KR200300234Y1 - 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스핀들의 상부면에 설치된 다이에 안착되어 회전하는 렌즈의 두께를 연마하는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드에 있어서, 상기 연마기용 헤드는 틸팅아암의 선단부에 고정된 몸체의 내부에 관통되어 설치되며 승강실린더의 구동으로 승, 하강하는 관체와, 상기 관체에 회전가능하게 내설되며 하단부에는 렌즈를 연마하는 가공툴이 설치된 승강봉과, 상기 승강봉의 상단부에 설치되며 스프링에 압력을 전달하여 상기 승강봉을 하강시키는 조절나사와, 상기 승강봉의 상부면에 설치된 연결부재에 결합되어 시그널게이지의 지지관으로 삽탈가능하게 설치된 핀에 탈, 부착하는 샤프트와, 상기 시그널게이지의 지지관이 결합된 플레이트를 승, 하강시켜 상기 시그널게이지에 렌즈의 연마두께를 설정하는 게이지조절레버로 구성됨으로서 렌즈의 정해진 곡률을 완벽하게 유지할 수 있도록 렌즈의 표면을 연마할 수 있는 정밀 구심 연마기의 연마기용 헤드를 제안한다.

Description

정밀 구심연마기의 연마기용 헤드{GRINDER HEAD FOR PRECISION CENTRIPETAL GRINDER}

본 고안은 렌즈의 표면을 연마하는 구심연마기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형 광학렌즈의 표면을 정밀하게 연마할 수 있도록 구성한 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드에 관한 것이다.

통상적으로 카메라, CD 드라이버(compact disk driver), 팩시밀리 및 조준경, 내시경, 망원경 등의 광학기기에 사용되는 렌즈의 제조는 일정크기의 재료를 황삭(rough cut)가공을 하고 그 표면을 보다 매끄럽게 다듬질하는 연삭공정을 거쳐 완성하게 된다.

이때 상기 렌즈의 표면을 연삭하기 위하여 렌즈연마기(일반적으로"구심연마기"라고도 함)가 사용되는데, 이러한 렌즈연마기는 크게 2부분으로 구성된다. 즉, 상기 렌즈연마기는 연마공정을 수행하도록 연마할 렌즈를 고정시키고 회전하는 회전거치부와 상기 회전거치부가 회전하도록 하는 모터 및 렌즈를 연마하기 위한 연마부재가 부착된 실린더블록으로 구성되며, 이러한 렌즈연마기는 통상 수작업으로 그 동작이 이루어진다.

한편 이러한 렌즈 연마기에 관련된 광학산업분야에서 요구되는 주요조건은 렌즈표면의 곡률이 변화됨이 없이 렌즈의 표면 마무리를 개선할 수 있도록 하는 능력을 필요로 하고, 바람직하게는 렌즈 연마작업이 렌즈의 작은 홈이나 가공시 나타나는 흔적을 제거하고 규정된 곡률을 완벽하게 유지하는 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 정해진 곡률을 완벽하게 유지할 수 있도록 렌즈의 표면을 연마할 수 있는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 시그널게이지를 이용하여 설정된 치수만큼 정확하게 렌즈 표면을 연마할 수 있는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 렌즈와 접촉하여 연마하는가공툴이 회전하여 슬라이딩함으로서 렌즈를 보다 더 정밀하게 가공할 수 있는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 넓은 작업공간의 확보 및 작업의 편리성을 구현할 수 있도록 구성한 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 스핀들의 상부면에 설치된 다이에 안착되어 회전하는 렌즈의 두께를 연마하는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드에 있어서, 상기 연마기용 헤드는 틸팅아암의 선단부에 고정된 몸체의 내부에 관통되어 설치되며 승강실린더의 구동으로 승, 하강하는 관체와, 상기 관체에 회전가능하게 내설되며 하단부에는 렌즈를 연마하는 가공툴이 설치된 승강봉과, 상기 승강봉의 상단부에 설치되며 스프링에 압력을 전달하여 상기 승강봉을 하강시키는 조절나사와, 상기 승강봉의 상부면에 설치된 연결부재에 결합되어 시그널게이지의 지지관으로 삽탈가능하게 설치된 핀에 탈, 부착하는 샤프트와, 상기 시그널게이지의 지지관이 결합된 플레이트를 승, 하강시켜 상기 시그널게이지에 렌즈의 연마두께를 설정하는 게이지조절레버로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 연마기용 헤드가 설치된 정밀 구심 연마기의 형상을 도시한 정면도.

