KR102534527B1 - 렌즈 게이트 커팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 렌즈 게이트 커팅 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는, 복수의 렌즈가 구비된 제1 렌즈 사출물이 안착되는 워킹 블록, 제1 렌즈 사출물에 구비된 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 하부 커터, 복수의 하부 커터 각각을 고정하는 복수의 하부 커터 고정부, 워킹 블록 및 복수의 하부 커터 고정부를 수평 방향으로 왕복 구동시키는 워킹 블록 구동부를 포함하는 하부 커팅부; 워킹 블록에 안착된 제1 렌즈 사출물을 지지하는 지지 블록, 복수의 하부 커터 각각과 함께 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 상부 커터, 복수의 상부 커터 각각을 고정하는 복수의 상부 커터 고정부, 지지 블록 및 복수의 상부 커터 고정부를 상하 방향으로 왕복 구동시키는 지지 블록 구동부를 포함하는 상부 커팅부; 상부 커팅부와 하부 커팅부에 의해 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 복수의 렌즈를 픽업하여 복수의 렌즈 수용 트레이에 적재하는 복수의 렌즈 픽업 유닛, 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 워킹 블록과 복수의 렌즈 수용 트레이 사이에서 구동시키는 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부를 포함하는 복수의 렌즈 픽업부; 및 외부로부터 제1 렌즈 사출물을 워킹 블록으로 로딩(Loading)하거나 제1 렌즈 사출물로부터 복수의 렌즈가 분리된 제2 렌즈 사출물을 워킹 블록으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 렌즈 사출물 픽업 유닛, 렌즈 사출물 픽업 유닛을 구동시키는 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부를 포함하는 렌즈 사출물 이송부를 포함하며, 복수의 렌즈 픽업 유닛은, 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 복수의 렌즈를 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 나누어 적재하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 렌즈 게이트 커팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체 렌즈 게이트 커팅 공정을 보다 빠르고 정확하게 수행하여 렌즈 게이트 커팅 공정의 생산성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 카메라(Camera)는 사진 또는 영상 촬영을 위한 광학 기기를 의미하는데, 최근에는 CCD(Charge-coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등 이미지 센서를 이용하여 피사체를 촬영한 후 디지털 형태의 영상 데이터를 생성하는 디지털 카메라가 널리 보급되고 있다.
이러한 디지털 카메라는 이미지 센서가 집적화되면서 카메라의 전체 크기가 소형화된 카메라 모듈(Camera module)로 제작이 가능하고, 이로 인해 스마트 폰 등 휴대용 단말기의 내부에 적용될 수 있으므로 다양한 종류의 스마트 기기가 널리 보급됨에 따라 그 수요가 급격하게 증가하고 있는 추세이다.
이러한 카메라 모듈은 자동 초점(Auto Focusing) 기능을 구현하기 위해 렌즈, CCD 또는 CMOS 등 이미지 센서 및 렌즈를 구동하기 위한 액츄에이터(Actuator)로 구성되는데, 카메라 모듈을 구성하는 렌즈는 개별적으로 제조되기 어려울 뿐 아니라 제조 효율이 저하되므로, 복수의 렌즈가 연결된 1 개의 렌즈 사출물을 사출 성형한 후, 렌즈 사출물의 러너와 복수의 렌즈를 연결하는 복수의 게이트를 커팅하여 개별적인 렌즈로 분리하는 과정을 통해 제조된다.
한편, 종래에는 렌즈 사출물의 게이트를 커팅하는 작업이 작업자의 수작업에 의해 이루어졌으나, 렌즈의 손상, 작업 시간의 증가 등 생산성이 저하된다는 문제점이 있었으므로, 최근에는 커터 등을 이용하여 자동으로 게이트를 절단할 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치가 개발되고 있다.
예를 들어, 국내 등록특허공보 제10-1178928호(렌즈 게이트 커팅 장치)(2012년 9월 4일 공고)에는 복수의 렌즈가 방사상으로 형성된 렌즈 사출물에 대해 복수의 게이트를 동시에 커팅하여 복수의 렌즈를 동시에 취출할 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치의 구조가 개시되어 있다.
이러한 렌즈 게이트 커팅 장치는 복수의 커터를 이용하여 렌즈 사출물에 형성된 복수의 게이트를 동시에 커팅하여 복수의 렌즈를 분리한 후 복수의 렌즈를 개별적으로 트레이 등에 적재할 수 있다.
그러나, 종래의 렌즈 게이트 커팅 장치는 렌즈 사출물에 구비된 복수의 렌즈를 복수의 커터를 이용하여 동시에 커팅하여 렌즈 게이트 커팅 시간을 단축시킬 수 있다는 장점은 있으나, 렌즈 사출물로부터 분리된 복수의 렌즈 각각을 트레이에 적재하기 위해서는 1 개의 렌즈를 일일이 미리 정해진 위치로 이송한 후 개별적으로 적재해야 하므로 렌즈 게이트 커팅 시간에 비해 상대적으로 많은 시간이 필요하다는 점에서, 렌즈 게이트 커팅을 마친 복수의 렌즈는 이전에 커팅된 복수의 렌즈가 모두 트레이에 적재될 때까지 대기해야 하고, 이로 인해 전체적으로 렌즈 게이트 커팅 공정이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.
