一种镜片单体的自动浇注装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种镜片单体的自动浇注装置，一种镜片单体的自动浇注装置，包括浇注管，与浇注管连接的比例阀和用于检测液面监测点有无单体的液面探测器，和用于记录浇注到液面监测点所用时间的计时器，所述液面监测点在玻璃模具腔体的满幅半值位置，且偏离腔体的光学中心区域(即空腔的偏离几何中心的中心水平线上)。本实用新型专利技术给浇注工作室配置了净化处理。净化系统采用带活性炭的过滤器，一方面可做到单体的挥发性气体被净化成干净的空气，保护操作者，另一方面可同时提供浇注工作室的洁净度，从而提高产品的良品率。

An automatic pouring device for lens monomers

The utility model provides an automatic pouring device of lens monomer, a single lens automatic pouring device, including pouring tube, liquid level detector and pouring pipe connection and proportional valve for the detection of liquid level monitoring point has no single body, and used to record the pouring to the surface monitoring point time for timer the liquid level monitoring points in glass mould cavity full width half value position, the optical center area and the deviation from the cavity (i.e. center horizontal line cavity is deviated from the geometric center). The utility model provides a purifying treatment for the pouring studio. The purification system uses activated carbon filter. On the one hand, it can purify the volatile gas of the monomer into clean air, protect the operator, and on the other hand, it can provide the cleanliness of the casting workshop at the same time, so as to improve the yield of the product.

