KR102588804B1 - 렌즈 하우징 가공 장치 - Google Patents

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이상태
김기명
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주식회사 에스피오엠
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Abstract

본 발명에 따른 렌즈 하우징 가공 장치는 작업 테이블(T)과; 작업 테이블(T)에 설치되되 제1 샤프트(1)가 설치된 제1 스핀들 유니트(3); 상기 제1 샤프트(1)의 후단에 고정 설치되되 단부에 렌즈(L)의 전면이 고정되는 제1 렌즈 홀더(5); 상기 제1 스핀들 유니트(3)에 설치되되 상기 제1 샤프트(1)를 축 회전시켜 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 렌즈(L)를 회전시키는 제1 샤프트 회전 수단(7); 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 제1 샤프트(1) 중앙을 관통하는 제1 관통홀(9); 상기 제1 관통홀(9) 입구를 통해 특정 문양의 평행광(S)을 조사하는 평행광 조사 수단(15); 상기 제1 관통홀(9)을 통해 공기를 흡입하여 상기 제1 렌즈 홀더(5) 단부에 렌즈(L)가 흡착되도록 하는 진공 흡착 수단(SM); 상기 제1 스핀들 유니트(3)와 일렬 배치된 제1 전후 이동 부재(25); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제1 전후 이동 부재(25)를 제1 스핀들 유니트(3) 방향으로 전진시키거나 제1 스핀들 유니트(3) 반대 방향으로 후진시키는 제1 전후 이동 수단(27); 상기 제1 전후 이동 부재(25)에 조립 설치된 제2 스핀들 유니트(29); 상기 제2 스핀들 유니트(29)에 설치되되 양단이 제2 스핀들 유니트(29)의 바깥으로 노출된 제2 샤프트(31); 제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 샤프트(31)를 회전시키는 제2 샤프트 회전 수단(33); 상기 제1 렌즈 홀더(5)를 마주보는 제2 샤프트(31)의 전단에 고정 설치되고 제2 샤프트(31)를 따라 회전되며 상기 제1 전후 이동 부재(25)가 전진되었을 때 렌즈(L)의 후면과 맞닿는 제2 렌즈 홀더(35); 상기 렌즈(L)를 통과한 평행광(S)이 통과되도록 상기 제2 샤프트(31)와 제2 렌즈 홀더(35)를 관통한 제2 관통홀(37); 상기 렌즈(L)가 내삽되되 렌즈(L)와 일체로 결합된 렌즈 하우징(H)의 측부와 소정 간격 떨어져 설치된 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)가 렌즈 하우징(H)의 측단을 밀어내도록 하거나 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H)의 반대 방향으로 이동시키는 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13); 상기 작업 테이블(T)에 조립 설치되되 렌즈(L)와 제2 관통홀(37)을 통과한 후 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)과 제2 관통홀(37)을 촬영하는 촬영 수단(21); 및 상기 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿지 않은 상태에서 상기 제1 샤프트 회전 수단(7)을 제어하여 렌즈(L)를 한 바퀴 회전시키되 소정 단위의 회전 각도마다 상기 촬영 수단(21)을 제어하여 제2 관통홀(37)과 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)을 촬영하고, 촬영 영상을 분석하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대인 렌즈(L)의 제1 회전각(A)을 검출하며, 제1 전후 이동 부재(25)를 전진시켜 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿도록 하고, 상기 제1 회전각(A)을 이용하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대일 때 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점을 잇는 연장선과 교차되는 렌즈 하우징(H)의 측단이 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보도록 제1 샤프트 회전 수단(7)과 제2 샤프트 회전 수단(33)을 제어하며, 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 제어하여 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 측단이 제1 렌즈 홀더(5)의 중심축 방향으로 소정 거리 이동되도록 하여 상기 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 최대 거리가 설정된 기준치 이하가 되도록 제어하는 제어 수단을 포함한다.

Description

렌즈 하우징 가공 장치{Lens housing processing device}
본 발명은 렌즈 하우징 가공 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 렌즈가 내삽되는 렌즈 하우징의 외경 가공시 렌즈 광축과, 렌즈 하우징의 중심이 일치되도록 렌즈 하우징의 외경을 가공할 수 있고, 렌즈 일면 중심으로부터 렌즈 하우징의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징의 길이를 원하는 수치로 가공할 수도 있는 렌즈 하우징 가공 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광학용 렌즈는 합성 수지나, 유리 소재의 성형을 통해 제조되며, 사용 용도에 맞게 크기 및 형태가 가공되는데 주로 구면의 형태로 제작 된다.
이때, 구면 형태로 가공된 렌즈는 곡률에 따라 광축(光軸)을 가지며 광축을 기준으로 외경 가공을 실시한다.
외경 가공은 렌즈가 장착되는 각종 화상기록분야의 정밀한 광학장치에 요구되는 형상에 맞춰 렌즈의 외경을 가공하는 것으로, 렌즈를 홀더에 로딩 및 홀딩한 후 연삭 휠을 회전시켜 렌즈의 외경을 가공하고, 가공된 렌즈를 배출시키는 공정으로 렌즈의 외경을 가공한다.
그러나 외경 가공시 렌즈의 광축을 홀더의 중심에 맞추는 센터링 작업이 수행되지 않을 경우 렌즈에 편심이 발생될 수 있다.
편심(偏心)이란 렌즈의 구면 중심이 광축 위에 있지 않은 것으로, 렌즈에 편심이 발생될 경우 프리즘 작용에 의해 상의 위치가 상면 내에서 옆으로 미끄러지고, 수차에 편심 특유의 수차가 가해져 렌즈를 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
즉, 외경 가공을 수행하더라도 렌즈에 편심이 발생되면 불량 렌즈로 판단되어 사용할 수 없다.
따라서, 렌즈를 가공할 때에는 센터링 작업을 통해 편심을 제거하는 작업이 필요하다.
한편, 제1 실시예로서 광학계 구성 시 복수 개의 렌즈들은 경통 내부에 일렬 배치되고 이웃 설치된 렌즈와 렌즈 사이에는 간격 유지용 스페이서가 설치된다.
기존의 가공 장치는 간격 유지용 스페이서 가공시 치수 정밀도가 떨어져 동일한 스펙의 광학계일지라도 렌즈 사이의 간격이 일정치 못하다는 문제점이 있었다.
또한, 제2 실시예로서 광학계 구성 시 렌즈는 스페이서 대신에 렌즈 하우징에 고정 설치되고, 복수 개의 렌즈 하우징은 경통 내부에 일렬 배치 및 고정 설치된다.
상기 렌즈 하우징은 경통 내부에서 렌즈와 렌즈 사이의 간격을 유지한다.