따라서, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정을 보다 빠르고 정확하게 수행하여 렌즈 게이트 커팅 공정의 생산성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치가 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상부 커팅부와 하부 커팅부에 의해 렌즈 사출물로부터 분리된 복수의 렌즈를 복수의 렌즈 픽업부에 의해 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 나누어 적재함으로써, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정을 보다 빠르고 정확하게 수행하여 렌즈 게이트 커팅 공정의 생산성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 렌즈 게이트 커팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치는, 복수의 렌즈가 구비된 제1 렌즈 사출물이 안착되는 워킹 블록, 상기 제1 렌즈 사출물에 구비된 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 하부 커터, 상기 복수의 하부 커터 각각을 고정하는 복수의 하부 커터 고정부, 상기 워킹 블록 및 상기 복수의 하부 커터 고정부를 수평 방향으로 왕복 구동시키는 워킹 블록 구동부를 포함하는 하부 커팅부; 상기 워킹 블록에 안착된 제1 렌즈 사출물을 지지하는 지지 블록, 상기 복수의 하부 커터 각각과 함께 상기 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 상부 커터, 상기 복수의 상부 커터 각각을 고정하는 복수의 상부 커터 고정부, 상기 지지 블록 및 상기 복수의 상부 커터 고정부를 상하 방향으로 왕복 구동시키는 지지 블록 구동부를 포함하는 상부 커팅부; 상기 상부 커팅부와 상기 하부 커팅부에 의해 상기 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 상기 복수의 렌즈를 픽업하여 복수의 렌즈 수용 트레이에 적재하는 복수의 렌즈 픽업 유닛, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 상기 워킹 블록과 상기 복수의 렌즈 수용 트레이 사이에서 구동시키는 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부를 포함하는 복수의 렌즈 픽업부; 및 외부로부터 상기 제1 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로 로딩(Loading)하거나 상기 제1 렌즈 사출물로부터 상기 복수의 렌즈가 분리된 제2 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 렌즈 사출물 픽업 유닛, 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛을 구동시키는 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부를 포함하는 렌즈 사출물 이송부를 포함하며, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛은, 상기 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 상기 복수의 렌즈를 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 나누어 적재하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 워킹 블록 구동부는, 상기 워킹 블록이 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛과 인접한 제1 위치, 상기 복수의 상부 커터와 인접한 제2 위치, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 제3 위치를 순차적으로 이동하도록 상기 워킹 블록을 이송시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각은, 상하 방향으로 왕복 이동하도록 설치되며, 상기 복수의 렌즈 중 미리 설정된 개수의 렌즈를 진공 흡착하는 복수의 진공 흡착부; 상기 복수의 진공 흡착부의 상부에 배치되며, 상기 복수의 진공 흡착부 각각을 개별적으로 왕복 구동시키는 제1 진공 흡착 구동부; 및 상기 제1 진공 흡착 구동부에 연결되며, 상기 제1 진공 흡착 구동부가 상기 복수의 진공 흡착부 각각을 순차적으로 왕복 구동시키도록 상기 제1 진공 흡착 구동부를 구동시키는 제2 진공 흡착 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수의 진공 흡착부 각각은, 상기 렌즈의 상부면을 진공 흡착하는 진공 흡착 헤드; 및 일단은 상기 진공 흡착 헤드에 결합되고, 타단은 상기 제1 진공 흡착 구동부를 향하도록 배치되며, 상기 제1 진공 흡착 구동부에 의해 상하 방향으로 왕복 구동되는 구동 샤프트를 포함하며, 상기 진공 흡착 헤드는 상기 구동 샤프트의 일단에 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부 각각은, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키고, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 XY 평면 상에서 Z축을 중심으로 회전 구동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부 각각은, 4축 구동 방식의 스칼라 로봇(Scalar robot)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 렌즈 픽업부는, 상기 워킹 블록 구동부를 사이에 두고 서로 마주보는 위치에 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛은, 외부로부터 상기 제1 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로 로딩(Loading)하는 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛; 및 상기 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛과 인접한 위치에 배치되며, 상기 제2 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛은, 상기 제1 렌즈 사출물 및 상기 제2 렌즈 사출물의 상단에 구비된 제1 고정 돌기를 파지하거나 파지 해제하는 한 쌍의 그리퍼; 및 상기 한 쌍의 그리퍼를 구동시키는 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 상부 커팅부와 하부 커팅부에 의해 렌즈 사출물로부터 분리된 복수의 렌즈를 복수의 렌즈 픽업부에 의해 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 나누어 적재함으로써, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정의 시간을 단축시키고 렌즈 게이트 커팅 공정의 생산성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 복수의 렌즈 픽업부에 의해 복수의 렌즈를 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 나누어 적재하는 동안 워킹 블록 구동부에 의한 렌즈 사출물의 로딩(Loading), 이송 및 언로딩(Unloading) 공정, 상부 커터 및 하부 커터에 의한 게이트 커팅 공정을 동시에 수행할 수 있으므로, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 렌즈 픽업 유닛이 복수의 렌즈를 동시에 픽업하고 각각의 렌즈를 개별적으로 픽업 해제하도록 구성함으로써, 렌즈 픽업 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 렌즈 적재 공정을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 렌즈 픽업 유닛 구동부가 렌즈 픽업 유닛을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 직선 구동시킬 뿐 아니라, Z축을 중심으로 회전 구동시킴으로써, 다양한 형상의 렌즈에 대해 렌즈 적재 공정을 보다 빠르고 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 렌즈 픽업 유닛 구동부로 스칼라 로봇(Scalar robot)을 사용함으로써, 렌즈 픽업 유닛을 보다 안정적으로 구동시킬 수 있을 뿐 아니라, 렌즈 픽업 유닛의 반복 재현성 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치에 따르면, 렌즈 사출물 픽업 유닛을 렌즈 사출물의 로딩(Loading)을 위한 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛과 언로딩(Unloading) 공정을 위한 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛으로 분리하여 구성함으로써, 렌즈 사출물의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading) 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치가 적용되는 렌즈 사출물의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 하부 커팅부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 하부 커팅부를 구성하는 워킹 블록 구동부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 상부 커팅부의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 픽업부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 하부 커팅부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 하부 커팅부를 구성하는 워킹 블록 구동부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 상부 커팅부의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 픽업부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
또한, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의하여 렌즈 게이트 커팅 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치가 적용되는 렌즈 사출물의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈 사출물(10, 20)은 복수의 렌즈(11), 러너(Runner)(12, 22), 복수의 렌즈(11) 각각과 러너(12, 22)를 연결하는 복수의 게이트(13)로 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 렌즈(11)는 복수의 게이트(13)를 커팅함으로써 렌즈 사출물(10)로부터 분리될 수 있다.
