KR102295689B1 - 렌즈 이송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 금형의 상코어가 픽업됨에 따라 외부로 노출된 성형 렌즈를 흡착하여 이송하도록 형성되고, 상기 금형의 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈과, 상기 상코어에 부착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제2 성형 렌즈 이송 모듈을 포함하는 성형 렌즈 이송부; 상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈에 의해 픽업된 성형 렌즈가 안착되도록 구비되는 성형 렌즈 임시 적재부; 성형 렌즈 적재 트레이가 안착되는 성형 렌즈 적재 트레이 지지부와, 3축으로 이동 가능하게 형성되는 제1흡착유닛과 제2흡착유닛을 구비하는 성형 렌즈 적재부; 및 상기 성형 렌즈를 센터링하도록 형성되는 성형 렌즈 센터링부를 포함하며, 상기 제1흡착유닛은 상기 성형 렌즈 임시 적재부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 센터링부로 이송하도록 형성되고, 상기 제2흡착유닛은 상기 성형 렌즈 센터링부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 적재 트레이에 적재하도록 형성되는 렌즈와 금형 이송시스템을 개시한다.

Description

렌즈와 금형 이송 시스템{LENS AND MOLD TRANSFER SYSTEM}
본 발명은 반입된 렌즈 원재료를 기설정된 형상으로 성형한 후 반출하는 렌즈 성형기와 연결되어, 렌즈와 금형을 이송하는 시스템에 관한 것이다.
최근 디지털 카메라, 카메라 폰, 웹 카메라 등이 소형화 및 박형화되어 카메라 모듈의 크기가 점점 줄어들고 있다. 이처럼 카메라 모듈이 소형화되면서 렌즈의 수요가 크게 증대되고 있다.
이러한 렌즈는 연삭 방법 또는 프레스 성형법으로 생산될 수 있는데, 연삭 방법은 대량 생산에 부적합하다. 따라서 최근에는 상코어와 하코어 내에 렌즈 원재료를 넣고 상코어와 하코어를 상호 조립한 다음 렌즈 성형기에 투입하여 고온 가열 공정, 프레싱 공정, 냉각 공정을 통하여 성형하는 프레스 성형법이 많이 이용된다.
렌즈 성형기에는 상기 공정들이 연속적으로 수행될 수 있도록 렌즈 및 금형 이송 시스템이 연결된다. 렌즈 및 금형 이송 시스템은, 렌즈 성형기로부터 배출되는 금형에서 성형이 완료된 성형 렌즈를 취출하여 적재하고, 성형을 위한 렌즈 원재료를 금형에 투입한 후, 상기 금형을 렌즈 성형기로 재투입하도록 형성된다.
렌즈 성형기, 그리고 이에 연결되는 렌즈 및 금형 이송 시스템은 렌즈를 생산하는 렌즈 성형 시스템을 구성하게 된다. 따라서, 렌즈 및 금형 이송 시스템의 사이클 타임은 렌즈 성형 시스템의 사이클 타임에 영향을 미친다. 이에, 보다 효율적인 동선으로 신속하게 렌즈와 금형을 이송하는 시스템에 대한 연구가 필요하다.
기존에는 금형 반입부를 통하여 반입된 금형을 금형 투입부까지 이송하기 위하여, 기설정된 이송 영역 별로 금형을 이송하는 장치가 각기 따로 구비되었다. 따라서, 이송 장치의 개수가 많아지고, 그만큼 금형의 이송 과정이 지연되는 문제가 있었다.
아울러, 렌즈 및 금형의 이송 과정에서 금형을 청소하는 공정이 없는 경우, 금형 내의 먼지, 이물 또는 깨진 렌즈 조각 등으로 인하여 성형 렌즈에 불량이 발생할 수 있다. 이에, 금형을 청소하는 공정을 추가하는 방안에 대한 요구가 있다. 다만, 해당 공정의 추가는 렌즈 성형 시스템의 사이클 타임을 지연시키는 요소가 되므로, 해당 공정은 최대한 신속하게 이루어져야 한다.
또한, 렌즈 및 금형 이송 시스템은 렌즈 성형기에서 배출된 금형에서 상코어를 분리하여 성형 렌즈를 취출한 후, 렌즈 원재료를 하코어 상에 안착시키고 상코어를 재조립하도록 이루어진다. 이때, 금형을 기설정된 위치에 정렬시키는 센터링은 위의 과정이 정확하게 수행될 수 있도록 하는 전제 조건이며, 불량률을 낮출 수 있는 요소이다. 따라서, 금형의 센터링이 정밀하게 이루어질 수 있도록 하는 방안에 대한 연구가 필요하다.
한편, 성형 렌즈를 취출하기 위하여 금형이 분리된 경우, 간혹 렌즈가 상코어에 부착되어 있기도 하지만 통상적으로 렌즈는 하코어에 안착되어 있다. 다만, 상코어에 부착된 성형 렌즈는 항상 특정 위치에 위치하지만, 하코어에 안착된 성형 렌즈는 상코어의 분리에 따른 영향으로 하코어 상에서 살짝 이동되기도 한다. 따라서, 하코어 상의 임의의 위치에 위치하는 성형 렌즈를 취출하여, 성형 렌즈 트레이에 적재하는 기술이 필요하다.
아울러, 금형 반입부가 컨베이어 방식으로 구성되고, 렌즈 성형기에서 불량 금형이 배출되었을 때 해당 불량 금형이 금형 반입부에서 클램핑 방식으로 픽업되도록 형성되는 경우, 금형의 폭에 컨베이어 벨트의 폭이 제한되었다. 따라서, 금형의 사이즈가 변경되는 경우, 그에 대응되는 폭을 갖는 컨베이어 벨트로 변경해야 했고, 이는 렌즈 및 금형 이송 시스템의 범용성을 저해하는 요인이었다. 이에, 범용성 향상을 위하여 상술한 문제를 해결할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한편, 상코어가 픽업된 상태에서 렌즈 및 금형 이송 시스템이 셧다운되는 경우에 상코어가 낙하하는 문제가 발생할 수 있다. 픽업된 상코어는 상기 상코어를 제외한 나머지 금형 위에 위치하기 때문에, 상코어가 낙하하는 경우 금형 전체의 파손을 불러올 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여, 상코어의 낙하로 인한 피해를 최소화할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 금형 반입부로 반입된 금형을 금형 투입부까지 이송하는 데에 관여하는 장치를 최소화할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 성형 렌즈가 취출된 이후 렌즈 원재료를 투입하기 전에 금형을 신속하게 청소할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 상코어의 분리, 성형 렌즈의 취출, 렌즈 원재료의 투입 및 상코어의 재조립 과정을 위하여 금형을 기설정된 위치에 정렬시킬 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 네 번째 목적은, 성형 렌즈가 하코어 상의 어느 위치에 위치하더라도 성형 렌즈를 취출 가능하고, 이러한 성형 렌즈를 성형 렌즈 트레이에 적재 가능한 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적은, 금형이 변경되더라도 금형 반입부의 컨베이어 벨트의 폭을 조절하지 않아도 되는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 여섯 번째 목적은, 상코어가 분리된 상태에서 장비가 셧다운되는 경우에, 상코어의 낙하로 인한 피해를 최소화할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형이 슬라이드 이송되도록 구비되는 트랜스퍼 테이블; 상기 트랜스퍼 테이블과 렌즈 성형기의 금형 투입부 사이에 배치되어, 상기 트랜스퍼 테이블과 상기 금형 투입부 간의 높이 차이를 보상하도록 상하로 이동 가능하게 형성되는 높이 보정부; 및 상기 금형을 상기 트랜스퍼 테이블에서 상기 금형 투입부까지 슬라이드 이송하도록 형성되는 금형 이송 로더를 포함하며, 상기 금형 이송 로더는, 상기 트랜스퍼 테이블로부터 상기 높이 보정부까지는 상기 금형을 직선 이송하도록 형성되고, 상기 높이 보정부로부터 상기 금형 투입부까지는 상기 금형을 회전 이송하도록 형성되는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 금형 투입부는 상기 트랜스퍼 테이블에 대하여 수직하게 배치된다.
상기 금형 이송 로더는 상기 높이 보정부에서 90도 회전되어 상기 금형 투입부로 상기 금형을 이송하도록 형성된다.
상기 높이 보정부는, 상기 금형이 안착되면, 상기 금형 투입부에 대응되는 높이로 상승하도록 형성된다.
상기 금형 이송 로더는, 상기 높이 보정부가 상승하면, 상기 높이 보정부에 안착된 상기 금형을 상기 금형 투입부로 슬라이드 이송시키도록 회전된다.
상기 높이 보정부는, 상기 금형이 상기 금형 투입부로 이송되면, 상기 트랜스퍼 테이블에 대응되는 높이로 하강하도록 형성된다.
상기 금형 이송 로더는, 상기 트랜스퍼 테이블의 연장 방향을 따라 배치되는 이송 가이드; 상기 이송 가이드를 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 상기 이송 가이드에 설치되는 이송부재; 상기 이송부재에 설치되는 승강 가이드; 상기 승강 가이드에 승강 가능하게 설치되는 승강부재; 및 상기 승강부재에 회전 가능하게 설치되고, 금형을 그립핑하도록 형성되는 그립핑 유닛을 포함할 수 있다.
상기 그립핑 유닛이 상기 높이 보정부에 안착된 상기 금형을 그립핑하는 상태에서, 상기 높이 보정부가 상승하면, 상기 금형은 상기 그립핑 유닛에 대하여 상대 이동하도록 형성된다.
상기 그립핑 유닛은 상기 금형의 위치에 따라 상기 금형을 그립핑하는 파지력을 조절하도록 형성될 수 있다.
상기 높이 보정부의 상승 시에 상기 그립핑 유닛의 파지력은 상기 높이 보정부에서 상기 금형 투입부로 이송 시에 상기 그립핑 유닛의 파지력보다 크게 설정될 수 있다.
본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형이 이송되는 과정 중에 성형 렌즈의 취출을 위하여 상기 금형의 상코어를 픽업하도록 형성되는 상코어 픽업부; 상기 상코어의 픽업에 의해 외부로 노출된 성형 렌즈를 픽업하여 이송하도록 형성되는 성형 렌즈 이송부; 상기 성형 렌즈 이송부에 의해 성형 렌즈가 픽업된 이후에 상기 금형의 하코어를 덮도록 배치되고, 상기 금형의 청소를 위해 공기를 흡입하도록 형성되는 공기 흡입부; 및 상기 공기 흡입부에 의해 상기 금형이 청소된 이후에 렌즈 원재료를 상기 하코어에 안착시키도록 형성되는 렌즈 원재료 이송부를 포함하며, 상기 성형 렌즈 이송부, 상기 공기 흡입부 및 상기 렌즈 원재료 이송부는 함께 이동하도록 형성되는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 성형 렌즈 이송부는, 상기 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈; 및 상기 상코어에 부착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제2 성형 렌즈 이송 모듈을 포함한다.
상기 공기 흡입부는 상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈과 상기 렌즈 원재료 이송부 사이에 배치된다.
상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈에 의해 성형 렌즈가 흡착되면, 상기 제2 성형 렌즈 이송 모듈이 미구동되고, 상기 공기 흡입부가 구동되어 상기 금형이 청소되도록 형성될 수 있다.
상기 공기 흡입부는 상기 제2 성형 렌즈 이송 모듈과 상하로 중첩되게 배치될 수 있다.
상기 공기 흡입부는 상기 제2 성형 렌즈 이송 모듈에 대하여 상하로 상대 이동 가능하게 형성될 수 있다.
상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈은, 상기 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 유닛을 포함할 수 있다.
상기 복수의 석션 유닛은, 하나의 진공 발생기에 병렬로 연결되고, 성형 렌즈가 흡착되었을 때에는 밸브가 열리고 성형 렌즈가 미흡착되었을 때에는 밸브가 닫히도록 이루어질 수 있다.
상기 렌즈 및 금형 이송 시스템은, 상기 금형이 슬라이드 이송되도록 구비되는 트랜스퍼 테이블; 및 상기 트랜스퍼 테이블 상에서 상기 금형을 제1방향을 따라 슬라이드 이송하도록 형성되는 금형 이송 로더를 더 포함하며, 상기 상코어 픽업부는 상기 트랜스퍼 테이블 상에 오버랩되도록 배치되고, 상기 성형 렌즈 이송부, 상기 공기 흡입부 및 상기 렌즈 원재료 이송부는 상기 제1방향에 수직한 제2방향을 따라 함께 이동하도록 형성된다.
상기 렌즈 및 금형 이송 시스템은, 상기 제2방향을 따라 연장되는 가이드 레일; 및 상기 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록, 상기 가이드 레일에 설치되는 이동부재를 더 포함하며, 상기 성형 렌즈 이송부, 상기 공기 흡입부 및 상기 렌즈 원재료 이송부는 상기 이동부재에 각각 설치된다.
본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형이 슬라이드 이송되도록 구비되고, 상기 금형을 회전시키는 회전판을 구비하는 트랜스퍼 테이블; 상기 트랜스퍼 테이블 상에서 상기 금형을 슬라이드 이송하도록 형성되는 금형 이송 로더; 및 상기 회전판에 안착되어 회전된 상기 금형을 양측에서 가압하여 센터링하는 금형 센터링부를 포함하며, 상기 금형 이송 로더에는 레이저 발신부와 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서가 설치되고, 상기 금형 센터링부에는 반사판이 설치되며, 상기 회전판에 의해 상기 금형이 회전하는 동안에 상기 레이저 센서와 상기 반사판은 상기 금형의 양측에 각각 배치되고, 상기 금형의 어느 일 위치에서 상기 반사판은 상기 레이저 발신부에서 조사되는 레이저를 상기 레이저 수신부를 향하여 반사하도록 형성되는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 회전판에 의해 상기 금형이 회전하는 동안에, 상기 레이저 발신부에서 조사되는 레이저가 상기 반사판에 의해 반사되어 상기 레이저 수신부로 수신되는 광경로는 상기 회전판의 중심으로부터 편심되게 배치된다.
상기 어느 일 위치를 제외한 위치에서 상기 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 상기 금형의 라운드부에 의해 차단되고, 상기 어느 일 위치에서 상기 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 상기 금형의 디컷부에 의해 상기 차단이 해소된다.
상기 금형 이송 로더는, 상기 트랜스퍼 테이블의 연장 방향을 따라 배치되는 이송 가이드; 상기 이송 가이드를 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 상기 이송 가이드에 설치되는 이송부재; 상기 이송부재에 설치되는 승강 가이드; 상기 승강 가이드에 승강 가능하게 설치되는 승강부재; 및 상기 승강부재에 설치되어, 상기 금형을 그립핑하도록 형성되는 그립핑 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 레이저 센서는 상기 승강부재에 장착될 수 있다.
상기 금형 이송 로더에 의해 상기 금형이 상기 회전판 상에 위치하면, 상기 그립핑 유닛은 상기 금형을 언그립핑하고, 상기 승강부재는 상기 반사판에 대응되는 높이로 상승하도록 형성될 수 있다.
상기 금형 센터링부는, 상기 트랜스퍼 테이블의 연장 방향에 수직하게 배치되는 이동 가이드; 상기 이동 가이드를 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 상기 이동 가이드에 설치되는 이동부재; 및 상기 이동부재에 설치되고, 상기 금형을 양측에서 그립핑하기 위한 제1그리퍼와 제2그리퍼를 구비하는 그립핑 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 반사판은 상기 제1 또는 제2그리퍼의 전면부에 설치될 수 있다.
상기 제1그리퍼에는 상기 디컷부에 구름 접촉되는 복수의 롤러가 상호 이격되게 구비되고, 상기 제2그리퍼에는 상기 라운드부에 구름 접촉되는 복수의 롤러가 상호 이격되게 구비된다.
상기 회전판에는 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀이 형성될 수 있고, 상기 금형이 상기 회전판에 안착되면, 상기 공기 흡입홀을 통한 주변 공기의 흡입에 의해 상기 금형이 고정되도록 형성될 수 있다.