이때, 경통 내부에 설치된 복수 개의 렌즈 하우징의 중심이 서로 어긋나게 되면, 복수 개의 렌즈 하우징에 설치된 복수 개의 렌즈들 또한 광축이 어긋나게 되고, 이러한 문제는 광학계의 해상력과, 수차 문제로 인한 왜곡, 색수차 등의 문제를 발생시켜 광학계를 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한, 기존의 렌즈 하우징 가공 장치는 렌즈 하우징 가공시 치수 정밀도가 떨어져 렌즈 하우징 길이가 일정치 못한 문제점이 있었고, 이러한 문제점은 제1 실시예와 마찬가지로 동일한 스펙으로 제조한 광학계일지라도 렌즈 사이의 간격이 일정치 못하다는 문제점이 있었다.
한편, 본 발명의 선행 기술로는 출원번호 "10-2016-0153084"호의 "편심 모니터링이 가능한 렌즈 가공기"가 출원되어 등록되었으나, 상기 편심 모니터링이 가능한 렌즈 가공기는 렌즈가 설치되는 렌즈 하우징을 가공할 수 없었고, 가공 완료된 렌즈 하우징의 외경과, 두께, 그리고, 렌즈 중심에서 렌즈 하우징의 단부까지의 단차를 정밀하게 측정할 수 없다는 한계가 있었다.
대한민국 특허등록번호 "10-1829025" (2018.02.13)
이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 렌즈 사이의 간격을 유지하는 스페이서(Spacer) 역할을 하고 내부에 렌즈가 본딩(Bonding)되는 복수 개의 렌즈 하우징을 경통 내부에 일렬 배치 및 설치하였을 때 각 렌즈 하우징 내부에 설치된 복수개의 렌즈들의 광축이 경통 내부에서 일직선상에 놓이도록 하고 이웃한 렌즈 사이의 간격이 원하는 치수가 되도록 렌즈 하우징을 가공할 수 있는 렌즈 하우징 가공 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 렌즈가 내삽된 렌즈 하우징 가공시 렌즈 홀더를 통해 렌즈 전면 및 후면과 맞닿고 있는 제1 샤프트 및 제2 샤프트의 중앙과, 렌즈의 광축, 그리고 렌즈 하우징의 중심이 일치되도록 렌즈 하우징의 외경을 가공할 수 있는 렌즈 하우징 가공 장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 또 다른 목적은 렌즈 하우징의 전단이나 후단, 또는 전단 및 후단을 정밀하게 단면 가공하여 렌즈 전면 중심으로부터 렌즈 하우징의 전단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징의 길이를 원하는 수치로 가공할 수 있는 렌즈 하우징 가공 장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 또 다른 목적은 렌즈 하우징을 가공 완료한 후 렌즈 하우징의 외경과, 렌즈 일면 중심으로부터 렌즈 하우징의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징의 길이를 자동 검출함으로써 자동으로 불량품을 걸러낼 수 있고, 가공 완료된 렌즈 하우징의 제품 사양을 자동으로 수집 및 전산화할 수 있는 렌즈 하우징 가공 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 하우징 가공 장치는 작업 테이블(T)과; 작업 테이블(T)에 설치되되 제1 샤프트(1)가 설치된 제1 스핀들 유니트(3); 상기 제1 샤프트(1)의 후단에 고정 설치되되 단부에 렌즈(L)의 전면이 고정되는 제1 렌즈 홀더(5); 상기 제1 스핀들 유니트(3)에 설치되되 상기 제1 샤프트(1)를 축 회전시켜 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 렌즈(L)를 회전시키는 제1 샤프트 회전 수단(7); 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 제1 샤프트(1) 중앙을 관통하는 제1 관통홀(9); 상기 제1 관통홀(9) 입구를 통해 특정 문양의 평행광(S)을 조사하는 평행광 조사 수단(15); 상기 제1 관통홀(9)을 통해 공기를 흡입하여 상기 제1 렌즈 홀더(5) 단부에 렌즈(L)가 흡착되도록 하는 진공 흡착 수단(SM); 상기 제1 스핀들 유니트(3)와 일렬 배치된 제1 전후 이동 부재(25); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제1 전후 이동 부재(25)를 제1 스핀들 유니트(3) 방향으로 전진시키거나 제1 스핀들 유니트(3) 반대 방향으로 후진시키는 제1 전후 이동 수단(27); 상기 제1 전후 이동 부재(25)에 조립 설치된 제2 스핀들 유니트(29); 상기 제2 스핀들 유니트(29)에 설치되되 양단이 제2 스핀들 유니트(29)의 바깥으로 노출된 제2 샤프트(31); 제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 샤프트(31)를 회전시키는 제2 샤프트 회전 수단(33); 상기 제1 렌즈 홀더(5)를 마주보는 제2 샤프트(31)의 전단에 고정 설치되고 제2 샤프트(31)를 따라 회전되며 상기 제1 전후 이동 부재(25)가 전진되었을 때 렌즈(L)의 후면과 맞닿는 제2 렌즈 홀더(35); 상기 렌즈(L)를 통과한 평행광(S)이 통과되도록 상기 제2 샤프트(31)와 제2 렌즈 홀더(35)를 관통한 제2 관통홀(37); 상기 렌즈(L)가 내삽되되 렌즈(L)와 일체로 결합된 렌즈 하우징(H)의 측부와 소정 간격 떨어져 설치된 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)가 렌즈 하우징(H)의 측단을 밀어내도록 하거나 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 반대 방향으로 이동시키는 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13); 상기 작업 테이블(T)에 조립 설치되되 렌즈(L)와 제2 관통홀(37)을 통과한 후 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)과 제2 관통홀(37)을 촬영하는 촬영 수단(21); 및 상기 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿지 않은 상태에서 상기 제1 샤프트 회전 수단(7)을 제어하여 렌즈(L)를 한 바퀴 회전시키되 소정 단위의 회전 각도마다 상기 촬영 수단(21)을 제어하여 제2 관통홀(37)과 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)을 촬영하고, 촬영 영상을 분석하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대인 렌즈(L)의 제1 회전각(A)을 검출하며, 제1 전후 이동 부재(25)를 전진시켜 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿도록 하고, 상기 제1 회전각(A)을 이용하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대일 때 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점을 잇는 연장선과 교차되는 렌즈 하우징(H)의 측단이 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보도록 제1 샤프트 회전 수단(7)과 제2 샤프트 회전 수단(33)을 제어하며, 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 제어하여 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 측단이 제1 렌즈 홀더(5)의 중심축 방향으로 소정 거리 이동되도록 하여 상기 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 최대 거리가 설정된 기준치 이하가 되도록 제어하는 제어 수단을 포함한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 렌즈 하우징 가공 장치는 제2 렌즈 홀더(35)의 전단에 탄성체(41)를 장착하여 제1 샤프트(1)와, 제2 샤프트(31)의 중심과 평행도가 정확하게 일치하지 않아도 렌즈(L)가 회전하면서 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)로부터 이탈하는 현상을 제거할 수 있다.
