專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)制造眼鏡片的過(guò)程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及眼鏡片。實(shí)際上，本發(fā)明提供了一種高效的自動(dòng)制造精加工眼鏡片的過(guò)程。
背景技術(shù)：
眾所周知，使用眼鏡片來(lái)校正屈光異常。大多數(shù)眼鏡片不是在一單個(gè)自動(dòng)過(guò)程中生產(chǎn)的。而是制造鏡片毛坯，然后必須將該毛坯送到進(jìn)行研磨、拋光和修邊的表面加工實(shí)驗(yàn)室?；蛘撸承┭坨R片，比如單視鏡片，是利用整體鏡片鑄造來(lái)制造。然而，整體鏡片鑄造效率低，因?yàn)樗枰褂么罅磕＞?，特別是在生產(chǎn)多焦點(diǎn)鏡片時(shí)。此外，整體鏡片鑄造生產(chǎn)與目前所希望的厚度不同的鏡片。而且，無(wú)論鏡片毛坯還是用于生產(chǎn)眼鏡片的整體鏡片鑄造方法都不能用于大量生產(chǎn)專(zhuān)用于特定配鏡者的鏡片。所以，需要一種用于生產(chǎn)眼鏡片且克服這些缺點(diǎn)的方法。


圖1是本發(fā)明過(guò)程的實(shí)施例的流程圖；圖2是圖1中所示過(guò)程的一部分的流程圖；圖3是用于本發(fā)明的過(guò)程的設(shè)備頂視圖；圖4是用于圖3中所示設(shè)備中的傳送裝置的示意性視圖；圖5用于圖3中所示設(shè)備中的平臺(tái)的放大透視圖；圖6是圖1中所示過(guò)程的一部分的流程圖；圖7是圖6中所示過(guò)程的一部分的流程圖；圖8是圖1中所示過(guò)程的一部分的流程圖；圖9是用于本發(fā)明過(guò)程的機(jī)器的頂視圖；圖10是在圖9所示機(jī)器中的研磨工作站處的平臺(tái)的透視圖；圖11是圖9所示機(jī)器的一工作站的透視圖；圖12是用于本發(fā)明過(guò)程的鑄造機(jī)的部件的平面示意圖；
圖13是在模具傳送到圖12所示鑄造機(jī)中的萬(wàn)向架固定裝置時(shí)，正確取向的模具的透視圖；圖14是預(yù)制件從圖12所示鑄造機(jī)中的分段輸送帶上取下時(shí)，預(yù)制件的透視圖；圖15是傳送到圖12所示鑄造機(jī)的可轉(zhuǎn)式平臺(tái)時(shí)，預(yù)制件的透視圖；圖16是圖12所示鑄造機(jī)的預(yù)制件夾持器的透視圖；圖16a是圖12所示預(yù)制件夾持器的局部視圖；以及圖17是圖12所示鑄造機(jī)的萬(wàn)向架固定裝置的分解圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供高效地自動(dòng)批量生產(chǎn)眼鏡片的方法。此外，與現(xiàn)有技術(shù)的過(guò)程相比，本發(fā)明可以自動(dòng)生產(chǎn)專(zhuān)用于特定配鏡者的鏡片。本發(fā)明的方法可以用于生產(chǎn)任何類(lèi)型的眼鏡片，比如單視和多焦點(diǎn)鏡片。然而，本發(fā)明最適用于多焦點(diǎn)鏡片，尤其是遞增的加成鏡片(additionlens)的生產(chǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)生產(chǎn)眼鏡片的方法，可取的是多焦點(diǎn)鏡片，更可取的是遞增的加成鏡片，該方法包括，基本包含以及包含a)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括，基本包含以及包含至少一個(gè)第一屈光力；b)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括、基本包含以及包含該多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在該預(yù)制件上的鑄層，該鑄層包括、基本包含以及包含至少一個(gè)第二屈光力；c)精加工該多個(gè)未完成的鏡片。對(duì)本發(fā)明而言，“光學(xué)預(yù)制件”或“預(yù)制件”指的是能折射光且適用于生產(chǎn)眼鏡片的、成形的光學(xué)透明物品。
本發(fā)明還提供了鏡片制造商可以直接為用戶(hù)提供精加工、修邊的眼鏡片的方法。本發(fā)明的方法不需要制造商和訂貨人之間的中間環(huán)節(jié)。而且，不需要維持未修邊的、精加工鏡片和半精加工毛坯的庫(kù)存。
因此，在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的方法包括、基本包含以及包含步驟a)用戶(hù)從鏡片制造商處訂貨，從鏡片制造商處訂購(gòu)至少一對(duì)精加工、修邊的眼鏡片；b)鏡片制造商制造所述的至少一對(duì)鏡片，該制造步驟包括、基本包含以及包含i)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括、基本包含以及包含至少一個(gè)第一屈光力；ii)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括、基本包含以及包含該多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在該預(yù)制件上的鑄層，該鑄層包括、基本包含以及包含至少一個(gè)第二屈光力；iii)精加工該多個(gè)未完成的鏡片；眼鏡片；d)將該至少一對(duì)精加工、修邊的眼鏡片送達(dá)消費(fèi)者。
“消費(fèi)者”指的是眼鏡片的訂貨人。鏡片訂貨人例如包括，但不限于眼科醫(yī)師、驗(yàn)光師、眼鏡商、鏡片零售商、配鏡人等?？扇〉氖牵景l(fā)明的方法以企業(yè)對(duì)企業(yè)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于本發(fā)明而言，“訂貨”指的是提供有效量的關(guān)于所希望的鏡片的訂貨信息，該信息可以使鏡片制造商生產(chǎn)并交付所希望的精加工、修邊的鏡片。適當(dāng)?shù)挠嗀浶畔ǎ幌抻赼)鏡片處方信息，包括，但不限于球面、柱面、軸線、增加度數(shù)、配帶高度、遠(yuǎn)景區(qū)瞳孔距離等及其組合；b)框架信息，包括，但不限于輪廓數(shù)據(jù)，安裝類(lèi)型，制造商，型號(hào)等及其組合；c)鏡片配帶者信息；d)鏡片信息，包括，但不限于所希望的涂層，斜面布局等及其組合；以及e)交付信息，包括，但不限于承運(yùn)方，目的等及其組合；和f)處方、框架、配帶者、鏡片信息和交付信息的組合。
訂貨可以通過(guò)任何方便的訂貨方式實(shí)現(xiàn)，包括，但不限于電話、傳真發(fā)送、因特網(wǎng)網(wǎng)站等以及其組合。在一優(yōu)選實(shí)施例中，訂貨是由消費(fèi)者經(jīng)鏡片制造商的因特網(wǎng)網(wǎng)站使用任何能與鏡片制造商的服務(wù)器系統(tǒng)(網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器或網(wǎng)站)通訊的裝置實(shí)現(xiàn)的。用于與網(wǎng)站通訊的適當(dāng)裝置包括，但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器。因此，在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的方法包括、基本包含以及包含步驟a)消費(fèi)者使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將至少一對(duì)精加工、修邊的眼鏡片的訂貨信息發(fā)送給鏡片制造商的服務(wù)器系統(tǒng)；b)鏡片制造商制造該至少一對(duì)眼鏡片；以及c)鏡片制造商直接將該至少一對(duì)精加工、修邊的眼鏡片交付給消費(fèi)者。
為了提供框架輪廓數(shù)據(jù)，可取的是消費(fèi)者生成一個(gè)輪廓數(shù)據(jù)文件，該文件可以在發(fā)送步驟中上傳到制造商的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器框架數(shù)據(jù)庫(kù)?；蛘?，但不是優(yōu)選的，輪廓數(shù)據(jù)可以由第三方在收到消費(fèi)者的框架之后提供給鏡片制造商。在另一實(shí)施例中，也不是優(yōu)選的，消費(fèi)者可以將與鏡片一起使用的框架提供給鏡片制造商，鏡片制造商采集作為鏡片制造過(guò)程的一部分的輪廓數(shù)據(jù)。
參照?qǐng)D1，示出了本發(fā)明過(guò)程的實(shí)施例的流程圖。該過(guò)程包括預(yù)制件的生產(chǎn)(101)，未完成的鏡片的制造(102)，和鏡片精加工(103)。執(zhí)行該過(guò)程所需的各種設(shè)備或機(jī)器，和包括該機(jī)器的模塊最好互相相對(duì)地放置，以便可以使預(yù)制件、未完成的鏡片和精加工鏡片連續(xù)不斷的移動(dòng)。光學(xué)預(yù)制件、未完成的鏡片和精加工鏡片從工作站到工作站移動(dòng)，或從機(jī)器到機(jī)器移動(dòng)，以任何方便的傳送裝置貫穿整個(gè)自動(dòng)過(guò)程，該傳送裝置包括，但不限于輸送帶，機(jī)器人裝置等及其組合?？扇〉氖晴R片載架與傳送裝置一起使用，從而輸送預(yù)制件或鏡片，而不使鏡片變形，相反則使其損壞。適當(dāng)?shù)妮d架包括，但不限于單個(gè)或多個(gè)鏡片托盤(pán)，夾具等及其組合。此外，該預(yù)制件和鏡片可以在工作站或機(jī)器處利用輸送帶、機(jī)器人裝置、分度臺(tái)、夾具等及其組合操作。
本發(fā)明的過(guò)程在生產(chǎn)鏡片的過(guò)程中具有很大的靈活性，因?yàn)橹辽賰蓚€(gè)步驟，預(yù)制件生產(chǎn)和未完成的鏡片的制造，用于提供所需的處方或屈光力。通過(guò)將處方的一部分加入該至少兩個(gè)步驟的每一個(gè)中，可以使用預(yù)制件和模具的組合生產(chǎn)比目前的鏡片制造過(guò)程范圍更大的處方鏡片。
而且，本發(fā)明的過(guò)程通過(guò)將預(yù)制件的厚度和直徑控制在約100微米內(nèi)，預(yù)制件和模具精度控制在約10微米內(nèi)，預(yù)制件和模具表面光滑度控制在約1微米內(nèi)，可以有更好的精加工鏡片的再現(xiàn)性。此外，該過(guò)程在固化時(shí)光學(xué)預(yù)制件和模具每個(gè)保持精確的相對(duì)關(guān)系，而不需柔性部件，比如墊圈。因此，可以相對(duì)于預(yù)制件在模具上精確設(shè)置光學(xué)特性，比如讀取區(qū)，圓柱軸等。
本發(fā)明的過(guò)程還可以定制利用普通的鏡片生產(chǎn)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的鏡片例如，由一第一折射率的材料制成的具有特別設(shè)計(jì)的凸凹表面的預(yù)制件可以與一第二折射率的材料的鑄造過(guò)程一起使用。由于預(yù)制件和鑄造樹(shù)脂之間的折射率差別，精加工的鏡片可以包括設(shè)計(jì)成賦予配帶者的特定光學(xué)參數(shù)的多個(gè)光有效表面。
最后，本發(fā)明的過(guò)程可以針對(duì)特定的眼科處方定制鏡片，而不需附加的鑲嵌件或模具。例如，光學(xué)預(yù)制件可以切割成，使幾何和光學(xué)中心不一致，從而設(shè)定不同的瞳距。或者，預(yù)制件可以在鑄造過(guò)程中相對(duì)于模具定位，從而實(shí)現(xiàn)處方棱鏡或邊緣厚度的平衡。作為另一替代例，預(yù)制件可以相對(duì)于模具橫向移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)光學(xué)特性的不對(duì)準(zhǔn)。這種位于或轉(zhuǎn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)不希望的散光或失真最小化，槽長(zhǎng)度定制，棱鏡附加，或裝配點(diǎn)定制中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。此外，預(yù)制件相對(duì)于模具的轉(zhuǎn)動(dòng)可用于利用相同的預(yù)制件和模具形成左、右鏡片。
