KR101849319B1

KR101849319B1 - 렌즈 게이트 커팅 장치

Info

Publication number: KR101849319B1
Application number: KR1020170097047A
Authority: KR
Inventors: 신선호; 박재완; 김혁명; 김경태; 유웅현
Original assignee: 주식회사 엔에스코리아; (주)엠피티
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2018-04-16
Also published as: KR20170091566A

Abstract

본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는 둘 이상의 작업대를 포함하며, 기 설정된 커팅 규칙에 따라 렌즈 사출물을 둘 이상의 작업대에 배치하는 사출물 배치부, 둘 이상의 작업대에 일대일로 대응하여 인덱스된 복수의 렌즈 중에서 할당된 서로 다른 하나 이상의 렌즈를 분리하는 둘 이상의 커팅부를 포함하는 렌즈 절단부, 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하는 둘 이상의 트레이 영역으로 구성되는 렌즈 수납부, 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하며, 분리된 렌즈를 둘 이상의 렌즈 절단부로부터 픽업하여 분리된 렌즈에 대응하는 트레이 영역에 수납하는 둘 이상의 소터(Sorter), 둘 이상의 커팅부 및 렌즈 수납부 간에 둘 이상의 소터를 이송시키는 렌즈 이송부 및 사출물 배치부, 렌즈 절단부 및 렌즈 이송부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

렌즈 게이트 커팅 장치{GATE CUTTING APPARATUS FOR INJECTION MOLDING LENS}

본 발명은 렌즈 게이트 커팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출기에 의해 대량 생산되는 렌즈 사출물로부터 대량의 렌즈를 분리하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 플라스틱 렌즈(Plastic lens)는 글라스 렌즈(Glass lens)에 비하여 가격이 저렴하고, 생산성이 좋기 때문에 휴대폰 카메라, 디스크 픽업 장치 등에 널리 활용되고 있다. 일반적으로 소형의 제품을 사출하는 경우에는 탕구나 게이트 등에 소요되는 재료의 소모를 줄이고 작업효율을 올리기 위해 복수개의 제품을 한 개의 사출물로 성형하게 된다. 일반적으로, 다수개의 개별 렌즈가 런너에 연결된 렌즈 사출물을 사출 성형(Injection molding)한 후, 이로부터 다수의 렌즈를 커팅 분리하여 제작한다.

하나의 렌즈 사출물을 사출 성형할 때, 다수의 렌즈를 모두 동일한 한가지 형태로만 제작하는 것이 아니라, 서로 다른 형태의 렌즈를 포함하도록 형성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 렌즈 사출물에 굴절율이 서로 다른 렌즈를 포함시키거나, 볼록 렌즈와 오목 렌즈를 모두 포함하도록 성형할 수 있다. 하지만, 이와 같은 경우 서로 다른 종류의 렌즈가 커팅 과정에서 섞이는 것에 주의할 필요가 있다. 특히, 렌즈는 육안으로 차이를 구별하기 어렵기 때문에, 서로 다른 렌즈들이 섞이지 않도록 종류별로 구분하여 적재하는 과정이 필요하다. 또한, 서로 다른 렌즈를 분리하여 적재하는 과정에서 소요되는 시간 때문에, 생산 효율성이 낮아지게 된다. 대한민국 등록특허 제10-1178928호는 사출 렌즈의 대량 생산 효율을 증대시키는 기술이 기재되어 있으나, 상술한 문제점을 해결하지 못한다.

대한민국 등록특허 제10-1178928호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 서로 다른 형태의 렌즈를 포함하는 렌즈 사출물의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는 인덱스(Index)된 복수의 렌즈가 일체로 사출 성형된 렌즈 사출물의 게이트를 커팅하여 렌즈를 분리하는 렌즈 게이트 커팅 장치이다. 본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는 둘 이상의 작업대를 포함하며, 기 설정된 커팅 규칙에 따라 렌즈 사출물을 둘 이상의 작업대에 배치하는 사출물 배치부, 둘 이상의 작업대에 일대 일로 대응하여 인덱스 된 복수의 렌즈 중에서 할당된 서로 다른 하나 이상의 렌즈를 분리하는 둘 이상의 커팅부를 포함하는 렌즈 절단부, 둘 이상의 커팅부에 일대 일로 대응하는 둘 이상의 트레이 영역으로 구성되는 렌즈 수납부, 둘 이상의 커팅부에 일대 일로 대응하며, 분리된 렌즈를 둘 이상의 렌즈 절단부로부터 픽업하여 분리된 렌즈에 대응하는 트레이 영역에 수납하는 둘 이상의 소터(Sorter), 둘 이상의 커팅부 및 렌즈 수납부 간에 둘 이상의 소터를 이송시키는 렌즈 이송부 및 사출물 배치부, 렌즈 절단부 및 렌즈 이송부를 제어하는 제어부를 포함한다.