상기 회전판에는 질소 공급홀이 형성될 수 있고, 상기 금형이 상기 금형 센터링부에 의해 센터링되면, 상기 질소 공급홀을 통하여 상기 금형의 홀더의 내측 틈으로 질소가 공급되도록 형성될 수 있다.
상기 트랜스퍼 테이블에는 상기 금형이 상기 회전판으로 이송되기 전에 상기 금형에 진동을 가하는 진동부가 구비될 수 있으며, 상기 진동부에는, 안착된 상기 금형을 고정하도록, 주변의 공기가 흡입되는 공기 흡입홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 네 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형의 상코어가 픽업됨에 따라 외부로 노출된 성형 렌즈를 흡착하여 이송하도록 형성되고, 상기 금형의 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈과, 상기 상코어에 부착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제2 성형 렌즈 이송 모듈을 포함하는 성형 렌즈 이송부; 상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈에 의해 픽업된 성형 렌즈가 안착되도록 구비되는 성형 렌즈 임시 적재부; 성형 렌즈 적재 트레이가 안착되는 성형 렌즈 적재 트레이 지지부와, 3축으로 이동 가능하게 형성되는 제1흡착유닛과 제2흡착유닛을 구비하는 성형 렌즈 적재부; 및 상기 성형 렌즈를 센터링하도록 형성되는 성형 렌즈 센터링부를 포함하며, 상기 제1흡착유닛은 상기 성형 렌즈 임시 적재부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 센터링부로 이송하도록 형성되고, 상기 제2흡착유닛은 상기 성형 렌즈 센터링부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 적재 트레이에 적재하도록 형성되는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 성형 렌즈 임시 적재부에는 상기 하코어보다 넓은 면적을 가지는 안착면이 형성된다.
상기 성형 렌즈 센터링부는 상기 성형 렌즈 임시 적재부와 상기 성형 렌즈 적재부 사이에 배치된다.
상기 제1흡착유닛과 상기 제2흡착유닛은 상기 성형 렌즈 센터링부의 상측에 오버랩된 위치로 이동 가능하게 형성된다.
상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈은, 상기 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 유닛을 포함한다.
상기 복수의 석션 유닛은, 하나의 진공 발생기에 병렬로 연결되고, 성형 렌즈가 흡착되었을 때에는 밸브가 열리고 성형 렌즈가 미흡착되었을 때에는 밸브가 닫히도록 이루어질 수 있다.
상기 제1흡착유닛은, 상기 성형 렌즈 임시 적재부에 안착된 성형 렌즈를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 디바이스를 포함한다.
상기 복수의 석션 디바이스는, 하나의 진공 발생기에 병렬로 연결되고, 성형 렌즈가 흡착되었을 때에는 밸브가 열리고 성형 렌즈가 미흡착되었을 때에는 밸브가 닫히도록 이루어질 수 있다.
상기 성형 렌즈 적재부는, 상기 성형 렌즈 적재 트레이의 일측을 따라 연장되는 제1가이드부재; 상기 제1가이드부재를 따라 이동 가능하도록, 상기 제1가이드부재에 설치되는 제1이동부재; 상기 제1이동부재에 설치되고, 상기 일측에 수직한 상기 성형 렌즈 적재 트레이의 타측을 따라 연장되는 제2가이드부재; 및 상기 제2가이드부재를 따라 이동 가능하도록, 상기 제2가이드부재에 설치되는 제2이동부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1흡착유닛과 상기 제2흡착유닛은 상기 제2이동부재에 각각 설치되고, 상하로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
성형 렌즈 센터링부는, 성형 렌즈가 안착되도록 형성되고, 일측에 지지벽을 구비하는 안착부; 상기 안착부 상을 슬라이드 이동하도록 형성되고, 상기 지지벽과 대향하는 제1가압면과 상기 제1가압면에 수직한 제2가압면을 구비하는 제1슬라이더; 및 상기 안착부 상을 슬라이드 이동하도록 형성되며, 상기 제2가압면과 대향하도록 배치되는 제2슬라이더를 포함할 수 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 렌즈 성형기에서 배출된 금형을 반입하는 금형 반입부; 상기 금형 반입부의 일측에 배치되고, 정상 금형과 불량 금형을 구분하여 적재하도록 형성되는 금형 적재부; 상기 금형 반입부의 타측에 배치되며, 금형이 슬라이드 이송되도록 구비되는 트랜스퍼 테이블; 및 일방향을 따라 위치하는 상기 금형 적재부, 상기 금형 반입부 및 상기 트랜스퍼 테이블 중 어느 하나에서 다른 하나로 금형을 이송하도록 형성되는 금형 이송 유닛을 포함하며, 상기 금형 이송 유닛은, 상기 금형 적재부에 적재된 정상 금형을 픽업하여 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치에 안착시키도록 형성되는 픽업장치; 및 상기 금형 반입부로 반입된 금형을 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 밀어내도록 형성되는 푸시장치를 포함하는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 픽업장치는, 불량 금형이 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 이송되면, 불량 금형을 픽업하여 상기 금형 적재부에 안착시키도록 형성된다.
상기 렌즈 성형기에서 불량 금형이 배출되면, 상기 푸시장치는 상기 금형 반입부로 반입된 불량 금형을 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 밀어내고, 상기 픽업장치는 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 이송된 불량 금형을 픽업하여 상기 금형 적재부에 안착시키도록 형성된다.
상기 렌즈 및 금형 이송 시스템은, 상기 트랜스퍼 테이블 상에서 금형을 슬라이드 이송하도록 형성되는 금형 이송 로더를 더 포함하며, 금형의 슬라이드 이송 중에 불량 금형이 발생되면, 상기 금형 이송 로더는 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 금형을 이송하고, 상기 픽업장치는 상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치로 이송된 불량 금형을 픽업하여 상기 금형 적재부에 안착시키도록 형성된다.
상기 금형 이송 유닛은, 상기 금형 반입부의 연장 방향에 수직하게 배치되는 슬라이드 가이드; 및 상기 슬라이드 가이드를 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 상기 슬라이드 가이드에 설치되는 슬라이드 부재를 더 포함하고, 상기 픽업장치와 상기 푸시장치는 상기 슬라이드 부재에 각각 승강 가능하게 설치된다.
상기 금형 적재부는, 상기 금형 반입부의 연장 방향을 따라 배치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 상기 가이드 레일에 설치되는 이동부재; 및 상기 이동부재에 설치되고, 복수의 금형 안착홈을 구비하는 금형 적재 플레이트를 포함한다.
상기 픽업장치의 이동 방향은 상기 금형 적재 플레이트의 이동 방향에 수직하게 형성된다.
상기 금형 적재 플레이트는 상기 이동부재에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 트랜스퍼 테이블의 기설정된 위치에는 안착된 금형에 진동을 가하는 진동부가 구비될 수 있으며, 상기 진동부에는, 안착된 금형을 고정하도록, 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀이 형성될 수 있다.
상기 픽업장치는, 상호 간의 거리를 조절을 통하여 금형을 클램핑 또는 언클램핑하도록 형성되는 그리퍼; 및 금형의 하부를 지지하도록 상기 그리퍼의 하부에 구비되는 지지후크를 포함하며, 상기 진동부에는 상기 지지후크가 삽입 가능하도록 상기 공기 흡입홀의 양측에서 홈이 길게 연장 형성된다.
상기 트랜스퍼 테이블은 복수의 테이블을 포함하고, 상기 진동부가 구비된 어느 하나의 테이블은 인접한 다른 하나의 테이블과 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다.
본 발명의 여섯 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 금형이 슬라이드 이송되도록 구비되는 트랜스퍼 테이블; 상기 트랜스퍼 테이블 상에서 상기 금형을 슬라이드 이송하도록 형성되는 금형 이송 로더; 및 상기 트랜스퍼 테이블 상에 오버랩되도록 배치되어, 상기 금형 이송 로더에 의해 상기 금형이 이송되는 과정 중에 성형 렌즈의 취출을 위하여 상기 금형의 상코어를 픽업하도록 형성되는 상코어 픽업부를 포함하며, 상기 상코어 픽업부는, 상하로 이동 가능하게 형성되는 이동부재; 상기 이동부재의 하부에 설치되어 상기 상코어를 흡착하도록 형성되는 흡착유닛; 및 상기 이동부재의 상하 이동에 연동하여 회전되는 금형받이를 포함하며, 상기 금형받이의 적어도 일부는, 상기 흡착유닛과 상기 트랜스퍼 테이블 사이에 위치하는 제1위치와, 상기 흡착유닛과 상기 트랜스퍼 테이블 사이에서 벗어난 제2위치 사이를 이동하도록 형성되는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상기 이동부재의 최대 상승 지점에서 상기 금형받이의 적어도 일부는 상기 제1위치에 위치하고, 상기 이동부재의 최대 하강 지점에서 상기 금형받이의 적어도 일부는 상기 제2위치에 위치한다.
상기 금형받이는, 바디; 및 상기 바디가 힌지 연결되는 힌지축을 구비하는 힌지부를 포함하며, 상기 바디는, 상기 힌지부에서 연장되는 연장부; 및 상기 연장부에 장착되고, 상기 제1위치에서 상기 흡착유닛과 마주하도록 배치되는 받이부를 포함한다.
상기 바디는 상기 힌지축과 평행하게 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 이동부재는 상승 시에 상기 힌지부를 중심으로 상기 바디가 회전할 수 있도록 상기 돌출부를 푸시하는 푸시부를 구비한다.
상기 금형받이는, 상기 받이부가 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하도록, 상기 바디에 탄성력을 가하도록 연결되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명은, 금형이 이송되는 과정 중에 성형 렌즈의 취출을 위하여 상기 금형의 상코어를 픽업하도록 형성되는 상코어 픽업부를 포함하며, 상기 상코어 픽업부는, 상하로 이동 가능하게 형성되는 이동부재; 상기 이동부재의 하부에 설치되어 상기 상코어를 흡착하도록 형성되는 흡착유닛; 및 상기 이동부재의 상하 이동에 연동하여 회전되는 금형받이를 포함하며, 상기 금형받이의 적어도 일부는, 상기 흡착유닛의 아래에 위치하는 제1위치와, 상기 흡착유닛의 아래에서 벗어난 제2위치 사이를 이동하는 렌즈 및 금형 이송 시스템을 개시한다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 금형 이송 로더가 트랜스퍼 테이블로부터 높이 보정부까지는 금형을 직선 이송하고, 높이 보정부로부터 금형 투입부까지는 금형을 회전 이송하도록 형성되므로, 금형 반입부로 반입된 금형을 금형 투입부까지 이송하는 장치를 단일화여 렌즈 및 금형 이송 시스템이 보다 심플하게 구성될 수 있다. 아울러, 이송 장치의 단일화로 인하여, 금형의 이송이 신속하게 이루어질 수 있다.
둘째, 성형 렌즈 이송부, 공기 흡입부 및 렌즈 원재료가 순차적으로 배치되고 함께 이동하도록 형성되므로, 성형 렌즈가 취출된 이후 렌즈 원재료가 투입되기 전에 금형이 신속하게 청소될 수 있다. 또한, 금형의 주기적인 청소로 인하여, 성형 렌즈의 불량률이 낮아질 수 있다.
셋째, 금형 이송 로더에 설치된 레이저 센서와 금형 센터링부에 설치된 반사판을 이용하여 금형의 디컷부를 기설정된 위치에 위치시킬 수 있고, 금형 센터링부의 제1 및 제2그리퍼에 구비되는 복수의 롤러를 이용하여 금형을 정밀하게 센터링할 수 있다. 따라서, 상코어의 분리, 성형 렌즈의 취출, 렌즈 원재료의 투입 및 상코어의 재조립 과정에서의 불량 발생이 방지될 수 있다.
넷째, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 유닛과 복수의 석션 디바이스에 의해, 하코어 상의 임의의 위치에 안착된 성형 렌즈가 성형 렌즈 적재 트레이로 이송되는 과정이 안정적으로 이루어질 수 있다. 아울러, 이송 과정에서 성형 렌즈의 센터링이 이루어져 성형 렌즈 적재 트레이에 성형 렌즈가 정위치에 적재될 수 있다.
다섯째, 금형 반입부로 반입된 금형은 푸시장치에 의해 트랜스퍼 테이블로 푸시되고, 픽업장치는 금형 적재부와 트랜스퍼 테이블 중 어느 하나에서 다른 하나로만 금형을 이송하도록 형성되므로, 금형의 사이즈가 작아지더라도 금형 반입부의 폭을 좁히지 않아도 되어, 범용성이 향상될 수 있다.
여섯째, 상코어 픽업부의 상하 이동에 연동하여, 상코어 픽업부의 상승시에는 금형받이가 픽업된 상코어의 낙하를 대비하여 상코어의 아래에 위치하도록 이동되므로, 상코어가 분리된 상태에서 장비가 셧다운되더라도 상코어의 낙하로 인한 피해가 최소화될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 및 금형 이송 시스템을 서로 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 3은 도 1의 렌즈 및 금형 이송 시스템의 평면도.
도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템에 사용되는 금형의 제1예를 보인 개념도.
도 5a와 도 5b는 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템에 사용되는 금형의 제2예를 보인 개념도.
도 6은 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템에 사용되는 렌즈 원재료의 일 예를 보인 개념도.
도 7은 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템에서 취출되는 성형 렌즈의 일 예를 보인 개념도.
도 8은 도 3에 도시된 금형 반입부의 사시도.
도 9는 도 3에 도시된 금형 적재부의 사시도.
도 10은 도 3에 도시된 금형 이송 유닛을 설명하기 위한 도면.
도 11은 도 3에 도시된 트랜스퍼 테이블을 보인 사시도.
도 12는 도 3에 도시된 금형 이송 로더의 사시도.
도 13은 도 3에 도시된 금형 센터링부를 보인 사시도.
도 14는 도 12와 도 13에 도시된 레이저 센서와 반사판에 의한 금형 센터링을 설명하기 위한 도면.
도 15는 도 13에 도시된 금형 센터링부에 의한 금형 센터링을 설명하기 위한 도면.
도 16은 도 3에 도시된 상코어 픽업부를 보인 사시도.
도 17a와 도 17b는 도 16에 도시된 금형받이의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 18은 도 3에 도시된 높이 보정부를 보인 사시도.
도 19는 도 3에 도시된 트랜스퍼 테이블 상의 금형의 위치 별 금형 이송 로더의 파지력을 설명하기 위한 도면.
도 20은 도 3에 도시된 렌즈 원재료 픽업부를 보인 사시도.
도 21은 도 3에 도시된 렌즈 원재료 임시 적재부를 보인 사시도.
도 22는 도 3에 도시된 성형 렌즈 이송부, 공기 흡입부 및 렌즈 원재료 이송부를 상부에서 바라본 사시도.
도 23은 도 3에 도시된 성형 렌즈 이송부, 공기 흡입부 및 렌즈 원재료 이송부를 저부에서 바라본 사시도.
도 24는 도 23에 도시된 제1 성형 렌즈 이송 모듈에 의해 하코어 상의 성형 렌즈가 흡착되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 25는 도 24에 도시된 복수의 석션 유닛의 개념도.
도 26은 도 3에 도시된 성형 렌즈 적재부를 보인 사시도.
도 27은 도 3에 도시된 성형 렌즈 임시 적재부를 보인 사시도.
도 28은 도 26에 도시된 제1흡착유닛에 의해 성형 렌즈 임시 적재부 상의 성형 렌즈가 흡착되는 것을 설명하기 위한 도면.
도 29는 도 3에 도시된 성형 렌즈 센터링부를 보인 사시도.
도 30은 도 1에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템의 전체 공정을 보인 개념도.
이하, 렌즈 및 금형 이송 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)을 서로 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도 3은 도 1의 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 렌즈 성형기(미도시)는 렌즈 원재료(GOB)를 기설정된 형상으로 성형하여 배출하는 장치이다. 성형 대상물인 렌즈 원재료는 금형(10)의 내부에 수용된 상태로 렌즈 성형기로 투입되고, 성형 공정을 거친 후, 렌즈 성형기로부터 배출된다.
