KR100546738B1

KR100546738B1 - 고화소 다초점 렌즈 제조장치

Info

Publication number: KR100546738B1
Application number: KR1020050108404A
Authority: KR
Inventors: 우명성; 정동연; 이연형
Original assignee: (주)대호테크
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2006-01-26

Abstract

본 발명은 고화소 다초점 렌즈 제조장치에 관한 것으로서, 특히 상,하부 금형 사이에 초재가 끼워진 상태로 내장되어 있는 금형체를 성형위치로 공급하는 로딩수단과; 공급된 금형체를 예열→가압→냉각시켜 초재를 비구면을 갖는 다초점 렌즈로 성형하는 가압성형수단과; 상기 가압성형수단에 의해 제조된 다초점 렌즈를 배출시키는 배출수단으로 구성하므로서, 금형체의 로딩에서 배출까지 자동화하여 다초점 렌즈의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있고, 외부를 캐비넷으로 감싸도록 하여 제품의 디자인감이 향상되도록 함은 물론 캐비넷 내부에 가압성형수단의 정밀제어에 필요한 각종 전자부품이 내장되도록 하여 제어장치부와 기계류를 분리 설치하지 않아도 되도록 한 고화소 다초점 렌즈 제조장치에 관한 것이다.

고화소 다초점 렌즈, 캐비넷, 로딩수단, 가압성형수단, 배출수단, 제어수단, 위치이송수단, 금형체 분리수단,

Description

고화소 다초점 렌즈 제조장치{Multi-focussing lense processing device}

도 1 은 본 발명의 외형을 이루는 캐비넷을 보인 사시도.

도 2 는 본 발명의 다초점 렌즈 제조장치를 보인 정면도.

도 3 은 본 발명의 다초점 렌즈 제조장치를 보인 평면도.

도 4 는 본 발명에 적용된 제 1 예열부를 보인 측면도.

도 5 는 본 발명에 적용된 제 2 예열부를 보인 측면도.

도 6 은 본 발명에 적용된 제 3 예열부를 보인 측면도.

도 7 은 본 발명에 적용된 가압부재를 보인 측면도.

도 8 은 본 발명에 적용된 제 1 및 제 2 냉각부를 보인 측면도.

도 9 는 본 발명에 적용된 제 3 냉각부를 보인 측면도.

도 10 은 본 발명에 적용된 위치이송수단을 보인 평면도.

도 11 은 본 발명에 적용된 가압성형수단을 보인 정면도.

도 12 는 본 발명에 적용된 배출수단의 다른 실시예를 보인 평면도.

도 13 은 본 발명에 적용된 가압성형수단에 형성된 냉각수라인을 보인 도면.

도 14 는 본 발명에 의한 다초점 렌즈 제조공정을 전체적으로 보인 도면.

도 15 는 본 발명에 적용된 가압성형수단과 그의 제어수단을 보인 도면.

도 16 은 고화소 다초점 렌즈의 성형과정을 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 캐비넷, 2: 모니터,

3: 키이패널, 4: 상태표시부,

8: 성형챔버, 9: 베이스 플레이트,

10: 로딩수단, 20: 가압성형수단,

30: 예열부재, 31~33: 예열부,

40: 가압부재, 50: 냉각부재,

60: 위치이송수단, 70: 금형체분리수단,

80: 배출수단, 90: 제어수단,

100: 금형체,

본 발명은 고화소 다초점 렌즈 제조장치에 관한 것으로서, 특히 금형체의 로딩에서 배출까지 자동화하여 다초점 렌즈의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있고, 외부를 캐비넷으로 감싸도록 하여 제품의 디자인감이 향상되도록 함은 물론 캐비넷 내부에 가압성형수단의 정밀제어에 필요한 각종 전자부품이 내장되도록 하여 제어장치부와 기계류를 분리 설치하지 않아도 되도록 한 고화소 다초점 렌즈 제조장치에 관한 것이다.

고화소(메가픽셀) 다초점 글래스(Glass) 렌즈는 비구면을 갖도록 하여 투과 율과 굴절율이 높아지도록 한 것이며, 광학모듈의 고품질화와 소형화를 가능케하는 핵심부품이다.

이러한 고화소 다초점 렌즈는 고화소 휴대폰, 카메라, CD.DVD 플레이어, 레이저 프린터, 프로젝터 등에 널리 적용되어 해당 제품의 성능을 좌우하는 필수 부품이다.

고화소 다초점 렌즈는 플라스틱 제품과 유리(글래스)제품으로 나눌 수 있는데, 플라스틱 제품이 유리제품에 비해 해상도가 떨어지므로 점차 사용빈도가 줄어들고 있는 추세이다.