렌즈 이송부는 둘 이상의 소터를 Y축 방향으로 이동시키는 칼럼 및 렌즈 수납부의 양 측면에 X축 방향으로 각각 배열되어, 칼럼을 X축 방향으로 이동시키는 한 쌍의 리니어 가이드를 포함한다.

사출물 배치부는 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하여 렌즈 사출물을 지지 및 고정하고, 렌즈 사출물을 회전시키는 둘 이상의 작업대, 렌즈 사출물을 둘 이상의 작업대에 적재하고, 둘 이상의 작업대 상에 적재된 렌즈 사출물을 이웃한 작업대로 순차적으로 이동시키는 둘 이상의 픽커(Picker)를 포함하는 사출물 이송부를 포함한다.

제어부는 커팅 규칙에 기초하여 인덱스된 복수의 렌즈 중에서 둘 이상의 커팅부에 커팅할 렌즈의 인덱스를 할당하고, 둘 이상의 커팅부가 할당된 렌즈만을 커팅하도록 사출물 이송부를 제어하여 렌즈 사출물을 이웃한 작업대로 순차적으로 이동시킨다. 그리고, 제어부는 커팅 규칙에 기초하여, 사출물 이송부를 통해 상기 둘 이상의 작업대 중에서 바깥 작업대부터 초기 상태의 렌즈 사출물을 안착시키고, 바깥 작업대에 대응하는 커팅부를 통해 할당된 렌즈를 분리하고, 할당된 렌즈가 분리된 렌즈 사출물을 다음에 위치한 작업대로 이동시킨다. 또한, 제어부는 둘 이상의 커팅부가 할당된 인덱스에 해당하는 렌즈를 커팅하도록 작업대를 회전시킨다.

렌즈 절단부는 상면에 렌즈가 안착될 수 있게 형성된 안착홈을 구비하고 베이스 위에 슬라이딩 가능하게 형성되며, 게이트 커팅 시 렌즈의 하측에 이격된 상태로 위치한 후, 분리된 렌즈를 진공압에 의해 잡아 이동시키는 렌즈 홀더를 더 포함한다. 그리고, 둘 이상의 트레이 영역은 대응하는 커팅부에 할당된 렌즈 각각에 대응하는 하나 이상의 렌즈 트레이를 포함한다. 또한, 소터는 렌즈 커팅부에서 분리된 렌즈를 진공 흡착하여 이송한다.

본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는 서로 다른 다수의 렌즈를 구비한 렌즈 사출물의 게이트 커팅 과정에서 둘 이상의 커팅 라인에 서로 다른 렌즈를 할당하고, 둘 이상의 커팅 라인 사이의 협업을 통해 렌즈를 분리함으로써 서로 다른 종류의 렌즈를 적재하는데 소요되는 시간을 단축하여 렌즈 사출물의 생산 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 게이트 커팅 장치의 측면도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 렌즈 게이트 커팅 장치의 평면도이다.
도 3b는 도 1에 도시관 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 수납부의 평면도이다.
도 4는 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 사출물 배치부를 개략화한 도면이다.
도 5는 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 절단부를 개략화한 도면이다.
도 6은 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 사출물의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 사출물 배치부 및 렌즈 절단부를 나타내는 측면도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 작업대를 나타내는 도면이다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 홀더를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 게이트 커팅 장치의 측면도이고, 도 3a는 도 1에 도시된 렌즈 게이트 커팅 장치의 평면도이고, 도 3b는 도 1에 도시된 레늦 게이트 커팅 장치의 렌즈 수납부의 평면도이다. 그리고, 도 4는 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 사출물 배치부를 개략화한 도면이고, 도 5는 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 절단부를 개략화한 도면이고, 도 6은 도 1의 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 사출물의 일례를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1000)는 베이스(10), 사출물 배치부(100), 렌즈 절단부(200), 렌즈 수납부(300), 둘 이상의 소터(400), 렌즈 이송부(500) 및 제어부(미도시)를 포함한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예는 설명의 편의를 위하여 4개의 작업라인을 포함하는 것으로 가정한다.

베이스(10)는 도시된 바와 같이, 렌즈 게이트 커팅 장치(1000)의 다른 구성요소를 하부에서 지지하는 평판이다. 베이스(10)는 견고하고 편평해야 하므로 금속 소재로 제작하는 것이 바람직하다.