설명의 편의상, 본 발명에서는 렌즈 사출물(10)을 복수의 렌즈(11)가 연결되었는지 여부에 따라 제1 렌즈 사출물(10)과 제2 렌즈 사출물(20)로 나누어 설명하기로 한다. 즉, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 사출물(10)은 복수의 게이트(13)에 의해 복수의 렌즈(11)가 러너(12)에 연결된 상태이고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 렌즈 사출물(20)은 복수의 렌즈(11)가 분리되어 러너(12) 만으로 구성된 상태이다.
비록 자세히 도시되지는 않았으나, 렌즈 사출물(10, 20)은 상단에 돌출 형성된 제1 고정 돌기(14, 24)와, 하단에 돌출 형성된 제2 고정 돌기(15, 25)가 형성될 수 있다. 제1 고정 돌기(14, 24)는 렌즈 사출물(10)의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading) 공정에서 후술할 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)에 의해 파지되고, 게이트(13) 커팅 공정에서 상부 커팅부(200)의 지지 블록(210)에 의해 지지되며, 제2 고정 돌기(15, 25)는 렌즈 사출물(10)이 후술할 워킹 블록(110)에 안정적으로 안착될 수 있도록 워킹 블록(110)의 상단에 삽입 결합될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다양한 형상의 렌즈 사출물에도 적용 가능하다. 다만, 설명의 편의상, 본 발명에서는 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)에 대한 렌즈 게이트 커팅 장치(1)를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는 하부 커팅부(100), 상부 커팅부(200), 복수의 렌즈 픽업부(300) 및 렌즈 사출물 이송부(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는 제1 렌즈 사출물(10)로부터 복수의 게이트(13)를 커팅하여 복수의 렌즈(11)를 분리한 후, 복수의 렌즈(11)를 복수의 렌즈 수용 트레이(30)로 나누어 적재할 수 있다.
하부 커팅부(100)는 복수의 렌즈(11)가 구비된 제1 렌즈 사출물(10)이 안착된 상태에서 복수의 게이트(13)를 절단하는 것으로, 워킹 블록(110), 복수의 하부 커터(120), 복수의 하부 커터 고정부(130) 및 워킹 블록 구동부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 하부 커팅부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 하부 커팅부를 구성하는 워킹 블록 구동부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 워킹 블록(110)은 제1 렌즈 사출물(10)이 안착되고, 복수의 하부 커터(120)는 제1 렌즈 사출물(10)이 워킹 블록(110)에 안착된 상태에서 복수의 게이트(13) 각각에 대응하는 위치에 배치되어 복수의 상부 커터(220)와 함께 복수의 게이트(13) 각각을 동시에 커팅하며, 복수의 하부 커터 고정부(130)는 복수의 하부 커터(120) 각각을 고정할 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)의 경우, 워킹 블록(110)은 러너(12)의 중앙 부분이 안착되도록 중앙에 배치되고, 복수의 하부 커터(120) 및 복수의 하부 커터 고정부(130)는 워킹 블록(110)을 감싸도록 방사상으로 배치될 수 있다.
또한, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)에 연결되며, 워킹 블록(110) 및 복수의 하부 커터 고정부(130)를 수평 방향으로 왕복 구동시킬 수 있다. 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 복수의 하부 커터 고정부(130)는 워킹 블록(110)에 고정 결합될 수도 있고, 워킹 블록 구동부(140)에 고정 결합될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 워킹 블록 구동부(140)는 회전 구동력을 발생시키는 구동 모터, 구동 모터로부터 회전 구동력을 제공 받아 회전하는 볼 스크류, 볼 스크류의 나사선에 결합되어 볼 스크류가 회전할 때에 수평 방향으로 왕복 구동하는 슬라이더(Slider), 슬라이더의 이동을 안내하는 가이드 레일(Linear motion guide)로 구성된 리니어 모터 시스템(Linear motor system)을 사용할 수 있다. 이 때, 워킹 블록(110) 및 복수의 하부 커터 고정부(130)는 고정 플레이트(141)에 의해 슬라이더에 결합될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110) 및 복수의 하부 커터 고정부(130)를 렌즈 사출물 이송부(400)와 상부 커팅부(200) 사이에서 왕복 구동시킬 수 있다.
바람직하게는, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)이 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)과 인접한 제1 위치(Ⅰ), 복수의 상부 커터(220)와 인접한 제2 위치(Ⅱ), 제1 위치(Ⅰ)와 제2 위치(Ⅱ) 사이의 제3 위치(Ⅲ)를 순차적으로 이동하도록 워킹 블록(110)을 이송시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 위치(Ⅰ)는 제1 렌즈 사출물(10)이 워킹 블록(110)으로 로딩(Loading)되거나 제2 렌즈 사출물(20)이 워킹 블록(110)으로부터 언로딩(Unloading)되는 위치를 의미하고, 제2 위치(Ⅱ)는 상부 커팅부(200)와 하부 커팅부(100)에 의해 제1 렌즈 사출물(10)에 구비된 복수의 게이트(13)가 커팅되는 위치를 의미하며, 제3 위치(Ⅲ)는 복수의 렌즈 픽업 유닛(310)에 의해 복수의 렌즈(11)가 픽업되는 위치를 의미한다. 따라서, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)을 제1 위치(Ⅰ), 제2 위치(Ⅱ), 제3 위치(Ⅲ), 그리고, 다시 제1 위치(Ⅰ)로 순차적으로 이동시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상부 커팅부(200)는 워킹 블록(110)에 제1 렌즈 사출물(10)이 안착된 상태에서 하부 커팅부(100)와 함께 복수의 게이트(13)를 절단하는 것으로, 지지 블록(210), 복수의 상부 커터(220), 복수의 상부 커터 고정부(230) 및 지지 블록 구동부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 상부 커팅부의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지 블록(210)은 워킹 블록(110)에 안착된 제1 렌즈 사출물(10)의 상단을 지지하고, 복수의 상부 커터(220)는 복수의 게이트(13) 각각에 대응하는 위치에 배치되어 복수의 하부 커터(120)와 함께 복수의 게이트(13) 각각을 동시에 커팅하며, 복수의 상부 커터 고정부(230)는 복수의 상부 커터(220) 각각을 고정할 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)의 경우, 지지 블록(210)은 러너(12)의 중앙 부분을 지지하도록 중앙에 배치되고, 복수의 상부 커터(220) 및 복수의 상부 커터 고정부(230)는 지지 블록(210)을 감싸도록 방사상으로 배치될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 복수의 상부 커터 고정부(230)는 복수의 상부 커터(220)가 복수의 게이트(13) 각각을 동시에 커팅할 때에 완충력을 제공하도록 구성될 수 있다.
