CN105848844A - 用于自动填充用于模制眼科镜片的模具组件的机器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动填充用于模制眼科镜片的模具组件(1)的机器(10)，该机器包括：填充装置(20)，用于通过该模具组件中提供的填充孔(6)用模制材料填充该模具组件；获取装置(70)，用于获取与该模具组件的内部体积相关的输入值(W1)；以及控制装置(40)，用于根据依据所述输入值推测的流速曲线(FR1，FR2)来控制这些填充装置在该模具组件中注入的模制材料的流速。

Description

用于自动填充用于模制眼科镜片的模具组件的机器和方法
技术领域
本发明总体上涉及模制眼科镜片。
本发明更具体地适用于由可聚合的合成材料制成的高折射镜片。
背景技术
传统的模具组件包括两个模制外壳，在其周缘处布置了环状封闭构件，该环状封闭构件与这些外壳限定了模制型腔。
这两个模制外壳总体上是由透明材料制成，此时该封闭构件可以是透明胶带。
用于填充以此方式形成的模具的常规方式是致使模制材料通过为此目的在封闭构件中提供的填充孔流入模制型腔中。这个填充孔位于这些模制外壳的周缘处以便不干扰形成的眼科镜片的光学有效区。
高折射率镜片是由难以加工的模制材料形成的。的确，所有透明模制材料都难以通过浇注来加工。在此类材料的情况下，重要的是在模具的填充过程中将模制材料的流动的扰动最小化。此类扰动的确可能产生薄雾或留下在聚合过程中存留的痕迹并且改变局部透明度。
目前，这种眼科镜片是手动模制的。在填充操作过程中，模具组件初始地被维持在水平位置上，并且逐渐倾斜到竖直位置直至填充结束。
手动模制镜片的主要问题是效率问题。我们理解，此类方法不允许使用高流速来填充模制型腔，从而限制了生产率。此外，操作者不是绝对无误的，从而产生浪费。
另一个问题在于降低操控此类模制材料的操作者的风险。这种可聚合的合成材料的确包括危险化学品(UHI单体、MR7、MR8)并且需要使用防护衣，这降低了操作者的效率并且增大了镜片的生成成本。
发明目的
本发明的目的在于使模具组件的填充自动化。
为此，本发明提供了一种用于自动填充用于模制眼科镜片的模具组件的机器，该机器包括：
-填充装置，用于通过该模具组件中提供的填充孔用模制材料填充该模具组件，
-获取装置，用于获取与该模具组件的内部体积相关的输入值，以及
-控制装置，用于根据依据所述输入值确定的流速曲线来控制这些填充装置在该模具组件中注入的模制材料的流速。
本发明还提供了一种用机器来自动填充用于模制眼科镜片的模具组件的方法，该机器包括用于填充该模具组件的填充装置以及用于控制这些填充装置在该模具组件中注入的模制材料的流速的控制装置，所述方法包括以下步骤：
-获取与该模具组件的内部体积相关的输入值，
-根据所述输入值来推测流速曲线，并且
-根据所述流速曲线来控制这些填充装置在该模具组件中注入的模制材料的流速。
在尝试将填充操作机械化时遇到的两个主要问题是将模制材料的流动的扰动最小化以及防止在填充结束时出现溢流。
另一个问题是应对将以不可预期的顺序出现的、所要填充的各种各样体积、尺寸、和形状的模具组件。
根据本发明，获取关于模具组件的内部体积的参数(输入值)。接着，通过使用从这个参数推测的并且适合于该模具组件的预定流速曲线来填充该模具组件。因此，该机器和方法能够以高速填充各种各样的模具组件并且没有溢流的风险。
最后，自动装置的使用显著减小了操作者暴露于模制材料下。
在实施例中，该输入值是模具组件中提供的用于填充的孔的宽度。的确，本申请人注意到，这个宽度与模具组件的内部体积相关。
在其他变体中，这个输入值可以包括这些参数中的至少一个参数：
-有待模制的镜片的球面屈光力，
-有待模制的镜片的柱面屈光力，
-有待模制的镜片的直径或模具组件的直径，
-从写在该模具组件上的条形码读取的并且与该模具组件的内部体积直接相关的值，……
在另一个变体中，该输入值可以包括该孔的宽度以及有待模制的镜片的柱面屈光力。的确，该模具组件的内部体积受由有待模制的镜片的柱面屈光力影响，从而使得该孔的宽度可能被认为不够精确到接近该模具组件的内部体积。
在实施例中，填充是自动中断的，不是在预定体积的模制材料已被注入到模具组件中时，而是恰好在该模具组件充满模制材料的时刻。
那就是为什么本发明适用于所有体积的模制型腔并且防止在填充结束时出现溢流的另外一个原因。
由于这个实施例，将模制材料引入模具组件中(被称为浇注步骤)可以通过使用高流速模制材料来操作，而无需在浇注步骤过程中将模具组件相对于填充装置进行移动。
本发明的机器的有利的且非限制性的其他特征是：
-所述输入值是在模具组件的两个模制外壳之间测量的该填充孔的宽度；
-该获取装置包括能够确定所述填充孔的宽度的扫描装置，所述扫描装置可选地能够确定该模具组件的为凸形的内面的位置并且所述控制装置可选地适合于将这些填充装置的喷嘴定位在所述凸形的内面附近；
-该机器适合于填充具有基本上相同内部体积的一批若干个模具组件，这些控制装置适合于：
-根据学习流速曲线来控制被注入第一模具组件中的模制材料的流速，该学习流速曲线是根据所测量的输入值确定的并且优选地主要展现为单一恒定值，
-当该第一模具组件被完全填充时，获取关于该第一模具组件的内部体积的测量值，并且