고화소 다초점 글래스 렌즈의 제조는 별도의 성형장치에 의해 이루어지는데, 종래의 성형장치는 렌즈 성형속도가 느릴뿐만 아니라 제조된 렌즈의 불량율이 높아 생산성이 나빠지는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 상,하부 금형 사이에 초재가 끼워진 상태로 내장되어 있는 금형체를 성형위치로 공급하는 로딩수단과; 공급된 금형체를 예열→가압→냉각시켜 초재를 비구면을 갖는 다초점 렌즈로 성형하는 가압성형수단과; 상기 가압성형수단에 의해 제조된 다초점 렌즈를 배출시키는 배출수단으로 구성하므로서, 금형체의 로딩에서 배출까지 자동화하여 다초점 렌즈의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있고, 외부를 캐비넷으로 감싸도록 하여 제품의 디자인감이 향상되도록 함은 물론 캐비넷 내부에 가압성형수단의 정밀제어에 필요한 각종 전자부품이 내장되도록 하여 제어장치부와 기계류를 분리 설치하지 않아도 되도록 한 고화소 다초점 렌즈 제조장치를 제공함을 목적으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 16 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 고화소 다초점 글래스 렌즈를 제조하는 장치에 관한 것이다.

고화소 다초점 글래스 렌즈는 도 16 에 도시된 바와같이 초재를 상부금형과 하부금형 사이에 끼우고, 그 초재를 금형체(100) 내부에 삽입한 후 가열, 가압, 냉각시켜 비구면을 갖는 고화소 다초점 렌즈를 제조하게된다.

도 1 은 본 발명의 장치 외부를 감싸는 캐비넷을 도시한 것으로,

캐비넷(1)의 전면에는 다수의 전면도어(5)가 형성되어 측면부에도 측면도어(6)가 개폐가능하게 형성되어 있으며, 제조장치의 전반적인 동작상태를 화면상으로 표시하는 모니터(2)가 캐비넷(1)의 전면 좌측 상단에 형성되고, 각종 제어명령의 입력을 위한 키이패널(3)이 모니터(2)의 하측에 서랍식으로 설치되어 있다.

그리고, 키이패널(3)의 하측부에는 본 발명을 이루는 가압성형수단(20)의 예열부재(30), 가압부재(40) 및 냉각부재(50)의 작동환경(설정온도, 작동온도)을 표시하는 상태표시부(4)가 형성되어 있다.

도 2 는 상기한 캐비넷(1)의 내부에 설치되어 있는 본 발명의 렌즈 제조장치를 도시한 정면도이다.

베이스(7)의 상부에 내부가 밀폐되어 있는 성형챔버(8)가 형성되고, 상기 성형챔버(8)의 일측에는 초재가 내장된 금형체(100)를 성형챔버(8) 내부의 초기위치로 공급하기 위한 로딩수단(10)이 형성되고, 성형챔버(8)의 반대측에는 초재가 고화소 다초점 렌즈로 성형완료된 상태의 금형체(100)를 외부로 배출시키는 배출수단(80)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 성형챔버(8)의 상측으로는 초재를 가압하기 전 초재가 원하는 온도로 상승할 수 있도록 예열하는 제 1 내지 제 3 예열부(31~33)로 이루어진 예열부재(30), 예열된 초재를 설정된 압력으로 가압하여 비구면을 갖는 고화소 다초점 렌즈로 성형되도록 하는 가압부재(40), 성형된 렌즈를 서서히 냉각시키기 위한 제 1 내지 제 4 냉각부(51~54)로 이루어진 냉각부재(50)가 형성되어 있다.

상기 제 4 냉각부(54)는 성형챔버(8)의 출구측에 형성되어 배출되기 전에 금형체(100)를 한번 더 냉각시켜주며, 도면과같이 상하구동부(541)의 하측에 작동바(542)를 상하 움직임이 가능하게 형성하고, 상기 작동바(542)의 하측 단부에 금형체(100)의 상부에 근접되게 위치하면서 냉각시켜주는 상부쿨러(543)가 형성되어 구성된다.

도 3 은 본 발명의 렌즈 제조장치를 도시한 평면도이다.

성형챔버(8)의 우측에 금형체(100)의 로딩 장소가되는 로딩플레이트(12)가 형성되어 있고, 이 로딩플레이트(12)의 일측으로는 로딩실린더(13)에 장착된 로딩바(14)가 전후진하면서 로딩플레이트(12)에 위치한 금형체(100)를 성형챔버(8) 내부로 밀어넣도록 구성된다.

그리고, 상기 로딩플레이트(12)의 전면(도면상의 하측방향)으로 금형체(100)를 로딩플레이트(12)로 이송시키는 투입컨베어(11)가 형성된다.

상기 투입컨베어(11)로는 작업자 또는 로봇과 같은 자동화장치에 의해 금형체(100)가 공급된다.

