KR102415690B1 - 규정 위치가 설정되는 금형 이송 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 금형 이송 방법에 따르면, 성형 장치는 금형을 이송하면서 예열 공정, 성형 공정 및 냉각 공정을 수행하고, 핸들링 장치는 상기 성형 장치에서 배출되는 금형의 분해, 상기 금형으로부터 성형후 피성형물의 취출, 성형전 피성형물의 금형내 투입, 금형의 조립 중 적어도 하나의 공정을 규정 위치에서 수행하며, 상기 규정 위치는 상기 성형 장치 및 핸들링 장치에 수직한 가상축을 중심으로 상기 금형을 회전시키는 회전판에 위치할 수 있다.

Description

규정 위치가 설정되는 금형 이송 방법{Mold Transfer Method with Prescribed Position}

본 발명은 금형을 효율적으로 이송하기 위해 규정 위치가 설정되는 금형 이송 방법에 관한 것이다.

이하에서 말하는 피성형물은 카메라 렌즈, 곡면부를 갖는 글라스, 시계 커버 유리, 자동차 계기판 유리, 각종 계측기 커버 유리, 사파이어, 광투과성 플레이트, 휴대 단말기의 프론트 커버 및 백 커버를 포함할 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여 성형전 피성형물은 고브(gob), 성형후 피성형물은 렌즈로 예시될 수 있다.

피성형물을 성형하기 위한 일련의 공정 수행시, 피성형물의 성형을 위한 금형의 이송 과정이 시간적 공간적으로 효율적으로 이루어지지 못하면 생산성이 저하되고, 그 만큼 제품의 단가가 상승하는 요인이 될 수 있다.

렌즈를 성형하는 성형 장치로부터 금형을 입수하고, 금형을 분해한 후 성형후 피성형물인 렌즈를 금형으로부터 취출하고, 금형의 이물질을 세정하며, 금형에 성형전 피성형물인 고브를 투입하고, 금형을 조립하여 성형 장치로 넘겨주는 핸들링 수단이 필요할 수 있다.

본 발명은 복수가 아니라 하나의 규정 위치를 설정함으로써 핸들링 장치의 처리 시간과 핸들링 장치에 설치되는 각 지그들의 동선을 최적화한 결합형 성형 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 금형 이송 방법에 따르면, 성형 장치는 금형을 이송하면서 예열 공정, 성형 공정 및 냉각 공정을 수행하고, 핸들링 장치는 상기 성형 장치에서 배출되는 금형의 분해, 상기 금형으로부터 성형후 피성형물의 취출, 성형전 피성형물의 금형내 투입, 금형의 조립 중 적어도 하나의 공정을 규정 위치에서 수행하며, 상기 규정 위치는 상기 성형 장치 및 핸들링 장치에 수직한 가상축을 중심으로 상기 금형을 회전시키는 회전판에 위치할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 렌즈와 같은 피성형물을 성형하기 위한 금형을 성형 장치의 내부에 투입하여 소정의 성형 공정을 거친 다음, 다시 반입하여 성형 렌즈를 분리하고, 다시 성형 렌즈를 분리한 금형안에 렌즈 원재료를 투입하고 성형 장치의 내부로 투입하여 성형 공정을 거치는 일련의 공정 수행시, 핸들링에 필요한 하나의 규정 위치를 설정하여 핸들링 장치의 생산성을 극대화할 수 있다.

본 발명은 설정된 규정 위치에 성형 장치로부터 반입한 금형을 다시 투입하기 위해 위치시키고, 성형이 완료된 금형으로부터 성형 렌즈를 분리한 다음 다시 렌즈 원재료를 투입하고 성형 장치로 투입하기 위해 위치시키는 동작을 수행하며, 규정 위치를 기준으로 핸들링 공정이 수행되므로 시간 및 공간을 최대한 최적화하여 수행할 수 있다.

본 발명은 금형을 성형 장치의 챔버 내부로 이동시키는 제1 경로, 금형을 핸들링 장치에서 이송시키는 제3 이동 경로, 금형 이송 로더의 연장 방향인 제3 경로가 모두 평행한 직선 경로를 따르므로, 성형 장치와 핸들링 장치가 경계 부분에서 금형의 동선이 최적화되었다.

도 1은 본 발명의 성형 장치와 핸들링 장치의 금형, 렌즈, 고브의 물류를 설명한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 결합형 성형 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 핸들링 장치의 트랜스터 테이블의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 핸들링 장치의 금형 이송 로더의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 성형 장치와 핸들링 장치가 결합된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 성형 장치와 핸들링 장치가 분리된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 핸들링 장치가 슬라이딩 구조에 의하여 분리되는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 핸들링 장치가 힌지부에 의하여 회동 구조로 분리되는 블록도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 인접한 테이블에서 충돌 방지 수단을 두시한 측면도이다.
도 11은 도 2의 주요 부분을 도시한 사시도이다.

이하, 도 1 내지 도 11을 함께 참조하며 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명한다.

본 발명의 금형 이송 방법을 구현하기 위한 결합형 성형 장치(1)는 분리 가능하게 결합되는 성형 장치(300)와 핸들링 장치(100)로 이루어질 수 있다.

성형 장치(300)는 챔버(301)로 구성될 수 있다. 챔버(301)는 성형 장치 처리부(320)를 포함할 수 있다. 성형 장치 처리부(320)은 금형을 예열 온도로 가열하는 예열 공정을 처리하는 예열 유니트, 성형 온도로 가열하거나 금형을 가압하여 피성형물을 성형하는 성형 공정을 수행하는 성형 유니트, 금형을 냉각하는 냉각 공정을 수행하는 냉각 유니트를 포함할 수 있다.

