KR100566642B1

KR100566642B1 - 비구면렌즈 성형용 자동화장치의 원소재 및 성형렌즈저장장치

Info

Publication number: KR100566642B1
Application number: KR1020050113955A
Authority: KR
Inventors: 박명환; 안희석
Original assignee: 박명환
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-03-30
Also published as: CN101321615B; CN101321615A; KR20060001863A

Abstract

본 발명은 다수의 캐비티를 갖는 금형으로 성형되는 비구면렌즈의 제작과정을 자동화하는 장치에서 원소재 및 성형렌즈를 저장하는 장치에 관한 것으로 원소재를 수납한 팔레트를 밀어주는 퓨셔장치와 팔레트가 적재된 스토커를 업·다운 시키는 스토커업·다운 장치와, 다수의 팔레트를 수납하는 스토커와, 푸싱된 팔레트를 이동시키는 팔레트트레버스 장치와, 이동된 팔레트를 정위치하는 팔레트로케이션 장치와, 성형된 렌즈를 금형에서 취출하여 원소재의 처리과정과 역방향으로 이동하여 스토커에 저장하는 장치를 각각 쌍으로 구비한 것을 특징으로 한다.

비구면렌즈, 성형기, 자동화장치, 스토커, 팔레트

Description

비구면렌즈 성형용 자동화장치의 원소재 및 성형렌즈 저장장치{A forming lens store device of a aspherics forming automatic device to measure.}

도 1은 본 발명의 소재 및 렌즈 저장장치의 위치를 나타내는 평면도

도 2는 본 발명 소재 및 저장장치의 평면도

도 3은 도 2의 정면도

도 4는 도 2의 좌측면도

도 5는 도 2에 도시된 팔레트 퓨셔장치의 조립도

도 6은 도 2에 도시된 스토커업·다운 장치의 조립도

도 7은 도 2에 도시된 스토커의 조립도

도 8은 도 2에 도시된 팔레트트레버스 장치의 조립도

도 9는 도 2에 도시된 팔레트로케이션 장치의 조립도

도 10은 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형용 금형의 일실시예

도 11은 본 발명의 원소재 및 성형렌즈를 탑재하는 팔레트

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M1. 성형기 M2. 자동화장치

E1. 팔레트 100. 저장장치

102. 멀티핸드 103. 원소재 정렬로봇Ⅰ

104. 원소재 정렬로봇Ⅱ 105. 반입 컨베이어

106. 금형규정부Ⅰ 107. 금형규정부Ⅱ

108. 반출 컨베이어 110. 금형

111. 원소재 112. 성형렌즈

200. 퓨셔장치 300. 스토커업·다운 장치

400. 스토커 500. 팔레트트레버스 장치

600. 팔레트로케이션 장치

본 발명은 가압성형되는 비구면렌즈의 성형과정을 자동으로 핸들링하는 장치의 렌즈소재 및 성형렌즈 저장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열·가압하여 성형하는 금형에 렌즈소재를 공급하고 성형된 렌즈를 취출하는 자동화장치에 렌즈소재와 성형된 렌즈를 다량으로 저장할 수 있게 하여 장시간 동안 무인화운전을 가능하게 하고 다음 공정으로 성형렌즈의 이송을 간편하게 할 수 있게 한 것에 관한 것이다.

비구면렌즈는 광학계의 구성을 간략화하고 경량화할 수 있어 휴대폰이나 디 지털카메라 등 컴팩트한 제품에 널리 사용되고 있으며, 비구면렌즈는 전통적인 가공방법인 초정밀 CNC머신에서 다이아몬드 공구에 의한 연삭방법은 양산성에 문제가 있어 소형렌즈의 경우 소재를 가열·가압하여 성형하는 직접프레스 성형법으로 생산되고 있다.

직접프레스 성형법은 대단히 높은 면품질 및 면정밀도를 갖는 비구면형상의 금형으로 렌즈소재를 열가압하거나 미리 가열된 렌즈소재를 열간프레스하여 렌즈를 성형하는 방법으로 안정된 품질유지를 위하여 세심한 취급이 필요하다.

종래 비구면렌즈의 성형공정은 상·하 금형사이에 예비성형된 렌즈소재를 투입하고 금형을 조립한 다음 성형기에 장착하여 가열·가압하여 성형한 후 금형의 냉각과정을 거쳐 분해하고 성형된 렌즈를 취출하는 일련의 사이클을 수작업으로 실시하였으나 하나의 금형에 하나의 성형부를 갖는 단일 캐비티(Cavity)금형과는 달리 다수의 캐비티를 갖는 진보된 형태의 금형에서는 크기가 작은 원재료나 성형렌즈를 수작업으로는 세밀하고 신속하게 처리하기 어려워 렌즈소재를 금형의 정확한 위치에 투입하지 못하여 다수의 성형불량이 발생하였고, 생산성 향상에도 한계가 있었으므로 본 출원인은 '다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입 자동화장치' 와 '취출 및 투입용 멀티핸드 장치'를 출원하여 렌즈소재를 투입하고 성형된 렌즈를 취출하는 공정을 자동화한 구성을 제안한 바 있었다.

본 발명은 상기와 같은 렌즈소재의 투입 및 성형된 렌즈를 취출하는 자동화 장치를 보다 효율적으로 가동할 수 있게 하기 위하여 개발된 것으로 금형에 투입되는 렌즈소재를 다량 저장할 수 있게 하고 성형렌즈를 취출 후 정렬하여 다량보관이 가능하게 하여 장치의 무인화운전가능 시간을 연장할 수 있게 하는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 취출되는 성형렌즈를 팔레트에 정렬보관하여 다음 공정으로 이송을 간편하고 안전하게 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 '비구면렌즈 성형용 핸들링로봇의 소재 및 렌즈 저장장치'는 렌즈 성형기에서 반출되는 금형으로부터 성형된 렌즈를 일괄취출하는 로봇핸드가 취출된 렌즈를 렌즈정렬장치에 로딩하면 직교좌표형 로봇으로 렌즈정렬장치에 배열된 렌즈를 하나씩 언로딩하여 렌즈 팔레트에 격자형으로 순차배열하고 배열이 완료된 팔레트는 렌즈스토커로 자동회수되어지며 다음 빈 팔레트가 작업위치에 이송되어 작업을 반복하여 렌즈스토커에 비치된 다수의 팔레트가 렌즈를 모두 수납할 때까지 계속하며 수납이 완료된 렌즈스토커는 후공정으로 이동되어지고 다시 다수의 빈 팔레트가 수납된 렌즈스토커를 장착하여 상기 작업을 반복하게 한다.

또한 렌즈성형을 위한 원소재의 투입은 원소재가 격자형으로 배열된 다수의 팔레트가 수납된 원소재 스토커를 장착하여 팔레트를 1개씩 자동투입하며 팔레트에 정렬된 원소재를 별도로 설치된 직교좌표로봇으로 원소재를 한개씩 차례로 취출하 여 원소재 정렬장치에 원주형으로 로딩한다.

원소재 정렬장치는 금형의 캐비티 수량만큼 원형배열되어지고 이후 로봇핸드에 의하여 일괄적으로 투입되는 상기의 작업을 반복하게 되어 팔레트의 원소재가 모두 소진되면 해당 빈 팔레트는 원소재 스토커로 회수되어지고 다음 팔레트가 작업위치로 이송되어 상기 작업순서를 계속 수행하여 원소재 스토커에 비치된 다수의 팔레트가 원소재를 모두 투입할 때까지 반복하게 하는 장치로 빈 팔레트가 모두 원소재 스토커에 수납되면 해당 스토커를 빼어내고 원소재가 배열된 다른 스토커를 다시 장착하여 상기작업을 자동으로 반복 수행할 수 있게 구성된다.

따라서 본 발명이 적용된 자동화장치는 스토커를 교환할 때까지 무인작업이 가능하다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 소재 및 렌즈 저장장치의 위치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명 소재 및 저장장치의 평면도이며, 도 3은 도 2의 정면도이고, 도 4는 도 2의 좌측면도이며, 도 5는 도 2에 도시된 팔레트 퓨셔장치의 조립도이고, 도 6은 도 2에 도시된 스토커업·다운 장치의 조립도이며, 도 7은 도 2에 도시된 스토커장치의 조립도이고, 도 8은 도 2에 도시된 팔레트트레버스 장치의 조립도이며, 도 9는 도 2에 도시된 팔레트로케이션 장치의 조립도이고 도 10은 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형용 금형의 일실시예이며 도 11은 본 발명의 원소재 및 성형렌즈를 탑재하는 팔레트이다.

도 1에 도시된 바와 같이 성형기(M1)의 일측면에는 금형을 반입·반출하는 컨베이어(105,108)를 매개로 하여 비구면렌즈의 취출 및 투입용 자동화장치(M2)가 구비되어 있고 자동화장치(M2)에는 금형을 분리하여 성형렌즈를 취출하고 원소재를 투입한 후 조립하는 멀티핸드(102)가 구비되며 성형된 렌즈를 팔레트에 순차적으로 팰리타이징하고 원소재를 금형에 일괄투입하기 위한 원소재 정렬로봇Ⅰ(103)과 성형렌즈 팰리타이징 및 원소재 정렬용로봇Ⅱ(104)와 금형캐비티를 일정하게 위치시키는 금형규정부Ⅰ(106)과 금형규정부Ⅱ(107) 및 본 발명의 장치인 소재 및 렌즈 저장장치(100)가 구비되어 있다.

도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명 소재 및 렌즈저장장치(100)는 한 쌍의 퓨셔장치(200), 스토커 업·다운장치(300), 스토커(400), 팔레트트레버스 장치(500) 및 팔레트로케이션 장치(600)로 구성되어 있으며 일측은 렌즈스토커부이고 다른 일측은 원소재 스토커부이다.

퓨셔장치(200)는 스토커(400)에 차례로 중첩되게 수납된 팔레트(E1)를 하나씩 팔레트트레버스 장치(500)까지 밀어주는 역할을 하며 스토커 업·다운장치(300)는 스토커(400)에 수납된 팔레트(E1)를 한칸씩 업·다운 시켜 해당 팔레트(E1)를 팔레트트레버스(500)에 투입할 수 있는 위치에 도달하게 하는 역할을 한다.

렌즈스토커부의 스토커(400)는 다수의 팔레트(E1)를 중첩되게 수납하며 빈 팔레트(E1)를 한판씩 팔레트트레버스(500)에 투입할 수 있게 하고 성형완료된 렌즈를 수납한 팔레트(E1)를 회수하여 차례로 저장한다.

원소재 스토커부의 스토커(400)는 원소재가 수납된 다수의 팔레트(E1)을 수 납하여 팔레트트레버스(500)로 이송시키며 빈 팔레트(E1)를 회수하여 차례로 저장한다.

팔레트트레버스 장치(500)는 퓨셔장치(200)에 의해 푸싱된 팔레트(E1)를 원재소 정렬로봇Ⅰ(103)의 위치까지 이동시키는 역할을 하며 팔레트로케이션 장치(600)는 팔레트트레버스에 의하여 이송되어진 팔레트(E1)를 정위치 시키는 장치이다.

도 5에 도시된 퓨셔장치(200)는 팔레트(E1)를 밀어주는 롯드(201)와 롯드(201)의 선단에 부착되는 패드(203)가 일체로 형성되어 푸시마운트(202)에 결합되며 푸시마운트(202)는 실린더(210)에 연결되어 전·후진 할 수 있게 구성된다.

롯드(203)의 일측에는 센서(205)가 구비되어 롯드(201)의 이동거리를 계측하고 제어할 수 있게 한다.

