KR101525947B1

KR101525947B1 - 플라스틱 렌즈 릴레이 사출장치

Info

Publication number: KR101525947B1
Application number: KR1020130122116A
Authority: KR
Inventors: 은현수
Original assignee: 은현수
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2015-06-09
Also published as: KR20150043100A

Abstract

본 발명은 렌즈 릴레이 사출장치에 관한 것으로서, 각 구간별로 서로 다른 온도영역으로 유지되는 릴레이터널과: 렌즈의 형상에 대응되는 몰드를 갖는 상부금형과 하부금형으로 이루어지며 상기 릴레이터널 내부에 연속하여 배치되는 복수개의 금형과; 상기 복수개의 금형을 서로 연결하는 릴레이와; 상기 릴레이가 일정 속도로 회전되도록 구동력을 제공하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이터널의 일측에 구비되어 상기 복수개의 금형에 순차적으로 수지를 주입하는 수지주입부와; 상기 수지주입부와 대향되는 방향에 배치되어 사출성형이 완료된 렌즈가 외부로 배출되는 배출부와; 상기 릴레이구동부와 상기 수지주입부 및 상기 배출부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라스틱 렌즈 릴레이 사출장치{PLASTIC LENS RELAY INJECTION MOLDING APPARATUS}

본 발명은 렌즈 사출장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 플라스틱 렌즈를 릴레이방식으로 연속하여 사출성형할 수 있는 플라스틱렌즈 릴레이 사출장치에 관한 것이다.

플라스틱 렌즈는 안경, 차량용 헤드라이트, 각종조명장치, 영사기 등 다양한 분야에서 광학렌즈로 사용된다. 통상 플라스틱 렌즈는 플라스틱수지를 사출성형하여 희망하는 모양으로 성형된다.

종래 플라스틱 렌즈 사출성형장치는 하나의 사출금형에 렌즈의 형상에 대응되는 복수개의 몰드를 성형하고, 금형 내부에 수지를 투입한 후 냉각하여 한꺼번에 복수개의 제품을 분리하는 방식이 사용된다. 이러한 종래 플라스틱 렌즈 사출성형과정은 공개특허 제10-2013-0009980호 "사출성형공정을 이용해 동일한 수지층틀로 성형된 두꺼운 렌즈"에 개시된 바 있다.

개시된 바와 같은 종래 렌즈 사출성형장치는 렌즈의 두께가 두꺼울 경우 제품의 생산에 소요되는 시간이 길어지는 단점이 있다. 이 때, 제품 생산 시간을 단축시키게 되면 렌즈 표면에 수축이 발생되거나 광학적 특성이 상실되어 불량률이 증가되는 문제가 있다.

또한, 종래 렌즈 사출성형장치는 한 개의 금형에 복수개의 몰드가 형성되므로 금형의 크기가 커지고 무게가 무거워지는 문제가 있다. 또한, 금형의 크기가 제한적이므로 한 개의 금형을 통해 생산되는 렌즈의 수량이 제한되게 된다. 따라서, 제품의 생산성도 저하된다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 각 렌즈에 대응되는 소형 금형을 구간별 온도가 조절되는 릴레이터널 내부에 릴레이식으로 연속하여 이송하며 사출성형하여 제품의 수축 및 불량률을 최소화할 수 있는 렌즈 릴레이 사출장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 렌즈의 두께가 두꺼워지더라도 생산 시간을 일정하게 유지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 렌즈 릴레이 사출장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 렌즈 릴레이 사출장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 렌즈 릴레이 사출장치는, 각 구간별로 서로 다른 온도영역으로 유지되는 릴레이터널과: 렌즈의 형상에 대응되는 몰드를 갖는 상부금형과 하부금형으로 이루어지며 상기 릴레이터널 내부에 연속하여 배치되는 복수개의 금형과; 상기 복수개의 금형을 서로 연결하는 릴레이와; 상기 릴레이가 상기 릴레이터널 내부에서 일정 속도로 회전되도록 구동력을 제공하는 릴레이구동부와; 상기 릴레이터널의 일측에 구비되어 상기 복수개의 금형에 순차적으로 수지를 주입하는 수지주입부와; 상기 수지주입부와 대향되는 방향에 배치되어 사출성형이 완료된 렌즈가 외부로 배출되는 배출부와; 상기 릴레이구동부와 상기 수지주입부 및 상기 배출부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 릴레이는 서로 회전되는 경로를 갖도록 연결되며 상기 복수개의 금형부의 상부금형에 연결되는 상부릴레이 및 하부금형에 연결되는 하부릴레이를 포함하고, 상기 하부금형은 상기 하부릴레이와 결합되는 이동부와, 상기 이동부에 의해 승강되며 상기 상부금형에 대한 상기 하부금형의 위치를 조절하는 이동축을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 수지주입부는, 상기 릴레이터널 내부로 이동가능하게 배치되어 상기 하부금형의 수지주입구로 수지를 주입하는 수지주입관과; 상기 수지주입관의 일측에 배치되어 상기 수지주입관 측으로 진입되는 금형을 정지시키는 정지센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 정지센서에 의해 정지된 어느 하나의 금형으로 수지가 주입될 때, 상기 배출부에 대응되는 위치로 진입된 다른 하나의 금형은 개방되도록 상기 이동부를 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 릴레이터널의 구간별로 온도가 상이하도록 온도를 조절하는 온도조절부를 더 포함하며, 상기 온도조절부는 제어부에 의해 온도가 제어된다.