預(yù)制件生產(chǎn)在本發(fā)明的過(guò)程中使用的每一光學(xué)預(yù)制件最好具有通常凸起的正面，和通常凹入的背面，兩表面中的一個(gè)或全部具有至少第一屈光力?！罢妗敝傅氖墙?jīng)使用該預(yù)制件的配帶鏡片觀看時(shí)最接近物體的表面?！氨趁妗敝傅氖亲罱咏鋷д哐劬Φ谋砻?。第一屈光力可以是精加工鏡片所需的遠(yuǎn)視、近視、中視力，或圓柱能力(或度數(shù))或處方的棱鏡能力(或度數(shù))的全部，或一部分，或者其組合。可取的是，第一屈光力是由預(yù)制件形成的特定鏡片所需的遠(yuǎn)視屈光力的一部分。此外，在該優(yōu)選實(shí)施例中，預(yù)制件表面中一個(gè)或兩者都可以具有近視屈光力，中視屈光力，圓柱能力及其組合或一部分。
用于本發(fā)明的優(yōu)選預(yù)制件公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利US5907386中，其整體在此結(jié)合用作參考。用于本發(fā)明的另一預(yù)制件公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/270390(代理人案號(hào)No.INT-70)中，其整體在此結(jié)合用作參考。所公開(kāi)的預(yù)制件提供所需鏡片的一部分遠(yuǎn)視度數(shù)(或能力)，在未完成的鏡片的制造步驟(102)中，附加的遠(yuǎn)視度數(shù)(能力)以一層或多層的形式增加到預(yù)制件上，從而實(shí)現(xiàn)所希望的鏡片的最終遠(yuǎn)視處方。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到遠(yuǎn)視度數(shù))在預(yù)制件和添加到預(yù)制件上的一層或多層之間的分布可以是任何增量變化。可取的是，使用下述預(yù)制件遠(yuǎn)視度數(shù)(或能力)和增加的遠(yuǎn)視度數(shù)(或能力)約+2至約+5屈光度，而增加的度數(shù)約0至約+6屈光度；約0至約+3屈光度，而增加的度數(shù)約0至約+6屈光度；約-1至約+1屈光度，而增加的度數(shù)約-6至約+6屈光度；-1至約-5屈光度，而增加的度數(shù)約0至約-6屈光度。
更優(yōu)選的是預(yù)制件的遠(yuǎn)視度數(shù)可以從下述度數(shù)中選擇約+3.50屈光度；約+1.50屈光度；約+0.00屈光度；或約-3。00屈光度。而且，對(duì)于這些預(yù)制件度數(shù)，優(yōu)選的是預(yù)制件的背面是下述基本曲率約-2.50屈光度；約-4.00屈光度；約-5.50屈光度；或約-7.00屈光度。類(lèi)似地，雖然可以為預(yù)制件增加任何遠(yuǎn)視度數(shù)增量，但優(yōu)選的是增加到具體預(yù)制件的正面的增加層和背面曲率如表1所列。表1中的全部數(shù)值以“約”開(kāi)始。
表1

更可取的是，用于本發(fā)明的預(yù)制件具有球形、遞增、遞減，或非球面的正面，和遞增或遞減的背面，該遞增或遞減的表面可以具有圓柱能力(或度數(shù))?！斑f增加成表面”指的是具有遠(yuǎn)視和近視區(qū)以及連接遠(yuǎn)視和近視區(qū)的增加屈光度的區(qū)的連續(xù)非球形表面?！斑f減表面”指的是具有遠(yuǎn)視和近視區(qū)以及連接遠(yuǎn)視和近視區(qū)的減少屈光度的區(qū)的連續(xù)非球形表面。更可取的是，用于本發(fā)明的預(yù)制件具有球形正面，和遞增加成表面作為背面，該遞增加成表面可包括圓柱能力(或度數(shù))。
在使用具有環(huán)形遞增背面的預(yù)制件的情況下，可取的是，該表面這樣形成，即環(huán)形遞增表面不以每一圓柱軸的度數(shù)提供。相反，使用在配鏡者所需的圓柱軸的一組度數(shù)內(nèi)的圓柱軸，可取的是在約0至約25度內(nèi)，可取的是約0至約20度，更可取的是配鏡者所需的圓柱軸的約0至約11度?？扇〉氖?，所選擇的圓柱軸方位是少于180個(gè)可行方位的一組方位中的一個(gè)，更可取的是該軸是一組約20個(gè)方位中的一個(gè)，更可取的是該方位相對(duì)于3點(diǎn)鐘位置為9、27、45、63、81、99、117、153或171度。
例如，具有凹入的遞增加成表面的預(yù)制件可以具有在表面上相對(duì)于三點(diǎn)鐘位置的9、27、45、63、81、99、117、153或171度處設(shè)置圓柱軸，而近視區(qū)中心沿270度軸定位，即6點(diǎn)鐘位置。在未完成的鏡片制造步驟(102)中，遞增加成表面鑄在預(yù)制件正面上，可取的是利用適于鑄造該表面的模具。模具的近視區(qū)可以位于任何方便的位置，但可取的是位于與配鏡者的近視瞳孔位置對(duì)齊的位置。通常，根據(jù)制造的是左鏡片還是右鏡片，這一位置在模具的270度軸，6點(diǎn)鐘位置，的兩側(cè)。可取的是，該位置在270度軸的兩側(cè)上于約0度至約20度內(nèi)，更可取的，約5度至約15度，最更可取的，約8度至約10度。可取的是，該預(yù)制件形成有標(biāo)記，比如劃線標(biāo)記或墨記，或開(kāi)缺口，從而指示近視區(qū)的位置，在隨后的制造步驟中有利于預(yù)制件相對(duì)于模具的定位。
該預(yù)制件相對(duì)于用于鑄造所選擇凸面的模具定位或轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所生成的鏡片的圓柱軸是配鏡者所需要的。例如，如果配鏡者需要的圓柱軸是左眼180度，預(yù)制件具有為9度軸的背面圓柱度數(shù)，其中近視區(qū)在270度的位置，那么該預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使其背面圓柱軸沿模具的180度軸下降，然后使用模具將一表面鑄造到預(yù)制件上。
參照?qǐng)D2，以流程圖的形式示出該過(guò)程的預(yù)制件生產(chǎn)部分的子步驟和可選子步驟。預(yù)制件的形成(104)可以通過(guò)任何方便的方式來(lái)完成，比如鑄造、熱成型或模制。出于生產(chǎn)的預(yù)制件的效率和質(zhì)量，且為了實(shí)現(xiàn)約100微米的優(yōu)選的預(yù)制件厚度和直徑，約10微米的預(yù)制件精度，和約1微米的表面光滑度，使用壓力注射模制，或使用精壓與精確的鑲嵌件一起的注射模制。更可取的是，使用精壓和精確的鑲嵌件的注射模制。使用精壓的適當(dāng)注射模制方法是公知的。在這種過(guò)程中，適當(dāng)?shù)牟牧媳患訜岬狡滠浕瘻囟然蛑?，注入模腔?nèi)，并從模具中推出或取出成形的預(yù)制件。
適用于形成預(yù)制件的材料是任何能用作眼鏡片材料的材料。示例材料包括，但不限于聚碳酸酯，比如雙酚A聚碳酸酯，烯丙基二甘醇碳酸酯，比如二甘醇雙烯丙基碳酸酯(CR-39TM)，烯丙酯，比如三烯丙基氰尿酸酯，三烯丙基磷酸酯和三烯丙基檸檬酸酯，丙烯酸酯，丙烯酸鹽，甲基丙烯酸酯，比如甲基-乙基和丁基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯，聚苯乙烯，聚酯等及其組合。此外，該預(yù)制件可以由美國(guó)專(zhuān)利US6008299中公開(kāi)的氧化膦中的一種或多種制成，在此整體結(jié)合用于參考。
可取的是，該預(yù)制件形成有相關(guān)的結(jié)構(gòu)，比如沿預(yù)制件周邊的突出部，以有利于推出和隨后的搬運(yùn)，和標(biāo)記或缺口，以利于在下游的處理過(guò)程中定位。該模制的預(yù)制件由機(jī)器人從注射模中取出，并輸送到去澆口工作站，在此使用任何適當(dāng)?shù)难b置去除該突出部，其中該適當(dāng)裝置包括，但不限于加熱的刀、激光、水射流等及其組合。
可取的是，該去澆口的預(yù)制件由傳送裝置輸送到用于光學(xué)檢查、表觀檢查或兩者檢查的自動(dòng)檢查工作站?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)臋z查裝置來(lái)檢查該預(yù)制件，比如市售的Pro-Laser LENSPECTORTM系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)預(yù)制件在所希望的誤差范圍內(nèi)，那么經(jīng)過(guò)檢查可以沿生產(chǎn)線繼續(xù)，進(jìn)行下一步處理，或者可取的是通過(guò)傳送裝置移動(dòng)到包裝工作站。在這個(gè)工作站，預(yù)制件被放入適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存包裝件中而包裝(105)，比如通過(guò)塑料蓋熱封的聚合物包裝件。然后被包裝的預(yù)制件通過(guò)送入存儲(chǔ)單元而儲(chǔ)存(106)。隨后，包裝的和儲(chǔ)存的預(yù)制件可以手工打開(kāi)(107)，或最好通過(guò)任何公知的自動(dòng)裝置打開(kāi)。
成形的預(yù)制件，或打開(kāi)包裝(107)的儲(chǔ)存預(yù)制件由傳送裝置輸送到自動(dòng)區(qū)域，在該區(qū)域進(jìn)行未完成的鏡片的制造(102)?？蛇x且最好是，在發(fā)送到未完成的鏡片制造步驟(102)之前，在預(yù)制件的一個(gè)或多個(gè)表面上涂覆(108)有各種所需的涂層。更可取的是，涂覆預(yù)制件的背面。適當(dāng)?shù)耐繉影ǎ幌抻诳芍虿豢芍哪凸尾镣繉?、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層或其組合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到該涂涂覆階段可能需要使用任何方便的方式涂覆涂層，包括，但不限于旋轉(zhuǎn)涂覆，浸沾涂覆等。可取的是使用旋轉(zhuǎn)涂覆。涂覆的預(yù)制件可以通過(guò)任何裝置固化，包括，但不限于輻射固化、熱固化、可見(jiàn)光固化等及其組合。更可取的是，預(yù)制件背面是用耐刮擦涂層旋轉(zhuǎn)涂覆的，然后固化。
在優(yōu)選的方法中，背面涂覆機(jī)器包括多個(gè)工作站，其加載、清洗、干燥、填注、旋轉(zhuǎn)、固化、涂覆和UV固化耐刮擦涂層。實(shí)現(xiàn)這類(lèi)涂覆過(guò)程的適當(dāng)機(jī)器，比如可從加利福尼亞的Simi Valley的Calmation，Inc.得到。
涂覆和未涂覆的預(yù)制件可選且最好是在進(jìn)入未完成的鏡片制造之前進(jìn)行預(yù)切割(109)。該預(yù)制件可以是預(yù)切割成任何能減小預(yù)制件直徑且重新定位其幾何中心的形狀，從而根據(jù)完成的最終鏡片產(chǎn)生預(yù)制件的有效直徑?！坝行е睆健敝傅氖亲钚A，其中心在裝配點(diǎn)處，可以包圍所希望的鏡片的框架尺寸。預(yù)切割最終可以形成具有最小厚度的精加工鏡片。將預(yù)制件切割而得到的形狀取決于單眼距瞳距、框架眼圈尺寸、有效直徑和框架形狀。此外，在預(yù)切割步驟中，在預(yù)制件上設(shè)有方位標(biāo)記，用于未完成的鏡片的制造步驟中，該標(biāo)記與原預(yù)制件的標(biāo)記或缺口處于相同的角度方位。
用于該過(guò)程的優(yōu)選的預(yù)切割器在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/468467中公開(kāi)，名稱(chēng)為“Pre-Cutter and Edger Machine”(代理人案號(hào)INT-81)，在此整體結(jié)合用于參考。圖3是用于預(yù)制件的預(yù)切割的優(yōu)選的預(yù)切割設(shè)備5的頂視圖。預(yù)切割器5通過(guò)機(jī)械裝置設(shè)置于預(yù)制件的幾何中心；檢測(cè)預(yù)制件的高度和背面上接近邊緣的方位標(biāo)記；相對(duì)于該幾何中心同心或偏心地將預(yù)制件切割成所需的形狀、直徑或該兩項(xiàng)；將方位標(biāo)記轉(zhuǎn)移到新的邊緣；清潔干燥預(yù)制件；且檢驗(yàn)預(yù)制件的新直徑。預(yù)切割器5包括傳送裝置10，比如具有旋轉(zhuǎn)臂202和夾持器203的機(jī)械手，或機(jī)器人，該夾持器包含有兩個(gè)指狀件204，如圖4所示?？扇〉氖?，該夾持器至少是雙邊的(未示出)，且能夠夾持兩個(gè)或多個(gè)鏡片。傳送裝置10通過(guò)安裝座205連接于旋轉(zhuǎn)臂202。打開(kāi)裝置，比如氣缸206，用于通過(guò)在水平面內(nèi)關(guān)于預(yù)制件1將指狀件204彼此相對(duì)移動(dòng)，而打開(kāi)、閉合夾持器。