-根据依据所述测量值确定的流速曲线来填充这批中的其他模具组件；
-所述测量值是该第一模具组件的填充持续时间；
-该流速曲线至少包括根据所述输入值确定的高流速水平和低流速水平，并且优选地流速曲线按以下顺序包括：开始填充该模具组件的斜升、高流速水平、中间斜降、低流速水平、以及结束该流并且因此结束填充该模具组件的最后斜降；
-该高流速水平的持续时间是由该控制装置根据所述测量值和所述输入值来确定的，
-任一斜升和任一斜降的持续时间是由这些控制装置根据所述输入值来确定的；
-该机器包括用于检测该模具组件的完全填充并且用于在该模具组件被完全填充时向这些控制装置发送信号的检测装置，这些控制装置适合于在其接收到来自这些检测装置的所述信号时立刻停止注入模制材料；
-这些控制装置适合于根据所述输入值来将这些检测装置和这些填充装置相对于彼此进行定位；
-这些控制装置适合于根据所述输入值将这些检测装置和这些填充装置相对于彼此、并且优选地相对于该填充孔沿着在表示该填充孔的平面中存在的轴线并且沿着垂直于所述平面的轴线进行定位；
-这些控制装置适合于根据所述输入值将这些检测装置和这些填充装置沿着表示该填充孔的平面中存在的轴线并且沿着垂直于所述平面的轴线相对于该填充孔进行定位；
-这些检测装置包括真空泵和传感器，该真空泵具有被定位在该模具组件的填充孔附近的真空吸嘴并且该传感器适合于测量所述真空吸嘴中的压力，该真空吸嘴被定位和设计成使得它能够从该模具组件中吸出任何多余的模制材料；
-这些填充装置包括适合于将该模制材料从储罐移位至输出喷嘴的泵，其中，这些控制装置适合于控制该泵，提供了夹管阀来对连接该泵和该输出喷嘴的管道施加压力，并且其中，这些控制装置适合于控制该夹管阀，从而使得在该模具组件的填充过程中该夹管阀向该管道施加压力并且在该模具组件被完全填充时该夹管阀立刻释放该管道上的压力；
-该模具组件包括两个模制外壳和被布置在这些模制外壳的周缘处的环状封闭透明胶带，封闭装置配备有推动件，该推动件适合于推动该透明胶带的一端以便封闭该填充孔，这些控制装置适合于控制该推动件的位置，并且该封闭装置包括真空抽吸装置以用于抽吸该透明胶带在封闭该填充孔的同时所推出的多余模制材料；
-在已经获取所述输入值之后，这些控制装置适合于在数据库注册表中搜索与所述输入值相关联的记录，并且如果没有找到对应的记录，则创建与所述输入值相关联的且包含流速曲线的新记录。
本发明方法的有利的且非限制性的其他特征是：
-该方法包括以下另外的步骤：检测该模具组件的完全填充，并且当检测到该模具组件被完全填充时，立刻停止注入模制材料；
-为了填充具有基本上相同体积的一批若干个模具组件，根据依据所测量的输入值确定的且优选地主要展现为单一恒定值的学习流速预定曲线来填充第一模具组件，并且根据具有非恒定值的且是根据所述输入值并且根据该第一模具组件的填充持续时间确定的流速曲线来填充这批中的其他模具组件；
-如果所考虑的这批模具组件的输入值已知是大致等于由所述机器所填充的前一批模具组件的输入值，并且如果这些模具的直径是基本上相等的，则根据与用于填充该前一批模具组件的流速曲线相同的流速曲线来填充所考虑的这批中的所有模具组件；
-如果该输入值被存储在包含将流速曲线与输入值相关联的至少两个记录的数据库注册表中，则根据存储在该数据库注册表中并且与该输入值相对应的流速曲线来填充所考虑的这批中的所有模具组件。
实施方式的详细说明
以下参考附图并通过非限制性实例给出的说明将使本发明包括的内容以及实践本发明的方式清晰。
在附图中：
-图1是模具组件的示意性透视图；
-图2是根据本发明的机器的示意图；
-图3是图2的机器的填充头的详细视图；
-图4是图2的机器的封闭装置的示意图；
-图5是图2的机器的夹管阀的示意图；
-图6和图7是两个不同的模具组件在填充结束时的截面示意图；
-图8是展示了图1的模具组件的填充流速曲线的曲线图；
-图9是用于填充图1的模具组件的算法的详细视图。
图1示出了模具组件1。
这个模具组件1包括两个模制外壳2、3，在其周缘处布置了环状封闭构件4。在所示的实例中，该环状封闭构件是透明胶带4，该透明胶带覆盖这些模制外壳的边缘并且将一个模制外壳保持在距离另一个模制外壳一段距离处。
因此，这两个外壳2、3和透明胶带4一起限定了有待用模制材料(下文中被称为“单体”)填充的模制型腔7。
这个模制型腔7是镜片形状的、具有两个主要内面2A、3A、和圆形边缘。其中一个内面2A是凸形的，而其另一个内面3A是凹形的(参见图6和凸7)。
凸形内面2A的中间曲率半径是所谓的“基底”。
透明胶带4包括末端5，该末端能够从模制外壳2、3的边缘上分开以便打开模具组件1的边缘上的填充孔6。
这个填充孔6的宽度W1被定义为模制外壳2、3的未覆盖边缘之间的距离。
这个模具组件1能够通过自动化机器10(参见图2)填充，该自动化机器能够在若干个模具组件1上重复模制操作。
实际上，这些模具组件1是成批地安排的并且被机器10先后加工。
同一批中的模具组件1基本上具有相同的特征。换言之，在单一批次中，模具组件1被设计成用于生产相同的镜片并且其尺寸仅有微小的差异。例如，它们具有含有裕度(在此为0.5mm)的相同直径、含有裕度(在此为0.3mm)的相同填充孔宽度W1、以及含有裕度(在此为0.06屈光度)的相同基底。