예를 들어, 금형(10)의 내부에 사각 플레이트 형태의 렌즈 원재료(30, 도 6 참조)를 넣고, 상기 금형(10)을 렌즈 성형기로 투입하면, 고온 가열 공정 - 성형 공정 - 냉각 공정을 거치며 복수의 렌즈가 성형된 성형 렌즈(40, 도 7 참조)를 포함하는 금형(10)이 렌즈 성형기로부터 배출된다.
렌즈 성형기에는 상기 공정이 연속적으로 수행될 수 있도록 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)이 연결된다.
즉, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은 렌즈 성형기로부터 배출되는 금형(10)에서 성형이 완료된 성형 렌즈는 적재하고, 성형을 위한 렌즈 원재료를 금형(10)에 투입한 후, 상기 금형(10)을 렌즈 성형기로 재투입하도록 형성된다.
렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 렌즈 성형기에서 배출되는 금형(10)을 반입하여, 기설정된 경로를 따라 이송한 후, 다시 렌즈 성형기로 반출하도록 이루어진다. 이를 위하여, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은 금형 반입부(111) 및 금형 이송부(120)를 포함한다.
참고로, 본 실시예에서는, 금형 이송 수단(예를 들어, 컨베이어)을 구비하는 렌즈 성형기의 금형 투입부(1)가 금형 이송부에 연결된 구조를 보이고 있다. 이러한 구조에서는, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 별도의 금형 반출부가 구비되지 않는다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 렌즈 성형기의 금형 투입부(1)가 금형 이송 수단을 구비하지 않는 경우, 렌즈 및 금형 이송 시스템에는 금형 투입부(1)에 금형을 밀어 넣는 금형 반출부가 추가로 구비될 수 있다.
렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 금형(10)이 기설정된 경로를 따라 이송되는 과정 중에, 금형(10)을 분리시키도록 이루어진다. 이를 위하여, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은 금형 센터링부(130) 및 상코어 픽업부(140)를 포함한다.
아울러, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 금형(10)의 분리에 의하여 외부로 노출된 성형 렌즈(40)를 취출하여 적재하고, 렌즈 원재료(30)를 금형(10)에 투입하도록 이루어진다. 이를 위하여, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 렌즈 원재료(30)의 이송과 관련된 렌즈 원재료 픽업부(160), 렌즈 원재료 임시 적재부(170) 및 렌즈 원재료 이송부(153)와, 성형 렌즈(40)의 이송과 관련된 성형 렌즈 이송부(151, 152), 성형 렌즈 임시 적재부(191), 성형 렌즈 센터링부(192) 및 성형 렌즈 적재부(180)를 포함한다.
이때, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 성형 렌즈(40)가 취출된 이후 렌즈 원재료(30)를 투입하기 전에 금형(10)을 신속하게 청소하는 공기 흡입부(156)를 포함한다.
렌즈 및 금형 이송 시스템(100)은, 상술한 구성들과 전기적으로 연결되어, 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다. 제어부는 렌즈 성형기의 제어부와 전기적으로 연결되거나, 통신 가능하게 구성될 수 있다.
주요 위치별(도 19에 도시된 제1위치(P1) 내지 제6위치(P6))로 금형(10)이 이송되는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.
금형 반입부(111)에 의해 금형(10)은 제1위치(P1)로 이송되고, 제1위치(P1)에 위치하는 금형(10)은 푸시장치(121d)에 의해 트랜스퍼 테이블(122)의 제2위치(P2)로 이송된다. 이후, 금형(10)은 금형 이송 로더(123)에 의해 트랜스퍼 테이블(122)의 수평 안착면 제3위치(P3)를 거쳐 회전판이 위치하는 제4위치(P4)로 이송되고, 여기서 성형 렌즈(40)의 취출 및 렌즈 원재료(30)의 투입이 이루어진다. 이후, 금형(10)은 금형 이송 로더(123)에 의해 높이 보정부(124)가 위치하는 제5위치(P5)로 이송된 후, 금형 투입부(1)가 위치하는 제6위치(P6)로 이송된다.
도 4a와 도 4b는 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 사용되는 금형(10)의 제1예를 보인 개념도로서, 도 4a는 금형(10)의 사시도이고, 도 4b는 금형(10)의 단면도이다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 사용되는 금형(10)은 홀더(11), 받침판(12), 하코어(14) 및 상코어(15)를 포함한다.
본 실시예에서는, 단일 캐비티(11a)가 형성된 금형(10)을 보이고 있다. 참고로, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 금형(10)에는 다수의 캐비티가 형성될 수도 있다.
본 실시예에서, 홀더(11)에는 캐비티(11a)가 상하로 관통되게 형성된다. 홀더(11)는 라운드부(11b)와 디컷부(11c, D-Cut Portion)를 구비하며, 대략적으로 납작한 원기둥 형태로 형성된다.
라운드부(11b)는 곡면으로 형성된 부분이고, 디컷부(11c)는 평면으로 형성된 부분이다. 홀더(11)의 중심에서 디컷부(11c)까지의 거리는 상기 중심에서 라운드부(11b)까지의 거리보다 짧다. 디컷부(11c)에 의해, 홀더(11)는 납작한 원기둥의 측면 일부가 커팅된 것과 같은 형태를 가진다.
홀더(11)의 측면에는 캐비티(11a)와 연통되는 홀(11d)이 형성된다. 홀(11d)은 홀더(11) 내부의 가스가 배출되는 통로로 기능한다.
캐비티(11a)에는 하코어(14)와 상코어(15)가 삽입된다.
하코어(14)의 상부에는 성형 렌즈의 하부측 형상에 대응되는 형태를 가지는 하부 성형부가 형성된다. 상기 하부 성형부는 하코어의 중앙 부분에 위치할 수 있다.
하코어(14)의 아래에는 받침판(12)이 배치된다. 즉, 하코어(14)는 받침판(12) 위에 안착된다. 받침판(12)은 홀더(11)의 아래에 배치되어 캐비티(11a)의 하측 개구를 덮도록 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 홀더(11)의 캐비티(11a) 내에 삽입될 수도 있다.
본 실시예에서, 받침판(12)은 하코어(14)의 아래에 배치되어, 금형(10)이 트랜스퍼 테이블(122)을 따라 슬라이드 이송 시에 트랜스퍼 테이블(122)과 면접촉하도록 이루어진다. 따라서, 받침판(12)은 하코어(14)의 마모를 방지한다.
아울러, 받침판(12)의 두께는 금형(10)의 전체 높이와 관련되고, 이는 받침판(12)의 두께가 성형 렌즈(40)의 두께와 관련된다는 것을 의미한다. 따라서, 성형 렌즈(40)의 두께를 미세하게 조절하고자 할 때, 특정 두께를 가지는 받침판(12)을 이용할 수 있다.
상코어(15)는 캐비티(11a)에 삽입되어 하코어(14)를 덮도록 배치된다. 상코어(15)의 적어도 일부는 홀더(11) 내에 수용된다. 상코어(15)의 하부에는 성형 렌즈(40)의 상부측 형상에 대응되는 형태를 가지는 상부 성형부가 형성된다. 상기 상부 성형부는 상코어의 중앙 부분에 위치할 수 있다.
렌즈 성형기로 투입되는 금형(10)에서 하코어(14)와 상코어(15) 사이에는 성형될 렌즈 원재료(30)가 배치되며, 렌즈 성형기에서 배출되는 금형(10)에서 하코어(14)와 상코어(15) 사이에는 성형 렌즈(40)가 배치된다.
렌즈 성형기에서 상코어(15)가 하코어(14)를 향하여 가압되는 정도는 상코어(15)를 가압하는 수단의 이동 거리값에 의해 조절될 수 있다. 즉, 상코어(15)를 가압하는 수단의 이동 거리값에 의해, 성형 렌즈(40)의 두께가 결정된다.
도 5a와 도 5b는 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 사용되는 금형(20)의 제2예를 보인 개념도로서, 도 5a는 금형(20)의 사시도이고, 도 5b는 금형(20)의 단면도이다.
도 5a와 도 5b를 참조하면, 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 사용되는 금형(20)은 홀더(21), 받침판(22), 하코어(24), 상코어(25) 및 스톱링(26)을 포함한다. 본 제2예의 금형(20)은 앞선 제1예의 금형(10) 대비 스톱링(26)을 더 포함한다는 점에서 구성적으로 차이가 있다.
본 실시예에서는, 단일 캐비티(21a)가 형성된 금형(20)을 보이고 있다. 참고로, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 금형(20)에는 다수의 캐비티가 형성될 수도 있다.
본 실시예에서, 홀더(21)에는 캐비티(21a)가 상하로 관통되게 형성된다. 홀더(21)는 라운드부(21b)와 디컷부(21c, D-Cut Portion)를 구비하며, 대략적으로 납작한 원기둥 형태로 형성된다.
라운드부(21b)는 곡면으로 형성된 부분이고, 디컷부(21c)는 평면으로 형성된 부분이다. 홀더(21)의 중심에서 디컷부(21c)까지의 거리는 상기 중심에서 라운드부(21b)까지의 거리보다 짧다. 디컷부(21c)에 의해, 홀더(21)는 납작한 원기둥의 측면 일부가 커팅된 것과 같은 형태를 가진다.
홀더(21)의 측면에는 캐비티(21a)와 연통되는 홀(21d)이 형성된다. 홀(21d)은 홀더(21) 내부의 가스가 배출되는 통로로 기능한다.
캐비티(21a)에는 하코어(24)와 상코어(25)가 삽입된다.
하코어(24)의 상부에는 성형 렌즈의 하부측 형상에 대응되는 형태를 가지는 하부 성형부가 형성된다. 상기 하부 성형부는 하코어의 중앙 부분에 위치할 수 있다.
하코어(24)의 아래에는 받침판(22)이 배치된다. 즉, 하코어(24)는 받침판(22) 위에 안착된다. 받침판(22)은 홀더(21)의 캐비티(21a) 내에 삽입될 수도 있고, 도시된 바와 같이 홀더(21)의 아래에 배치되어 캐비티(21a)의 하측 개구를 덮도록 형성될 수도 있다.
본 실시예에서, 받침판(22)은 홀더(21)와 하코어(24)의 아래에 배치되어, 금형(20)이 트랜스퍼 테이블(222)을 따라 슬라이드 이송 시에 트랜스퍼 테이블(222)과 면접촉하도록 이루어진다. 따라서, 받침판(22)은 홀더(21)와 하코어(24)의 마모를 방지한다.
상코어(25)는 캐비티(21a)에 삽입되어 하코어(24)를 덮도록 배치된다. 상코어(25)의 적어도 일부는 홀더(21) 내에 수용된다. 상코어(25)의 하부에는 성형 렌즈(40)의 상부측 형상에 대응되는 형태를 가지는 상부 성형부가 형성된다. 상기 상부 성형부는 상코어의 중앙 부분에 위치할 수 있다.
스톱링(26)은 소정 높이를 갖는 원형 링 형태로 형성되어, 내부에 홀더(21)를 수용하도록 이루어진다. 렌즈 성형기에서 상코어(25)를 가압하는 수단이 하방으로 이동 시에, 스톱링(23)에 닿으면 하방으로의 이동이 제한된다. 즉, 스톱링(23)의 높이에 의해, 성형 렌즈(40)의 두께가 결정된다.
스톱링(26)의 측면에는 관통홀(26a)이 형성된다. 관통홀(26a)은 스톱링(26) 내부의 가스가 배출되는 통로로 기능한다.
렌즈 성형기로 투입되는 금형(20)에서 하코어(24)와 상코어(25) 사이에는 성형될 렌즈 원재료(30)가 배치되며, 렌즈 성형기에서 배출되는 금형(20)에서 하코어(24)와 상코어(25) 사이에는 성형 렌즈(40)가 배치된다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 제1예의 금형(10)이 이송되는 과정을 예로 들어 설명한다. 참고로, 제2예의 금형(20)이 이송되는 과정에서는, 제1예의 금형(10)이 이송되는 과정 대비, 금형(20)의 센터링 이전에 금형 이송 로더(123)에 의해 스톱링(26)이 분해되고, 금형(20)이 높이 보정부(124)로 이송되기 전에 스톱링(26)이 재조립되는 과정이 추가로 수행된다.
도 6은 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 사용되는 렌즈 원재료(30)의 일 예를 보인 개념도이고, 도 7은 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에서 취출되는 성형 렌즈(40)의 일 예를 보인 개념도이다. 참고로, (a)는 평면도이고, (b)는 측면도이다.
도 6을 참조하면, 렌즈 원재료(30)는 소정 두께를 갖는 얇은 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 렌즈 원재료(30)가 사각 플레이트 형태로 형성된 것을 보이고 있다.
도 7을 참조하면, 성형 렌즈(40)에는 성형부(40a)가 형성된다. 본 도면에서는, 성형부(40a)가 양면에서 볼록한 형태로 돌출 형성된 것을 보이고 있다. 성형 렌즈(40)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 커팅을 통하여 다수의 렌즈로 분리될 수 있다.
참고로, 성형부(40a)의 형성으로 인하여, 성형 렌즈(40)의 두께는 렌즈 원재료(30)의 두께보다 조금 얇아진다.
이하에서는, 기존의 렌즈 및 금형 이송 공정을 보다 단순화할 수 있는 렌즈 및 금형 이송 시스템(100), 그리고 렌즈 및 금형 이송 공정에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
참고로, 도 8 내지 도 29은 도 1 내지 도 3에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 구성들을 보인 것이고, 도 30은 도 1에 도시된 렌즈 및 금형 이송 시스템의 전체 공정을 보인 개념도이다.
따라서, 도 30을 참조하여, 도 8 내지 도 29에 도시된 각 구성들의 배치와 이동 메커니즘을 이해하면, 본 발명의 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)에 대하여 쉽게 이해할 수 있다.
도 8은 도 3에 도시된 금형 반입부(111)의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 금형 반입부(111)는 렌즈 성형기의 금형 배출구와 연결되어, 렌즈 성형기에서 배출된 금형(10)을 제1위치(P1)로 반입하도록 이루어진다. 본 도면에서는, 금형 반입부(111)가 금형 배출구로부터 제1위치(P1)를 향하여 도면 상의 -Y축 방향을 따라 연장된 것을 보이고 있다.
금형 반입부(111)는 상기 금형(10)을 도면 상의 Z축 방향으로의 높이 변화가 없도록 수평방향으로 이송하는 것이 바람직하다.
금형 반입부(111)는 푸시 방식, 컨베이어 방식 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
본 도면에서는, 금형 반입부(111)가 컨베이어 방식으로 형성된 것을 보이고 있다. 구체적으로, 금형 반입부(111)는 제1롤러(111a), 제2롤러(111b), 테이블(111c) 및 컨베이어 벨트(111d)를 포함한다.
제1롤러(111a)와 제2롤러(111b)는 상호 이격되게 배치되며, 평행한 회전축을 가진다. 제1 및 제2롤러(111a, 111b)는 같은 방향(도면 상에서, 시계방향)으로 회전되어, 컨베이어 벨트(111d)의 상부를 도면 상의 -Y축 방향으로 이동시키도록 이루어진다.
제1롤러(111a)와 제2롤러(111b) 사이에는 테이블(111c)이 배치된다.
컨베이어 벨트(111d)는 제1롤러(111a)와 제2롤러(111b)에 루프 형태로 감긴다. 상측 컨베이어 벨트(111d)의 아래에는 테이블(111c)이 배치되어, 컨베이어 벨트(111d)의 상부에 안착된 금형(10)이 테이블(111c)에 지지된 상태로 이동될 수 있도록 이루어진다.
금형 반입부(111)의 측판(111f)은 착탈 가능하게 구성된다. 따라서, 작업자는 측판(111f)을 분리하여, 컨베이어 벨트(111d)를 쉽게 교체할 수 있다.
금형 반입부(111)에는 금형(10)이 제1위치(P1)를 넘어서는 위치까지 이동하지 못하도록 하는 스토퍼(111e)가 구비될 수 있다. 스토퍼(111e)는 제1위치(P1)의 후방측에 금형 배출구와 마주하도록 배치되며, 컨베이어 벨트(111d)를 덮도록 배치된다. 금형(10)이 제1위치(P1)에 도달하면, 컨베이어 벨트(111d)가 회전하더라도 금형(10)은 스토퍼(111e)에 가로막혀 더 이상 이동하지 못하게 된다.
