专利名称：从前模具半部中干法脱开透镜的方法和设备的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种制造制品的模具，尤其涉及一种用于从模具表面脱开模制的透镜的方法和设备。本发明特别适用于制造模制的眼用透镜例如接触透镜或者眼内透镜。
接触透镜的静态浇注模制是已知的，例如参见授权给博士伦公司的美国专利US-5,466,147，其全部内容在此引入作为参考。用于制造单个透镜的单个模具单元包括具有凹入的光学表面的阴模部分以及具有凸出的光学表面的阳模部分。阴模部分和阳模部分形状互补，并放置在一起以在阴模部分和阳模部分各自相对的凹入和凸出的光学表面之间形成模制透镜的空腔。
尽管没有全注模法那样流行，但是通过旋转铸造法来形成透镜也是已知的，其中将透镜材料沉积在阴模部分上并旋转以形成透镜的前表面。然后通过车床切割操作来形成后表面。在这种透镜制造方法中，在阴模部分中可能会形成多余的材料，因此在从模具中脱开透镜之前可能需要去除。
用于铸模透镜的基本过程如下。将一定量的液体透镜材料分配在阴模部分的凹入光学表面中，将阳模部分坐在阴模部分上，并使得其凹入表面和凸出表面彼此面对以形成透镜形状的模具腔。结合的阴模部分和阳模部分形成单个模具单元，它(例如通过热或者紫外辐射)而进行固化周期，由此使得透镜材料在模具腔内聚合。一旦透镜材料固化，阳模部分和阴模部分必须分开以取出固化的透镜。
必须按照不会损害精致的透镜的方式来打开或者脱开模具部分件。一旦透镜已经在模具腔内聚合，透镜以及任何多余的透镜材料会和相对的凹入和凸出的模具表面形成粘结。因此从阴模部分上脱开阳模部分的作用力必须足以破坏透镜和多余的透镜材料对相对模具表面的粘结，并且还不能使力量大到使得透镜的光学表面因为该脱开过程而损坏。如果在模具脱开过程中透镜裂开或者有其它损坏，该透镜就必须报废，由此降低产出率，并提高了制造成本。
一旦模具部件已经分开，透镜会附着在其中一个透镜表面上，因此必须从保持该透镜的模具部件上脱开。现有技术中提出了透镜脱开的湿法和干法脱开方法。在湿法透镜脱开方法中，使用水性溶液来湿润亲水透镜，该透镜吸水并膨胀，使得透镜从模具表面分开。在干法脱开方法中，在干燥的状态下从相连的模具表面上除去透镜。通常通过向模具体施加作用力，例如通过在模具的非光学表面上挤或者压而使得模具表面相对于刚性透镜移动，从而破坏在透镜和模具表面之间的粘结。一旦粘结已经破坏之后，例如通过真空拾取工具取出透镜。当在干燥状态下从相连的模具中脱开透镜的时候，透镜必然会吸收作用在模具上以使得透镜从其中脱开的某些作用力。因此如同从阴模部分上脱开阳模部分的在前步骤一样，用于将透镜从模具上脱开的作用力必须足以破坏透镜与相对的模具表面的粘结，并且还不会使力量大到使得透镜的光学表面因为该脱开过程而损坏。如果在模具脱开过程中透镜裂开或者有其它损坏，该透镜就必须报废，由此降低产出率，并提高了制造成本。
通常，从相连的模具部件上干法脱开透镜优于湿法脱开方法。这是因为相对于湿润状态而言，透镜处于干燥状态时更容易处理。在干燥状态中，容易利用真空拾取头拾取透镜，并将透镜从一个处理站移动至另一个处理站。如上所述，过去的干法透镜脱开方法包括向模具部件的非光学表面(与附着有透镜的光学表面相对的表面)施加作用力。尽管这种方法在某些材料和设计的模具部件-透镜组合中是令人满意的，但是在某些情况中，例如当模具部件是由相对刚性材料(例如______)制成时，该材料使其难以将模具部件相对于附着在其上的透镜进行变形而不会在该过程中损害透镜。当透镜是在透镜表面中包括散列标记(hash mark)的复曲面透镜时，所述透镜表面比透镜的周围平滑表面更容易附着在模具零件上，因此这种情况就更加突出。在干燥状态下脱开这种透镜尤其会在透镜的复曲面标记(toric marking)附近导致裂开。因此该领域需要对在干燥状态下从相连的模具部件上脱开透镜的方法进行改进。
发明内容
本发明旨在通过提供一种从相连的模具部件脱开干燥透镜而不会导致透镜损坏的方法和设备，解决上述从相连的模具部件上干法脱开透镜的有关问题。本发明尤其用于制造接触透镜和眼内透镜，所述透镜在具有阴模部件的模具中模制，该阴模部件在透镜固化操作之后容易附着透镜。
