专利名称：用于对眼睛透镜进行流体处理的处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业材料的处理。具体地说，本发明涉及一种用于对一系列接触透镜进行流体处理的专用处理装置。通常，在制造柔性接触透镜过程中的流体处理步骤包括使干透镜含水成为湿(软)透镜，分离留存在透镜中的无用组分。最好将接触透镜支承在托板上，托板与一个协同配合的盖板一起可使多个接触透镜以有效的方式进行流体处理。本发明还可应用于需要进行流体处理的其它眼睛透镜，例如眼镜和眼内隐形眼镜。
背景技术：
接触透镜的静态模塑已为人所知，参见Bausch & Lomb Incorporated公司的美国专利US5466147，这里作为参考对其进行引用。单个的模装置包括具有凹形光学表面的凹模部件和具有凸形光学表面的凸模部件。凹模和凸模部件具有互补的形状，并相互结合在一起而形成一个位于凹模和凸模部件的相互面对的凹形和凸形光学表面之间的透镜模腔。
模塑透镜的基本过程如下将大量的液态透镜材料(单体)散布到凹模部件的凹形光学表面内，凸模部件置于凹模部件之上，其相互面对的凹形和凸形表面形成透镜形状的模腔。结合在一起的凹模和凸模部件形成一个模装置，该模装置经过凝固处理(例如通过加热或UV照射)，从而使模腔中的透镜材料聚合。一旦透镜材料凝固，就必须将凸模和凹模部件分开以取出固化的透镜。
打开或脱开模部件必须保证不损坏易损的透镜。一旦透镜在模腔中聚合，透镜和透镜的溢料飞边就会粘连在相对的凹形和凸形模表面上。因此，必须用足够大的力将透镜和透镜溢料飞边与相对的模表面之间的粘连断开才能将凸模部件与凹模部件分离开，而且力还不能太大或随便用力，否则会损坏透镜的光学表面。如果在脱模过程中透镜破裂或损坏，就必须将透镜废弃，这样就降低了透镜的产量并增加了制造成本。
一旦模部件分离开，就必须将留在模部件上的透镜从模部件上取下。现有技术中有干法和湿法两种取下透镜的方法。在湿法中，水溶液将亲水透镜弄湿，透镜吸水泡胀，从而使透镜与模表面分离开。一旦透镜含水并与相连的模表面分离，透镜就成为水流体中的自由漂浮物。如果这一过程在流体浴中进行，就必须设置一些装置来容纳含水透镜，而且还不能妨碍水流体进入模和透镜的内部。否则，必须用镊子将透镜从水浴中“夹出”，而这是一件非常辛苦和细致的工作。
通常，透镜已固化在其中的模按预定的排列方式安装在支承托板上。一旦将模打开，将装有粘连的透镜的模部件按上述方式输送到透镜分离站。透镜与装载透镜的模分离之后，模和透镜的托板就准备好进行水合/脱模处理。
为了提高生产效率，最好可通过不同的生产处理站来批量处理接触透镜。因此，最好可批量地对接触透镜进行流体处理。人们已提出了经历流体处理步骤的各种批量处理接触透镜的方法。在流体处理过程中对透镜的处理包括使透镜仍停留在模中或者将模输送到不同的贮器中的过程。利用流体浴将批量的透镜浸入到流体浴中进行处理，而且，利用相继的流体浴以保证对透镜进行充分的流体处理，这些都人们所熟知的。另外，可将流体以计量的量作用于每个单独的接触透镜，然后，在不干扰透镜的情况下将流体抽离模部件。这可通过受让给本受让人Bausch &Lomb Incorporated公司的于＿＿申请的申请号为＿＿的待审专利申请中所描述的装置和方法来实现。
关于水浴的实例，可参见受让给本受让人的于2000.3.31申请的待审英国专利申请＿＿。在该方法中，包含一系列凹模部件的托板叠置在具有以同样排列方式排列的一系列空的凸模部件的托板上，上述凹模部件上载有粘连在其上的相应的透镜。一块空的托板叠置在凹模托板上，以避免在水合过程中凹模部件从凹模托板上掉下。三个叠置在一起的托板形成一个水浴装置，不过，也可将多个装置叠置在一起并将其放置在一个托架上来浸入到浴中。托板相互配合，以便使凹模和凸模部件间隔开足够的量，从而使流体可进入到相互面对的模部件之间并到达透镜，但间隔的空间又应足够的小以避免含水的松开透镜从相应的凹模和凸模部件之间脱出。该方法特别适合于凸模部件用于封装接触透镜的生产方法，参见同样属于本申请人的美国专利＿＿。
