KR102112698B1 - 건습식 방식의 렌즈가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 렌즈를 피가공물로 탑재하여 가공하는 장치에 있어서: 상기 피가공물을 챔버(11) 상에서 가공하는 가공부(10); 상기 챔버(11)에 발생하는 분진을 진공흡입기(25)로 포집하도록 설치되는 건식처리부(20); 상기 챔버(11)의 피가공물에 작동유체를 공급하고 회수하도록 설치되는 습식처리부(30); 상기 분진과 작동유체를 수거하여 배출하도록 설치되는 배출부(40); 및 상기 가공부(10), 건식처리부(20), 습식처리부(30), 배출부(40)를 설정된 알고리즘으로 가동하는 제어부(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 렌즈의 절삭 과정에서 건식의 가공법 및 습식의 가공법을 동시에 적용하면서 최적량의 연마수를 분사하는 동시에 연마수를 위생적으로 회수 처리하여 물 절약과 친환경성을 높이는 효과가 있다.

Description

건습식 방식의 렌즈가공 장치{APPARATUS FOR FABRICATING LENS USING WET AND DRY PROCESS}

본 발명은 각종 렌즈를 가공하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각종 렌즈를 설정된 형상에 맞게 절삭하기 위한 건습식 방식의 렌즈가공 장치에 관한 것이다.

통상 카메라, 안경, 망원경 등에 탑재되는 렌즈는 설정된 형태에 맞게 절단한 후 상기 절단된 부분을 절삭 및 연마하는 과정으로 가공된다. 렌즈의 절삭 가공시 발생하는 유리 또는 플라스틱의 미세한 입자를 제거하기 위해 건식 또는 습식 방식을 적용한다. 보편적으로 미세 입자를 흡입하는 건식보다 물을 이용하는 습식을 선호한다. 이는 미세한 입자인 경화제, 유기 과산화물 등의 복합화합물이 혼합된 연마수를 하수구로 방류한다.

그러나, 환경 기준에 따르면 혼합 연마수를 정화하여야 하나 연마수의 점액필터 흡착 등의 문제로 정화가 어려워 무단 방류하고 있는 실정이다. 렌즈 가공시 소요되는 물의 매우 많으므로 생산비를 증가시키는 것은 물론 환경적으로 논란의 여지가 있다. 이에 복합화합물이 혼합된 연마수를 양을 줄이면서 친한경적으로 정화하는 방식이 요구된다.

이와 관련되는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 등록특허공보 제1198248호, 한국 공개특허공보 제2003-0081789호 등을 참조할 수 있다.

전자의 선행특허는 제1연마수탱크, 제2연마수탱크, 미세필터, 펌프, 자동배출탱크 등으로 구성되고, 거름망이 구비된 연마수탱크로 연마 폐수를 수집하고 미세필터로 오염 물질을 걸러주고 침전된 연마분을 스크류로 배출한다. 이에, 렌즈의 연마분이 자동으로 포집되어 간단하게 처리하는 효과를 기대한다.

후자의 선행특허는 물탱크, 제1펌프, 필터유닛, 제2펌프, 제어유닛 등으로 구성되고, 연마수를 순환루트를 통해 순환시키면서 재사용하기 때문에 하수구를 통한 오폐수의 방류가 사라지게 되어 환경적인 문제를 전혀 일으키지 않으며, 연마수의 소비가 대폭 줄어들 게 되므로, 절수 효과도 기대한다.

다만, 상기한 선행특허에 의하면 기본적으로 다량의 연마수 발생이 불가피하고 주기적인 필터 관리가 수반되지 않으면 결국 연마수 절감의 효과에 한계성을 드러내기 쉽다.

