KR101714437B1 - 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템 - Google Patents

원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템 Download PDF

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서영석
임병현
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주식회사 피에스산업
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Abstract

본 발명은 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컬러 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 콘텍트렌즈 제작용 몰드인 렌즈베이스 및 렌즈캡과 더불어, 색상을 인쇄하기 위한 컬러프린팅 패드(PAD)의 위치를 효율적으로 정렬시키기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 각 구성들의 정렬위치를 원주 상에 설정하고, 어느 하나의 위치를 확인한 후, 그 결과에 기초하여 원의 중심에서 방사상 방향으로 복수 개의 구성품들의 위치를 동시에 조절함으로써, 신속하고 정밀한 정렬 및 인쇄가 가능함은 물론, 이를 통해 고품질의 컬러 콘텍트렌즈를 제조할 수 있다.
따라서, 콘텍트렌즈 분야 및 콘텍트렌즈 제조 분야, 특히 컬러(착색) 콘텍트렌즈 및 이를 제조하기 위한 장치와 관련된 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템{Color contact lens printing system of circumference shape alignments type}
본 발명은 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컬러 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 콘텍트렌즈 제작용 몰드인 렌즈베이스 및 렌즈캡과 더불어, 색상을 인쇄하기 위한 컬러프린팅 패드(PAD)의 위치를 효율적으로 정렬시키기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 각 구성들의 정렬위치를 원주 상에 설정하고, 어느 하나의 위치를 확인한 후, 그 결과에 기초하여 원의 중심에서 방사상 방향으로 복수 개의 구성품들의 위치를 동시에 조절함으로써, 신속하고 정밀한 정렬 및 인쇄가 가능함은 물론, 이를 통해 고품질의 컬러 콘텍트렌즈를 제조할 수 있는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템에 관한 것이다.
콘텍트렌즈(Contact lens)는 눈의 전면, 주로 각막에 장착하여 시력교정, 눈의 치료, 미용 등의 목적을 위하여 사용하게 된다.
시력교정을 목적으로 하는 경우에는 고도 근시, 심한 난시, 양안 부등시, 심한 원시, 부정 난시, 원추각막 등을 교정할 수 있으며, 치료를 목적으로 하는 경우에는 각막 상피재생장애, 수포각막병증, 실모양각막염, 토안 등을 치료할 수 있다.
미용을 목적으로는 홍채렌즈, 서클렌즈 등의 컬러렌즈(무도수)를 이용할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 기능 중 둘 이상을 조합한 렌즈도 있다. 예를 들어, 시력을 보정하는 콘텍트렌즈에 착색을 하여, 시력교정과 미용을 모두 만족할 수 있는 것으로 착색 콘텍트렌즈가 있다.
하기의 선행기술문헌인 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0011390호 '착색 콘텍트 렌즈 및 그 제조 방법'은, 앞서 설명한 시력교정과 미용을 동시에 고려한 착색 콘텍트렌즈의 제조 방법에 관한 기술이다.
한편, 컬러 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 가장 중요한 것은 렌즈의 정확한 위치에 컬러패턴이 프린팅되어야 한다는 점이다.
다시 말해, 컬러 콘텍트렌즈 제조시, 렌즈의 위치와 프린팅용 패드(Pad)의 위치가 정확히 일치해야만, 고품질의 착색 콘텍트렌즈를 제작할 수 있다.
이는, 둘 이상의 색상을 착색하는 다색 콘텍트렌즈의 제조시에는 더욱더 중요한 요소가 될 수 있다.
그러나, 하기의 선행기술문헌을 포함한 대부분의 선행기술들은, 콘텍트렌즈의 재질이나 콘텍트렌즈 자체의 구조 등에 관한 기술이 대부분이며, 콘텍트렌즈 제조 공정에서 각 부품의 위치나 인쇄위치 등을 정렬하는 방법이나 장치에 대해서는 나타나 있지 않다.
물론, 콘텍트렌즈를 제작하기 위한 구성품, 예를 들어 선행기술문헌에서 제1형 내지 제3형으로 정의된 몰드나 착색부를 형성하기 위한 프린팅패드 등의 위치를 일일이 확인하여 제어할 수 있으나, 그러기 위해서는 각 구성품마다 적외선센서 또는 비전(Vision) 등의 위치확인용 센서, 연산처리장치, 제어장치 및 구동장치 등이 필요하게 된다.