금형(10)을 성형 장치(300)에 투입하는 성형 장치 투입부(310) 및 성형 장치(300)로부터 금형(10)을 배출하는 성형 장치 배출부(330)가 성형 장치(300)에 마련될 수 있다.

성형 장치 투입부(310) 및 성형 장치 배출부(330)는 성형 장치 처리부(320)와 함께 하나의 챔버(301) 내부에 일체화될 수 있다. 한편, 챔버(301) 내부에 성형 장치 처리부(320)만 설치되고, 성형 장치 투입부(310) 및 성형 장치 배출부(330)는 성형 장치 처리부(320)가 설치된 챔버(301)의 외부에 일체로 마련되거나 별도의 챔버 형태로 마련되는 실시예도 가능하다.

성형 장치 처리부(320)는 예열 유니트, 성형 유니트, 냉각 유니트를 순서대로 구비할 수 있다. 성형 장치 투입부(310)에서 투입된 금형(10)은 예열 유니트, 성형 유니트, 냉각 유니트를 거치며 차례로 성형 장치 배출부(330)를 향하여 이동될 수 있고, 이 직선 경로가 제1 경로일 수 있다.

금형(10)은 챔버(301)의 내부에 투입되고 성형 장치 투입부(310), 성형 장치 처리부(320), 성형 장치 배출부(330)를 거치면서 성형 공정이 완료될 수 있다.

성형 장치 투입부(310)와 성형 장치 배출부(330)는 하나의 챔버(301)내에 마련되게 할 수 있고, 또는 별도의 투입 챔버 및 배출 챔버 구조로 구성할 수 있다.

성형 장치 투입부(310)는 핸들링 장치(400)로부터 금형(10)을 이송 받아서 소정의 성형 공정을 수행하는 성형 장치 처리부(320)에 전달할 수 있다. 핸들링 장치(100)로부터 성형 장치 투입부(310)를 향하여 컨베이어, 이송 암, 엘리베이터 방식 등 다양한 이송 수단을 통해 금형을 이동시킬 수 있다.

성형 장치 처리부(320)는 예열 공정, 성형 공정, 냉각 공정을 수행하여 금형의 성형 공정을 구현할 수 있다.

성형 장치 배출부(330)는 성형 장치 처리부(320)를 통해 소정의 성형 공정을 거친 금형을 성형 장치(300)로부터 핸들링 장치(100)로 보내기 위해 마련된 것이고, 성형 장치 투입부(310)와 마찬가지로 컨베이어, 이송 암 등 다양한 이송 수단을 통해 금형(10)을 핸들링 장치(100)로 배출시킬 수 있다.

핸들링 장치(100)는 성형 장치(300)로 금형을 공급하고, 성형 장치(300)를 거친 금형을 입수하여 상부 금형 및 하부 금형의 분리, 성형후 피성형물을 금형으로부터 취출, 금형의 세정, 성형전 피성형물을 금형 내 투입, 성형전 피성형물이 투입된 금형의 조립 등의 공정을 수행할 수 있다.

핸들링 장치(100)에는 성형 장치 배출부(330)로부터 금형(10)을 입수하는 핸들링 장치 투입부(110), 성형 장치 투입부(310)로 금형(10)을 공급하는 핸들링 장치 배출부(120)가 마련될 수 있다.

또한, 핸들링 장치(100)는 불량이 발생한 금형을 적재하는 이상 금형 버퍼부(130), 핸들링 공정 수행을 위하여 금형(10)을 이송시키는 금형 이송 로더(123), 성형후 피성형물인 렌즈를 분리하여 적재하는 렌즈 적재부(150), 성형전 피성형물인 고브를 적재하는 고브 적재부(160), 고브 적재부(160)로부터 공급받은 고브를 금형(10) 안에 투입하기 전에 고브의 위치 및 각도를 정렬시키는 고브 정렬부(170)를 포함할 수 있다.

이상 금형 버퍼부(130)에는 복수의 불량 금형이 적재될 수 있고, 렌즈 적재부(150)는 성형 완료된 렌즈를 적재하는 복수의 수납홈이 형성된 트레이 형태로 이루어질 수 있다.

고브 적재부(160)는 복수의 성형전 피성형물을 적재하는 복수의 수납홈이 형성된 트레이 구조로 이루어질 수 있다.

고브 적재부(160)로부터 고브 정렬부(170)로 고브를 이송하거나, 고브 정렬부(170)로부터 규정 위치의 금형(10)으로 고브를 이송하는 고브 이송 지그가 마련될 수 있다. 고브 이송 지그는 고브를 진공 흡착하는 구조일 수 있다.

본 발명에 따르면 성형 장치(300)에서의 금형(10)의 이송 경로로서 제1 경로(①)가 형성될 수 있다. 핸들링 장치(100)에서 금형(10)의 이송 경로로서 제3 경로(③)가 형성될 수 있다.

핸들링 장치(100)에서 금형(10)을 이송하는 수단인 금형 이송 로더(123)의 연장 경로 또는 이동 경로인 제2 경로(②)가 형성될 수 있다. 금형 이송 로더(440)에 의해 이송되는 금형의 이송 경로인 제3 경로(③)가 마련될 수 있다.

제1 경로(①), 제2 경로(②) 및 제3 경로(③)는 직선 경로로 이루어지고, 서로 나란하게 배열될 수 있다.

금형(10)은 규정 위치(P)에 포지셔닝될 필요가 있다. 트랜스퍼 테이블(122)은 금형(10)이 안착되어 슬라이드 이송되도록 구비될 수 있다. 금형(10)은 진동부(122a)에서 진동을 받은 후에, 회전판(122b)에서 센터링을 위해 회전되도록 이루어질 수 있다.