한국 등록특허공보 제1198248호 "자동배출장치가 구비된 안경렌즈 연마폐수 처리 장치" (공개일자 : 2011.10.06.) 한국 등록특허공보 제0680653호 "렌즈 연마수 재생장치" (공개일자 : 2007.02.08.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 건식 및 습식으로 각종 렌즈를 설정된 형상에 맞추어 절삭하는 과정에서 최적량의 연마수를 분사하는 동시에 연마수를 위생적으로 회수 처리하기 위한 건습식 방식의 렌즈가공 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 렌즈를 피가공물로 탑재하여 가공하는 장치에 있어서: 상기 피가공물을 챔버 상에서 가공하는 가공부; 상기 챔버에 발생하는 분진을 진공흡입기로 포집하도록 설치되는 건식처리부; 상기 챔버의 피가공물에 작동유체를 공급하고 회수하도록 설치되는 습식처리부; 상기 분진과 작동유체를 수거하여 배출하도록 설치되는 배출부; 및 상기 가공부, 건식처리부, 습식처리부, 배출부를 설정된 알고리즘으로 가동하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건식처리부는 공압기에서 발생한 공기를 피가공물에 분사하는 공압노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 습식처리부는 연마수를 피가공물에 분사하는 분무노즐 및 연마수의 증기를 피가공물에 분사하는 증기노즐을 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배출부는 회수탱크 상으로 회수된 연마수의 건조를 유도하는 가열원, 회수탱크 상에 수집된 분진을 배출하는 배출스크류를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어부는 건식처리부에서 필터의 막힘을 차압센서로 감지하고, 습식처리부에서 연마수의 저장량을 수위센서로 감지하고, 배출부에서 연마수의 건조 상태를 수분센서로 감지하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 렌즈의 절삭 과정에서 건식의 가공법 및 습식의 가공법을 동시에 적용하면서 최적량의 연마수를 분사하는 동시에 연마수를 위생적으로 회수 처리하여 물 절약과 친환경성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가공장치를 개략적으로 나타내는 모식도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 가공장치의 요부를 평면과 정면에서 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 가공장치의 제어부 연결 상태를 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 렌즈를 피가공물로 탑재하여 가공하는 장치에 관하여 제안한다. 카메라, 안경, 망원경 등의 렌즈(L)를 테의 형태에 맞게 절단하는 절삭 및 연마 공정을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 가공부(10)가 상기 피가공물을 챔버(11) 상에서 가공하는 구조를 지닌다. 가공부(10)는 챔버(11)의 내부 또는 이에 인접하여 그리퍼(12), 스캐너(14), 절삭기(16) 등을 주요 구성으로 구비한다. 그리퍼(12)는 피가공물인 렌즈(L)를 로딩하여 클램핑 또는 언클램핑하고, 스캐너(14)는 렌즈 수용체의 형상을 스캐닝하여 렌즈의 절삭 정보를 생성하고, 절삭기(16)는 절삭 정보에 따라 피가공물의 절삭과 연마를 수행한다.