如图2所示，根据本发明，用于自动填充该模具组件的机器10包括：
-填充装置20，用于通过该模具组件1中提供的填充孔6来用单体填充该模具组件1，
-获取装置70，用于获取与该模具组件1的内部体积相关的输入值W1，以及
-控制装置40，用于根据依据所述输入值W1推测的流速曲线FR1、FR2来控制这些填充装置20所注入的单体在模具组件1中的流速F1。
这个机器10还包括：
-检测装置30，用于检测该模具组件1的完全填充并且用于在该模具组件1被完全填充时发送信号S1(所述控制装置40适合于接收所述信号S1并且在其接收到所述信号S1时立刻停止注入单体)，
-用于固持该模具组件1的固持器装置50，以及
-封闭装置60，用于在模制型腔7充满单体时封闭模具组件1的填充孔6。
在此，获取装置是用于获取该填充孔6的宽度W1和位置P1的扫描装置70。
固持器装置50首先包括V形基底51，模具组件1可以安装在该基底上，其方式为使得其填充孔6沿着竖直方向向上开放。
固持器装置50还包括能够将模具组件1保持在位的后推动件和前推动件(未示出)。
在这个实例中，固持器装置50包括一组三个同心夹紧夹爪52，这些夹爪沿着相对于彼此以120度定向的三条相交轴线移动以便夹紧模具组件1。
这些夹爪52的夹紧是由电机(未示出)控制的，该电机具有例如固定至齿轮上的轴，该齿轮与被适配成用于驱动这些夹爪52移动的环配合。
归因于这些夹爪52，固持器装置50能够固持各种各样的模具组件类型(具有各种不同的直径)并且能够获取所固持的模具组件的直径。
如图2所示，填充装置20包括泵装置21，该泵装置的游侧连接在包含单体的储罐22处并且下游侧连接在输出喷嘴23处。泵装置21适合于使单体从储罐22移位至输出喷嘴23。
在储罐22与泵装置21之间放置了过滤器24以便过滤被注入模具组件1中的单体。
在所示的实例中，泵装置21包括360°蠕动泵25。
此类蠕动泵25包括可压缩内部管道以及至少一个滚轮，该滚轮围绕轴转动以便相继挤压所述内部管道。此类蠕动泵可以是针对L/S 35导管使用标准Masterflex泵头的、由Masterflex分发的、标记为HV-07528-10的泵，该泵头同样是由Masterflex分发的、标记为HV-07035-20、最大速度为600rpm。
此类泵装置21具有若干个优点。
首先，它输送层流，这限制了在注入模具组件1中的单体的流动中产生紊流。
其电机可以被精确地控制(在转速和加速度方面)，使得填充的中断可以快速地进行。
它能够使单体移位经过该管道而不与泵装置21的机械装置发生任何接触，这限制了单体的污染。
此外，单体流速更多地取决于电机的转速而不是单体的粘度，这使得能够采用具有随时间变化的粘度的单体。
最后，对此类泵装置而言压力箱是不必要的，从而使得更容易储存单体。此外，由于单体没有处于压力下，因此降低了罐或管道泄漏的风险。
如图3所示，输出喷嘴23安装在相对于机器框架可移动的头部26上。这个头部26沿着两条正交轴线X、Y是可平移移动的，X轴是关于填充孔的水平轴线而Y轴是大致垂直于所述填充孔限定的平面的竖直轴线。
这两个电机具有驱动轴，该驱动轴经由齿条与小齿轮传动器连接至该头部以便将这些轴的旋转转换成头部26的线性移动。
归因于这些电机，可以调整输出喷嘴23相对于模具组件1的填充孔6的位置。具体地，能够将输出喷嘴23定位在填充孔6上方几毫米处(归因于X轴的移动性)、靠近模制型腔7的凸形内面2A(归因于Y轴的移动性)。因此，从输出喷嘴23掉落的单体在这个凸形内面2A上尽可能快地一路下降，这减小了流动的扰动。
填充装置20包括在图5中详细表示的夹管阀27。
这个夹管阀27包括轴29，该轴适合于对将泵装置21连接至输出喷嘴23上的管道的可压缩部分28施加压力。
在所表示的实例中，轴29被螺线管致动。当电流流经该螺旋管时，轴29能够在压缩位置与释放位置之间移动，在该压缩位置上该管道的可压缩部分28被部分地压紧，而在该释放位置上该管道的可压缩部分28被完全释放。
这个夹管阀27具有防滴落功能。该夹管阀在模具组件1的填充过程中被控制在压缩位置上并且一旦模具组件充满单体就被控制到释放位置上以便吸入位于输出喷嘴23中的单体液滴。夹管阀27可以在检测到模具组件满了的时刻就被这些控制装置灵敏地控制为被释放。
因此，夹管阀27能够阻止在泵装置21中断之后在重力影响下可能已经从输出喷嘴23中掉出来的单体。
由于泵装置21在高压下不工作，所以可以使用简单且便宜的夹管阀27。
如图2所示，检测装置30包括真空泵31、被定位在模具组件1的填充孔6附近的真空吸嘴32、以及压力传感器33。
在此，这个压力传感器33被定位在真空缓冲罐34中，该真空缓冲罐一侧与真空泵31联接并且另一侧与真空吸嘴32联接。压力传感器33在真空缓冲罐34中的这个位置是一种优选的方式，以便加速对甚至较小的压力变化的检测。因此，这个压力传感器33能够检测到模具组件1被完全填充的准确时刻，从而允许泵装置21在这个准确时刻立即停止。
真空吸嘴32相对于机器框架被定位成使得它能够从模具组件1中抽吸出任何额外量的模制材料。在此，如图3所示，真空吸嘴被定位在所述头部26的臂35上，该臂35被安装成使真空吸嘴32沿着Y轴滑动。电机能够相对于输出喷嘴23驱动真空吸嘴32的位置。