트랜스퍼 테이블(122)은 복수의 테이블을 포함할 수 있다. 복수의 테이블 각각은 금형이 슬라이드 이송될 수 있도록 수평 안착면을 구비할 수 있다.

본 실시 예에서는, 진동부(122a)가 구비된 테이블과, 회전판(122b)이 구비된 테이블이 상호 인접하게 배치된 것을 보이고 있다. 본 실시 예에서, 제2 위치(P2)는 진동부(122a)가 위치하는 부분이고, 제4 위치(P4)는 회전판(122b)이 위치하는 부분이며, 제3위치(P3)는 제2위치(P2)와 제4위치(P4) 사이의 금형(10)이 슬라이드 이송되는 부분일 수 있다. 제4 위치(P4), 회전판(122b), 회전판(122b)이 위치한 회전부 중 어느 하나가 규정 위치(P)이다.

금형(10)이 픽업 유닛(123e)의 회전에 의하여 핸들링 장치 투입부(110)에 해당하는 제1 위치(P1)로부터 트랜스퍼 테이블(122)의 제2위치(P2)로 푸시될 수 있다. 픽업 유닛(123e)의 회전에 의해 금형(10)이 제2 위치(P2)로 이동되면, 금형(10)은 제2 위치(P2)에 위치하는 진동부(122a)에 의해 진동을 받을 수 있다. 진동을 주면, 상부 금형과 렌즈의 부착성을 줄이고, 금형 분리/조립 지그(R2)에 의하여 금형(10)으로부터 상부 금형을 분리시 상부 금형에 렌즈가 달라붙지 않게 할 수 있다.

픽업 유닛(123e)은 금형(10)에 진동이 가해진 후, 금형(10)을 다시 집을 수 있다. 트랜스퍼 테이블(122) 상의 제2 위치(P2)로부터 제3 위치(P3)를 거쳐 및 제4 위치(P4)인 규정 위치(P)로 순차적으로 이송할 수 있다.

규정 위치(P)는 회전판(122b)이 구비된 테이블 상에 위치할 수 있다. 제3 위치(P3)의 테이블, 제2 위치(P2) 의 진동부(122a), 제4 위치(P4)의 회전판(122b)은 하나의 트랜스퍼 테이블(122) 상에 위치할 수 있다.

그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 이들은 별도의 테이블이 연결된 형태일 수 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 경사부가 형성될 수 있다.

진동부(122a)는 안착된 금형(10)에 진동을 가하도록 형성된다. 이를 위해, 진동부(122a)가 구비된 테이블의 하부에는 테이블에 진동을 가하는 진동 모듈이 설치될 수 있다.

진동부(122a)에는 안착된 금형(10)을 고정하도록 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀이 형성될 수 있다. 공기 흡입홀을 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 진동시킬 수 있다. 안착된 금형(10)에 진동이 전달되고, 상기 진동에 의해 렌즈가 금형(10)을 구성하는 하부 금형 또는 상부 금형으로부터 분리될 수 있다.

회전판(122b)은 안착된 금형(10)을 회전시킬 수 있다. 금형(10)을 회전시켜 규정 위치(P)에서의 금형(10)의 돌아간 각도를 기준값과 일치시켜야 상부 금형의 분리, 렌즈의 취출, 고브의 투입이 정확한 위치 및 각도에 이루어질 수 있다. 이런 의미에서 회전판(122b)이 규정 위치(P)가 될 수 있다. 회전판(122b) 및 규정 위치(P)는 금형 분리/조립 지그(R2)와 오버랩되는 위치에 위치할 수 있다.

회전판(122b)에는 안착된 금형(10)을 고정하도록 주변의 공기를 흡입하는 공기 흡입홀이 형성될 수 있다. 공기 흡입홀을 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.

픽업 유닛(123e)은 금형(10)을 트랜스퍼 테이블(122)에서 성형 장치(1)에 접근되는 위치까지 이송할 수 있다. 픽업 유닛(123e)이 금형(10)을 이송하는 동작을 크게 나누어 보면, 금형(10)을 트랜스퍼 테이블(122)에서 직선 이송하는 동작과, 금형(10)을 회전 이송하는 동작과, 금형(10)을 승강시키는 동작과, 금형(10)의 옆을 쳐서 규정 위치(P)에 정렬시키는 동작, 금형(10)의 옆을 쳐서 렌즈의 상부 금형 부착력을 줄이는 동작, 금형을 들어서 이송하는 동작 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

픽업 유닛(123e)은 금형 이송 로더(123)를 따라 직선 이송을 위해서 도면 상의 X축 방향을 따라서 이동 가능하게 구성되고, 회전 이송을 위해서 도면 상의 Z축을 중심으로 회전 가능하게 구성된다.

아울러, 픽업 유닛(123e)은 도면 상의 Z축 방향을 따라서 수직 이동가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 스톱링(26)을 구비하는 금형(20)이 사용되는 경우, 스톱링(26)의 분해 및 조립 시에 픽업 유닛(123e)은 스톱링(26)을 집어서 도면 상의 Z축 방향을 따라서 이동시키도록 이루어진다.

금형 이송 로더(123)는 이송 가이드(123a) 및 픽업 유닛(123e)을 포함할 수 있다. 이송 가이드(123a)는 도면 상의 X축 방향을 따라 연장된다. 즉, 이송 가이드(123a)는 트랜스퍼 테이블(122)의 연장 방향을 따라 배치될 수 있다. 레이저 발신부와 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서가 설치될 수 있다. 레이저 센서는 금형(10)의 센터링이 정확한지 여부를 감지할 수 있다.

픽업 유닛(123e)은 도면 상의 Z축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어, 금형(10)을 집도록 이루어질 수 있다. 픽업 유닛(123e)은 상호 마주하도록 배치되어 상호 간의 거리를 조절 가능하도록 형성되는 두 개의 그립핑 암을 구비할 수 있다.