在第一方面，本发明提供一种用于从其中已经模制了透镜的前模具部件中脱开具有中心和周边边缘的透镜前凹入表面的方法，所述前模具部件具有凹入的光学表面，透镜前表面在模制操作之后附着在该光学表面上。前模具部件也包括和凹入的光学表面位置相对的凸出的非光学表面，光学表面和非光学表面分别具有中心和周边边缘。该方法包括在非光学表面中心的径向向外的位置处向前模具部件的非光学表面施加第一作用力，该第一作用力足以从前模具部件上脱开透镜的至少周边边缘。此时，整个透镜可能会从模具部件上脱开，但是更可能的是，透镜的中心仍然保持附着在模具部件上。在这种情况下，在靠近非光学表面中心的中心附近的位置处，向前模具部件的非光学表面施加第二作用力，该第二作用力足以将透镜的中心从前模具部件上脱开，由此该透镜可以被从前模具部件上自由地拾取，以进行进一步的操作(例如检查、水合、消毒和包装)。
提供一种用于执行该方法的设备，包括模具脱开套筒，具有限定中央开口的环形模具啮合表面，该环形模具啮合表面在非光学表面中心的径向向外的位置处向前模具部件的非光学表面施加第一作用力，该第一作用力足以从前模具部件的凹入光学表面上脱开透镜前表面的至少周边边缘。
如果透镜没有完全从模具部件上脱开，通过使用模具脱开销来施加第二作用力，模具脱开销安装成用于在模具脱开套筒的中央开口中反复地伸缩移动，该模具脱开销在靠近非光学表面中心的中心附近的位置处，向前模具部件的非光学表面施加第二作用力，该第二作用力足以将透镜前表面的中心从前模具部件上脱开，由此该透镜可以被从前模具部件上自由地拾取，以进行进一步的操作。
图1为用于本发明的代表性模具组件的分解示意图。
图2是图1所示模具组件的示意截面图。
图3是在刚刚除去后模具部件并且在脱开透镜之前的模具组件的前模具部件和附着在其上的透镜的部分示意截面图。该前模具部件和透镜安装在本发明的设备的优选实施方案上，该设备可以用于执行本发明的用于从模具部件上脱开透镜的方法。
具体实施例方式
参考图1和图2，它们示意性地显示了用于本发明的方法和设备的代表性模具组件。模具组件20包括前模具部分21和后模具部分22。在将前后模具部分21和22组装起来时，在它们之间限定了模具腔室25。前模具部分21包括凹入的光学表面23a，它形成模制的透镜10的凸出的前表面10a(远离眼睛的表面)。前模具部分21还包括位置与光学表面23a相对的凸出的非光学表面23b。后模具部分22包括凸出的光学表面24a，它形成模制的透镜10的凹入的后表面10b(接触眼睛的表面)。后模制部分22还包括位置与光学表面24a相对的凹入的非光学表面24b。模制部件21和22还包括各自的圆柱形壁27和28，当模具部件完全组装成如图2所示时，它们嵌套在一起。
根据传统的注模方法，模具部件21和22首先在注模设备中由塑料树脂注射模制。在前模具表面23a中引入可固化的透镜材料，例如液体的可聚合的单体混合物，将模具部件21和22紧密结合，液体被压缩以充满模具腔室25，单体混合物固化为接触透镜10。通常，在模具部分放在一起的时候，提供一个容器以容纳多余的透镜材料。对于所示的模具组件，容器26容纳多余的透镜材料；当透镜固化的时候，多余的透镜材料也固化形成环形形状。
如上所述，在透镜浇注之后，必须将后模具部件和前模具部件构成的模具组件拆开(该领域的术语为“去盖”)以取出透镜。关于本发明，在从前模具部件21上将后模具部件22去盖之后，假设透镜10仍然附着在前模具部件21上。以下描述用于将透镜10的前表面10a从前模具部件21的凹入表面23a上脱开的设备。
透镜10具有沿着图1的中心线CL的中心10c以及周边边缘10e，它们通常分别都与其中已经模制了透镜10的前模具部件21的光学表面23a的中心以及周边边缘23ac、23ap和非光学表面23b的中心以及周边边缘23bc、23bp相对准。
参考图3，其中所示的其上附着有透镜10的前模具部件21按照预定的方式安装在本发明的透镜脱开设备上。需要指出，图3的视图是设备和模具部件沿着它们的纵向中心线的一半，另一半是镜像图。更具体的说，该设备包括圆柱形模具脱开套筒30，它具有在与中心线CL基本垂直的平面上的环形模具啮合表面30′，并限定纵向套筒开口32。前模具部件21安装在套筒30上，其壁部27可伸缩地套在套筒30的外壁表面30a上。关于这个方面，需要指出，套筒30的外径以及模具壁27的内表面的直径可以非常接近，从而模具部件21在套筒30上以非常紧密配合的关系滑动，并与其中心对准。如上所述，本发明首先沿着透镜的周边边缘10e从模具部件上脱开透镜，然后脱开透镜的中心10c。这是通过环形模具啮合表面30′沿着中心线CL相对于透镜10移动而在前模具部件21的非光学表面23b上在其中心23bc的径向向外的位置处施加第一作用力F1而实现的。该作用力F1足以将透镜的至少周边边缘10e从前模具部件21的凹入光学表面23a上脱开。