한편, 상기 성형챔버(8)의 좌측에는 성형챔버(8)를 통과한 금형체(100)가 안착되는 배출 플레이트(81)가 형성되고, 상기 배출 플레이트(81)의 배면(도면상의 상측)에는 금형체(100)를 배출컨베어(84)로 밀어주는 배출바(83)가 배출실린더(82)에 출몰가능하게 형성되어 있다.

즉, 투입컨베어(11)에 의해 이송된 금형체(100)가 로딩바(14)에 의해 밀려 성형챔버(8) 내부로 공급되고, 성형챔버(8) 내부에 구비된 예열부재(30), 가압부재(40) 및 냉각부재(50)에 의해 성형된 후 배출된 금형체(100)는 배출바(83)에 의해 밀려 배출컨베어(84)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

상기 성형챔버(8) 내에서의 금형체(100)의 이동은 위치이송수단(60)에 의해 이루어지며, 상기 위치이송수단(60)은 전후실린더(64)와 좌우실린더(65)를 포함한다.

도 3 과같이 로딩수단(10)과 배출수단(80)이 캐비넷(1)의 전면을 향하도록 설치됨에 따라 작업자 또는 자동화로봇이 편리하게 금형체(100)의 투입과 배출을 동시에 실시할 수 있게되는 효과를 갖게된다.

한편, 도 4 는 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 예열부재(30)의 제 1 예열부(31)를 도시한 것이다.

성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부히터(311)가 적층되고, 상기 하부히터(311)의 상측으로는 초경합금으로 이루어져 하부히터(311)의 열을 금형체(100)로 균일하게 공급하는 열전도 플레이트(312)가 적층된다.

이와대향되도록 성형챔버(8)의 상측으로는 수직방향으로 LM가이드로 이루어진 가이드부재(313)를 설치하고, 상기 가이드부재(313)의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바(317)를 상하로 구동시키는 상하구동부(316)가 형성되며, 상하구동부(316)에는 가이드부재(313)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(317)가 형성된다.

상기 작동바(317)의 하측 끝단부는 성형챔버(8) 내부에 존재하게되며, 도면과같이 작동바(317)의 끝단에는 하강하여 열전도플레이트(312) 위에 위치하는 금형체(100)를 가열하기 위한 상부히터(314)가 형성되고, 상기 상부히터(314)와 작동바(317)의 사이에는 상부히터(314)의 열이 상부로 전이되지 않도록 차단하는 냉각판(315)이 형성된다.

상기한 하부히터(311)와 상부히터(314)에는 발열용 코일이 권선되어있는 히터봉이 복수개 내장되어 있고, 상기 냉각판(315)에는 냉각수가 통과하도록 냉각수라인이 형성된다.

그리고, 상기 상부히터(314)가 하강하여 금형체(100)의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체(100)가 상부히터(314)를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단(70)이 냉각판(315)과 상부히터(314) 상에 형성된다.

즉, 상기 냉각판(315)의 양측에 상하 유동가능하도록 수직봉(71)이 수직방향으로 설치되고, 상기 수직봉(71)에는 수직봉(71)이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 리턴스프링(72)이 개재되며, 상기 2개의 수직봉(71)을 연결하도록 분리바(73)가 형성되는데, 상기 분리바(73)는 상부히터(314)의 저면을 가로질러 통과하게되고, 상기 상부히터(314)의 저면에는 분리바(73)가 몰입될 수 있는 홈(74)이 형성된다.

이에따라, 상부히터(314)가 하강하여 긍형체(100)의 상면에 접촉할때에는 분리바(73)가 홈(74)에 삽입되고, 상부히터(314)가 다시 상승할때에는 리턴스프링(72)의 탄성력에 의해 분리바(73)가 하강하면서 금형체(100)를 상부히터(314)로 부터 분리시키는 것이다.

그리고, 제 1 예열부(31)에 의해 1차 예열된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 제 2 예열위치로 이동하며, 상기 제 1 예열부(31)는 약 300℃~400℃의 온도로 금형체(100)를 예열한다.

도 5 는 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 예열부재(30)의 제 2 예열부(32)를 나타낸다.

상기 제 2 예열부(32)는 제 1 예열부(31)와 거의 동일한 구조를 갖는 것으로,

성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부히터(321)가 적층되고, 상기 하부히터(321)의 상측으로는 열전도 플레이트(322)가 적층되며, 성형챔버(8)의 상측에 가이드부재(323)를 설치하고, 상기 가이드부재(323)의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바(327)를 상하로 구동시키는 상하구동부(326)가 형성되며, 상하구동부(326)에는 가이드부재(323)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(327)가 형성된다.

상기 작동바(327)의 하측 끝단부에는 하강하여 열전도플레이트(322) 위에 위치하는 금형체(100)를 가열하기 위한 상부히터(324)가 형성되고, 상기 상부히터(324)와 작동바(327)의 사이에는 상부히터(324)의 열이 상부로 전이되지 않도록 차단하는 냉각판(325)이 형성된 구조이다.