如圖3所示，機(jī)器5具有送入工作站15、掃描工作站25、粗磨工作站35、精磨工作站40、檢驗(yàn)和開(kāi)缺口工作站45、清洗干燥工作站50和排出工作站55。預(yù)制件手工或可取的是通過(guò)機(jī)器人或傳送裝置放在送入工作站15的平臺(tái)上。傳感器產(chǎn)生信號(hào)，該傳輸給遠(yuǎn)程、或本地設(shè)置的中央處理器60，指示預(yù)制件位于送入工作站15。在處理器60接收到來(lái)自傳感器的鏡片放在送入工作站的指示時(shí)，產(chǎn)生表示預(yù)制件準(zhǔn)備預(yù)切割的信號(hào)。
傳送裝置10將預(yù)制件加載到圖5所示的平臺(tái)上。該預(yù)制件通過(guò)可垂直位移的比如氣缸730，支撐部件705和固定支撐部件710保持在襯墊715之間。轉(zhuǎn)臺(tái)30轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)制件，直到它位于掃描工作站25，在此位置探頭掃描預(yù)制件的正面，以確定其絕對(duì)高度，而第二探頭掃描背面，而查找設(shè)于背面上的方位標(biāo)記。然后將預(yù)制件轉(zhuǎn)到粗磨工作站35，在此磨輪用于將預(yù)制件的周邊研磨成特定的直徑或形狀，該直徑和形狀可以從機(jī)器的存儲(chǔ)裝置中選擇，或通過(guò)鍵盤(pán)輸入。在研磨完成之后，轉(zhuǎn)臺(tái)30將預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)到用于終磨的細(xì)磨工作站40。可取的是，兩磨輪與被研磨的預(yù)制件一起在保持裝置中隔離，比如封罩內(nèi)，而容納研磨產(chǎn)生的碎屑，通過(guò)去除裝置可以去除磨屑，該去除方式包括，但不限于利用水、空氣等或其組合。
轉(zhuǎn)臺(tái)30將預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)到檢驗(yàn)和開(kāi)缺口工作站45，用于檢驗(yàn)直徑和在方位標(biāo)記的前一位置在該周邊上切缺口。然后預(yù)制件從工作站45卸載并移動(dòng)到清洗干燥工作站50，在此夾持器用于將預(yù)制件輸送到一對(duì)可垂直位移的支撐部件，類(lèi)似于圖5所示的，但更小。鏡片的兩表面噴涂適當(dāng)?shù)那鍧崉?，比如水、去離子水、空氣等或其組合，然后預(yù)制件旋轉(zhuǎn)而干燥，此后傳送裝置10將預(yù)制件移動(dòng)到排出工作站50。然后預(yù)制件輸送到未完成的鏡片的制造步驟(102)。
未完成的鏡片的制造為了制造特定屈光處方的未完成的鏡片，生產(chǎn)適當(dāng)?shù)念A(yù)制件或使用的儲(chǔ)存中找到適當(dāng)?shù)念A(yù)制件，然后將一層或多層處方層鑄在預(yù)制件上?！疤幏綄印敝傅氖菍⒅辽僖粋€(gè)第二屈光力增加到預(yù)制件上的一層。該第二屈光力可以是要形成的精加工鏡片的遠(yuǎn)視、近視、中視或圓柱屈光力的一部分或全部，或其組合?？扇〉氖?，第二屈光力是所需的遠(yuǎn)視能力(或度數(shù))的一部分。更可取的是，該鑄層形成遞增的表面，最好是在預(yù)制件的正面上形成該遞增表面。
參照?qǐng)D6，該預(yù)制件進(jìn)入模具組裝步驟(110)。這一過(guò)程步驟可以，且最好在定制的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其中制造執(zhí)行系統(tǒng)接收要生產(chǎn)的鏡片處方，然后選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)制件和模具。所選擇的預(yù)制件和模具輸送到鏡片鑄造機(jī)器。預(yù)制件和模具可以互相位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，以形成所需的中心厚度，并實(shí)現(xiàn)最佳的光學(xué)平衡。在預(yù)制件上鑄造處方層的方法公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利US5147585、US5178800、US5219497、US5316702、US5358672、US5480600、US5512371、US5531940、US5702819、US5793465、US5859685、US5861934和US5907386，以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/178471、09/270390和09/315477中公開(kāi)，在此整體結(jié)合用作參考。
如圖7中的步驟115-117所示，一旦預(yù)制件和模具匹配(115)，那么模具相對(duì)于預(yù)制件定位(116)，預(yù)制件定向(117)。所形成的位置由許多因素確定，包括，但不限于在樹(shù)脂固化過(guò)程中預(yù)制件和模具之間的所需的分隔量，模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)橫向位移而匹配偏心的主基準(zhǔn)點(diǎn)，預(yù)切割的預(yù)制件而使正鏡片的厚度最小，模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜而適應(yīng)邊緣厚度平衡，預(yù)制件相對(duì)于模具的轉(zhuǎn)動(dòng)而解決散光處方的圓柱軸，以及模具和預(yù)制件的轉(zhuǎn)動(dòng)以便生產(chǎn)左、右鏡片。模具相對(duì)于預(yù)制件的角度方位可以調(diào)節(jié)，從而使該鑄層用于特定配鏡者的瞳孔聚集或圓柱處方。而且，模具相對(duì)于預(yù)制件的幾何方位可以調(diào)節(jié)而增加棱鏡，或生產(chǎn)用于獨(dú)特框架尺寸的定制的未完成的鏡片。
模具和預(yù)制件的定位可以利用任何方便的定位裝置來(lái)完成，比如萬(wàn)向保持架、夾持器、真空夾持器等及其組合?？扇〉氖?，通過(guò)使用定位裝置比如在能萬(wàn)向動(dòng)作的固定裝置上抽吸的模具來(lái)完成。所需的模具位移和傾斜是通過(guò)伺服馬達(dá)完成的。
中心加厚和變薄(111)實(shí)現(xiàn)了待鑄造的未完成的鏡片邊緣厚度平衡和中心厚度控制。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，邊緣厚度平衡是通過(guò)使預(yù)制件接觸模具并傾斜模具，而使預(yù)制件盡可能地深入模具中且不造成損壞完成的。模具的傾斜最好繞預(yù)制件的凹面的光學(xué)中心，否則預(yù)制件和模具的光學(xué)中心將不對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)這種方法生產(chǎn)出鑄造遞增鏡片的大致均勻的邊緣厚度。此外，在該實(shí)施例中，中心厚度控制是通過(guò)隨后預(yù)制件垂直地離開(kāi)模具表面預(yù)定距離而形成分配樹(shù)脂的內(nèi)腔而實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到過(guò)大的距離將增加鏡片的厚度，致使從外觀上無(wú)法接收，而過(guò)小將導(dǎo)致鑄層固化不均勻。
一旦所希望的模具-預(yù)制件方位達(dá)到，樹(shù)脂，指的是一種或多種單或多官能單體、引發(fā)劑及其組合分配到模具組件中(112)，該樹(shù)脂隨后固化而形成鑄造的處方層。用于本發(fā)明的過(guò)程的適當(dāng)樹(shù)脂包括，但不限于在美國(guó)專(zhuān)利US5470892中公開(kāi)的那些，其整體在此結(jié)合用作參考。其他的適當(dāng)單體包括，但不限于烯丙基和雙(烯丙基)碳酸酯，例如二乙烯基乙二醇雙(烯丙基)碳酸酯，雙酚A乙二烯碳酸酯等，丙烯酸，多功能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，比如二丙烯酸乙二醇酯，二丙烯酸四甘醇酯，二丙烯酸三丙二醇酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，氫糠甲基丙烯酸酯氫糠丙烯酸酯，己二醇甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，丁基丙烯酸甲酯，丙基丙烯酸甲酯，季戊四醇戊丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，和丙烯酸甲酯，苯乙烯和苯乙烯衍生物，比如二乙烯基苯，4-乙烯基苯甲醚，各種酯或馬來(lái)酸和衣康酸，甲基丙烯酸和丙烯酸酐等及其組合。這些單體是市場(chǎng)上可得到的，或它們的生產(chǎn)方法是公知的。
特別有用的單體是那些在形成高折射率的鏡片時(shí)有用的。這些單體的示例是雙酚A二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，乙氧化雙酚A二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，二環(huán)氧甘油雙酚A的丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，環(huán)氧丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，四溴雙酚A丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，雙酚S丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，二環(huán)氧甘油四溴雙酚S丙烯酸酯和丙烯酸甲酯，四氫呋喃丙烯酸酯和丙烯酸甲酯等。該單體可以單獨(dú)使用或與下述之一個(gè)或多種組合使用環(huán)氧丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；乙氧基苯丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；異冰片基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；二乙烯基苯；苯甲基丙烯酸酯和丙烯酸甲酯；聚乙二醇二丙烯酸酯和二丙烯酸甲酯；N-乙烯基咔唑等。優(yōu)選的配方是使用重量百分比約50％至約80％的雙酚A二丙烯酸酯，約5％至約40％的苯甲基丙烯酸酯，約2％至約30％的氫糠基丙烯酸酯，和約0.5％至約50％的一縮二季戊四醇戊丙烯酸酯。
該樹(shù)脂可以通過(guò)任何方便的裝置分配到模具組件中?？扇〉氖?，預(yù)制件從模具中后退，樹(shù)脂從容器中分配到模腔內(nèi)，可選且最好是在容器中樹(shù)脂被加熱到大約40℃或之上，更可取的是到固化樹(shù)脂的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化溫度Tg或之上。分配過(guò)程最好是平穩(wěn)地、較少氣泡地流入模腔內(nèi)。分配到模腔的樹(shù)脂量將是有效形成預(yù)制件上的所需層的量，該量取決于選擇的樹(shù)脂、所需的要形成的表面的參數(shù)、鑄造樹(shù)脂的表面尺寸和形狀。通常，所使用的樹(shù)脂量約為2至約20g。