또한, 지지 블록 구동부(240)는 지지 블록(210)에 연결되며, 지지 블록(210) 및 복수의 상부 커터 고정부(230)를 상하 방향으로 왕복 구동시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 지지 블록 구동부(240)는 회전 구동력을 발생시키는 구동 모터(241), 구동 모터(241)로부터 회전 구동력을 제공 받아 회전하는 볼 스크류(242), 볼 스크류(242)의 나사선에 결합되어 볼 스크류(242)가 회전할 때에 수직 방향으로 왕복 구동하는 너트 부재(243), 볼 스크류(242)의 타단에 구비되어 지지 블록(210)의 상단에 접촉 또는 접촉 해제되어 지지 블록(210)을 수직 방향으로 왕복 구동시키는 구동 블록(244)으로 구성될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지 블록(210) 및 지지 블록 구동부(240)는 지지 블록 구동 가이드부(250)에 설치될 수 있다. 즉, 지지 블록(210)은 제1 이동 플레이트(251)에 고정 결합되고, 지지 블록 구동부(240)의 너트 부재(243)는 제2 이동 플레이트(252)에 고정 결합되며, 제1 이동 플레이트(251) 및 제2 이동 플레이트(252)는 각각 상하 방향으로 설치된 복수의 가이드 샤프트(253)에 삽입된 복수의 제1 가이드 부재(254) 및 복수의 제2 가이드 부재(254)에 의해 복수의 가이드 샤프트(253)를 따라 상하 방향으로 이동할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 렌즈 픽업부(300)는 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11)를 픽업하여 복수의 렌즈 수용 트레이(30)로 적재하는 것으로, 렌즈 픽업 유닛(310) 및 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 픽업부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 구조를 나타내는 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 렌즈 픽업부를 구성하는 렌즈 픽업 유닛의 동작을 나타내는 정면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈 픽업부(300)는 렌즈 픽업 유닛(310) 및 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
렌즈 픽업 유닛(310)은 상부 커팅부(200)와 하부 커팅부(100)에 의해 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11)를 픽업한 후, 복수의 렌즈(11) 각각을 개별적으로 복수의 렌즈 수용 트레이(30)에 적재할 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 렌즈 픽업 유닛(310)은 복수의 진공 흡착부(311), 제1 진공 흡착 구동부(312) 및 제2 진공 흡착 구동부(313)를 포함하여 구성될 수 있다.
복수의 진공 흡착부(311)는 상하 방향으로 왕복 이동하도록 설치되며, 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11) 중 일부 렌즈(11)를 동시에 진공 흡착할 수 있다. 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)의 경우, 복수의 진공 흡착부(311)는 일정 반경의 원호 상에 배치될 수 있다.
제1 진공 흡착 구동부(312)는 복수의 진공 흡착부(311)의 상부에 배치되며, 복수의 진공 흡착부(311) 각각을 개별적으로 왕복 구동시킬 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 진공 흡착 구동부(312)는 복수의 진공 흡착부(311) 각각의 상단에 접촉 또는 접촉 해제되는 구동 부재(312a) 및 구동 부재(312a)를 상하 구동시키는 구동 실린더(312b)로 구성될 수 있다.
제2 진공 흡착 구동부(313)는 제1 진공 흡착 구동부(312)에 연결되며, 제1 진공 흡착 구동부(312)가 복수의 진공 흡착부(311) 각각을 순차적으로 왕복 구동시키도록 제1 진공 흡착 구동부(312)를 구동시킬 수 있다. 즉, 제2 진공 흡착 구동부(313)는 제1 진공 흡착 구동부(312)를 구동시켜 복수의 진공 흡착부(311) 각각의 상부에 순차적으로 이동시킬 수 있다. 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)의 경우, 제2 진공 흡착 구동부(313)는 제1 진공 흡착 구동부(312)를 일정 반경의 원호 상에 배치된 복수의 진공 흡착부(311)의 상단으로 이동시키기 위해 회전 구동력을 제공하는 스테핑 모터(Stepping motor)를 사용할 수 있다.