상기한 하부히터(321)와 상부히터(324)에는 발열용 코일이 권선되어있는 히터봉이 복수개 내장되어 있고, 상기 냉각판(325)에는 냉각수가 통과하도록 냉각수라인이 형성된다.

그리고, 상기 상부히터(314)가 하강하여 금형체(100)의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체(100)가 상부히터(314)를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단(70)이 냉각판(315)과 상부히터(314) 상에 형성되어 있고, 제 2 예열부(32)에 의해 2차 예열된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 제 3 예열위치로 이동한다.

상기 제 2 예열부(32)는 약 500℃~600℃의 온도로 금형체(100)를 예열한다.

도 6 은 본 발명의 가압성형수단(20)의 예열부재(30)의 제 3 예열부(33)를 도시한 것으로서, 이 또한 제 1 예열부(31)와 유사한 구조를 갖는다.

성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부히터(331)가 적층되고, 상기 하부히터(331)의 상측으로는 열전도 플레이트(332)가 적층되며, 성형챔버(8)의 상측에 크로스 롤러 가이드로 이루어진 가이드부재(333)를 설치하고, 상기 가이드부재(333)의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바(337)를 상하로 구동시키는 상하구동부(336)가 형성되며, 상하구동부(336)에는 가이드부재(333)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(337)가 형성된다.

상기 가이드부재(333)를 크로스 롤러 가이드로 구성하는 것은 작동바(337)의 수직 직선운동이 보다 정확히 이루어지도록 하기 위함이다.

상기 작동바(337)의 하측 끝단부에는 하강하여 열전도플레이트(332) 위에 위치하는 금형체(100)를 가열하기 위한 상부히터(334)가 형성되고, 상기 상부히터(334)와 작동바(337)의 사이에는 상부히터(334)의 열이 상부로 전이되지 않도록 차단하는 냉각판(335)이 형성된 구조이다.

상기한 하부히터(331)와 상부히터(334)에는 발열용 코일이 권선되어있는 히터봉이 복수개 내장되어 있고, 상기 냉각판(335)에는 냉각수가 통과하도록 냉각수라인이 형성된다.

그리고, 상기 상부히터(334)가 하강하여 금형체(100)의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체(100)가 상부히터(334)를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단(70)이 냉각판(335)과 상부히터(334) 상에 형성되어 있고, 제 3 예열부(33)에 의해 3차 예열된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 가압위치로 이동한다.

상기 제 3 예열부(33)는 약 550℃~600℃의 온도로 금형체(100)를 예열한다.

도 7 은 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 가압부재(40)를 도시한다.

가압부재(40)는 제 1 내지 제 3 예열부(31~33)를 통과하면서 목적하는 온도로 예열된 금형체(100)를 설정된 누름력으로 가압하여 초재가 비구면을 갖는 고화소 다초점 렌즈로 성형되도록 하는 것이다.

이를위해, 성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부히터(41)가 적층되고, 상기 하부히터(41)의 상측으로는 열전도 플레이트(42)가 적층되며, 성형챔버(8)의 상측에 크로스 롤러 베어링으로 이루어진 가이드부재(43)를 설치하고, 상기 가이드부재(43)의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바(47)를 상하로 구동시키는 상하구동부(46)가 형성되며, 상하구동부(46)에는 가이드부재(43)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(47)가 형성된다.

상기 작동바(47)의 하측 끝단부에는 하강하여 열전도플레이트(42) 위에 위치하는 금형체(100)를 가열하면서 가압하기 위한 상부히터(44)가 형성되고, 상기 상부히터(44)와 작동바(47)의 사이에는 상부히터(44)의 열이 상부로 전이되지 않도록 차단하는 냉각판(45)이 형성된 구조이다.

상기한 하부히터(41)와 상부히터(44)에는 발열용 코일이 권선되어있는 히터봉이 복수개 내장되어 있고, 상기 냉각판(45)에는 냉각수가 통과하도록 냉각수라인이 형성된다.

그리고, 상기 상부히터(44)가 하강하여 금형체(100)의 상부면에 접촉되면서 가압하였다가 다시 상승할때 금형체(100)가 상부히터(44)를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단(70)이 냉각판(45)과 상부히터(44) 상에 형성되어 있고, 제 2 예열부(42)에 의해 2차 예열된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 제 1 냉각위치로 이동한다.

또한, 상기 가압부재(40)에는 상부히터(44)의 상하이동거리를 측정하여 제어수단(90)의 콘트롤러(96)로 공급하기 위한 측정 스케일(91)이 형성되어 있으며, 이 측정 스케일(91)에서 측정되는 거리정보를 이용하여 가압부재(40)가 설정된 힘만큼 금형체(100)를 가압토록 한다.