사출물 배치부(100)는 사전에 설정된 커팅 규칙에 따라 렌즈 사출물(M)을 사출물 이송부(110)를 이용하여 둘 이상의 작업대(120)에 배치하고, 작업대(120)를 회전시켜 렌즈 사출물(M)을 회전시킨다. 본 발명에 따른 렌즈 사출물(M)은 복수의 렌즈가 게이트의 말단에 일체로 사출 성형되어 있으며, 렌즈 사출물(M)에 연결된 복수의 렌즈는 순차적으로 인덱스(Index)가 되어 있다. 사출물 배치부(100)는 사전에 설정된 커팅 규칙에 기초하여 둘 이상의 작업대(120) 사이에서 렌즈 사출물(M)을 이동시키고 작업대(120)를 회전시켜 렌즈 절단부(200)가 커팅 규칙에 따라 할당된 렌즈만을 커팅하도록 한다. 커팅 규칙은 뒤에서 다시 설명하도록 한다.

렌즈 절단부(200)는 둘 이상의 커팅부(210)를 포함하며, 각각의 커팅부(210)는 대응하는 작업대(120)에 인접하여 위치한다. 그리고, 둘 이상의 커팅부(210)는 대응하는 작업대(120)에 배치된 렌즈 사출물(M)의 게이트를 절단하여 할당된 렌즈를 분리한다.

렌즈 절단부(200)는 렌즈 홀더(220)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 홀더(220)는 상면에 렌즈가 안착되도록 하는 홈을 구비하고, 베이스(910) 위에 슬라이딩 가능하게 형성된다. 또한, 렌즈 홀더(220)는 렌즈 사출물(M)에서 게이트를 커팅하여 렌즈를 분리할 때, 렌즈의 하측에 이격된 상태로 위치하였다가, 렌즈가 분리되면 진공압을 이용하여 분리된 렌즈를 잡는다. 따라서 홈에는 진공압을 가하기 위한 진공홀이 형성될 수 있다. 렌즈 홀더(220)는 렌즈를 언로딩 위치까지 이동시켜 렌즈가 소터(400)에 의해 언로딩되어 렌즈 수납부(300)에 적재될 수 있도록 한다.

렌즈 수납부(300)는 둘 이상의 트레이 영역(310 내지 340)으로 구성된다. 하나의 트레이 영역은 인접한 하나의 커팅부(210)에 대응한다. 그리고, 하나의 트레이 영역(310)은 하나 이상의 렌즈 트레이(311)를 포함하여 각각의 렌즈 트레이(311)는 커팅 규칙에 따라 렌즈 사출물(M)의 인덱스된 하나의 렌즈와 일대일로 대응한다. 즉, 하나의 렌즈 트레이는 설정된 커팅 규칙에 따라 동일한 인덱스를 가지는 렌즈만을 보관한다.

둘 이상의 소터(400)는 각각 하나의 인접한 커팅부(210)에 대응한다. 그리고, 소터(400)는 렌즈 이송부(500)에 의해 렌즈 수납부(300) 상에서 이동하며, 렌즈 절단부(200)의 대응하는 커팅부(210)에서 분리된 렌즈를 픽업하여 대응하는 트레이 영역(310)의 렌즈 트레이(311)로 전달 및 수납한다. 소터(400)는 대응하는 커팅부(210)에서 렌즈가 절단되면, 절단된 렌즈를 진공 흡착하여 렌즈의 인덱스와 동일한 인덱스를 가지는 렌즈 트레이(311)에 렌즈를 수납한다. 소터(400)의 개수는 대응하는 커팅부(210)의 개수와 동일하다.

렌즈 이송부(500)는 렌즈 수납부(300)의 위측면 및 아래측면에 위치한 한 쌍의 리니어 가이드(510) 및 리니어 가이드(510)상에 위치한 칼럼(520)을 포함한다. 리니어 가이드(510)는 칼럼(520)을 X축 방향으로 이동시키고, 칼럼(520)은 둘 이상의 소터(400)를 Y축 방향으로 이동시켜, 소터(400)를 렌즈 수납부(300) 상에서 X축 및 Y축 방향으로 이동시킨다.

제어부(미도시)는 커팅 규칙에 기초하여 사출물 배치부(100), 렌즈 절단부(200), 렌즈 수납부(300), 둘 이상의 소터(400) 및 렌즈 이송부(500)의 동작을 제어한다.

도 4를 참조하면, 사출물 배치부(100)는 사출물 이송부(110) 및 작업대(120)를 포함한다. 작업대(120)는 베이스(910)에서 슬라이딩이 가능하도록 설치될 수 있다. 작업대(120)는 리니어 모션 가이드(Linear Motion guide)와 공압 실린더를 통해 베이스(910) 위에서 슬라이딩하여, 대응하는 커팅부(210)와 근접하거나 멀어질 수 있다. 그리고, 작업대(120)의 상면에는 렌즈 사출물(M)의 런너 형상에 따라 둘 이상의 안착홈이 형성될 수 있다. 안착홈에 의해 렌즈 사출물(M)은 작업대(120) 상에 고정된다. 일례로서, 작업대(120)의 상면에 형성되는 안착홈은 V자 단면으로 형성될 수 있다. 작업대(120)의 상면에 V자 단면의 장착홈이 형성되므로, 렌즈 사출물의 런너 형상, 두께와 홈의 형상 및 깊이간에 다소의 오차가 발생하여도, 렌즈 사출물(M)은 안착홈에서 유동하지 않고 안정적으로 고정된다.