또, 본 발명은 복수 개의 렌즈 하우징(H)을 경통 내부에 일렬 배치 및 설치하였을 때 경통 내부에 설치된 복수개의 렌즈(L) 광축이 경통 내부에서 일직선상에 놓이도록 렌즈 하우징(H)을 가공할 수 있다.
또, 본 발명은 렌즈 하우징의 전단이나 후단, 또는 전단 및 후단을 정밀하게 단면 가공하여 렌즈(L) 일면 중심으로부터 렌즈 하우징(H)의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 원하는 수치로 가공할 수 있다.
또, 본 발명은 렌즈 하우징(H)을 가공 완료한 후 렌즈 하우징(H)의 외경과, 렌즈(L) 일면 중심으로부터 렌즈 하우징(H)의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 자동 검출함으로써 자동으로 불량품을 걸러낼 수 있고, 가공 완료된 렌즈 하우징의 제품 사양을 자동으로 수집하고 전산화할 수도 있다.
도면 1은 본 발명의 결합 사시도,
도면 2는 본 발명의 평면도,
도면 3은 본 발명의 측면도,
도면 4는 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단과 렌즈 하우징 성형 수단이 제거된 본 발명의 측면도,
도면 5는 본 발명의 종단면도,
도면 6은 본 발명의 렌즈 센터링 작업 원리를 설명하기 위한 도면,
도면 7과 도면 8은 제1 전후 이동 수단과 완충 수단의 구성 요소를 설명하기 위한 도면,
도면 9는 탄성체의 사시도,
도면 10은 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단의 결합 사시도,
도면 11은 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단의 분해 사시도,
도면 12는 렌즈 하우징 성형 수단의 결합 사시도,
도면 13은 렌즈 하우징 성형 수단의 분해 사시도,
도면 14는 촬영 수단의 구성 요소를 설명하기 위한 도면.
도면 15는 제1 렌즈 홀더와 제2 렌즈 홀더의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 렌즈 하우징 가공 장치는 도면 1 내지 도면 8에 도시한 바와 같이, 작업 테이블(T)과; 작업 테이블(T)에 설치되되 제1 샤프트(1)가 설치된 제1 스핀들 유니트(3); 상기 제1 샤프트(1)의 후단에 고정 설치되되 단부에 렌즈(L)의 전면이 고정되는 제1 렌즈 홀더(5); 상기 제1 스핀들 유니트(3)에 설치되되 상기 제1 샤프트(1)를 축 회전시켜 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 렌즈(L)를 회전시키는 제1 샤프트 회전 수단(7); 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 제1 샤프트(1) 중앙을 관통하는 제1 관통홀(9); 상기 제1 관통홀(9) 입구를 통해 특정 문양의 평행광(S)을 조사하는 평행광 조사 수단(15); 상기 제1 관통홀(9)을 통해 공기를 흡입하여 상기 제1 렌즈 홀더(5) 단부에 렌즈(L)가 흡착되도록 하는 진공 흡착 수단(SM); 상기 제1 스핀들 유니트(3)와 일렬 배치된 제1 전후 이동 부재(25); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제1 전후 이동 부재(25)를 제1 스핀들 유니트(3) 방향으로 전진시키거나 제1 스핀들 유니트(3) 반대 방향으로 후진시키는 제1 전후 이동 수단(27); 상기 제1 전후 이동 부재(25)에 조립 설치된 제2 스핀들 유니트(29); 상기 제2 스핀들 유니트(29)에 설치되되 양단이 제2 스핀들 유니트(29)의 바깥으로 노출된 제2 샤프트(31); 제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 샤프트(31)를 회전시키는 제2 샤프트 회전 수단(33); 상기 제1 렌즈 홀더(5)를 마주보는 제2 샤프트(31)의 전단에 고정 설치되고 제2 샤프트(31)를 따라 회전되며 상기 제1 전후 이동 부재(25)가 전진되었을 때 렌즈(L)의 후면과 맞닿는 제2 렌즈 홀더(35); 상기 렌즈(L)를 통과한 평행광(S)이 통과되도록 상기 제2 샤프트(31)와 제2 렌즈 홀더(35)를 관통한 제2 관통홀(37); 상기 렌즈(L)가 내삽되되 렌즈(L)와 일체로 결합된 렌즈 하우징(H)의 측부와 소정 간격 떨어져 설치된 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11); 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)가 렌즈 하우징(H)의 측단을 밀어내도록 하거나 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 반대 방향으로 이동시키는 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13); 상기 작업 테이블(T)에 조립 설치되되 렌즈(L)와 제2 관통홀(37)을 통과한 후 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)과 제2 관통홀(37)을 촬영하는 촬영 수단(21); 및 상기 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿지 않은 상태에서 상기 제1 샤프트 회전 수단(7)을 제어하여 렌즈(L)를 한 바퀴 회전시키되 소정 단위의 회전 각도마다 상기 촬영 수단(21)을 제어하여 제2 관통홀(37)과 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)을 촬영하고, 촬영 영상을 분석하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대인 렌즈(L)의 제1 회전각(A)을 검출하며, 제1 전후 이동 부재(25)를 전진시켜 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿도록 하고, 상기 제1 회전각(A)을 이용하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대일 때 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점을 잇는 연장선과 교차되는 렌즈 하우징(H)의 측단이 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보도록 제1 샤프트 회전 수단(7)과 제2 샤프트 회전 수단(33)을 제어하며, 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 제어하여 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 측단이 제1 렌즈 홀더(5)의 중심축 방향으로 소정 거리 이동되도록 하여 상기 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 최대 거리가 설정된 기준치 이하가 되도록 제어하는 제어 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 도면 7과 도면 8에 도시한 바와 같이, 상기 제2 렌즈 홀더(35)의 전단에 압박이 가해졌을 때 상기 제2 렌즈 홀더(35)와 함께 제2 스핀들 유니트(29)를 탄력적으로 후진시키는 완충 수단을 더 포함한다.