상기 가압부재(40)는 약 550℃~600℃의 온도로 금형체(100)를 가열하면서 가압성형한다.

도 8 은 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 냉각부재(50)의 제 1 및 제 2 냉각부(51)(52)를 도시한다.

제 1 및 제 2 냉각부(51,52)는 성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부쿨러(511)가 적층되고, 상기 하부쿨러(511)의 상측으로는 초경합금으로 이루어져 하부쿨러(511)의 냉기를 금형체(100)로 균일하게 공급하여 냉각되도록 하는 열전도 플레이트(512)가 적층된다.

이와대향되도록 성형챔버(8)의 상측으로는 수직방향으로 크로스 롤러 가이드로 이루어진 가이드부재(513)를 설치하고, 상기 가이드부재(513)의 상부에 유압실 린더 또는 모터로 이루어져 작동바(516)를 상하로 구동시키는 상하구동부(514)가 형성되며, 상하구동부(514)에는 가이드부재(513)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(516)가 형성된다.

상기 작동바(516)의 하측 끝단부는 성형챔버(8) 내부에 존재하게되며, 도면과같이 작동바(516)의 끝단에는 하강하여 열전도플레이트(512) 위에 위치하는 금형체(100)를 냉각하기 위한 상부쿨러(515)가 형성되고, 상기 상부쿨러(515)와 작동바(516)의 사이에는 별도의 수평판(517)이 형성된다.

상기한 하부쿨러(511)와 상부쿨러(515)에는 냉각수가 통과하는 냉각수라인이 형성되며, 상기 상부쿨러(515)가 하강하여 금형체(100)의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체(100)가 상부쿨러(515)를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단(70)이 수평판(517)과 상부쿨러(515) 상에 형성된다.

그리고, 제 1 및 제 2 냉각부(51,52)에 의해 1차 및 2차 냉각된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 제 3 냉각위치로 이동한다.

상기 제 1 냉각부(51)는 약 500℃~540℃의 온도로 금형체를 냉각하고, 제 2 냉각부(52)는 약 470℃~450℃의 온도로 금형체를 냉각한다.

도 9 는 본 발명에 적용된 냉각부재(50)의 제 3 냉각부(53)를 도시한다.

제 3 냉각부재는 성형챔버(8)의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트(9)의 상측으로 하부쿨러(531)가 적층되어 이 하부쿨러(531)의 상측으로 금형체(100)가 위치하게 된다.

그리고, 성형챔버(8)의 상측으로는 수직방향으로 LM 가이드로 이루어진 가이드부재(533)를 설치하고, 상기 가이드부재(533)의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바(535)를 상하로 구동시키는 상하구동부(534)가 형성되며, 상하구동부(534)에는 가이드부재(533)를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바(535)가 형성된다.

상기 작동바(535)의 하측 끝단부는 성형챔버(8) 내부에 존재하게되며, 도면과같이 작동바(535)의 끝단에는 하강하여 하부쿨러(531) 위에 위치하는 금형체(100)를 냉각하기 위한 상부쿨러(536)가 형성된다.

상기한 하부쿨러(511)와 상부쿨러(515)에는 냉각수가 통과하는 냉각수라인이 형성된다.

그리고, 제 3 냉각부(53)에 의해 3차 냉각된 금형체(100)는 수평암(61)에 장착되어있는 이송암(62)에 의해 제 배출플레이트(81)로 이동되어 제 4 냉각부(54)에 의해 4차 냉각된 후 배출된다.

상기 제 3 냉각부(53)는 금형체(100)를 100℃ 이하가 되도록 냉각한다.

도 10 은 본 발명에 적용된 위치이송수단(60)을 나타낸다.

상기 위치이송수단(60)은 성형챔버(8) 내부로 투입된 금형체(100)를 다음의 공정위치로 이송시키는 기능을 한다.

금형체(100)는 도면과같이 각각의 공정별로 연속되게 공급되며, 이와같이 각각의 공정위치에 존재하는 다수의 금형체(100)를 한번에 다음공정위치로 이송시 키기 위하여 수평암(61)으로부터 전면을 향하도록 공정 갯수에 대응하는 복수개의 이송암(62)을 형성하고, 상기 이송암(62)의 일측면에는 금형체(100)의 측면부와 선접촉하도록 하는 모서리부가 형성되도록 요홈(66)을 형성한다.

그리고, 성형챔버(8)의 배면 외측에는 상기 수평암(61)과 연결된 상태의 작동체(63)가 형성되고, 상기 작동체(63)에는 수평암(61)을 전후진 시키기 위한 전후실린더(64)가 연결되며, 도 10 에는 미도시 되었지만 상기 작동체(63)를 좌우방향으로 구동시키는 좌우실린더(65)가 성형챔버(8)의 배면 일측에 형성된다.