도 9는 도 3에 도시된 금형 적재부(113)의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 금형 적재부(113)는 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 구동 초기에 투입될 정상 금형(10) 또는 구동 중 발생한 불량 금형(10)을 적재하도록 형성된다.
금형 적재부(113)는 금형(10)의 하부 형상에 대응되는 금형 안착홈(113a)을 구비하며, 상기 금형 안착홈(113a)의 바닥에는 금형(10)의 안착 여부를 감지하는 센서(113b)가 구비될 수 있다. 상기 금형 안착홈(113a)은 매트릭스 형태로 배열된다. 본 도면에서는, 금형 안착홈(113a)이 도면 상의 X축과 Y축 방향을 따라 매트릭스 형태로 배열된 것을 보이고 있다.
참고로, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 구동 초기에 금형 적재부(113)에 적재된 정상 금형(10)을 기설정된 위치로 이송하거나, 구동 중 발생한 불량 금형(10)을 금형 적재부(113)에 적재하는 것은 후술하는 금형 이송 유닛(121, 도 10 참조)이 담당한다. 도 10을 참조하면, 금형 이송 유닛(121)의 픽업장치는 도면 상의 X축과 Z축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성된다.
금형 적재부(113)는 도면 상의 Y축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성된다.
이처럼, 금형 이송 유닛(121)의 픽업장치가 도면 상의 X축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성되고, 금형 적재부(113)가 도면 상의 Y축 방향을 따라 이동 가능하게 구성되므로, 금형(10)이 도면 상의 X축과 Y축 방향으로 이송될 수 있다.
본 도면에서는, 상기 이동을 위하여 금형 적재부(113)가 가이드 레일(113c)과 이동부재(113d)에 의해 이동 가능하게 구성된 것을 보이고 있다. 가이드 레일(113c)은 도면 상의 Y축 방향을 따라 연장된다. 즉, 가이드 레일(113c)은 금형 반입부(111)의 연장 방향을 따라 배치된다. 이동부재(113d)는 가이드 레일(113c)을 따라 슬라이드 이동 가능하도록 가이드 레일(113c)에 설치된다.
이동부재(113d)에는 금형 적재 플레이트(113e)가 장착된다. 금형 적재 플레이트(113e)에는 금형(10)이 안착되는 복수의 금형 안착홈(113a)이 형성된다.
금형 적재 플레이트(113e)에는 픽업장치(121c)가 -Z축 방향으로 하강하여 금형(10)을 픽업하거나 적재 시에 픽업장치(121c)의 지지후크(121c")가 삽입될 수 있는 홀(113f) 또는 홈이 형성될 수 있다. 상기 홀(113f) 또는 홈은 금형 안착홈(113a)의 양측에 형성된다.
금형 적재 플레이트(113e)는 이동부재(113d)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 금형(10)이 변경되면, 작업자는 이에 대응되는 금형 안착홈(113a)을 구비하는 금형 적재 플레이트(113e)로 교체할 수 있다. 따라서, 본 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 범용성이 향상될 수 있다.
도 10은 도 3에 도시된 금형 이송 유닛(121)의 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 금형 반입부(111)의 일측에는 앞서 설명한 금형 적재부(113)가 배치되고, 금형 반입부(111)의 타측에는 후술할 트랜스퍼 테이블(122)이 배치된다.
금형 이송 유닛(121)은 일방향을 따라 위치하는 금형 적재부(113), 금형 반입부(111) 및 트랜스퍼 테이블(122) 중 어느 하나에서 다른 하나로 금형을 이송하도록 형성된다. 이를 위하여, 금형 이송 유닛(121)은 픽업장치(121c)와 푸시장치(121d)를 포함한다.
픽업장치(121c)는 금형 적재부(113)와 트랜스퍼 테이블(122) 중 어느 하나에서 다른 하나로 금형(10)을 이송하도록 형성된다.
렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 구동 초기에, 픽업장치(121c)는 금형 적재부(113)에 적재된 정상 금형(10)을 픽업하여 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치(도면 상에서 제2위치(P2))에 안착시키도록 이루어진다. 여기서, 상기 기설정된 위치는 진동부(122a)가 될 수 있다. 픽업장치(121c)의 이동 방향(도면 상의 X축 방향)은 금형 적재 플레이트(113e)의 이동 방향(도면 상의 Y축 방향)에 수직하다.
푸시장치(121d)는 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)로 반입된 금형(10)을 푸시하여 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 이송하도록 형성된다. 이를 위해, 금형 반입부(111)와 트랜스퍼 테이블(122)은 금형(10)이 슬라이드 이동 가능하게 연결된다. 구체적으로, 제1위치(P1)의 금형 반입부(111)와 기설정된 위치의 트랜스퍼 테이블(122)은 상호 인접하게 배치되고, 상호 동일 평면을 형성할 수 있다.
한편, 렌즈 성형 시스템에서 금형(10)이 이동하는 과정에서 불량 금형(10)이 발생할 수 있다. 불량 금형(10)은 렌즈 성형기의 금형 이송 과정에서 발생할 수도 있고, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 금형 이송 과정에서 발생할 수도 있다.
렌즈 성형기에서 불량 금형(10)이 배출되는 경우, 푸시장치(121d)는 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)로 반입된 불량 금형(10)을 푸시하여 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 이송하도록 형성된다. 즉, 푸시장치(121d)는 렌즈 성형기에서 배출되는 금형(10)의 불량 여부와 무관하게 항상 동일하게 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)로 반입된 금형(10)을 푸시하여 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 이송하도록 형성된다. 픽업장치(121c)는 불량 금형(10)이 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 이송되면, 불량 금형(10)을 픽업하여 금형 적재부(113)에 안착시키도록 형성된다.
금형(10)의 슬라이드 이송 중에 불량 금형이 발생되면, 후술하는 금형 이송 로더(123)가 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 금형을 이송하도록 형성된다. 픽업장치(121c)는 트랜스퍼 테이블(122)의 기설정된 위치로 이송된 불량 금형(10)을 픽업하여 금형 적재부(113)에 안착시키도록 형성된다.
상기 메커니즘을 정리하면, 금형 반입부(111)로 반입된 금형(10)은 푸시장치(121c)에 의해 트랜스퍼 테이블(122)로 푸시되고, 픽업장치(121d)는 금형 적재부(113)와 트랜스퍼 테이블(122) 중 어느 하나에서 다른 하나로 금형(10)을 이송하도록 형성된다. 즉, 픽업장치(121d)는 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)로 반입된 금형(10)을 픽업하지 않는다.
만일, 픽업장치(121d)가 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)로 반입된 금형(10)을 픽업하도록 이루어진다면, 금형(10)의 사이즈가 작아지는 경우 금형 반입부(111)의 폭을 좁혀야 한다. 그러나, 이와 같은 금형 이송 유닛(121)이 적용되는 경우, 금형(10)의 사이즈가 작아지더라도 금형 반입부(111)의 폭을 좁히지 않아도 되므로, 범용성이 향상될 수 있다.
픽업장치(121c)와 푸시장치(121d)는 도면 상의 X축 방향과 Z축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성된다.
도면 상의 X축 방향으로의 이동을 위하여, 금형 이송 유닛(121)은 슬라이드 가이드(121a) 및 슬라이드 부재(121b)를 포함한다.
슬라이드 가이드(121a)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장된다. 즉, 슬라이드 가이드(121a)는 금형 반입부(111)의 연장 방향에 수직하게 배치된다.
슬라이드 부재(121b)는 슬라이드 가이드(121a)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 슬라이드 가이드(121a)에 설치된다. 즉, 슬라이드 부재(121b)는 도면 상의 X축 방향을 따라 이동 가능하게 형성된다.
픽업장치(121c)와 푸시장치(121d)는 슬라이드 부재(121b)에 각각 승강 가능하게 설치된다.
구체적으로, 슬라이드 부재(121b)에는 제1승강 가이드(121e)와 제2승강 가이드(121g)가 도면 상의 X축 방향을 따라 나란하게 배치된다. 제1승강 가이드(121e)와 제2승강 가이드(121g) 각각은 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장된다.
제1승강 가이드(121e)에는 제1승강부재(121f)가 설치되어 도면 상의 Z 축 방향을 따라 이동 가능하게 구성된다. 제1승강부재(121f)에는 픽업장치(121c)가 설치된다.
픽업장치(121c)는 금형(10)을 픽업하여 이송할 수 있도록 그리퍼(121c')와 지지후크(121c")를 구비한다.
그리퍼(121c')는 상호 간의 거리 조절을 통하여 금형(10)을 그립핑 또는 언그립핑하도록 형성된다. 본 실시예에서는, 그리퍼(121c')가 상호 마주하는 두 개의 암을 구비하고, 상기 두 개의 암이 금형(10)을 양측에서 그립핑하도록 이루어지는 구조를 보이고 있다.
지지후크(121c")는 그리퍼(121c')의 하부에 구비되어, 그리퍼(121c')가 금형(10)을 그립핑한 상태에서 금형(10)의 하부를 지지하도록 이루어진다. 즉, 지지후크(121c")는 금형(10)의 픽업 시에 금형(10)의 하부를 지지하여 금형(10)의 낙하를 방지한다.
본 실시예에서는, 그리퍼(121c')가 두 개의 암으로 구성되고, 각 암의 하부에 금형(10)의 하부를 지지하는 지지후크(121c")가 구비된 것을 보이고 있다.
제2승강 가이드(121g)에는 제2승강부재(121h)가 설치되어 도면 상의 Z 축 방향을 따라 이동 가능하게 구성된다. 제2승강부재(121h)에는 푸시장치(121d)가 설치된다.
푸시장치(121d)는 금형(10)의 일측에 접촉되어 금형(10)을 푸시하는 푸시부재(121d')를 포함한다. 푸시부재(121d')는 평평한 형태로 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이 금형(10)의 외주면 일부를 감싸는 라운드진 형태로 형성될 수도 있다.
도 11은 도 3에 도시된 트랜스퍼 테이블(122)을 보인 사시도이다.
도 11을 참조하면, 트랜스퍼 테이블(122)은 금형(10)이 안착되어 슬라이드 이송되도록 구비된다. 본 실시예에서는, 트랜스퍼 테이블(122)이 제1위치(P1)와 제5위치(P5) 사이에서 도면 상의 X축 방향을 따라 배열된 것을 보이고 있다.
금형(10)은 진동부(122a)에서 진동을 받은 후에, 회전판(122b)에서 센터링을 위해 회전되도록 이루어진다.
트랜스퍼 테이블(122)은 복수의 테이블을 포함할 수 있다. 복수의 테이블 각각은 금형이 슬라이드 이송될 수 있도록 수평 안착면을 구비한다.
본 실시예에서는, 진동부(122a)가 구비된 테이블과, 회전판(122b)이 구비된 테이블이 상호 인접하게 배치된 것을 보이고 있다. 본 실시예에서, 제2위치(P2)는 진동부(122a)가 위치하는 부분이고, 제4위치(P4)는 회전판(122b)이 위치하는 부분이며, 제3위치(P3)는 제2위치(P2)와 제4위치(P4) 사이의 금형(10)이 슬라이드 이송되는 부분이다.
본 실시예에서는 금형(10)이 푸시장치(121d)에 의해 금형 반입부(111)의 제1위치(P1)에서 트랜스퍼 테이블(122)의 제2위치(P2)로 푸시되는 것을 보이고 있다. 푸시장치(121d)에 의해 금형(10)이 제2위치(P2)로 푸시되면, 금형(10)은 제2위치(P2)에 위치하는 진동부(122a)에 의해 진동을 받는다.
금형 이송 로더(123)는 금형(10)에 진동이 가해진 후, 금형(10)을 그립핑하여 트랜스퍼 테이블(122) 상의 제2위치(P2)에서 제3위치(P3) 및 제4위치(P4)로 순차적으로 이송하도록 이루어진다.
이처럼, 푸시장치(121d)에 의해 푸시된 금형(10)이 놓이는 제2위치(P2)에 진동부(122a)가 위치함으로써, 금형(10) 이송의 사이클 타임이 줄어들 수 있다.
물론, 푸시장치(121d)에 의해 푸시된 금형(10)이 놓이는 제2위치(P2)에 진동부(122a)가 구비되지 않을 수도 있다. 이 경우, 금형 이송 로더(123)는 금형(10)을 그립핑하여 진동부(122a)로 이송하고, 진동이 가해지는 동안 금형(10)을 언그립핑하며, 진동이 종료되면 금형(10)을 그립핑하여 이송하도록 이루어진다.
참고로, 본 실시예에서 제3위치(P3)는 회전판(122b)이 구비된 테이블 상에 위치한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3위치(P3)의 테이블은 진동부(122a)가 구비된 테이블 및 회전판(122b)이 구비된 테이블과 별도로 구비될 수도 있다.
진동부(122a)는 안착된 금형(10)에 진동을 가하도록 형성된다. 이를 위해, 진동부(122a)가 구비된 테이블의 하부에는 테이블에 진동을 가하는 진동 모듈이 설치된다.
진동부(122a)에는 안착된 금형(10)을 고정하도록 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀(122a')이 형성된다. 공기 흡입홀(122a')을 통해 금형(10)이 고정됨으로써, 진동부(122a)에 의해 금형(10)에 진동이 가해질 때, 금형(10)이 진동에 의해 진동부(122a)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
금형(10)이 진동부(122a)로 이송되면, 진동 모듈이 구동되어 테이블을 진동시키도록 형성된다. 이에 따라, 안착된 금형(10)에 진동이 전달되고, 상기 진동에 의해 성형 렌즈(40)가 하코어(14)와 상코어(15)로부터 분리될 수 있다.
진동부(122a)에는 픽업장치(121c)의 지지후크(121c")가 삽입 가능한 홈(122a")이 형성된다. 홈(122a")은 그리퍼(121c')의 언그립핑 시에 지지후크(121c")의 이동을 고려하여 길게 연장 형성된다. 홈(122a")은 공기 흡입홀(122a')의 양측에 각각 구비될 수 있다.
진동부(122a)가 구비된 테이블은 이에 인접한 테이블과 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다. 도면 상에서, 진동부(122a)가 구비된 테이블은 회전판(122b)이 구비된 테이블 및 금형 반입부(111)와 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다.
상기 배치에 의해, 진동부(122a)에서 진동이 발생하더라도, 진동부(122a)에 인접한 회전판(122b)이 구비된 테이블 및 금형 반입부(111)에 진동이 전달되지 않아서, 진동으로 인한 기기 손상 내지는 오작동이 방지될 수 있다.
회전판(122b)은 안착된 금형(10)을 회전시키도록 형성된다. 회전판(122b)은 360도로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 회전판(122b)은 상코어 픽업부(140)와 오버랩되는 위치에 위치한다.
회전판(122b)에는 안착된 금형(10)을 고정하도록 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀(122b')이 형성된다. 공기 흡입홀(122b')을 통해 금형(10)이 고정됨으로써, 회전판(122b)이 회전될 때, 금형(10)이 회전판(122b) 상에서 헛돌거나 원심력에 의해 회전판(122b)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 회전판(122b)에는 질소 공급홀(122b")이 형성된다. 금형(10)이 금형 센터링부(130)에 의해 센터링되면, 질소 공급홀(122b")을 통하여 질소가 공급되도록 이루어진다. 공급된 질소는 금형(10)에 진동을 일으켜서, 상기 진동에 의해 성형 렌즈(40)가 하코어(14)와 상코어(15)로부터 분리되도록 한다.
금형(10)이 센터링된 상태에서, 질소 공급홀(122b")은 홀더(11)의 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 질소 공급홀(122b")은 홀더(11)와 홀더(11)의 내부에 수용되는 받침판(12) 사이의 틈에 위치할 수 있다.
그러나 질소 공급홀(122b")의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 질소 공급홀(122b")은 받침판(12)과 오버랩되도록 배치될 수도 있다.