픽업 유닛(123e)은 규정 위치(P)에 도달한 금형(10)을 핸들링 장치 배출부(120)로 회전 이동시킬 수 있다. 핸들링 장치 배출부(120)의 금형(10)은 성형 장치(300)에 설치된 입수 부재(309)에 의하여 성형 장치 투입부(310)로 이동될 수 있다.

금형은 핸들링 장치에서 픽업 유닛에 의해 이송될 수 있다. 규정 위치를 통과한 금형은, 픽업 유닛의 회전 동작에 의해 성형 장치에 접근되는 방향으로 방향을 전환할 수 있다.

픽업 유닛은 금형을 집은 채로 수직 이동되거나, 금형을 집은 채로 수평 이동되거나, 금형을 집은 채로 회전할 수 있다. 픽업 유닛 하나의 구성만 마련되어도, 금형의 수평 이동, 수직 이동, 회전, 방향 전환, 스톱링의 분리/조립, 금형을 들어서 이동 등 다양한 이송 형태가 가능한 장점이 있다.

제1 경로 및 제3 경로 사이에 이송 가이드가 배치될 수 있다. 제3 경로 상에서 금형을 이동시키는 픽업 유닛은 이송 가이드에 연결되며 이송 가이드를 따라 수평 이동되고 이송 가이드에 수직한 가상축을 중심으로 회전될 수 있다.

본 발명은, 핸들링 장치와 성형 장치를 분리 가능한 구조로 일체화하고, 성형 이송 시스템을 꾸밀 수 있다. 이때, 핸들링 장치는 성형 장치로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하고, 성형 장치와 핸들링 장치의 벌어진 틈을 통하여 유지 보수 작업이 수행될 수 있다.

핸들링 장치(100)의 하부에 수납 박스가 마련될 수 있다. 예를 들어 수납 박스에는 핸들링 장치의 제어기와 전선은 물론 성형 장치의 콤팩트화를 위하여 성형 장치의 제어기와 전선 등이 수납될 수 있다.

도 7을 참조하면, 슬라이딩 직선 이동을 통하여 핸들링 장치(100)를 분리시킬 수 있다. 도 8을 참조하면, 힌지부(100b)를 통해 핸들링 장치(100)를 성형 장치(300)로부터 한쪽 방향으로 회전시켜서 핸들링 장치(100)를 분리시킬 수 있다. 핸들링 장치(100)와 성형 장치(300)는 결합된 상태에서 작동시, 쉽게 분리되지 않도록 다양한 형태의 잠금 장치가 마련될 수 있다. 핸들링 장치(100)는 성형 장치(300)와 결합 상태 또는 이격된 상태일때 항상 안정된 지지 상태를 유지할 수 있다.

한편, 핸들링 장치(100)의 사이클 타임은 성형 장치(300)의 사이클 타임에 영향을 미칠 수 있다. 보다 효율적인 동선으로 금형의 이동 경로를 최적화시키면 생산성과 정밀도를 향상시킬 수 있다.

핸들링 장치(100)와 성형 장치(300)의 상호 대면 테이블은 최소한 동일 높이로 셋팅되거나 또는 소정의 높이(H)만큼 단차를 두고 마련될 수 있다. 높이(H)는 실제로는 1mm 또는 그 이하로서 매우 작은 단차 높이로 형성될 수 있다.

핸들링 장치(100) 및 성형 장치(300) 사이에서 금형(10)을 이송하는 이송 수단으로서 입수 부재 및 배출 부재는 다음의 여러 형태가 될 수 있다.

제1 타입은 금형(10)를 파지하고 들어 올린 상태에서 이송할 수 있고, 예를 들어 그리퍼를 갖춘 픽업 유닛이 상호 대면 테이블에 사용된 경우이다. 제2 타입은 콘베이어 벨트로 구성하고, 콘베이어 벨트 위에 금형(10)를 올려 놓고 이송할 수 있다. 제3 타입은 금형(10)를 밀거나 당겨서 이송할 수 있다. 구동원은 리니어 모터, 실린더 등이 될 수 있다.

핸들링 장치(100) 및 성형 장치(300)의 상호 대면 테이블의 이격된 거리(D)는 금형(10)의 길이의 1/2 이하가 되도록 형성할 수 있다. 만일, 이격된 거리(D)가 금형(10)의 길이의 1/2을 초과하는 경우에는 금형(10)의 이동시, 이격된 거리(D)를 통하여 금형(10)이 낙하 또는 이탈되므로 이송이 불가능해질 수 있다.

금형(10) 이송시, 금형 및 테이블의 충돌 방지를 위하여 각 테이블에는 모따기 처리한 경사면(C)이 형성될 수 있다. 따라서, 이격 거리(D)만큼 떨어져 있어도 금형(10)은 경사면(C)으로 인해 원활하게 핸들링 장치(100) 및 성형 장치(300)의 상호 대면 테이블을 건너갈 수 있다. 한편, 각 테이블이 소정 높이(H1) 만큼 차이가 나는 경우에도 금형(10)은 충돌없이 이송될 수 있다. 만약 경사면(C)가 없다면 소정 높이(H1)로 인하여 금형(10)은 충돌없이 이송될 수 있다. 이송방향을 향하여 하류쪽의 높이가 낮거나, 하류쪽의 테이블에 충돌 회피용 경사면이 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명은 금형(10)의 분해, 성형후 피성형물로서 렌즈의 취출, 성형전 피성형물로서 고브의 금형(10)내 투입, 금형(10)의 조립 중 적어도 하나를 규정 위치(P)에서 수행할 수 있다.