一个塑料储罐36连接在真空缓冲罐34的背部上以便捕获掉落的单体(参见图2)。它具有最大水平传感器37。高于这个水平，机器10不能运行。
如图4所示，封闭装置包括推动件61，该推动件适合于推动透明胶带4的一端5以便封闭填充孔6。它们还包括胶带固持器62和真空抽吸装置63，该胶带固持器适合于在填充过程中固持透明胶带4的一端5，并且该真空抽吸装置用于抽吸透明胶带4在封闭填充孔6的同时所推出的多余单体。
推动件61具有宽楔形的形状，其尖锐边缘能够5沿着模具组件1的边缘推动透明胶带4的一端。这个推动件61位于以旋转方式安装在该机器框架上的臂的一端处，从而使得推动件61的尖锐边缘在填充孔6的封闭期间仍保持指向模具组件的中心。
该胶带固持器是由销62形成的，该销是相对于该机器框架可平移移动的以便将透明胶带4的一端5阻挡在该机器框架的止挡件65上并且在填充操作结束时将其释放。其轴经由齿条与小齿轮传动器连接至销62上的电机能够将销62从阻挡位置朝向释放位置驱动，并且反之亦然。
真空抽吸装置63包括被定位在填充孔6旁边、与透明胶带4的打开端5相反的废物喷嘴64。这个废物喷嘴64通过第一管道39连接至所述储罐36上，第二管道38将储罐36连接至真空泵31上(参见图2)。因此，真空抽吸装置63在封闭过程中去除任何多余单体并且确保模具组件1不出现多余单体、准备好***作者卸载。
图2中表示的扫描装置70适合于获取填充孔6的宽度W1和位置P1并且确定模具型腔7的两个内面2A、3A中的哪一个内面是凸形的。
如图3所示，这些扫描装置70包括安装在头部26上的光学传感器71。
在此，光学传感器71是激光器，其标记为FD T40。
光学传感器71被定位在所述头部26的臂72上，该臂72被安装成使光学传感器71沿着Y轴滑动。电机能够相对于输出喷嘴23驱动光学传感器71的位置。
当头部26沿着X轴滑动时，这个光学传感器71由于在模具组件1的多侧上的激光反射而检测模具组件1的四个边缘。它还检测模制型腔7的凸形内面2A。
这能够测量宽度W1并且一方面能够确定填充孔6的中心相对于机器框架的位置并且另一方面能够确定哪一个是模制型腔7的凸形内面2A。
确定填充孔6和凸形内面2A的位置能够将输出喷嘴23置于用于填充模制型腔7的确定位置上。测量填充孔6的宽度W1能够以低成本的方式确定有待模制的镜片的种类和形状。为此，举例来讲，在此考虑了将这些镜片划分为以下四组：
-特薄边镜片，其屈光力包含在6屈光度与5屈光度之间，并且由此我们知道，宽度W1包含在0.3mm与1mm(含)之间，
-薄边镜片，其屈光力包含在4.75屈光度与1.25屈光度之间，并且由此我们知道，宽度W1包含在1mm(不含)与4mm(含)之间，
-中等薄边镜片，其屈光力包含在1.25屈光度与-6屈光度之间，并且由此我们知道，宽度W1包含在4mm(不含)与10mm(含)之间，以及
-厚边镜片，其光学屈光力包含在-6.25屈光度与-12屈光度之间，并且由此我们知道，宽度W1包含在10mm(不含)与20mm(含)之间。
以下将详细描述这种细分的优点。
在变体中，我们可以考虑，将这些镜片划分为两组或三组或多于四组。
如图2所示，这些控制装置包括微控制器40，该微控制器包括处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、以及用于与机器10的其他部件通信的若干个输入和输出接口。
归因于其输入接口，微控制器40被适配成用于接收：
-指示真空缓冲罐34中的压力的信号S1，
-来自光学传感器71的、指出填充孔6的宽度W1和位置P1的另一个信号，
-来自水平传感器37的信号，
-来自用于控制夹爪52的夹紧的第一按钮的信号，
-来自用于开始“教学模式”的第二按钮的信号，
-来自用于开始填充模具组件的第三按钮的信号。
在其RAM存储器中，微控制器40连续存储这些数据。
在其ROM存储器中，微控制器40存储若干个预定值。
例如，它存储第一数据库注册表，该第一数据库注册表包括将两个流速F1h、F1l(在此表示为两种泵工作模式)与每个宽度W1相关联的四个记录，根据下表：
如果W1∈[0.3mm；1mm]；则F1h＝10rpm脉冲式并且F1l＝5rpm(非常薄边镜片)，
如果W1∈]1mm；4mm],则F1h＝10rpm并且F1l＝5rpm(薄边镜片)，
如果W1∈]4mm；10mm]，则F1h＝16rpm并且F1l＝8rpm(中等薄边镜片)，
如果W1∈]10mm；20mm]，则F1h＝38rpm并且F1l＝19rpm(厚边镜片)。
它还存储了包括第二数据库注册表，该第二数据库注册表包括将一个时刻T1与每个宽度W1相关联的若干项记录。如在下文中解释的，这个第二数据库注册表在每次填充一批模具组件1之后逐渐完整。
归因于存储在ROM和RAM存储器中的这些值，微控制器40能够计算出用于控制机器10的部件的输出信号。
通过其输出接口，微控制器40被适配成用于将这些输出信号传输至这些部件。因此，它适合于控制：
-夹爪52的位置，
-泵装置21的流速，
-夹管阀27的位置，
-输出喷嘴23相对于填充孔6的位置，
-光学传感器71相对于填充孔6的位置，
-真空吸嘴32相对于输出喷嘴23的位置，
-推动件61的位置，
-销62的位置，
-真空泵31的启动和停止。