일 실시예에 따르면, 상기 상부릴레이와 상기 하부릴레이를 서로 연결하여 상기 상부릴레이와 상기 하부릴레이가 서로 속도차 없이 함께 이동되도록 하는 상하릴레이고정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치는 구간별로 온도가 상이하게 조절된 릴레이터널 내부를 렌즈의 형상에 대응되는 몰드가 형성된 복수개의 금형이 릴레이를 통해 순환된다. 이 때, 수지의 주입과 렌즈의 배출이 서로 연동되어 순차적으로 진행된다.

따라서, 각 금형은 한 개의 렌즈에 대응되는 몰드만 형성되므로 금형의 제조비용이 줄어들 수 있다. 또한, 금형이 천천히 이동하며 서냉되므로 렌즈의 수축과 변형이 적어 제품의 불량률을 줄일 수 있다.

또한, 순차적으로 렌즈가 배출되므로 한꺼번에 복수개의 렌즈를 사출성형하는 방식과 비교할 때 사이클 시간이 짧아지므로 생산성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치의 온도조절과정을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치의 금형부의 개폐과정을 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치의 제어부의 릴레이 제어과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치(100)의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈 릴레이사출장치(100)는 구간별 온도가 조절되는 릴레이터널(110)과, 릴레이터널(110) 내부를 이동하는 복수개의 금형(120)과, 복수개의 금형(120)을 서로 연결하는 릴레이(130)와, 릴레이(130)가 릴레이터널(110) 내부를 이동하도록 구동력을 제공하는 릴레이구동부(140)와, 각 금형(120)으로 수지를 주입하는 수지주입부(150)와, 사출성형이 완료된 렌즈를 외부로 배출시키는 배출부(160)와, 릴레이터널(110) 내부의 구간별 온도를 조절하는 온도조절부(170)와, 각 구성들을 제어하는 제어부(180)를 포함한다.

릴레이터널(110)은 도시된 바와 같이 일정 경로를 따라 순환되는 형상으로 형성된다. 릴레이터널(110)은 구간별로 온도가 상이하게 조절된다. 이를 위해 릴레이터널(110) 내벽면에는 열선 또는 히터 등의 온도조절부재(미도시)가 구비된다. 릴레이터널(110)은 단열공간으로 형성되는 것이 온도의 유지에 바람직하다. 릴레이터널(110)은 금형(120)과 릴레이(130)가 이동될 수 있는 높이와 폭으로 구비된다.

릴레이터널(110)의 일측에는 수지주입부(150)가 연결되고, 타측에는 배출부(160)가 구비된다. 수지주입부(150)와 배출부(160)를 기준으로 온도가 상이하게 제어된다.

도 2는 릴레이터널(110)의 온도조절 상태를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 수지주입부(150)를 기준으로 가장 온도가 높은 T1의 온도로 예열되고, 그 상태에서 수지주입부(150)에서 수지가 주입된다. 그리고, 점차 온도가 T2~T6을 거쳐 실온까지 냉각되고, 사출성형이 완료된 렌즈는 배출부(160)에서 배출된다.

렌즈가 배출된 금형(120)의 온도가 다시 상승되도록 T7~T8을 경유해 T1이 되도록 온도가 조절된다. 이 때, 릴레이구동부(140)에 의해 구동되는 릴레이(130)의 회전속도와, 렌즈의 크기와 두께 등에 의해 냉각시간, 예열시간 등이 조절될 수 있다.

도 3은 금형(120)의 작동구성을 도시한 예시도이다. 금형(120)은 상부금형(121)과 하부금형(123)으로 형성된다. 상부금형(121)과 하부금형(123)의 내부에는 렌즈(L)의 형상에 대응되는 몰드(121a)가 중공의 형태로 형성된다. 상부금형(121)의 상부에는 상부릴레이결합부(122)가 상부릴레이(131)와 고정결합된다. 그리고, 상부릴레이결합부(122)와 상부금형(121)을 연결하는 금형연결축(122a)이 형성된다.

하부금형(123)은 상면에 수지주입구(123a)가 일정크기 형성된다. 수지주입구(123a)는 금형(120)이 릴레이터널(110)을 회전하는 도중에 수지주입구(123a)에 대응되는 위치로 이동하면, 수지주입관(151)이 삽입되어 수지를 주입받는다.