본 발명에 따르면 건식처리부(20)가 상기 챔버(11)에 발생하는 분진을 진공흡입기(25)로 포집하도록 설치된다. 건식처리부(20)는 연마수와 같은 작동유체를 기반으로 하지 않고 피가공물의 가공을 조력한다. 진공흡입기(25)로 포집되는 분진은 진공흡입기(25)를 통하여 집진탱크(28)에 수집된다. 진공흡입기(25)는 챔버(11)의 측면이나 상면으로 연결되는 진공펌프를 구비한다. 집진탱크(28) 상에는 분진의 불필요한 축적 또는 외부 유출을 방지하는 다수의 필터(26)가 설치된다. 이와 같은 필터(26)는 외부에서 교체가 가능한 구조로 설치하는 것이 좋다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 건식처리부(20)는 공압기(21)에서 발생한 공기를 피가공물에 분사하는 공압노즐(23)을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 공압기(21)와 공압노즐(23)이 그리퍼(12)에 로딩된 피가공물에 공기를 분사하는 상태를 예시한다. 압축을 거쳐 설정된 압력의 공기가 피가공물에 분사되면 냉각 및 분진 제거와 더불어 연마수 절약을 도모할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 습식처리부(30)가 상기 챔버(11)의 피가공물에 작동유체를 공급하고 회수하도록 설치된다. 습식처리부(30)는 공급탱크(31)에 저장되는 작동유체를 기반으로 피가공물의 가공을 조력한다. 작동유체는 연마수로 예시하지만 물을 사용할 수 있으며, 어느 경우에나 피가공물의 냉각과 분진을 제거하는 기능을 지닌다. 공급탱크(31)에 저장되고 분사펌프(32)로 공급되는 연마수는 챔버(11)의 저면에 연결되는 수집관(41)을 거쳐 회수탱크(36)로 수집된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 습식처리부(30)는 연마수를 피가공물에 분사하는 분무노즐(33) 및 연마수의 증기를 피가공물에 분사하는 증기노즐(34)을 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1 내지 도 3에서 분무노즐(33) 및 증기노즐(34)이 공압노즐(23)의 측방향으로 배치된 상태를 예시한다. 분사펌프(32)는 분무노즐(33)로 분사되는 연마수를 무화시키도록 외부 공기를 혼입하거나 전술한 공압기(21)에 의한 공압을 일부 활용한다. 증기노즐(34)은 별도의 증기발생기(도시 생략)와 연결할 수 있으나 후술하는 자체 발생분을 활용하는 것이 선호된다. 분무노즐(33) 및 증기노즐(34)은 어느 하나를 적용하거나 양자를 모두 적용하는 구성이 가능하다. 어느 경우에나 분무 또는 증기 상태의 작동유체가 최적량으로 공급되므로 공급탱크(31)에 저장된 연마수의 사용량 절감을 도모한다.

또, 본 발명에 따르면 배출부(40)가 상기 분진과 작동유체를 수거하여 배출하도록 설치된다. 배출부(40)는 집진탱크(28)에 수집된 분진을 수동적으로 회수하는 외에 회수탱크(36)에 저장된 작동유체에서 분진(이물질)을 분말 상태로 수집하여 전동력으로 회수한다. 수집관(41)은 챔버(11)에서 집진탱크(28) 및 회수탱크(36)로 연결되는 모든 관로를 포함한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 배출부(40)는 회수탱크(36) 상으로 회수된 연마수의 건조를 유도하는 가열원(43), 회수탱크(36) 상에 수집된 분진을 배출하는 배출스크류(45)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 가열원(43)은 회수탱크(36)의 벽면에 설치 가능한 열선히터, 에어히터 등을 선택적으로 적용할 수 있다. 어느 경우에나 회수탱크(36)에 수집된 연마수의 증발과 건조를 유발하여 폐수의 발생을 배제하므로 친환경성을 높인다. 회수탱크(36)와 증기노즐(34) 사이에는 증발관(47)을 연결하며, 증발관(47) 상에는 별도의 히터와 송풍기를 부가할 수 있다. 회수탱크(36)의 저면을 경사지게 형성하고 배출스크류(45)를 설치한다. 배출스크류(45)는 배출모터(55)의 구동력에 의하여 수집된 분진을 외부로 배출한다.

또, 본 발명에 따르면 제어부(50)가 상기 가공부(10), 건식처리부(20), 습식처리부(30), 배출부(40)를 설정된 알고리즘으로 가동한다. 제어부(50)는 마이크로프로세서, 메모리, I/O인터페이스를 탑재한 제어기(58)를 기반으로 한다. 제어기(58)는 가공부(10)의 가공 프로세스, 건식처리부(20)의 공기 분사 및 흡진 프로세스, 습식처리부(30)의 연마수 분사 및 회수 프로세스, 배출부(40)의 연마수 건조 및 분진 배출 프로세스를 처리한다. 제어기(58)는 사용자 지령의 입출력과 조작상태의 표시를 위한 터치스크린, 외부의 리모컨이나 스마트폰으로 정보를 송수신하기 위한 통신모듈 등을 구비할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어부(50)는 건식처리부(20)에서 필터(26)의 막힘을 차압센서(51)로 감지하고, 습식처리부(30)에서 연마수의 저장량을 수위센서(52)로 감지하고, 배출부(40)에서 연마수의 건조 상태를 수분센서(53)로 감지하는 것을 특징으로 한다. 차압센서(51)는 진공흡입기(25)나 수집관(41) 상에 설치되고 필터(26)의 상하류측 압력차로 교환 시기를 감지한다. 수위센서(52)는 공급탱크(31)의 내부에 상하로 설치되고 연마수의 상한 수위와 하한 수위를 감지한다. 수분센서(53)는 회수탱크(36)의 내면에 다수로 설치되고 전류 신호로 액체 성분이 잔존하는지 감지한다.