이와같이 구성된 위치이송수단(60)은 제어수단(90)의 콘트롤러(96)로부터 소정의 제어신호가 인가될때, 즉, 성형챔버(8) 내에 구비된 가압성형수단(20)에 의해 예열, 가압, 냉각 동작이 완료된 시점에서 전후실린더(64)에 의해 이송암(62)이 전진(①방향)하여 도면과같이 각각의 공정위치에 존재하는 금형체(100)의 일측에 위치하게되고, 이후 좌우실린더(65)에 의해 도면상의 좌측(②방향)으로 움직이면서 각각의 금형체(100)를 다음 공정위치로 이송시키며, 이러한 상태에서 이송암(62)이 약간 뒤로 물러난 후 ③방향으로 후퇴하고 다시 ④방향으로 후퇴하여 원위치로 복귀하는 것이다.

상기 설명과같은 위치이송수단(60)의 동작에 의해 성형챔버(8) 내에서 이루어지는 예열, 가압, 냉각 동작이 연속적으로 이루어질 수 있게된다.

도 11 은 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 예열부재(30), 가압부재(40), 냉각부재(50)가 설치된 상태를 도시한 것으로서,

제 1 내지 제 3 예열부(31~33), 가압부재(40), 제 1 내지 제 3 냉각부(51~53)가 성형챔버(8) 내부에 일렬로 나란히 설치되어 있으며, 각각의 예열위치, 가압위치 및 냉각위치마다 금형체(100)가 위치하고 있다.

즉, 본 발명에서는 초재가 내장된 상태의 금형체(100)가 성형챔버(8) 내부로 연속적으로 공급되고, 이러한 상태에서 제 1 내지 제 3 예열부(31~33), 가압부재(40), 제 1 내지 제 3 냉각부(51~53)가 동시에 작동하여 금형체(100)를 예열, 가압 및 냉각시키는 것이며, 하나의 작업공정이 끝나면 앞서 설명된 위치이송수단(60)이 금형체(100)들을 다음 공정 위치로 이송시키므로서, 연속적인 다초점 렌즈 제조과정이 이루어지게되는 것이다.

도 12 는 본 발명에 적용된 로딩수단(10)과 배출수단(80)의 다른 실시예를 도시한 것으로서,

로딩수단(10)의 투입컨베어(11)가 성형챔버(8)의 측면방향으로 나란하게 설치되도록 하고, 배출수단(80)의 배출컨베어(84)가 성형챔버(8)의 전면에 투입컨베어(11)와 나란하게 설치되도록 한 것이다.

그리고, 배출컨베어(84)의 진입로 측에는 배출플레이트(81)에서 이송된 금형체(100)를 배출컨베어(84)로 밀어주기 위한 제 2 배출실린더(85)가 형성되어 있다.

상기 설명과같이 투입컨베어(11)와 배출컨베어(84)를 성형챔버(8)의 측면부를 향하도록 일방향으로 형성하게되면, 금형체(100)의 투입과 배출이 한방향에서 이루어지게되므로 작업성을 향상시킬 수 있고, 고장발생시 캐비넷(1)의 전면도어 (5)를 개방시켜 용이하게 정비할 수 있게되는 효과를 기대할 수 있게된다.

도 13 은 성형챔버(8) 주변에 설치된 가압성형수단(20)을 개략적으로 도시한 것으로서, 성형챔버(8)의 바닥부에 형성된 베이스플레이트(9)와, 예열부재(30)의 냉각판(315,325,335), 가압부재(40)의 냉각판(45), 냉각부재(50)의 상부쿨러에 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각수라인이 형성되어 있다.

그리고, 상기 성형챔버(8)의 내부는 질소(N₂)가 충진되어 있으며, 렌즈 성형공정 중 지속적으로 질소가 고급되도록 구성되어 있다.

상기와같이 성형챔버(8) 내부를 질소로 충진시키는 이유는 고온의 환경에서 렌즈 제조공정이 이루어짐으로, 고온의 환경에서 성형챔버(8) 내부에 설치된 금속부품들의 산화를 방지하기 위함이다.

도 14 는 본 발명에의한 다초점 렌즈 제조공정의 전체 사이클 타임을 설명하기 위한 도면으로서,

금형체(100)가 로딩수단(10)의 투입컨베어(11)를 통해 로딩플레이트(12)로 이동하는데 약 6초가 소요되고, 로딩플레이트(12)에서 로딩바(14)에 의해 성형챔버(8) 내부의 제 1 예열위치로 이동되는데 약 4초가 소요되며, 성형챔버(8) 내부에서 예열부재(30), 가압부재(40) 및 냉각부재(50)를 모두 통과하는데 약 80~100초가 소요되고, 성형챔버(8)에서 배출플레이트(81)로 이송되는데 약 4초가 소요되 며, 배출컨베어(84)를 통해 외부로 배출되는데 약 6초가 소요된다.