도 2는 본 고안인 연마기용 헤드의 전체형상을 도시한 정면도.

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 절개하여 연마기용 헤드의 내부구성을 측면에서 도시한 단면도.

도 4는 본 고안인 연마기용 헤드의 하부면을 확대하여 측면에서 도시한 단면도.

도 5는 본 고안인 연마기용 헤드의 상부면을 확대하여 도시한 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 몸체 12, 48: 브라켓

14: 관체 16: 샤프트

18: 조절나사 20: 스프링

22: 승강봉 26: 체결핀

28: 가공툴 32, 44: 플레이트

36: 시그널 게이지 38: 핀

42: 게이지 조절부재 50: 승강실린더

100: 연마기용 헤드

이하 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명을 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 연마기용 헤드가 설치된 정밀 구심 연마기의 형상을 도시한 정면도이다.

상기 도면을 참조하면 본 고안인 정밀 구심연마기(200)는 구동부(150)에 의해 구동으로 회전하는 풀리(160)와 벨트(170)로 연결되어 구동력을 전달받아 회전하는 스핀들(180)과, 상기 스핀들(180)의 상부면에 설치되어 가공될 렌즈(1)를 안착시키는 다이(30)가 통상의 지지플레이트(180)에 다수가 설치된 구성을 가진다.

한편, 상기 다이(30)의 상단부에는 본 고안의 주요구성이며 상기 렌즈(1)의 표면을 연마하는 연마기용 헤드(100)가 상기 지지플레이트에 설치된 틸팅아암(12) 의 선단부에 고정되어 설치되며, 이때 상기 연마기용 헤드(100)의 상세구성을 후술할 도면들을 참조하여 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 상기 연마기용 헤드(100)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이 상기 틸팅아암(12)의 선단부에 고정되며 원통의 형상을 가진 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 내부에 관통되게 설치되며 후술할 승강실린더(50)에 의해 승, 하강하는 관체(14)와, 상기 관체(14)를 고정하며 일측면에는 승강실린더(50)의 로드(52)가 결합되어 후방부에 설치된 가이드(34)를 타고 승, 하강하는 플레이트(32)와, 상기 관체(14)와 가이드(34)의 선단부에 설치되며 상부 중앙면으로 가이드판(49)이 수직으로 외향 돌출되게 형성된 브라켓(48)과, 상기 안내판(49)의 상단부에 위치하며 시그널게이지(36)의 압력치를 설정하는 게이지조절레버(42)에 의해 승, 하강하는 플레이트(44)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안인 연마기용 헤드(100)의 상세구성을 도 2내지 도 5를 참조하여 후술하면 다음과 같다.

우선, 상기 관체(14)의 내부에는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이 압력을 조절하는 조절나사(18)와, 상기 조절나사(18)에 의해 승, 하강하는 승강봉(22)이 설치된다. 이때 상기 조절나사(18)와 승강봉(22)의 사이에는 스프링(20)이 내설되어 상기 승강봉(20)에 소정의 압력을 전달하게 된다. 즉, 상기 조절나사(18)를 회전시키면 하강하며 스프링(20)을 압축시켜 승강봉(22)의 상부면에 안착된 연결부재(23)에 압력을 가함으로서 승강봉(22)은 연마할 렌즈(1)의 적정 치수만큼 하강하며 상기 렌즈(1)를 눌러주게 된다.