상기 완충 수단은 제1 렌즈 홀더(5)와 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)를 탄력적으로 물어잡을 수 있게 하고, 렌즈(L)의 두께에 비해 제1 렌즈 홀더(5)와 제2 렌즈 홀더(35)의 사이 간격이 좁더라도 렌즈(L)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 완충 수단은 도면 8에 도시한 바와 같이, 상기 제2 스핀들 유니트(29)와 제1 전후 이동 부재(25) 사이에 설치되어 상기 제2 스핀들 유니트(29)가 제1 전후 이동 부재(25)의 전후 방향으로 슬라이딩되도록 하는 제5 슬라이딩 수단(40)과, 상기 제1 전후 이동 부재(25)의 전면에 고정 설치된 전방 고정 부재(42), 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 본체 전면을 관통하는 제3 관통홀(44), 상기 제3 관통홀(44)에 끼워지되 전단이 상기 전방 고정 부재(42)에 연결된 스프링(46), 상기 제3 관통홀(44)에 끼워지되 단부가 상기 스프링(46)의 후단과 연결된 스프링 후단 고정 부재(48), 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 몸체 후면에 고정 설치된 후방 고정 부재(50), 및 상기 스프링 후단 고정 부재(48)의 후단을 상기 후방 고정 부재(50)에 연결시키되 스프링 후단 고정 부재(48)와 후방 고정 부재(50) 사이의 간격을 조정함으로써 스프링(46)의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단(52)을 포함한다.
상기 제3 관통홀(44)을 마주보는 상기 전방 고정 부재(42)에는 제4 관통홀(54)이 관통되고, 상기 제4 관통홀(54)에는 제4 관통홀(54)을 제4 관통홀(54)의 지름 방향으로 가로지르는 스프링 고정바(56)가 설치되며, 상기 스프링(46) 전단은 상기 스프링 고정바(56)에 고정된다.
상기 탄성력 조절 수단(52)은 도면 8에 도시한 바와 같이, 스프링 후단 고정 부재(48)와 후방 고정 부재(50)에 나사 결합된 볼트로 이루어져 볼트의 회전 방향에 따라 스프링 후단 고정 부재(48)와 후방 고정 부재(50) 사이의 간격이 조정된다.
또한, 상기 제2 렌즈 홀더(35)의 전단 가장자리에는 탄성체(41)가 장착된다.
상기 탄성체(41)는 도면 9에 도시한 바와 같이, 렌즈(L)와 제2 관통홀(37) 간의 센터링 작업시 렌즈(L)의 전후면을 제1 렌즈 홀더(5)와 제2 렌즈 홀더(35)로 눌러주었을 때 제1 스핀들 유니트(3)에 장착된 제1 샤프트(1)와, 제2 스핀들 유니트(29)에 장착된 제2 샤프트(31) 간에 동심이 완전하게 일치하지 않더라도 자유도가 생기도록 하고, 렌즈 하우징(H)의 외경 가공시 렌즈(L)의 광축이 제1 샤프트(1) 또는 제2 샤프트(31)의 중심에서 벗어나는 현상을 개선할 수 있다.
또한, 렌즈(L)의 일면과 마주 접하는 제2 렌즈 홀더(35)의 단부를 별도 가공하지 않고도 탄성체(41)가 렌즈(L)의 후면에 탄력적으로 맞닿게 되어 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)의 회전 시 렌즈(L)의 광축이 일정하게 회전되도록 한다.
상기 탄성체(41)는 고무 또는 합성 수지로 제조된다.
상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)은 도면 10과 도면 11에 도시한 바와 같이, 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 측부와 이격 설치된 제1 좌우 이동 부재(43)와, 상기 작업 테이블(T)에 설치되고 상기 제1 좌우 이동 부재(43)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향 또는 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 수평 이동시키는 제1 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(45), 상기 제1 좌우 이동 부재(43)에 고정 설치되되 제3 샤프트가 갖추어진 제3 스핀들 유니트(49), 상기 제3 샤프트를 제어 수단의 제어 신호에 따라 회전시키는 제3 샤프트 회전 수단(51), 및 상기 제3 스핀들 유니트(49)와 제1 좌우 이동 부재(43) 사이에 설치되어 제3 스핀들 유니트(49)를 제1 좌우 이동 부재(43)의 전후 방향으로 직선 이동시키는 제3 스핀들 유니트 전후 이동 수단(53)을 포함하고, 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)는 제3 샤프트의 단부에 고정 설치된다.
상기 제1 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(45)은 도면 11에 도시한 바와 같이, 제1 좌우 이동 부재(43)와 작업 테이블(T) 사이에 설치되고 상기 제1 좌우 이동 부재(43)가 작업 테이블(T)에 고정 설치된 상태에서 제2 스핀들 유니트(29) 방향이나 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제1 슬라이딩 수단(55)과, 상기 제1 좌우 이동 부재(43)와 작업 테이블(T) 사이에 설치되고 제1 좌우 이동 부재(43)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향이나 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 이동시키는 제1 선형 이동 수단(57)을 포함한다.
상기 제1 슬라이딩 수단(55)은 도면 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1 좌우 이동 부재(43)의 밑면에 소정 간격을 사이에 두고 나란하게 설치된 2개 이상의 제1 LM(Linear Motion) 블럭(59)과, 상기 제1 LM 블럭(59)을 마주보는 작업 테이블(T)의 상면에 조립 설치되되 제1 LM 블럭(59)이 레일 결합되는 2개 이상의 제1 LM(Linear Motion) 레일(61)을 포함한다.
상기 제3 스핀들 유니트 전후 이동 수단(53)은 도면 11에 도시한 바와 같이, 상기 제3 스핀들 유니트(49)를 제1 좌우 이동 부재(43)에 연결시키되 상기 제3 스핀들 유니트(49)가 상기 제1 좌우 이동 부재(43)의 전후 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제2 슬라이딩 수단(83)과, 상기 제3 스핀들 유니트(49)와 제1 좌우 이동 부재(43) 사이에 설치되어 제어 수단의 제어 신호에 따라 상기 제3 스핀들 유니트(49)를 제1 좌우 이동 부재(43)의 전후 방향으로 전진시키거나 후진시키는 제2 선형 이동 수단(65)을 포함한다.
상기 제2 슬라이딩 수단(83)은 도면 11에 도시한 바와 같이, 크로스 롤러 가이드를 이용할 수 있다.
한편, 상기 제2 스핀들 유니트(29)를 사이에 두고 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)와 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 마주보는 작업 테이블(T)에는 도면 2에 도시한 바와 같이, 렌즈 하우징(H)을 성형하는 렌즈 하우징 성형 수단(67)이 장착된다.
상기 렌즈 하우징 성형 수단(67)은 도면 12와 도면 13에 도시한 바와 같이, 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 측부와 이격 설치된 제2 좌우 이동 부재(69)와, 상기 작업 테이블(T)에 설치되고 상기 제2 좌우 이동 부재(69)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향 또는 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 수평 이동시키는 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71), 상기 제2 좌우 이동 부재(69)에 고정 설치되되 제4 샤프트가 갖추어진 제4 스핀들 유니트(75), 상기 제4 샤프트를 제어 수단의 제어 신호에 따라 회전시키는 제4 샤프트 회전 수단(79), 상기 제4 스핀들 유니트(75)와 제2 좌우 이동 부재(69) 사이에 설치되어 제4 스핀들 유니트(75)를 제2 좌우 이동 부재(69)의 전후 방향으로 직선 이동시키는 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81), 상기 제4 샤프트의 전단에 고정 설치된 공구대(113), 및 상기 공구대(113)에 설치되되 절삭날이 공구대(113) 바깥으로 노출된 바이트(115)(Bite)를 포함한다.