사출물 이송부(110)는 둘 이상의 픽커(111 내지 115) 및 하나의 수평바(130)를 포함한다. 둘 이상의 픽커(111 내지 115)는 수평바(130)에 소정의 간격을 이격하여 위치한다. 그리고, 수평바(130)는 리니어 모션 가이드에 의해 Y축 방향으로 이동하여 둘 이상의 픽커(111 내지 115)를 이동시킨다.

둘 이상의 픽커(111 내지 115)는 작업대(121)의 측면에 위치한 지그(920) 상에 안착된 렌즈 사출물(M)을 픽업하여, 지그(920)와 인접한 제1 작업대(121)에 안착시킨다. 그리고, 기 설정된 커팅 규칙에 따라 일부 렌즈가 커팅된 렌즈 사출물(M)을 다음 작업대로 이동시키고 새로운 렌즈 사출물을 제1 작업대(121)에 안착시킨다. 둘 이상의 픽커(111 내지 115)는 이와 같은 과정을 통해 기 설정된 커팅 규칙에 따라 렌즈를 작업대(120) 상에 안착시킨다.

도 5를 참조하면, 렌즈 절단부(200)는 둘 이상의 커팅부(210)를 포함한다. 둘 이상의 커팅부(210)는 둘 이상의 작업대(120)와 일대일로 대응하며, 대응하는 작업대(120)에 인접하여 위치한다. 그리고, 둘 이상의 커팅부(210)는 대응하는 작업대(120)에 배치된 렌즈 사출물(M)의 게이트를 절단하여 할당된 렌즈를 분리한다. 본 발명의 커팅부(210)는 작업대(120)에 배치된 렌즈 사출물(M)의 게이트를 절단하는 과정에서 한번에 하나의 게이트를 절단하여 하나의 렌즈를 분리할 수 있다. 또한, 본 발명의 커팅부(210)는 렌즈 사출물(M)의 게이트를 절단하는 과정에서 한번에 두 개의 게이트를 절단하여 두 개의 렌즈를 동시에 분리할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에서 설명의 편의를 위하여 4개의 작업부(121 내지 124) 및 4개의 커팅부(211 내지 214)로 구성된 4개의 작업 라인을 포함하며, 렌즈 사출물(M)은 1번부터 16번까지의 번호가 시계 방향으로 인덱스된 16개의 렌즈를 포함하는 구성으로 가정한다. 단, 4개의 라인으로 한정되는 것은 아니며, 작업부 및 커팅부의 개수는 둘 이상에서 자유롭게 조절이 가능하다. 그리고, 커팅 규칙은 제1 커팅부(211) 내지 제4 커팅부(214)가 16개의 렌즈 중에서 각각 1-4번, 5-8번, 9-12번, 13-16번을 커팅하는 것으로 가정한다. 그리고, 제1 커팅부(211) 내지 제4 커팅부(214)는 한 번에 두 개의 렌즈를 커팅할 수 있다. 예를 들어, 제1 커팅부(211)는 한 번에 1번 및 2번 렌즈를 커팅할 수 있다.

도 7에서, 710번 내지 740번은 각각 제1 작업부(121) 내지 제4 작업부(124)를 순서대로 이동하는 1단계 내지 4단계 렌즈 사출물(710 내지 740)을 나타낸다. 1단계 렌즈 사출물(710)은 렌즈가 분리되지 않은 초기 상태의 렌즈 사출물을 나타낸다.

먼저, 제1 픽커(111)가 지그(920) 상에 안착된 1단계 렌즈 사출물(710)을 인접한 제1 작업부(121) 상에 안치한다. 지그(920) 상에 위치한 렌즈 사출물(710)은 1번으로 인덱스된 렌즈가 항상 커팅부(210) 방향을 향하도록 안착된다. 따라서, 제1 작업부(121)에 안착된 1단계 렌즈 사출물(710) 또한 인접한 제1 커팅부(211) 방향으로 1번 렌즈가 위치한다. 렌즈 사출물(710)이 제1 작업부(121)에 안치되면, 제1 작업부(121)는 제1 커팅부(211) 방향으로 슬라이딩되어 1단계 렌즈 사출물(710)을 제1 커팅부(211)에 밀착한다.