当操作者接收新一批模具组件(包含被认为具有相同体积并且具有相同内部形状的多个模具组件)时，他将第一模具组件1安装在机器10的固持器装置50中。
更精确地，他将第一模具组件1放在基底51上、在后推动件与前推动件之间(这两个推动件通过弹簧推向彼此)。接着，他按压第一按钮来控制夹爪52的夹紧。
操作者打开透明胶带4的末端5并且将其阻挡在销62与止挡件65之间。
替代地，由操作者完成的这些操作可以通过使用自动加载模块来完成，该自动加载模块可以控制夹爪52的夹紧、操控模具组件、打开透明胶带、并且阻挡它。
在这个步骤，微控制器40获取模具组件1的直径。
为了向微控制器40指示模具组件1是新一批中的第一模具组件，操作者按压第二按钮。
为了开始填充这个第一模具组件1，操作者按压第三按钮。操作者需要用其双手推动这个按钮来命令填充，这确保了他远离危险的填充区。这个步骤在自动加载模块的情况下可能是不必要的。
图9中详细描述了以下步骤。
在步骤S1，微控制器40检查模具组件1是否为新一批中的第一模具组件。
如果是，则在步骤S2，微控制器40扫描填充孔6。
为此，它控制头部26的和光学传感器71的电机，从而使得这个传感器沿着模具组件1的整个宽度扫描其边缘。
因此，微控制器40获取填充孔6的宽度W1、其中心的位置P1、以及模具型腔7的凸形内面2A的位置。
接着，微控制器40控制光学传感器71，从而使得它相对于输出喷嘴23向上升高。
假设填充孔6的宽度W1、其中心的位置P1、以及模具型腔7的凸形内面2A的位置与该批中的其他模具组件相同，则这个扫描步骤仅在这批中的第一模具组件上执行。
在步骤S3，在填充模具型腔7之前，微控制器40控制输出喷嘴23相对于模具组件1的填充孔6的位置。
为此，它控制头部26相对于机器框架的高度，以便将输出喷嘴23放在填充孔6上方0mm至2mm、具体地0mm至1mm处。这种控制是归因于存储的模具组件1的直径来操作的。
微控制器40还控制头部26相对于机器框架的水平位置，以便将输出喷嘴23放在离模制型腔7的凸形2A 0mm至3mm处、优选地0.5mm至2mm处、但是不比模具的两侧之间的中间距离更远。
此后，微控制器40控制真空吸嘴32相对于输出喷嘴23的高度H1(参见图3)。熟知的是，这个高度决定了检测到模制型腔7的完全填充的时刻。
根据本发明的有利特征，这个高度H1根据宽度W1而改变。高度H1可以根据该宽度的每个值和任何值进行改变和适配，或者它可以针对这些镜片根据其宽度而被分配给的这些组中的每一个组、或者根据这些镜片的另一种分组类型且根据该孔的宽度而是一个给定值。在此类情况下，该高度是取决于这个组来改变的，但是对于同一组中的每个镜片具有恒定值。
的确，取决于宽度W1，弯月面的形状是不同的。如图6和图7所示，如果W1小，该弯月面具有穹形形状，从而使得真空吸嘴32必须定位在输出喷嘴23的下方，以便在该弯月面变得太大之前检测填充并且以便吸入该穹形弯月面的多余单体。相反，如果宽度W1大，则该弯月面具有内弯形状、在模制组件的内边缘上更高，从而使得真空吸嘴32必须定位在与输出喷嘴23相同的高度处，以便允许一点过度充盈来补偿该弯月面的内弯形状。
换言之，高度H1被调整成使得弯月面在单体流动中断之后松弛，模制型腔7被完全填充而不发生溢流。
一旦将真空吸嘴32和输出喷嘴23准确定位，就可以开始填充模制型腔7。
这个定位步骤仅针对这批中的第一模具组件进行。
在步骤S4，泵装置21被控制来根据确定的流速曲线供应单体。
为了获取这个流速曲线，微控制器40在其第一数据库注册表中读取与所测量的宽度W1相关联的两个流速F1h、F1l。
由于模具组件1是这批中的第一模具组件，所以以恒定的低流速F1l来填充模制型腔7。
所使用的流速曲线FR1是图8中以虚线表示的曲线。
这条流速曲线FR1包括开始注入的斜升、低流速水平、和结束注入的最后斜降。
使用低流速水平防止了在填充结束时单体流动的任何扰动。
斜升的持续时间是以这样的方式确定的：这个持续时间不会太短，从而防止在填充开始时单体流动的扰动。这个持续时间可以被预先确定并且存储在ROM储存器中。
斜降的持续时间尽可能短，以便防止在填充结束时出现单体溢流。这个持续时间取决于机器10的部件的反应能力。
在步骤S5，在模制型腔7的填充过程中，微控制器40检查在真空吸嘴32中是否出现压力变化。
在步骤S6，一旦压力发生变化，微控制器40就命令泵装置21停止并且致动夹管阀27(使得它从其压缩位置移动至其释放位置)。
接着，它存储与模制型腔7的体积相关的输入值。在此，这个输入值是模制型腔7的填充持续时间T3。换言之，内部体积在此是在“填充所需时间”的意义上确定的，从而使得这些结果与工作条件(单体粘度、泵装置的排量…)无关。
在这个步骤过程中，真空吸嘴32吸入任何多余的单体。
接着，微控制器40控制胶带固持器以便将销62朝向其释放位置移动，从而释放透明胶带4的末端5。
同时，微控制器40控制封闭装置60以便移动推动件61，从而使得该推动件推动透明胶带4的末端5以便封闭填充孔6。在这个操作过程中，真空抽吸装置63抽吸被透明胶带4推出的多余单体。
由于单体尚未从模制型腔7中出来，所以操作者可以毫无危险地将第一模具组件1从固持器装置50中移出。
接着，操作者将第二模具组件1安装在机器10的固持器装置50中。