이는, 콘텍트렌즈 제조 장치 및 시스템의 설비비용을 증가시킬 뿐만 아니라, 많은 수의 구성품을 제어하는데 따른 오류발생 증가 및 이를 해결하기 위한 사후처리 등에 많은 비용과 인력을 투자해야 하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0011390호 '착색 콘텍트 렌즈 및 그 제조 방법'
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 컬러패턴을 인쇄하기 위한 구성품들의 위치를 정렬시킴에 있어, 위치확인용 센서 등의 구성을 최소화하면서도, 많은 수의 구성품을 정확히 정렬시킬 수 있는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 각 구성들의 정렬위치를 원주 상에 설정하고, 어느 하나의 위치를 확인한 후, 그 결과에 기초하여 원의 중심에서 방사상 방향으로 복수 개의 구성품들의 위치를 동시에 조절함으로써, 신속하고 정밀한 정렬 및 인쇄가 가능함은 물론, 이를 통해 고품질의 컬러 콘텍트렌즈를 제조할 수 있는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
이를 통해, 본 발명은 컬러 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 콘텍트렌즈 제작용 몰드인 렌즈베이스 및 렌즈캡과 더불어, 색상을 인쇄하기 위한 컬러프린팅 패드(PAD)의 위치를 효율적으로 정렬시키기 위한 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템은, 렌즈제조공정을 따라 지그팔래트모듈(Jig pallet module)을 순환시키는 순환레일; 상기 순환레일의 일측에 구성되어 상기 지그팔래트모듈로 렌즈베이스(Lens base)를 공급하는 렌즈베이스 공급장치; 및 상기 순환레일의 다른 일측에 구성되어 상기 렌즈베이스에 결합되는 렌즈캡(Lens cap)을 공급하는 렌즈캡 공급장치;를 포함하며, 상기 렌즈베이스 공급장치 및 렌즈캡 공급장치 중 적어도 하나는, 원주상으로 배치된 복수 개의 상기 렌즈베이스 또는 렌즈캡을 픽업하여, 원의 중심에서 방사상으로 상기 렌즈베이스 또는 렌즈캡의 위치를 조절하는 정렬모듈;을 포함한다.
또한, 상기 지그팔래트모듈은, 상기 순환레일과 연결되는 팔래트암에 고정되며, 상부에 원주상으로 복수 개의 안착홈이 형성된 팔래트베이스; 방사상으로 슬라이드이동되며 탄성력에 의해 중심방향으로 가압되면서 상기 안착홈에 놓여질 렌즈베이스의 일측을 지지하는 복수 개의 측면지지구; 및 상기 안착홈에 놓여질 렌즈베이스의 상부에서 상기 렌즈베이스를 고정시키는 상부지지구;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팔래트베이스의 상부면에는, 상기 안착홈에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일이 돌출형성되고, 상기 측면지지구는, 상기 가이드레일을 따라 방사상으로 슬라이드이동될 수 있다.
또한, 상기 상부지지구의 가장자리에는, 외곽방향으로 개방되는 개방홈이 상기 안착홈에 대응하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 팔래트베이스에 고정되도록 결합되며, 상기 상부지지구가 결합된 상부가 승하강되는 승하강축;이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 정렬모듈은, 상기 팔래트베이스의 안착홈에 대응하여 방사상으로 가이드홀이 형성된 피커(Picker)베이스; 상기 가이드홀을 관통하도록 피커노즐이 고정되며 상기 피커베이스의 상부에서 방사상으로 왕복이동되는 노즐고정구; 상기 노즐고정구의 상부에서 회동되며, 상기 피커노즐이 관통되는 복수 개의 호형경사홈이 형성된 회전판; 및 상기 회전판을 회전시켜 상기 피커노즐의 위치를 조절하는 조절실린더;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 피커베이스의 상부면에는, 상기 가이드홀에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일이 돌출형성되고, 상기 노즐고정구는, 상기 가이드레일을 따라 방사상으로 슬라이드이동되며, 상기 회전판의 호형경사홈은, 중심에서 외곽을 향하는 가상의 기준선에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 피커베이스에 고정되도록 결합되며, 상기 회전판이 결합된 상부가 회동되는 회동축;이 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 렌즈베이스 공급장치는, 상기 렌즈베이스 고정시 상기 측면지지구를 외곽방향으로 당기는 풀러(Puller)모듈;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 풀러모듈은, 상기 팔래트베이스에 형성된 안착홈의 상부가 개방되도록 중앙부에 관통홀이 형성된 풀러베이스; 및 상기 관통홀의 가장자리를 따라 원주상으로 고정배치되며, 상기 측면지지구를 방사상으로 왕복이동시키는 풀러;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 컬러 콘텍트렌즈를 제조하는 과정에서 콘텍트렌즈 제작용 몰드인 렌즈베이스 및 렌즈캡과 더불어, 색상을 인쇄하기 위한 컬러프린팅 패드(PAD)의 위치를 효율적으로 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 컬러패턴의 정확한 인쇄를 통해 고품질의 컬러 콘텍트렌즈를 제조할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 본 발명은 콘텍트렌즈를 제조하기 위한 구성품들의 위치를 정렬시킴에 있어, 위치확인용 센서 등의 구성을 최소화하면서도, 많은 수의 구성품을 정확히 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 복수 개의 구성품에 대하여 동일한 패턴으로 이동할 수 있도록 구성한 후, 어느 하나의 위치를 확인하여 조절함으로써, 다른 구성품들의 위치를 동시에 조절할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 위치확인을 위한 센서 등의 구성을 최소화하면서도, 콘텍트렌즈를 제작하기 위한 구성품들의 위치를 신속하고 정밀하게 정렬시킴으로써, 고품질의 컬러 콘텍트렌즈를 제조할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 콘텍트제조에 필요한 설비비용을 최소화함은 물론, 처리할 데이터의 양을 최소화하여 신속한 공정제어가 가능할 뿐만 아니라, 구성품을 최소화함에 따라 동작과정에서의 오류발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 콘텍트렌즈 분야 및 콘텍트렌즈 제조 분야, 특히 컬러(착색) 콘텍트렌즈 및 이를 제조하기 위한 장치와 관련된 분야는 물론, 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 시스템에 의한 렌즈제조공정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 1의 시스템에서 렌즈가 제작되는 과정을 개념적으로 설명한 도면이다.