금형(10)이 도면 상의 X축 방향을 따라 어느 하나의 테이블에서 이에 인접한 다른 하나의 테이블로 걸림없이 슬라이드 이송될 수 있도록, 상호 마주하도록 배치되는 두 테이블의 측면에는 하향 경사진 경사부(122")가 형성될 수 있다.
렌즈 성형 시스템을 장시간 가동하다 보면, 외적 요인에 의해 인접한 테이블 상호 간에 미세한 높이 차이가 발생할 수 있다. 만일, 금형(10)이 이송되는 방향을 따라 테이블의 높이가 높아지게 되면, 테이블 간을 이동 시에 금형(10)뿐만 아니라 성형 렌즈(40) 내지는 렌즈 원재료(30)에 충격이 가해질 수 있다.
경사부(122")는 테이블 간을 이동하는 금형(10)의 이송을 가이드하도록 이루어진다. 즉, 금형(10)은 이송될 테이블의 경사부(122")에 의해 가이드되어, 테이블 간을 이동 시에 충격이 최소화된 상태로 스무드하게 이송될 수 있다.
정상적인 프로세스에서 금형(10)은 일방향(도면 상의 +X축 방향)을 따라 이송되지만, 불량 금형 발생시에는 금형(10)이 일방향에 반대되는 방향(도면 상의 -X축 방향)을 따라 이송된다. 이를 고려하여, 경사부(122")는 상호 인접하게 배치되는 두 테이블 모두에 구비되는 것이 바람직하다.
도 12는 도 3에 도시된 금형 이송 로더(123)의 사시도이다.
도 12를 도 19와 함께 참조하면, 금형 이송 로더(123)는 금형(10)을 트랜스퍼 테이블(122)에서 금형 투입부(1)까지(P2~P6) 슬라이드 이송하도록 형성된다. 금형 이송 로더(123)가 금형(10)을 이송하는 동작을 크게 나누어 보면, 금형(10)을 트랜스퍼 테이블(122)로부터 높이 보정부(124)까지(P2~P5) 직선 이송하는 동작과, 금형(10)을 높이 보정부(124)로부터 금형 투입부(1)까지(P5~P6) 회전 이송하는 동작으로 이루어질 수 있다.
금형 이송 로더(123)는 직선 이송을 위해서 도면 상의 X축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성되고, 회전 이송을 위해서 도면 상의 Z축을 중심으로 회전 가능하게 구성된다.
아울러, 금형 이송 로더(123)는 도면 상의 Z축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성된다. 예를 들어, 스톱링(26)을 구비하는 금형(20)이 사용되는 경우, 스톱링(26)의 분해 및 조립 시에 금형 이송 로더(123)는 스톱링(26)을 그립핑하여 도면 상의 Z축 방향을 따라서 이동시키도록 이루어진다.
금형 이송 로더(123)는 이송 가이드(123a), 이송부재(123b), 승강 가이드(123c), 승강부재(123d) 및 그립핑 유닛(123e)을 포함한다.
이송 가이드(123a)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장된다. 즉, 이송 가이드(123a)는 트랜스퍼 테이블(122)의 연장 방향을 따라 배치된다.
이송부재(123b)는 이송 가이드(123a)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 이송 가이드(123a)에 설치된다.
승강 가이드(123c)는 이송부재(123b)에 설치되며, 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장된다.
승강부재(123b)는 승강 가이드(123c)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 승강 가이드(123c)에 설치된다. 승강부재(123b)에는 레이저 발신부와 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서(123f)가 설치된다. 레이저 센서(123f)는 금형(10)의 센터링을 위한 구성으로서, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
그립핑 유닛(123e)은 승강부재(123d)에 도면 상의 Z축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어, 금형(10)을 그립핑하도록 이루어진다. 그립핑 유닛(123e)은 상호 마주하도록 배치되어 상호 간의 거리를 조절 가능하도록 형성되는 두 개의 그립핑 암을 구비한다.
이하에서는, 금형(10)의 센터링 과정에 대하여 설명한다.
도 13은 도 3에 도시된 금형 센터링부(130)를 보인 사시도이고, 도 14는 도 12와 도 13에 도시된 레이저 센서(123f)와 반사판(137)에 의한 금형(10)의 센터링을 설명하기 위한 도면이며, 도 15는 도 13에 도시된 금형 센터링부(130)에 의한 금형(10)의 센터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 금형 센터링부(130)는 회전판(122b)에 안착된 금형(10)을 양측에서 가압하여 센터링하도록 이루어진다.
금형 센터링부(130)는 이동 가이드(131), 이동부재(132) 및 그립핑 유닛(133)을 포함한다.
이동 가이드(131)는 도면 상의 Y축 방향을 따라 연장된다. 즉, 이동 가이드(131)는 트랜스퍼 테이블(122)의 연장 방향에 수직하게 배치된다.
이동부재(132)는 이동 가이드(131)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록, 이동 가이드(131)에 설치된다.
그립핑 유닛(133)은 이동부재(132)에 설치되고, 금형(10)을 양측에서 그립핑하기 위한 제1그리퍼(133a)와 제2그리퍼(133b)를 구비한다. 제1 또는 제2그리퍼(133a, 133b)의 전면부에는 반사판(137)이 설치된다. 본 실시예에서는, 제1그리퍼(133a)의 전면부에 반사판(137)이 설치된 것을 보이고 있다.
금형(10)의 센터링은 크게 두 단계로 이루어진다. 먼저, 금형(10)이 안착된 회전판(122b)이 회전되어 금형(10)의 디컷부(11c)가 특정 위치에 위치하도록 금형(10)을 1차로 개략적으로 정렬시킨다. 이후, 금형 센터링부(130)가 금형(10)을 그립핑하여 금형(10)을 2차로 정밀하게 정렬시킨다.
금형(10)이 1차 정렬되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
회전판(122b)에 의해 금형(10)이 회전하는 동안에 레이저 센서(123f)와 반사판(137)은 금형(10)의 양측에 각각 배치된다. 이를 위해, 금형 이송 로더(123)에 의해 금형(10)이 회전판(122b)으로 이송되면, 그리핑 유닛(123e)은 금형(10)을 언그립핑하고, 승강부재(123d)는 반사판(137)에 대응되는 높이로 상승하도록 이루어질 수 있다.
회전판(122b)에 의해 금형(10)이 회전하는 동안에, 금형(10)의 어느 일 위치에서 반사판(137)은 레이저 발신부에서 조사되는 레이저를 레이저 수신부를 향하여 반사하도록 형성된다. 상기 어느 일 위치는 금형(10)의 디컷부(11c)가 특정 위치에 위치한 상태에 해당한다.
상기 어느 일 위치를 제외한 위치에서, 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 금형(10)의 라운드부(11b)에 의해 차단된다. 그러나, 상기 어느 일 위치에서, 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 금형(10)의 디컷부(11c)에 의해 상기 차단이 해소된다. 즉, 상기 어느 일 위치에서, 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 반사판(137)에 도달하고, 반사된 레이저는 레이저 수신부로 입사된다.
레이저 발신부에서 조사되는 레이저가 반사판(137)에 의해 반사되어 레이저 수신부로 수신되는 광경로는 회전판(122b)의 중심으로부터 편심되게 위치한다. 금형(10)이 회전판(122b)의 중심에 위치하는 경우, 금형(10)의 중심으로부터 디컷부(11c)까지의 거리는 회전판(122b)의 중심으로부터 상기 광경로까지의 거리보다 짧게 형성된다.
따라서, 상기 광경로 상에 라운드부(11b)가 배치되면, 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 라운드부(11b)에 의해 가로막힌다. 반면에, 디컷부(11c)가 형성된 부분으로 인해 상기 광경로 상에 라운드부(11b)가 배치되지 않으면, 레이저 발신부에서 조사되는 레이저는 반사판(137)에 도달하고, 반사된 레이저는 레이저 수신부로 입사된다.
레이저 수신부로 레이저의 입사가 감지되면, 회전판(122b)은 회전 구동을 정지한다. 이에 따라, 금형(10)의 디컷부(11c)가 특정 위치에 위치한 상태가 된다.
다음으로, 금형(10)이 2차 정렬되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
금형(10)이 1차 정렬되어 금형(10)의 디컷부(11c)가 특정 위치에 위치한 상태가 되면, 금형 센터링부(130)의 그립핑 유닛(133)이 금형(10)을 그립핑하도록 형성된다.
이를 위해, 제1그리퍼(133a)와 제2그리퍼(133b)가 서로 멀어지도록 배치된 상태에서, 이동부재(132)가 도면 상의 Y축 방향을 따라 이동되어, 제1그리퍼(133a)와 제2그리퍼(133b) 사이에 금형(10)이 위치하도록 한다. 이후, 제1그리퍼(133a)와 제2그리퍼(133b)가 서로 가까워지도록 이동되어 금형(10)을 그립핑하도록 형성된다.
제1그리퍼(133a)에는 디컷부(11c)에 구름 접촉되는 복수의 롤러(136)가 상호 이격되게 배치되고, 제2그리퍼(133b)에는 라운드부(11b)에 구름 접촉되는 복수의 롤러(135)가 상호 이격되게 배치된다. 제1그리퍼(133a)에 구비되는 복수의 롤러(136)는 디컷부(11c)를 정밀하게 정렬하는 기능을 하고, 제2그리퍼(133b)에 구비되는 복수의 롤러(135)는 라운드부(11b)를 지지하는 기능을 한다.
제1그리퍼(133a)와 제2그리퍼(133b)가 금형(10)을 그립핑하면, 디컷부(11c)가 복수의 롤러(136)에 구름 접촉되어 정밀하게 정렬된다. 예를 들어, 디컷부(11c)가 도면 상의 Y축 방향을 기준으로 살짝 경사지게 배치된 경우, 디컷부(11c)는 복수의 롤러(136)에 의해 가압되어 도면 상의 Y축 방향과 일치하도록 정렬될 수 있다. 이때, 복수의 롤러(135)는 디컷부(11c)의 반대측에 위치하는 라운드부(11b)를 지지하도록 이루어진다.
본 실시예에서는, 제1 및 제2그리퍼(133a, 133b)에 각각 두 개의 롤러(135, 136)가 구비된 것을 보이고 있다. 제2그리퍼(133b)에 구비되는 두 롤러(135)가 라운드부(11b)를 안정적으로 지지할 수 있도록, 제2그리퍼(133b)에 구비되는 두 롤러(135) 사이의 간격은 제1그리퍼(133a)에 구비되는 두 롤러(136) 사이의 간격보다 넓은 것이 바람직하다.
도 16은 도 3에 도시된 상코어 픽업부(140)를 보인 사시도이다.
도 16을 도 3과 함께 참조하면, 상코어 픽업부(140)는 제4위치(P4)에서 회전판(122b)과 오버랩되도록 배치된다. 상코어 픽업부(140)는 금형 센터링부(130)에 의해 금형(10)이 센터링된 상태에서, 성형 렌즈(40)의 취출을 위하여 상코어(15)를 픽업하도록 이루어진다.
상코어 픽업부(140)는 상코어(15)의 상부를 흡착하여 도면 상의 Z축 방향으로 들어올리도록 이루어진다. 이를 위하여, 상코어 픽업부(140)는 구동 유닛(141), 이동부재(142) 및 흡착유닛(143)을 포함한다.
구동 유닛(141)은 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 배치되어 길이가 가변 가능하게 형성된다. 예를 들어, 구동 유닛(141)은 전동 실린더가 될 수 있다.
이동부재(142)는 구동 유닛(141)에 연결되어, 구동 유닛(141)의 구동에 의해 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 본 도면에서는, 이동부재(142)가 구동 유닛(141)의 일측에 배치되고, 연결부재(141a)에 의해 구동 유닛(141)의 길이가 가변되는 부분과 연동된 구조를 보이고 있다.
아울러, 이동부재(142)의 상하 이동이 가이드될 수 있도록, 상코어 픽업부(140)는 가이드 레일(146)을 더 포함할 수 있다.
가이드 레일(146)은 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 길게 배치된다. 본 도면에서는, 가이드 레일(146)이 프레임(147)에 설치된 것을 보이고 있다.
이동부재(142)는 가이드 레일(146)에 설치되어, 가이드 레일(146)을 따라 슬라이드 이동 가능하도록 형성된다.
흡착유닛(143)은 이동부재(142)의 하부에 설치되어, 상코어(15)를 흡착하도록 형성된다. 흡착유닛(143)은 상코어(15)에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.
흡착유닛(143)이 상코어(15)에 접촉될 때, 상코어(15)에 큰 부하가 가해지면, 상코어(15)와 하코어(14) 사이에 위치하는 성형 렌즈(40)가 깨질 위험이 있다. 따라서, 흡착유닛(143)이 상코어(15)에 접촉 시에 상코어(15)에 가해지는 하중을 감소시키도록 본 발명에는 다음의 기술이 적용된다.
먼저, 흡착유닛(143)이 상코어(15)에 접촉될 때, 이동부재(142)의 무게는 상코어(15)에 가해지는 하중에 영향을 줄 수 있다. 이를 감안하여, 이동부재(142)에는 이동부재(142)를 상측으로 당기도록 형성되는 밸런스 웨이트(144)가 와이어(149)를 통하여 연결된다.
구체적으로, 와이어(149)는 이동부재(142)와 밸런스 웨이트(144)에 각각 연결되며, 상기 와이어(149)는 이동부재(142)와 밸런스 웨이트(144) 상에 배치되는 적어도 하나의 고정 풀리(148a, 148b)에 감기도록 형성된다. 즉, 이동부재(142)와 밸런스 웨이트(144)는 와이어(149)에 의해 매달린 형태로 배치된다. 따라서, 밸런스 웨이트(144)는 이동부재(142)에 상측으로 힘을 가하도록 형성된다.
본 도면에서는, 이동부재(142) 상에 제1 고정 풀리(148a)가 배치되고, 밸런스 웨이트(144) 상에 제2 고정 풀리(148b)가 배치된 것을 보이고 있다.제1 및 제2 고정 풀리(148a, 148b)는 상술한 프레임(147)에 설치될 수 있다.
밸런스 웨이트(144)의 무게는 이동부재(142)의 무게보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 밸런스 웨이트(144)의 무게는 이동부재(142)의 무게에 흡착유닛(143)의 무게를 더한 무게를 가지거나, 이보다 큰 무게를 가질 수 있다.
밸런스 웨이트(144)의 무게를 조절하여, 흡착유닛(143)이 상코어(15)에 접촉 시에 상코어(15)에 가해지는 하중이 거의 0이 되도록 할 수 있다. 즉, 흡착유닛(143)이 상코어(15)에 무부하 접촉되도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 밸런스 웨이트(144)가 상코어 픽업부(140)의 이동부재(142)를 상측으로 당기도록 형성되므로, 상코어 픽업부(140)의 흡착유닛(143)이 상코어(15)에 접촉 시에 상코어(15)에 가해지는 하중이 감소될 수 있다. 따라서, 성형 렌즈(40)의 취출을 위해서 금형(10)을 분리 시에 성형 렌즈(40)가 파손될 가능성이 줄어들 수 있다.
한편, 도 30을 참조하면, 흡착유닛(143)이 상코어(15)를 픽업한 상태에서, 성형 렌즈 이송부(151, 152)에 의해 성형 렌즈(40)가 취출되고, 렌즈 원재료 이송부(153)에 의해 렌즈 원재료(30)가 투입되는 과정이 수행된다. 그런데, 이 과정에서 흡착유닛(143)이나 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)이 셧다운되는 경우에, 상코어(15)가 낙하하는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 흡착유닛(143)에 의해 픽업된 상코어(15)는 상기 상코어(15)를 제외한 나머지 금형(10) 위에 위치하기 때문에 상코어(15)가 낙하하는 경우 금형(10) 전체의 파손을 불러올 수 있다.
이하에서는, 상코어(15)가 분리된 상태에서 장비가 셧다운되는 경우에, 상코어(15)의 낙하로 인한 피해를 최소화할 수 있는 금형받이(145)에 대하여 설명한다.