그리고, 제1 커팅부(211)는 1단계 렌즈 사출물(710)의 1번 및 2번 렌즈를 커팅한다. 1번 및 2번 렌즈가 커팅되면, 제1 렌즈 홀더(221)는 커팅된 렌즈(1번, 2번)를 진공흡착하여 홈에 위치시킨 후, 언로딩 위치(L1)로 이동한다. 제1 렌즈 홀더(221)가 언로딩 위치(L1)로 이동하면, 제1 소터(410)는 제1 렌즈 홀더(221)에 위치한 1번 및 2번 렌즈를 두개의 흡착 노즐을 통해 들어올린다. 그리고, 제1 소터(410)는 렌즈 이송부(500)에 의해 이동하여, 1번 렌즈를 대응하는 1번 렌즈 트레이(311)에 안착시키고, 2번 렌즈를 대응하는 2번 렌즈 트레이(312)에 안착시킨다.

그리고, 1번 작업대(121)는 향하도록 반시계 방향으로 소정의 거리를 회전하여, 3번 렌즈 및 4번 렌즈가 제1 커팅부(211)로 향하게 하고, 제1 렌즈 홀더(221)는 다시 제1 커팅부(211)와 인접하게 이동한다. 1번 및 2번 렌즈와 동일한 과정을 거쳐 3번 및 4번 렌즈를 커팅하여 각각 3번 렌즈 트레이(313) 및 4번 렌즈 트레이(314)에 안착시킨다. 커팅 규칙에 따라 1번 커팅부(211)에 할당된 1번 내지 4번 렌즈가 모두 분리되면, 제2 픽커(112)는 1번 내지 4번 렌즈가 분리된 2단계 렌즈 사출물(720)을 제2 작업대(122)로 이동시킨다. 동시에, 제1 픽커(111)는 지그(920)에 위치한 새로운 1단계 렌즈 사출물(710)을 제1 작업대(121)로 이동시킨다.

제2 작업대(122)에 2단계 렌즈 사출물(720)이 위치하면, 제2 커팅부(212)는 제1 커팅부(211)와 동일한 과정을 거쳐 5번/6번 렌즈 및 7번/8번 렌즈를 각각 분리한다. 그리고 제2 소터(420)는 5번/6번 렌즈를 5번 렌즈 트레이(321) 및 6번 렌즈 트레이(322)에 적재하고, 7번/8번 렌즈를 7번 렌즈 트레이(323) 및 8번 렌즈 트레이(324)에 적재한다. 이와 동시에, 제1 작업대(121) 및 제1 커팅부(211)는 새로운 1단계 렌즈 트레이(710)에서 1번 내지 4번 렌즈를 분리하여, 1번 렌즈 트레이(311) 및 4번 렌즈 트레이(314)에 적재한다. 다음으로, 제3 픽커(430)는 1번 내지 8번 렌즈가 분리된 3단계 렌즈 사출물(730)을 제3 작업대(123)로 이동시키고, 제2 픽커(420)는 제1 작업대(121)의 새로운 2단계 렌즈 사출물(720)을 제2 작업대(122)로 이동시키며, 제1 픽커(410)는 지그(920) 상의 또 다른 1단계 렌즈 사출물(710)을 제1 작업대(121)로 이동시킨다.

다음으로, 상술한 과정을 동일하게 반복하여, 제3 커팅부(213)에 의해 3단계 렌즈 사출물(730)의 9번 내지 12번 렌즈가 분리되고, 분리된 9번 내지 12번 렌즈는 각각 9번 렌즈 트레이(331) 내지 12번 렌즈 트레이(334)에 적재된다. 그리고, 제3 작업부(113)의 4단계 렌즈 사출물(730)은 제4 픽커(114)에 의해 제4 작업대(124)로 이동하고, 동일한 과정을 거쳐 새로운 1단계 렌즈 사출물(710) 및 3단계 렌즈 사출물(730)가 각각 제1 작업대(121) 내지 제3 작업대(123) 상에 안치된다.

다음으로, 제4 작업대(124)의 4단계 렌즈 사출물(740)에 대해 상술한 과정을 반복하여 13번 내지 16번 렌즈를 각각 13번 렌즈 트레이(341) 내지 16번 렌즈 트레이(344)에 적재한다. 그리고, 모든 렌즈가 분리된 렌즈 트레이는 제5 픽커(115)에 의해 제4 작업대(114)에서 픽업되어 제4 작업대(124)의 외측에 형성된 배출구(930)를 통해 배출될 수 있다.