도 4는 도 3에 나타난 렌즈베이스 및 렌즈캡을 정렬시키기 위한 주요 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타난 지그팔래트모듈의 분해사시도이다.
도 6은 도 4에 나타난 정렬모듈의 분해사시도이다.
도 7은 도 4에 나타난 풀러(Puller)모듈의 분해사시도이다.
도 8 내지 도 17은 도 4에 나타난 구성들을 이용하여 렌즈베이스를 정렬하고 컬러패턴을 프린팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 시스템에 의한 렌즈제조공정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이며, 도 3은 도 1의 시스템에서 렌즈가 제작되는 과정을 개념적으로 설명한 도면이다.
도 1을 참조하면, 컬러 콘텍트렌즈 제조 시스템(A)은 순환레일(10), 렌즈베이스(Lens base) 공급장치(20), 컬러인쇄장치(31 내지 34), 건조장치(41 내지 44), 비전(Vision)검사장치(50), 렌즈캡(Lens cap) 공급장치(60), 이송장치(70) 및 중합로(80)를 포함할 수 있다.
순환레일(10)은 도 2에 나타난 렌즈제조공정을 따라 지그팔래트모듈(Jig pallet module, 100)을 순환시키는 것으로, 복수 개의 지그팔래트모듈(100)이 일정간격으로 구성되어 있다.
또한, 순환레일(10)을 따라 이동 및 정지를 반복하는 지그팔래트모듈의 정지위치는, 앞서 설명한 바와 같이 센서 등의 구성품을 최소화하기 위하여, 하기에 설명될 렌즈베이스 공급장치(20) 및 렌즈캡 공급장치(60)에 구성된 센서의 감지신호에 기초하여 제어함이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 당업자의 요구에 따라 별도의 센서를 구성하여 확인하고 제어할 수 있다.
렌즈베이스 공급장치(20)는, 도 1에 나타난 바와 같이 순환레일(10)의 일측(도 1에서 좌측)에 구성되어, 지그팔래트모듈(100)로 렌즈베이스를 공급한다.
예를 들어, 렌즈베이스 공급장치(20)는 렌즈베이스 사출장치(21)로부터 도 3의 (a)에 나타난 베이스 사출물(400)을 공급받을 수 있다(S111). 여기서, 렌즈베이스 사출장치(21)는 제조될 콘텍트렌즈의 도수에 따라 렌즈베이스(410)의 형상(곡면의 곡률)을 조절할 수 있도록 복수 개의 금형을 포함할 수 있으며, 이는 하기에 설명될 렌즈캡 공급장치(60)도 동일 내지 유사함은 물론이다.
이에, 렌즈베이스 공급장치(20)에 구성된 로봇암(미부호)이 베이스 사출물(400)을 베이스커터(22)로 이동시키면, 베이스커터(22)는 베이스 사출물(400)로부터 각각의 렌즈베이스(410)를 분리시킬 수 있다. 여기서, 렌즈베이스(410)의 가장자리에는 원형의 지지턱(411)이 형성되어 있으며, 지지턱(411)의 기능에 대해서는 하기에서 설명하기로 한다.
베이스커터(22)에 의해 분리된 렌즈베이스(410)는 렌즈베이스 정렬장치(23)에 의해 픽업되어(S112), 지그팔래트모듈(100)로 이동되어 고정될 수 있으며(S113), 이 과정에서 지그팔래트모듈(100), 정렬모듈(200) 및 풀러(Puller)모듈(300) 간의 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.