在樹(shù)脂分配到模腔之后，預(yù)制件再次接觸模具和樹(shù)脂，而形成模具組件，通過(guò)任何適當(dāng)?shù)姆绞绞硅T造的樹(shù)脂固化(113)，從而形成未完成的鏡片，包括，但不限于輻射固化、熱固化、可見(jiàn)光固化及其組合。可取的是，使用紫外線固化，更可取的是二段式UV固化，其中模具組件暴露于低強(qiáng)度的紫外光下，然后暴露于高強(qiáng)度紫外光下。優(yōu)選的二段式UV固化方法在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/468973中公開(kāi)，名稱(chēng)為“Methods and Compositions for the Manufacture of OphthalmicLenses”(代理人案號(hào)INT-77)，其整體在此結(jié)合用作參考。
對(duì)于本發(fā)明而言，低強(qiáng)度的UV光是強(qiáng)度約為0.5至約50mW/cm2，可取的是約1至約5mW/cm2的UV光。高強(qiáng)度UV光的強(qiáng)度為約50至約2000mW/cm2，可取的是約500至約1500mW/cm2。進(jìn)行曝光的波長(zhǎng)可以是且最好是相同的。適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)約300至約450nm，可取的是約360至約400nm。低強(qiáng)度曝光的時(shí)間取決于所選擇的用于鑄造在預(yù)制件上的樹(shù)脂、所使用的引發(fā)劑的類(lèi)型和數(shù)量、樹(shù)脂粘度、反應(yīng)基團(tuán)的性質(zhì)、待鑄造的樹(shù)脂層的厚度、UV光的強(qiáng)度。通常，總的低強(qiáng)度曝光時(shí)間約5至約300秒，可取的是約60至約120秒。
低強(qiáng)度曝光最好一步完成。然而，某些鏡片組件可能需要低強(qiáng)度曝光分兩步或多步完成，在每次低強(qiáng)度曝光之間使用約5至約60秒進(jìn)行UV光的非曝光，或關(guān)閉時(shí)間。可取的是，曝光時(shí)間約30至約60秒，交替有約5至約60秒的非曝光時(shí)間。低強(qiáng)度曝光中止之后，在適于完成樹(shù)脂固化的條件下，模具組件暴露于高強(qiáng)度UV光下。對(duì)于低強(qiáng)度曝光時(shí)間來(lái)說(shuō)決定性的因素與對(duì)于高強(qiáng)度曝光時(shí)間來(lái)說(shuō)同樣是決定性的。通常，曝光時(shí)間約3至約60秒，可取的是約5至約15秒。高強(qiáng)度曝光可以且最好是一次連續(xù)的曝光過(guò)程。然而，高強(qiáng)度曝光也可以使用交替的UV曝光時(shí)間和非曝光時(shí)間進(jìn)行。總的UV曝光時(shí)間，低強(qiáng)度和高強(qiáng)度，約150秒或更小，可取的是約130秒或更小。
低和高強(qiáng)度聚合步驟可以在約10至約50℃之間的溫度和大氣壓下進(jìn)行，可取的是在環(huán)境溫度下。更可取的是，聚合過(guò)程在約40℃或之上進(jìn)行，更可取的是在固化樹(shù)脂的Tg或之上?？梢酝ㄟ^(guò)任何方便的裝置進(jìn)行加熱，包括，但不限于使用爐子、加熱循環(huán)器或其組合。優(yōu)選溫度下的聚合也通過(guò)任何方便的裝置實(shí)現(xiàn)，包括，但不限于使用強(qiáng)迫通風(fēng)將固化室保持在優(yōu)選的溫度下。在優(yōu)選實(shí)施例中，高強(qiáng)度UV固化在約80％至約100％的氮?dú)饣蚣s0.35％至約100％的二氧化碳的大氣下進(jìn)行。
低和高強(qiáng)度UV曝光可以以任何方式進(jìn)行，其中可以使光穿過(guò)模具組件均勻分布。用在模具組件中的半個(gè)?？梢允侨魏芜m當(dāng)材料制成的，該材料能使UV光穿透，包括，但不限于玻璃和塑料。
低強(qiáng)度UV光源包括，但不限于水銀和氙弧燈、熒光燈泡等及其組合。高強(qiáng)度UV光源包括，但不限于水銀、氙，和水銀-氙弧燈，F(xiàn)USIONTM微波點(diǎn)燃燈等及其組合。用于本發(fā)明的適當(dāng)?shù)腢V光源是市售的。
鑄在預(yù)制件上的層可以形成任何變化的規(guī)定度數(shù)，包括，但不限于遠(yuǎn)視、近視、中視和圓柱度數(shù)及其組合。此外，該預(yù)制件可以這樣生產(chǎn)，即預(yù)制件的鑄有層或各層的表面提供這些處方的度數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。然而，使用這種鄰近鑄層的預(yù)制件層需要預(yù)制件和鑄層材料是不同的折射率。而且，使用相鄰的預(yù)制件表面提供處方的度數(shù)可以這樣限制，即通過(guò)這種使用可以使該表面可見(jiàn)。這種可見(jiàn)性可以通過(guò)在預(yù)制件表面上涂覆折射率位于該表面和鑄層的折射率之間的材料而補(bǔ)償。在這種情況下，涂層的折射率最好是預(yù)制件和鑄層材料的折射率的幾何平均數(shù)。使預(yù)制件具有改變折射率的鑄層的方法公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利US5847803、5861934和5907386中，其整體在此結(jié)合用作參考。
固化之后，通過(guò)任何方便的脫模裝置使未完成的鏡片脫模。可取的是，脫模通過(guò)冷卻模具組件比如使用冷的囊狀物而使未完成的鏡片與模具分離來(lái)完成。
用于執(zhí)行步驟110至114的優(yōu)選機(jī)器是與本申請(qǐng)同時(shí)提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)“Apparatus for Automated Ophthalmic Lens Fabrication”(代理人案號(hào)No.INT 87)所公開(kāi)的鏡片鑄造機(jī)，其整體在此結(jié)合用作參考。參照?qǐng)D12，示出了該機(jī)器的實(shí)施例，其中設(shè)有分度盤(pán)800，在分度盤(pán)中形成整個(gè)模具組件900，使樹(shù)脂分配到模具組件中，且使整個(gè)組件通過(guò)固化裝置載運(yùn)。使模具組件轉(zhuǎn)換角度的分度盤(pán)800的替代裝置包括，但不限于轉(zhuǎn)動(dòng)的分度盤(pán)、線性分度臺(tái)及其組合。
可取的是，固化裝置810(未詳細(xì)描述)是其中供應(yīng)UV光的固化室。在完成固化部分之后，箭頭B示出的分度盤(pán)800連續(xù)分度使整個(gè)模具組件901，其中有固化的樹(shù)脂，位于機(jī)械臂910下，該機(jī)械臂使該組件的其余部分脫離接合萬(wàn)向固定裝置1000。該模具和附著的鏡片可以放在輸送帶920上，該輸送帶運(yùn)載部件經(jīng)過(guò)冷卻器和逐漸冷卻的通道921?；蛘?，冷卻器和通道可以是分度盤(pán)的一部分。在經(jīng)過(guò)冷卻通道之后，夾爪設(shè)備922將現(xiàn)已冷卻的模具和鏡片一同到輸出輸送帶923。鏡片被從模具上取下，以便進(jìn)一步處理，而模具循環(huán)經(jīng)過(guò)該設(shè)備。
模具200被從傳送輸送器或分度盤(pán)(未示出)上取下，并放在分段輸送皮帶2001上，重復(fù)該過(guò)程。當(dāng)分段輸送皮帶2001沿箭頭A所示的方向移動(dòng)時(shí)，一個(gè)模具2000，最好是玻璃模具，放在抽吸設(shè)備2013之下，該設(shè)備提升模具2000，并將其放在照相轉(zhuǎn)臺(tái)2004上，在此進(jìn)行光學(xué)掃描和轉(zhuǎn)動(dòng)，以便根據(jù)所需鏡片的處方正確確定方位。雖然在此和其他地方提到了抽吸設(shè)備，但可以使用本領(lǐng)域公知的其他裝置，用于移動(dòng)和放置玻璃模具。然后模具2000被運(yùn)到分度盤(pán)800，并放入空的萬(wàn)向固定裝置1001中，該固定裝置已經(jīng)從它與模具組件的其他部分分離的位置移動(dòng)。分段輸送皮帶2001和盤(pán)800轉(zhuǎn)換角度，而不是連續(xù)移動(dòng)，從而該設(shè)備的各部分對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)可以在每一分度步驟完成一個(gè)以上的操作。
除了分段皮帶2001之外，可以有一第二分段皮帶3001，預(yù)制件300在該第二分段皮帶上沿方向C輸送，且在抽吸設(shè)備3003下轉(zhuǎn)換角度。該預(yù)制件通過(guò)抽吸設(shè)備運(yùn)載到預(yù)制件轉(zhuǎn)臺(tái)3004，該轉(zhuǎn)臺(tái)使用頻閃照相機(jī)3005確定預(yù)制件的方向，從而使其相對(duì)于模具處于適當(dāng)?shù)奈恢?，使預(yù)制件匹配整個(gè)模具組件900?；蛘撸侄缺P(pán)可以構(gòu)形成，將預(yù)制件放在該分度盤(pán)上，并確定預(yù)制件在分度盤(pán)上的方向。在該實(shí)施例中，預(yù)制件夾持器930與預(yù)制件3000一起放在轉(zhuǎn)臺(tái)3004上，并牢固地夾持預(yù)制件。適于優(yōu)選使用的是抽吸式夾持器，但也可以使用其他夾持器比如3指式和隔膜式。
機(jī)械臂(僅示出了一部分)將夾持器與吸附的預(yù)制件一起移動(dòng)到萬(wàn)向固定裝置1001上方的位置。采用圖12中未示出的裝置，附有預(yù)制件3000的預(yù)制件夾持器930通過(guò)伺服馬達(dá)下降，而進(jìn)入萬(wàn)向組件1001中，直到預(yù)制件延伸最遠(yuǎn)的部分接觸模具，而在此點(diǎn)產(chǎn)生一信號(hào)。將萬(wàn)向環(huán)適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，而夾持器和預(yù)制件離開(kāi)萬(wàn)向固定裝置升高，通過(guò)任何適當(dāng)?shù)难b置將所需量的樹(shù)脂輸送到模具內(nèi)。如圖所示，可收縮的出口820可用于將樹(shù)脂從容器821輸送到模具中。預(yù)制件和夾持器下降進(jìn)入萬(wàn)向固定裝置1001中，預(yù)制件3000與模具2000間隔選定的微米數(shù)，可取的是約20至約200微米，可取的是約50至約100微米。然后，萬(wàn)向固定裝置1001鎖定在預(yù)制件夾持器930上，以形成完整的模具組件900，該模具組件如上所述進(jìn)行處理。
該模具可以是沒(méi)有環(huán)或保持架的模具、水平固定在環(huán)中的模具、以預(yù)定斜度固定在環(huán)中的模具，或機(jī)械安裝在該環(huán)中的模具。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該模具水平地機(jī)械安裝在環(huán)或保持架中。
圖13示出了一種玻璃模具2000，該模具包括保持架2002和模制樹(shù)脂的凹面玻璃2003。凹面模具2003利用凸脊(未示出)固定在保持架2002中。模具具有凸肩(未示出)，從而使其可以放入并支撐在空萬(wàn)向固定裝置1001中。在該模具中根據(jù)處方使用開(kāi)口(未示出)適當(dāng)?shù)卮_定模具2000在照相轉(zhuǎn)臺(tái)2004上的方位，其中模具以施加到預(yù)制件上的樹(shù)脂成形。該模具繼續(xù)移動(dòng)到照相轉(zhuǎn)臺(tái)2004上方的位置，并通過(guò)與模具開(kāi)口一起工作的感應(yīng)裝置提供適當(dāng)?shù)男盘?hào)，以便正確對(duì)準(zhǔn)模具。該對(duì)準(zhǔn)是通過(guò)模具的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。隨后對(duì)準(zhǔn)的模具2000通過(guò)三臂夾持器2020提升，移動(dòng)到圖13中的位置2020a，在空的萬(wàn)向組件1001上方且對(duì)準(zhǔn)。也可以使用其他的夾持器類(lèi)型，比如隔膜和真空夾持器。