따라서, 복수의 진공 흡착부(311)는 제1 진공 흡착 구동부(312) 및 제2 진공 흡착 구동부(313)의 동작에 의해 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11)를 픽업할 때에는 동시에 동작하고, 복수의 렌즈(11) 각각을 복수의 렌즈 수용 트레이(30)에 적재할 때에는 개별적으로 순차적으로 동작할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 진공 흡착부(311) 및 제2 진공 흡착 구동부(313)는 제1 고정 블록(315a), 제2 고정 블록(315b) 및 복수의 고정 샤프트(315c)로 구성된 렌즈 픽업 유닛(310) 몸체부(415)에 설치될 수 있다. 즉, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 진공 흡착부(311) 각각은 제1 고정 블록(315a)에 설치된 가이드 블록(314)에 형성된 복수의 가이드 홈(314a) 각각에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하도록 설치되고, 제2 진공 흡착 구동부(313)는 제2 고정 블록(315b)에 설치될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈 픽업 유닛(310)은 렌즈 수용 트레이(30)에 구비된 바코드(도시되지 않음)를 인식하기 위한 바코드 리더기(316)를 포함할 수도 있다. 따라서, 렌즈 픽업 유닛(310)은 복수의 렌즈 수용 트레이(30)가 렌즈 게이트 커팅 장치(1)의 내부로 인입된 이후, 렌즈 수용 트레이(30) 각각에 구비된 바코드를 인식하여 관련 정보를 미리 설정할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 진공 흡착부(311)는 진공 흡착 헤드(311a), 구동 샤프트(311b) 및 탄성 부재(311c)를 포함하여 구성될 수 있다.
진공 흡착 헤드(311a)는 외부의 진공 펌프(도시되지 않음)로부터 공급된 진공압에 의해 렌즈(11)의 상부면을 진공 흡착할 수 있다. 구동 샤프트(311b)는 일단이 진공 흡착 헤드(311a)에 결합되고, 타단이 제1 진공 흡착 구동부(312)를 향하도록 상하 방향으로 배치되며, 제1 진공 흡착 구동부(312)에 의해 상하 방향으로 왕복 구동될 수 있다.
이러한 구동 샤프트(311b)는 가이드 블록(314)에 형성된 가이드 홈(314a) 및 제1 고정 블록(315a)에 형성된 관통 홀(h)에 의해 상하 이동이 안내되고, 제1 고정 블록(315a)의 관통 홀(h) 내부에 설치된 탄성 부재(311c)에 의해 완충력 및 상부 방향으로 복귀되는 복귀력을 제공 받을 수 있다.
바람직하게는, 진공 흡착 헤드(311a)는 구동 샤프트(311b)의 일단에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 진공 흡착 헤드(311a)는 내주면의 원주 반향을 따라 복수의 볼 플런저(Ball Plunger)가 설치된 체결 부재(311d)에 의해 구동 샤프트(311b)의 일단에 결합될 수 있다. 따라서, 진공 흡착 헤드(311a)는 구동 샤프트(311b)의 일단에 용이하게 조립 및 분해될 수 있을 뿐 아니라, 조립 과정에서 구동 샤프트(311b)와의 동심도 조정이 용이하다는 장점이 있다.
다시 도 2를 참조하면, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)는 렌즈 픽업 유닛(310)을 워킹 블록(110)과 복수의 렌즈 수용 트레이(30) 사이에서 구동시킬 수 있다. 이러한 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)는 렌즈 픽업 유닛(310)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 직선 구동시켜 렌즈 픽업 유닛(310)을 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 특히, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)는 렌즈 픽업 유닛(310)을 XY 평면 상에서 Z축을 중심으로 회전 구동시킬 수 있다. 따라서, 렌즈 픽업 유닛(310)은 원형 렌즈는 물론, 사각 렌즈 등 다양한 형상의 렌즈를 원하는 방향으로 회전시켜 렌즈 수용 트레이(30)에 형성된 적재 홈(도시되지 않음)에 정확하게 적재할 수 있다.
바람직하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)는 4축 구동 방식의 스칼라 로봇(Scalar robot)을 사용할 수 있다. 즉, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)는 복수의 암(Arm)으로 구성되어 X축, Y축 및 Z축 방향의 구동 제어는 물론, 각도(θ) 제어가 가능한 스칼라 로봇을 사용할 수 있다.
일반적으로 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)가 렌즈 픽업 유닛(310)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 직선 구동시키고, 렌즈 픽업 유닛(310)을 Z축을 중심으로 회전 구동시키기 위해서는 3 개의 리니어 모터 시스템을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 배치한 상태에서 회전 모터를 이용한다. 그러나, 이러한 구조는 복잡하고 배치 공간을 많이 차지할 뿐 아니라, 3 개의 리니어 모터 시스템에 의해 무게 중심의 편차가 많아 렌즈 픽업 유닛(310)의 구동 과정에서 흔들림 및 틀어짐이 발생하고, 이로 인해 렌즈(11) 픽업 및 적재 과정에서 반복 재현성 및 정밀도가 저하된다는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 구조는 3 개의 리니어 모터 및 회전 모터의 제어가 어렵고 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.
그러나, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)로 4축 구동 방식의 스칼라 로봇을 사용하는 경우, 보다 간단한 구조로 렌즈 픽업 유닛(310)의 제어가 용이할 뿐 아니라, 렌즈 픽업 유닛(310)을 보다 안정적으로 구동시킬 수 있고, 렌즈 픽업 유닛(310)의 반복 재현성 및 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)를 구성하는 렌즈 픽업부(300)는 상부 커팅부(200) 및 하부 커팅부(100)와 인접한 위치에 복수개가 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 렌즈 픽업 유닛(310)은 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11)를 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이(30) 각각에 나누어 적재할 수 있다.
바람직하게는, 렌즈 픽업부(300)는 하부 커팅부(100)의 워킹 블록 구동부(140)를 사이에 두고 서로 마주보는 위치에 한 쌍이 구비될 수 있다. 따라서, 한 쌍의 렌즈 픽업부(300) 각각을 구성하는 한 쌍의 렌즈 픽업 유닛(310)은 각각 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11) 중 절반의 렌즈(11)를 동시에 픽업할 수 있다. 도 1 및 도 8에서는 각각의 렌즈 픽업 유닛(310)이 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 24 개의 렌즈(11) 중 절반인 12 개의 렌즈(11)를 픽업하기 위해 12 개의 진공 흡착부(311)를 구비한 예를 도시하고 있다.