이때, 렌즈베이스(410)는 도 3에 나타난 바와 같이 원주상에 복수 개(예를 들어, 8개)가 배치된 상태로 공급될 수 있으며, 이중 하나의 위치를 확인하여 제어함으로써, 나머지 렌즈베이스(41)의 위치를 자동으로 제어할 수 있으며, 이에 대해서는 하기에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 또한, 이러한 기술적 특징은 렌즈캡(510)의 경우에도 동일 내지 유사함은 물론이다.
지그팔래트모듈(100)로 이동된 렌즈베이스(410)는 착색공정으로 공급되기 이전에 정전기 제거과정을 거치게 되며, 이는 음이온을 발생시켜 공급하는 에어 블로잉(Blowing)을 이용한 베이스용 제전(24)에 의해 수행될 수 있다.
컬러인쇄장치(31 내지 34)는 렌즈베이스 정렬장치(23)에 의해 지그팔래트모듈(100)에 고정된 렌즈베이스(410)에 다양한 색상의 패턴을 인쇄할 수 있다(S114).
건조장치(41 내지 44)는 인쇄된 패턴을 건조시키는 것으로, 컬러인쇄장치(31 내지 34)와 하나의 세트로 구성되어 동작될 수 있다.
이러한, 컬러인쇄장치(31 내지 34) 및 건조장치(41 내지 44)는 착색할 색상의 종류에 따라 증설하거나 감소시킬 수 있다.
비전검사장치(50)는 렌즈베이스(410)에 인쇄된 컬러패턴의 정상여부를 확인하기 위한 것으로(S115), 불량인 경우에는 별도의 장치를 이용하여 해당 렌즈베이스(410)를 폐기할 수 있다.
비전검사결과, 정상적인 컬러패턴이 형성된 렌즈베이스(410)는 렌즈캡 공급장치(60)로 공급될 수 있다.
렌즈캡 공급장치(60)는 도 1에 나타난 바와 같이 순환레일(10)의 다른 일측에 구성되어 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이 렌즈베이스(410)에 결합되는 렌즈캡(Lens cap, 510)을 공급한다.
이때, 렌즈캡 공급장치(60)는 렌즈캡 사출장치(61), 캡커터(62), 렌즈캡정렬장치(63), 캡용제전(64)을 이용하여, 앞서 설명한 렌즈베이스 공급장치(20)와 동일 내지 유사한 방법으로 렌즈캡(510)을 제작(S121) 하여 정렬시킬 수 있다(S122).
한편, 도 3의 (b)에 나타난 바와 같이, 렌즈베이스(410)에 렌즈캡(510)이 결합되면, 공간부(610)가 형성될 수 있으며, 이 공간부(610)에 콘텍트렌즈를 제조하기 위한 약액이 주입될 수 있다.
결과적으로, 렌즈베이스(410) 및 렌즈캡(510)은 콘텍트렌즈를 제조하기 위한 몰드(600)를 구성하게 되며, 몰드(600) 내부에는 콘텍트렌즈를 구성하는 약액이 주입될 수 있다.
이에, 렌즈캡 공급장치(60)에는 약액주입장치(65)와 더불어, 약액 주입후 렌즈캡(510)을 렌즈베이스(410)에 압입(S131)하여 끼우기 위한 캡압집장치(66)가 구성될 수 있다.
이와 같이, 약액이 주입된 상태의 콘텍트렌즈용 몰드(600)는 이송장치(70)를 통해 중합로(80)로 공급되어 원하는 컬러 콘텍트렌즈를 제조(S132) 할 수 있다.
도 4는 도 3에 나타난 렌즈베이스 및 렌즈캡을 정렬시키기 위한 주요 구성을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 기술적 특징을 위한 주요 구성은 지그팔래트모듈(100), 정렬모듈(200) 및 풀러(Puller)모듈(300)을 포함할 수 있다.
지그팔래트모듈(100)은 도 1에서 살펴본 바와 같이 렌즈제조공정을 따라 순환레일(10)에 의해 이동되며, 렌즈베이스(410)가 고정될 수 있다.
정렬모듈(200)은 렌즈베이스 공급장치(20) 및 렌즈캡 공급장치(60) 중 적어도 하나, 바람직하게는 두 장치 모두에 구성되어, 원주상으로 배치된 복수 개의 렌즈베이스 또는 렌즈캡을 픽업하고, 원의 중심에서 방사상으로 렌즈베이스 또는 렌즈캡의 위치를 조절하여, 지그팔래트모듈(100) 상의 정확한 위치에 렌즈베이스 또는 렌즈캡을 배치 및 고정시키기 위한 것이다.