상기 공구대(113)에는 절삭날이 공구대(113) 바깥으로 노출된 2개 이상의 바이트(115)가 설치되고, 상기 제어 수단은 제4 샤프트 회전 수단(79)을 통해 제4 샤프트의 회전 각도를 제어하여 렌즈 하우징(H)을 가공하는 바이트(115)를 선택 제어할 수 있다.
2개 이상의 바이트(115)는 상기 공구대(113)에 방사 형태로 설치된다.
상기 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)은 도면 13에 도시한 바와 같이, 제2 좌우 이동 부재(69)와 작업 테이블(T) 사이에 설치되고 상기 제2 좌우 이동 부재(69)가 작업 테이블(T)에 고정 설치된 상태에서 제2 스핀들 유니트(29) 방향이나 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제3 슬라이딩 수단(711)과, 상기 제2 좌우 이동 부재(69)와 작업 테이블(T) 사이에 설치되고 제2 좌우 이동 부재(69)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향이나 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 이동시키는 제3 선형 이동 수단(712)을 포함한다.
상기 제3 슬라이딩 수단(711)은 도면 13에 도시한 바와 같이, 상기 제2 좌우 이동 부재(69)의 밑면에 소정 간격을 사이에 두고 나란하게 설치된 2개 이상의 제2 LM(Linear Motion) 블럭(87)과, 상기 제2 LM 블럭(87)을 마주보는 작업 테이블(T)의 상면에 조립 설치되되 제2 LM 블럭(87)이 레일 결합되는 2개 이상의 제2 LM(Linear Motion) 레일(89)을 포함한다.
상기 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)은 도면 13에 도시한 바와 같이, 상기 제4 스핀들 유니트(75)를 제2 좌우 이동 부재(69)에 연결시키되 상기 제4 스핀들 유니트(75)가 상기 제2 좌우 이동 부재(69)의 전후 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제4 슬라이딩 수단(811)과, 상기 제4 스핀들 유니트(75)와 제2 좌우 이동 부재(69) 사이에 설치되어 제어 수단의 제어 신호에 따라 상기 제4 스핀들 유니트(75)를 제2 좌우 이동 부재(69)의 전후 방향으로 전진시키거나 후진시키는 제4 선형 이동 수단(812)을 포함한다.
상기 제4 슬라이딩 수단(811)은 도면 13에 도시한 바와 같이, 크로스 롤러 가이드를 이용할 수 있다.
상기 공구대(113)에는 도면 12와 도면 13에 도시한 바와 같이, 터치 감지 수단(121)을 공구대(113)에 결합시키는 터치 감지 수단 결합 부재(117)가 설치되고, 상기 터치 감지 수단 결합 부재(117)에는 부가 설치된 터치 프로브(119)가 상기 렌즈 하우징(H)이나, 렌즈 하우징(H)에 내삽된 렌즈(L)와 접촉되었을 때 전기 신호를 발생하는 터치 감지 수단(121)이 장착된다.
상기 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)은 제2 좌우 이동 부재(69)의 이동 방향과 이동 거리 정보가 포함된 좌우 이동 거리 정보를 제어 수단에 실시간 전송한다.
상기 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)은 제4 스핀들 유니트(75)의 이동 방향과 이동 거리 정보가 포함된 전후 이동 거리 정보를 제어 수단에 실시간 전송한다.
상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 양측단에 순차적으로 터치되도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 양측단에 각각 터치될 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 렌즈 하우징(H)의 외경을 계산한다.
상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H) 단부를 2 지점 이상 순차적으로 터치하도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고, 터치 프로브(119)가 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H) 단부를 각각 터치할 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 일단으로부터 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙까지의 단차를 계산한다.
상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 전단과, 후단을 순차적으로 터치하도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고, 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 전단과, 후단을 각각 터치할 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 렌즈 하우징(H)의 길이를 계산한다.
상기 터치 감지 수단(121)에 갖추어진 터치 프로브(119)는 도면 12와 도면 13에 도시한 바와 같이, 상기 작업 테이블(T)의 가로 방향으로 길이 연장되되 렌즈 하우징(H)의 양측단이나 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙 또는 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 단부와 터치되는 제1 루비 볼 스타일러스(123)와, 상기 작업 테이블(T)의 세로 방향으로 길이 연장되되 렌즈 하우징(H)의 전단이나 렌즈 하우징(H)의 후단에 터치되는 제2 루비 볼 스타일러스(125)를 포함한다.
상기 터치 감지 수단(121)은 도면 12와 도면 13에 도시한 바와 같이, 상기 제1 루비 볼 스타일러스(123)의 단부와 제2 루비 볼 스타일러스(125) 단부가 고정되는 스타일러스 연결 부재(127)와, 하부가 상기 스타일러스 연결 부재(127)에 장착되고 상부가 틸팅 감지 수단(131)에 장착된 틸팅바(129), 및 상기 제1 루비 볼 스타일러스(123) 또는 제2 루비 볼 스타일러스(125)가 렌즈 하우징(H) 또는 렌즈(L)에 터치되어 상기 틸팅바(129)가 기울어졌을 때 틸팅바(129)의 기울어짐을 감지하여 전기 접점을 개방하거나 폐쇄하는 틸팅 감지 수단(131)을 포함한다.
상기 제어 수단이 상기 렌즈 하우징 성형 수단(67)을 이용하여 렌즈 하우징(H)을 가공하는 절차를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 제어 수단은 렌즈 하우징(H)을 가공하기 전 터치 프로브(119)와, 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71), 그리고 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하여 렌즈 하우징(H)의 외경과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 일단으로부터 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙까지의 단차, 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 검출한다.
다음, 상기 제어 수단은 상기 렌즈 하우징 성형 수단(67)을 제어하여 바이트(115)의 절삭날을 렌즈 하우징(H)에 맞댄다.
다음, 상기 제어 수단은 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)를 이용하여 렌즈 하우징(H)을 축 회전시킨다.
다음, 상기 제어 수단은 바이트(115)의 절삭날을 렌즈 하우징(H) 중심 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징(H)을 원하는 형상으로 가공한다.
또한, 상기 제어 수단은 렌즈 하우징(H)을 가공 중 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)를 멈춰 세운 후 렌즈 하우징(H)의 외경과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 일단으로부터 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙까지의 단차, 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 중간 점검한 후 절삭이 필요한 부위와 절삭량을 계산한다.