한편, 도 2에서는 워킹 블록 구동부(140)의 양측에 한 쌍의 렌즈 픽업부(300)가 구비된 예를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 렌즈 픽업부(300)의 개수 및 배치 형태는 제1 렌즈 사출물(10)에 구비된 렌즈(11)의 개수 및 배치 형태, 상부 커팅부(200), 하부 커팅부(100) 및 렌즈 사출물 이송부(400)에서의 공정 시간 등을 고려하여 결정될 수 있다.
즉, 렌즈 사출물 이송부(400)에서 소요되는 제1 렌즈 사출물(10)의 로딩(Loading) 시간 및 제2 렌즈 사출물(20)의 언로딩(Unloading) 시간, 워킹 블록 구동부(140)에서 소요되는 제1 렌즈 사출물(10) 및 제2 렌즈 사출물(20)의 이송 시간, 상부 커팅부(200) 및 하부 커팅부(100)에서 소요되는 게이트(13)의 커팅 시간을 산출한 후, 렌즈 픽업 유닛(310)에서 소요되는 렌즈(11) 픽업 시간 및 렌즈(11) 적재 시간을 고려하여, 각 구성요소에서의 대기 시간을 최소할 수 있도록 렌즈 픽업부(300)의 개수 및 배치 형태를 결정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 렌즈 사출물 이송부(400)는 제1 렌즈 사출물(10)을 워킹 블록(110)으로 공급하거나 제2 렌즈 사출물(20)을 워킹 블록(110)으로부터 외부로 취출하는 것으로, 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420) 및 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치를 구성하는 렌즈 사출물 이송부의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)은 외부로부터 제1 렌즈 사출물(10)을 워킹 블록(110)으로 로딩(Loading)하거나 복수의 렌즈(11)가 분리된 제2 렌즈 사출물(20)을 워킹 블록(110)으로부터 외부로 언로딩(Unloading)할 수 있다.
렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부(430)는 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)을 워킹 블록(110)과 제1 렌즈 사출물(10) 공급부(도시되지 않음) 사이 및 워킹 블록(110)과 제2 렌스 사출물 취출부(도시되지 않음) 사이에서 구동시킬 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부(430)는 도 3에 도시된 워킹 블록 구동부(140)와 유사하게 리니어 모터 시스템을 사용할 수 있다.
바람직하게는, 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)은 외부로부터 제1 렌즈 사출물(10)을 워킹 블록(110)으로 로딩(Loading)하는 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛(410)과, 제2 렌즈 사출물(20)을 워킹 블록(110)으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛(420)으로 구성될 수 있다. 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛(410)은 상부 커팅부(200)를 향하는 방향에 배치되고, 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛(420)은 상부 커팅부(200)를 향하는 방향의 반대 방향에 배치될 수 있다.
한편, 각각의 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)은 제1 렌즈 사출물(10) 및 제2 렌즈 사출물(20)의 상단에 구비된 제1 고정 돌기(14, 24)를 파지하거나 파지 해제하는 한 쌍의 그리퍼(411, 412), 한 쌍의 그리퍼(411, 412)를 구동시키는 그리퍼 구동부(412, 422) 및 그리퍼 구동부(412, 422)를 상하 방향으로 구동 실린더(413, 423)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)의 동작을 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 나타내는 순서도이고, 도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 16에서는 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)을 대상으로 한 쌍의 렌즈 픽업부(300)를 구비하는 렌즈 게이트 커팅 장치(1)가 렌즈 게이트 커팅 공정을 수행하는 과정을 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, 도 12 및 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 사출물 이송부(410)는 제1 위치(Ⅰ)에 위치하는 워킹 블록(110)에 제1 렌즈 사출물(10)을 로딩(Loading)할 수 있다(S110). 이 때, 한 쌍의 렌즈 픽업 유닛(310) 각각에 구비된 바코드 리더기(316)는 렌즈 수용 트레이(30) 각각에 구비된 바코드를 인식할 수 있다.
그리고, 도 12 및 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)을 상부 커팅부(200)의 하부, 즉, 제2 위치(Ⅱ)로 이송시킬 수 있다(S120). 이 때, 한 쌍의 렌즈 픽업부(300)는 렌즈 수용 트레이(30)와 인접한 위치에서 대기 상태를 유지할 수 있다. 또한, 제1 렌즈 사출물 이송부(410)는 외부로부터 제1 렌즈 사출물(10)을 공급 받아 대기 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 도 12 및 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부 커팅부(200) 및 하부 커팅부(100)는 제1 렌즈 사출물(10)에 구비된 복수의 게이트(13)를 커팅하여 제1 렌즈 사출물(10)로부터 복수의 렌즈(11)를 분리시킬 수 있다(S130). 이 때, 한 쌍의 렌즈 픽업부(300)는 렌즈 수용 트레이(30)와 인접한 위치에서 대기 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 도 12 및 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)을 렌즈 픽업 유닛(310)과 인접한 위치, 즉, 제3 위치(Ⅲ)로 이송시키고, 한 쌍의 렌즈 픽업 유닛(310) 중 제1 렌즈 픽업 유닛(310)(도 14의 예에서, 좌측에 배치된 렌즈 픽업 유닛(310), 이하 동일)은 워킹 블록(110)의 상부로부터 복수의 렌즈(11) 중 일부를 픽업할 수 있다. 도 1 및 도 8의 예에서, 제1 렌즈 픽업 유닛(310)은 제1 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 24 개의 렌즈(11) 중 절반인 12 개의 렌즈(11)를 픽업할 수 있다(S140).