상기 설명된 것과 같은 공정은 하나의 금형체(100)가 각 구간을 통과하는데 소요되는 시간을 나타낸 것이며, 실제로는 여러개의 금형체(100)가 연속해서 성형챔버(8) 내부로 투입되므로 매우 빠른 속도로 다초점 렌즈를 제조할 수 있게되는 것이다.

한편, 도 15 는 본 발명에 적용된 가압성형수단(20)의 자동 정밀제어에 필요한 제어수단(90)의 실시예를 도시한 것으로서,

작동바의 하측에 히터 또는 쿨러가 설치되어 있고, 상기 작동바의 상측으로는 작동바를 상하 구동시키는 상하구동부가 형성되어 있으며, 상기 실시예에서는 상하구동부로서 모터(95)를 적용하였으며, 상기 모터(95)는 모터구동부(97)로부터 공급되는 제어전압에 의해 정밀하게 정역회전한다.

그리고, 감지수단으로서, 작동바의 상하 직진성을 안내하는 가이드부재상에 작동바의 상하 이동을 감지하는 위치센서(94)를 형성하고, 작동바의 도중에는 누름력을 감지하는 압력센서(93)가 설치되며, 히터 또는 쿨러에는 온도를 감지하는 온도센서(92)가 설치된다.

또한, 상기 위치센서(94), 압력센서(93) 및 온도센서(92)에서 감지된 위치, 압력, 온도 정보를 취합하여 모터(95)의 정역회전 각도를 정밀제어함과 동시에 히터의 발열온도 및 냉각수 공급온도 등을 제어하는 콘트롤러(96)로 구성된다.

상기 콘트롤러(96)는 캐비넷(1)에 설치된 키이패널(3)을 통해 입력되는 사용 자의 설정온도가 유지되도록 히터를 제어하고, 또한 사용자에 의해 설정된 누름력으로 금형체(100)가 가압되도록 상하구동부를 구동시켜 적정한 상태로 초재가 가압되도록 한다.

또한, 하나의 작업공정이 완료되면 금형체(100)가 다음의 공정으로 이동될 수 있도록 위치이송수단(60)을 제어하는 등 다초점 렌즈 제조장치의 전반적인 동작이 연속적으로 이루어질 수 있도록 각 구성요소를 제어하게된다.

이와같은 동작을 수행하는 전체적인 제어수단(90)은 캐비넷(1) 내부에 내장된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 상,하부 금형 사이에 초재가 끼워진 상태로 내장되어 있는 금형체를 성형위치로 공급하는 로딩수단과; 공급된 금형체를 예열→가압→냉각시켜 초재를 비구면을 갖는 다초점 렌즈로 성형하는 가압성형수단과; 상기 가압성형수단에 의해 제조된 다초점 렌즈를 배출시키는 배출수단으로 구성하므로서, 금형체의 로딩에서 배출까지 자동화하여 다초점 렌즈의 생산성을 현저히 향상시킬 수 있고, 외부를 캐비넷으로 감싸도록 하여 제품의 디자인감이 향상되도록 함은 물론 캐비넷 내부에 가압성형수단의 정밀제어에 필요한 각종 전자부품이 내장되도록 하여 제어장치부와 기계류를 분리 설치하지 않아도 되도록 한 고화소 다초점 렌즈 제조장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

상,하부 금형 사이에 초재가 끼워진 상태로 내장되어 있는 금형체를 로딩플레이트로 공급하는 투입 컨베어와, 로딩플레이트에 공급된 금형체를 성형위치로 공급하는 로딩바를 포함하여 구성된 로딩수단과;

공급된 금형체를 질소가스로 충진되어있는 성형챔버 내에서 예열→가압→냉각시켜 초재를 비구면을 갖는 다초점 렌즈로 성형하는 가압성형수단과;

상기 가압성형수단에 의해 제조된 다초점 렌즈를 배출시키는 배출컨베어를 포함하는 배출수단; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 가압성형수단은, 금형체를 일정온도로 예열하는 제 1 내지 제 3 예열부, 예열된 금형체를 설정 압력으로 가압하는 가압부재, 가압된 금형체를 여러단계로 서서히 냉각시키는 제 1 내지 제 3 냉각부를 성형챔버 내부에 일직선상으로 순차 배열하여 구성한 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 예열부 및 가압부재는,

성형챔버의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트의 상측으로 하부히터가 적층되고, 상기 하부히터의 상측으로는 초경합금으로 이루어져 하부히터의 열을 금형체로 균일하게 공급하는 열전도 플레이트가 적층되며, 성형챔버의 상측으로는 수직방향으로 가이드부재를 설치하고, 상기 가이드부재의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바를 상하로 구동시키는 상하구동부가 형성되며, 상하구동부에는 가이드부재를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바가 형성되되,