작동의 일예로서, 피가공물이 챔버(11)에 로딩되고 가공부(10)에 의하여 절삭과 연마가 진행되는 동안, 건식처리부(20)와 습식처리부(30)가 동시에 가동되어 공압노즐(23)과 분무노즐(33)로 공기와 연마수가 분사되고, 회수된 연마수가 회수탱크(36)에 건조되면서 발생하는 증기가 증기노즐(34)로 분사되고, 회수탱크(36)에서 건조가 완료된 고형분의 분진이 설정된 조건으로 외부로 배출된다.

이와 같이 렌즈의 가공시 사용된 연마수를 방류하지 않고 증발시켜 버리기 때문에 환경오염을 방지할 수 있고, 3종류의 노즐을 통해 공기와 연마수를 미세하게 분무함으로써 연마수의 사용량을 줄일 수 있다.

또한, 배출부(40)에 수집된 분진 등의 이물질을 건조시켜 고체 형태의 분말로 만들어서 부피와 무게를 줄임으로써 이물질의 수거 횟수를 줄이는 동시에 수거의 편의성을 향상할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 가공부 11: 챔버
20: 건식처리부 21: 공압기
23: 공압노즐 25: 진공흡입기
26: 필터 28: 집진탱크
30: 습식처리부 31: 공급탱크
32: 분사펌프 33: 분무노즐
34: 증기노즐 36: 회수탱크
40: 배출부 41: 수집관
43: 가열원 45: 배출스크류
47: 증발관 50: 제어부
51: 차압센서 52: 수위센서
53: 수분센서 55: 배출모터
58: 제어기

Claims (4)

1. 렌즈를 피가공물로 탑재하여 가공하는 장치에 있어서:
   상기 피가공물을 챔버(11) 상에서 가공하는 가공부(10);
   상기 챔버(11)에 발생하는 분진을 진공흡입기(25)로 포집하도록 설치되는 건식처리부(20);
   상기 챔버(11)의 피가공물에 작동유체를 공급하고 회수하도록 설치되는 습식처리부(30);
   상기 분진과 작동유체를 수거하여 배출하도록 설치되는 배출부(40); 및
   상기 가공부(10), 건식처리부(20), 습식처리부(30), 배출부(40)를 설정된 알고리즘으로 가동하는 제어부(50);를 포함하여 이루어지되,
   상기 건식처리부(20)는 공압기(21)에서 발생한 공기를 피가공물에 분사하는 공압노즐(23)을 더 구비하고,
   상기 습식처리부(30)는 연마수를 피가공물에 분사하는 분무노즐(33) 및 연마수의 증기를 피가공물에 분사하는 증기노즐(34)을 선택적으로 구비하며,
   상기 배출부(40)는 회수탱크(36)에 가열원(43)을 구비하여 회수된 연마수의 건조를 유도하고, 회수탱크(36)의 경사진 저면에 배출스크류(45)를 구비하여 수집된 분진을 배출하고, 회수탱크(36)와 증기노즐(34)를 연결하는 증발관(47)에 히터와 송풍기를 구비하는 것을 특징으로 하는 건습식 방식의 렌즈가공 장치.
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