在必须将透镜从形成透镜的模输送到单独的密封装置以便下游工序(例如水合工序)利用或形成给予消费者的最终包装(例如转化成泡罩包装)的情况下，透镜必须经历数次的输送来完成这一输送过程。在现有技术中，采用进行人工输送的方式，由操作者利用一对镊子夹住透镜并将其从模输送到包装贮器中。当然，这是一种非常辛苦细致的输送透镜的方法，而且在输送透镜过程中，镊子直接与透镜接触，且操作者不能恒定地控制使用镊子的力量，因此，透镜的损坏几率大。人们通常利用取放装置来在站与站之间输送透镜，但是，这也必须非常精确细致地进行，以便在输送过程中不损坏透镜或不使透镜错位。
另一个透镜水合载体的例子参见Anderson等人(Johnson & JohnsonVision Products，Inc.)的美国专利US5476111。该专利公开了一种透镜输送盘，首先拾取一系列凹模部件和与其相连的透镜而形成第一水合载体。将第一水合载体经延伸穿过每个透镜拾取装置的流体通道浸入到流体浴中，从而使透镜含水。然后，将模部件打开，透镜通过表面张力仍与透镜输送盘保持在一起。然后，将透镜输送盘和透镜组件连接到水合载体上，该水合载体具有按相同的排列方式排列的一系列水合贮器，每个贮器具有用于使水合/分离流体流到容纳在贮器中的透镜的流体通道。这样处理后，就必须将透镜从水合载体中取出并将其输送到另一个贮器中，以便进行下一步处理，例如进行检验和包装。该专利的方法和装置相当复杂，需要多个复杂的机械手转运站和多个转运部件和载体。尽管非常显然必须将透镜从转运载体上取下以便将其输送到最终的包装站，但是，透镜的最终包装并未进行详细说明。
显然，透镜的输送是接触透镜生产线的关键。由于接触透镜是具有精密光学表面的非常纤小易损的产品，因此，必须格外小心地进行转运，以便不损坏透镜和增加生产成本。因此，接触透镜生产线的目标是要利用搬运装置与透镜直接接触最少的接触透镜转运系统。
发明内容
本发明解决了对一种通过各种流体工艺对接触透镜批量处理的有效方法的需要。本发明提供一种用于一系列干接触透镜的支承，其可单独地装在形成接触透镜的模或接触透镜与模分离后已预先存储的不同贮器上。本发明还提供一种用于将这一系列接触透镜放置在该支承上的整体盖板，从而形成一个流体处理载体装置。多个这样的装置可相互叠置在一起以便进行批量处理。
盖板的上下表面分别具有连通槽，从而形成一系列的流体通道。因此，在将包括支承、透镜和盖板的装置浸入到流体浴中时，流体经流体通道进入并到达透镜同时对其进行流体处理。在将支承、透镜和盖板放置到流体浴中时，第二系列槽形成支承、透镜和盖板之间的空气逸出通道，当支承和盖板从流体浴中取出时，其还可使流体排出。
根据本发明的第二个方面，盖板还可有选择地在将透镜从相应的模输送到位于支承上的贮器的过程中用作脱模板，这在本申请人于2000.3.31申请的待审美国专利申请＿＿中进行了描述。当以这种方式进行使用时，盖板提供了一种用于将干的接触透镜从其相连的模部件输送到单独的贮器的装置和方法，其不仅不会损坏透镜，而且还可避免在将透镜输送到贮器的过程中无意地移动透镜。
图1A是脱开的模装置的横截面图，该模装置包括一个凸模部件，该凸模部件位于一个互补的凹模部件的上方并与其间隔开；图1B是凹模部件的横截面图，其中，模制出的透镜位于该凹模部件的凹形面上；图2是与图1A相类似的视图，其中，凸模部件和凹模部件以预定的方式相互结合在一起；
图3A和3B分别是透视图和横截面图，其分别示出了在传输透镜的过程中，盖板也可用作脱模板，在透镜释放到相应的透镜贮器之前，透镜拾取头和透镜迅速定位；图3C和3D分别是透视图和横截面图，其分别示出了透镜拾取头在透镜释放到相应的透镜贮器之后立刻从盖板返回；图4A是盖板的底部透视图；图4B是图4A所示盖板的放大图；图4C是图4A和4B所示盖板的底部平面图；图4D是盖板的顶部平面图；图5A是图3C沿5A-5A的横截面图；图5B是与图5A类似的视图，其还包括了第二透镜贮器、相连的托板和叠置在透镜贮器托板和图5A所示的盖板上的盖板；图6是图3C沿6-6的横截面图，其还包括了第二透镜贮器和相连的并叠置在下托板、贮器和盖板上的托板。
具体实施例方式