도 17a와 도 17b는 도 16에 도시된 금형받이(145)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 도 17a는 흡착유닛(143)이 상코어(15)를 픽업하기 위하여 하강한 상태이고, 도 17b는 흡착유닛(143)이 상코어(15)를 픽업한 후 상승한 상태를 나타낸다.
도 17a와 도 17b를 참조하면, 금형받이(145)는 이동부재(142)의 상하 이동에 연동하여 회전되도록 이루어진다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 이동부재(142)의 최대 상승 지점에서 금형받이(145)의 적어도 일부는 흡착유닛(143)과 트랜스퍼 테이블(122) 사이에 위치하는 제1위치에 위치한다. 반대로, 도 17a에 도시된 바와 같이, 이동부재(142)의 최대 하강 지점에서 금형받이(145)의 적어도 일부는 흡착유닛(143)과 트랜스퍼 테이블(122) 사이에서 벗어난 제2위치에 위치한다.
즉, 금형받이(145)의 적어도 일부는, 흡착유닛(143)의 아래에 위치하는 제1위치와, 흡착유닛(143)의 아래에서 벗어난 제2위치 사이를 이동하도록 형성된다.
따라서, 이동부재(142)가 하강하면, 금형받이(145)가 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하여, 흡착유닛(143)이 상코어(15)와 대향하도록 배치된다. 이동부재(142)의 최대 하강 지점에서 흡착유닛(143)은 상코어(15)를 픽업하도록 이루어진다.
이동부재(142)가 상승하면, 금형받이(145)가 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 이동하여, 흡착유닛(143)이 금형받이(145)와 대향하도록 배치된다. 흡착유닛(143)이 상코어(15)를 흡착한 상태인 경우, 상코어(15)의 아래에는 금형받이(145)가 배치된다. 따라서, 흡착유닛(143)이나 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)이 셧다운되어 상코어(15)가 낙하하더라도, 상코어(15)는 금형받이(145)에 안착될 수 있다.
금형받이(145)는 바디(145a) 및 상기 바디(145a)가 힌지 연결되는 힌지축을 구비하는 힌지부(145b)를 포함한다. 본 실시예에서는, 바디(145a)가 이동부재(142)에 인접한 고정부재(140a)에 힌지 연결된 것을 보이고 있다.
바디(145a)는 연장부(145c), 받이부(145d) 및 돌출부(145e)를 포함한다.
연장부(145c)는 힌지부(145b)에서 하향 연장된다. 도 17b를 참조하면, 상기 제1위치에서 연장부(145c)는 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장되게 배치된다.
받이부(145d)는 연장부(145c)에 장착되고 상기 제1위치에서 흡착유닛(143)과 마주하도록 배치된다. 도 17b를 참조하면, 받이부(145d)는 상기 제1위치에서 수평으로 배치된다. 받이부(145d)에는 낙하된 상코어가 수용될 수 있도록 리세스부(145d')가 형성될 수 있다.
돌출부(145e)는 힌지부(145b)의 힌지축과 평행하게 돌출된다. 도 17a와 도 17b를 참조하면, 상기 제2위치에서의 돌출부(145e)는 상기 제1위치에서의 돌출부(145e)보다 아래에 배치된다.
이동부재(142)에는 푸시부(142a)가 구비되며, 상기 푸시부(142a)는 상하 방향으로 돌출부(145e)와 중첩되게 배치된다.
이동부재(142a)의 상승 시에 푸시부(142a)는 돌출부(145e)를 푸시하고, 상기 푸시에 의해 바디(145a)는 힌지부(145b)를 중심으로 일방향으로 회전하게 된다. 따라서, 받이부(145d)는 상기 제2위치에서 상기 제1위치로 이동한다. 상기 제1위치에서 돌출부(145e)는 푸시부(142a)에 의해 지지되어, 바디(145a)의 회전이 제한된다.
이동부재(142a)의 하강 시에 푸시부(142a)는 돌출부(145e)로부터 멀어지고, 이에 따라 바디(145a)는 힌지부(145b)를 중심으로 상기 일방향에 반대되는 타방향으로 회전하게 된다. 따라서, 받이부(145d)는 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동한다.
푸시부(142a)가 돌출부(145e)로부터 멀어질 때, 바디(145a)는 중력에 의해 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동할 수 있다.
또는, 도시된 바와 같이, 푸시부(142a)가 돌출부(145e)로부터 멀어질 때, 바디(145a)는 바디(145a)에 탄성력을 가하는 탄성부재(145f)에 의해 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 이동하도록 형성될 수도 있다.
본 실시예에서는, 탄성부재(145f)가 고정부재(140a)와 바디(145a)에 인장된 상태로 연결되어 바디(145a)가 고정부재(140a)를 향하여 당겨지도록 형성된 것을 보이고 있다. 여기서, 탄성부재(145f)는 스프링으로 형성된다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 탄성부재(145f)는 힌지부(145b)에 설치되는 스프링 힌지가 될 수도 있다.
도 18은 도 3에 도시된 높이 보정부(124)를 보인 사시도이다.
금형 반입부(111)로 반입된 금형(10)은 트랜스퍼 테이블(122) 상의 슬라이드 이송 과정을 거쳐 렌즈 성형기의 금형 투입부(1)로 이송되는데, 트랜스퍼 테이블(122)과 금형 투입부(1) 간에는 높이 차이가 발생할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예와 같이, 금형 투입부(1)에서 금형(10)이 안착되는 면은 트랜스퍼 테이블(122)에서 금형(10)이 안착되는 면에 비하여 높을 수 있다. 이를 고려하여, 트랜스퍼 테이블(122)과 금형 투입부(1) 사이에는, 이들 간의 높이 차이를 보상하도록 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하게 구성되는 높이 보정부(124)가 배치된다.
높이 보정부(124)는, 금형(10)이 안착되면, 금형 투입부(1)에 대응되는 높이로 상승하도록 이루어진다. 이처럼, 높이 보정부(124)가 상승하여 금형 투입부(1)와 높이를 맞춤으로써, 금형(10)이 높이 보정부(124)에서 금형 투입부(1)로의 스무드한 슬라이드 이송이 가능하게 된다.
이후, 금형(10)이 금형 투입부(1)로 슬라이드 이송되면, 높이 보정부(124)는 트랜스퍼 테이블(122)에 대응되는 높이로 하강하도록 이루어진다. 즉, 트랜스퍼 테이블(122)로 이송되는 다음 금형(10)이 높이 보정부(124)로 슬라이드 이송될 수 있도록 높이를 낮추도록 형성된다.
상술한 높이 보정부(124)에 의한 높이 조절에 의해, 금형(10)은 슬라이드 방식으로 트랜스퍼 테이블(122), 높이 보정부(124), 그리고 금형 투입부(1)로 순차적으로 이송될 수 있다.
구체적으로, 트랜스퍼 테이블(122)에 안착된 금형(10)은 금형 이송 로더(123)에 의해 트랜스퍼 테이블(122)에서 높이 보정부(124)로 직선 이송된다.
이후, 높이 보정부(124)는 금형 투입부(1)에 대응되는 높이로 상승하도록 형성된다. 예를 들어, 높이 보정부(124)는 금형 투입부(1)와 동일 높이로 배치되거나, 금형 투입부(1)보다 약간 높게 배치될 수 있다.
높이 보정부(124)가 상승 시에, 금형 이송 로더(123)의 그립핑 유닛(123e)은 높이 보정부(124)에 안착된 금형(10)을 그립핑하고 있는 상태일 수 있다. 참고로, 그립핑 유닛(123e)이 금형(10)을 그립핑하고 있는 상태일지라도, 그립핑 유닛(123e)의 파지력보다 금형(10)에 가해지는 외력이 크면, 금형(10)은 그립핑 유닛(123e)에 대하여 상대 이동할 수 있다.
그립핑 유닛(123e)이 높이 보정부(124)에 안착된 금형(10)을 그립핑하는 상태에서, 높이 보정부(124)가 상승하면, 금형(10)은 그립핑 유닛(123e)에 대하여 상대 이동하도록 형성된다. 즉, 금형(10)은 높이 보정부(124)의 상승에 대응하여 그립핑 유닛(123e) 내에서 상측으로 이동된다.
높이 보정부(124)에 안착된 금형(10)은 금형 이송 로더(123)에 의해 높이 보정부(124)에서 금형 투입부(1)로 회전 이송된다.
구체적으로, 금형 이송 로더(123)는 높이 보정부(124)가 상승하면, 높이 보정부(124)에 안착된 금형(10)을 금형 투입부(1)로 슬라이드 이송시키도록 회전된다. 본 실시예에서, 금형 투입부(1)는 트랜스퍼 테이블(122)에 대하여 수직하게 배치되며, 금형 이송 로더(123)는 높이 보정부(124)에서 90도 회전되어 금형 투입부(1)로 금형(10)을 이송하도록 형성된다.
금형(10)이 금형 투입부(1)로 이송되면, 높이 보정부(124)는 트랜스퍼 테이블(122)에 대응되는 높이로 하강하도록 형성된다. 예를 들어, 높이 보정부(124)는 트랜스퍼 테이블(122)과 동일 높이로 배치되거나, 트랜스퍼 테이블(122)보다 약간 낮게 배치될 수 있다.
본 도면에서는, 높이 보정부(124)가 지지부재(124a), 가이드부재(124b), 이동부재(124c) 및 안착부재(124d)를 포함하는 것을 보이고 있다.
지지부재(124a)는 수직, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 배치된다.
가이드부재(124b)는 지지부재(124a)에 장착되고, 도면 상의 Z축 방향으로 연장되는 가이드 레일을 구비한다.
이동부재(124c)는 가이드 레일을 따라 Z축 방향으로 이동 가능하도록 가이드부재(124b)에 결합된다. 가이드부재(124b) 또는 이동부재(124c)에는 가이드부재(124b)에 대하여 상대 이동 가능하도록 구동력을 제공하는 구동모듈이 장착되거나 연결된다.
안착부재(124d)는 이동부재(124b)에 결합되고, 금형(10)이 안착되도록 수평으로 배치된다. 안착부재(124d)의 상면은 상술한 높이 보정부(124)의 안착면에 대응된다.
도 19는 도 3에 도시된 트랜스퍼 테이블(122) 상의 금형(10)의 위치 별 금형 이송 로더(123)의 파지력을 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 금형 이송 로더(123)의 그립핑 유닛(123e)은 금형(10)을 트랜스퍼 테이블(122)에서 금형 투입부(1)까지 슬라이드 이송하도록 형성된다. 이 과정에서, 그립핑 유닛(123e)은 금형(10)의 위치에 따라 금형(10)을 그립핑하는 파지력을 조절하도록 형성된다.
이를 위해, 그립핑 유닛(123e)에는 전기 신호를 이용해서 그립핑 유닛(123e)에 인가되는 진공압을 연속적이고 고정밀로 컨트롤할 수 있는 전공 레귤레이터(미도시)가 설치될 수 있다. 제어부는 전공 레귤레이터에 인가되는 전기 신호를 제어하여 그립핑 유닛(123e)의 파지력을 조절할 수 있다.
스톱링(26)을 구비하는 금형(20)의 이송 과정을 예로 들면, 그립핑 유닛(123e)은 진동부(122b)에서 금형(20)을 그립핑하여 회전판(122a)으로 직선 이송하고, 회전판(122a)에서 스톱링(26)을 분해 및 조립하며, 회전판(122a)에서 다시 금형(20)을 그립핑하여 높이 보정부(124)로 직선 이송하고, 높이 보정부(124)에서 금형 투입부(1)로 금형(20)을 회전 이송하도록 형성된다. 금형(20)이 이송되는 위치 별로 그립핑 유닛(123e)이 금형(20)을 그립핑하는 파지력은 달라질 수 있다.
예를 들어, 제2위치(P2) 즉, 그립핑 유닛(123e)이 진동부(122b)에서 금형(20)을 그립핑할 때의 파지력은 20N으로 설정된다.
제3위치(P3) 즉, 그립핑 유닛(123e)이 금형(20)을 트랜스퍼 테이블(122) 상을 슬라이드 이송할 때의 파지력은 5N으로 설정된다.
금형(20)이 스톱링(26)을 구비하는 경우라면, 회전판(122b)에서 스톱링(26)의 분해 및 조립이 이루어진다. 스톱링(26)의 분해 및 조립시에, 스톱링(26)은 트랜스퍼 테이블(122) 상에서 픽업된다. 따라서, 스톱링(26)의 낙하를 방지하기 위해서는 그립핑(123e) 유닛이 스톱링(26)을 강한 힘으로 파지해야 한다. 이를 고려하여, 제4위치(P4) 즉, 그립핑 유닛(123e)이 회전판(122b)에서 스톱링(26)을 분해 및 조립할 때의 파지력은 40N으로 설정된다.
제5위치(P5) 즉, 그립핑 유닛(123e)이 높이 보정부(124)에서 금형(20)을 그립핑할 때의 파지력은 10N으로 설정된다. 이후, 제6위치(P6) 즉, 그립핑 유닛(123e)이 금형(20)을 금형 투입부(1)로 슬라이드 이송할 때의 파지력은 5N으로 설정된다.
이처럼, 그립핑 유닛(123e)의 파지력은 스톱링(26)을 분해 및 조립할 때 가장 크고, 금형(20)을 슬라이드 이송할 때 가장 작도록 설정된다. 높이 보정부(124)의 상승 시에 그립핑 유닛(123e)의 파지력은, 높이 보정부(124)에서 금형 투입부(1)로 이송 시에 그립핑 유닛(123e)의 파지력보다 크게 설정될 수 있다.
도 20은 도 3에 도시된 렌즈 원재료 픽업부(160)를 보인 사시도이고, 도 21은 도 3에 도시된 렌즈 원재료 임시 적재부(170)를 보인 사시도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 렌즈 원재료 픽업부(160)는 렌즈 원재료 트레이(160d)에 적재된 렌즈 원재료를 픽업하여 렌즈 원재료 임시 적재부(170)로 이송하도록 형성된다.
렌즈 원재료 픽업부(160)는 제1가이드부재(161), 제1이동부재(162), 제2가이드부재(163), 제2이동부재(164), 트레이 흡착유닛(165) 및 렌즈 원재료 흡착유닛(166)을 포함한다.
제1가이드부재(161)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장된다.
제1이동부재(162)는 제1가이드부재(161)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 제1가이드부재(161)에 설치된다.
제2가이드부재(163)는 제1이동부재(162)에 설치되어, 도면 상의 Y축 방향을 따라 연장된다.
제2이동부재(164)는 제2가이드부재(163)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 제2가이드부재(163)에 설치된다. 상술한 구조에 의해, 제2이동부재(164)는 도면 상의 X축 방향과 Y축 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 제2이동부재(164)에는 트레이 흡착유닛(165)과 렌즈 원재료 흡착유닛(166)이 장착된다.
트레이 흡착유닛(165)은 렌즈 원재료 트레이(160d)를 흡착하여 들어올리도록 형성된다. 이를 위하여, 트레이 흡착유닛(165)에는 흡착부(165a)가 하방으로 연장 형성되어, 렌즈 원재료 트레이(160d)를 상측에서 흡착하여 픽업하도록 형성된다.
렌즈 원재료 트레이(160d)를 안정적으로 이송하기 위하여, 트레이 흡착유닛(165)은 복수 개로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 트레이 흡착유닛(165)은 렌즈 원재료 트레이(160d)의 상단부와 하단부를 흡착하도록 형성될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서, 트레이 흡착유닛(165)은 도면 상의 Z 방향으로는 이동되지 않도록 구성된다. 후술하는 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)는 트레이 흡착유닛(165)이 렌즈 원재료 트레이(160d)를 흡착할 수 있도록 렌즈 원재료 트레이(160d)를 기설정된 위치까지 상승시켰다가, 렌즈 원재료 트레이(160d)가 흡착되면 하강하도록 형성될 수 있다. 또한, 후술하는 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)는 트레이 흡착유닛(165)이 흡착된 렌즈 원재료 트레이(160d)를 안착시킬 수 있도록 렌즈 원재료 트레이(160d)를 기설정된 위치까지 상승시켰다가, 렌즈 원재료 트레이(160d)가 안착되면 하강하도록 형성될 수 있다.
