用于隐形眼镜模具装配的方法和装置的制作方法

专利名称：用于隐形眼镜模具装配的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及用于在装配隐形眼镜的生产中使用的模具的装置和方法，更具体地涉及装配在其中具有反应混合物的模具以形成隐形眼镜的装置和方法。
背景技术：
已转让给本发明的受让人的授予Larsen的美国专利No.4564348公开了一种注塑模具，其用于以连续或半连续的操作方法来制造多个柔性隐形眼镜。在第一定量配给步骤中在具有多个模具单元的模具组件中填充聚合混合物，然后用如图5所示的凸起模具部件或盖板来覆盖这些模具单元，而盖板靠在正确对齐且无变形的下凹模具部件中。盖板可自由浮动，并使它们在保持于下凹模具中的聚合混合物池上自身对齐。
现已转让给本发明的受让人的同样授予Larsen的美国专利No.4640489公开了一种制造隐形眼镜的模具，其中两个模具部分中的一个比另一个更具柔性。另外，在该专利的说明书的背景部分中讨论了多种现有技术已知的模具结构。
现已转让给本发明的受让人的同样授予Larsen的美国专利No.4495313公开了一种模具组件，其中单体混合物在聚合期间的收缩产生了负压，这就将上模对齐和并将多余的单体抽入到型腔中。
在美国专利No.4640489所述的发明的商业应用中，已经发现这样做是有利的，即在装配后在模具型腔的上方阳模部分上加载一个固定重量来安放上方阳模部分，并使模具型腔中的任何多余单体移动到凸缘之间的空间内，如该专利的

图1所示，从而形成一个HEMA环，其优选通过阳模部分的电晕放电处理来粘附到模具型腔的上方阳模部分中。
美国专利5658602公开了一种用于隐形眼镜模具的填充和装配的方法和装置，该方法中的定量配给和模具部件的装配均在真空环境下进行。虽然使用真空可允许更快地装配模具部分，然而使用真空会使装置和工艺复杂化，并通常要进行维护以使装置和工艺如所期望地起作用。然而，在无真空的情况下装配模具部件的尝试导致了所生产出的隐形眼镜的缺陷增多。主要缺陷在于夹杂在反应混合物中的气泡。
这样就需要一种用于装配隐形眼镜模具的方法和装置，其不需要真空环境，并且能提供无缺陷的隐形眼镜。
发明概要本发明为装配带有反应混合物的隐形眼镜模具以形成隐形眼镜的装置和方法，其中在装配步骤(和定量配给步骤)中不需要使用真空环境，但仍能保证空气和/或其它气体不会夹杂在带有反应混合物的模具型腔中。已经发现，如果该装置和方法使得第一模具部件保持静止同时第二模具部件运动到第一模具部件之上或其中，那么空气或其它气体就不会夹杂在带有反应混合物的模具型腔中。另外还确定了用于装配模具部件的有利速度。这些速度在用于任何装配装置中时可减少隐形眼镜中的缺陷形成。
本发明提供了一种用于装配模具组件的方法和装置，所述模具组件包括具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件，其中所述第一模具部件具有处于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述装置包括运动防止机构，在所述第二模具部件从其中所述第二模具部件不与所述第一模具部件上的所述反应混合物接触的第一位置受控地运动到其中所述第二模具部件的所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物基本上润湿的位置时，该运动防止机构可防止所述第一模具部件产生运动。
已经确定，在无运动防止机构下装配模具部件的期间，在第二模具部件通过反应混合物的毛细作用而与第一模具部件内的反应混合物接触时，第二模具部件会不可控制地抬起第一模具部件并使之朝向第二模具部件运动，这导致了模具部件的不可控制的装配和空气夹杂到反应混合物中。
附图简介本领域的技术人员通过结合附图并参考优选实施例的下述详细介绍，可以更容易理解本发明的上述目的和优点，在附图中相同的部件由相同的标号来表示。
图1(a)-1(e)是本发明方法的一个实施例的示意性和说明性的流程图。
图1(f)是本发明方法的一个实施例的方框式流程图。
图2是装配好的模具的剖视图，显示了在本发明的优选实施例中使用的承架的局部剖视图。
图3是填充工位的示意性侧视图，该填充工位用于将预定量的反应混合物沉积到各个第一模具部件中。
图4是本发明一个实施例的装配装置的外部的示意性顶部透视图。
图5是图4所示装配模块的沿图4中线5-5的局部剖视图。
图6是本发明一个实施例的装配步骤的示意性时线图示。
图7(d)-7(e)是本发明方法的另一实施例的示意性和说明性的流程图。
图7(f)是本发明方法的另一实施例的方框式流程图。
优选实施例的详细介绍上述美国专利5658602介绍了用于定量配给和装配模具部件的装置和方法，其通过引用完全地结合于本文中。
本发明可用于由反应混合物来形成隐形眼镜的工艺。隐形眼镜优选在具有第一和第二模具部件的模具组件中形成，其在现有技术中已得到公开，但现在将结合图2进行介绍。在图2所示的一个代表性实施例中，模具组件35包括第一模具部件37和第二模具部件36，它们均优选由对可透过可见光和紫外光的聚苯乙烯形成。然而，在本发明中也可使用其它材料，例如其它塑料材料、金属、玻璃和石英，在现有技术中已公开了多种这些材料。第一模具部件37包括中央弯曲部分，其形成了下凹表面31、圆形周边31c以及与所述边形成一体的大致共面的凸缘31a，该凸缘31a在一侧延伸出而形成了突出部31d。第二模具部件36包括凸起表面33、凸缘33a和突出部33d。在装配好之后，模具组件形成了型腔32，反应混合物34即在其中形成隐形眼镜。通常来说，多余的反应混合物34a会溢出型腔32并聚集在凸缘31a上。下凹表面31和凸起表面33的至少一部分为隐形眼镜成形面，即它们是具有将在模具组件35中形成的隐形眼镜的前表面和后表面的尺寸的表面。如图所示，整个下凹表面31均为隐形眼镜成形面；然而，对于另一种不同的第一模具部件和/或模具组件来说情况就可能不是这样。在该优选实施例中，第一模具部件可称为前曲模具或类似的用语，例如前曲件、前曲半模、FC等，而第二模具部件36可称为后曲模具或类似的用语，例如后曲件、后曲半模、BC等。后曲半模形成了隐形眼镜的后表面，即在佩戴时与眼睛接触的表面，而前曲半模形成了相对的表面。
在该优选实施例中，模具部件具有大致相同的厚度且优选重量均小于1克，这在图2中未示出。同样在该优选实施例中，模具部件是用后即弃的。然而，本发明可用于降低因使用模具部件而形成于隐形眼镜表面中的缺陷的数量，该模具部件具有各种设计或包括各种可重复使用或用后即弃的材料，或者该模具部件不同于上述模具部件。在题为“模具、模制系统和用于制造眼科装置的模制机器(Mold，Molding System and Molding Machine for Making OphthalmicDevices)”的美国专利No.09/305889(VTN-424)中公开并介绍了优选的模具部件，该专利通过引用结合于本文中。
如图2中的局部剖视图所示，模具组件35和装配前的模具部件最好由承架或托架30来支承(在图5和6中也显示了优选的承架30)。承架30最好具有多个孔27，其由穿过承架30的总厚度的形成一定角度的侧面28形成，还具有位于孔27周围的支撑架29。如图2所示，支撑架29具有一定的形状，其最好与用于容纳凸缘31a的模具部件37的轮廓类似，能够在一个方向上容纳突出部31d并因此容纳第一模具部件37。还设置了穿过托架的附加孔43，其用于对齐或检测，在托架中可设置浅槽44，以便为来自注射模制件的注射模制浇口的残余材料提供空间，如果需要的话。承架30还可包括用于追踪目的的条形码或存储器芯片(未示出)。
承架可带有一个或多个模具部件和/或模具组件。承架还可为任意的设计，不必为平托架。或者，本发明可以构思出模具部件和模具组件是自支撑的，并可从一个步骤传送到另一步骤中，不必安装在承架上。例如，第一模具部件可形成有支脚，或者为类似于隐形眼镜包装的结构。在该优选实施例中，在模具装配前，各承架只带有一种类型的模具部件。这里，在装配前，带有前曲件的承架或托架标为30b，带有后曲件的托架标为30a。如果提到“托架30b”，就是指带有前曲件的托架，如果提到“托架30a”，就是指带有后曲件的托架。
反应混合物优选包括单体混合物，其在聚合时形成了水凝胶或硅凝胶。或者，反应混合物可以是在沉积到模具中之前已部分地聚合并之后在模具中交联以形成隐形眼镜的反应混合物。采用本发明形成的隐形眼镜最好是柔性隐形眼镜；然而，本发明也可用于形成硬的隐形眼镜。在美国专利No.4495313、No.4680336、No.5039459、No.5776999、No.5789461、No.5760100、No.5965631、No.5849811、No.6087415、No.5998498、No.4889664和No.5710302以及专利WO9421698、EP406161、JP2000016905和WO96/24074中公开了可用于本发明中的反应混合物的例子。这些专利和在本申请中公开的所有其它专利均通过引用整体地结合于本文中。另外，反应混合物优选在沉积到模具部件中之前被脱气，这如现有技术所公开的一样。
在其中具有反应混合物的模具装配之后，可对模具组件进行进一步处理，以使反应混合物固化、聚合、交联、水合、净化和/或以其它方式变化，从而形成隐形眼镜。对于聚合水凝胶来说，模具组件优选在预固化步骤中夹紧在一起，在该步骤中聚合混合物暴露在光化性光和热量下。在预固化步骤完成后，聚合混合物形成了部分聚合的凝胶，然后使模具组件在固化步骤中经受到额外的光和热。在现有技术如美国专利No.5597519和No.5753150中已经公开了预固化和固化，这些专利通过引用结合于本文中。在包括上述专利的现有技术中已经公开了用于隐形眼镜的完全成形的附加或替代步骤，或者这些步骤已为本领域的技术人员所知。
图1(f)是本发明方法的框图，图1(a)-(e)是本发明方法的一个实施例的示意性图示。如图1(a)所示，承架或托架30被传送到带有第一模具部件37和第二模具部件36的沉积和/或装配工位。托架可通过交替的顺序来到达，其中带有后曲件的托架在该顺序中先行，之后立刻是带有前曲件的托架，或者在该优选实施例中设有相邻的通道或轨道，其中一个通道用于具有后曲件的托架，另一通道用于具有前曲件的托架。这些通道结合图4来显示和介绍。通道最好包括光滑的金属表面，托架在该表面上被推动或拉动以将托架从一个工位或装置传送到下一工位或装置中。在该优选实施例中，模具部件被注射模制并传送到冲压、沉积和装配工位中，并在环境大气下在70秒之内完全装配好，如1998年12月28日提交的题为“在环境大气下制造隐形眼镜的工艺(Process Of Manufacturing Contact Lenses InAmbient Environment)”的美国专利申请No.09/222266所述，该申请现为美国专利No.6241918(VTN-421)，其通过引用结合于本文中。
在该优选实施例中，用于装配模具部件的方法中的第一工位是如图1(a)示意性示出的可选择的冲压工位，其在已转让给本发明的受让人的于1994年6月10日提交的题为“用于在模具表面上施加表面活性剂的方法和装置(Method and Apparatus For Applying a Surfactantto Mold Surfaces)”的美国专利申请No.08/258263和美国专利5658602中有详细的介绍，这两项专利均通过引用结合于本文中。如图1(a)所示，第一模具部件37的凸缘31a被冲模21冲压，并且已经发现表面活性剂的薄膜对除去从型腔32中溢出的多余反应混合物是有利的。多余的反应混合物34a将结合图3来进行介绍。在模具装配时，如图1(e)所示，多余反应混合物移动到凸缘31a和33a之间的环形圈中。多余反应混合物34可与形成隐形眼镜的反应混合物同时固化或交联，或者在如图1(e)所示的装配步骤之后和任何额外的处理步骤之前除去。
如现有技术所公开的那样，通过在使用脱模用表面活性剂时对前曲模具的凸缘31a进行冲压，多余反应混合物34就可优选地粘附在后曲半模的凸缘33a上，并在固化后在将后曲半模从模具中拆出时将多余反应混合物34从生产线中除去。在该优选实施例中，脱模用表面活性剂为以商标“Tween80”售出的聚环氧乙烷山梨糖醇酐单油酸酯。
冲压头部分50包括安装在其中的多个冲模21，各冲模通过安装在冲压头部分50上的活塞22而协调地以垂直往复运动的方式运动，其中冲模21的数量与模具托架30所携带的前曲件37的数量相关。
同样，使用脱模用表面活性剂来冲压凸缘的步骤是可选择的步骤。通过在任何开模步骤前采用凸缘清洗步骤来替代就可取消这一步骤，在脱模步骤中至少一个模具部件移开，从而暴露出形成于模具组件中的隐形眼镜。或者，凸缘可形成为使其能容纳溢出的反应混合物，或者可通过设于凸缘内的排放结构来将溢出的反应混合物从凸缘中排出，或者可用另一方式如电晕放电处理来对凸缘进行处理，以便提供溢出反应混合物与一个模具部件的优先粘附。
在冲压了前曲件之后，将托架30b传送到如图1(b)所示的沉积工位中，或者托架30a和30b均移动到沉积工位中或从该工位中通过。在该优选实施例中，反应混合物仅沉积在前曲件中，因此托架30b位于沉积装置60之下，而托架30a处于相邻通道中。通过精密的定量配给喷嘴142来将预定量的反应混合物34(可聚水凝胶)沉积到前曲半模中，喷嘴142为定量配给或填充工位60的一部分。如图3所示，在该优选实施例中，定量配给装置60包括八个喷嘴(在侧视图中只显示了四个，另外四个处于这四个的后面)。定量配给装置包括两条输送线91。反应混合物经泵(未示出)泵送到各输送线91中。输送线经接头93(在图3中部分地由虚线示出)连接到歧管94上，在歧管94中钻出了多个孔道95(在图3中部分地由虚线示出)。各歧管94中的孔道95使得各输送线分成四个相同的孔道(只显示出了两个，另外两个处于这两个的后面)，这些孔道经另外一组四个接头93(只显示出了两个，另外两个处于这两个的后面)连接到作为定量配给喷嘴142的四条管96上。这些管螺纹式穿过并连接在支撑板97上，其最好为金属支撑板。歧管由一种塑料材料Delrin加工出，并经螺栓99连接到支撑板97上，支撑板97通过机械构件如螺栓或螺钉连接到最好由金属制成的支柱98上，支柱98可通过伺服电动机(未示出)使沉积装置上下运动；然而也可使用气动装置、传统的螺线管或步进电动机等。在操作中将定量配给装置60降低到带有前曲半模的托架的正上方，并促动泵以将反应混合物注入到前曲半模中。反应混合物可在真空下供应到各前曲半模中，以避免在反应混合物和前曲半模37之间夹杂任何气体；然而这在目前来说不是优选的方式。
各喷嘴142包括聚四氟乙烯的定量配给尖头，其外径约为0.070英寸，内径约为0.040英寸。各尖头沿着约45度的角被切割，在定量配给时位于前曲件37的水平切线的0.5毫米的范围内。
在定量配给反应混合物或单体混合物时，其在尖头周围向上聚集成池，如图1(a)所示，使得覆盖了尖头角。当歧管组件51向上往复运动时，反应混合物池对喷嘴尖头产生毛细作用，并从尖头表面抽走任何多余的反应混合物，以避免在尖头上形成微滴。这种毛细作用提高了定量配给的精度，其阻止了反应混合物的可能微滴，并避免了会导致气泡形成的反应混合物的任何搅动。
如果在尖头上形成了反应混合物的微滴，那么所通过的托架或定量配给装置就可能会受到意外微滴的污染。已经发现，即使在沉积到模具型腔中或反应混合物池上时，单体的各个微滴也会产生气泡的“起源”部位。通过反应混合物池对尖头的毛细作用，这种可能性基本上被消除。
在本发明的该优选实施例中，在前曲半模中沉积约60到90微升的反应混合物，以保证模具型腔被过量地供给，从而避免模制不充分的可能性。多余反应混合物最好在前曲和后曲半模的装配的最终步骤中从模具型腔中溢出，这一点将在下文中介绍。
下面将参考图1(c)-1(e)以及图4，5和6来介绍该装配装置的操作方法。在图1(c-f)中显示了下述步骤，即拾取后曲半模，使前曲半模保持固定，将前曲半模和后曲半模装配在一起以形成模具组件，这些步骤由如图5和6所示的装配装置来执行。在这些步骤中，喷嘴71向下运动到后曲半模的正上方的位置，在此处抽出真空以将后曲半模提起到喷嘴上，如图1(c)所示。带有后曲半模的喷嘴运动到前曲半模上方的位置处，或者前曲半模运动到后曲半模下方的位置处，然后将后曲半模置于前曲半模上，同时采用运动防止机构来使前曲半模保持固定。该装配装置和方法最好还能够将后曲半模推入到前曲半模中。当装配完成时，模具组件最好如图2所示，并且边缘31c与第二模具部件36的凸起表面33相接触；然而，在另一实施例中，模具装配步骤可在模具部分之间不发生接触的情况下完成，例如如图1(e)所示，隐形眼镜的边缘可由其它步骤来形成。例如，可在后续固化步骤中使用环形屏蔽件来形成隐形眼镜的边缘，以便防止反应混合物在模具中的将形成隐形眼镜边缘的区域内固化。
图4和5显示了装配工位或装置70，其包括喷嘴71，最好是16个喷嘴。喷嘴包括弹性偏压的管件，其由弹簧161和杆件或管件72构成。管件72被朝向托架偏压。管件通过轴承74，75和挡圈76安装在模板24中的开口73内，挡圈76安装在管件内的槽(未示出)中。管件71具有腔71a，其经由穿过管件72的孔78、由在轴承和管件中机加工出的槽所形成的通道81以及模板24中的孔82而与真空源(未示出)连通。真空模板169安装在模板24中，模板24安装在主支撑模板155上。主支撑模板安装在立柱25上。这些部件通过螺栓和螺钉156而相互间固定住，在图中只显示了一些螺栓和螺钉156。
如图所示，装配装置70还包括固定平台191，其具有供托架在上面运动的表面165。平台191具有真空孔166，其与连接在真空管线168上的真空室167连通，而真空管线168与真空源(未示出)相通。
带有第一模具部件和第二模具部件的两对托架通过步进梁或其它推动器(未示出)基本上同时地进入到装配装置70中，步进梁将后曲托架30a与悬于托架30a上方的喷嘴71对准。图4和5只显示了一对托架30a，30b，其只在各托架中的最右边孔27带有两个半模。在操作中可以使用四个托架，其带有可基本上同时推入到装配装置70中的总共16个后曲半模和16个前曲半模。该装置在表面165上提供了三条用于托架的通道。第一通道151最好用于前曲托架30b，第二通道152最好用于后曲托架30a，而第三通道53最好用于将空的后曲托架30a送回到半模装载工位(未示出)。在该优选实施例中，所有三条通道相互间相邻，并最好非常接近于托架的精确宽度。
在四个托架进入到装配工位70中之后，第一和第二通道151，152中的两个托架以及两组八个真空夹紧喷嘴71通过立柱25的运动而向下运动，从而从第二通道152中的位于喷嘴71下方的托架中取出后曲半模。立柱25由伺服电动机最好是滚珠丝杠伺服机构(未示出)上下驱动；然而也可采用气压缸等。通过在管件72内的腔71a中抽出的真空来将后曲半模提起，这就将后曲半模固定在喷嘴71的尖头58上。根据下述介绍，仅在喷嘴处于后曲件上方的最低点处时拾取后曲件之前才接通喷嘴71内的真空，该真空保持到模具装配完成或即将完成时为止。
在拾取后曲件之后，伺服电动机使立柱25向上运动，这使得喷嘴71向上运动。然后，在图4中以箭头133示出的最好是带有执行臂的气缸的推动器同时将带有前曲件的两个托架30b从第一通道151推动到其中放置了两个空的后曲托架30a的第二通道52中，这就将空的后曲托架30a推动到第三通道153中，以便将空的托架送回到模具部件装载工位中。一旦推动器133完成其运动循环，包括有其中具有反应混合物的前曲半模的前曲托架就处于夹持了后曲半模的喷嘴之下，并位于第二通道152中的真空孔166之上。
在将托架30b(并非图4所示那个)置于喷嘴71下方之后，喷嘴71就通过使立柱25运动的伺服电动机开始朝向前曲件下降。喷嘴71停止于前曲模具中的反应混合物表面的正上方。在此时，在真空孔166中抽出真空。优选的真空压力小于0.8绝对大气压力。可在托架和前曲件上设置真空密封件；然而，由于所有部件均为光滑的，因此应当对前曲模具施加足够的真空，以便使它们固定在托架上。一旦形成真空，喷嘴71就通过使立柱25运动的伺服电动机而缓慢地下降以形成接触，然后将后曲件推入到反应单体中，直到后曲件的大部分隐形眼镜成形面被湿润，优选为基本上湿润，最好是被反应单体完全地湿润。在此时可提高喷嘴的装配速度，直到后曲半模完全地安放在前曲半模上，如图1(e)或2中的模具组件所示。在后曲半模的隐形眼镜成形面已经湿润之后，可以切断将前曲件固定不动的真空。另外，伺服电动机最好过度驱动到完全安放好的位置，使得喷嘴71上的弹簧161被压缩，这就提供了溢流反应单体34a的移动、模具部件的正确对齐，以及形成于模具组件中的隐形眼镜边缘的正确形成。
在模具组件进行成形后，步进梁或其它推动器将带有模具组件35的托架30b推到装配装置70之外并进入到下一工位中，以便进一步加工模具组件35内的反应混合物34。
在图6所示的图表中还介绍了根据本发明的此公开实施例的半模的装配，其中往复运动的喷嘴71的位置作为时间的函数而绘出。
图6是装配装置70中的喷嘴71的位置与时间的曲线图。如图6所示，在起始点A处，往复运动的喷嘴71处于其最高位置或原位。在点A处，喷嘴悬于后曲件之上，并开始下降以拾取后曲件，并且在约0.5秒内到达且吸住后曲件，此为点A到B到C。然后喷嘴71在约0.25秒内向上往复运动到托架30上方约20毫米处的其上方位置，即到点D。然后，(空的后曲件托架30a被从喷嘴的下方推出，并且)前曲件托架30b在图6中的点D到E中位于喷嘴71的下方，在这一时间内喷嘴71不产生运动。在前曲件托架30b处于喷嘴下方的情况下，喷嘴开始下降到前曲半模中的反应单体上方约1毫米处，即点F。接着在前曲件上形成真空，同时喷嘴71花费5秒以上的时间运动约1到1.5毫米，以便使后曲件的大部分隐形眼镜成形面被前曲件中的反应单体湿润，优选为基本上湿润，最好是完全湿润。这一运动显示在点F和G之间。在点G处，在该优选实施例中，切断将前曲件夹持住的真空，喷嘴快速运动到点H，在该点处喷嘴被过度驱动以在压力下将模具组件夹紧在一起。在点H处切断喷嘴71内的真空。该喷嘴位置保持一段较短时间，在这段时间中喷嘴对模具部件施加向下的力(点H到I)，将多余的反应单体推出到模具组件之外，从而形成隐形眼镜的边缘并形成如图2所示的模具组件。在点I处喷嘴抬起，喷嘴停止在点J处，以便从喷嘴中喷出一些空气以保证后曲件不会粘附在喷嘴上。然后喷嘴被抬起到其上方位置。前曲件托架离开该装配装置，新的托架通过步进梁的作用而被前送，这一过程重复进行。当后曲件被反应单体湿润时(点F和G之间)后曲件进入到反应单体中的运动速度大致上小于、最好稍小于模具部件上的反应单体的湿润速度，以避免反应单体被模具部件推动。
优选实施例如图6所示；然而，为了减少隐形眼镜中所形成的缺陷，如图6所述，喷嘴从点F到G所花费的时间应当大于3.0秒，优选为3.5到10秒，最好为4到6秒。在模具装配期间，后曲件到前曲件中的反应单体中的优选运动速度，即从点F到G的运动速度小于0.35毫米/秒，更理想为0.1毫米/秒到0.3毫米/秒，最好为0.2到0.3毫米/秒。
在本发明的另一实施例中，后曲件的真空拾取和前曲件的真空夹紧可通过替代性的机械装置来实现，例如用于夹紧或拾取的机械手。其它的夹紧可通过使用模具部件上方的重物来实现，或者通过一种板来实现，该板可置于托架上并具有较大的孔以供模具组件穿过，然而还具有足够小的孔以将凸缘固定在前曲件上。或者，前曲件和托架可设计成使得前曲件卡在托架内的开口中，并且被张力固定住。或者，模具部件可被不同地成形，例如前曲件具有较大的凸缘，使得机械连接件如伸入到喷嘴尖头下方(装配区域之外)的弹性偏压的环形圈可将前曲件保持为固定不动，而后曲件安放在反应单体中。在现有技术中公开了前曲件比后曲件大很多的实施例，其使用前曲件来模制隐形眼镜并用作隐形眼镜的包装。另一选择是使用磁力来稳定其中结合有金属件的前曲模具。根据这里讲授的内容，本领域的技术人员可以清楚其它的运动防止机构。
图7(d-f)显示了本发明的一个实施例，其中前曲件通过包括有可动机械手84的运动防止机构而保持固定，机械手84被压在前曲件的凸缘上，从而在装配期间将前曲件固定住。在该优选实施例中，在各前曲件凸缘上的超过一个位置处使用了超过一个机械手，以便防止前曲件在模具部件的装配期间运动。这些机械手84类似于在美国专利5850107中所述的开模过程中所用的下方机械手组，该专利通过引用结合于本文中。机械手可以为U形，0.3到1.5毫米厚并安装在支撑件上，该支撑件可使一个或多个机械手在侧向上从相邻于托架传送的位置处运动到机械手位于托架上的前曲模具凸缘上的位置，如图7(d)所示。装配方法和装置的其余部分如上所述。
或者，后曲件保持固定而前曲件受控地运动到与后曲件接触。后曲件可通过与上述喷嘴71类似的喷嘴中的真空来保持固定，不同之处在于该喷嘴不会运动。或者，后曲件可通过任何上述用于前曲件的运动防止机构来保持固定，前曲件单独地或者以2个或多个一组(可选择性地安装在托架上)地例如通过一个或多个活塞而受控制地运动，从而与固定的后曲件接触。或者，后曲件和前曲件可通过上述运动装置如可动喷嘴和活塞的任意组合而单独地或成组地受控运动到相互接触。在这些替代性实施例中，优选弯曲件之间的相对运动使得第一和/或第二模具部件(前曲件和/或后曲件)从模具部件刚与反应单体接触之前的点运动到第一和第二模具部件的大部分隐形眼镜成形面被反应单体湿润、优选基本上湿润且最好完全湿润的点所花费的时间超过3.0秒，优选为3.5到10秒，最好为4到6秒。在模具装配期间，由从模具部件刚与反应单体接触之前的点到第一和第二模具部件的大部分隐形眼镜成形面被反应单体湿润、优选基本上湿润且最好被反应单体完全湿润的点的一个或两个模具部件的运动所形成的第一和第二模具部件相向的优选相对运动速度小于0.35毫米/秒，更理想为0.1毫米/秒到0.3毫米/秒，最好为0.2到0.3毫米/秒。反应单体被引入或置于任一模具部件上，或在完全装配之前注射到模具部件之间。
虽然已经结合优选实施例来具体地显示和介绍了本发明，然而本领域的技术人员可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以在形式和细节上对本发明进行上述和其它的变化，本发明应当仅由所附权利要求的范围来限定。
权利要求
1.一种用于装配具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件的装置，其中所述第一模具部件具有位于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述装置包括运动防止机构，在所述第二模具部件从其中所述第二模具部件不与所述第一模具部件上的所述反应混合物接触的第一位置受控地运动到其中所述第二模具部件的大部分所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物润湿的位置时，所述运动防止机构可防止所述第一模具部件产生运动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动防止机构包括真空装置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动防止机构包括机械装置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动防止机构包括可动的机械装置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动防止机构包括机械手。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动防止机构包括重物。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置使所述第一模具部件在小于0.35毫米/秒的速度下从所述第一位置运动到所述第二位置。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一模具部件在0.1到0.3毫米/秒的速度下运动。
9.一种用于装配具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件的装置，其中所述第一模具部件具有位于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述装置包括喷嘴，其可使所述第二模具部件从其中所述第二模具部件不与所述第一模具部件上的所述反应混合物接触的第一位置受控地运动到其中所述第二模具部件的大部分所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物润湿的位置，所述喷嘴在小于1毫米/秒的速度下从所述第一位置运动到所述第二位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述喷嘴在小于0.35毫米/秒的速度下运动。
11.一种用于装配具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件的方法，其中至少一个所述模具部件具有位于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述方法包括步骤在所述第二模具部件从其中所述反应混合物与所述模具部件中的一个相接触的第一位置受控地运动到其中所述第一和第二模具部件的大部分所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物润湿的位置时，防止所述第一模具部件产生运动。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过用真空源夹持住所述第一模具部件来实现。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过用机械手夹持住所述第一模具部件来实现。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过用真空夹持住所述第一模具部件来实现。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过用机械装置夹持住所述第一模具部件来实现。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过将机械装置移动到所述第一模具部件上来实现。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述防止所述第一模具部件运动的步骤通过对所述第一模具部件施加重物来实现。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述受控运动步骤在小于0.35毫米/秒的速度下进行。
19.一种用于装配具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件的方法，其中所述第一模具部件具有位于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述方法包括步骤在所述第一模具部件从其中所述第二模具部件不与所述第一模具部件上的所述反应混合物接触的第一位置受控地运动到其中所述第二模具部件的大部分所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物润湿的位置时，防止所述第二模具部件产生运动。
20.一种用于装配第一模具部件和第二模具部件以在其间形成隐形眼镜的方法，所述第一和第二模具部件具有隐形眼镜成形面，所述方法包括步骤将反应混合物引入到至少一个所述模具部件上，并且在小于0.35毫米/秒的速度下装配所述第一和第二模具部件。
全文摘要
本发明提供了一种用于装配具有隐形眼镜成形面的第一和第二模具部件的装置和方法，其中所述第一模具部件具有位于所述隐形眼镜成形面上的反应混合物，所述装置包括运动防止机构，在所述第二模具部件从其中所述第二模具部件不与所述第一模具部件上的所述反应混合物接触的第一位置受控地运动到其中所述第二模具部件的大部分所述隐形眼镜成形面已经被所述第一模具部件上的所述反应混合物润湿的位置时，该运动防止机构可防止所述第一模具部件产生运动。
文档编号G02C7/04GK1564738SQ02819735
公开日2005年1月12日 申请日期2002年8月8日 优先权日2001年8月9日
发明者S·佩格拉姆, K·杨, K·桑德斯, J·斯蒂芬 申请人:庄臣及庄臣视力保护公司