设置和安装模具脱开销40以在模具脱开套筒30的纵向开口32之内反复伸缩移动，模具脱开销在前模具部件的非光学表面上在靠近其中心23bc的位置处施加第二作用力F2。第二作用力F2足以将透镜前表面的中心10c从前模具部件21上脱开，由此使得透镜可以从前模具部件上被自由拾取，用于进一步的处理。因此按照不会使得透镜在脱开处理中裂开或者损坏透镜的方式来进行透镜10的脱开。
应当指出，没有显示模具脱开套筒30和模具销40关于模具部件21的相对纵向移动，但是可以用机械领域的技术人员已知的任何方式来实现。例如模具脱开套筒30和销40可以分别安装在它们自己的线性滑块上，以沿着中心线CL进行套筒30和销40的交替往复移动。
权利要求
1.一种用于从其中已经模制了透镜的前模具部件中脱开具有中心和周边边缘的透镜的前凸出表面的方法，所述前模具部件具有凹入的光学表面，透镜前表面在模制操作之后附着在该光学表面上，所述前模具部件还包括和光学表面位置相对的凸出的非光学表面，光学表面和非光学表面分别具有中心和周边边缘，所述该方法包括如下步骤在所述非光学表面中心的径向向外的位置处对所述前模具部件的所述非光学表面施加第一作用力，所述第一作用力足以将透镜的至少周边边缘从前模具部件上脱开。
2.如权利要求1的方法，在步骤(a)之后还包括以下步骤在靠近所述非光学表面中心的中心附近的位置处，向所述前模具部件的所述非光学表面施加第二作用力，所述作用力足以将透镜的中心从前模具部件上脱开，由此该透镜可以被从前模具部件上自由地拾取，以进行进一步的处理。
3.如权利要求2的方法，其中利用具有限定一个中心开口的环形模具啮合表面的模具脱开套筒来施加所述第一作用力。
4.如权利要求2的方法，其中利用模具脱开销施加所述第二作用力，所述模具脱开销安装用于在所述模具脱开套筒的所述中央开口之内反复地伸缩移动。
5.一种用于从其中已经模制了透镜的前模具部件中脱开具有中心和周边边缘的透镜的前表面的方法，所述前模具部件具有光学表面，透镜前表面在模制操作之后附着在该光学表面上，所述前模具部件还包括和光学表面位置相对的非光学表面，所述光学表面和非光学表面分别具有中心和周边边缘以及从该周边边缘延伸的壁，所述壁具有内表面和外表面，所述方法包括如下步骤对所述前模具部件的所述壁的内表面施加第一作用力，所述第一作用力足以将透镜前表面的至少周边边缘从前模具部件上脱开。
6.如权利要求5的方法，在步骤(a)之后还包括以下步骤在靠近所述非光学表面中心的中心附近的位置处，向所述前模具部件的所述非光学表面施加第二作用力，所述作用力足以将透镜前表面的中心从前模具部件上脱开。
7.如权利要求5的方法，其中利用具有限定一个中心开口的环形模具啮合表面的模具脱开套筒施加所述第一作用力。
8.如权利要求7的方法，其中利用模具脱开销施加所述第二作用力，所述模具脱开销安装用于在所述模具脱开套筒的所述中央开口之内反复伸缩移动。
9.一种用于从其中已经模制了透镜的前模具部件中脱开具有中心和周边边缘的透镜的前表面的设备，所述模具部件具有凹入的光学表面，透镜前表面在模制操作之后附着在该光学表面上，所述模具部件还包括和光学表面位置相对的非光学表面，所述光学表面和非光学表面分别具有中心和周边边缘，所述设备包括模具脱开套筒，具有限定中央开口的环形模具啮合表面，该环形模具啮合表面在所述非光学表面的所述中心的径向向外的位置处向所述前模具部件的所述非光学表面施加第一作用力，该第一作用力足以将透镜前表面的至少周边边缘从前模具部件的凹入光学表面上脱开。
10.如权利要求9的设备，还包括模具脱开销，它被安装成用于在所述模具脱开套筒的所述中心开口中反复伸缩移动，该模具脱开销在靠近非光学表面中心的中心附近的位置处，向所述前模具部件的所述非光学表面施加第二作用力，该作用力足以将所述透镜前表面的中心从前模具部件上脱开，由此该透镜可以被从前模具部件上自由地拾取，以进行进一步的处理。
全文摘要
一种用于在干燥状态下从其中已经浇注并附着透镜的相关前模具部件中脱开眼用透镜的方法和设备，施加用于脱开透镜的周边边缘的第一作用力，然后施加脱开透镜中心的第二作用力。
文档编号B29C33/44GK1684823SQ03823360
公开日2005年10月19日 申请日期2003年9月29日 优先权日2002年9月30日
发明者约翰·卡迪夫, 托马斯·F·纳塔莉, 戴维·L·史密斯, 威廉·J·赛博特 申请人:博士伦公司