預(yù)制件，和用于輸送并確定預(yù)制件的方位以便最后插入整個(gè)模具組件中的設(shè)備通過(guò)缺口確定方位，可取的是，預(yù)制件邊緣，在該邊緣上設(shè)置一突起，或在該邊緣上劃刻或墨印標(biāo)記。預(yù)制件3000可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)难b置從分段輸送皮帶3001上拾取并提升，比如如圖14所示的收縮抽吸設(shè)備3011，且如圖15所示從位置3012a移動(dòng)到位置3012b。然后預(yù)制件下降到預(yù)制件轉(zhuǎn)臺(tái)3004，且收縮設(shè)備3012與預(yù)制件3000脫開(kāi)。
機(jī)械探頭，比如頻閃照相機(jī)向前移動(dòng)，該頻閃閃光通過(guò)棱鏡作用而控制預(yù)制件3000的轉(zhuǎn)動(dòng)，直到到達(dá)根據(jù)該缺口或標(biāo)記確定的適當(dāng)方位。為了使預(yù)制件3000定位而不造成損壞，且提供完成整個(gè)模具組件900組裝的裝置，可以使用的預(yù)制件夾持器最好是真空夾持器。在圖16和16a中示出了一種預(yù)制件夾持器的實(shí)施例，該預(yù)制件夾持器內(nèi)部具有腔室935?？滩鄣穆菟?37通過(guò)彈簧部件940的作用在該腔室935的密封部分938內(nèi)保持就位，該彈簧部件作用在滾花的螺母941上。O形環(huán)975位于預(yù)制件夾持器的底部，其可以下降到靠著保持在預(yù)制件轉(zhuǎn)臺(tái)3004內(nèi)的預(yù)制件3000放置。
用于水平和垂直移動(dòng)預(yù)制件的裝置，比如機(jī)械臂，接觸在預(yù)制件夾持器的上部960上形成的凸肩983，且該部件向上移動(dòng)。然后，預(yù)制件夾持器930放在適當(dāng)定位的預(yù)制件上，然后夾持器向下移動(dòng)直到O形環(huán)975接觸預(yù)制件。在機(jī)械臂內(nèi)的桿朝著彈簧940下壓滾花的螺母941，從而使刻槽的螺栓937離開(kāi)槽938移動(dòng)，并抽吸成真空，將預(yù)制件3000吸引在O形環(huán)975上。該桿退回，使彈簧940朝著滾花的螺母941移動(dòng)，通過(guò)刻槽的螺栓937的移動(dòng)而閉合開(kāi)口。腔室935內(nèi)的真空保持預(yù)制件靠著O形環(huán)。然后整個(gè)組件向上移動(dòng)，收縮器腿(未示出)保持抵靠凸肩983，致使附有預(yù)制件的預(yù)制件夾持器930向上移動(dòng)。機(jī)械臂向旁邊移動(dòng)，夾持設(shè)備，比如三爪設(shè)備，抓住附有預(yù)制件300的預(yù)制件夾持器930。然后該組件從預(yù)制件轉(zhuǎn)臺(tái)上的位置移動(dòng)到萬(wàn)向固定裝置1001上方的位置。
在圖17中示出了空的萬(wàn)向固定裝置的分解圖，且包括平臺(tái)1010，在該平臺(tái)上安裝著三個(gè)相同的支座1011；相同的支腿1012通過(guò)銷(xiāo)子1013可樞轉(zhuǎn)地保持在每一支座內(nèi)，使各支腿移動(dòng)到支腿1012基本上直立的位置，或者移動(dòng)到鏡片的上部離開(kāi)空萬(wàn)向固定裝置的中心移動(dòng)的位置。每一支腿的上部可以且最好覆蓋橡膠墊圈(未示出)或具有足夠使另一金屬部件保持就位的摩擦力的類(lèi)似裝置。每一支腿的一部分穿過(guò)板1010，而進(jìn)入保護(hù)的腔1021，該部分通過(guò)彈簧1022連接于牢固安裝的柱1020上。延伸的部件(未示出)在板1027內(nèi)形成的槽1026中移動(dòng)，與板1010一起形成腔室1021。這些延伸的部件1025是從頂部旋入的。
板1027設(shè)有三個(gè)開(kāi)口1030。可轉(zhuǎn)動(dòng)部件安裝在形成整個(gè)模具組件的位置的下方的分度盤(pán)800上。在預(yù)制件放入萬(wàn)向固定裝置的位置，該可轉(zhuǎn)動(dòng)部件沿迫使部件1025沿槽1026克服彈簧1020的作用的方向移動(dòng)，致使支腿1012向外樞轉(zhuǎn)，形成用于預(yù)制件夾持器930的自由間隙。
兩個(gè)附加的支座1035連接在板1010上。軸1031和1032穿過(guò)支座1033，并固定連接在萬(wàn)向固定裝置1000上形成的萬(wàn)向架的外環(huán)1034上。每一支座1033包括本領(lǐng)域公知的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，在適當(dāng)?shù)奈恢米柚谷f(wàn)向架外環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并使其保持位置。內(nèi)部萬(wàn)向架1035在穿過(guò)外環(huán)1034和內(nèi)環(huán)1035的軸1036上樞轉(zhuǎn)。彈簧部件1037設(shè)于內(nèi)環(huán)上，以在適當(dāng)?shù)奈恢米钃鮾?nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
帶有模具的萬(wàn)向固定裝置向前轉(zhuǎn)換到該位置，在此預(yù)制件夾持器930就在其上方，夾爪設(shè)備將其釋放，使其通過(guò)重力下落，或者通過(guò)伺服馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)到預(yù)制件的頂點(diǎn)接觸玻璃模具的位置。夾爪設(shè)備可以裝有測(cè)量裝置，比如負(fù)載單元、平衡重、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的反饋電流，或測(cè)量在接觸點(diǎn)處施加到模具上的力的光學(xué)形變(未示出)。當(dāng)測(cè)量裝置到達(dá)臨界值時(shí)，電反饋機(jī)構(gòu)(未示出)提升夾爪設(shè)備?？扇〉氖?，該值是這樣的，即在預(yù)制件和用于所有預(yù)制件的模具之間留有75微米間隙，且這樣設(shè)定，即由于作用力而使預(yù)制件的變形小于約0。這樣啟動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)(未示出)，當(dāng)夾持器再次下降時(shí)，在預(yù)制件3000和模具2000之間保持所需的間隔。
此外，預(yù)制件和模具的接觸導(dǎo)致萬(wàn)向環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而使模具正確定向。附有預(yù)制件的預(yù)制件夾持器升高，樹(shù)脂可以從可收縮出口820流入模具內(nèi)。夾持器再次下降，下降到在預(yù)制件和模具之間留有所需的間隔的位置?，F(xiàn)在可轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)而使支柱1012向內(nèi)移動(dòng)，且位于牢固地座靠預(yù)制件夾持器930的位置，并保持預(yù)制件和模具之間的間隔。
此時(shí)，完成模具組件900，且轉(zhuǎn)換到固化室810，在固化室受到UV輻射的作用而使樹(shù)脂固化?？梢酝ㄟ^(guò)任何方便的方式將熱量施加到該腔室或從該腔室取出。該腔室最好封閉(未示出)，使其在所需的溫度范圍內(nèi)恒溫。例如，整個(gè)腔室可以分成兩個(gè)或多個(gè)恒溫區(qū)，每一區(qū)分別控制，而使空氣進(jìn)入。繼續(xù)轉(zhuǎn)換角度，直到整個(gè)模具組件到達(dá)位置901，在此，設(shè)置裝置比如機(jī)械臂910用于從分度盤(pán)800提升預(yù)制件夾持器/預(yù)制件組件和模具。固化的樹(shù)脂附著在模具上，模具和其他部分一起取出。機(jī)械臂在輸送帶920上移動(dòng)組件，在此該腔室936內(nèi)的真空被釋放，而使預(yù)制件夾持器930和預(yù)制件3000分離。保持該夾持器裝置并返回到用于在預(yù)制件轉(zhuǎn)臺(tái)3004上夾持另一預(yù)制件的位置。
連接的預(yù)制件和模具保持在輸送帶920上，以便分離，可取的是通過(guò)冷卻到約-14℃的溫度，通過(guò)囊狀件將冷卻的空氣引導(dǎo)到組合部件上，經(jīng)具有入口和出口導(dǎo)管的腔室循環(huán)冷卻空氣。其他冷卻方式，比如可以使用浸入冷液體或吹冷空氣的方式。模具和鏡片互相分離，在輸送器的端部，由夾持器拾取，移動(dòng)到排出輸送帶。冷卻的預(yù)制件例如通過(guò)抽吸部件從模具中取出，且模具返回到分段輸送皮帶。將鏡片送出進(jìn)行下一步處理?；蛘撸鋮s的預(yù)制件和模具的分離可以在適當(dāng)構(gòu)形的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行，而不需要輸送器920。
與預(yù)制件分離的模具最好通過(guò)任何方便的裝置清洗，以便在過(guò)程中重新使用。更可取的是，模具用蒸氣清洗，如美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/328629中所公開(kāi)的，其整體在此結(jié)合用作參考。
參照?qǐng)D8，在鏡片進(jìn)入精加工步驟之前，未完成的鏡片最好經(jīng)過(guò)一些步驟，包括修整(118)，后烘干(119)，和涂覆(120)。未完成的鏡片可以修整(118)掉多余的樹(shù)脂?？梢允褂萌魏喂挠糜谕瓿蛇@種修整的設(shè)備?？扇〉氖?，使用圖9所示的自動(dòng)修整器，該修整器是美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/468974的主題，名稱(chēng)為“Automatic TrimmerMachine”(代理人案號(hào)No.INT-82)，其整體在此結(jié)合用作參考。
圖9是自動(dòng)修整機(jī)50的頂視圖，該機(jī)器位于未完成的鏡片的幾何中心，從鏡片的外周邊修整掉毛邊樹(shù)脂，直到選定的直徑，清洗并干燥鏡片，并檢驗(yàn)鏡片的直徑。自動(dòng)修整機(jī)50包括傳送裝置11，比如具有樞轉(zhuǎn)臂12的機(jī)械臂或機(jī)器人。傳送裝置11最好是如圖10所示雙邊的，或者更可取的是多邊的。如圖10所示，有能夾持兩個(gè)鏡片的兩個(gè)夾持器300a、300b。夾持器通過(guò)安裝座315連接于樞轉(zhuǎn)臂12，且可以沿Z軸位移。每一夾持器300a、300b具有兩個(gè)在水平面內(nèi)可在打開(kāi)位置和閉合位置之間分別通過(guò)馬達(dá)310a、310b彼此相對(duì)位移的指狀件。傳送裝置11用于加載和卸載未完成的鏡片，并在包括送入工作站13、成像工作站16、研磨工作站18、清潔干燥工作站17和送出工作站14的操作工作站之間輸送或移動(dòng)光學(xué)部件。
未完成的鏡片手工或最好通過(guò)機(jī)器人裝置放在送入工作站13的平臺(tái)上。平臺(tái)上的傳感器(未示出)給遠(yuǎn)程或本地的中央處理器產(chǎn)生一信號(hào)，指示鏡片已經(jīng)放在送入工作站13。從多個(gè)存儲(chǔ)在處理器20的存儲(chǔ)器中的規(guī)定處方中選擇處方。響應(yīng)于所選擇的處方由處理器20產(chǎn)生一信號(hào)，指示鏡片隨時(shí)可處理。傳送裝置11從送入工作站13的平臺(tái)上拾取鏡片，并將光學(xué)部件移動(dòng)到光源505和電荷耦合裝置500之間的成像工作站16，采集鏡片的圖像，以確定其中心，如圖11所示。
在優(yōu)選實(shí)施例中，鏡片的中心利用普通的暗場(chǎng)光而使鏡片的邊緣光亮來(lái)確定。具體而言，在鑄造之后，由于多余或毛邊樹(shù)脂，鏡片的外邊緣是不規(guī)則的形狀。然而，當(dāng)鏡片被光照亮?xí)r，基本上圓形的內(nèi)邊緣是可見(jiàn)的?；旧蠄A形的內(nèi)邊緣用作確定鏡片中心的基準(zhǔn)?；蛘撸瑱C(jī)械探頭可以位于鏡片周邊附近，利用公知的技術(shù)確定中心。一旦已經(jīng)確定鏡片的中心，那么中央處理器20計(jì)算移動(dòng)光學(xué)部件所需的距離，而使其與平臺(tái)同心。