如图所示，图1和2示出了现有技术中有代表性的接触透镜的模装置10，该模装置包括分别具有相应的凹形和凸形光学模制表面12a、14a的凹模部件12和互补的凸模部件14。为了模制透镜，将大量的液态透镜材料16(例如单体)扩散到凹模部件中，凸模部件布置在凹模部件上，从而凹模部件和凸模部件就形成一个由相互面对的光学模制表面12a、14a确定的透镜形状的模腔(见图2)。每个模部件12、14都包括一个相应的环形壁部分12C、14C，使得凸模部件14安装在凹模部件12上时，就形成一种滑动活塞/缸形式的结构。每个模部件还包括一个环形的平的部分12E、14E，该平的部分分别从相应的模表面12A、14A径向向外伸出，并分别与相应的环形壁部分12C、14C相会在环形平的部分12E、14E的外周缘。每个模部件12、14还包括从相应的环形壁部分12C、14C径向向外伸出的环形法兰12B、14B。
模部件12、14通常由聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯注模而成，且由于在模制透镜之后其光学表面就会退化，因此，只能使用一次来模制出一个透镜。扩散到凹模部件12中的大量单体16足以允许在安置凸模部件14时单体有轻微的溢流，从而保证完全充满模腔并到达将由透镜边缘形成的周缘。在完全将凸模部件安置到凹模部件上时，过量的单体就从模腔18径向向外流。凝固后，这些过量的单体就形成位于环形平的部分12E、14E之间的环形溢料飞边17，通常被称为“单体环”。
因此，如图2所示，在模装置10已充满并合上时，就要经过凝固处理，以使模腔18中的单体聚合。通常，接触透镜凝固方法包括UV照射和/或加热(例如烘烤)处理。无论是否利用UV和/或加热装置进行凝固处理，本领域技术人员可根据模和单体的类型来准确地确定凝固模式，也可通过试探而不是过度的实验来进行确定。一旦凝固完成，凸模部件14就与凹模部件12分离，从而露出在此已形成的透镜16’(图1B)。脱模过程必须中断两个模部件之间的连接，而且还不能损坏仍保留在其中一个模表面上的透镜。在此所描述的优选实施例中，如图1B所示，在脱模时透镜16’仍保留在凹模的凹形光学表面12A上，透镜的溢料飞边17仍位于相连的凸模部件14(未单独示出)，尽管这可按照根据需要所采用的特定的模结构而进行变化。因此，在脱模之后，透镜16’仍与凹模表面12a相连，并处于干燥、刚性状态(也就是，还未含水)。
如上所述，本发明首先就是要提供一种用于对一批透镜进行流体处理的透镜处理装置。其次，本发明提供一种用于将分散的透镜从模部件上取下并以可避免发生透镜错位的方式将其输送到贮器的透镜输送装置。图3A-3D显示的就是根据本发明的第二个方面所形成的结构，本发明的透镜输送装置可采用或不采用本发明的第二个方面的结构，而且该装置也可在将透镜输送到另一个贮器过程中进行使用。
因此，如图3A-3D所示，设置了具有一排通孔20’的托板20，其中，多个透镜贮器30可移走地设置在各个通孔20’中。托板20还包括沿其下表面相互连接的一系列槽20G1和20G2(图3A和3B)，并在这些槽之间形成多个凸台23，其作用是可以后面将要进行描述的方式使其相应的表面贴靠在盖板50的上表面上(见图6)。在贮器30放置在托板20上之前或之后，将干的透镜16’设置在相应的贮器30中。贮器30可以是模部件(例如模部件12或14)，透镜16’形成于其中。另外，模部件可成排永久地连接在一起并形成自己的支承，而不是单个提供给托板20，以此来取代单独的托板20。在图示的优选实施例中，单个的贮器30设置在托板20上，且透镜16’通过真空取放头40顺序地放置在其中。尽管为清楚起见在图3A-3D中仅示出了一个真空吸头40和贮器30，但是，应当理解，一排贮器30、透镜16’和真空吸头40也应当是可以的并可完全达到该装置的效果。在该优选实施例中，该装置采用的是3×5一组的形式。
一旦透镜16’已放置到各自的贮器30中，如图3C、3D和5A-6所示，就将盖板50放置在其上。托板20、贮器30、透镜16’和盖板50就构成本发明的一个透镜处理装置15。可利用自动装置例如真空吸头45来放置盖板50，并如图3A所示(为清楚起见只示出了一个真空吸头45)将真空吸头放置成与上盖板表面52相接触。如图3A和3B所示，透镜拾取头40可自由地穿过在盖板50上所形成的相应的以5×3形式排列的孔50’，这些孔与托板20上的孔20’相互对准。因此，盖板50就可通过真空吸头45而保持在透镜拾取头40以及贴附在相应的拾取头的端头41上的每个透镜16’的周围。如图3A和3B所示，盖板50与拾取头40、45一起下降到相应的托板20的上方，直到盖板50停止在托板20上且透镜16’在贮器表面31上方并与其略微间隔开(最好不接触)。然后，透镜拾取头40的真空“V”释放，从而落下透镜16’并使其缓缓地落到贮器表面31。拾取头45的真空也同时释放，从而与盖板50脱开。
一旦透镜16’释放到贮器30中，拾取头40和45就抬起，且透镜拾取头40穿过相应的盖板孔50'缩回。如图3D所示，透镜16’的直径d2大于盖板孔50’的直径dl，因此，透镜16’不能从其通过。拾取头40不超过孔的直径dl，因此，拾取头40(包括其端头41)可自由地穿过盖板孔50’。在本发明的该实施例中，当拾取头40将透镜16’输送到贮器30时，盖板50可可靠地将透镜16’留住。这就基本上克服了透镜容易错位的缺陷，同时也构成了本发明的另一个优点。
下面对盖板50在装置15内进行的透镜16’的流体处理过程中所起的作用进行详细描述。如图3和4所示，盖板50包括上表面52和与其相对的下表面54，每个盖板都分别包括一系列的槽52G、54G。槽52G、54G形成了液体(例如水)和气体(例如空气)在装置15内进行的透镜16’的流体处理过程的流体通道。
首先来看上表面槽52G和图3A、C和4D，槽52G1沿5个一排的孔50’从边缘51延伸到相对的另外一边53。第二组升高了的槽52G2在这些一排一排的槽52G1之间延伸，并与另外的升高了的表面52G3相互交替间隔。
如图4A-C所示，下表面槽包括圆形槽54G1，其在每个孔50’的周围形成降低的弧形表面54’(相对于表面54降低)。沿三排5个一排的孔50’从边缘51到边缘53形成直线延伸的槽54G2，其与槽52G1相互连通。流体以如下的方式流入和流出装置15如图5和6所示，图6所示的横截面垂直于图5A和5B所示的横截面。如前所述，最好，多个装置15叠置在一起以便进行批处理，如果需要，装置也可不进行叠置。为了避免在流体处理过程中装置分离，设置了可移走地将每一个装置15固定在一起的装置(未示出)。这种固定装置可采取开壁式框架的形式，所述装置以可避免其相互分离的方式安装在框架中。另外，也可将卡箍或其它装置设置在每个装置15中，以使盖板50可移走地与托板20结合在一起。
就此，在一个装置15叠置在另一个装置15上时，第一装置托板20上的凸台23就与第二装置盖板50的表面52G3相接触，从而可避免第一装置的托板相对于第二装置的盖板50纵向平移。
孔50’形成直接通向贮器30和相应的透镜16’的流体通道。在优选实施例中，叠置的装置15用于批量进行流体处理，大量流体沿着盖板上表面51上的槽52G1流入装置15和孔50’中。由于槽52G1延伸到盖板50的两个侧边缘51和53，因此，流体入口/出口“I/O1”就形成在侧边缘51、53处，当装置15浸入到流体浴中，流体就经此而流入。最好，装置15竖直地浸入到流体浴中，且将侧边缘51、53中的任何一个作为先头浸入流体浴的引导边缘。当流体通过入口I/O1进入装置15时，空气就从盖板50和托板20之间经由盖板下表面54上的直线槽54G2形成于每个侧边缘51、53上的I/02口流出。这就保证了全部的流体都可流到贮器30和透镜16’。
如图5A和5B所示，有些流体也可在I/O3以及I/O4(见图3C)位置处沿盖板50的两个相对的侧边缘55、57流入，尽管这些位置处的流体入口/出口比I/O1位置处的小。当盖板50完全置于托板20上时，盖板表面54’就贴靠在贮器30的顶部表面32上，从而形成确定I/O4的位于托板20与盖板50之间的空间(见图3B和3D)。表面54’和贮器顶部表面32之间相互接触，从而形成止挡，以避免盖板50进一步向下运动，下盖板表面54就停留在托板20上方。尽管需要再次强调的是，流经I/O4的流体远远小于沿槽52G1流入的流体，但是，可以看到，流体将流经I/O4，到达槽54G1，并经槽54G2，最后到达孔50’。
盖板表面54’只盖住了整个顶部表面32的径向向内的部分。由于位于这些表面之间的装置是湿的，因此，最好是整个顶部表面32完全接触，否则难以将盖板50从托板20上取下。
在将装置15从流体浴中取出时，流体将流经所有的I/O位置流回。最好，将装置以原先浸入时相同的竖直方向从流体浴中取出。如果需要，可使装置15经过任何次数的连续流体浴。
权利要求
1.一种用于对多个眼睛接触透镜进行流体处理的装置，所述装置包括a)一个整体支承，其可用于将所述多个接触透镜以预定的排列方式支承在所述支承上，所述支承具有相对的第一和第二侧边缘以及上表面和下表面；b)一个整体盖板，所述盖板以接触并遮盖所述支承的方式可移走地布置，所述盖板具有相对的第一和第二侧边缘以及上表面和下表面，所述盖板还包括多个位于其上并从所述上表面延伸到所述下表面的通孔，在将所述盖板放置在所述支承上时，所述通孔分别与所述多个接触透镜对准，所述盖板还包括整体形成在其所述上表面的第一系列槽，所述第一系列槽与所述通孔相通并形成从所述支承和盖板的所述第一和第二侧边缘延伸到所述透镜的流体通道。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括a)多个贮器，所述多个透镜可移走地存储在所述贮器中；b)以预定的排列方式形成于所述支承上的多个通孔，所述多个贮器可移走地设置在所述通孔中。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述贮器形成所述各个透镜的包装。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括整体形成在所述盖板上并从其所述第一侧边缘延伸到所述第二侧边缘的第二系列槽，所述第二系列槽形成在将所述装置放置到流体浴中时用于将空气从所述支承和所述盖板之间排出的流体通道，所述第二系列槽还用作在将所述装置从所述流体浴中取出时用于将所述流体从所述盖板和所述支承之间排出的流体通道。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二系列槽形成在所述盖板的所述下表面。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二系列槽延伸穿过所述盖板上的所述通孔。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括以叠置方式相互叠置在一起的多个所述装置。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括用于将所述透镜放置在所述支承上的取放头，所述取放头可移动地穿过所述盖板上的各个通孔，所述装置还包括用于在将所述透镜放置到所述支承上时可将所述盖板支承在所述支承上方、并且在所述透镜已放置到所述支承上同时所述取放头从所述通孔缩回时可将所述盖板释放到所述支承上的装置。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述盖板上的每个通孔的直径小于所述透镜的相应直径，以避免透镜经其穿过。
全文摘要
本发明公开了一种用于对一系列眼睛接触透镜进行流体处理的装置，该装置包括具有一系列孔(20)的支承，一系列透镜贮器可移走地设置在孔中，以便进行流体处理。盖板(50)设置在支承和透镜上方，其包括一系列的槽(52G)，该槽形成在将所述装置浸入处理流体浴和从其中取出时所用的流体进出通道。所述装置可相互叠置在一起并放置在一个框架上，以便一次批量处理透镜。
文档编号B29C39/02GK1422206SQ01807594
公开日2003年6月4日 申请日期2001年3月8日 优先权日2000年3月31日
发明者安东尼·拉鲁法 申请人:博士伦公司