상술한 렌즈 커팅 및 적재 과정을 수행하는 사출물 배치부(100), 렌즈 절단부(200), 렌즈 수납부(300), 둘 이상의 소터(400) 및 렌즈 이송부(500)는 제어부에 의해 제어되어 동작을 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 하나의 작업대, 하나의 픽커, 하나의 커팅부, 하나의 소터 및 하나의 트레이 영역이 하나의 그룹을 형성하여, 커팅 규칙에 따라 할당된 렌즈에 대해서만 커팅 및 수납 과정을 수행한다. 따라서, 렌즈 트레이에 동일한 인덱스가 할당된 렌즈를 적재하는 과정에서 소터(400) 및 렌즈 이송부(500)는 렌즈 수납부(300)의 전체 영역에서 이동할 필요가 없이 대응하는 트레이 영역 상에서만 이동하며 적재가 가능하다. 따라서, 본 발명은 커팅된 렌즈를 적재하는 과정에서 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 사출물 배치부 및 렌즈 절단부를 나타내는 측면도이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 작업대를 나타내는 도면이고, 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 홀더를 나타내는 도면이다.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는 후술하는 형태의 작업대(20), 커팅부(30) 및 렌즈 홀더(70)를 포함할 수 있다.

베이스(810)는 사각 평판 형상으로 만들어질 수 있다. 베이스(810)는 견고하며 편평하여야 하므로 금속 소재로 제작하는 것이 바람직하다.

작업대(820)은 베이스(810) 위에 설치된다. 작업대(820)는 베이스에서 리니어 모션 가이드 및 공압 실린더를 통해 작업대(820)가 베이스(810) 위에서 슬라이딩되게 할 수 있다. 작업대(820)의 상면에는 렌즈 사출물의 런너 형상에 따른 V자 단면의 장착홈(821a)이 형성된다. 이 안착홈(821a)에 렌즈 사출물이 안착된다. 작업대(820)의 상면에 V자 단면의 장착홈(821a)이 형성되므로, 렌즈 사출물의 런너 형상, 두께와 홈의 형상 및 깊이간에 어느 정도의 오차가 있어도 렌즈 사출물은 안착홈(821a)에서 유동하지 않고 안정적으로 고정된다.

또한, 작업대(820)는 상면에 렌즈 사출물의 런너 형상에 따른 V자 단면의 장착홈(821a)이 형성된 안착봉(821)과 안착봉(821)이 결합 분리 가능하도록 형성된 작업블록(822)으로 이루어질 수 있다. 이 경우 렌즈 사출물의 형상에 맞추어 안착봉(821)만을 교체할 수 있다. 작업대(820)가 이와 같이 안착봉(821)과 작업블록(822)으로 이루어지는 경우 렌즈 사출물의 형상 및 크기가 변경되더라도 안착봉(821)만을 교체하면 되므로, 커팅 작업이 원활하게 수행될 수 있다.

상 커터부(830)는 베이스(810)에 대해 승강 가능하게 설치되어, 렌즈 사출물로부터 렌즈를 커팅, 분리한다. 상 커터부(830)는 렌즈 사출물에 직접 닿아 렌즈를 커팅, 분리하는 상 커터(831)와 상 커터(831)를 지지하며 아래에서 설명할 승강유닛(850)에 의해 승강운동을 하는 상부블록(832)으로 구성될 수 있다. 상 커터(831)의 소재로는 초경합금이나 하이스 등이 사용될 수 있다.

하 커터부(840)는 상 커터부(830)의 하측에 승강 가능하게 설치된다. 하 커터부(840)는 상 커터부(830)와 함께 렌즈를 커팅, 분리한다. 하 커터부(840)도 상 커터부(830)와 마찬가지로 하 커터(841)와 하부블록(842)으로 구성될 수 있다. 하 커터(841)의 재질은 상 커터(831)와 동일한 것이 바람직하다.

승강유닛(850)은 상 커터부(830)와 하 커터부(840)를 승강시킨다. 승강유닛(850)은 모터(851)와 캠부로 구성될 수 있다. 캠부는 모터(851)가 회전함에 따라 상 커터부(830)와 하 커터부(840)를 승강시킨다. 캠부는 구체적으로 원통 형상으로 이루어져 외주면에 안내홈(852a)이 형성된 원통캠(852)과 이 원통캠(852)의 안내홈(852a)을 따라 움직이도록 형성되되 하나는 상 커터부(830)와 연결되고 다른 하나는 하 커터부(840)와 연결된 두 개의 링크부재(853, 854)로 이루어질 수 있다. 그리하여 모터(851)에 의해 원통캠(852)이 회전하게 되면 각각의 링크부재(853, 854)가 안내홈(852a)을 따라 상승하거나 하강하여 상 커터부(830)와 하 커터부(840)를 승강시키게 된다.

한편, 상 커터부(830)와 하 커터부(840)의 승강 속도를 조절할 수 있도록 모터는 속도 조절이 가능하게 구성될 수 있다. 상 커터부(830)와 하 커터부(840)의 승강 속도를 조절하면, 커팅 속도를 조절할 수 있으므로, 이를 통해 게이트 커팅 시 이물질이 적게 발생하도록 하며, 커팅면을 매끄럽게 할 수 있다. 결과적으로 불량 발생률이 낮아지고 생산성이 향상된다.