接著，傳送裝置11將鏡片從成像工作站16移動(dòng)到研磨工作站18，如圖10所示。在研磨工作站18處，待清洗的鏡片位于襯墊405之間，且通過(guò)一對(duì)垂直位移的支撐部件400a、400b定位。具體而言，在將鏡片加載到平臺(tái)上時(shí)，下支撐部件400b經(jīng)氣缸415向旁邊下降，且定位，從而接觸上支撐部件400a，同時(shí)由夾持器400a保持。在該光學(xué)部件已經(jīng)與上支撐部件400a同心之后，下支撐部件400b通過(guò)氣缸415升高，直到它同時(shí)頂推光學(xué)部件1和夾持器300a，致使該指狀件徑向向外延伸并釋放鏡片，其中該鏡片牢固地保持在上、下支撐部件400a、400b之間。彈簧410保持下支撐部件400b接觸鏡片。
在研磨工作站18，利用研磨輪將多余的樹(shù)脂從鏡片的周邊修整掉?？扇〉氖?，利用水平和垂直馬達(dá)使研磨輪移動(dòng)而接近光學(xué)部件的周邊，一旦正確定位，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)該輪。研磨輪、平臺(tái)400a、400b和鏡片70最好裝在容納碎屑的封罩(未示出)內(nèi)。在從鏡片的周邊去除多余樹(shù)脂時(shí)，沿該封罩的周邊設(shè)置的一排噴嘴對(duì)著封罩的內(nèi)壁噴灑流體，例如去離子水，空氣等，或其組合。研磨顆?；蛩樾急晃絿姙⒌乃?，并從該罩底板上的一系列通道從碎屑容納封罩流出。
在已經(jīng)從鏡片的周邊修整掉多余的樹(shù)脂之后，傳送裝置11從研磨工作站18的垂直支撐部件400a、400b之間下載光學(xué)部件，并將光學(xué)部件移動(dòng)到清洗干燥工作站17。為了從研磨工作站18的垂直支撐部件400a、400b之間取出光學(xué)部件，夾持器300a的指狀件放在鏡片的周邊附近，然后使下支撐部件400b下降，從而釋放鏡片。
在清洗干燥工作站17處，鏡片通過(guò)結(jié)構(gòu)類(lèi)似于研磨工作站18的平臺(tái)保持。一旦鏡片已經(jīng)位于清洗干燥工作站17的平臺(tái)上，光學(xué)部件的兩表面被噴灑清洗流體，比如去離子水。垂直支撐部件400a、400b偏心地安裝在連接于中心軸的軸上，該軸由伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。光學(xué)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使清洗流體從鏡片的表面上滑落，撞擊在水和空氣容納封罩的側(cè)壁上，落入用于接收流出的清洗流體的通道中。
傳送裝置11將鏡片從清洗和干燥工作站17移動(dòng)到排出工作站14。在將鏡片移動(dòng)到排出工作站14時(shí)，夾持器同時(shí)檢驗(yàn)鏡片的直徑并將檢測(cè)信息輸送到處理器20，以檢查它是否與選定的處方一致。在鏡片已經(jīng)放在排出工作站14的平臺(tái)上，且傳送裝置11已經(jīng)向旁邊移動(dòng)之后，該機(jī)器將信息傳遞到處理器20，發(fā)出光學(xué)部件的處理結(jié)束的信號(hào)。當(dāng)從排出工作站14的平臺(tái)上拾取鏡片時(shí)，信號(hào)復(fù)位。
除了修整之外或者作為選擇，未完成的鏡片經(jīng)過(guò)后固化步驟(119)，其中每一鏡片加熱而釋放固化導(dǎo)致的應(yīng)力。可取的是，鏡片被修整和后固化。后固化加熱可以通過(guò)任何方便的方法實(shí)現(xiàn)，包括，但不限于使用熱、紅外，或微波能或其組合?？扇〉氖?，鏡片利用熱能加熱，約1至約30分鐘，可取的是約5至約15分鐘，在約50至約125℃的溫度下，可取的是約80至約110℃。
可選且最好是，在后固化之后，未完成的鏡片還經(jīng)過(guò)在預(yù)制件上鑄造的層的涂覆(120)過(guò)程。可以使用各種涂層，包括，但不限于抗反射涂層、耐刮擦涂層、光致變色涂層、偏振涂層等及其組合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到涂覆階段可能需要通過(guò)各種方式固化涂覆的預(yù)制件，包括，但不限于輻射固化、熱固化、可見(jiàn)光固化等及其組合。
在優(yōu)選實(shí)施例中，利用涂覆機(jī)比如ASC500在未完成的鏡片的正面施加耐刮擦涂層。在這種過(guò)程中，所施加的涂層經(jīng)紅外加熱器提供的熱固化而固化，該加熱器在適于使涂層不剝落的條件下運(yùn)行。通常，在約900至約1100°F的溫度下進(jìn)行固化。
然后，可取的是，未完成的鏡片經(jīng)過(guò)外觀檢查、度數(shù)檢查，或兩者都檢查。為了檢查，未完成的鏡片通過(guò)傳送裝置輸送到自動(dòng)檢查工作站?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)臋z查裝置來(lái)檢查鏡片，比如市售的Pro-Laser LENSPECTORTM系統(tǒng)。
然后，經(jīng)過(guò)檢查的鏡片在適于完成堅(jiān)硬的或耐刮擦涂層固化的條件下經(jīng)過(guò)熱固化。同時(shí)，適當(dāng)?shù)臈l件是約115至約125℃的固化溫度，和約2至約3小時(shí)的曝光時(shí)間。在熱固化之后，未完成的鏡片隨時(shí)可進(jìn)入鏡片精加工階段。
鏡片精加工在鏡片精加工(103)中，未完成的鏡片經(jīng)過(guò)光學(xué)檢查、標(biāo)記、修邊和包裝中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。在熱固化完成之后，可取的是，鏡片經(jīng)傳送裝置輸送到光學(xué)檢查和標(biāo)記工作站。測(cè)量鏡片的厚度以及球面度數(shù)、增加度數(shù)、圓柱度數(shù)、圓柱軸、棱鏡和基本度數(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)，以檢驗(yàn)它們是否在所希望的誤差范圍內(nèi)。可以標(biāo)記裝配點(diǎn)、遠(yuǎn)視和近視讀取區(qū)域和0-180度線中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。自動(dòng)度數(shù)和標(biāo)記設(shè)備可以有許多市售來(lái)源，包括比利時(shí)的Automation Robotics of Verviers公司。
然后標(biāo)記的鏡片可以經(jīng)過(guò)另外的涂覆，包括，但不限于抗反射涂層、著色等。標(biāo)記的鏡片，無(wú)論是否經(jīng)過(guò)涂層，都輸送到修邊工作站，邊緣加工成將安裝鏡片的框架的形狀。修邊可以通過(guò)任何方便的修邊裝置完成，比如自動(dòng)修邊機(jī)。適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)修邊機(jī)是市售的?？扇〉氖切捱叞ㄔO(shè)置一些需要的斜面。
然后修邊的鏡片輸送進(jìn)行包裝?？扇〉氖?，使用主包裝和副包裝。主包裝避免鏡片在運(yùn)輸過(guò)程中損壞和區(qū)別具體的產(chǎn)品，比如序號(hào)、處方、鏡片方位等。主包裝可以是本行業(yè)公知的任何適當(dāng)?shù)牟牧?，包括，但不限于帶襯里的紙袋。副包裝可用于儲(chǔ)存和輸送一對(duì)匹配的鏡片?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)慕桓斗绞綄⒕庸さ溺R片交付給消費(fèi)者，這種方式是公知的。
制造執(zhí)行系統(tǒng)可取的是，整個(gè)鏡片生產(chǎn)過(guò)程，從庫(kù)存控制，到預(yù)制件的制造，到鏡片的制造，跟蹤和精加工通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)(“MES”)進(jìn)行控制。該制造執(zhí)行系統(tǒng)是將鏡片訂貨系統(tǒng)連接于制造設(shè)備的時(shí)序安排、跟蹤和控制系統(tǒng)。例如，該系統(tǒng)用于控制注塑機(jī)和經(jīng)過(guò)生產(chǎn)及儲(chǔ)存過(guò)程的預(yù)制件流動(dòng)。該系統(tǒng)的硬件可以包括，但不限于服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)集線器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、掃描儀等?？梢允褂檬惺圮浖?lái)運(yùn)行該系統(tǒng)。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，MES從ERP接收鏡片訂單，該訂單提供了適于生產(chǎn)所需鏡片的一些訂貨信息。MES賦予每一訂單一個(gè)訂單編號(hào)，該編號(hào)用于在整個(gè)制造過(guò)程中跟蹤產(chǎn)品，且使MES提供具有生產(chǎn)所需鏡片必需的指導(dǎo)的制造機(jī)器?？扇〉氖?，運(yùn)載工具用于輸送預(yù)制件、未完成的鏡片和精加工鏡片，該運(yùn)載工具具有識(shí)別裝置，比如條形嗎、內(nèi)嵌標(biāo)簽等，由MES用于將預(yù)制件或鏡片與訂單編號(hào)聯(lián)系起來(lái)。該識(shí)別裝置由在與生產(chǎn)機(jī)器相關(guān)的加載和卸載工作站處的掃描裝置讀取，比如條形嗎閱讀器。
在預(yù)制件的生產(chǎn)過(guò)程中，MES根據(jù)庫(kù)存量和預(yù)測(cè)需求安排生產(chǎn)。此外，MES存儲(chǔ)生產(chǎn)的每一批預(yù)制件的過(guò)程信息。
在使用庫(kù)存的預(yù)制件進(jìn)行未完成的鏡片的生產(chǎn)過(guò)程中，MES可用于發(fā)出預(yù)制件儲(chǔ)存單元信號(hào)，以分配所需的預(yù)制件，并投入生產(chǎn)線。遠(yuǎn)視度數(shù)、圓柱度數(shù)、增加度數(shù)、圓柱軸和左、右鏡片標(biāo)識(shí)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)用于選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)制件，以完成訂單。MES還用于指導(dǎo)預(yù)制件預(yù)切割機(jī)，將預(yù)制件修整到最小的有效直徑。
一旦選擇了預(yù)制件，MES利用遠(yuǎn)視度數(shù)、增加度數(shù)，和左、右眼標(biāo)識(shí)一項(xiàng)或多項(xiàng)使預(yù)制件匹配適當(dāng)?shù)哪＞?。一旦預(yù)制件和模具匹配，就進(jìn)行鑄造。MES根據(jù)所選擇的預(yù)制件和模具指示鑄造機(jī)所使用的所需鑄造樹(shù)脂量。此外，MES指導(dǎo)預(yù)制件相對(duì)于模具轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜。
一旦鑄造了鏡片，那么MES提供修整機(jī)，而可以將每一鏡片的直徑修整到所需的尺寸。為了對(duì)鏡片涂層，MES提供正面涂覆機(jī)。利用鏡片的直徑，施加所需的涂層量。
一旦完成了未完成的鏡片的制造，那么MES使光學(xué)檢查和印字機(jī)具有用于被檢查的鏡片的目標(biāo)值。對(duì)于那些經(jīng)過(guò)檢查的鏡片，MES引導(dǎo)墨水印章，其功能是由鏡片是用于右眼還是左眼確定的。對(duì)于那些經(jīng)過(guò)附加涂層的鏡片，比如抗反射層，MES指導(dǎo)激光雕刻機(jī)對(duì)鏡片做標(biāo)記，可取的是利用激光，而可以在涂覆過(guò)程中跟蹤鏡片。
一旦鏡片隨時(shí)可修邊，那么MES提供修邊機(jī)，該修邊機(jī)具有實(shí)現(xiàn)鏡片修邊的所需幾何形狀。該幾何形狀是基于存儲(chǔ)在訂單的數(shù)據(jù)庫(kù)中的框架輪廓數(shù)據(jù)?；蛘?，MES將在框架庫(kù)存中查找安裝該鏡片的框架，從而可以安裝鏡片。