【技术实现步骤摘要】
一种镜片单体的自动浇注装置
本技术涉及一种树脂镜片单体的自动浇注的方法和装置。具体的说，是利用光透过模具腔体后是否发生光点位移和或光强变化的原理来探测单体液面的中心高位置，并结合定时装置来实现镜片单体自动浇注的一种镜片单体的自动浇注装置。
技术介绍
现在佩戴眼镜的人员越来越多，有用眼疲劳带来的近视人群，有年龄增大眼睛功能退化的中老年人，这些人群都需要佩服眼镜来校正屈光度，这使得用于校正光学视力或用于保护视力的眼镜片的需求量上升。人的一生，不可能离开眼镜，或近视，或老化。正是因为人人离不开眼镜，所以眼镜的基数非常庞大。绝大多数眼镜镜片如CR39，1.56材料，MR系列聚氨酯材料等，这些材料的初始状态一般为粘稠性透明液体，我们称之为单体。从单体到镜片，一般要经过合模—浇注—固化—脱模—车边的工序。浇注工序就是将单体注满两片玻璃模具合模形成的腔体中，如图1所示。单体注满腔体后，经受热激发聚合反应成为固体状的镜片胚料，后经脱模和车边后成为镜片。目前除了浇注以外的所有工序都实行了自动化。唯独浇注工序目前因为无法精确探测液位而无法做到自动化，只能靠人工充填来进行完成。但是树脂单体一般有刺激性挥发气味和弱毒性，因而每个浇注车间的墙面都有一层粘粘的东西，这次粘粘的东西就是挥发出来的单体，这层物质也一定进入了操作者的肺叶中，这比雾霾还严重得多。因此浇注工序存在损害人身健康的侵害，需要新的技术革新来保护工作者的健康。单体的浇注自动控制目前分为两种：一是基于液面探测技术；二是体积法。专利CN105848844A专利提出了一种基于体积法的技术，但是因为空腔体积因镜片改变而不同，所以实际中很难精确控制，也就没有基于此技术的自动浇注机面世。而液面探测技术主要有电容式测量、超声测量、激光测距、白光干涉测量和机器视觉的方式。但遗憾的是这些常规手段在镜片单体浇注过程中都无法有效感知或控制液面的精确地到100％充满的位置，结果要么是液面充填不足，要么是过充填，液面溢出，导致自动浇注失败。这是因为在单体浇注过程中，有几个特殊的制约因素：一、单体要填充的合模空腔容积变化不定；二、老化镜片浇注口的宽度最窄只有1mm。三、液面上升过程弧面弯曲上升。如图2所示四、单体是透明液体，折射率和玻璃模具接近。如CR39的折射率是1.499.玻璃模具材料的折射率为1.523.CR39单体成了很好的折射率匹配液，使得液面和玻璃的分界面反射率不到0.01％。机器视觉无法设别。上述因素的制约，使得目前还没有一种快速可靠的技术手段可以精确探测单体到100％充填的液面位置，并进而做到自动浇注。为了远离有毒作业，我们迫切需要新的技术来革新，并技术应运而生。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种实现镜片单体自动浇注的装置。一种镜片单体的自动浇注装置，包括浇注管，与浇注管连接的比例阀和用于检测液面监测点有无单体的液面探测器，和用于记录浇注到液面监测点所用时间的计时器，所述液面监测点在玻璃模具腔体的满幅半值位置，且偏离腔体的光学中心区域(即空腔的偏离几何中心的中心水平线上)。优选的，所述液面探测器包括光源和位置传感器，所述位置传感器可检测光偏折和/或光衰减。优选的，所述位置传感器为PSD，CCD相机、CMOS相机、四象限探测器或光电阵列等可以感知光点位置或光强的器件，所述位置传感器信号传输到计算机控制系统。液面探测器是利用光透过腔体时是否发生光点位移或光强变化的原理来探测单体的有无，并依此来探测液面位置。优选的，所述光源为激光，LED光源或其他能透过单体的准直光源。优选的，所述自动浇注装置还包括计算机控制系统，所述比例阀连接有比例阀控制器，计算机控制系统分别与比例阀控制器、计时器和位置传感器连接，计算机控制系统给比例阀控制器信号，控制比例阀的打开程度，并按照图5的控制曲线开始对合模的空腔灌注单体；同时启动计时器进行计时，此时位置传感器不断感知到P1的位置和光强，并持续采集P1的位置和光强变化，使得液面上升的检测足够灵敏；与此同时，真空吸管不断吸走合模的空腔中的空气；当P1的位置和光强变化超过一个设定的值，此时记录计时器的读数T，浇注按照第二段控制曲线继续进行，当计时器数值到2T时，控制器关断比例阀，单体浇注结束。优选的，所述自动浇注装置还包括用于吸走合模空腔中的空气的真空吸管。优选的，所述浇注管有扁或椭圆形的非圆形出口。优选的，所述自动浇注装置还包括用于净化工作室，吸附和过滤挥发单体的净化系统。另外本技术还提供了一种镜片单体的自动浇注方法。一种镜片单体的自动浇注方法，首先计算机控制系统给比例阀控制器信号，比例阀控制器通过PMW信号控制比例阀的打开程度，并按照图5控制曲线开始对合模的空腔灌注单体；同时启动计时器进行计时，此时位置传感器不断感知到P1的位置和光强，并持续采集P1的位置和光强变化，使得液面上升的检测足够灵敏；与此同时，真空吸管不断吸走合模的空腔中的空气；当P1的位置和光强变化超过一个设定的值，此时记录计时器的读数T，浇注按照第二段控制曲线继续进行，当计时器数值到2T时，控制器关断比例阀，单体浇注结束。本技术组成部分包括计算机控制系统、液面探测器、真空吸管、净化系统、比例阀控制器、比例阀和浇注管组成。玻璃模具合模后形成的空腔，不管是非球面，单光或散光镜片，这个腔体的容积因不同的基弯或中心厚度会变，但是有一个规律，就是合模空腔的容积总可以分为相同的两等份。通过合模的空腔几何中心的任一分界线度将合模空腔分成对称的两半。因为浇注都是自上到下，单体液面从下到上水平上升。所以水平且通过合模空腔中心的那根线是最理想的分界线，如图3所示。如果我们能精确检测到这个水平液面的位置，我们就可以知道合模的空腔被注满一半时的花费时间。在浇注流量一定或可以重新的情况下，那么我们就可以通过计时来精确控制充填起始和结束的时间，从而到达控制单体到100％充满合模空腔的目的，自动浇注也就实现。因此单体的液面探测成为本技术的关键点。所述的液面探测器，是利用光通过透明腔体时发生光点位置改变或光强变化的原理来探测液面的位置，有光源和位置传感器两部分组成。根据几何光学的Snell方程，当一束光通过两个玻璃模具合模的腔体后，光束会发生偏转或位移。光线的偏转满足如下方程一nisinθi＝nrsinθr(1)如图4所示。ni和nr是入射和出射介质的折射率。θi和θr分别是入射和出射角。根据这个原理，我们就可以进行光线追踪，从而知道光线落在PSD(位置传感器)上的位置。当模具一定时，出射光在PSD上的位置和腔体中的介质折射率有关。当合模空腔中是空气时，光线位于P1点，当腔体中的单体刚好满过如图3所示的P点时，出射光将位于P2点。当然不同的玻璃模具，P1点和P2点位置会有变化。但是有一点是明确的，就是光线穿过合模的空腔时，当光路中从无单体到有单体变化时，光点P1会比较明显的偏转到P2点。这种光点位置的变化，可以通过优选的位置位移传感器PSD来感知，从而达到感知单体液面位置的目的。同时光通过两种折射率的界面时，如果不考虑材料的吸收，则出射光的光强Ir和入射光强Ii的关系为：模具合模的空腔存在两个分界面。我们假定玻璃模具的折射率为1.523，单体的折射率为1.56.空气当光路中没有单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：包括浇注管，与浇注管连接的比例阀，用于检测液面监测点有无单体的液面探测器，和用于记录浇注到液面监测点所用时间的计时器，所述液面监测点在玻璃模具腔体的满幅半值位置，且偏离腔体的光学中心区域。

【技术特征摘要】
1.一种镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：包括浇注管，与浇注管连接的比例阀，用于检测液面监测点有无单体的液面探测器，和用于记录浇注到液面监测点所用时间的计时器，所述液面监测点在玻璃模具腔体的满幅半值位置，且偏离腔体的光学中心区域。2.根据权利要求1所述的镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：所述液面探测器包括光源和位置传感器，所述位置传感器可检测光点位置和/或光强变化。3.根据权利要求2所述的镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：所述位置传感器为位置传感器PSD，CCD相机、CMOS相机、四象限探测器或光电阵列等可以感知光点位置或光强的器件。4.根据权利要求2所述的镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：所述光源为激光，LED光源或其他能透过单体的光源。5.根据权利要求1-4任一所述的镜片单体的自动浇注装置，其特征在于：所述自动浇注装置还包括控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟红祥，
申请(专利权)人：杭州奥普特光学有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33