상부금형(121)과 하부금형(123)은 도 3(a)에 도시된 바와 같이 서로 닫혀진 상태에서 수지를 주입받고, 릴레이터널(110) 내부를 이동하고 배출부(160)에서 도 3(b)에 도시된 바와 같이 열려지며 렌즈(L)를 배출하게 된다.

하부금형(123)은 하부릴레이(132)와 연결된 이동부(124)와, 이동부(124)와 하부금형(123)을 연결하는 이동축(124a)을 포함한다. 이동부(124)는 유압실린더와 같은 형태로 형성되고, 제어부(180)의 제어에 따라 이동축(124a)이 좌우로 이동하며 하부금형(123)이 상부금형(121)에 대해 상대적으로 개폐되도록 한다.

여기서, 금형연결축(122a)과 이동축(124a)은 단열소재로 형성되는 것이 바람직하다.

릴레이(130)는 복수개의 금형(120)을 연결하여 릴레이터널(110) 내부를 순환하도록 한다. 릴레이(130)는 릴레이터널(110)의 외부에 구비된다. 릴레이(130)는 컨베이어벨트, 체인벨트 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 릴레이(130)는 릴레이구동부(140)에서 발생된 구동력에 의해 회전하게 된다. 릴레이구동부(140)는 제어부(180)의 제어에 의해 구동되며 릴레이(130)의 구동과 정지, 회전 속도를 조절하게 된다.

릴레이(130)는 상부금형(121)과 결합되는 상부릴레이(131)와 하부금형(123)과 결합되는 하부릴레이(132)가 릴레이터널(110)을 기준으로 좌우로 배치된다. 이 때, 상부릴레이(131)와 하부릴레이(132)는 동일한 속도로 나란하게 이동된다. 릴레이구동부(140)는 상부릴레이(131)와 하부릴레이(132)를 함께 구동시키며 속도차가 발생되지 않도록 조절한다. 이때 상부릴레이(131)와 하부릴레이(132)가 속도차가 없이 함께 이동될 수 있도록 상하릴레이고정부(152)가 구비된다. 상하릴레이고정부(152)는 일정간격으로 상부릴레이(131)와 하부릴레이(132)를 물리적으로 연결한다.

수지주입부(150)는 릴레이터널(110) 내부를 순환하는 복수개의 금형(120)에 순차적으로 사출수지를 주입한다. 수지주입부(150)는 수지주입관(151)이 하부금형(123)의 수지주입구(123a)로 삽입 또는 분리되는 형태로 구비된다.

한편, 수지주입부(150)에 대응되는 위치에는 정지센서(153)가 구비된다. 도 4에 도시된 바와 같이 상부금형(121)의 상부릴레이결합부(122)에는 센서감지부(122b)가 돌출형성된다. 정지센서(153)는 위치가 고정되고, 이동하는 센서감지부(122b)를 감지한다. 정지센서(153)가 센서감지부(122b)를 감지하면 제어부(180)가 릴레이구동부(140)를 제어하여 릴레이(130)가 멈추도록 한다. 릴레이(130)가 멈춘상태에서 수지주입부(150)는 하부금형(123)으로 수지를 주입하게 된다.

한편, 릴레이(130)가 멈춘상태에서 배출부(160)에 대응되는 위치로 진입된 금형(120)은 도3(b)에 도시된 바와 같이 하부금형(123)의 이동축(124a)이 좌측 또는 우측으로 개방되어 렌즈(L)가 외부로 배출되게 된다. 즉, 수지주입부(150) 측의 금형(120)에서 수지를 주입하는 것과 동시에 배출부(160) 측의 금형(120)에서는 성형이 완료된 렌즈가 배출된다. 이러한 동작이 순차적으로 반복되며 렌즈(L)가 연속해서 제조가 된다.

배출부(160)는 릴레이구동부(140)가 멈춘상태에서 하부금형(123)이 개방되면 렌즈(L)를 외부로 배출시킨다. 배출부(160)는 릴레이터널(110)과 연결된 배출관에 작업자가 수동으로 렌즈(L)를 배출하거나 배출로봇(미도시) 등을 이용해 렌즈를 배출시킬 수 있다.