在主、副包裝的最后加工步驟中，MES為包裝提供包裝標(biāo)記信息和跟蹤條形碼。最后，MES提供運(yùn)輸信息，從而精加工的鏡片可以運(yùn)輸而交付給消費(fèi)者。如果有許多鏡片需要輸送到某一地點(diǎn)，那么MES將對(duì)運(yùn)輸?shù)溺R片打包。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)生產(chǎn)眼鏡片的方法，其步驟包括a)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括至少一個(gè)第一屈光力；b)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括所述多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在所述預(yù)制件上的層，所述鑄層包括至少一個(gè)第二屈光力；和c)精加工所述多個(gè)未完成的鏡片中的每一個(gè)而制成眼鏡片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制成的眼鏡片是多焦點(diǎn)鏡片。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述多焦點(diǎn)鏡片是遞增的加成鏡片。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一屈光力不同于第二屈光力。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一屈光力是遠(yuǎn)視屈光力、近視屈光力、中間視力屈光力、圓柱度數(shù)、棱鏡度數(shù)或其組合。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，每一預(yù)制件包括球形的正面和遞增的加成背面。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述背面還包括圓柱度數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二屈光力是遠(yuǎn)視屈光力、近視屈光力、中間視力屈光力、圓柱屈光力或其組合。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二屈光力是遠(yuǎn)視屈光力。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鑄層形成遞增的表面。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述遞增的表面在所述預(yù)制件的正面形成。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其步驟a)還包括下述一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)生產(chǎn)多個(gè)預(yù)制件；(ii)包裝生產(chǎn)的所述多個(gè)預(yù)制件中的每一個(gè)；(iii)儲(chǔ)存每一個(gè)包裝的預(yù)制件；打開(kāi)每一儲(chǔ)存的預(yù)制件的包裝；(iv)涂覆每一預(yù)制件；或(v)預(yù)切割每一預(yù)制件。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述涂覆子步驟包括對(duì)每一預(yù)制件涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述預(yù)切割包括對(duì)預(yù)制件預(yù)切割而形成基于待制成的精加工鏡片的有效直徑。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述預(yù)切割還包括步驟通過(guò)機(jī)械裝置確定預(yù)制件的幾何中心；檢測(cè)預(yù)制件的高度和預(yù)制件上的方位標(biāo)記；相對(duì)于所述幾何中心切割預(yù)制件，直到有效直徑；以及將所述方位標(biāo)記置換到切割的預(yù)制件的邊緣上。
16.如權(quán)利要求1或12所述的方法，其特征在于，其步驟b)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)提供模具組件；(ii)以足以在預(yù)制件上形成一層的量將樹(shù)脂分配入模具組件中；或(iii)使樹(shù)脂固化而形成包括樹(shù)脂層和預(yù)制件的未完成的鏡片。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，子步驟(i)還包括a)選擇預(yù)制件和模具；b)確定預(yù)制件和模具的方位；和c)相對(duì)于模具確定預(yù)制件的位置。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，定位步驟c)是利用能萬(wàn)向動(dòng)作的固定裝置實(shí)現(xiàn)的。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)，模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜，相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具中的一個(gè)或多個(gè)步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具。
23.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述固化步驟包括使樹(shù)脂暴露于約0.5至約50mW/cm2的低強(qiáng)度UV光下和約50至約2000mW/cm2的高強(qiáng)度UV光下，所述UV光的波長(zhǎng)約300至約450nm，可取的是約360至約400nm，約持續(xù)約5秒至約300秒。
24.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述樹(shù)脂的折射率不同于預(yù)制件的折射率。
25.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，其還包括通過(guò)用冷囊狀件冷卻所述模具組件而使樹(shù)脂層和預(yù)制件脫模。
26.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在步驟(iii)之后還包括一個(gè)或多個(gè)步驟修整未完成的鏡片；對(duì)未完成的鏡片進(jìn)行后固化；或涂覆未完成的鏡片。
27.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述涂覆步驟包括對(duì)所述未完成的鏡片涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層。
28.如權(quán)利要求1或12所述的方法，其特征在于，步驟c)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)對(duì)所述未完成的鏡片進(jìn)行光學(xué)檢查；(ii)標(biāo)記未完成的鏡片；(iii)對(duì)未完成的鏡片修邊而生成精加工的鏡片；或(v)包裝精加工的鏡片。
29.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，步驟c)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)對(duì)所述未完成的鏡片進(jìn)行光學(xué)檢查；(ii)標(biāo)記未完成的鏡片；(iii)對(duì)未完成的鏡片修邊而生成精加工的鏡片；或(v)包裝精加工的鏡片。
30.一種用于自動(dòng)生產(chǎn)遞增眼鏡片的方法，其包括步驟a)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括至少一個(gè)第一屈光力，其中第一屈光力是遠(yuǎn)視屈光力、近視屈光力、中間視力屈光力、圓柱度數(shù)、棱鏡度數(shù)或其組合；b)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括所述多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在所述預(yù)制件上的層，所述鑄層包括至少一個(gè)第二屈光力，其中第二屈光力是遠(yuǎn)視屈光力、近視屈光力、中間視力屈光力、圓柱屈光力或其組合；和c)精加工所述多個(gè)未完成的鏡片中的每一個(gè)而制成眼鏡片。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，每一預(yù)制件包括球形的正面和遞增的加成背面。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，所述背面還包括圓柱度數(shù)。
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述鑄層形成遞增表面。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，步驟a)還包括一個(gè)或多個(gè)下述子步驟(i)生產(chǎn)多個(gè)預(yù)制件；(ii)包裝生產(chǎn)的所述多個(gè)預(yù)制件中的每一個(gè)；(iii)儲(chǔ)存每一個(gè)包裝的預(yù)制件；(iv)打開(kāi)每一儲(chǔ)存的預(yù)制件的包裝；(v)對(duì)每一預(yù)制件涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層；或(vi)預(yù)切割每一預(yù)制件，而形成基于待制成的精加工鏡片的有效直徑。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述預(yù)切割還包括步驟通過(guò)機(jī)械裝置確定預(yù)制件的幾何中心；檢測(cè)預(yù)制件的高度和預(yù)制件上的方位標(biāo)記；相對(duì)于所述幾何中心切割預(yù)制件，直到有效直徑；將所述方位標(biāo)記置換到切割的預(yù)制件的邊緣上。
36.如權(quán)利要求30或34所述的方法，其特征在于，步驟b)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)提供模具組件；(ii)以足以在預(yù)制件上形成一層的量將樹(shù)脂分配入模具組件中；或(iii)使樹(shù)脂固化而形成包括樹(shù)脂層和預(yù)制件的未完成的鏡片。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，子步驟(i)還包括a)選擇預(yù)制件和模具；b)確定預(yù)制件和模具的方位；和c)相對(duì)于模具確定預(yù)制件的位置。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，定位步驟是利用能萬(wàn)向動(dòng)作的固定裝置實(shí)現(xiàn)的。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)，使模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜，或相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具的中的一個(gè)或多個(gè)步驟。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括使模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具。
43.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述固化步驟包括使樹(shù)脂暴露于約0.5至約50mW/cm2的低強(qiáng)度UV光下和約50至約2000mW/cm2的高強(qiáng)度UV光下，所述UV光的波長(zhǎng)約300至約450nm，可取的是約360至約400nm，持續(xù)約5秒至約300秒。