풀러모듈(300)은 지그팔래트모듈(100)에 구성된 측면지지구(120)을 후방(원의 중심에서 외곽방향)으로 당기기 위한 것이다. 이때, 측면지지구(120)는 도 3에 나타난 렌즈베이스(410)의 지지턱(411)의 측면을 지지하게 되므로, 렌즈베이스(410)의 내부에 압입되는 렌즈캡(510)에는 영향을 미치지 않는다.
따라서, 풀러모듈(300)은 렌즈베이스 공급장치(20) 및 렌즈캡 공급장치(60) 중 렌즈베이스 공급장치(20)에만 구성되는 것으로도 충분할 수 있다.
도 5는 도 4에 나타난 지그팔래트모듈의 분해사시도이다.
도 5를 참조하면, 지그팔래트모듈(100)은 팔래트베이스(110), 측면지지구(120), 상부지지구(130) 및 승하강축(140)을 포함할 수 있다.
팔래트베이스(110)는 순환레일(10)과 연결되는 팔래트암(101)에 고정될 수 있으며, 중심부에는 승하강축(140)이 고정설치될 수 있다.
또한, 팔래트베이스(110)의 상부의 중앙부에는 안착부(111)가 형성될 수 있으며, 안착부(111)에는 도 3에 나타난 렌즈베이스(410)가 놓여지는 안착홈(112)이 형성될 수 있다.
안착홈(112)은 승하강축(140)을 중심으로 하여, 원주상으로 복수 개의 안착홈(112)이 형성될 수 있다.
또한, 팔래트베이스(110)의 상부면에는 안착홈(112)에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일(113)이 돌출형성될 수 있다.
측면지지구(120)는 방사상으로 슬라이드이동되며 탄성력에 의해 중심방향으로 가압되면서 안착홈(112)에 놓여질 렌즈베이스(410)의 일측을 지지하는 것으로, 가이드레일(113)을 따라 방사상으로 슬라이드이동될 수 있다.
이를 위하여, 측면지지구(120)의 하부에는 가이드레일(113)에 슬라이드이동이 가능하도록 결합되는 두 개의 가이드편(123)이 형성될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 측면지지구(120)는 탄성력에 의해 중심방향으로 이동하게 되는바, 팔래트베이스(110)에는 도 8에 나타난 바와 같이 고정핀(115)에 의해 일측이 고정된 스프링(116)이 구성될 수 있으며, 이 스프링(116)이 관통홀(114)을 통과하여 측면지지구(120)의 연결핀(124)에 결합됨으로써, 측면지지구(120)가 스프링(116)의 탄성력에 의해 중심방향으로 당겨질 수 있다.
상부지지구(130)는 안착홈(112)에 놓여질 렌즈베이스(410)의 상부에서 렌즈베이스(410)를 고정시키기 위한 것이다. 보다 구체적으로, 상부지지구(130)는 도 3에 나타난 렌즈베이스(410)의 지지턱(411) 상부를 가압하여, 렌즈베이스(410)가 팔래트베이스(110)로부터 상부방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 렌즈베이스(410)에는 이후 공정에서 렌즈캡(510)이 압입되므로, 상부지지구(130)의 가장자리에는 외곽방향으로 개방되는 개방홈(131)이 형성될 수 있다. 이때, 개방홈(131)은 안착홈(112)에 대응하여 형성될 수 있음은 물론이다.
승하강축(140)은 팔래트베이스(110)로부터 상부지지구(130)를 승하강시키기 위한 것으로, 몸체부분(미부호)은 팔래트베이스에 고정되도록 결합될 수 있으며, 상부지지구(130)가 결합된 상부가 몸체부분으로부터 승하강될 수 있다.
도 6은 도 4에 나타난 정렬모듈의 분해사시도이다.
도 6을 참조하면, 정렬모듈(200)은 피커(Picker)베이스(210), 노즐고정구(220), 회전판(230), 조절실린더(240), 피커노즐(250) 및 회동축(260)을 포함할 수 있다.
피커베이스(210)는 팔래트베이스(110)의 안착홈(112)에 대응하여 방사상으로 가이드홀(211)이 형성될 수 있으며, 가이드홀(211)에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일(212)이 돌출형성될 수 있다.
또한, 피커베이스(210)의 일측에는 조절실린더(240)의 실린더몸체(미부호)가 회동가능하도록 결합되는 결합축(213)이 형성될 수 있다.
노즐고정구(220)는 피커노즐(250)을 고정시키기 위한 것으로, 내측방향으로 형성된 고정홀(221)에 피커노줄(250)의 중앙부가 고정될 수 있다. 이에, 피커노즐(250)의 하부는 가이드홀(211)을 관통하여 피커베이스(210)의 하부에 위치하게 된다.
또한, 노즐고정구(220)는 가이드레일(212)을 따라 방사상으로 왕복이동할 수 있다. 이를 위하여, 노즐고정구(220)의 하부에는 가이드레일(212)에 슬라이드이동 가능하도록 결합되는 가이드구(222)가 구성될 수 있다.
회전판(230)은 노즐고정구(220)의 상부에 위치하여 평면상에서 회동되는 것으로, 피커노즐(250)의 상부가 관통되도록 복수 개의 호형경사홈이 형성될 수 있다.
이때, 회전판(230)의 호형경사홈(231)은, 회전판(230)의 회전에 의해 피커노즐(250)이 노즐고정구(220) 및 가이드홀(211)에 의해 가이드되면서 방사상으로 왕복이동하도록 하기 위한 것으로, 도 6에 나타난 바와 같이 중심에서 외곽을 향하는 가상의 기준선(GL)에 대하여, 일정한 각도(θ)로 경사지게 형성될 수 있다.
조절실린더(240)는 회전판(230)을 회전시켜 피커노즐(250)의 위치를 조절하기 위한 것으로, 피스톤로드(미부호)의 움직임에 의해 회전판(230)의 회전방향 및 회전각을 제어할 수 있다.
피커노즐(250)은 진공방식에 의해 렌즈베이스(410) 및 렌즈캡(510)을 픽업하기 위한 것으로, 피커노즐(250)과 연결되어 진공흡입하는 구성들은 당업자의 욕구에 따라 다양한 변형이 가능하므로, 구체적으로 한정하지는 않는다.
회동축(260)은 피커베이스(210)를 기준으로 회전판(230)이 회전될 수 있도록 하기 위한 것으로, 몸체부분의 일측은 피커베이스(210)에 고정되도록 결합되며, 회전판(230)이 결합된 상부가 몸체부분으로부터 회동가능하도록 구성될 수 있다.
도 7은 도 4에 나타난 풀러(Puller)모듈의 분해사시도이다.
도 7을 참조하면, 풀러모듈(300)은 풀러베이스(310) 및 복수 개의 풀러(Puller, 320)를 포함할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 렌즈베이스(410)를 고정시키는 과정에서, 지그팔래트모듈(100)의 측면지지구(120)를 외곽방향으로 당기는 역할을 수행할 수 있다.
풀러베이스(310)는 중앙부에 관통홀(311)이 형성될 수 있다. 이때, 관통홀(311)은 정렬모듈(200)에 의해 픽업된 렌즈베이스(410) 및 렌즈캡(510)이 상부에서 하부방향으로 이동할 수 있도록 하기 위하여, 팔래트베이스(110)에 형성된 안착홈(112)의 상부가 개방되어, 풀러베이스(310)의 상부에서 모든 안착홈(112)이 보일 수 있도록 상당한 넓이가 개방되도록 형성됨이 바람직하다.
풀러(320)는 관통홀(311)의 가장자리를 따라 원주상으로 고정배치되어 측면지지구(120)를 방사상으로 왕복이동시키는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 풀러(320)는 측면지지구(120)를 외곽방향으로 당기는 역할을 하고, 측면지지구(120)에 구성된 스프링(116)이 측면지지구(120)를 중심방향으로 당기는 역할을 하므로, 풀러(320)의 동작에 의해 측면지지구(120)가 왕복이동될 수 있다.
이에, 풀러(320)는 풀러베이스(310)에 고정설치되는 몸체(321), 몸체(321)에 슬라이드이동 가능하도록 결합되는 슬라이드구(322), 슬라이드구(322)에 고정설치되며 하부가 관통홀(311)을 관통하여 지지구(120)의 연결핀(124) 상부에 밀착되는 풀러핑거(Puller finger, 323)를 포함할 수 있다.
따라서, 풀러(320)의 슬라이드구(322)가 슬라이드이동되면, 풀러핑거(323)의 종단부가 연결핀(124)의 상부를 당김으로써, 측면지지구(120)를 외곽방향으로 당길 수 있다.
도 8 내지 도 17은 도 4에 나타난 구성들을 이용하여 렌즈베이스를 정렬하고 컬러패턴을 프린팅하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 지그팔래트모듈(100)이 가장 하부에 위치하고, 지그팔래트모듈(100)의 상부에 정렬모듈(200)이 위치할 수 있다.
그리고, 앞서 설명한 바와 같이 렌즈베이스 공급장치(20)의 경우, 지그팔래트모듈(100)과 정렬모듈(200) 사이에 풀러모듈(300)이 위치할 수 있다.