这个第二模具组件1与该第一模具组件属于同一批。因此，已知的是，其体积与该第一模具组件的体积基本上相同。
这一次，由于这个体积是已知的，所以能够以变化的流速来填充第二模具组件1，该流速在填充开始时较高以便缩短填充持续时间，而在填充结束时较低，以便防止单体流动的任何扰动。
因此，在填充这个第二模具组件1的模制型腔7之前，微控制器40确定新的流速曲线FR2(在图8中以实线表示)。
这条流速曲线FR2包括开始注入的斜升、高流速水平、中间斜降、低流速水平、和结束注入的斜降。
高流速水平和低流速水平的值F1h、F1l是在第一注册数据中已经读取的并且是与所测量的宽度W1相关联的值。这些值对应于泵速度。该流速曲线因此是依赖于所测量的宽度W1确定的。
持续时间T1(在该持续时间之后，流速从高流速水平朝低流速水平减小)被选择成使得在T1，模具组件以包含在50％与95％之间的高流速填充比Rh被填充。在此，高流速填充比Rh被选择成等于65％。该高流速填充比Rh可以被定义为在持续时间T1之后、当流速曲线从高流速水平切换成低流速水平时被填充的模具体积的百分比。
在第一近似法中，持续时间T1可以例如根据以下等式、对应于所选择的高流速填充比Rh、持续时间T3、以及这些值F1h、F1l来计算：R×T3×F1l＝T1×F1h。因此，T1可以被估计为等于(R×F1l×T3)/(F1h)。
持续时间T2是根据持续时间T3、T1以及值F1h、F1l相应地计算的。在第一近似法中，持续时间T2被对应地计算出来，使得T3×F1l＝T1×F1h+(T2-T1)×F1l
如果使用不同的流速Fx来填充该第一模具，则以上等式保持为真，其中使用“T3×Fx”代替“T3×F1l”。
斜升的持续时间是以这样的方式确定的：这个持续时间不会太短，从而防止在填充开始时单体流动的扰动。这个斜升的持续时间大于0.6秒。在此它等于1秒。
以类似的方式确定该中间斜降的持续时间。这个持续时间大于0.3秒。在此它等于0.5秒。
持续时间T1和T2的计算可以包括考虑不相同的斜升和斜升的影响。
这些持续时间可以被预先确定并且存储在ROM储存器中。
最后斜降的持续时间尽可能短，以便防止模制型腔7中的单体过量。在此，这个持续时间短于0.2秒。
一旦微控制器40计算出流速曲线FR2，则在步骤S1，它检查模具组件1是否为新一批中的第一模具组件。
在此，由于情况不是这样，所以在步骤S7，微控制器40根据斜升直接命令泵装置21接通以便达到高流速水平。
在步骤S8，微控制器40测量填充持续时间。一旦这个持续时间达到阈值(在此为持续时间T1)，微控制器40就根据中间斜降来命令泵装置21减速以便达到低流速水平。
在步骤S9，微控制器40检查真空吸嘴32中是否出现压力变化。
一旦压力发生变化，微控制器40就命令泵装置21停止(步骤S10)并且致动夹管阀27(使得它从其压缩位置移动至其释放位置)。在这个步骤过程中，真空吸嘴32吸入任何多余的单体。
接着，微控制器40控制胶带固持器和封闭装置60来封闭填充孔6。在这个步骤过程中，真空抽吸装置63抽吸被透明胶带4推出的多余单体。
最后，操作者可以将第二模具组件1从固持器装置50中移出。他可以用类似的方式操作来填充这批中的其他模具组件。
在之前所描述的被称为第一变体的实施例中，熟知的是，该扫描步骤和定位输出喷嘴和真空吸嘴的步骤在第一模具组件上是同步实施的，即使之前加工的批中的模具组件具有相同的特征。在这个实施例中，不需要使用该第二数据库注册表。此外，操作者不需要尝试一个接一个地加工多个相似批次。
在本发明的第二变体中，在每个新批次，微控制器40可以测量第一模具组件的宽度W1及其直径(归因于夹爪52)。如果这个宽度W1大致等于之前加工过的种子批次中的第一模具组件上测量的宽度W1(确定了用于填充刚刚加工的这个批次的流速曲线)，并且这些直径是基本上相等的，则它不改变机器10的设置并且针对根据之前加工的这个批次而计算出的流速曲线FR2来填充这个新批次中的所有模具组件。并且，微控制器40以与之前描述的相同的方式操作。如果操作者尝试一个接一个地加工多个相似批次的话，这个变体确保了更好的生产率。的确，使用比所确定的流速曲线FR2花费更长时间来进行加工的学习流速曲线FR1的这种教学模式仅用于填充具有的内部体积与种子批次相差很大的批次中的第一模具。大致相等是指新批次具有的模具的宽度等于(在+/-1mm裕度内)用于确定流速曲线的种子批次中的模具的宽度W1。
具体而言，如果这些宽度大致相等并且这些直径基本上相等，则意味着新批次中的模具的内部体积与种子批次中的模具的内部体积大致相等。
换言之，在这个变体中，当新批次中的模具的宽度大致等于种子批次的宽度时，使用针对之前加工的批次计算出的流速曲线FR2来填充新批次中的第一模具。接着，使用针对之前加工的批次计算出的相同流速曲线FR2来填充这个批次中的其他模具。
在这个第二变体的实施例中，将针对之前加工的批次计算出的流速曲线FR2用作新批次中的第一模具的教学模式的流速曲线。这意味着第一模具是根据流速曲线FR2来进行填充的，该流速曲线具有已知的高流速水平F1h、已知的低流速水平F1l、和已知的高流速水平持续时间T1。接着，该机器确定持续时间T32，此时真空传感器检测到模具被填充。