금형 전달부는 복수의 테이블, 입수 부재(309), 배출 부재(306) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수의 테이블은 성형 장치(300) 및 핸들링 장치(100) 사이에서 금형(10)을 전달하는 통로가 되며, 서로 대면될 수 있다. 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)는 복수의 테이블에 놓여진 금형(10)을 이동시킬 수 있다. 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)의 도시된 예는 직선 이동하면서 금형(10)을 밀거나 당겨서 이송하는 타입이다. 본 발명에서 새롭게 제안하는 결합형 성형 장치(1)에 의하면 핸들링 장치(100)의 유지 보수를 위한 분리시 테이블 사이의 거리가 멀어지는 것이 특징이다.

금형 전달부의 테이블은 제1 테이블(310) 내지 제4 테이블(120)을 구비할 수 있다.

성형 장치(300)에서 금형(10)의 이송 경로인 제1 경로의 시점에 제1 테이블(310), 종점에 제2 테이블(330)이 각각 배치될 수 있다. 제1 테이블(310)은 성형 장치 투입부(310)에 해당할 수 있다. 제2 테이블(330)은 성형 장치 배출부(330)에 해당할 수 있다.

핸들링 장치(100)에서 금형(10)의 이송 경로인 제2 경로의 시점에 제3 테이블(110), 종점에 제4 테이블(120)이 각각 배치될 수 있다. 제3 테이블(110)은 핸들링 장치 투입부(110)에 해당할 수 있고, 제4 테이블(120)은 핸들링 장치 배출부(120)에 해당할 수 있다.

두 장치를 결합한 결합형 성형 장치(1)에서 금형(10)이 충돌없이 이송되어야 하므로, 제1 테이블(310)은 제4 테이블(120)에 대면되며, 제2 테이블(330)은 제3 테이블(110)에 대면될 수 있다. 핸들링 장치(100)의 분리시, 제1 테이블(310) 및 제2 테이블(330)의 이격 거리 및 제3 테이블(110) 및 제4 테이블(120)의 이격 거리는 분리 전과 동일할 수 있다.

두 장치의 분리시, 제1 테이블(310)과 제4 테이블(120)의 이격 거리 및 제2 테이블(330)과 제3 테이블(110)의 이격 거리가 증가될 수 있다. 그러나, 다시 결합하면 분리 전의 이격 거리가 그대로 유지될 수 있다. 슬라이딩 가이드(100a) 또는 힌지부(100b)에 의하여 분리 전과 동일한 위치로 두 장치가 복귀되기 때문이다.

금형 전달부에서 금형(10)을 이송하는 수단인 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)는 핸들링 장치(100)보다 성형 장치(300)에 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)가 금형(10)을 밀거나 당겨서 이송하는 경우, 두 장치의 분리 결합되는 부분에 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)가 위치하므로 두 장치의 분리 결합에 불구하고 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)의 이송 궤적이나 설치 위치가 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 금형(10)은 결국은 성형 장치(300)의 챔버(301)에 투입되므로, 기준 위치는 챔버(301)의 성형 장치 투입부(310) 및 성형 장치 배출부(330)가 되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)는 성형 장치(300) 쪽에 설치하는 것이 바람직하다. 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)를 구동하는 입수 부재 구동원(308) 및 배출 부재 구동원(307)도 성형 장치(300)에 배치될 수 있다. 입수 부재 구동원(308) 및 배출 부재 구동원(307)은 리니어 모터 또는 직선 이동형 공압 실린더일 수 있다.

입수 부재(309)는 제4 테이블(120)에 놓여진 금형(10)을 제1 테이블(310)로 입수하며, 배출 부재(306)는 제2 테이블(330)에 놓여진 금형(10)을 제3 테이블(110)로 배출할 수 있다.

핸들링 장치(100)에서 위치 정밀도를 항상 유지해야 하는 규정 위치(P)는 제3 테이블(110) 및 제4 테이블(120)의 중간에 위치하며, 규정 위치(P)를 통과한 금형(10)이 제4 테이블(120)로 이동될 수 있다. 규정 위치(P)는 여러 종류의 지그가 한 곳에 집결되는 장소이므로 두 장치의 인터페이스면에서 가능하면 멀고 핸들링 장치(100)의 중앙 부분에 가깝게 설치되는 것이 바람직하다.

두 장치의 인터페이스 면에 장착되므로 입수 부재(309) 및 배출 부재(306)는 최소한의 구조를 갖고 동선도 직선인 것이 바람직하다. 이는 각각의 테이블을 대면되게 설치한 실시예에 의하여 더욱 가능해진다. 입수 부재(309) 또는 배출 부재(306)는 어느 하나의 테이블로부터 다른 테이블로 직선 경로를 따라 금형(10)을 이송할 수 있다. 두 장치를 분리해도 이들 부재의 분리 전후 정확도가 유지될 수 있다.

반면에 규정 위치(P)는 핸들링 장치(100)의 중앙에 가까운 것이 유리하므로, 제3 테이블(110)로부터 규정 위치(P)를 향한 금형(10)의 이동 또는 규정 위치(P)로부터 제4 테이블(120)을 향한 금형(10)의 이동은 곡선 경로를 포함하도록 최적화할 수 있다. 이는, 픽업 유닛(123e)의 회전, 승강, 수평 이동만으로 달성할 수 있다.