물론, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)와 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)는 고정되고, 트레이 흡착유닛(165)이 도면 상의 Z 방향으로 이동 가능하게 형성될 수도 있다.
렌즈 원재료 흡착유닛(166)은 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)에 안착된 렌즈 원재료 트레이(160d)에서 렌즈 원재료(30)를 흡착하도록 형성된다. 렌즈 원재료 흡착유닛(166)은 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 이를 위하여, 렌즈 원재료 흡착유닛(166)은, 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장되는 가이드부재(166a)와, 가이드부재(166a)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 가이드부재(166a)에 설치되는 이동부재(166b)를 구비한다. 이동부재(166b)에는 흡착유닛(166c)이 하방으로 연장 형성되어, 렌즈 원재료를 상측에서 흡착하여 픽업하도록 형성된다.
렌즈 원재료 흡착유닛(166)은 상호 이격되게 배치되는 트레이 흡착유닛(165) 사이에 배치될 수 있다.
제1가이드부재(161)와 제2가이드부재(163)에 의해 한정되는 내측 공간에는 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a), 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b) 및 렌즈 원재료 트레이 배출부(160c)가 구비된다.
여기서, 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)는 렌즈 원재료(30)가 적재된 렌즈 원재료 트레이(160d)가 보관되는 부분이다. 렌즈 원재료 트레이(160d)에는 렌즈 원재료(30)가 하나씩 배열된 형태로 적재된다. 렌즈 원재료 트레이(160d)에는 렌즈 원재료(30)의 적어도 일부를 수용하는 홈(160f)이 매트릭스 형태로 형성될 수 있다. 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)에는 상기 렌즈 원재료 트레이(160d)가 적층된 형태로 적재될 수 있다.
렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)에는 커버(160a')가 개폐 가능하게 설치될 수 있다. 커버(160a')는 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)의 개구를 덮도록 클로즈된 상태에 있다가, 제어 신호가 인가되면 트레이 흡착유닛(165)이 렌즈 원재료 트레이(160d)를 흡착하여 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)로 이송할 수 있도록 오픈된다. 이후, 커버(160a')는 다시 클로즈되어, 렌즈 원재료 트레이 공급부(160a)로 먼지 등의 이물이 침투되는 것을 방지하도록 이루어진다.
렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)는 트레이 흡착유닛(165)에 의해 이송된 렌즈 원재료 트레이(160d)가 임시로 보관되는 부분이다. 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)는 하나의 렌즈 원재료 트레이(160d)만을 보관하도록 형성된다. 렌즈 원재료 흡착유닛(166)은 렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)에 위치하는 렌즈 원재료 트레이(160d)에서 렌즈 원재료(30)를 흡착하도록 형성된다.
렌즈 원재료 트레이 대기부(160b)에 위치하는 렌즈 원재료 트레이(160d)에서 렌즈 원재료(30)가 모두 반출되면, 트레이 흡착유닛(165)은 렌즈 원재료 트레이(160d)를 흡착하여 렌즈 원재료 트레이 배출부(160c)로 이송하도록 형성된다.
렌즈 원재료 트레이 배출부(160c)는 렌즈 원재료 흡착유닛(166)에 의해 렌즈 원재료(30)가 모두 픽업된 렌즈 원재료 트레이(160d)가 보관되는 부분이다. 렌즈 원재료 트레이 배출부(160c)에는 상기 렌즈 원재료 트레이(160d)가 적층된 형태로 적재될 수 있다.
도 21을 참조하면, 렌즈 원재료 임시 적재부(170)에는 렌즈 원재료(30)가 렌즈 원재료 이송부(153)에 의해 픽업되기 전에 임시로 적재되도록 형성된다.
렌즈 원재료 임시 적재부(170)는 가이드부재(171), 이동부재(172), 임시 적재유닛(173) 및 센터링 유닛(174)을 포함한다.
가이드부재(171)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장되며, 이동부재(172)는 가이드부재(171)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 가이드부재(171)에 설치된다.
임시 적재유닛(173)은 바디(173a), 적재부(173a), 제1가이드부(173b), 제2가이드부(173c)를 포함한다.
바디(173a)는 이동부재(172)에 설치되어 도면 상의 X축 방향을 따라 이동 가능하게 형성된다.
적재부(173b)는 바디(173a)에 구비되고, 렌즈 원재료(30)를 적재하도록 형성된다. 렌즈 원재료(30)가 플레이트 형태로 형성되는 경우 적재부(173b)는 평면 형태로 형성되고, 렌즈 원재료(30)가 구 형태로 형성되는 경우 적재부(173b)는 홈 형태로 형성된다.
바디(173a)의 이동에 의해, 적재부(173b)는 제1위치와 제2위치 사이에서 선형으로 왕복 이동된다. 적재부(173b)는, 상기 제1위치에서 렌즈 원재료 흡착유닛(166)과 오버랩되고, 상기 제2위치에서 렌즈 원재료 이송부(153)와 오버랩된다.
적재부(173b)에는 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀(173e)이 구비될 수 있다. 공기 흡입홀(173e)은 적재부(173b)에 안착된 렌즈 원재료(30)를 흡착하여 이탈을 방지하도록 이루어진다.
제1가이드부(173c)와 제2가이드부(173d)는 적재부(173b)의 서로 인접한 두 변을 따라 돌출된 형태로 배치된다. 본 실시예에서, 제1가이드부(173c)와 제2가이드부(173d)는 서로 수직으로 배치된다. 제1가이드부(173c)와 제2가이드부(173d)는 렌즈 원재료(30)의 센터링 시에 렌즈 원재료(30)를 측방향에서 지지하도록 이루어진다.
센터링 유닛(174)은 바디(174a), 제1푸시부(174b) 및 제2푸시부(174c)를 포함한다.
바디(174a)는 기설정된 위치에 고정된다. 적재부(173b)가 렌즈 원재료 이송부(153)에 오버랩된 제2위치에 위치할 때에, 바디(174a)는 바디(173a)의 일부와 오버랩되게 배치될 수 있다.
제1 및 제2푸시부(174b, 174c)는 제1 및 제2가이드부(173c, 173d)와 각각 마주하도록 배치되고, 제1 및 제2가이드부(173c, 173d) 각각에 대하여 상대 이동 가능하게 형성된다. 따라서, 렌즈 원재료(30)가 적재부(173b)에 안착된 상태에서, 제1 및 제2푸시부(174b, 174c)의 푸시에 의해 렌즈 원재료(30)의 두 모서리가 제1 및 제2가이드부(173c, 173d)에 밀착된다. 즉, 렌즈 원재료(30)의 센터링이 이루어진다.
제2위치에서, 적재부(173b)는 렌즈 원재료 이송부(153)의 흡착유닛(153a) 아래에 배치된다. 따라서, 렌즈 원재료 이송부(153)는 제2위치에서 센터링이 이루어진 렌즈 원재료(30)를 픽업하여, 하코어(14)의 정위치에 안착시킬 수 있다.
참고로, 렌즈 원재료(30)의 센터링이 이루어지지 않도록 형성되는 경우, 렌즈 원재료 임시 적재부(170)는 상기 제1위치에서 상기 제2위치로 렌즈 원재료(30)를 이송하는 기능만 담당할 수 있다.
도 22 및 도 23은 도 3에 도시된 성형 렌즈 이송부(151, 152), 공기 흡입부(156) 및 렌즈 원재료 이송부(153)를 각각 상부와 저부에서 바라본 사시도들이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 성형 렌즈 이송부(151, 152)는 상코어(15)의 픽업에 의하여 외부로 노출된 성형 렌즈(40)를 픽업하여 이송하도록 형성된다.
상코어(15)의 픽업 시에, 성형 렌즈(40)는 하코어(14)에 안착되어 있는 것이 일반적이지만, 드물게는 성형 렌즈(40)가 상코어(15)에 부착되어 있을 수도 있다. 참고로, 금형(10)이 상코어 픽업부(140)로 이송되기 전에, 앞서 설명한 진동부(122a)에서 금형(10)에 진동이 가해짐으로써, 또는 질소 공급홀(122b")을 통하여 금형(10)에 질소가 공급됨으로써, 성형 렌즈가 상코어(15)로부터 분리되도록 하는 것에 도움이 될 수 있다.
본 도면에서는, 성형 렌즈가 상코어(15)에 부착되어 있을 가능성을 고려하여, 성형 렌즈 이송부(151, 152)가, 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하도록 형성되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)과, 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈(40)를 흡착하도록 형성되는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)로 구성된 것을 보이고 있다.
공기 흡입부(156)는 성형 렌즈 이송부(151, 152)에 의해 성형 렌즈(40)가 픽업된 이후에 금형(10)의 하코어(14)를 덮도록 배치되어, 공기를 흡입하도록 형성된다. 즉, 렌즈 원재료(30)가 이송되기 전에 금형(10)의 하코어(14) 부분을 청소하도록 이루어진다.
렌즈 원재료 이송부(153)는 공기 흡입부(156)에 의해 금형(10)이 청소된 이후에 렌즈 원재료(30)를 금형(10)의 하코어(14)에 안착시키도록 형성된다.
성형 렌즈 이송부(151, 152), 공기 흡입부(156) 및 렌즈 원재료 이송부(153)는 도면 상의 Y축 방향을 따라 함께 이동하도록 형성된다.
제1 성형 렌즈 이송 모듈(151), 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152) 및 렌즈 원재료 이송부(153) 각각은 도면 상의 Y축 방향을 따라 배열되어, Y축 방향으로의 이동에 의해 순차적으로 제4위치(P4)에서 상코어(15) 및 하코어(14)와 오버랩되도록 배치된다. 이때, 하코어(14)는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)의 하측에 배치되고, 상코어(15)는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)의 상측에 배치된다.
공기 흡입부(156)는 성형 렌즈(40)가 흡착된 이후, 렌즈 원재료 이송부(153)에 의해 렌즈 원재료(30)가 이송되기 전에 금형(10)을 청소하도록 이루어진다.
성형 렌즈(40)는 대부분 하코어(14)에 안착되어 있으므로, 성형 렌즈(40)는 대부분 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에 의해 흡착된다.
아울러, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)의 흡착유닛(152a)은 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈(40)를 취출하기 위하여 상향 배치되고, 공기 흡입부(156)는 하코어(14) 부분을 청소하기 위하여 하향 배치되므로, 상하로 상호 중첩되게 배치되어도 동작에 간섭이 발생하지 않는다.
이러한 프로세스 및 메커니즘을 고려하여, 공기 흡입부(156)는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)과 렌즈 원재료 이송부(153) 사이에 배치되고, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)과 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향으로 상호 중첩되게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 공기 흡입부(156)가 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)의 하측에 배치된 것을 보이고 있다.
제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에 의해 성형 렌즈(40)가 흡착되면, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)이 미구동되고, 공기 흡입부(156)가 구동되어 금형(10)이 청소된다. 즉, 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈(40)가 취출되면, 상코어(15)에 성형 렌즈(40)가 부착되어 있지 않기 때문에, 바로 금형(10)이 청소되도록 형성된다.
만일, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에 의해 성형 렌즈(40)가 흡착되지 않으면, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)에 의해 성형 렌즈(40)가 흡착되고, 공기 흡입부(156)가 구동되어 금형(10)이 청소된다. 이때, 공기 흡입부(156)는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)에 의한 성형 렌즈(40) 흡착 후에 구동될 수도 있고, 동시에 구동될 수도 있다.
공기 흡입부(156)는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)에 대하여 상하로 상대 이동 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 공기 흡입부(156)는 도면 상의 Y축 방향으로 이동하여 하코어(14) 상에 오버랩되도록 배치되면, 하강 즉, 도면 상의 -Z축 방향으로 이동하여 하코어(14)에 보다 근접하게 배치될 수 있다.
렌즈 원재료 이송부(153)는 성형 렌즈 이송부(151, 152)와 함께 도면 상의 Y축 방향을 따라 이동하기 전에, 렌즈 원재료(30)를 픽업하도록 형성된다. 본 실시예에서는, 렌즈 원재료 임시 적재부(170)가 렌즈 원재료 이송부(153)의 하측으로 이동되면, 렌즈 원재료 이송부(153)가 렌즈 원재료 임시 적재부(170)에 적재된 렌즈 원재료(30)를 픽업하도록 형성된다.
제1 성형 렌즈 이송 모듈(151), 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152), 공기 흡입부(156) 및 렌즈 원재료 이송부(153) 각각은 제4위치(P4)에서, 회전판(122b)에 안착된 금형(10)의 하코어(14)와 상코어 픽업부(140)에 의해 들어올려진 상코어(15) 사이에 배치된다.
상기 이동을 위하여, 도면 상의 Y축 방향을 따라 가이드 레일(154)이 연장되게 배치된다. 가이드 레일(154)에는 이동부재(155)가 설치되어 가이드 레일(154)을 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 형성된다.
이동부재(155)에는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151), 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152), 공기 흡입부(156) 및 렌즈 원재료 이송부(153)가 장착된다. 상기 구조에 의해, 이동부재(155)가 가이드 레일(154)을 따라 이동 시에, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151), 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152) 및 렌즈 원재료 이송부(153)는 함께 이동된다.
구체적으로, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)이 제4위치(P4)에서 하코어(14)와 오버랩되도록 배치된 후, 이동부재(155)가 도면 상의 -Y축 방향으로 이동하여 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)과 공기 흡입부(156)가 제4위치(P4)에서 상코어(15) 및 하코어(14)와 오버랩되도록 배치되며, 그 이후 이동부재(113d)가 도면 상의 -Y축 방향으로 이동하여 렌즈 원재료 이송부(153)가 제4위치(P4)에서 하코어(14)와 오버랩되도록 배치된다.
이동부재(155)는 가이드 레일(154)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 금형(10) 교체시, 해당 금형(10)에 대응되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151), 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152), 공기 흡입부(156) 및 렌즈 원재료 이송부(153)를 구비하는 이동부재(155)를 가이드 레일(154)에 설치할 수 있다. 이에 따라, 본 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 범용성이 향상될 수 있다.
제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에는 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈를 흡착하기 위한 복수의 석션 유닛(151a)이 하측을 향하도록 배치되고, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)에는 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈를 흡착하기 위한 제2흡착유닛(152a)이 상측을 향하도록 배치된다.
제1 및 제2 성형 렌즈 이송 모듈(151, 152) 중 적어도 하나는 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
본 도면에서는, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)이 하측, 즉 도면 상의 -Z축 방향으로 이동 가능하도록 가이드 부재(151b)와 이동부재(151c)를 구비하는 것을 보이고 있다. 가이드부재(151b)는 이동부재(155)에 장착되고 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장되게 형성된다. 이동부재(151c)는 가이드부재(151b)를 따라 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하도록 가이드부재(151b)에 설치된다.
본 실시예에서, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)은 도면 상의 Z축 방향으로는 이동되지 않도록 구성된다. 이처럼, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)이 도면 상의 Z축 방향으로 고정된 구조를 가지는 대신에, 상코어 픽업부(140)의 흡착유닛(143)은 도면 상의 Z축 방향으로 이동되어 상코어(15)를 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)로 이송 가능하게 구성된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)도 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)과 같이 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능한 구조를 가질 수도 있음은 자명하다.
렌즈 원재료 이송부(153)에는 렌즈 원재료를 흡착하기 위한 흡착유닛(153a)이 하측을 향하도록 배치된다. 렌즈 원재료 이송부(153)는 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 본 도면에서는, 렌즈 원재료 이송부(153)가 하측, 즉 도면 상의 -Z축 방향으로 이동 가능하도록 가이드부재(153b)와 이동부재(153c)를 구비하는 것을 보이고 있다. 가이드부재(153b)는 이동부재(155)에 장착되고 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장되게 형성된다. 이동부재(153c)는 가이드부재(153b)를 따라 도면 상의 Z축 방향으로 이동 가능하도록 가이드부재(153b)에 설치된다.
상술한 바와 같이, 렌즈 원재료 이송부(153)가 렌즈 원재료(30)를 픽업한 상태에서 성형 렌즈 이송부(151, 152)와 함께 제4위치(P4)로 이동하도록 형성되므로, 성형 렌즈(40)가 취출된 후에 바로 렌즈 원재료(30)가 투입될 수 있다. 따라서, 렌즈 및 금형 이송 시스템(100)의 사이클 타임이 줄어들 수 있으며, 렌즈의 성형 속도가 향상될 수 있다.
아울러, 성형 렌즈 이송부(151, 152)가 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)과 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈(40)를 흡착하는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)을 구비하므로, 혹여나 성형 렌즈(40)가 상코어(15)에 부착되더라도 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)에 의해 성형 렌즈(40)가 취출될 수 있다.
본 실시예와 같이 금형(10)이 단일의 캐비티(11a)를 구비하는 경우, 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)과 렌즈 원재료 이송부(153)는 단일의 흡착유닛(152a, 153a)을 구비한다.
그러나 도 23에 도시된 바와 같이, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)은 복수의 석션 유닛(151a)을 구비한다. 이하에서는, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에 구비되는 복수의 석션 유닛(151a)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 24는 도 23에 도시된 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)에 의해 하코어(14) 상의 성형 렌즈(40)가 흡착되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 25는 도 24에 도시된 복수의 석션 유닛(151a)의 개념도이다.
도 24 및 도 25를 앞선 도 23과 함께 참조하면, 상코어(15)의 픽업 시에, 일반적으로 성형 렌즈(40)는 하코어(14)에 안착되어 있다. 다만, 성형 렌즈(40)가 상코어(15)에 살짝 부착되어 있다가 떨어지거나, 상코어(15)의 분리시 순간적으로 발생하는 미세 유동에 의해 성형 렌즈(40)가 살짝 이동되어, 성형 렌즈(40)는 정위치를 벗어난 위치에 위치할 수 있다.
따라서, 성형 렌즈(40)가 하코어(14) 상의 어느 위치에 위치하더라도 취출 가능하도록, 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)은 복수의 석션 유닛(151a)을 포함한다.
복수의 석션 유닛(151a)은, 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈(40)보다는 넓고 하코어(14)보다는 작은 면적을 커버하도록 배열된다. 본 실시예에서는, 복수의 석션 유닛(151a)이 하코어(14) 내에 오버랩되도록 행과 열을 갖추어 매트릭스 형태로 배열된 것을 보이고 있다.
복수의 석션 유닛(151a)은 하나의 진공 발생기(151c)에 병렬로 연결된다. 복수의 석션 유닛(151a) 각각에는 밸브(151b', 151b")가 구비된다. 성형 렌즈(40)가 흡착되었을 때에는 밸브(151b')가 열리고, 성형 렌즈(40)가 미흡착되었을 때에는 밸브(151b")가 닫히도록 이루어진다.
밸브(151b', 151b")로 기 공지된 석션 어시스트 밸브가 이용될 수 있다.
또한, 밸브(151b', 151b")의 개폐 시 진공 발생기(151c)에 인가되는 압력에 기반하여, 성형 렌즈(40)가 흡착되었는지 여부가 감지될 수도 있다. 예를 들어, 복수의 석션 유닛(151a)에 의해 성형 렌즈(40)가 흡착되지 않으면, 밸브(151b")가 모두 닫히게 된다. 제어부는 진공 발생기(151c)에 인가되는 압력을 근거로, 성형 렌즈(40)가 미흡착된 것으로 감지할 수 있다. 이 경우, 제어부는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)이 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈(40)를 취출하도록 한다.
만일, 복수의 석션 유닛(151a) 중 적어도 하나에 의해 성형 렌즈(40)가 흡착되면, 적어도 하나의 밸브(151b')가 열리게 된다. 제어부는 진공 발생기(151c)에 인가되는 압력을 근거로, 성형 렌즈(40)가 흡착된 것으로 감지할 수 있다. 이 경우, 제어부는 제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)이 미구동되도록 한다.
도 26은 도 3에 도시된 성형 렌즈 적재부(180)를 보인 사시도이다. 도 27은 도 3에 도시된 성형 렌즈 임시 적재부(191)를 보인 사시도이고, 도 28은 도 26에 도시된 제1흡착유닛(182)에 의해 성형 렌즈 임시 적재부(191) 상의 성형 렌즈(40)가 흡착되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 29는 도 3에 도시된 성형 렌즈 센터링부(192)를 보인 사시도이다.
도 26 내지 도 29를 참조하면, 성형 렌즈 적재부(180)는 성형 렌즈 적재 트레이 지지부(187)와, 3축으로 이동 가능하게 형성되는 제1흡착유닛(182) 및 제2흡착유닛(183)을 구비한다.
성형 렌즈 적재 트레이 지지부(187)는 복수의 성형 렌즈 트레이(188)가 안착될 수 있도록 구비된다. 본 실시예에서는, 성형 렌즈 적재 트레이 지지부(187) 상에 복수의 성형 렌즈 트레이(188)가 도면 상의 X축 방향과 Y축 방향을 따라 배열된 것을 보이고 있다.
제1흡착유닛(182)은 성형 렌즈 임시 적재부(191)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하여 성형 렌즈 센터링부(192)로 이송하도록 형성된다.
제2흡착유닛(183)은 성형 렌즈 센터링부(192)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하여 성형 렌즈 적재 트레이(188)에 적재하도록 형성된다.
따라서, 제1흡착유닛(182)과 제2흡착유닛(183)은 성형 렌즈 센터링부(192)의 상측, 구체적으로는 안착부(192a)에 오버랩된 위치로 이동 가능하게 형성된다.
성형 렌즈 적재부(180)는 제1가이드부재(181a), 제1이동부재(181b), 제2가이드부재(181c) 및 제2이동부재(181d)를 포함한다.
제1가이드부재(181a)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장된다.
제1이동부재(181b)는 제1가이드부재(181a)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 제1가이드부재(181a)에 설치된다.
제2가이드부재(181c)는 제1이동부재(181b)에 설치되어, 도면 상의 Y축 방향을 따라 연장된다.
제2이동부재(181d)는 제2가이드부재(181c)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 제2가이드부재(181c)에 설치된다. 상술한 구조에 의해, 제2이동부재(181d)는 도면 상의 X축 방향과 Y축 방향으로 이동 가능하게 형성된다.
제2이동부재(181d)에는 제1흡착유닛(182)과 제2흡착유닛(183)이 각각 상하로 이동 가능하게 설치된다.
이를 위하여, 제2이동부재(181d)에는 제1승강 가이드(181e)와 제2승강 가이드(181f)가 도면 상의 Y축 방향을 따라 나란하게 배치된다. 제1승강 가이드(181e)와 제2승강 가이드(181g) 각각은 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장된다.
제1승강 가이드(181e)에는 제1승강부재(181f)가 설치되어 도면 상의 Z 축 방향을 따라 이동 가능하게 구성된다. 제1승강부재(181f)에는 제1흡착유닛(182)이 설치된다.
제2승강 가이드(181g)에는 제2승강부재(181h)가 설치되어 도면 상의 Z 축 방향을 따라 이동 가능하게 구성된다. 제2승강부재(181h)에는 제2흡착유닛(183)이 설치된다.
제2 성형 렌즈 이송 모듈(152)의 흡착유닛(152a)에 의해 상코어(15)에 부착된 성형 렌즈(40)가 흡착되는 경우에는, 제2흡착유닛(183)이 흡착유닛(152a) 상에 오버랩된 위치로 이동하여 성형 렌즈(40)를 픽업하고, 성형 렌즈 적재 트레이(188)에 성형 렌즈(40)를 적재하도록 이루어진다.
그러나 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)의 복수의 석션 유닛(151a)에 의해 하코어(14)에 안착된 성형 렌즈(40)가 흡착되는 경우에는, 성형 렌즈 적재 트레이(188)에 성형 렌즈(40)를 적재하기 위해서는 센터링이 필요하다.
이하, 이에 대하여 구체적으로 설명한다.
성형 렌즈 임시 적재부(191)는 제1 성형 렌즈 이송 모듈(151)의 복수의 석션 유닛(151a)에 의해 픽업된 성형 렌즈(40)가 임시로 적재되도록 형성된다.
성형 렌즈 임시 적재부(191)는 상하, 즉 도면 상의 Z축 방향을 따라 이동 가능하게 형성된다.
성형 렌즈 임시 적재부(191)는 가이드부재(191a), 이동부재(191b) 및 적재부재(191c)를 포함한다.
가이드부재(191a)는 도면 상의 Z축 방향을 따라 연장되며, 이동부재(191b)는 가이드부재(191a)를 따라 슬라이드 이동 가능하도록 가이드부재(191a)에 설치된다. 본 도면에서는, 가이드부재(191a)에 Z축 방향을 따라 가이드바(191a')가 연장 형성되며, 이동부재(191b)가 가이드바(191a')를 따라 이동 가능하게 설치된 것을 보이고 있다.
가이드부재(191a) 또는 이동부재(191b)에는 이동부재(191b)를 Z축 방향을 따라 이동시키도록 형성되는 구동모듈(미도시)이 장착되거나 연결될 수 있다.
적재부재(191c)는 이동부재(191b)에 결합되어 이동부재(191b)와 함께 이동된다. 적재부재(191c)에는 성형 렌즈(40)가 안착되는 안착면(191c')이 구비된다.
앞서 설명한 바와 같이, 복수의 석션 유닛(151a)은 하코어(14) 상의 임의의 위치에 위치하는 성형 렌즈(40)를 픽업하도록 형성된다. 안착면(191c')에 하코어(14)에서 픽업된 성형 렌즈(40)가 안착될 수 있도록, 안착면(191c')은 하코어(14)보다 넓은 면적을 가진다. 여기서 넓은 면적을 가진다고 하는 것은, 도 28에 도시된 바와 같이, 안착면(191c') 상에 하코어(14)를 오버랩시켜보았을 때, 안착면(191c')이 하코어(14)보다 크게 형성된다는 것을 의미한다.
제1흡착유닛(182)은 안착면(191c')에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하여 성형 렌즈 센터링부(192)로 이송하도록 형성된다.
성형 렌즈(40)가 안착면(191c') 상의 어느 위치에 위치하더라도 성형 렌즈(40)를 픽업 가능하도록, 제1흡착유닛(182)은 복수의 석션 디바이스(182a)를 포함한다.
복수의 석션 디바이스(182a)는, 안착면(191c')에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈(40)보다는 넓고 안착면(191c')보다는 작은 면적을 커버하도록 배열된다. 본 실시예에서는, 복수의 석션 디바이스(182a)가 안착면(191c') 내에 오버랩되도록 행과 열을 갖추어 매트릭스 형태로 배열된 것을 보이고 있다.
복수의 석션 디바이스(182a)의 구조는 앞서 도 25를 참조하여 설명한 복수의 석션 유닛(151a)과 같다. 따라서, 이에 대한 설명은 앞선 설명으로 갈음하기로 한다.
성형 렌즈 센터링부(192)는 이송된 성형 렌즈(40)를 센터링하도록 형성된다. 성형 렌즈 센터링부(192)는 성형 렌즈 임시 적재부(191)와 성형 렌즈 적재부(180) 사이에 배치된다. 상기 배치에 따르면, 성형 렌즈(40)가 성형 렌즈 임시 적재부(191)에서 성형 렌즈 적재부(180)로 이동하는 과정 중에 센터링이 이루어지므로, 상기 센터링으로 인한 시간 지연이 최소화될 수 있다.
성형 렌즈 센터링부(192)는 안착부(192a), 제1슬라이더(192c) 및 제2슬라이더(192d)를 포함한다.
안착부(192a)는 성형 렌즈(40)가 안착되도록 형성되고, 일측에 지지벽(192b)을 구비한다.
제1슬라이더(192c)는 안착부(192a) 상을 슬라이드 이동하도록 형성되고, 지지벽(192b)과 대향하는 제1가압면(192c')과 상기 제1가압면(192c')에 수직한 제2가압면(192c")을 구비한다.
제2슬라이더(192d)는 안착부(192a) 상을 슬라이드 이동하도록 형성되고, 제2가압면(192c")과 대향하도록 배치된다.
따라서, 안착부(192a)에 안착된 성형 렌즈(40)는 지지벽(192b)에 지지된 상태로 제1 및 제2슬라이더(192c, 192d)에 의해 기설정된 위치로 정렬, 즉 센터링된다.
제2흡착유닛(183)은 성형 렌즈 센터링부(192)에 안착된 성형 렌즈(40)를 흡착하여 성형 렌즈 적재 트레이(188)에 적재하도록 형성된다.

Claims (10)

  1. 금형의 상코어가 픽업됨에 따라 외부로 노출된 성형 렌즈를 흡착하여 이송하도록 형성되고, 상기 금형의 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제1 성형 렌즈 이송 모듈과, 상기 상코어에 부착된 성형 렌즈를 흡착하도록 형성되는 제2 성형 렌즈 이송 모듈을 포함하는 성형 렌즈 이송부;
    상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈에 의해 픽업된 성형 렌즈가 안착되도록 구비되는 성형 렌즈 임시 적재부;
    성형 렌즈 적재 트레이가 안착되는 성형 렌즈 적재 트레이 지지부와, 3축으로 이동 가능하게 형성되는 제1흡착유닛과 제2흡착유닛을 구비하는 성형 렌즈 적재부; 및
    상기 성형 렌즈를 센터링하도록 형성되는 성형 렌즈 센터링부를 포함하며,
    상기 제1흡착유닛은 상기 성형 렌즈 임시 적재부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 센터링부로 이송하도록 형성되고,
    상기 제2흡착유닛은 상기 성형 렌즈 센터링부에 안착된 성형 렌즈를 흡착하여 상기 성형 렌즈 적재 트레이에 적재하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 성형 렌즈 임시 적재부에는 상기 하코어보다 넓은 면적을 가지는 안착면이 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형 렌즈 센터링부는 상기 성형 렌즈 임시 적재부와 상기 성형 렌즈 적재부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1흡착유닛과 상기 제2흡착유닛은 상기 성형 렌즈 센터링부의 상측에 오버랩된 위치로 이동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 성형 렌즈 이송 모듈은, 상기 하코어에 안착된 성형 렌즈를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 석션 유닛은, 하나의 진공 발생기에 병렬로 연결되고, 성형 렌즈가 흡착되었을 때에는 밸브가 열리고 성형 렌즈가 미흡착되었을 때에는 밸브가 닫히도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1흡착유닛은,
    상기 성형 렌즈 임시 적재부에 안착된 성형 렌즈를 흡착할 수 있도록, 성형 렌즈보다 넓은 면적을 커버하도록 배열되는 복수의 석션 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 석션 디바이스는, 하나의 진공 발생기에 병렬로 연결되고, 성형 렌즈가 흡착되었을 때에는 밸브가 열리고 성형 렌즈가 미흡착되었을 때에는 밸브가 닫히도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 성형 렌즈 적재부는,
    상기 성형 렌즈 적재 트레이의 일측을 따라 연장되는 제1가이드부재;
    상기 제1가이드부재를 따라 이동 가능하도록, 상기 제1가이드부재에 설치되는 제1이동부재;
    상기 제1이동부재에 설치되고, 상기 일측에 수직한 상기 성형 렌즈 적재 트레이의 타측을 따라 연장되는 제2가이드부재; 및
    상기 제2가이드부재를 따라 이동 가능하도록, 상기 제2가이드부재에 설치되는 제2이동부재를 더 포함하며,
    상기 제1흡착유닛과 상기 제2흡착유닛은 상기 제2이동부재에 각각 설치되고, 상하로 이동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    성형 렌즈 센터링부는,
    성형 렌즈가 안착되도록 형성되고, 일측에 지지벽을 구비하는 안착부;
    상기 안착부 상을 슬라이드 이동하도록 형성되고, 상기 지지벽과 대향하는 제1가압면과 상기 제1가압면에 수직한 제2가압면을 구비하는 제1슬라이더; 및
    상기 안착부 상을 슬라이드 이동하도록 형성되며, 상기 제2가압면과 대향하도록 배치되는 제2슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 이송시스템.
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