使用所使用的流速曲线的已知的高流速水平F1h、已知的低流速水平F1l、已知的高流速水平持续时间T1、并且使用持续时间T32，该机器可以确定与新批次相适配的新流速曲线，其中具有高流速水平T12和低流速水平T22的个性化持续时间、以及潜在地高流速水平和低流速水平是个性化持续时间(如果希望的话)。此类变体能够从不必针对教学模式使用学习流速曲线中获益，因此在使用与新批次的模具相适配的流速曲线的同时提高了生产率。
这个实施例可以甚至在测量到宽度W1与种子批次的宽度W1相差1mm时使用。例如，只要新批次的宽度W1大致相等或较大，或甚至直径不同，例如较大。的确，只要之前确定的流速曲线的高流速水平持续时间T1在喷嘴被定向时引起小于80％、优选地65％、或小于90％的高流速填充比，新批次中的第一模具就可以顺利地被填充并且可以使用填充参数来针对接下来的模具确定更适配的曲线。
要注意的是，在这个实施例中，应用于新批次中的第一模具的教学模式没有使用主要展现出单一恒定值的、根据宽度而确定的流速曲线，而是所测量的宽度、潜在地直径决定了教学模式是使用恒定流速曲线还是使用针对种子批次确定的流速曲线。
在本发明的第三变体中，当微控制器40计算出流速曲线FR2时，它可以在第二数据库注册表中创建将所测量的宽度W1与这个流速曲线FR2相关联的新记录。因此，在将来，在读取了下一批次的模具组件上的宽度W1之后，微控制器40将能够在该第二数据库注册表中搜索与这个宽度W1相关联的记录。并且，如果存在此类记录，则能够读取流速曲线FR2，从而使得将不必计算它。这种方法确保了更好的生产率，因为下一批次中的第一模具组件将根据流速曲线FR2来填充。
在实施例中，以上所描述的第二和第三变体可以选择性地应用于具有宽度W1大于确定值(例如，使得宽度W1大于4mm)的模具组件的任何批次，并且该第一变体可以应用于宽度小于或等于4mm的每个批次。4mm这样的值可以取决于镜片的直径或聚合的模制材料的折射率或其他工艺参数来改变。然而，诸位发明人发现，与用于具有小于+1D的光学功能的镜片的模具相对应的边缘宽度值可以是适当值。
本发明不以任何方式局限于所描述和示出的这些实施例，并且本领域的技术人员知道怎样根据本发明的精神来应用任何变体。
根据本发明的另一个变体，输出喷嘴的取向可以不是竖直的、而是例如朝向模具组件的凹形内面。输出喷嘴的倾斜将确保更好地填充模制型腔而不发生流动的扰动。归因于对倾斜的良好选择，能够以高流速水平填充模制型腔的90％，而不发生任何扰动。在另一个变体中，微控制器可以获取模制型腔的凸形内面的曲率(或基底)并且根据这个基底使输出喷嘴倾斜以确保更好的填充。
根据本发明的另一个变体，该输入值(根据其计算出流速)可以不由宽度W1形成、而是例如由模具组件的、与模具组件的内部体积相关的并且在条形码上读出的特征形成。
根据本发明的另一个变体，该机器可以是部分手动的，例如用手柄来移动封闭装置。
根据本发明的另一个变体，该机器可以加工具有与图1所示结构不同的结构的模具组件。例如，这些模具组件具有由垫片形成的环状封闭构件，该垫片具有能够被帽封闭的填充孔。

Claims (18)

1.用于自动填充用于模制眼科镜片的模具组件(1)的机器(10)，该机器包括：
-填充装置(20)，用于通过该模具组件(1)中提供的填充孔(6)用模制材料填充该模具组件(1)，
-获取装置(70)，用于获取与该模具组件(1)的内部体积相关的输入值(W1)，以及
-控制装置(40)，用于根据依据所述输入值(W1)确定的流速曲线(FR1，FR2)来控制这些填充装置(20)在该模具组件(1)中注入的模制材料的流速。
2.根据前一项权利要求所述的机器(10)，其中，所述输入值是在该模具组件(1)的两个模制外壳(2，3)之间测量的该填充孔(6)的宽度(W1)。
3.根据前一项权利要求所述的机器(10)，其中，该获取装置包括能够确定所述填充孔(6)的宽度(W1)的扫描装置(70)，所述扫描装置(70)可选地能够确定该模具组件(1)的为凸形的内面的位置并且所述控制装置(40)可选地适合于将该这些填充装置(20)的喷嘴(23)定位在所述凸形内面附近。
4.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，该机器适合于填充具有基本上相同内部体积的一批若干个模具组件(1)，其中，这些控制装置适合于：
-根据学习流速曲线(FR1)来控制被注入第一模具组件(1)中的模制材料的流速(F1l)，该学习流速曲线是根据该测量的输入值(W1)确定的并且优选地主要展现为单一恒定值，
-当该第一模具组件(1)被完全填充时，获取与该第一模具组件(1)的内部体积相关的测量值(T3)，并且
-根据依据所述测量值(T3)确定的流速曲线(FR2)来填充该批次中的其他模具组件。
5.根据前一项权利要求所述的机器(10)，其中，所述测量值是该第一模具组件(1)的填充持续时间(T3)。
6.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，其中，该流速曲线(FR2)至少包括根据所述输入值(W1)确定的高流速水平(F1h)和低流速水平(F1l)，并且优选地该流速曲线(FR2)按以下顺序包括：开始填充该模具组件(1)的斜升、该高流速水平(F1h)、中间斜降、该低流速水平(F1l)、以及结束该流并且因此结束填充该模具组件(1)的最后斜降。