다음, 상기 제어 수단은 다시 한번 상기 렌즈 하우징 성형 수단(67)을 제어하여 바이트(115)의 절삭날을 렌즈 하우징(H)의 절삭 필요 부위에 맞댄 다음, 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)를 이용하여 렌즈 하우징(H)을 축 회전시킨다.
다음, 상기 제어 수단은 바이트(115)의 절삭날을 렌즈 하우징(H) 중심 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징(H)을 원하는 형상으로 가공 완료한다.
상기 촬영 수단(21)은 도면 14에 도시한 바와 같이, 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제2 관통홀(37)을 마주보게 설치된 촬영 수단측 렌즈부(19)와, 상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 통해 입사된 피사체의 광학상을 반사경(RM)을 이용하여 카메라(107) 렌즈 방향으로 반사시키는 반사 수단(103)과, 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 반사 수단(103)의 출구와 일렬 배치된 카메라 설치 부재(105), 및 상기 카메라 설치 부재(105)에 장착되고 상기 반사경(RM)을 통해 반사된 피사체의 광학상이 결상되는 CCD(Charge Coupled Device)를 통해 피사체의 광학상을 영상 신호로 광전 변환시키는 카메라(107)를 포함한다.
상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 관통홀(37) 방향으로 전진시키거나 반사 수단(103) 방향으로 후진시켜 촬영 수단(21)의 초점과 초점 거리를 조정하는 촬영 수단측 렌즈부 이동 수단(95)을 더 포함한다.
상기 촬영 수단측 렌즈부 이동 수단(95)은 도면 14에 도시한 바와 같이, 상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 작업 테이블(T)에 결합시키되 촬영 수단측 렌즈부(19)의 직선 운동시 촬영 수단측 렌즈부(19)를 슬라이딩(Sliding)시키는 제6 슬라이딩 수단(951)과, 상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 제2 관통홀(37) 방향으로 전진시키거나 반사 수단(103) 방향으로 후진시키는 제5 선형 이동 수단(952)을 포함한다.
상기 제6 슬라이딩 수단(951)은 도면 14에 도시한 바와 같이, LM(Linear Motion) 가이드를 이용한다.
상기 촬영 수단(21)은 도면 14에 도시한 바와 같이, 상기 카메라(107)에 설치되어 상기 카메라(107)를 작업 테이블(T)의 가로 방향이나 세로 방향으로 이동시키는 XY축 이동 수단(111)과, 상기 XY축 이동 수단(111)과 카메라 설치 부재(105) 사이에 설치되어 상기 XY축 이동 수단(111)과 카메라(107)를 작업 테이블(T)의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단(109)을 더 포함한다.
상기 렌즈(L)와 맞닿는 상기 제1 렌즈 홀더(5)의 접촉면(CS1)과 상기 제2 렌즈 홀더(35)의 접촉면(CS2)은 도면 15에 도시한 바와 같이, 원호 형태로 가공되어 양면이 오목하게 들어간 오목 렌즈(L)나, 양면이 볼록하게 돌출된 볼록 렌즈(L)와 밀접 접촉될 수 있다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 렌즈 하우징 가공 장치는 제2 렌즈 홀더(35)의 전단에 탄성체(41)를 장착하여 제1 샤프트(1)와, 제2 샤프트(31)의 중심과 평행도가 정확하게 일치하지 않아도 렌즈(L)가 회전하면서 제1 샤프트(1)와 제2 샤프트(31)로부터 이탈하는 현상을 제거할 수 있다.
또, 본 발명은 복수 개의 렌즈 하우징(H)을 경통 내부에 일렬 배치 및 설치하였을 때 경통 내부에 설치된 복수개의 렌즈(L) 광축이 경통 내부에서 일직선상에 놓이도록 렌즈 하우징(H)을 가공할 수 있다.
또, 본 발명은 렌즈 하우징의 전단이나 후단, 또는 전단 및 후단을 정밀하게 단면 가공하여 렌즈(L) 일면 중심으로부터 렌즈 하우징(H)의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 원하는 수치로 가공할 수 있다.
또, 본 발명은 렌즈 하우징(H)을 가공 완료한 후 렌즈 하우징(H)의 외경과, 렌즈(L) 일면 중심으로부터 렌즈 하우징(H)의 일단 사이의 단차(段差), 그리고 렌즈 하우징(H)의 길이를 자동 검출함으로써 자동으로 불량품을 걸러낼 수 있고, 가공 완료된 렌즈 하우징의 제품 사양을 자동으로 수집하고 전산화할 수도 있다.
T. 작업 테이블 L. 렌즈
H. 렌즈 하우징 1. 제1 샤프트
3. 제1 스핀들 유니트 5. 제1 렌즈 홀더
7. 제1 샤프트 회전 수단 9. 제1 관통홀
11. 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 15. 평행광 조사 수단
13. 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단
19. 촬영 수단측 렌즈부 21. 촬영 수단
25. 제1 전후 이동 부재 27. 제1 전후 이동 수단
29. 제2 스핀들 유니트 31. 제2 샤프트
33. 제2 샤프트 회전 수단 35. 제2 렌즈 홀더
37. 제2 관통홀 46. 스프링
40. 제5 슬라이딩 수단 41. 탄성체
42. 전방 고정 부재 43. 제1 좌우 이동 부재
45. 제1 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단 44. 제3 관통홀
48. 스프링 후단 고정 부재 49. 제3 스핀들 유니트
50. 후방 고정 부재 51. 제3 샤프트 회전 수단
53. 제3 스핀들 유니트 전후 이동 수단 52. 탄성력 조절 수단
54. 제4 관통홀 55. 제1 슬라이딩 수단
56. 스프링 고정바 57. 제1 선형 이동 수단
59. 제1 LM 블럭 61. 제1 LM 레일
65. 제2 선형 이동 수단 67. 렌즈 하우징 성형 수단
69. 제2 좌우 이동 부재 79. 제4 샤프트 회전 수단
71. 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단 711. 제3 슬라이딩 수단
712. 제3 선형 이동 수단 75. 제4 스핀들 유니트
81. 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단 811. 제4 슬라이딩 수단
812. 제4 선형 이동 수단 83. 제2 슬라이딩 수단
87. 제2 LM 블럭 89. 제2 LM 레일
95. 촬영 수단측 렌즈부 이동 수단 951. 제6 슬라이딩 수단
952. 제5 선형 이동 수단 103. 반사 수단
105. 카메라 설치 부재 107. 카메라
109. Z축 이동 수단 111. XY축 이동 수단
113. 공구대 115. 바이트
117. 터치 감지 수단 결합 부재 119. 터치 프로브
121. 터치 감지 수단 123. 제1 루비 볼 스타일러스
125. 제2 루비 볼 스타일러스 127. 스타일러스 연결 부재
129. 틸팅바 131. 틸팅 감지 수단
SM. 진공 흡착 수단

Claims (18)

  1. 작업 테이블(T)과;
    작업 테이블(T)에 설치되되 제1 샤프트(1)가 설치된 제1 스핀들 유니트(3);
    상기 제1 샤프트(1)의 후단에 고정 설치되되 단부에 렌즈(L)의 전면이 고정되는 제1 렌즈 홀더(5);
    상기 제1 스핀들 유니트(3)에 설치되되 상기 제1 샤프트(1)를 축 회전시켜 상기 제1 렌즈 홀더(5)와 렌즈(L)를 회전시키는 제1 샤프트 회전 수단(7);
    상기 제1 렌즈 홀더(5)와 제1 샤프트(1) 중앙을 관통하는 제1 관통홀(9);
    상기 제1 관통홀(9) 입구를 통해 특정 문양의 평행광(S)을 조사하는 평행광 조사 수단(15);
    상기 제1 관통홀(9)을 통해 공기를 흡입하여 상기 제1 렌즈 홀더(5) 단부에 렌즈(L)가 흡착되도록 하는 진공 흡착 수단(SM);
    상기 제1 스핀들 유니트(3)와 일렬 배치된 제1 전후 이동 부재(25);
    상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제1 전후 이동 부재(25)를 제1 스핀들 유니트(3) 방향으로 전진시키거나 제1 스핀들 유니트(3) 반대 방향으로 후진시키는 제1 전후 이동 수단(27);
    상기 제1 전후 이동 부재(25)에 조립 설치된 제2 스핀들 유니트(29);
    상기 제2 스핀들 유니트(29)에 설치되되 양단이 제2 스핀들 유니트(29)의 바깥으로 노출된 제2 샤프트(31);
    제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 샤프트(31)를 회전시키는 제2 샤프트 회전 수단(33);
    상기 제1 렌즈 홀더(5)를 마주보는 제2 샤프트(31)의 전단에 고정 설치되고 제2 샤프트(31)를 따라 회전되며 상기 제1 전후 이동 부재(25)가 전진되었을 때 렌즈(L)의 후면과 맞닿는 제2 렌즈 홀더(35);
    상기 렌즈(L)를 통과한 평행광(S)이 통과되도록 상기 제2 샤프트(31)와 제2 렌즈 홀더(35)를 관통한 제2 관통홀(37);
    상기 렌즈(L)가 내삽되되 렌즈(L)와 일체로 결합된 렌즈 하우징(H)의 측부와 소정 간격 떨어져 설치된 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11);
    상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 방향으로 이동시켜 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)가 렌즈 하우징(H)의 측단을 밀어내도록 하거나 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 렌즈 하우징(H) 반대 방향으로 이동시키는 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13);
    상기 작업 테이블(T)에 조립 설치되되 렌즈(L)와 제2 관통홀(37)을 통과한 후 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)과 제2 관통홀(37)을 촬영하는 촬영 수단(21);
    및 상기 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿지 않은 상태에서 상기 제1 샤프트 회전 수단(7)을 제어하여 렌즈(L)를 한 바퀴 회전시키되 소정 단위의 회전 각도마다 상기 촬영 수단(21)을 제어하여 제2 관통홀(37)과 렌즈(L)의 광축 연장선상에 놓인 특정 문양의 평행광(S)을 촬영하고, 촬영 영상을 분석하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대인 렌즈(L)의 제1 회전각(A)을 검출하며, 제1 전후 이동 부재(25)를 전진시켜 제2 렌즈 홀더(35)가 렌즈(L)의 후면과 맞닿도록 하고, 상기 제1 회전각(A)을 이용하여 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 거리가 최대일 때 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점을 잇는 연장선과 교차되는 렌즈 하우징(H)의 측단이 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보도록 제1 샤프트 회전 수단(7)과 제2 샤프트 회전 수단(33)을 제어하며, 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 제어하여 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 측단이 제1 렌즈 홀더(5)의 중심축 방향으로 소정 거리 이동되도록 하여 상기 제2 관통홀(37)의 중심점과 특정 문양의 평행광(S) 중심점 사이의 최대 거리가 설정된 기준치 이하가 되도록 제어하는 제어 수단을 포함하고,
    상기 제2 스핀들 유니트(29)를 사이에 두고 상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)와 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)을 마주보는 작업 테이블(T)에는 렌즈 하우징(H)을 성형하는 렌즈 하우징 성형 수단(67)이 장착되며,
    상기 렌즈 하우징 성형 수단(67)은 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 측부와 이격 설치된 제2 좌우 이동 부재(69)와,
    상기 작업 테이블(T)에 설치되고 상기 제2 좌우 이동 부재(69)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향 또는 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 수평 이동시키는 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71),
    상기 제2 좌우 이동 부재(69)에 고정 설치되되 제4 샤프트가 갖추어진 제4 스핀들 유니트(75),
    상기 제4 샤프트를 제어 수단의 제어 신호에 따라 회전시키는 제4 샤프트 회전 수단(79),
    상기 제4 스핀들 유니트(75)와 제2 좌우 이동 부재(69) 사이에 설치되어 제4 스핀들 유니트(75)를 제2 좌우 이동 부재(69)의 전후 방향으로 직선 이동시키는 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81),
    상기 제4 샤프트의 전단에 고정 설치된 공구대(113),
    및 상기 공구대(113)에 설치되되 절삭날이 공구대(113) 바깥으로 노출된 바이트(115)(Bite)를 포함하고,
    상기 공구대(113)에는 터치 감지 수단(121)을 공구대(113)에 결합시키는 터치 감지 수단 결합 부재(117)가 설치되고,
    상기 터치 감지 수단 결합 부재(117)에는 터치 프로브(119)가 상기 렌즈 하우징(H)이나, 렌즈 하우징(H)에 내삽된 렌즈(L)와 접촉되었을 때 전기 신호를 발생하는 터치 감지 수단(121)이 장착되며,
    상기 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)은 제2 좌우 이동 부재(69)의 이동 방향과 이동 거리 정보가 포함된 좌우 이동 거리 정보를 제어 수단에 실시간 전송하고,
    상기 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)은 제4 스핀들 유니트(75)의 이동 방향과 이동 거리 정보가 포함된 전후 이동 거리 정보를 제어 수단에 실시간 전송하며,
    상기 터치 감지 수단(121)에 갖추어진 터치 프로브(119)는 상기 작업 테이블(T)의 가로 방향으로 길이 연장되되 렌즈 하우징(H)의 양측단이나 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙 또는 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 단부와 터치되는 제1 루비 볼 스타일러스(123)와,
    상기 작업 테이블(T)의 세로 방향으로 길이 연장되되 렌즈 하우징(H)의 전단이나 렌즈 하우징(H)의 후단에 터치되는 제2 루비 볼 스타일러스(125)를 포함하고,
    상기 터치 감지 수단(121)은 상기 제1 루비 볼 스타일러스(123)의 단부와 제2 루비 볼 스타일러스(125) 단부가 고정되는 스타일러스 연결 부재(127)와,
    하부가 상기 스타일러스 연결 부재(127)에 장착되고 상부가 틸팅 감지 수단(131)에 장착된 틸팅바(129),
    및 상기 제1 루비 볼 스타일러스(123) 또는 제2 루비 볼 스타일러스(125)가 렌즈 하우징(H) 또는 렌즈(L)에 터치되어 상기 틸팅바(129)가 기울어졌을 때 틸팅바(129)의 기울어짐을 감지하여 전기 접점을 개방하거나 폐쇄하는 틸팅 감지 수단(131)을 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 홀더(35)의 전단에 압박이 가해졌을 때 상기 제2 렌즈 홀더(35)와 함께 제2 스핀들 유니트(29)를 탄력적으로 후진시키는 완충 수단을 더 포함하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 완충 수단은 상기 제2 스핀들 유니트(29)와 제1 전후 이동 부재(25) 사이에 설치되어 상기 제2 스핀들 유니트(29)가 제1 전후 이동 부재(25)의 전후 방향으로 슬라이딩되도록 하는 제5 슬라이딩 수단(40)과,
    상기 제1 전후 이동 부재(25)의 전면에 고정 설치된 전방 고정 부재(42),
    상기 제2 스핀들 유니트(29)의 본체 전면을 관통하는 제3 관통홀(44),
    상기 제3 관통홀(44)에 끼워지되 전단이 상기 전방 고정 부재(42)에 연결된 스프링(46),
    상기 제3 관통홀(44)에 끼워지되 단부가 상기 스프링(46)의 후단과 연결된 스프링 후단 고정 부재(48),
    상기 제2 스핀들 유니트(29)의 몸체 후면에 고정 설치된 후방 고정 부재(50),
    및 상기 스프링 후단 고정 부재(48)의 후단을 상기 후방 고정 부재(50)에 연결시키되 스프링 후단 고정 부재(48)와 후방 고정 부재(50) 사이의 간격을 조정함으로써 스프링(46)의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절 수단(52)을 포함하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈 홀더(35)의 전단 가장자리에는 탄성체(41)가 장착되고,
    상기 탄성체(41)는 고무 또는 합성 수지로 제조된 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재 이동 수단(13)은 상기 제2 스핀들 유니트(29)의 측부와 이격 설치된 제1 좌우 이동 부재(43)와,
    상기 작업 테이블(T)에 설치되고 상기 제1 좌우 이동 부재(43)를 제2 스핀들 유니트(29) 방향 또는 제2 스핀들 유니트(29) 반대 방향으로 수평 이동시키는 제1 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(45),
    상기 제1 좌우 이동 부재(43)에 고정 설치되되 제3 샤프트가 갖추어진 제3 스핀들 유니트(49),
    상기 제3 샤프트를 제어 수단의 제어 신호에 따라 회전시키는 제3 샤프트 회전 수단(51),
    및 상기 제3 스핀들 유니트(49)와 제1 좌우 이동 부재(43) 사이에 설치되어 제3 스핀들 유니트(49)를 제1 좌우 이동 부재(43)의 전후 방향으로 직선 이동시키는 제3 스핀들 유니트 전후 이동 수단(53)을 포함하고,
    상기 렌즈 하우징 측부 푸쉬 부재(11)는 제3 샤프트의 단부에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 공구대(113)에는 절삭날이 공구대(113) 바깥으로 노출된 2개 이상의 바이트(115)가 설치되고,
    상기 제어 수단은 제4 샤프트 회전 수단(79)을 통해 제4 샤프트의 회전 각도를 제어하여 렌즈 하우징(H)을 가공하는 바이트(115)를 선택 제어하는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 양측단에 순차적으로 터치되도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 양측단에 각각 터치될 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 렌즈 하우징(H)의 외경을 계산하는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H) 단부를 2 지점 이상 순차적으로 터치하도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고, 터치 프로브(119)가 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙과, 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H) 단부를 각각 터치할 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈 하우징(H)의 일단으로부터 제2 렌즈 홀더(35)를 마주보는 렌즈(L)의 일면 중앙까지의 단차를 계산하는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징의 전단과, 후단을 순차적으로 터치하도록 제2 좌우 이동 부재 좌우 이동 수단(71)과, 제4 스핀들 유니트 전후 이동 수단(81)을 제어하고, 터치 프로브(119)가 렌즈 하우징(H)의 전단과, 후단을 각각 터치할 때마다 상기 좌우 이동 거리 정보와, 전후 이동 거리 정보를 참고하여 터치 프로브(119)의 위치를 파악하며, 파악된 터치 프로브(119)의 위치 정보를 이용하여 제2 렌즈 홀더(35)의 길이를 계산하는 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 촬영 수단(21)은 상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 제2 관통홀(37)을 마주보게 설치된 촬영 수단측 렌즈부(19)와,
    상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 통해 입사된 피사체의 광학상을 반사경(RM)을 이용하여 카메라(107) 렌즈 방향으로 반사시키는 반사 수단(103),
    상기 작업 테이블(T)에 설치되되 상기 반사 수단(103)의 출구와 일렬 배치된 카메라 설치 부재(105),
    및 상기 카메라 설치 부재(105)에 장착되고 상기 반사경(RM)을 통해 반사된 피사체의 광학상이 결상되는 CCD(Charge Coupled Device)를 통해 피사체의 광학상을 영상 신호로 광전 변환시키는 카메라(107)를 포함하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 촬영 수단측 렌즈부(19)를 제어 수단의 제어 신호에 따라 제2 관통홀(37) 방향으로 전진시키거나 반사 수단(103) 방향으로 후진시켜 촬영 수단(21)의 초점과 초점 거리를 조정하는 촬영 수단측 렌즈부 이동 수단(95)을 더 포함하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 카메라(107)에 설치되어 상기 카메라(107)를 작업 테이블(T)의 가로 방향이나 세로 방향으로 이동시키는 XY축 이동 수단(111)과,
    상기 XY축 이동 수단(111)과 카메라 설치 부재(105) 사이에 설치되어 상기 XY축 이동 수단(111)과 카메라(107)를 작업 테이블(T)의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 이동 수단(109)을 더 포함하는 렌즈 하우징 가공 장치.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 렌즈(L)와 맞닿는 상기 제1 렌즈 홀더(5)의 접촉면(CS1)과 상기 제2 렌즈 홀더(35)의 접촉면(CS2)은 원호 형태로 가공된 것을 특징으로 하는 렌즈 하우징 가공 장치.
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