圆形构件定心装置和具有该圆形构件定心装置的涂覆装置的制作方法

专利名称：圆形构件定心装置和具有该圆形构件定心装置的涂覆装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种圆形构件定心装置以及具有该圆形构件定心装置的涂覆装置，该 圆形构件定心装置具有涂层，能够以高品质将例如光致变色涂层涂布到例如眼镜镜片等镜 片(lens)上。
背景技术：
光致变色物质是当用光照射时改变颜色的材料。光致变色物质具有根据紫外线的 有无可逆地改变其结构并且改变吸收光谱的性质。这是物质的性质；即，如果用特定波长的 光照射异构体，则单一的化学物质可逆地形成具有不同吸收光谱的异构体。当被加热或者 用另一种波长的光照射时，如此形成的另一种异构体显示出初始异构体的颜色。光致变色眼镜的镜片是利用光致变色材料的性质的镜片。在室外，光致变色眼镜 被例如太阳光等包含紫外线的光照射，因此，镜片迅速产生颜色以用作太阳镜。在没有光照 射的室内，颜色褪去并且镜片用作普通的透明眼镜。通过将包含光致变色物质的光固化涂覆液(下文中通常称为光致变色涂覆液)涂 布到镜片的表面上并且使涂覆液固化来制造光致变色眼镜。例如根据如图13所示的步骤 执行涂覆操作。也就是，操作者将镜片设定到镜片设定部。这里，镜片的中心部被设定到镜片设定 部的预定位置。测量处理测量镜片的厚度和镜片的渐进(gradient)。接着，底漆涂覆处理 将底漆涂覆液涂布到镜片表面上，干燥处理干燥底漆涂覆液以形成底漆涂层。光致变色涂 层处理将光致变色涂覆液涂布到镜片表面上。对涂布有光致变色涂覆液的镜片进行用UV 照射光致变色涂覆液的UV照射处理，从而使光致变色涂覆液固化而形成光致变色涂层，并 且成品镜片被传送到装置的镜片取出部。图14和图15示出了初始镜片(被涂覆之前的镜片)的定心夹具202。定心夹具 202包括一对阻挡板221，当从上侧的平面观察时，所述阻挡板在其中央部具有保持间隙的 圆弧形状的弯曲表面。各阻挡板221均形成有台阶部d(将在下文中说明的台阶部dl至d5 也被统称为台阶部d)，该台阶部d被同心地配置成阶梯状，以对镜片15进行定心。台阶部 d被形成为与镜片15的不同尺寸的外周形状一致，并且能够以从最下侧的台阶部dl到d2、 d3、d4、d5的顺序对小直径镜片到大直径镜片进行定心。通过使镜片15的下边缘部(镜片的背面侧的边缘)与台阶部部dl至d5接触以 符合镜片15的尺寸来执行定心工作，从而定位镜片15的中心。在随后的工作中，定心夹具 202的定位用作镜片15的定心的基准。用手将镜片15放置于定心夹具202的台阶部d。横截面为圆形的定心杆222被设置在一对阻挡板221的台阶部d的中心。定心杆 222以其端部面向上的方式直立，并且被配置成使得定心杆222的中心位置与台阶部dl至 d5的中心一致。当向上移动定心杆222时，放置并且定位于台阶部d的镜片15被定心杆 222的端部支撑。可以通过使用未示出的移动装置使定心杆222上下移动和沿横向移动。 在下面的专利文献1中公开了上述定心夹具。
专利文献1 日本特开2007-175697号公报

发明内容
发明要解决的问题根据专利文献1的定心夹具202形成有与初始镜片的任意直径一致的台阶部dl 至d5。当台阶部d与镜片直径一致时，镜片15的中心与定心杆222的中心重合。对镜片进行定心的原因在于，如果镜片的中心偏离，则根据镜片的高度和镜片的 渐进确定的底漆涂覆处理和光致变色涂覆处理中的镜片的转动速度和涂覆液的径向分散、 以及随后的工作都受到影响。然而，在实践中，存在多种直径的镜片，并且很多镜片与台阶部dl至d5的直径不 一致。与台阶部d的直径不一致的镜片被保持在比镜片的直径大的台阶部d中，并且操作 者在试图对镜片进行定位和定心时使镜片15的外周与台阶部的圆弧之间的间隙相等。然 而，上述人工定心方法需要操作者有熟练的定心工作技术并且工作量增大。因此，涂覆装置 必须由熟练的操作者照看，也需要人工成本。然而，可以设法利用多个传感器和用于控制镜片的复杂操作对镜片进行电定心。考虑到上述情况，完成了本发明，本发明提供一种圆形构件定心装置以及具有该 定心装置的涂覆装置，该定心装置能够在不使装置复杂化的情况下容易地对例如镜片等圆 形构件进行定心。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本发明的圆形构件定心装置包括用于保持圆形构件的保持构件，所述保持构件具有位于前侧的用于对所述圆形构 件(例如，镜片)的中心轴线进行定心的定心部，所述保持构件还具有位于后侧的用于将所 述圆形构件供给到所述定心部的滑槽部；所述定心部具有给定半径的半圆部，所述定心部的前端部形成有用于指定所述圆 形构件在与所述保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制部；并且所述保持构件设置有升降部件，所述升降部件以使所述半圆部侧变低并且所述滑 槽侧变高的方式使所述保持构件倾斜，并且所述保持构件被倾斜成使得所述圆形构件被从 所述滑槽部传送到所述定心部的限制部。另外，根据本发明，所述定心部的半圆部形成阶梯状的台阶部，所述台阶部的直径 从下侧朝向上侧以同心地形成多个所述半圆部的方式增大，所述台阶部从所述半圆部的圆 弧部的两端位置连续地形成到位于后侧的所述滑槽部；并且在所述定心部的台阶部的前端 部形成用于指定所述圆形构件在与所述保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心 位置的限制部。本实施方式使得可以更精确和更连续地实现具有不同直径的多个圆形构件 的定心。圆形构件定心装置包括操纵装置，所述操纵装置用于使被传送到所述定心部的限 制部的所述圆形构件移动，其中，从所述定心部的前端位置到所述定心部的中心部上下贯 通地形成槽，所述操纵装置的支撑所述圆形构件的底面的吸附部的端部从所述定心部的下 方向上移动，通过所述槽，并且将所述圆形构件从所述定心部移交到所述操纵装置的吸附部。
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在圆形构件定心装置中，由控制部控制所述操纵装置，所述控制部根据预先输入 的所述圆形构件的尺寸来确定所述圆形构件在该圆形构件的前后方向上的中心位置。圆形构件定心装置还具有用于测量被移交到操纵装置的吸附部的圆形构件的直 径的圆形构件测量装置，其中，根据由圆形构件测量装置测量到的直径的值来确定圆形构 件在前后方向上的中心位置。在圆形构件定心装置中，所述圆形构件是用于涂覆镜片的原材料。圆形构件定心装置可以被用作涂覆装置，所述涂覆装置在支撑镜片并使所述镜片 旋转的旋转装置上以所述镜片的表面面朝上的方式保持所述镜片，以将光固化涂覆液涂布 到保持于所述旋转装置的所述镜片的上表面。在所述涂覆装置中，光固化涂覆液可以是光致变色涂覆液，镜片可以是形成有底 漆涂层的镜片。本发明的用于实现圆形构件在左右方向上的定心的方法使用圆形构件定心装置， 所述圆形构件定心装置包括保持构件，所述保持构件具有位于前侧的用于对圆形构件的中 心轴线进行定心的定心部，所述保持构件还具有位于后侧的用于将所述圆形构件供给到所 述定心部的滑槽部，所述定心部具有给定半径的半圆部，所述定心部的前端部形成有用于 指定所述圆形构件在与所述保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制 部，其中，所述保持构件以所述定心部变低的方式倾斜，使得放置于所述滑槽部的所述圆形 构件从所述滑槽部向下滑动到所述定心部，并且所述圆形构件与所述定心部的限制部接 触，以指定所述圆形构件在该圆形构件的左右方向上的中心位置。在圆形构件的定心方法中，由控制部根据预先测量到的所述圆形构件的尺寸与所 述限制部的位置之间的关系计算确定所述圆形构件的前后方向上的中心位置，由所述控制 部控制的操纵部件被移动，以将所述操纵部件的圆形构件支撑部(吸附部)移动到所述圆 形构件的中心部的正下方，所述圆形构件支撑部被向上移动，使得所述圆形构件支撑部在 所述圆形构件的底面侧支撑所述圆形构件的中心部。在圆形构件的定心方法中，由所述控制部控制的操纵部件被移动到所述定心部， 所述操纵部件的圆形构件支撑部被移动到所述圆形构件的左右方向上的中心位置的正下 方，所述圆形构件支撑部被向上移动，使得所述圆形构件支撑部在所述圆形构件的底面侧 支撑所述圆形构件的左右方向上的中心位置，所述圆形构件支撑部被移动到圆形构件测量 装置，以将所述圆形构件移送到所述圆形构件测量装置的定心杆；所述圆形构件测量装置测量从所述定心杆的中心轴线到所述圆形构件的前后方 向上的一端的长度(S)和从所述定心杆的中心轴线到所述镜片的前后方向上的另一端的 长度(T)，根据上述两个长度之间的差确定所述圆形构件的前后方向上的中心位置的偏离， 并且获得所述圆形构件的中心位置。发明的效果根据本发明，提供用于保持圆形构件的保持构件，保持构件具有位于前侧的用于 对圆形构件的中心轴线进行定心的定心部，保持构件还具有位于后侧的用于将圆形构件供 给到定心部的滑槽部；定心部具有给定半径的半圆部，半圆部形成阶梯状的台阶部，台阶部 的直径从下侧朝向上侧以同心地形成多个半圆部的方式增大，台阶部从半圆部的圆弧部的 两端位置连续地形成到位于后侧的滑槽部；在定心部的台阶部的前端部形成用于指定圆形构件在与保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制部，保持构件设置有 升降部件，升降部件以使半圆部侧变低并且滑槽侧变高的方式使保持构件倾斜，并且保持 构件被倾斜成使得圆形构件被从滑槽部传送到定心部的限制部。因此，操作者可以节省用 于定心镜片的工作，并且可以缩短用于定心圆形构件的时间。当缩短工作时间时，在涂覆装置中使用圆形构件定心装置时可以建立两个涂覆系 统，并且可以大量生产涂覆镜片。特别地，在涂覆镜片时，在保持镜片的中心部的同时涂布 并且固化涂覆液。因此，本发明的圆形构件定心装置具有显著的效果。另外，根据本发明，至少可以简单地确定圆形构件在左右方向上的中心位置。因 此，除了镜片的涂覆装置之外，本发明可以被应用到用于实现圆形构件的中心轴线的定心 的任何其它装置。


图1是示意性示出根据本发明的实施方式的整个涂覆装置的平面图。图2是配置在图1的涂覆装置中的圆形构件容纳单元的主视图。图3是图2的圆形构件容纳单元的保持用保持构件，其中A是保持构件的平面图， B是保持构件的背面图。图4是图2的保持构件的侧视图。图5的A是图2的保持构件的倾斜状态的立体图，B是镜片被放置于保持构件的 滑槽部并且滑动的状态的立体图，C是处于水平状态的保持构件的立体图。图6是配置在图1的涂覆装置中的操纵装置(或第二副运送部件)的平面图。图7是图1所示的涂覆装置中的圆形构件测量装置的平面图。图8是图1所示的涂覆装置中的圆形构件测量装置的侧视图。图9示出了图8所示的圆形构件测量装置的激光投射部和激光接收部，其中A是 没有支撑镜片的定心杆位于测量区域的状态的立体图，B是支撑有镜片的定心杆位于测量 区域的状态的立体图，C是镜片的端部位于测量区域的状态的立体图。图10是图8所示的圆形构件测量装置的激光投射部和激光接收部处于镜片的移 动方向上的后端侧通过测量区域的状态的平面图。图11是圆形构件测量装置处于镜片的中心与定心杆的中心偏离的状态的侧视图。图12是配置在图1中的UV照射部中的紫外线照射室的主视图。图13是说明光致变色涂覆方法的步骤的流程图。图14是圆形构件容纳单元的传统的保持用保持构件的立体图。图15是圆形构件容纳单元的传统的保持用保持构件的主视图。附图标记说明1涂覆装置3圆形构件测量部10镜片(圆形构件)22圆形构件定心装置25a至25f 保持构件
27a定心部
27b滑槽部
27c贯通槽
27d限制部
28圆形偏心凸轮
29卷簧
31操纵装置
45圆形构件支撑单元
45c吸附部(圆形构件支撑
48圆形构件测量装置
具体实施例方式作为使用优选的涂覆装置的例子，现在将参照

本发明的实施方式。在本 说明书中，图1的涂覆装置的X轴方向被作为涂覆装置的宽度方向，Y轴方向被作为前后方 向(与Y轴的箭头的方向相反的方向被作为涂覆装置的前侧，Y轴方向被作为保持构件25 的前侧)，Z轴方向(与图1中的纸面垂直的方向)被作为上下方向。另外，下面的说明涉 及使用用于涂覆镜片的装置的情况，因此，本发明中的圆形构件对应于初始镜片(原料镜 片)。图1所示的涂覆装置1的主体Ia形成有涂覆线路，该涂覆线路包括沿着用于涂覆 镜片的操作流程布置的圆形构件测量部3，其用于测量初始镜片的形状(如将在下文中详 细说明的那样，圆形构件测量部包括圆形构件测量装置48)；底漆涂覆部5，其用于将底漆 溶液涂布到初始镜片上以制备具有未干燥底漆涂层的第一中间产品镜片；干燥部6，其用 于干燥第一中间产品镜片的未干燥底漆涂层，以制备具有干燥底漆涂层的第二中间产品镜 片；光致变色涂覆部7，其用于将光致变色涂覆液(光固化涂覆液)涂布到第二中间产品镜 片上，以制备具有未固化的光致变色涂层的第三中间产品镜片；以及两个UV照射部8a和 8b (UV照射部8)，其用于用UV照射第三中间产品镜片，以使所述未固化的光致变色涂层固 化，以获得产品镜片。涂覆线路还设置有用于临时放置第三中间产品镜片的圆形构件临时 放置部(false-placing portion) 74和用于临时放置产品镜片的产品圆形构件临时放置部 72。在上述部分中，该实施方式中的底漆涂覆部5、干燥部6、光致变色涂覆部7、UV照 射部8a和8b被装备到涂覆线路，该涂覆线路包括图中的由虚线包围的两个涂覆系统A和 B。期望底漆涂覆部5和光致变色涂层部7是彼此独立的室，并且可以在这些室中的每一个 室中设定最适于涂覆的温度和湿度条件。这里，初始镜片、第一中间产品镜片、第二中间产品镜片、第三中间产品镜片和产 品镜片代表上述方式中的镜片。在下面的说明中，这些镜片被简称为镜片。涂覆装置1具有配置于装置主体中的涂覆线路的上游位置的圆形构件供给部2。 圆形构件供给部2是镜片被放置以等待被涂覆底漆和光致变色材料的场所，并且圆形构件 供给部2用作存储在装置外部准备的镜片的存储场所(stock yard)。因此，圆形构件供给 部2通常被配置在装置的前方或侧部，以使操作者容易操作。在涂覆线路的各步骤中，期望增大用于涂覆镜片的装置中的清洁度，以防止例如灰尘等异物粘附到镜片表面或中间产品 镜片的表面。为了这个目的，圆形构件供给部2的位于涂覆装置1的前侧的前侧壁设置有 用于从外部运送镜片的开闭门21a。当被用于上述镜片涂覆装置1时，本发明的圆形构件定心装置22被配置在圆形构 件供给部2中。即，圆形构件供给部2设置有圆形构件定心装置22和操纵装置31，该操纵 装置31用于将镜片(圆形构件)从圆形构件定心装置22运送到装配有圆形构件测量装置 48的圆形构件测量部3。在本发明中，当可以由圆形构件定心装置22精确地确定镜片10的中心时，操纵装 置31不是必须的，仅圆形构件定心装置22就可以满足需要。然而，在不能仅由圆形构件定 心装置22精确地确定镜片10的中心的情况下，期望本发明的圆形构件定心装置包括具有 控制部的操纵装置31或者包括用于测量圆形构件的直径的圆形构件测量装置48，以指定 圆形构件在前后方向上的中心位置。两个圆形构件定心装置22被布置在图1所示的涂覆装置1的圆形构件供给部2 中。圆形构件定心装置22可以被布置成固定到涂覆装置1，或者可以是盒型并且被布置成 可拆装地安装到涂覆装置1。当可拆装地布置时，期望通过设置安装引导件等而将圆形构件 定心装置22布置在圆形构件供给部2的预定位置。这与固定到圆形构件供给部2的操纵 装置31建立了预定的位置关系，并且使得容易控制操纵装置31。当以固定的方式布置圆形构件定心装置22时，开闭门21a被打开以将镜片10放 置在圆形构件定心装置22上。另一方面，当圆形构件定心装置22被可拆装地布置时，镜片 10可以在涂覆装置1的外部被放置在圆形构件定心装置22上。图2是从正面观察的圆形构件定心装置22的放大图。该对圆形构件定心装置22具有相同的形状，因此，将说明一个圆形构件定心装置 22。圆形构件定心装置22具有四边形的外部框架23，该外部框架23由左右纵向框架23a 和23b以及上下横向框架23c和23d构成。在圆形构件定心装置22中，圆形构件保持构件25a至25f (保持构件25a至25f 通常被统称为保持构件25)被配置在左右纵向框架23a和23b之间，保持构件25a至25f 是三段结构，该三段结构包括位于上段的保持构件25a和25b、位于中段的保持构件25c和 25d、以及位于下段的保持构件25e和25f。在本实施方式中，各段中的相邻的保持构件(例 如，25a和25b)被配置成彼此接触的一对，然而，它们也可以被配置成保持一间隙。保持构件25a至25f具有相同的形状，将仅说明一个保持构件25a。参照作为从上 方观察的保持构件25a的平面图的图3的A，保持构件25a的端侧(前侧)形成有具有半圆 部的定心部27a，形成有台阶部(dl至d5)(也被统称为台阶部d)的定心部27a被同心地 配置成阶梯状，以用于对镜片10进行定心。台阶部d的弯曲表面被形成为具有不同直径的 任意的曲率半径。如果延长台阶部dl至d5的弯曲表面，则形成具有从中心点0开始的半 径的半圆形状，使得可以以从最下侧的台阶部dl至d2、d3、d4、d5的顺序来定位小直径镜 片至大直径镜片。在弯曲表面的端部N的后方形成直线状的滑槽部27b，并且从定心部27a 至滑槽部27b连续地形成台阶部d。至少滑槽部27b的台阶部d的表面由不具有摩擦的光 滑材料制成或者被表面处理。上面说明了具有半圆部的定心部，该半圆部形成有直径从下侧朝向上侧增大的台
9阶部。然而，根据本发明，即使对于定心部不具有台阶部的实施方式，圆形构件当然也可以 被充分地定心。然而，当设置具有如上所述的带台阶部的定心部的保持构件时，在处理不同 直径的多个圆形构件时，可以精确地实现定心。下面说明设置有保持构件的圆形构件定心装置，该保持构件具有带台阶部的定心 部。保持构件25a的定心部27a形成有从定心部27a的前端到超过中心点0的部分上 下贯通的贯通槽27c。贯通槽27c具有允许稍后说明的操纵装置31中的圆形构件支撑单元 45的吸附部45c上下移动的宽度。与镜片10的侧面接触的限制部27d(对于台阶部dl至 d5，限制部27d成对地形成，但是在图3的A中仅为一对限制部附上附图标记，在图4中仅 为一个限制部附上附图标记)被形成在保持构件25a的台阶部dl至d5的前端位置与贯通 槽27c交叉的部分。参照图2，由左右纵向框架23a和23b经由支撑保持构件25a和25b的侧面的支 撑轴26 —体且可转动地支撑保持构件25a和25b。参照图4，圆形偏心凸轮28被配置在保 持构件25a的底面的前后方向的大致中央位置，并且圆形偏心凸轮28的转动轴28a被左右 框架23a和23b可转动地支撑。圆形偏心凸轮28与支撑轴26—起支撑保持构件25a。卷 簧29的上端被安装到保持构件25a的后端侧，并且卷簧29的下端被安装到由左右纵向框 架23a和23b支撑的弹簧安装板29a。卷簧29被配置成处于拉伸状态，并且总是对保持构 件25a的后端侧施加朝向圆形偏心凸轮28的力。虽然没有示出，但是，圆形偏心凸轮28的 转动轴28a被联接到脉冲马达的转动轴。圆形偏心凸轮28被配置成使得在圆形偏心凸轮28的初始状态，台阶部位于水平 位置，当圆形偏心凸轮28转动时，如图5所示，保持构件25a的后端侧以支撑轴26为轴上 下摆动。即，保持构件25a的台阶部d从其水平状态以使台阶部d的前侧变低的方式倾斜。 通过使圆形偏心凸轮28转动一圈，台阶部d可以返回到初始的水平位置。虽然没有示出，但是，作为另一方法，能够上下移动的辅助部件被安装到保持构件 的位于滑槽部侧的下端部，并且被上下移动以使保持构件25倾斜并且使其返回到水平位 置。此外，可以采用如下的方法根据该方法，圆形偏心凸轮或辅助构件仅被布置在圆 形构件定心装置22的下部，以使圆形构件定心装置22作为整体倾斜并且使其返回水平位置。圆形构件定心装置22被配置成对准状态，使得上下配置的保持构件25a、25c、25e 与25b、25d、25f绕中心轴线同轴地配置，并且使得在横向上配置的上段的保持构件25a和 25b、中段的保持构件25c和25d、以及下段的保持构件25e和25f分别具有相同的水平位 置。当在圆形构件定心装置22上沿着水平方向和/或沿着上下方向直线地配置多个镜片 (圆形构件)时，可以简化用于在取出由圆形构件定心装置22指定至少左右方向上的中心 位置的镜片10 (圆形构件)时驱动操纵装置31的机构。图6示出了操纵装置31。操纵装置31具有滑动单元37，该滑动单元从X轴引导 单元32的长度方向的一端侧向另一端侧移动。滑动单元37设置有能转动的转动单元43， 并且转动单元43设置有沿着前后方向前后移动并且沿着上下方向上下移动的圆形构件支 撑单元45 (图6中的虚线是圆形构件支撑单元45的侧视图)。
圆形构件支撑单元45在其端部具有用于支撑镜片10的底面的吸附部45c。吸附 部45c移动到镜片10的下方的定心部27a，向上移动，并且通过贯通槽27c，以支撑镜片10 的底面，从而将镜片10从定心部27a移交到操纵装置31。图7和图8示出了布置于圆形构件测量部3中的圆形构件测量装置48。圆形构 件测量装置48接收来自操纵装置31的镜片10并且检测镜片10的外形，具体地，检测镜片 10的直径、曲率以及高度。圆形构件测量装置48具有从Y轴引导单元49的长度方向的一端侧向另一端侧移 动的基板54a。圆形构件临时放置部58被安装到基板54a，以将镜片10临时放置在临时放 置部58上。可以由气缸58a使临时放置部58上下移动。四个柱螺栓销(studded pin) 58d直 立在圆形构件支撑板58c的上表面上。可以通过驱动气缸58a使圆形构件支撑板58c上下 移动。柱螺栓销58d被配置成正方形，并且在其中心部配置定心杆57a的中心。也可以由转动轴57使定心杆57a转动。可以将镜片10放置在柱螺栓销58d上， 并且可以通过使临时放置部58上下移动而将镜片10移送到定心杆57a或者从定心杆57a 接收镜片10。可以通过脉冲马达54b的驱动使定心杆57a转动。在圆形构件测量装置48的两侧，激光投射部60被设置在一侧并且激光接收部61 被设置在另一侧。如果激光束从激光投射部60朝向激光接收部61投射，则激光束被激光 接收部61接收。如图8所示，在圆形构件测量装置48的两侧，激光投射部60被设置在一侧，激光 接收部61与激光投射部60相对应地被设置在另一侧。如果激光束从激光投射部60朝向 激光接收部61投射，则激光束被激光接收部61接收。参照图9的A至C，镜片10被固定到定心杆57a (支撑轴)的端部，然后，定心杆 57a转动并且直线移动，以将镜片10移动到测量区域a，从而检测镜片10的曲率、高度和直 径(外径)。可以根据镜片10的直径的值正确地确定镜片10前后方向上的中心位置。本实施方式的涂覆装置1的涂覆处理线包括结构相同的涂覆系统A和B。因此，下 面的说明仅针对图1所示的一个涂覆系统A。第一主运送部件62被配置于涂覆装置1的第一主运送部4a。臂63以沿着X轴 方向滑动的方式被布置于第一主运送部件62，以使臂63转动和伸缩。移送手(handover hand)64被连接到臂63的端部并且允许在臂63的端部位置转动。吸附部64a形成在移送 手64的端部。允许吸附部64a伴随着臂63的转动、伸缩以及移送手64的转动而在360度 的转动范围内移动。移送手64可以从镜片或者圆形构件测量装置48的临时放置部58接 收镜片10，并且可以将镜片10顺次运送到底漆涂覆部5、干燥部6、光致变色涂覆部7和圆 形构件临时放置部74。在图1所示的底漆涂覆部5中，布置有用于为镜片10涂覆底漆涂覆液10的底漆 涂覆装置65。底漆涂覆装置65设置有能够转动地支撑镜片10的旋转轴(spin shaft) 78。 当镜片10由于旋转轴78而转动时，用底漆涂覆液涂覆镜片10。移送手64能够将镜片10 移送到旋转轴78或者从旋转轴78接收镜片10，并且将涂覆有底漆涂覆液的镜片10运送到 图1所示的干燥部6。期望底漆涂覆部5与其它部分分开并且被构造成能够调整其中的温度和湿度。
如图1所示，涂覆装置1中的干燥部6具有用作用于干燥镜片的放置部的柱螺栓 销6a，干燥部6干燥镜片10预定时间。光致变色涂覆部7设置有用于涂布光固化涂覆液(例如，光致变色涂覆液)的光 致变色涂覆装置86。光致变色涂覆装置86设置有用于转动地支撑镜片10的旋转轴85。当 镜片10由于旋转轴85而转动时，用光致变色涂覆液涂覆镜片10。期望光致变色涂覆部7与其它部分分开并且被构造成能调整其中的温度和湿度。如图1所示，第二主运送部件67被配置在涂覆装置1的第二主运送部4b中。与 第一主运送部件62的臂相同的臂63被布置于第二主运送部件67，并且移送手64被连接到 臂63的端部。第二主运送部件67通过将镜片10布置于圆形构件临时放置部74、UV照射 部8a和Sb、以及产品圆形构件临时放置部72上而移送镜片10，在该产品圆形构件临时放 置部72上临时放置被涂覆之后的产品镜片10。图12示出了布置于图1所示的UV照射部8a和8b的UV装置70。UV装置70设 置有紫外线照射室93，该紫外线照射室93具有配置于外侧的遮光罩93a、配置于遮光罩93a 的内侧的绝热构件93b、以及与该紫外线照射室93连接的排气管93c。UV单元94被配置在 紫外线照射室93中，并且UV灯95被配置在UV单元94中。由不锈钢制成的圆形构件容纳 室96被配置在UV装置70的下方。圆形构件容纳室96具有布置于其下部的台架97并且 容纳旋转轴97a。旋转轴97a被可转动地支撑于可以上下移动的台架97。当台架97被配 置在升高位置时，旋转轴97a被容纳在圆形构件容纳室96中。在台架97的下降位置，镜片 被移送。在旋转轴97a的中心部形成吸引孔以吸引镜片10。气体供给口 98被设置在圆形 构件容纳室96的上部以将N2导入圆形构件容纳室96，并且经由设置于圆形构件容纳室96 的下部的气体排出口 99排出N2。圆形构件容纳室96被线圈状缠绕的冷却管96b包围。由硼硅酸盐玻璃制成的用 于透过UV光线的窗口 96c可以被设置在圆形构件容纳室96的上部，由石英玻璃制成的窗 口 96a、96d可以被配置在窗口 96c的上方和下方。利用上述圆形构件定心装置22，可以容易地对圆形构件进行定心。虽然没有图示， 但可以在圆形构件容纳室96中设置多个旋转轴97a，使得可以用紫外线同时照射多个镜 片。在这种情况下，镜片被支撑在旋转轴97a的端部并且在旋转轴97a转动的同时被紫外 线照射。这里，期望为圆形构件容纳室96设置分隔板，以防止涂覆液飞散并且粘附到其它 镜片的表面。另外，虽然没有图示，但可以在圆形构件容纳室96中设置反射板，使得镜片可以 被紫外线充分照射。除了设置反射板之外，圆形构件容纳室96的内部可以被镜面加工(包 括台架97)，以利用紫外线充分照射镜片。涂覆有光固化涂覆液，具体地说，涂覆有光致变色涂覆液的镜片通过UV装置来固 化涂覆液需要较长的时间。然而，这里，由于可以使用本发明的圆形构件定心装置来处理大 量的镜片，因此，如上所述构造的UV装置的处理能力也提高。接着，由第二主运送部件67将被UV装置70处理的镜片10运送到产品圆形构件 运送部件72。在图1所示的涂覆装置1中，产品圆形构件存储部9被布置在装置主体Ia的涂覆线路的下游位置。产品圆形构件存储部9不是必须的。然而，存储部9包括产品圆形构件 容纳单元75和用于将产品圆形构件从产品圆形构件运送部件72运送到产品圆形构件容纳 单元75的第二副运送部件73。第二副运送部件73包括与操纵装置31的圆形构件支撑单 元相同的圆形构件支撑单元45。涂覆装置1设置有控制装置，该控制装置用于控制各个单元并且用于计算适当地 接收和移送镜片10所需的定时。接着，将说明本发明的实施方式的操作。在下面的说明中，与上面的说明一样，镜片被涂覆。因此，圆形构件被称为镜片，但 是应当注意，圆形构件的定心方法、即中心位置的确定方法不限于仅对镜片进行定心。首先，打开开闭门21a(参见图1)，并且将镜片10设置于图2和图5所示的圆形构 件定心装置22、22的保持构件25a至25f。可以预先测量镜片10的直径，或者可以通过使 用稍后将详细说明的圆形构件测量装置48来测量镜片10的直径。通过使联接到圆形偏心凸轮28的转动轴28a的脉冲马达转动而使圆形偏心凸轮 28转动，保持构件25从台阶部处于水平状态的初始位置倾斜到保持构件25的后端侧升高 的状态(参见图5)，使得台阶部d以朝向前侧变低的方式倾斜。在这种状态下，操作者打开开闭门21a以将镜片放置于滑槽部27b，该滑槽部被定 位于圆形构件定心装置22、22的前部并且被形成在保持构件25的后端部。这里，操作者注 意以将镜片10置于比镜片10的直径大的台阶部d中的具有最小半径(长度)的台阶部d。 由于台阶部d倾斜，因此，被置于滑槽部27b的镜片10从滑槽部27b滑动到定心部27a。虽 然上述的说明针对具有台阶的保持构件25，当然也可以使用没有台阶的保持构件25。镜片10的两侧与定位于台阶部d的前端部的限制部27d接触，从而定位镜片10。 在镜片10被供给到定心部27a的状态下，圆形偏心凸轮28转动；即，圆形偏心凸轮28的位 置返回初始位置并且台阶部d被水平地放置。因此，镜片10也被保持为水平。在镜片10 被传送到定心部27a并且被限制部27d限制时，至少可以在至少左右方向(图3的A中的 X轴方向)上定位镜片10的中心。对于Y轴方向上的定位，如果镜片10的半径与台阶部d 的半径一致，则镜片10的中心与图3的A中的中心点0—致。然而，如果镜片10的半径偏 离对应的台阶部d的半径，则镜片10的中心被定位成稍微偏离中心点0。在设定镜片10之 后，关闭开闭门21a。接着，下面说明将镜片从保持构件25a移交到操纵装置31的圆形构件支撑单元45 的吸附部的方法。在保持构件25a的定心部27a中以从定心部27a的前端到超过中心点0的部分上 下贯通的方式形成贯通槽27c。操纵装置31中的圆形构件支撑单元45的吸附部45c经由 贯通槽27c支撑镜片的底面。因此，容易从保持构件25取出镜片10。对于Y轴方向上的定位，可以采用预先测量镜片直径的方法(或者当预先已知镜 片直径时)或者通过使用圆形构件测量装置48随后测量镜片直径的方法。首先，下面说明首先测量镜片直径并且随后获得Y轴方向上的定位的方法。操纵装置31被控制部控制，并且由吸附部45根据预先测量的镜片10的直径的值 在前后方向上的中心位置支撑镜片10的底面。因此，可以容易地对镜片10进行定心(确 定其中心位置)。
S卩，当预先测量镜片10的直径时，从所测量到的镜片10的直径和用于限制镜片10 的限制部27d的位置之间的关系可以获得中心点0与镜片10的中心的偏离，因此，可以得 知镜片10的中心位置。可以利用未示出的控制装置算出中心位置的偏离。基于所算出的 结果，稍后将详细说明的操纵装置31中的圆形构件支撑单元的吸附部45c被控制成使得吸 附部45c到达镜片10在前后方向(Y轴方向)上的中心位置(即，镜片的中心位置)，从而 确定镜片的中心位置。这种方法很容易控制，当待处理的镜片都具有相同的直径时，可以有 利地采用这种方法。可以通过后续步骤来处理移交到操纵装置31的圆形构件支撑单元45的吸附部 45c的镜片10的形状。在将镜片运送到下一步骤时，当没有预先测量镜片(圆形构件)的 直径时，可以利用圆形构件测量部3来测量圆形构件的例如直径、高度、曲率等的外形，以 实现定心。这将在下文中说明。接着，由圆形构件支撑单元45的吸附部45c支撑的镜片10被传送到圆形构件测 量部3的圆形构件测量装置48，以测量镜片10的例如直径、曲率、高度等的外形。为了将镜片10从操纵装置31传送到下一个步骤的圆形构件测量装置48，图6所 示的操纵装置31的圆形构件吸附部45c被移动(未示出)到图8所示的柱螺栓销58的正 上方，并且被降低。镜片10被如此放置(临时放置)到柱螺栓销58d。通过降低柱螺栓销 58d，镜片10被支撑在定心杆57a上。用于移送镜片10的机构可以被构造成使得镜片被直接移送到圆形构件测量部3 中的圆形构件测量装置48的定心杆57a。然而，期望的是，圆形构件首先被临时放置到临时 放置部58上。期望临时放置部58包括至少三个柱螺栓销58d(在这个实施方式中为四个 柱螺栓销)。当设置临时放置部58时，可以容易地移送镜片。此外，即使没有预先测量镜片10 的直径，也可以利用临时放置部58在下一个步骤中可靠地定位中心位置(X轴方向和Y轴 方向上的中心位置)被确定的镜片10。另外，虽然没有图示，通过类似地利用临时放置部58将镜片移送到底漆涂覆装置 65的旋转轴78、光致变色涂覆装置86的旋转轴85、干燥部6、以及UV装置70和71的旋转 轴97a，其中，在圆形构件测量部3的下一个步骤中，底漆涂覆装置65将底漆涂布到镜片10 的表面上。由定心杆57a支撑的镜片10沿着图1中的Y轴方向移动，并且移动到如图9所示 的测量镜片10的外形的测量区域a。在如图10所示的圆形构件测量装置48的测量区域a中，激光投射部60和激光接 收部61被配置在端部固定有镜片10的定心杆57a的两侧。当定心杆57a通过测量区域a 时，测量镜片的曲率、高度和直径。如果镜片10被放置在激光投射部60和激光接收部61 之间，即，如果镜片10被放置在测量区域a，则光被镜片10遮断，并且可以测量光被遮断的 长度(或者光没有被遮断的长度)。另外，定心杆57a可以转动并且可以直线移动，圆形构 件测量装置48可以规定定心杆57a的转动角度和直线移动量，以获得其当前值。接着，下面说明利用圆形构件测量装置48来确定直径未知的镜片10的直径和中 心位置的方法。为了如图10所示地测量镜片10的直径，在被支撑于定心杆57a的端部的镜片10进入测量区域a的瞬间测量定心杆57a已经移动的距离(A)(参见图10的A)。定心杆57a 进一步移动，并且在镜片从测量区域a出来的瞬间测量定心杆57a已经移动的距离(B)(参 见图10的B)。可以通过从移动距离(B)减去移动距离(A)得到镜片10的直径。由于由如 上所述的圆形构件定心装置22已经确定了 X轴方向上的中心位置，因此，可以根据Y轴方 向上的移动距离来正确地测量镜片10的直径。为了如图11所示地确定镜片10的中心位置，由控制部预先测量定心杆57a的中 心位置I。接着，测量在镜片10进入测量区域a的瞬间距离定心杆57a的中心位置(I)的 长度(S)，并且测量在镜片从测量区域a出来的瞬间距离定心杆57a的中心位置(I)的长度 (T)。如果镜片在Y轴方向(镜片的前后方向)上的中心与定心杆57a的中心位置(I) 一 致，则长度(S)和(T)变得彼此相等。然而，如果镜片在Y轴方向(镜片的前后方向)上的 中心位置与定心杆57a的中心位置(I)不一致，则其中一个长度变得较长。通过测量长度 ⑶和⑴之差，可以确认Y轴方向上的中心位置[(S-T)+2]。由于由如上所述的圆形构 件定心装置22确定X轴方向上的中心位置，因此，可以通过获知Y轴方向上的镜片直径的 中心来确定镜片10的中心。对于直径已经被预先确定的镜片10，由如上所述的圆形构件定心装置22找到镜 片10的中心部，并且省略镜片10的定心步骤。因此，即使没有预先测量镜片直径，也可以利用圆形构件测量装置48来确认圆形 构件在Y轴方向(前后方向)上的中心位置。当在Y轴方向上存在偏离时，通过调整偏离将镜片10从定心杆57a移送到临时放 置部58，或者将镜片10移交到操纵装置31的圆形构件吸附部45c，使得可以在临时放置部 58处确认镜片10在X轴方向和Y轴方向上的中心位置。当没有设置临时放置部58时，可 以在镜片10被移送到下一步骤时直接调整偏离。根据上述方法，例如，可以容易地确定镜片10在被涂覆之前的中心位置，因此，可 以有效执行涂覆处理。另外，即使当具有稍微不同尺寸的镜片被连续处理时，也可以根据上 述方法确定中心位置，以有效地确定圆形构件的中心。除了测量镜片的直径之外，圆形构件测量装置48可以被用于测量镜片的曲率和 高度，以在随后的涂覆处理中使用这些值，例如，用于确定涂覆喷嘴的位置、用于确定辅助 部件的移动距离等。在本实施方式中没有说明测量镜片10的曲率和高度的方法。可以利用传感器以电控制的方式来确定镜片10的中心轴线，然而，这使得镜片10 的移动操作变复杂并且需要延长用于测量的时间。另一方面，根据本实施方式，当预先测量 镜片10的直径时或者当利用圆形构件测量部3来测量镜片10的直径时，机械地获得镜片 10在左右方向(图3中的X轴方向)上的中心，并且通过计算或者通过测量镜片的直径获 得图3所示的Y轴方向上的中心位置。因此，得到镜片10的中心轴线所需的时间基本为0 秒。根据本发明，由于可以有效地对圆形构件进行定心，因此，在随后的步骤中允许处 理大量镜片。结果，例如可以在多个系统中实现涂覆处理。中心部被定位的镜片10被图1所示的第一主运送部件62的移送手64运送到下 一个步骤的底漆涂覆部5并且在此处被涂布底漆。在底漆涂覆部5处，由底漆涂覆装置65 用底漆涂覆液涂覆镜片10的表面。
15
在完成底漆涂覆处理之后，移送手64将镜片10运送到涂覆液被干燥预定时间的 干燥部6。在被干燥后，镜片10被第一主运送部件62运送到光致变色涂覆部7。在光致变色 涂覆部7处，由光致变色涂覆装置86将光固化涂覆液(光致变色涂覆液)涂布到镜片的表 面上。在完成光致变色涂覆处理之后，镜片10首先被第一主运送部件62放置到圆形构件 临时放置部74上，随后被移送到第二主运送部件67的移送手64。第二主运送部件67的移送手64被运送到UV照射部8a、8b中的UV装置70的紫 外线照射室93中。在紫外线照射室93中，镜片10被来自UV灯95的紫外线照射，并且光 致变色涂覆液被固化。接着，被UV装置70处理的镜片10被第二主运送部件67运送到利用柱螺栓销72a 形成临时放置部的产品圆形构件临时放置部72。镜片10经由第二副运送部件73的圆形构 件支撑单元45被运送到圆形构件容纳单元75的圆形构件保持部75a。打开产品圆形构件 存储部9的开闭门21b，并且从圆形构件容纳部75a取出产品。根据本实施方式，如上所述，即使不与保持构件25a至25f的台阶部dl至d5的直 径匹配的镜片10也可以被容纳在比镜片的直径大的台阶部d中，免去了操作者用于使镜片 10的外周和台阶部d的圆弧之间的间隙相等的工作，并且可以缩短用于定心镜片10的工作 时间。由于缩短了工作时间，可以设置两个涂覆系统A和B，以设置多个UV装置70、71， 并且利用一个UV装置同时处理多个镜片，以大量生产涂覆镜片10。在本实施方式中，镜片10被交替运送到涂覆系统A和涂覆系统B。例如，当要更换 底漆涂覆液或光致变色涂覆液时，任意一个涂覆系统都可以暂时停止，而另一个涂覆系统 继续工作。另外，在任意一个涂覆系统中，可以手动操作底漆涂覆部5或光致变色涂覆部7， 以补充涂覆液或者通过与自动操作(连续操作)的其它部分分开而维修装置。在这种情况 下，可以补充涂覆液或者可以维修装置，用于配置多个镜片10的临时放置部(未示出)可 以被设置在底漆涂覆部5的前部，或者多个镜片10可以在被传送到底漆涂覆部5或光致变 色涂覆部7之前被配置在干燥部6中。当设置临时放置部或在干燥部6中配置多个镜片10 时，在补充涂覆液或者在维修装置之后，容易操作被连接到其它部分的底漆涂覆部5或光 致变色涂覆部7。另外，对于本发明中的用于使保持构件25a至25f摆动(倾斜)的部件，除了上述 凸轮机构之外，当然还可以采用利用气缸或马达等的任何其它机构。在本发明中，保持构件 25a至25f以定心部变低的方式摆动(倾斜)是重要的。以保持构件25a为例进行说明，也 可以将支撑轴26安装到保持构件25a的位于滑槽部27b侧(后侧)的下端部，并且将上下 移动的辅助部件安装到定心部27a (前侧)，从而通过上下移动辅助部件而使保持构件25a 倾斜。利用如上所述的本发明的圆形构件定心装置，本实施方式的涂覆装置1能够容易 地实现例如镜片等圆形构件的定心。因此，可以有效地进行定心工作，并且可以在短时间内 对大量圆形构件(镜片)进行定心(确定它们的中心位置)。结果，可以通过在多个系统 (例如，A和B)中设置后处理步骤而执行处理。
1权利要求
一种圆形构件定心装置，其包括用于保持圆形构件的保持构件，所述保持构件具有位于前侧的用于对所述圆形构件的中心轴线进行定心的定心部，所述保持构件还具有位于后侧的用于将所述圆形构件供给到所述定心部的滑槽部；所述定心部具有给定半径的半圆部，所述定心部的前端部形成有用于指定所述圆形构件在与所述保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制部；并且所述保持构件设置有升降部件，所述升降部件以使所述半圆部侧变低并且所述滑槽侧变高的方式使所述保持构件倾斜，并且所述保持构件被倾斜成使得所述圆形构件被从所述滑槽部传送到所述定心部的限制部。
2.根据权利要求1所述的圆形构件定心装置，其特征在于，所述定心部的半圆部形成 阶梯状的台阶部，所述台阶部的直径从下侧朝向上侧以同心地形成多个所述半圆部的方式 增大，所述台阶部从所述半圆部的圆弧部的两端位置连续地形成到位于后侧的所述滑槽 部；并且在所述定心部的台阶部的前端部形成用于指定所述圆形构件在与所述保持构件的前 后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制部。
3.根据权利要求1所述的圆形构件定心装置，其特征在于，所述圆形构件定心装置还 包括操纵装置，所述操纵装置用于使被传送到所述定心部的限制部的所述圆形构件移动； 其中，从所述定心部的前端位置到所述定心部的中心部上下贯通地形成槽，所述操纵装置的 支撑所述圆形构件的底面的吸附部的端部从所述定心部的下方向上移动，通过所述槽，并 且将所述圆形构件从所述定心部移交到所述操纵装置的吸附部。
4.根据权利要求3所述的圆形构件定心装置，其特征在于，由控制部控制所述操纵装 置，所述控制部根据预先输入的所述圆形构件的尺寸来确定所述圆形构件在该圆形构件的 前后方向上的中心位置。
5.根据权利要求1所述的圆形构件定心装置，其特征在于，所述圆形构件定心装置还 包括用于测量所述圆形构件的直径的圆形构件测量装置，其中，根据由所述圆形构件测量 装置测量到的直径的值来确定所述圆形构件在该圆形构件的前后方向上的中心位置。
6.根据权利要求1所述的圆形构件定心装置，其特征在于，所述圆形构件是用于涂覆 镜片的原材料。
7.一种涂覆装置，其装配有权利要求1所述的圆形构件定心装置，其中，支撑镜片并使 所述镜片旋转的旋转装置以所述镜片的表面面朝上的方式保持所述镜片，以将光固化涂覆 液涂布到保持于所述旋转装置的所述镜片的上表面。
8.根据权利要求7所述的涂覆装置，其特征在于，所述光固化涂覆液是光致变色涂覆液。
9.根据权利要求7所述的涂覆装置，其特征在于，所述光固化涂覆液被涂布到已经形 成于所述镜片的底漆涂层上。
10.一种圆形构件的定心方法，其使用圆形构件定心装置，所述圆形构件定心装置包括 保持构件，所述保持构件具有位于前侧的用于对圆形构件的中心轴线进行定心的定心部， 所述保持构件还具有位于后侧的用于将所述圆形构件供给到所述定心部的滑槽部，所述定 心部具有给定半径的半圆部，所述定心部的前端部形成有用于指定所述圆形构件在与所述保持构件的前后方向成直角的左右方向上的中心位置的限制部，其中，所述保持构件以所 述定心部变低的方式倾斜，使得放置于所述滑槽部的所述圆形构件从所述滑槽部向下滑动 到所述定心部，并且所述圆形构件与所述定心部的限制部接触，以指定所述圆形构件在该 圆形构件的左右方向上的中心位置。
11.根据权利要求10所述的圆形构件的定心方法，其特征在于，由控制部根据预先测 量到的所述圆形构件的尺寸与所述限制部的位置之间的关系计算确定所述圆形构件的前 后方向上的中心位置，由所述控制部控制的操纵部件被移动，以将所述操纵部件的圆形构 件支撑部移动到所述圆形构件的中心部的正下方，所述圆形构件支撑部被向上移动，使得 所述圆形构件支撑部在所述圆形构件的底面侧支撑所述圆形构件的中心部。
12.根据权利要求10所述的圆形构件的定心方法，其特征在于，由所述控制部控制的 操纵部件被移动到所述定心部，所述操纵部件的圆形构件支撑部被移动到所述圆形构件的 左右方向上的中心位置的正下方，所述圆形构件支撑部被向上移动，使得所述圆形构件支 撑部在所述圆形构件的底面侧支撑所述圆形构件的左右方向上的中心位置，所述圆形构件 支撑部被移动到圆形构件测量装置，以将所述圆形构件移送到所述圆形构件测量装置的定 心杆；所述圆形构件测量装置测量从所述定心杆的中心轴线到所述圆形构件的前后方向上 的一端的长度(S)和从所述定心杆的中心轴线到所述镜片的前后方向上的另一端的长度 (T)，根据上述两个长度之间的差确定所述圆形构件的前后方向上的中心位置的偏离，并且 获得所述圆形构件的中心位置。
全文摘要
本发明提供一种涂覆装置，该涂覆装置能够在不使装置变复杂的情况下容易地获得如镜片等圆形构件的中心。用于对镜片的中心轴线进行定心的定心部被设置在涂覆装置的镜片保持部的前侧，用于供给镜片的滑槽部被设置在镜片保持部的后侧。定心部设置有用于使保持部摆动的支撑轴，并且圆形偏心凸轮设置于保持构件的下表面。当使圆形偏心凸轮转动时，保持构件倾斜，并且被置于滑槽部的镜片滑动到定心部，在该定心部，获得镜片在左右方向上的中心位置。
文档编号B05C13/02GK101977696SQ20098011024
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月12日 优先权日2008年3月25日
发明者山本修平 申请人:株式会社德山