푸셔(860)는 베이스에 대해 승강 가능하게 설치되어 게이트 커팅 시 렌즈 사출물을 누름으로써 렌즈 사출물이 유동하지 않도록 한다. 푸셔(860)가 렌즈 사출물을 눌러 고정시킴으로써, 게이트 커팅 시 유동이 발생되지 않아 정확한 위치가 커팅될 수 있다. 푸셔(860)가 베이스에 대해 승강 가능하게 하도록 공압실린더(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 렌즈 게이트 커팅 장치는 렌즈 홀더(870)를 더 포함할 수 있다. 렌즈 홀더(870)는 상면에 렌즈가 안착되도록 하는 안착홈(870a)을 구비하고, 베이스 위에 슬라이딩 가능하게 형성된다. 또한 렌즈 홀더(870)는 게이트 커팅 시 렌즈의 하측에 이격된 상태로 위치하였다가, 렌즈가 분리되면 진공압을 이용하여 분리된 렌즈를 잡는다. 따라서 안착홈(870a)에는 진공압을 가하기 위한 진공홀(870b)이 형성될 수 있다. 렌즈 홀더(870)는 렌즈를 언로딩 위치까지 이동시켜 렌즈가 소터 등에 의해 언로딩된 후 트레이 등에 적재되도록 할 수 있다.

또한, 렌즈 게이트 커팅 장치는 작업대(820)를 회전시키는 회전유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 회전유닛은 작업대(820)의 하부에 설치되어, 작업대(820)의 축에 연결된 서보 모터, 스텝모터, 회전 실린더가 될 수 있다. 렌즈 게이트 커팅 장치가 회전유닛을 더 포함하는 경우, 상 커터부(830)와 하 커터부(840)를 이동시키거나 렌즈 사출물을 다시 셋팅하지 않고도 작업대(820)를 회전시킴으로써 동일한 커팅 위치에서 계속해서 다른 게이트를 커팅할 수 있다. 따라서 생산성이 향상된다.

또한, 렌즈 게이트 커팅 장치는 상 커터부(830)와 하 커터부(840)를 가열시키는 커터 가열용 히터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 커터 가열용 히터는 상부블록(832) 또는/및 하부블록(842)내에 구비될 수 있다. 커터 가열용 히터는 전기에 의해 열을 발생시키는 전열선이 될 수도 있다. 커터 가열용 히터가 상, 하 커터(841)를 가열시킴으로써 커팅 작업 시 상, 하 커터(841)가 받는 부하를 줄여, 커팅이 용이하게 되고 깨끗한 커팅면을 얻을 수 있다.

또한, 렌즈 게이트 커팅 장치는 상 커터부(830)와 하 커터부(840)의 온도를 측정하는 온도센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도센서로 상 커터부(830)와 하 커터부(840)의 온도를 측정하여 측정된 온도가 원하는 온도보다 낮을 때에는 상기한 커터 가열용 히터로 커터의 온도를 높임으로써, 사용자는 커터를 원하는 온도로 셋팅하여 커팅 작업을 실시할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 작동 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 다수개의 개별 렌즈가 런너에 연결된 렌즈 사출물이 작업대(820)의 V자 단면 장착홈(821a)에 안착되면, 작업대(820)은 상 커터부(830)와 하 커터부(840)가 위치하는 커팅 위치로 수평 이동된다. 그리고 렌즈 홀더(870)도 커팅 위치로 수평 이동된다.

작업대(20)와 렌즈 홀더(870)가 커팅 위치로 이동되면, 푸셔(860)가 렌즈 사출물을 상부에서 눌러 고정시킨다.

그런 다음, 승강유닛(850)이 상 커터부(830)는 하강시키고 하 커터부(840)는 상승시켜 렌즈가 커팅, 분리되게 한다. 이 때, 렌즈 홀더(870)가 수직으로 상승하여 렌즈의 하측에 약간 이격된 상태로 위치하였다가 분리된 렌즈를 진공압에 의해 잡는다. 그런 다음 렌즈 홀더(870)는 렌즈를 언로딩 위치로 이동시켜 렌즈 홀더가 소터 등에 의해 트레이에 적재될 수 있도록 한다. 한편, 승강유닛이 상 커터부(830)와 하 커터부(840)의 승강속도를 조절하여 정밀한 컷팅 작업이 이루어지게 할 수 있다.