7.根据前两项权利要求所述的机器(10)，其中，该高流速水平(F1h)的持续时间(T1)是由这些控制装置(40)根据所述测量值(T3)和所述输入值(W1)确定的，并且其中可选地，任一斜升和任一斜降的持续时间是由这些控制装置(40)根据所述输入值(W1)确定的。
8.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，该机器包括用于检测该模具组件(1)的完全填充并且用于在该模具组件(1)被完全填充时向这些控制装置(40)发送信号(S1)的检测装置(30)，这些控制装置(40)适合于在这些控制装置接收到来自这些检测装置(30)的所述信号(S1)时立刻停止注入模制材料。
9.根据前一项权利要求所述的机器(10)，其中，这些控制装置(40)适合于根据所述输入值(W1)将这些检测装置(30)和这些填充装置(20)相对于彼此、并且优选地相对于该填充孔(6)沿着在表示该填充孔(6)的平面中存在的轴线(X)并且沿着垂直于所述平面的轴线(Y)进行定位。
10.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，其中，这些检测装置(30)包括真空泵(31)和传感器(33)，该真空泵具有被定位在该模具组件(1)的该填充孔(6)附近的真空吸嘴(32)，并且该传感器适合于测量所述真空吸嘴(32)中的压力(P1)，该真空吸嘴(32)被定位和设计成使其能够从该模具组件(1)中吸出任何多余的模制材料。
11.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，其中，这些填充装置(20)包括适合于将该模制材料从储存罐(22)移位至输出喷嘴(23)的泵(21)，其中，这些控制装置(40)适合于控制该泵(21)，其中，提供了夹管阀(29)来对连接该泵(21)和该输出喷嘴(23)的管道(28)施加压力，并且其中，这些控制装置(40)适合于控制该夹管阀(29)，从而使得在该模具组件(1)的填充过程中该夹管阀向该管道(28)施加压力并且在该模具组件(1)被完全填充时该夹管阀立刻释放该管道(28)上的压力。
12.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，其中，该模具组件(1)包括两个模制外壳(2，3)和被布置在这些模制外壳(2，3)的周缘处的环状封闭透明胶带(4)，封闭装置(60)配备有推动件(61)，该推动件适合于推动该透明胶带(4)的一端(5)以便封闭该填充孔(6)，其中，这些控制装置(40)适合于控制该推动件(61)的位置，并且其中，这些封闭装置(60)包括真空抽吸装置(63)以用于抽吸该透明胶带(4)在封闭该填充孔(6)的同时所推出的多余模制材料。
13.根据以上权利要求中任一项所述的机器(10)，其中，在已经获取所述输入值(W1)之后，这些控制装置(40)适合于在数据库注册表中搜索与所述输入值(W1)相关联的记录，并且如果没有找到对应的记录，则创建与所述输入值(W1)相关联的且包含流速曲线(FR2)的新记录。
14.使用机器(10)来自动填充用于模制眼科镜片的模具组件(1)的方法，该机器包括用于填充该模具组件的填充装置(20)以及用于控制这些填充装置(20)在该模具组件(1)中注入的模制材料的流速的控制装置(40)，所述方法包括以下步骤：
-获取与该模具组件(1)的内部体积相关的输入值(W1)，
-从所述输入值(W1)推测流速曲线(FR1，FR2)，并且
-根据所述流速曲线(FR1，FR2)来控制这些填充装置(20)在该模具组件(1)中注入的模制材料的流速。
15.根据前一项权利要求所述的方法，该方法包括以下另外的步骤：
-检测该模制组件(1)的完全填充，并且
-当检测到该模制组件(1)的完全填充时，立刻停止注入模制材料。
16.根据前两项权利要求之一所述的方法，用于填充具有基本上相同体积的一批若干个模具组件，其中：
-根据学习流速曲线(FR1)来填充该第一模具组件(1)，该学习流速曲线是根据该测量的输入值(W1)确定的并且优选地主要展现为单一恒定值，
-根据流速曲线(FR2)来填充该批次中的其他模具组件，该流速曲线具有非恒定值并且是根据所述输入值(W1)并且是根据该第一模具组件的填充持续时间(T3)确定的。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，如果所考虑的这批模具组件的输入值(W1)已知是大致等于由所述机器所填充的前一批模具组件的输入值，并且如果这些模具的直径是基本上相等的，则根据与用于填充该前一批模具组件的流速曲线(FR2)完全相同的流速曲线(FR2)来填充所考虑的这批次中的所有模具组件。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，如果该输入值被存储在包含将流速曲线(FR1，FR2)与输入值(W1)相关联的至少两项记录的数据库注册表中，则根据存储在该数据库注册表中并且与该输入值(W1)相对应的流速曲线(FR2)来填充所考虑的这批次中的所有模具组件。
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