온도조절부(170)는 제어부(180)의 제어에 의해 릴레이터널(110)의 각 구간을 서로 다른 온도로 조절한다. 도 2에 도시된 바와 같이 온도조절부(170)는 수지주입부(150) 전에 예열하여 온도를 올리고, 수지가 주입된 후 점차 냉각하여 수지가 굳어지도록 한다. 그리고, 렌즈의 외부 배출이 완료되면 다시 예열되도록 각 구간별 온도를 조절한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치(100)의 동작과정을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

온도조절부(170)는 제어부(180)의 제어에 의해 릴레이터널(110) 내부의 각 구간별로 온도를 상이하게 조절한다. 릴레이구동부(140)가 구동되어 릴레이(130)가 회전되고, 정지센서(153)가 센서감지부(122b)를 감지하면 수지주입부(150)가 금형 내부로 수지를 주입한다. 정해진 양만큼의 수지가 주입되고, 이를 제어부(180)에서 감지하면 릴레이구동부(140)가 다시 구동된다. 수지가 주입된 금형(120)은 이동되고, 차순위 금형(120)의 센서감지부(122b)를 정지센서(153)가 감지하여 다시 멈추는 동작이 반복된다.

한편, 수지가 주입된 금형(120)은 릴레이터널(110) 내부를 이동하며 서서히 냉각되고, 내부의 수지는 굳어진다. 실온까지 온도가 떨어지고 배출부(160)에 대응되는 위치로 금형(120)이 이동되면 수지주입부(150) 측의 금형(120)의 정지에 연동하여 개방된다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이 이동축(124a)이 좌측 또는 우측으로 이동하고, 몰드(121a) 내부에서 굳어진 렌즈(L)는 외부로 배출된다. 이 때, 릴레이터널(110) 내부의 온도가 여러 구간별로 상이하게 천천히 서냉되도록 형성되므로 렌즈의 수축 및 광학적 특성 변형이 줄어든다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 렌즈 릴레이 사출장치는 구간별로 온도가 상이하게 조절된 릴레이터널 내부를 렌즈의 형상에 대응되는 몰드가 형성된 복수개의 금형이 릴레이를 통해 순환된다. 이 때, 수지의 주입과 렌즈의 배출이 서로 연동되어 순차적으로 진행된다.

이상에서 설명된 본 발명의 플라스틱 렌즈 릴레이 사출장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 렌즈 릴레이 사출장치 110 : 릴레이터널
120 : 금형 121 : 상부금형
121a : 몰드 122 : 상부릴레이결합부
122a : 금형연결축 122b : 센서감지부
123 : 하부금형 123a : 수지주입구
124 : 이동부 124a : 이동축
130 : 릴레이 140 : 릴레이구동부
131 : 상부릴레이 132 : 하부릴레이
150 : 수지주입부 151 : 수지주입관
152 : 상하릴레이고정부 153 : 정지센서
160 : 렌즈배출부 170 : 온도조절부
180 : 제어부

Claims

렌즈 릴레이 사출장치에 있어서,
각 구간별로 서로 다른 온도영역으로 유지되는 릴레이터널과:
렌즈의 형상에 대응되는 몰드를 갖는 상부금형과 하부금형으로 이루어지며 상기 릴레이터널 내부에 연속하여 배치되는 복수개의 금형과;
상기 복수개의 금형을 서로 연결하는 릴레이와;
상기 릴레이가 일정 속도로 회전되도록 구동력을 제공하는 릴레이구동부와;
상기 릴레이터널의 일측에 구비되어 상기 복수개의 금형에 순차적으로 수지를 주입하는 수지주입부와;
상기 수지주입부와 대향되는 방향에 배치되어 사출성형이 완료된 렌즈가 외부로 배출되는 배출부와;
상기 릴레이구동부와 상기 수지주입부 및 상기 배출부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 릴레이는 서로 회전되는 경로를 갖도록 연결되며 상기 복수개의 금형부의 상부금형에 연결되는 상부릴레이 및 하부금형에 연결되는 하부릴레이를 포함하고,
상기 하부금형은 상기 하부릴레이와 결합되는 이동부와, 상기 이동부에 의해 승강되며 상기 상부금형에 대한 상기 하부금형의 위치를 조절하는 이동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 릴레이 사출장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수지주입부는,
상기 릴레이터널 내부로 이동가능하게 배치되어 상기 하부금형의 수지주입구로 수지를 주입하는 수지주입관과;
상기 수지주입관의 일측에 배치되어 상기 수지주입관 측으로 진입되는 금형을 정지시키는 정지센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 정지센서에 의해 정지된 어느 하나의 금형으로 수지가 주입될 때, 상기 배출부에 대응되는 위치로 진입된 다른 하나의 금형은 개방되도록 상기 이동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 렌즈 릴레이 사출장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 릴레이터널의 구간별로 온도가 상이하도록 온도를 조절하는 온도조절부를 더 포함하며,
상기 온도조절부는 제어부에 의해 온도가 제어되는 것을 특징으로 하는 렌즈 릴레이 사출장치.
제4항에 있어서,
상기 상부릴레이와 상기 하부릴레이를 서로 연결하여 상기 상부릴레이와 상기 하부릴레이가 서로 속도차 없이 함께 이동되도록 하는 상하릴레이고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈릴레이 사출장치.