이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

1000: 렌즈 게이트 커팅 장치
100: 사출물 배치부 110: 사출물 이송부
120: 작업대 200: 렌즈 절단부
210: 커팅부 220: 렌즈 홀더
300: 렌즈 수납부 400: 둘 이상의 소터
500: 렌즈 이송부 510: 리니어 가이드
520: 칼럼 910: 베이스
920: 지그 930: 배출구

Claims

인덱스(Index)된 복수의 렌즈가 일체로 사출 성형된 렌즈 사출물의 게이트를 커팅하여 렌즈를 분리하는 렌즈 게이트 커팅 장치에 있어서,
둘 이상의 작업대를 포함하며, 기 설정된 커팅 규칙에 따라 상기 렌즈 사출물을 상기 둘 이상의 작업대에 배치하는 사출물 배치부;
상기 둘 이상의 작업대에 일대일로 대응하여 상기 인덱스된 복수의 렌즈 중에서 할당된 서로 다른 하나 이상의 렌즈를 분리하는 둘 이상의 커팅부를 포함하는 렌즈 절단부;
상기 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하는 둘 이상의 트레이 영역으로 구성되는 렌즈 수납부;
상기 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하며, 분리된 렌즈를 상기 둘 이상의 렌즈 절단부로부터 픽업하여 분리된 렌즈에 대응하는 트레이 영역에 수납하는 둘 이상의 소터(Sorter);
상기 둘 이상의 커팅부 및 상기 렌즈 수납부 간에 상기 둘 이상의 소터를 이송시키는 렌즈 이송부; 및
상기 사출물 배치부, 상기 렌즈 절단부, 상기 소터 및 상기 렌즈 이송부를 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 사출물 배치부는,
상기 둘 이상의 커팅부에 일대일로 대응하여 상기 렌즈 사출물을 지지 및 고정하고, 상기 렌즈 사출물을 회전시키는 둘 이상의 작업대; 및
상기 렌즈 사출물을 상기 둘 이상의 작업대에 적재하고, 둘 이상의 작업대 상에 적재된 렌즈 사출물을 이웃한 작업대로 순차적으로 이동시키는 둘 이상의 픽커(Picker)를 포함하는 사출물 이송부를 포함하며,
상기 제어부는
상기 커팅 규칙에 기초하여, 상기 사출물 이송부를 통해 상기 둘 이상의 작업대 중에서 바깥 작업대부터 초기 상태의 렌즈 사출물을 안착시키고, 상기 바깥 작업대에 대응하는 커팅부를 통해 할당된 렌즈를 분리하고, 할당된 렌즈가 분리된 렌즈 사출물을 다음에 위치한 작업대로 이동시키고,
렌즈를 커팅한 다음 커팅부에 일대일로 대응되는 소터로 커팅부에서 분리된 렌즈를 픽업하여 대응하는 트레이 영역의 렌즈 트레이에 각각 전달 및 수납을 제어하며,
상기 작업대, 픽커, 커팅부, 소터 및 트레이 영역은 각각이 서로 하나의 그룹을 형성하여, 커팅 규칙에 따라 할당된 렌즈에 대해서만 커팅 및 수납 과정을 수행하며
상기 커팅부는,
승강 가능하게 설치되어 상기 작업대 위의 렌즈 사출물에서 게이트를 커팅하는 한 쌍의 상하 커터부와, 상기 상하 커터부를 승강시켜 상기 상하 커터부가 게이트를 커팅하도록 하는 승강유닛을 포함하고,
상기 승강유닛은 외주면에 안내홈이 형성된 원통캠; 및
일측은 상기 원통캠의 안내홈에 연결되고 타측은 상 커터부에 연결되어 원통캠이 회전함에 따라 상 커터부를 하강시키는 제1링크부재와 일측은 상기 원통캠의 안내홈에 연결되고 타측은 하 커터부에 연결되어 원통캠이 회전함에 따라 하 커터부를 상승시키는 제2링크부재로 이루어져 상하 커터부가 게이트를 커팅하도록 하는 링크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 이송부는
상기 둘 이상의 소터를 Y축 방향으로 이동시키는 칼럼; 및
상기 렌즈 수납부의 양 측면에 X축 방향으로 각각 배열되어, 상기 칼럼을 X축 방향으로 이동시키는 한 쌍의 리니어 가이드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 커팅 규칙에 기초하여 상기 인덱스된 복수의 렌즈 중에서 상기 둘 이상의 커팅부에 커팅할 렌즈의 인덱스를 할당하고, 상기 둘 이상의 커팅부가 할당된 렌즈만을 커팅하도록 상기 사출물 이송부를 제어하여 상기 렌즈 사출물을 이웃한 작업대로 순차적으로 이동시키고,
상기 둘 이상의 커팅부가 할당된 인덱스에 해당하는 렌즈를 커팅하도록 상기 작업대를 회전시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 렌즈 절단부는,
상면에 렌즈가 안착될 수 있게 형성된 안착홈을 구비하고 베이스 위에 슬라이딩 가능하게 형성되며, 게이트 커팅 시 렌즈의 하측에 이격된 상태로 위치한 후, 분리된 렌즈를 진공압에 의해 잡아 이동시키는 렌즈 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치.