44.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述樹(shù)脂的折射率不同于預(yù)制件的折射率。
45.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，其還包括通過(guò)用冷囊狀件冷卻所述模具組件而使樹(shù)脂層和預(yù)制件脫模。
46.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于。在步驟(iii)之后還包括一個(gè)或多個(gè)步驟修整未完成的鏡片；對(duì)未完成的鏡片進(jìn)行后固化；或涂覆未完成的鏡片。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述涂覆步驟包括對(duì)所述未完成的鏡片涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層。
48.如權(quán)利要求30或34所述的方法，其特征在于，步驟c)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)對(duì)所述未完成的鏡片進(jìn)行光學(xué)檢查；(ii)標(biāo)記未完成的鏡片；(iii)對(duì)未完成的鏡片修邊而生成精加工的鏡片；或(v)包裝精加工的鏡片。
49.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，步驟c)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)對(duì)所述未完成的鏡片進(jìn)行光學(xué)檢查；(ii)標(biāo)記未完成的鏡片；(iii)對(duì)未完成的鏡片修邊而生成精加工的鏡片；或(v)包裝精加工的鏡片。
50.一種用于自動(dòng)生產(chǎn)遞增眼鏡片的方法，其包括步驟a)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括球形正面和遞增的加成背面；b)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括所述多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在所述預(yù)制件上的層，所述鑄層包括遞增表面，且該制造步驟包括子步驟(i)通過(guò)選擇預(yù)制件和模具而形成模具組件，確定預(yù)制件和模具的方位，相對(duì)于模具確定預(yù)制件的位置；(ii)以足以在預(yù)制件上形成一層的量將樹(shù)脂分配入模具組件中；和(iii)使樹(shù)脂固化而形成包括樹(shù)脂層和預(yù)制件的未完成的鏡片；和c)精加工所述多個(gè)未完成的鏡片中的每一個(gè)而制成眼鏡片。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述背面還包括圓柱度數(shù)。
52.如權(quán)利要求50或51所述的方法，其特征在于，定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)，使模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜，或相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具中的一個(gè)或多個(gè)步驟。
53.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括橫向位移模具的主基準(zhǔn)點(diǎn)而匹配預(yù)制件的主基準(zhǔn)點(diǎn)。
54.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括使模具相對(duì)于預(yù)制件傾斜。
55.如權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，所述定位步驟包括相對(duì)于預(yù)制件轉(zhuǎn)動(dòng)模具。
56.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，步驟a)還包括一個(gè)或多個(gè)下述子步驟(i)生產(chǎn)多個(gè)預(yù)制件；(ii)包裝生產(chǎn)的所述多個(gè)預(yù)制件的每一個(gè)；(iii)儲(chǔ)存每一個(gè)包裝的預(yù)制件；(iv)打開(kāi)每一儲(chǔ)存的預(yù)制件的包裝；(v)對(duì)每一預(yù)制件涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層；或(vi)預(yù)切割每一預(yù)制件，而形成基于待制成的精加工鏡片的有效直徑，其中所述預(yù)切割還包括步驟通過(guò)機(jī)械裝置確定預(yù)制件的幾何中心；檢測(cè)預(yù)制件的高度和預(yù)制件上的方位標(biāo)記；相對(duì)于所述幾何中心切割預(yù)制件，直到有效直徑；和將所述方位標(biāo)記置換到切割的預(yù)制件的邊緣上。
57.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述固化步驟包括使樹(shù)脂暴露于約0.5至約50mW/cm2的低強(qiáng)度UV光下和約50至約2000mW/cm2的高強(qiáng)度UV光下，所述UV光的波長(zhǎng)約300至約450nm，可取的是約360至約400nm，持續(xù)約5秒至約300秒。
58.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，所述樹(shù)脂的折射率不同于預(yù)制件的折射率。
59.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，其還包括通過(guò)用冷囊狀件冷卻所述模具組件而使樹(shù)脂層和預(yù)制件脫模。
60.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，在步驟(iv)之后還包括一個(gè)或多個(gè)步驟修整未完成的鏡片；對(duì)未完成的鏡片進(jìn)行后固化；或涂覆未完成的鏡片。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其特征在于，所述涂覆步驟包括對(duì)所述未完成的鏡片涂覆從由可著色的耐刮擦涂層、不可著色的耐刮擦涂層、底涂層、光致變色涂層、偏振涂層及其組合構(gòu)成的組中選擇的涂層。
62.如權(quán)利要求50或56所述的方法，其特征在于，步驟c)還包括一個(gè)或多個(gè)子步驟(i)對(duì)所述未完成的鏡片進(jìn)行光學(xué)檢查；(ii)標(biāo)記未完成的鏡片；(iii)對(duì)未完成的鏡片修邊而生成精加工的鏡片；或(v)包裝精加工的鏡片。
63.一種用于提供眼鏡片的方法，其包括步驟a)消費(fèi)者從鏡片制造商處訂購(gòu)至少一對(duì)精加工的、修邊的眼鏡片；b)鏡片制造商制造所述至少一對(duì)眼鏡片；和c)將所述至少一對(duì)精加工的、修邊的眼鏡片交付給消費(fèi)者。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，步驟b)還包括i)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括至少一個(gè)第一屈光力；ii)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括所述多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在所述預(yù)制件上的層，所述鑄層包括，主要包含和包含至少一個(gè)第二屈光力；和iii)精加工所述多個(gè)未完成的鏡片中的每一個(gè)。
65.如權(quán)利要求63或64所述的方法，其特征在于，訂貨包括提供a)鏡片處方信息；b)框架信息；c)配鏡者信息；d)鏡片信息；或e)交付信息中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。
66.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征在于，訂貨通過(guò)電話、傳真發(fā)送、因特網(wǎng)站等或其組合而完成。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，訂貨經(jīng)因特網(wǎng)站完成。
68.一種用于提供眼鏡片的方法，包括步驟a)消費(fèi)者利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將用于至少一對(duì)精加工的、修邊的眼鏡片的訂貨信息傳送到鏡片制造商的服務(wù)器系統(tǒng)；b)鏡片制造商制造所述至少一對(duì)眼鏡片；和c)鏡片制造商將所述至少一對(duì)精加工的、修邊的眼鏡片直接交付給消費(fèi)者。
69.如權(quán)利要求68所述的方法，其特征在于，步驟b)還包括i)生產(chǎn)多個(gè)光學(xué)預(yù)制件，每一預(yù)制件包括至少一個(gè)第一屈光力；ii)制造多個(gè)未完成的鏡片，每一未完成的鏡片包括所述多個(gè)光學(xué)預(yù)制件中的一個(gè)和至少一層鑄在所述預(yù)制件上的層，所述鑄層包括，主要包含和包含至少一個(gè)第二屈光力；和iii)精加工所述多個(gè)未完成的鏡片。
70.一種如權(quán)利要求1所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
71.一種如權(quán)利要求16所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
72.一種如權(quán)利要求30所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
73.一種如權(quán)利要求36所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
74.一種如權(quán)利要求50所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
75.一種如權(quán)利要求53所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
76.一種如權(quán)利要求54所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
77.一種如權(quán)利要求55所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
78.一種如權(quán)利要求56所述的過(guò)程生產(chǎn)的鏡片。
全文摘要
一種高效、自動(dòng)制造精加工眼鏡片的過(guò)程，以及一種用于生產(chǎn)鏡片，特別是多焦點(diǎn)鏡片的自動(dòng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G02C7/06GK1454137SQ00819783
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2000年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者G·馬爾索, D·布賴(lài), I·努內(nèi)茲, C·福斯特, E·多甘, J·A·比肖普, A·古普塔, S·哈姆布林, E·V·梅內(nèi)澤斯, V·賽克哈里普拉姆, J·梅里特, J·烏洛爾, W·科科納斯基, E·巴薩姆, M·L·阿爾頓, R·布盧姆, R·科克, M·霍姆普斯, J·范努寧, M·埃弗斯, E·范多恩 申請(qǐng)人:莊臣及莊臣視力保護(hù)公司