그리고, 도 12 및 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 픽업 유닛(310)은 복수의 렌즈 수용 트레이(30) 중 제1 렌즈 수용 트레이(30)(도 14의 예에서, 좌측에 배치된 렌즈 수용 트레이(30), 이하 동일)에 복수의 렌즈(11) 중 일부를 순차적으로 적재시킬 수 있다(S150). 이와 동시에, 제2 렌즈 픽업 유닛(310)(도 15의 예에서, 우측에 배치된 렌즈 픽업 유닛(310), 이하 동일)은 워킹 블록(110)의 상부로부터 복수의 렌즈(11) 중 나머지를 픽업할 수 있다(S140).
그리고, 도 12 및 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 렌즈 픽업 유닛(310)과 제2 렌즈 픽업 유닛(310)은 각각 제1 렌즈 수용 트레이(30)와 제2 렌즈 수용 트레이(30)(도 15의 예에서, 우측에 배치된 렌즈 수용 트레이(30), 이하 동일)에 복수의 렌즈(11)를 순차적으로 적재시킬 수 있다(S150). 한편, 제2 렌즈 픽업 유닛(310)이 복수의 렌즈(11) 중 나머지를 픽업한 후, 워킹 블록 구동부(140)는 워킹 블록(110)을 렌즈 사출물 이송부(400)와 인접한 위치, 즉, 제1 위치(Ⅰ)로 이송시키고, 렌즈 사출물 이송부(400)는 워킹 블록(110)으로부터 제2 렌즈 사출물(20)을 언로딩(Unloading)한 후(S160), 워킹 블록(110)에 제1 렌즈 사출물(10)을 로딩(Loading)할 수 있다(S110).
이 후, 도 16에 도시된 바와 같이, 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는 한 쌍의 렌즈 수용 트레이(30)가 모두 채워질 때까지, 도 12의 단계 S110 내지 S160, 즉, 도 13 내지 도 15의 과정을 반복 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 상부 커팅부(200)와 하부 커팅부(100)에 의해 렌즈 사출물(10)로부터 분리된 복수의 렌즈(11)를 복수의 렌즈 픽업부(300)에 의해 미리 설정된 개수로 분할하여 픽업한 후 복수의 렌즈 수용 트레이(30) 각각에 나누어 적재함으로써, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정의 시간을 단축시키고 렌즈 게이트 커팅 공정의 생산성 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 복수의 렌즈 픽업부(300)에 의해 복수의 렌즈(11)를 복수의 렌즈 수용 트레이(30) 각각에 나누어 적재하는 동안 워킹 블록 구동부(140)에 의한 렌즈 사출물(10)의 로딩(Loading), 이송 및 언로딩(Unloading) 공정, 상부 커터(220) 및 하부 커터(120)에 의한 게이트(13) 커팅 공정을 동시에 수행할 수 있으므로, 전체 렌즈 게이트 커팅 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 렌즈 픽업 유닛(310)이 복수의 렌즈(11)를 동시에 픽업하고 각각의 렌즈(11)를 개별적으로 픽업 해제하도록 구성함으로써, 렌즈(11) 픽업 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 렌즈(11) 적재 공정을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)가 렌즈 픽업 유닛(310)을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 직선 구동시킬 뿐 아니라, Z축을 중심으로 회전 구동시킴으로써, 다양한 형상의 렌즈(11)에 대해 렌즈(11) 적재 공정을 보다 빠르고 정확하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 렌즈 픽업 유닛 구동부(320)로 스칼라 로봇(Scalar robot)을 사용함으로써, 렌즈 픽업 유닛(310)을 보다 안정적으로 구동시킬 수 있을 뿐 아니라, 렌즈 픽업 유닛(310)의 반복 재현성 및 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 게이트 커팅 장치(1)는, 렌즈 사출물 픽업 유닛(410, 420)을 렌즈 사출물(10)의 로딩(Loading)을 위한 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛(410)과 언로딩(Unloading) 공정을 위한 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛(420)으로 분리하여 구성함으로써, 렌즈 사출물(10)의 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading) 공정을 보다 빠르게 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 렌즈 게이트 커팅 장치(1)의 일 예로, 복수의 렌즈(11)가 방사상으로 구비된 렌즈 사출물(10)에 적용되는 렌즈 게이트 커팅 장치(1)를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 다양한 배치 및 형상을 가지는 렌즈 사출물(10)에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 렌즈 게이트 커팅 장치(1)의 일 예로, 원형 렌즈(11)에 적용되는 렌즈 게이트 커팅 장치(1)를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 다양한 형상의 렌즈에도 적용될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 렌즈 게이트 커팅 장치
10, 20: 제1 렌즈 사출물, 제2 렌즈 사출물
11: 렌즈 12, 22: 러너
13: 게이트 14, 24: 제1 고정 돌기
15, 25: 제2 고정 돌기 30: 렌즈 수용 트레이
100: 하부 커팅부 110: 워킹 블록
120: 하부 커터 130: 하부 커터 고정부
140: 워킹 블록 구동부 200: 상부 커팅부
210: 지지 블록 220: 상부 커터
230: 상부 커터 고정부 240: 지지 블록 구동부
300: 렌즈 픽업부 310: 렌즈 픽업 유닛
320: 렌즈 픽업 유닛 구동부 400: 렌즈 사출물 이송부
410: 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛 420: 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛
430: 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부
1: 렌즈 게이트 커팅 장치
10, 20: 제1 렌즈 사출물, 제2 렌즈 사출물
11: 렌즈 12, 22: 러너
13: 게이트 14, 24: 제1 고정 돌기
15, 25: 제2 고정 돌기 30: 렌즈 수용 트레이
100: 하부 커팅부 110: 워킹 블록
120: 하부 커터 130: 하부 커터 고정부
140: 워킹 블록 구동부 200: 상부 커팅부
210: 지지 블록 220: 상부 커터
230: 상부 커터 고정부 240: 지지 블록 구동부
300: 렌즈 픽업부 310: 렌즈 픽업 유닛
320: 렌즈 픽업 유닛 구동부 400: 렌즈 사출물 이송부