입수 부재(309) 및 입수 부재 구동원(308)을 성형 장치(300)에 설치하면 금형(10)의 앞쪽에서 입수 부재(309)가 접근하여 금형(10)을 성형 장치(300)쪽으로 당겨오는 형태가 바람직하다. 이를 위하여 입수 부재(309)의 이동 거리(L1)는 배출 부재(306)의 이동 거리(L2)보다 긴 것이 바람직하다. 입수 부재 구동원(308) 및 배출 부재 구동원(307)을 리니어 가이드 또는 리니어 모터로 구성하는 경우, 입수 부재 구동원(308)으로서 설치되는 리니어 가이드 또는 리니어 모터의 길이(L1)는 배출 부재 구동원(307)으로서 설치되는 리니어 가이드 또는 리니어 모터의 길이(L2)보다 긴 것이 바람직하다.

한편, 동선의 간소화를 위하여 픽업 유닛(123e)의 회전 동작을 사용하였다. 픽업 유닛(123e)의 회전 동작시 입수 부재(309) 또는 배출 부재(306)의 간섭을 피하기 위하여, 성형 장치(300) 쪽으로 끌어 당기는 이송 수단은 픽업 유닛(123e)으로부터 도피되는 것이 바람직하다. 도시된 바에 의하면 입수 부재(309)가 금형(10)을 끌어당기는 타입이다. 입수 부재(309) 또는 배출 부재(306)는, 금형(10)이 곡선 경로를 따라 이동하기 전에 곡선 경로로부터 도피되는 위치를 향하여 핸들링 장치(100)의 안쪽으로 미리 진입되는 것이 바람직하다.

도 5를 참조하면, 입수 부재(309)는 픽업 유닛(123e)의 회전 반경으로부터 멀리 떨어진 위치에 이격된다. 픽업 유닛(123e)의 회동 반경이 문제되지 않는 경우에는 입수 부재(309)의 위치는 상관없다. 따라서, 도 6을 참조하면, 두 장치의 분리시 입수 부재(309)는 성형 장치(300)쪽으로 도피된 위치에 있고, 그 이후에 두 장치를 분리하는 것이 바람직하다. 두 장치의 벌어진 틈에 입수 부재(309)가 노출된 상태로 있으면 그 공간에 진입한 작업자에 방해가 되거나 입수 부재(309)가 파손될 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다.

핸들링 장치는 성형 장치에서 배출되는 금형의 분해, 금형으로부터 성형후 피성형물의 취출, 성형전 피성형물의 금형내 투입, 금형의 조립 중 적어도 하나의 공정을 규정 위치에서 수행할 수 있다.

규정 위치는 성형 장치 및 핸들링 장치에 수직한 가상축(z축)을 중심으로 금형을 회전시키는 회전판에 위치할 수 있다. 규정 위치는 핸들링 장치의 가장자리보타는 중앙에 위치하는 것이 바람직하다. 핸들링 장치를 성형 장치에 대하여 분리 또는 결합시 성형 장치 및 규정 위치 사이의 이격 거리가 변동될 수 있다.

규정 위치의 상류에서 금형은 트랜스퍼 테이블 위에서 직선 이송될 수 있다. 규정 위치의 하류에서의 금형의 이송 경로는 성형 장치 쪽으로 이송 방향을 전환하기 위하여 곡선 이동되는 구간을 포함할 수 있다. 픽업 유닛이 규정 위치를 통과한 다음 회전하면 금형의 이송 방향이 성형 장치에 접근하는 방향으로 전환될 수 있다.

픽업 유닛은 금형을 집은 상태로 수직 이동, 수평 이동, 회전 중 적어도 하나의 이동 궤적을 가질 수 있다. 픽업 유닛은 금형을 집은 채로 규정 위치의 상류에 접근하며, 규정 위치에 소정 시간 정지할 수 있다. 이때, 렌즈의 취출, 고브의 투입, 금형의 분해/세정/조립이 이루어질 수 있다. 작업을 완료하면 픽업 유닛은 금형을 집은 채로 규정 위치의 하류를 향하여 멀어지고 성형 장치에 가까운 위치로 접근할 수 있다.

입수 부재 및 배출 부재의 금형 이송 방향은 y축 방향이며, 핸들링 장치에서 금형의 이송 방향(x축)은 이와 수직할 수 있다. 금형의 전체적인 이송 경로는 'ㅁ' 자에 가까운 순환 루프를 형성하며 동선의 최소화 및 이동 시간의 감소를 도모할 수 있다.

본 발명은 금형을 규정 위치에서 수평 방향으로 정렬하는 별도의 정렬 수단을 구비하지 않는다. 장치의 간소화를 위하여 픽업 유닛이 금형의 이송은 물론 수평 방향으로 금형을 정렬하는 기능, 금형에 진동을 주어서 렌즈를 금형 내에서 상부 금형으로부터 분리하거나 부착력을 감소시키는 기능을 가질 수 있다. 픽업 유닛은 상호 마주하도록 배치되어 상호 간의 거리를 조절 가능한 두 개의 그립핑 암을 구비할 수 있다. 규정 위치에서 그립핑 암이 금형을 집었다 놓는 동작을 복수 번 수행하며 금형의 측면을 치는데 수평 정렬 기능과 렌즈 분리 기능을 수행하기 위함이다. 수평 정렬 수단이 별도로 마련되지 않는 장점이 있다.

규정 위치에서 금형의 회전 각도 정렬은 회전판의 회전에 의한다. 이때 픽업 유닛은 금형을 놓고 있다. 금형의 수평 위치 정렬은 픽업 유닛의 위치 또는 그립핑 암의 파지/언파지 동작 반복에 의할 수 있다. 회전판 위에서 금형을 집는 픽업 유닛의 파지 동작 또는 언파지 동작에 의하여 금형의 수평 위치가 정렬될 수 있다.

다음은 지그에 대하여 설명한다.

제1 지그는 렌즈의 금형 취출, 고브의 금형 투입을 담당할 수 있다. 제1 지그는 이에 추가적으로 금형의 이물질 제거 및 금형의 세정을 수행할 수 있다.

규정 위치의 상측에 제1 지그가 대면되고, 제1 지그는 제1 핸드와 제3 핸드를 구비할 수 있다.

제1 핸드는 진공 흡착 여부에 따라 성형전 피성형물을 금형에 투입하는 고브 투입 수단일 수 있다. 제3 핸드는 진공 흡착 여부에 따라 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 렌즈 취출 수단일 수 있다. 상기 제1 핸드와 제3 핸드는 상기 제1 지그에 함께 장착되고, 서로 다른 시간에 상기 금형에 진입할 수 있다.

제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 제1 핸드, 상기 금형의 이물질을 제거하는 제2 핸드, 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 제3 핸드를 구비할 수 있다. 제1 핸드 내지 제3 핸드는 상기 제1 지그의 수평 이동 또는 회전 운동과 동일한 거동을 하고, 상기 제1 지그에 대하여 각각 독립적으로 높이가 승강될 수 있다.

제2 지그는 금형의 분해 및 조립을 담당할 수 있다. 상기 제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하고 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하며, 상기 제1 지그와 별도로 제2 지그가 상기 규정 위치에 승강될 수 있다. 상기 제2 지그는 상기 금형의 분해 또는 조립 수단이며, 상기 제2 지그는 상기 제1 지그와 독립적으로 구동 및 이동될 수 있다.

예를 들면, 제1 시간에 제2 지그는 금형을 분해하여 렌즈가 노출되게 한 다음에 제1 지그보다 상측으로 도피될 수 있다. 이후 제2 시간에 제1 지그가 규정 위치에 접근하며, 노출된 렌즈의 취출, 금형의 세정, 고브의 투입을 수행할 수 있다. 제1 지그의 작업이 완료되면 제1 지그는 렌즈의 적재, 고브의 입수 등을 위하여 규정 위치를 벗어나고, 제2 지그가 규정 위치로 하강하면서 금형을 조립할 수 있다.

규정 위치에 대면되는 지그는 제1 지그, 제2 지그가 순차적으로 대면될 수 있다. 제3 지그는 픽업 유닛을 포함하며, 금형의 규정 위치로의 이송 및 금형의 수평 정렬 기능을 수행할 수 있다. 결과적으로, 규정 위치에 대면되는 지그는 제1 지그, 제2 지그, 제3 지그를 포함할 수 있다.

제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하고 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하며, 제2 지그는 상기 금형을 분해 또는 조립하고, 제3 지그는 상기 금형을 집어서 이송하며, 상기 제1 지그, 제2 지그 및 제3 지그는 각각 별도로 마련되고 독립적으로 이동되면서 상기 규정 위치에 대면될 수 있다.

고브의 이송 및 렌즈의 이송 경로에는 제1 지그외에 별도의 지그가 추가적으로 마련되어 동선을 절약할 수 있다.

제4 지그는 성형전 피성형물을 고브 적재부로터 고브 정렬부로 이동시키고, 제1 지그는 상기 고브 정렬부에 놓여진 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입할 수 있다.

제1 지그는 취출된 상기 성형후 피성형물을 렌즈 정렬부에 놓고, 렌즈 정렬부에서 상기 성형후 피성형물이 정렬된 상태에서 제5 지그가 상기 성형후 피성형물을 렌즈 적재부로 이동시킬 수 있다.

한편, 제1 지그는 렌즈의 취출과 고브의 투입 사이에 걸리는 시간을 최소화하기 위하여 렌즈를 취출한 직후에 고브를 투입할 수 있다. 물론 그 사이에 금형의 이물질을 제거하는 제 2 핸드의 공정이 추가될 수 있다. 렌즈 취출 직후에 고브 투입을 위하여 제3 핸드가 상기 성형후 피성형물을 취출할 때 상기 제1 핸드는 미리 상기 성형전 피성형물을 흡착한 상태로 상기 금형에 대한 투입을 준비하는 것이 바람직하다.

한편, 고브에 대한 모든 투입 작업이 완료된 후에 렌즈를 렌즈 정렬부 또는 렌즈 적재부로 이송할 수 있다. 제1 핸드가 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입할 때, 상기 제3 핸드는 이미 상기 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 꺼낸 후 흡착 상태로 들고 있을 수 있다.

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1... 결합형 성형 장치 10... 금형
100... 핸들링 장치
110... 핸들링 장치 투입부, 제3 테이블
120... 핸들링 장치 배출부, 제4 테이블
122... 트랜스퍼 테이블 123... 금형 이송 로더
123a...이송 가이드 123e... 픽업 유닛
130... 이상 금형 버퍼부 140...렌즈 정렬부
150... 렌즈 적재부 160... 고브 적재부
170... 고브 정렬부 300... 성형 장치
301... 챔버 306...배출 부재
307...배출 부재 구동원 308...입수 부재 구동원
309...입수 부재 310... 성형 장치 투입부, 제1 테이블
320... 성형 장치 처리부 330... 성형 장치 배출부, 제2 테이블
P... 규정 위치 P1 ~ P2...제1 위치 내지 제4 위치
① ~ ③...제1 경로 내지 제3 경로 S... 공간
R1 ~R5...제1 지그 내지 제5 지그
R11 ~R13...제1 핸드 내지 제3 핸드

Claims (15)

1. 성형 장치는 금형을 이송하면서 예열 공정, 성형 공정 및 냉각 공정을 수행하고,
   핸들링 장치는 상기 성형 장치에서 배출되는 금형의 분해, 상기 금형으로부터 성형후 피성형물의 취출, 성형전 피성형물의 금형내 투입, 금형의 조립 중 적어도 하나의 공정을 규정 위치에서 수행하며,
   상기 규정 위치는 상기 성형 장치 및 핸들링 장치에 수직한 가상축을 중심으로 상기 금형을 회전시키는 회전판에 위치하고,
   상기 회전판의 회전에 의하여 상기 금형의 회전 각도가 정렬되는 금형 이송 방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 규정 위치는 상기 핸들링 장치의 중앙에 위치하고,
   상기 핸들링 장치를 상기 성형 장치에 대하여 분리 또는 결합시 상기 성형 장치로부터 이격 거리가 변동되는 금형 이송 방법.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 금형이 직선 이동되는 트랜스퍼 테이블이 상기 핸들링 장치에 마련되고,
   상기 회전판은 상기 트랜스퍼 테이블에 설치되며,
   상기 규정 위치는 상기 회전판에 위치하고,
   상기 규정 위치의 상류에서 상기 금형은 상기 트랜스퍼 테이블 위에서 직선 이송되며,
   상기 규정 위치의 하류에서 상기 금형은 상기 성형 장치 쪽으로 이송 방향을 전환하기 위하여 곡선 이동되는 구간이 포함되는 금형 이송 방법.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 금형을 집는 픽업 유닛이 상기 금형을 집은 상태로 수직 이동, 수평 이동, 회전 중 적어도 하나의 이동 궤적을 갖고,
   상기 픽업 유닛은 상기 금형을 집은 채로 상기 규정 위치의 상류에 접근하며, 상기 규정 위치에 소정 시간 정지하고, 상기 금형을 집은 채로 상기 규정 위치의 하류를 향하여 멀어지는 금형 이송 방법.
   
5. 제1 항에 있어서,
   입수 부재가 상기 핸들링 장치로부터 상기 성형 장치로 상기 금형을 투입하고,
   배출 부재가 상기 성형 장치로부터 상기 핸들링 장치로 상기 금형을 배출하며,
   상기 입수 부재 및 상기 배출 부재의 금형 이송 방향은 상기 핸들링 장치에서 상기 금형의 이송 방향에 수직한 금형 이송 방법.
   
6. 제4 항에 있어서,
   상기 픽업 유닛은 상호 마주하도록 배치되어 상호 간의 거리를 조절 가능한 두 개의 그립핑 암을 구비하고,
   상기 규정 위치에서 상기 그립핑 암이 상기 금형을 집었다 놓는 동작을 복수 번 수행하며 상기 금형의 측면을 치는 금형 이송 방법.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 회전판 위에서 상기 금형을 집는 픽업 유닛의 파지 동작에 의하여 상기 금형의 수평 위치가 정렬되는 금형 이송 방법.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 규정 위치의 상측에 제1 지그가 대면되고,
   상기 제1 지그는 제1 핸드와 제3 핸드를 구비하며,
   상기 제1 핸드는 진공 흡착 여부에 따라 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 고브 투입 수단이고,
   상기 제3 핸드는 진공 흡착 여부에 따라 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 렌즈 취출 수단이며,
   상기 제1 핸드와 제3 핸드는 상기 제1 지그에 함께 장착되고, 서로 다른 시간에 상기 금형에 진입하는 금형 이송 방법.
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 규정 위치의 상측에 제1 지그가 대면되고,
   상기 제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 제1 핸드, 상기 금형의 이물질을 제거하는 제2 핸드, 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 제3 핸드를 구비하며,
   제1 핸드 내지 제3 핸드는 상기 제1 지그의 수평 이동 또는 회전 운동과 동일한 거동을 하고,
   상기 제1 지그에 대하여 각각 독립적으로 높이가 승강되는 금형 이송 방법.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 규정 위치의 상측에 제1 지그가 대면되고,
    상기 제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하고 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하며,
    상기 제1 지그와 별도로 제2 지그가 상기 규정 위치에 승강되고,
    상기 제2 지그는 상기 금형의 분해 또는 조립 수단이며,
    상기 제2 지그는 상기 제1 지그와 독립적으로 구동 및 이동되는 금형 이송 방법.
    
11. 제1 항에 있어서,
    제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하고 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하며,
    제2 지그는 상기 금형을 분해 또는 조립하고,
    제3 지그는 상기 금형을 집어서 이송하며,
    상기 제1 지그, 제2 지그 및 제3 지그는 각각 별도로 마련되고 독립적으로 이동되면서 상기 규정 위치에 대면되는 금형 이송 방법.
    
12. 제1 항에 있어서,
    제4 지그는 성형전 피성형물을 고브 적재부로터 고브 정렬부로 이동시키고,
    제1 지그는 상기 고브 정렬부에 놓여진 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 금형 이송 방법.
    
13. 제1 항에 있어서,
    제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 제1 핸드, 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 제3 핸드를 구비하며,
    상기 제3 핸드가 상기 성형후 피성형물을 취출할 때 상기 제1 핸드는 미리 상기 성형전 피성형물을 흡착한 상태로 상기 금형에 대한 투입을 준비하는 금형 이송 방법.
    
14. 제1 항에 있어서,
    제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하는 제1 핸드, 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하는 제3 핸드를 구비하며,
    상기 제1 핸드가 상기 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입할 때, 상기 제3 핸드는 이미 상기 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 꺼낸 후 흡착 상태로 들고 있는 금형 이송 방법.
    
15. 제1 항에 있어서,
    제1 지그는 성형전 피성형물을 상기 금형에 투입하고 성형후 피성형물을 상기 금형으로부터 취출하며,
    상기 제1 지그는 취출된 상기 성형후 피성형물을 렌즈 정렬부에 놓고,
    상기 렌즈 정렬부에서 상기 성형후 피성형물이 정렬된 상태에서 제5 지그가 상기 성형후 피성형물을 렌즈 적재부로 이동시키는 금형 이송 방법.
    
    
    

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