그리고, 도 8은 도 2에 나타난 단계 'S122'를 거친 상태로, 정렬모듈(200)의 피커노즐(250) 하부에 렌즈베이스(410)가 흡착되어 있다.
이후, 도 9에 나타난 바와 같이 풀러모듈(300)이 하강하여, 풀러핑거(323)의 하부종단부가 측면지지구(120)의 연결핀(124) 상부에 인접하도록 위치하게 되면, 풀러(320)의 슬라이드구(322)를 동작시켜 풀러핑거(323)가 연결핀(124)의 상부를 잡아 당겨, 측면지지구(120)가 중심방향에서 후퇴하도록 할 수 있다.
측면지지구(120)가 충분히 후퇴하게 되면, 도 11에 나타난 바와 같이 정렬모듈(200)이 하강하게 된다.
이때, 지그팔래트모듈(100)은 상부지지구(130)를 상승시켜, 렌즈베이스(410)보다 상대적으로 높은 위치에 위치하도록 할 수 있다.
이와 동시에, 렌즈베이스(410)는 정렬모듈(200)의 하강에 의해 상부지지구(130)의 개방홈(131)을 통과하여, 상부지지구(130)의 하부에 위치할 수 있다.
이후, 정렬모듈(200)의 조절실린더(240)가 동작되어, 도 12에 나타난 바와 같이 회전판(230)이 회전되면, 피커노즐(250)이 회전판(230)의 호형경사홈(231) 및 노즐고정구(220)의 상호작용에 의해 중심방향으로 이동할 수 있다.
이때, 피커노즐(250)은 하부종단부가 상부지지구(130)의 개방홈(131)에 끼워지도록 이동될 수 있다. 여기서, 피커노즐(250)의 이동거리는 8개의 렌즈베이스(410) 중 어느 하나의 위치를 확인한 센서에 의해 결정될 수 있으며, 하나의 렌즈베이스(410)에 대한 위치만 결정되면, 도 6에 나타난 정렬모듈(200)의 구조적 특징에 의해 나머지 7개의 렌즈베이스(410)에 대한 위치는 자동으로 조절될 수 있다.
이와 같이, 정렬모듈(200)에 의해 렌즈베이스(410)의 위치가 정렬되면, 도 13에 나타난 바와 같이 정렬모듈(200)이 재차 하강하면서, 각각의 렌즈베이스(410)가 안착홈(112)에 놓여질 수 있다.
이때, 렌즈베이스(410)의 지지턱(411) 하부는, 도 13의 확대부분에 나타난 바와 같이 안착부(111)의 상부면에 놓여질 수 있다.
그리고, 도 14에 나타난 바와 같이, 승하강축(140)에 의해 상부지지구(130)가 하강하게 되면, 도 14의 확대부분에 나타난 바와 같이 상부지지구(130)가 렌즈베이스(410)의 지지턱(411) 상부를 지지하면서, 렌즈베이스(410)를 안정적으로 지지할 수 있다.
마지막으로, 도 15에 나타난 바와 같이 정렬모듈(200)을 상승시키고, 도 16에 나타난 바와 같이 풀러(320)를 동작시켜 당기고 있던 연결핀(1240)을 놓게 되면, 측면지지구(120)가 스프링(116)의 탄성력에 의해 중심방향으로 당겨지면서 렌즈베이스(410)의 측면을 지지하게 된다.
이와 같이, 렌즈베이스(410)가 지그팔래트모듈(100)에 충분히 지지되면, 도 1에 나타난 컬러인쇄장치(31 내지 34)에 구성된 프린팅모듈(700)의 패드(PAD, 710)가, 도 17에 나타난 바와 같이 하강하면서, 렌즈베이스(410)의 내측면에 컬러패턴을 인쇄할 수 있다.
앞서 살펴본 도 8 내지 도 16은 렌즈베이스 공급장치(20)를 중심으로 설명하였으며, 렌즈캡 공급장치(60)는 풀러모듈(300)을 제외한 나머지에 의해 렌즈캡(510)이 정렬되어 렌즈베이스(410)의 내부에 압입됨은 당연하다.
다시 말해, 렌즈캡(510)은 렌즈베이스(410)가 지그팔래트모듈(100)에 고정되어 적어도 하나의 컬러패턴이 인쇄되고, 도 1에 나타난 약액주입장치(65)에 의해 약액이 렌즈베이스(410)의 내부에 주입된 상태에서, 정렬모듈(200)에 의해 픽업되어 렌즈베이스(410)에 결합될 수 있다.
이때, 상부지지구(130)는 도 14에 나타난 바와 같이 지지턱(411)의 상부만을 지지하게 되므로, 렌즈캡(510)은 상부지지구(130)가 고정된 상태에서, 상부지지구(130)에 형성된 개방홈(131)을 관통하여 렌즈베이스(410)에 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명은 복수 개의 구성품을 원주상에 배치하고 동일한 패턴으로 이동할 수 있도록 구성하여 동시에 위치를 조절함으로써, 위치확인을 위한 센서 등의 구성을 최소화하면서도, 콘텍트렌즈를 제작하기 위한 구성품들의 위치를 신속하고 정밀하게 정렬시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
A : 컬러 콘텍트렌즈 제조 시스템
10 : 순환레일
20 : 렌즈베이스(Lens base) 공급장치
60 : 렌즈캡(Lens cap) 공급장치
100 : 지그팔래트모듈(Jig pallet module)
110 : 팔래트베이스 111 : 안착부
120 : 측면지지구 130 : 상부지지구
140 : 승하강축
200 : 정렬모듈
210 : 피커베이스 220 : 노즐고정구
230 : 회전판 240 : 조절실린더
250 : 피커노즐
300 : 풀러(Puller)모듈
310 : 풀러베이스 320 : 풀러

Claims (10)

  1. 렌즈제조공정을 따라 지그팔래트모듈(Jig pallet module)을 순환시키는 순환레일;
    상기 순환레일의 일측에 구성되어 상기 지그팔래트모듈로 렌즈베이스(Lens base)를 공급하는 렌즈베이스 공급장치; 및
    상기 순환레일의 다른 일측에 구성되어 상기 렌즈베이스에 결합되는 렌즈캡(Lens cap)을 공급하는 렌즈캡 공급장치;를 포함하며,
    상기 렌즈베이스 공급장치 및 렌즈캡 공급장치 중 적어도 하나는,
    원주상으로 배치된 복수 개의 상기 렌즈베이스 또는 렌즈캡을 픽업하여, 원의 중심에서 방사상으로 상기 렌즈베이스 또는 렌즈캡의 위치를 조절하는 정렬모듈;을 포함하며,
    상기 지그팔래트모듈은,
    상기 순환레일과 연결되는 팔래트암에 고정되며, 상부에 원주상으로 복수 개의 안착홈이 형성된 팔래트베이스;
    방사상으로 슬라이드이동되며 탄성력에 의해 중심방향으로 가압되면서 상기 안착홈에 놓여질 렌즈베이스의 일측을 지지하는 복수 개의 측면지지구; 및
    상기 안착홈에 놓여질 렌즈베이스의 상부에서 상기 렌즈베이스를 고정시키는 상부지지구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 팔래트베이스의 상부면에는,
    상기 안착홈에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일이 돌출형성되고,
    상기 측면지지구는,
    상기 가이드레일을 따라 방사상으로 슬라이드이동되는 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부지지구의 가장자리에는,
    외곽방향으로 개방되는 개방홈이 상기 안착홈에 대응하여 형성된 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 팔래트베이스에 고정되도록 결합되며, 상기 상부지지구가 결합된 상부가 승하강되는 승하강축;이 더 포함된 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정렬모듈은,
    상기 팔래트베이스의 안착홈에 대응하여 방사상으로 가이드홀이 형성된 피커(Picker)베이스;
    상기 가이드홀을 관통하도록 피커노즐이 고정되며 상기 피커베이스의 상부에서 방사상으로 왕복이동되는 노즐고정구;
    상기 노즐고정구의 상부에서 회동되며, 상기 피커노즐이 관통되는 복수 개의 호형경사홈이 형성된 회전판; 및
    상기 회전판을 회전시켜 상기 피커노즐의 위치를 조절하는 조절실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 피커베이스의 상부면에는,
    상기 가이드홀에 대응하여 방사상으로 복수 개의 가이드레일이 돌출형성되고,
    상기 노즐고정구는,
    상기 가이드레일을 따라 방사상으로 슬라이드이동되며,
    상기 회전판의 호형경사홈은,
    중심에서 외곽을 향하는 가상의 기준선에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 피커베이스에 고정되도록 결합되며, 상기 회전판이 결합된 상부가 회동되는 회동축;이 더 포함된 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈베이스 공급장치는,
    상기 렌즈베이스 고정시 상기 측면지지구를 외곽방향으로 당기는 풀러(Puller)모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 풀러모듈은,
    상기 팔래트베이스에 형성된 안착홈의 상부가 개방되도록 중앙부에 관통홀이 형성된 풀러베이스; 및
    상기 관통홀의 가장자리를 따라 원주상으로 고정배치되며, 상기 측면지지구를 방사상으로 왕복이동시키는 풀러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원주형 정렬방식의 컬러 콘텍트렌즈 인쇄 시스템.
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