상기 작동바의 하측 끝단에는 하강하여 열전도플레이트 위에 위치하는 금형체를 예열 및 가압하기 위한 상부히터가 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 3 항에 있어서, 상기 상부히터와 작동바의 사이에는 상부히터의 열이 상부로 전이되지 않도록 차단하는 냉각판이 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 4 항에 있어서, 상부히터가 하강하여 금형체의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체가 상부히터를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단이 냉각판과 상부히터 상에 형성되되,

상기 금형체분리수단은,

상기 냉각판의 양측에 상하 유동가능하도록 수직봉이 수직방향으로 설치되고, 상기 수직봉에는 수직봉이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 리턴스프링이 개재되며, 상기 2개의 수직봉을 연결하도록 분리바가 형성되며, 상기 분리바는 상부히터의 저면을 가로질러 통과하게되고, 상기 상부히터의 저면에는 분리바가 몰입될 수 있는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 2 항에 있어서, 제 1 내지 제 3 냉각부는

성형챔버의 바닥부에 형성되어 있는 베이스플레이트의 상측으로 하부쿨러가 적층되고, 상기 하부쿨러의 상측으로는 초경합금으로 이루어져 하부쿨러의 냉기를 금형체로 균일하게 공급하여 냉각되도록 하는 열전도 플레이트가 적층되며, 성형챔버의 상측으로는 수직방향으로 가이드부재를 설치하고, 상기 가이드부재의 상부에 유압실린더 또는 모터로 이루어져 작동바를 상하로 구동시키는 상하구동부가 형성되며, 상하구동부에는 가이드부재를 따라 상하방향으로 직선운동하는 작동바가 형성되되,

상기 작동바의 하측 끝단부에는 하강하여 열전도플레이트 위에 위치하는 금형체를 냉각하기 위한 상부쿨러가 형성되고, 상기 상부쿨러와 작동바의 사이에는 별도의 수평판이 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 6 항에 있어서, 상기 상부쿨러가 하강하여 금형체의 상부면에 접촉되었다가 다시 상승할때 금형체가 상부쿨러를 따라 상승하지 않도록 분리시켜주는 금형체분리수단이 수평판과 상부쿨러 상에 형성되되,

상기 금형체 분리수단은,

상기 수평판의 양측에 상하 유동가능하도록 수직봉이 수직방향으로 설치되고, 상기 수직봉에는 수직봉이 하강하는 방향으로 탄성을 가하는 리턴스프링이 개재되며, 상기 2개의 수직봉을 연결하도록 분리바가 형성되며, 상기 분리바는 상부쿨러의 저면을 가로질러 통과하게되고, 상기 상부쿨러의 저면에는 분리바가 몰입될 수 있는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 성형챔버 내부로 투입된 금형체를 다음의 공정위치로 이송시키는 위치이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 8 항에 있어서, 상기 위치이송수단은,

수평암으로부터 전면을 향하도록 공정 갯수에 대응하는 복수개의 이송암을 형성하고, 상기 이송암의 일측면에는 금형체의 측면부와 선접촉하도록 하는 모서리부가 형성되도록 요홈을 형성하며,

성형챔버의 배면 외측에는 상기 수평암과 연결된 상태의 작동체가 형성되고, 상기 작동체에는 수평암을 전후진 시키기 위한 전후실린더가 연결되며, 상기 작동체를 좌우방향으로 구동시키는 좌우실린더가 성형챔버의 배면 일측에 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 로딩수단, 가압성형수단 및 배출수단은 일정형상의 캐비넷에 내장된 상태로 설치되고, 상기 캐비넷의 전면에는 다수의 전면도어가 형성되어 측면부에도 측면도어가 개폐가능하게 형성되어 있으며, 제조장치의 전반적인 동작상태를 화면상으로 표시하는 모니터가 캐비넷의 전면 좌측 상단에 형성되고, 각종 제어명령의 입력을 위한 키이패널이 모니터의 하측에 서랍식으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 2 항 내지 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

감지수단으로서, 작동바의 상하 직진성을 안내하는 가이드부재상에 작동바의 상하 이동을 감지하는 위치센서를 형성하고, 작동바의 도중에는 누름력을 감지하는 압력센서가 설치되며, 히터 또는 쿨러에는 온도를 감지하는 온도센서가 설치되고,

상기 위치센서, 압력센서 및 온도센서에서 감지된 위치, 압력, 온도 정보를 취합하여 상하구동부를 구동제어함과 동시에 히터의 발열온도 및 냉각수 공급온도 등을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

베이스 플레이트, 냉각판, 하부쿨러, 상부쿨러에는 냉각수가 유동될 수 있는 냉각수라인이 형성된 것을 특징으로 하는 고화소 다초점 렌즈 제조장치.