410: 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛 420: 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛
430: 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부
Claims (9)
- 복수의 렌즈가 구비된 제1 렌즈 사출물이 안착되는 워킹 블록, 상기 제1 렌즈 사출물에 구비된 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 하부 커터, 상기 복수의 하부 커터 각각을 고정하는 복수의 하부 커터 고정부, 상기 워킹 블록 및 상기 복수의 하부 커터 고정부를 수평 방향으로 왕복 구동시키는 워킹 블록 구동부를 포함하는 하부 커팅부;
상기 워킹 블록에 안착된 제1 렌즈 사출물을 지지하는 지지 블록, 상기 복수의 하부 커터 각각과 함께 상기 복수의 게이트 각각을 커팅하는 복수의 상부 커터, 상기 복수의 상부 커터 각각을 고정하는 복수의 상부 커터 고정부, 상기 지지 블록 및 상기 복수의 상부 커터 고정부를 상하 방향으로 왕복 구동시키는 지지 블록 구동부를 포함하는 상부 커팅부;
상기 상부 커팅부와 상기 하부 커팅부에 의해 상기 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 상기 복수의 렌즈를 상기 워킹 블록으로부터 픽업하여 복수의 렌즈 수용 트레이에 적재하는 복수의 렌즈 픽업 유닛, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 상기 워킹 블록과 상기 복수의 렌즈 수용 트레이 사이에서 구동시키는 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부를 포함하는 복수의 렌즈 픽업부; 및
외부로부터 상기 제1 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로 로딩(Loading)하거나 상기 제1 렌즈 사출물로부터 상기 복수의 렌즈가 분리된 제2 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 렌즈 사출물 픽업 유닛, 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛을 구동시키는 렌즈 사출물 픽업 유닛 구동부를 포함하는 렌즈 사출물 이송부를 포함하며,
상기 복수의 렌즈 픽업 유닛은,
상기 제1 렌즈 사출물로부터 분리된 상기 복수의 렌즈를 미리 설정된 개수로 분할하여 동시에 픽업한 후 상기 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 개별적으로 나누어 적재하고,
상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부 각각은,
상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 X축, Y축 및 Z축 방향으로 구동시키고, 상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각을 XY 평면 상에서 Z축을 중심으로 회전 구동시키며,
상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 각각은,
상기 제1 렌즈 사출물에 구비된 복수의 렌즈 중 미리 설정된 개수의 렌즈 각각에 대응하는 위치를 따라 일정 반경의 원호 상에 배치되고, 상하 방향으로 왕복 이동하도록 설치되며, 상기 워킹 블록으로부터 상기 복수의 렌즈 중 미리 설정된 개수의 렌즈를 동시에 진공 흡착하고, 진공 흡착된 미리 설정된 개수의 렌즈를 상기 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 개별적으로 픽업 해제하는 복수의 진공 흡착부;
상기 복수의 진공 흡착부의 상부에 상기 일정 반경의 원호를 따라 회전 이동 가능하도록 설치되며, 상기 복수의 진공 흡착부가 상기 복수의 렌즈 수용 트레이 각각에 위치할 때에 상기 일정 반경의 원호를 따라 순차적으로 회전 이동하며 상기 복수의 진공 흡착부 각각을 개별적으로 왕복 구동시키는 제1 진공 흡착 구동부; 및
상기 제1 진공 흡착 구동부에 연결되며, 상기 제1 진공 흡착 구동부가 상기 복수의 진공 흡착부 각각을 순차적으로 왕복 구동시키도록 상기 제1 진공 흡착 구동부를 상기 일정 반경의 원호를 따라 상기 복수의 진공 흡착부 각각의 상부로 순차적으로 회전 이동시키기 위한 회전 구동력을 제공하는 제2 진공 흡착 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 워킹 블록 구동부는,
상기 워킹 블록이 상기 렌즈 사출물 픽업 유닛과 인접한 제1 위치, 상기 복수의 상부 커터와 인접한 제2 위치, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 제3 위치를 순차적으로 이동하도록 상기 워킹 블록을 이송시키는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 진공 흡착부 각각은,
상기 렌즈의 상부면을 진공 흡착하는 진공 흡착 헤드; 및
일단은 상기 진공 흡착 헤드에 결합되고, 타단은 상기 제1 진공 흡착 구동부를 향하도록 배치되며, 상기 제1 진공 흡착 구동부에 의해 상하 방향으로 왕복 구동되는 구동 샤프트를 포함하며,
상기 진공 흡착 헤드는 상기 구동 샤프트의 일단에 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 렌즈 픽업 유닛 구동부 각각은,
4축 구동 방식의 스칼라 로봇(Scalar robot)인 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 렌즈 픽업부는,
상기 워킹 블록 구동부를 사이에 두고 서로 마주보는 위치에 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 사출물 픽업 유닛은,
외부로부터 상기 제1 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로 로딩(Loading)하는 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛; 및
상기 제1 렌즈 사출물 픽업 유닛과 인접한 위치에 배치되며, 상기 제2 렌즈 사출물을 상기 워킹 블록으로부터 외부로 언로딩(Unloading)하는 제2 렌즈 사출물 픽업 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 사출물 픽업 유닛은,
상기 제1 렌즈 사출물 및 상기 제2 렌즈 사출물의 상단에 구비된 제1 고정 돌기를 파지하거나 파지 해제하는 한 쌍의 그리퍼; 및
상기 한 쌍의 그리퍼를 구동시키는 그리퍼 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 게이트 커팅 장치.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100386670B1 (ko) * | 2000-02-29 | 2003-06-02 | 주식회사 쎄크 | 사출물 게이트 커팅장치 및 방법 |
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| KR101718145B1 (ko) * | 2016-01-04 | 2017-03-20 | 뉴바이오 (주) | 콘택트렌즈 몰드 분리장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |