KR100808104B1

KR100808104B1 - 프리즘 가공 장치

Info

Publication number: KR100808104B1
Application number: KR1020060131490A
Authority: KR
Inventors: 김건희; 양순철; 홍창덕; 이상용
Original assignee: 한국기초과학지원연구원
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-02-28

Abstract

본 발명은 초정밀 선상가공이 가능한 프리즘 가공 장치에 관한 것으로, 복수개의 프리즘(100)을 고정시키는 복수개의 지그(2)와, 상기 지그(2)를 가공공정별로 요구되는 각도로 거치시킬 수 있도록 소정의 기울기로 가공된 지그안착홈(4)이 구비되며, 가공공정에 따라 선택적으로 장착되는 복수개의 회전수단(R)과, 상기 회전수단(R)을 회전시키는 회전장치(200)와, 상기 지그(2)에 고정된 프리즘(100)을 선삭하는 선삭날부(300)로 구성된 것이며, 상기 회전수단(R)을 공정에 따라 선택적으로 적용함으로써 복수개의 프리즘(100)을 가공공정별로 요구되는 각도로 고정시킨 채 동시에 가공공정을 수행할 수 있게 된다.

프리즘, 선삭, 가공, 지그, 회전

Description

프리즘 가공 장치 {PRISM GRINDING MACHINE}

도 1은 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치에 대한 분해사시도,

도 2는 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 1차가공에 대한 예를 나타낸 사시도,

도 3은 상기 도 2에 대한 단면도,

도 4 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 2차가공에 대한 예를 나타낸 사시도,

도 5는 상기 도 4에 대한 단면도,

도 6는 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 3차가공에 대한 예를 나타낸 사시도,

도 7은 상기 도 6에 대한 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 4차가공에 대한 예를 나타낸 사시도,

도 9은 상기 도 8에 대한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 지그 3 : 고정핀

4 : 제2안착홈 6 : 스핀들판

20 : 고정공 22 : 수평면

24 : 수직면 25 : 단턱

26 : 제 6경사면 27 : 제 7경사면

42 : 수평면 44 : 수직면

R-1 ∼ R-4 : 제 1 내지 제 4회전판 R : 회전수단

1000 : 프리즘 200 : 회전장치

300 : 선삭날부

본 발명은 프리즘 가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리즘과 같은 광학렌즈를 동시에 복수개로써 초정밀 선삭가공이 가능하도록 한 프리즘 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로 프리즘은 광학에서 빛을 분석하고 반사시키는 데 유용한 것으로서 유리와 같은 물질을 정밀한 각도와 평면으로 절단한 투명체이다.

일반적인 삼각 프리즘은 백색의 빛을 스펙트럼으로 분리할 수 있다. 백색을 구성하는 각각의 파장은 서로 다르게 굴절한다.

스펙트럼의 단파장(보라색)이 가장 많이 굴절하며 장파장(스펙트럼의 붉은색)이 가장 적게 굴절한다. 이같은 부류의 프리즘은 빛을 분석하고 빛을 방출·흡 수하는 물질의 구조와 성분을 결정하는 데 이용하는 분광기에서 사용된다.

프리즘은 내부반사를 이용해 빛의 진행경로를 바꿀 수 있으며 이와 같은 목적으로 쌍안경에서 유용하게 사용된다.

프리즘은 응용분야에 따라 여러 가지 형태로 제작되는데, 예를 들어 포로 프리즘(Porro prism)은 상을 도립시키고 역전시키는 2개의 프리즘으로 구성되어 있는데 이는 잠망경·쌍안경·망원경 등의 여러 가지 광학기구에서 사용된다.

니콜 프리즘(Nicol prism)은 방해석을 특수하게 절단한 2개의 프리즘을 캐나다발삼이라는 접착체로 접착한 것인데 이는 어느 한 방향으로 진동하는 빛을 통과시켜 보통의 빛을 평면 편광된 빛으로 바꾸어준다.

종래 이러한 프리즘은 선삭에 의해 가공되는데 통상 스핀들과 바이트에 의해 가공된다.

그러나, 종래 프리즘의 가공은 한개씩 수행됨으로, 다량의 프리즘을 동시에 가공하기가 어렵고, 이로인해 대량생산에 한계가 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 복수개의 프리즘을 동시에 선삭가공할 수 있어 생산능률을 향상시킬 수 있도록 한 프리즘 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은,

복수개의 프리즘을 고정시키는 복수개의 지그와, 상기 지그를 가공공정별로 요구되는 각도로 거치시킬 수 있도록 소정의 기울기로 가공된 지그안착홈이 구비되며, 가공공정에 따라 선택적으로 장착되는 복수개의 회전수단과, 상기 회전수단을 회전시키는 회전장치와, 상기 지그에 고정된 프리즘을 선삭하는 선삭날부로 구성된 것이며, 상기 회전수단을 공정에 따라 선택적으로 적용함으로써 복수개의 프리즘을 가공공정별로 요구되는 각도로 고정시킨 채 동시에 선삭을 수행할 수 있도록 한 프리즘 가공 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 지그는, 하부는 수평면이며, 상부 일측에는 수직면에 대해 약 60 ∼ 80°의 상향경사를 갖는 제6경사면과, 상기 제6경사면에 이어지며 약 -30 ∼ -50°의 하향경사를 가지며 끝단에 단턱이 형성된 제7경사면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은, 상기 지그가 삽입되는 것이며, 외주면에 통하는 수평면과, 상기 수평면에 대해 수직인 수직면이 형성된 지그안착홈이 복수개로 구비된 제 1회전판과, 상기 제1회전판을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은, 상기 지그가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면과, 상기 수평면과 이어지며 상부에는 수평면을 기준으로 했을때 약 10 ∼ 15°의 상향경사를 갖는 제1상향경사면이 형성된 단턱부와, 상기 제1상향경사면에 이어지며 약 30 ∼ 50°의 상향경사를 갖는 제2상향경사면이 형성된 지그안착홈이 복수개로 구비된 제2회전판과, 상기 제2회전판을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은, 상기 지그가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면과, 상기 수평면과 이어지며 상부에는 수평면을 기준으로 했을때 약 -10 ∼ -15°의 하향경사를 갖는 제3하향경사면이 형성된 단턱부와, 상기 제3하향경사면에 이어지며 약 70 ∼ 80°의 상향경사를 갖는 제4하향경사면이 형성된 지그안착홈이 복수개로 구비된 제3회전판과, 상기 제3회전판을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 회전수단은, 프리즘이 삽입되는 역삼각형의 거치홈이 형성된 제4회전판과, 상기 제4회전판을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치에 대한 분해사시도, 도 2는 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 1차가공에 대한 예를 나타낸 사시도, 도 3은 상기 도 2에 대한 단면도, 도 4 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 2차가공에 대한 예를 나타낸 사시도, 도 5는 상기 도 4에 대한 단면도, 도 6는 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 3차가공에 대한 예를 나타낸 사시도, 도 7은 상기 도 6에 대한 단면도, 도 8은 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치를 이용하여 4차가공에 대한 예를 나타낸 사시도, 도 9은 상기 도 8에 대한 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 프리즘 가공 장치(A)는, 복수개의 프리즘(100)을 고정시키는 복수개의 지그(2)와, 상기 지그(2)를 가공공정별로 요구되는 각도로 거치시킬 수 있도록 소정의 기울기로 가공된 지그안착홈(4)이 구비되며, 가공공정에 따라 선택적으로 장착되는 복수개의 회전수단(R)과, 상기 회전수단(R)을 회전시키는 회전장치(200)와, 상기 지그(2)에 고정된 프리즘(100)을 선삭하는 선삭날부(300)로 구성된 것이며, 상기 회전수단(R)을 공정에 따라 선택적으로 적용함으로써 복수개의 프리즘(100)을 가공공정별로 요구되는 각도로 고정시킨 채 동시에 선삭을 수행할 수 있도록 한 것이다.

상기 지그(2)는, 하부는 수평면(22)이며, 상부 일측에는 수직면(24)에 대해 약 60 ∼ 80°의 상향경사를 갖는 제6경사면(26)이 형성되고, 상기 제6경사면(26)에 이어지며 약 -30 ∼ -50°의 하향경사를 가지며 끝단에 단턱(25)이 형성된 제7경사면(27)으로 이루어진다.

여기서, 상기 수평면(22)과 제6경사면(26), 그리고 단턱(25)과 이어지는 수직면(24)에는 후술될 고정핀(3)이 끼워질 수 있도록 소정의 고정공(20)이 형성된다.

또한, 상기 제7경사면(27)에 프리즘(100)을 접착시킨 후 후술될 회전수단(R)의 지그안착홈(4)에 지그(2)의 안착부위를 바꿔가며 안착시킴으로써 프리즘(100)의 선삭될 위치를 변경할 수 있게 된다.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지그(2)의 하부 수평면(22)을 안착시키는 제1 가공공정과; 도 4에 나타낸 바와 같이, 지그(2)의 제6경사면(26)을 안착시키는 제2가공공정과; 도 6에 나타낸 바와 같이, 지그(2)의 수직면(24)을 안착시키는 제3가공공정으로 구분될 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

한편, 상기 회전수단(R)은, 프리즘(100)의 선삭각도를 설정할 수 있도록 소정 각도로 가공된 지그안착홈(4)을 갖는 제1 내지 제 4회전판(R-1 ∼ R-4)으로 구성되며, 이들을 고정시키며 후술될 회전장치(200)에 연결되어 동반 회전되는 스핀들판(6)으로 구성된다.

도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보면, 회전수단(R)은, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면에 통하는 수평면(42)이 형성되고, 상기 수평면(42)에 대해 수직으로 형성된 수직면(44)으로 구성되어 단면이 "┘" 형상인 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제 1회전판(R-1)과, 상기 제 1회전판(R-1)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된다.

본 발명의 실시예에서 상기 제 1회전판(R-1)에 형성된 지그안착홈(4)은 4개를 등간격으로 형성한 것이며, 이하의 제 2 내지 제 4회전판(R-2∼R-4)에서도 지그안착홈(4)은 동일한 갯수로 형성되는 것이고, 또한 지그안착홈(4)의 갯수는 필요에 따라 가감이 가능함은 당연하다.

또한, 지그안착홈(4)에는 상기 지그(2)에 형성된 고정공(20)에 삽입되는 고정핀(3)이 돌출 형성됨으로써, 지그(2)의 고정상태가 견고해질 수 있게 된다.

상기 스핀들판(6)은 다수개의 흡입공(60)을 갖는 흡입부가 중심부에 형성되고, 상기 흡입공(60)에는 도시되지 않은 진공펌프와 연결되고, 또한 회전모터 및 감속기로 구성된 회전장치(200)와 연결된 것으로, 상기 진공펌프에서 발생된 흡인력에 의해 스핀들판(6)의 상부에 안착된 제 1회전판(R-1)을 흡입하여 고정시키게 되며, 회전장치(200)에 의해 회전하게 된다.

이하 제 2 내지 제 4회전판(R-2∼R-4)도 상기한 스핀들판(6)의 흡인력에 의해 고정되므로 더이상의 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 회전수단(R)은, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면(42)과, 상기 수평면(42)과 이어지며 상부에는 수평면(42)을 기준으로 했을때 약 10 ∼ 15°의 상향경사를 갖는 제1상향경사면(41)이 형성된 단턱부(45)와, 상기 제1상향경사면(41)에 이어지며 약 30 ∼ 50°의 상향경사를 갖는 제2상향경사면(43)이 형성된 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제2회전판(R-2)과, 상기 제2회전판(R-2)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된다.

한편, 상기 회전수단(R)은, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면(42)과, 상기 수평면(42)과 이어지며 상부에는 수평면(42)을 기준으로 했을때 약 -10 ∼ -15°의 하향경사를 갖는 제3하향경사면(46)이 형성된 단턱부(45)와, 상기 제3하향경사면(46)에 이어지며 약 70 ∼ 80°의 상향경사를 갖는 제4상향경사면(47)이 형성된 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제3회전판(R-3)과, 상기 제3회전판(R-3)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된다.

한편, 상기 회전수단(R)은, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 프리즘(100)이 삽입되는 역삼각형의 거치홈(80)이 형성된 제4회전판(R-4)과, 상기 제4회전판(R-4)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된다.

여기서, 상기 거치홈(80)은 그 바닥면에 복수개의 통공(82)이 형성되고, 상기 통공(82)이 전술한 스핀들판(6)의 흡입공(60)과 통하도록 함으로써 흡인력에 의해 프리즘(100)이 고정된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사용예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 제 1가공공정을 살펴보면, 스핀들판(6)에 제 1회전판(R-1)을 안착시킨 후 흡인력으로 고정시킨다.

이후, 제 1회전판(R-1)의 지그안착홈(4)에 지그(2)를 안착시키되, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하부의 수평면(22)이 하방으로 향하게 하고, 제 7경사면(27)이 상부를 향하도록 배치한 한 후 프리즘(100)을 접착시킨다.

이후, 회전장치(200)에 의해 상기 스핀들판(6)을 회전시키고, 선삭날부(300)를 화살표방향으로 작동시켜 프리즘(100)의 일면을 선삭가공한다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 제 2가공공정을 살펴보면, 스핀들판(6)에서 제 1회전판(R-1)을 분리하고, 제2회전판(R-2)을 안착시킨 후 흡인력으로 고정시킨다.

이후, 제2회전판(R-2)의 지그안착홈(4)에 전술한 제 1가공공정을 마친 프리즘(100)이 고정된 지그(2)를 안착시키되, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제6경사면(26)을 제1상향경사면(41)에 접지되도록 배치한다.

이후, 회전장치(200)에 의해 상기 스핀들판(6)을 회전시키고, 선삭날부(300)를 화살표방향으로 작동시켜 프리즘(100)의 타면을 선삭가공한다.

도 6 및 도 7을 참조하여, 제 3가공공정을 살펴보면, 스핀들판(6)에서 제2회전판(R-2)을 분리하고, 제3회전판(R-3)을 안착시킨 후 흡인력으로 고정시킨다.

이후, 제3회전판(R-3)의 지그안착홈(4)에 전술한 제 2가공공정을 마친 프리즘(100)이 고정된 지그(2)를 안착시키되, 도 7에 나타낸 바와 같이, 단턱(25)과 이어지는 수직면(24)이 제3하향경사면(46)에 접지되도록 한다.

이후, 회전장치(200)에 의해 상기 스핀들판(6)을 회전시키고, 선삭날부(300)를 화살표방향으로 작동시켜 프리즘(100)의 또다른 타면을 선삭가공한다.

이렇게, 제 1 내지 제 3가공공정을 마친 프리즘(100)을 제4회전판(R-4)에 안착시킨 후 곡면을 이루도록 최종의 선삭가공을 수행하게 된다.

즉, 스핀들판(6)에서 제3회전판(R-3)을 분리하고, 제4회전판(R-4)을 안착시킨 후 전술했듯이 흡인력으로 고정되도록 한다.

이후, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 제4회전판(R-4)의 거치홈(80)에 지그(2)로부터 분리한 프리즘(100)을 놓고 흡인력에 의해 고정시킨 다음 회전장치(200)에 의해 스핀들판(6)을 회전시키면서 선삭날부(300)를 작동시켜 곡면가공을 수행한다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수개의 프리즘을 동시에 선삭가공할 수 있어 생산능률을 월등히 향상시킬 수 있는 효과가 발현된다.

Claims

복수개의 프리즘(100)을 고정시키는 복수개의 지그(2)와;

상기 지그(2)를 가공공정별로 요구되는 각도로 거치시킬 수 있도록 소정의 기울기를 갖도록 형성된 지그안착홈(4)이 구비되며, 가공공정에 따라 선택적으로 장착되는 복수개의 회전수단(R)과;

상기 회전수단(R)을 회전시키는 회전장치(200)와;

상기 지그(2)에 고정된 채 회전되는 프리즘(100)을 선삭하는 선삭날부(300)로 구성된 것이며,

상기 회전수단(R)을 공정에 따라 선택적으로 적용함으로써 복수개의 프리즘(100)을 가공공정별로 요구되는 각도로 고정시킨 채 동시에 선삭을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 지그(2)는, 하부는 수평면(42)이며, 상부 일측에는 수직면(24)에 대해 60 ~ 80°의 상향경사를 갖는 제6경사면(26)과, 상기 제6경사면(26)에 이어지며 -30 ~ -50°의 하향경사를 가지며 끝단에 단턱(25)이 형성된 제7경사면(27)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전수단(R)은, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면에 통하는 수평면(42)과, 상기 수평면(42)에 대해 수직인 수직면(44)이 형성된 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제 1회전판(R-1)과, 상기 제 1회전판(R-1)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전수단(R)은, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면(42)과, 상기 수평면(42)과 이어지며 상부에는 수평면(42)을 기준으로 했을때 약 10 ~ 15°의 상향경사를 갖는 제1상향경사면(41)이 형성된 단턱부(45)와, 상기 제1상향경사면(41)에 이어지며 약 30 ~ 50°의 상향경사를 갖는 제2상향경사면(43)이 형성된 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제2회전판(R-2)과, 상기 제2회전판(R-2)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전수단(R)은, 상기 지그(2)가 삽입되는 것이며, 외주면과 통하는 수평면(42)과, 상기 수평면(42)과 이어지며 상부에는 수평면(42)을 기준으로 했을때 약 -10 ~ -15°의 하향경사를 갖는 제3하향경사면(46)이 형성된 단턱부(45)와, 상기 제3하향경사면(46)에 이어지며 약 70 ~ 80°의 상향경사를 갖는 제4하향경사면(47)이 형성된 지그안착홈(4)이 복수개로 구비된 제3회전판(R-3)과, 상기 제3회 전판(R-3)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전수단(R)은, 프리즘(100)이 삽입되는 역삼각형의 거치홈(80)이 형성된 제4회전판(R-4)과, 상기 제4회전판(R-4)을 고정시킨 채 회전하는 스핀들판(6)으로 구성된 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 3항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스핀들판(6)에는 다수개의 흡입공(60)을 갖는 흡입부가 중심부에 형성되고, 상기 흡입공(60)에는 진공펌프가 연결되어 흡입력이 발생되도록 한 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.
제 6항에 있어서,

상기 거치홈(80)의 바닥면에는 복수개의 통공(82)이 형성되어 흡인력에 의해 프리즘(100)이 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 프리즘 가공 장치.