도 6에 도시된 스토커업·다운 장치(300)는 모터(304)에 의하여 리니어 샤프트(305)를 작용시켜 스토커(400)를 일정위치까지 업·다운하여 스토커(400)에 중첩되게 형성된 칸마다 수납된 팔레트(E1)를 퓨셔장치(200)가 밀어내거나 수납할 수 있게 하며 센서(302,303)에 의하여 업·다운 높이를 제어한다. 미설명부호 (307)은 '가이드샤프트'이고 (301)은 이를 수용하는 '파이프'이며 (306)은 '리니어부쉬'이다.

도 7에 도시된 스토커(400)는 상부에 손잡이(401)를 구비하여 수동으로 스토커(400)를 장탈할 수 있게 구성되고 내부에는 다수의 걸림턱(402)을 구비하여 팔레트(E1)를 수납할 수 있게 구성된다.

도 8에 도시된 팔레트트레버스 장치(500)는 가이드브라켓(501) 사이에 팔레트(E1)를 수용하고 업·다운실린더(506)에 의하여 패드(502)를 팔레트(E1)의 아래쪽에 밀착시킨 다음 팔레트(E1)를 리니어가이드(503)를 따라 이동시키는 실린더(504)에 의하여 왕복이송시키며 센서(505)에 의하여 이동거리를 제어한다.

도 9에 도시된 팔레트로케이션 장치(600)는 팔레트트레버스 장치(500)에서 이송되어진 팔레트(E1)를 위치고정하고 작업높낮이를 조정할 수 있게 하기 위하여 팔레트(E1)를 적재하는 리프트플레이트(601)를 샤프트(602)와 핀샤프트(603)로 위치를 고정하고 실린더(604)에 의하여 높낮이를 조정하며 미설명부호 (605)는 '리니어부쉬'이다.

도 10에 도시된 비구면렌즈 성형용금형(110)은 6개의 캐비티를 갖는 것을 예시한 것이며 미설명부호 (111)는 '원소재'이고 (112)는 성형렌즈이다.

도 11에 도시된 팔레트(E1)는 본 발명에 적용되는 팔레트(E1)에 원소재 또는 성형렌즈가 수납된 예시도이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 스토커에 저장된 원소재로 렌즈의 성형이 완료될 때까지 자동화장치의 무인운전이 가능하여 작업시간의 손실이나 원소재 및 성형렌즈를 취급하는 과정에서 불량이 발생할 수 있는 요인을 제거할 수 있으며 스토커에 저장된 원소재나 성형렌즈는 스토커의 교체만으로 간편하게 계속 작업하게 할 수 있어 렌즈성형기의 생산성을 극대화하는 효과가 있다.

Claims

가압성형되는 비구면렌즈 성형용금형을 분해하여 성형된 렌즈를 취출하고 원소재를 투입하는 자동화장치(M2)의 저장장치(100)에 있어서,

원소재(111)가 수납된 스토커(400)의 팔레트(E1)를 하나씩 팔레트트레버스 장치(500)까지 밀어주는 퓨셔장치(200);, 스토커(400)에 수납된 팔레트(E1)를 업·다운시키는 스토커업·다운 장치(300);, 다수의 팔레트(E1)를 중첩되게 수납하는 스토커(400);, 퓨셔장치(200)에 의해 푸싱된 팔레트(E1)를 원소재 정렬로봇Ⅰ(103)의 위치까지 이동시키는 팔레트트레버스 장치(500);, 팔레트트레버스 장치(500)에 의하여 이동된 팔레트(E1)를 정위치하는 팔레트로케이션 장치(600)와, 성형렌즈(112)를 금형(110)에서 취출하여 원소재(111) 이동과정과 역방향으로 작동하여 스토커(400)에 저장하는 장치를 각각 한 쌍으로 구비하는 것을 특징으로 하는 비구면렌즈 성형용 자동화장치의 원소재 및 성형렌즈 저장장치.