이때 상기 승강봉(22)의 하부 외주면에는 원통의 케이싱(24)내부에 끼워진 가이드(31)가 나사 결합되어 상기 케이싱(24)의 내부에서 승, 하강하게 되며, 상기승강봉(22)의 하단부에는 전술한 다이(30)의 상부면에 안착된 렌즈(1)를 연마하는 가공툴(28)이 힌지결합된 체결핀(26)이 나사 결합된다. 또한 상기 가공툴(28)을 지지하는 승강봉(22)을 관체(14)내에서 회전하도록 구성함으로서 렌즈(1)의 연마시 상기 가공툴(28)이 렌즈(1)의 표면에서 회전하며 슬라이딩함으로서 렌즈(1)를 보다 더 정밀하게 가공할 수 있게 된다.

그리고 상기 조절나사(18)의 내부에는 샤프트(16)가 관통되어 상기 연결부재(23)에 삽입된 후, 볼트로 고정되며, 이때 상기 샤프트(16)는 상기 승강봉(22)에 의해 승강하여 후술할 시그널게이지(36)의 지지관(39)에 삽탈가능하게 설치된 핀(38)의 끝단부와 접촉하게 된다.

한편, 상기 관체(14)의 외주면에 부착된 플레이트(32)의 일측면에는 도 2에 도시한 바와 같이 승강실린더(50)가 부착되며, 이때 상기 승강실린더(50)의 로드(52)선단부가 전술한 몸체(10)를 지지하는 틸팅아암(12)의 일측면에 고정됨으로서 상기 관체(14)를 승, 하강시키게 된다. 즉, 보다 상세히는 상기 승강실린더(50)의 작동시 선단부가 틸팅아암(12)에 고정된 로드(52)에 의해 승강실린더(50)자체가 하강하여 플레이트(32)와 관체(14)를 하강시키게 되며, 상기 관체(14)가 하강함에 따라 관체(14)의 내부에 설치된 승강봉(22)역시 하강하여 가공툴(28)을 전술한 다이에 안착된 렌즈(1)의 상부면에 접촉시키게 된다.

한편, 전술한 브라켓(48)의 상부 중앙면에 형성된 가이드판(49)의 내부에는 안내봉(46)이 삽입되며, 상기 안내봉(46)의 상부면으로 전술한 게이지조절레버(42)와 시그널게이지(36)를 지지하며 상기 게이지조절레버의 작동으로 승, 하강하는 플레이트(44)가 부착된다. 이때 상기 안내봉(46)의 하부 외주면에는 스프링(47)이 설치되며, 상기 스프링(47)은 안내봉(46)의 끝단부에 결합된 걸림편(45)에 지지되게 구성함으로서 상기 플레이트(44)를 스프링(47)의 탄성을 이용해 용이하게 지지할 수 있게 된다.

또한 상기 게이지조절레버(42)를 작동시켜 시그널게이지(36)에 연마하고자 하는 렌즈(1)의 두께치수를 설정할 수 있게 된다.

즉, 보다 상세히는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 게이지조절레버(42)를 작동시키면 플레이트(44)가 원하고자 하는 렌즈(1)의 연마 두께만큼 하강하게 되며, 이에 따라 상기 플레이트(44)의 일측면에 부착된 시그널게이지(36)의 지지관(39)이 핀(38)을 가이드로 해서 하강하게 되며, 이때 상기 핀(38)은 전술한 샤프트(16)에 끝단부가 접촉된 상태에서 선단부가 지지관(39)에 삽입되어 시그널게이지(36)에 압력를 가함으로서 상기 시그널게이지(36)에 렌즈(1)의 연마두께치수를 설정할 수 있게 되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안인 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드의 작동상태를 도 1 내지 도 5를 참조하여 후술하면 다음과 같다.

우선 연마하고자 하는 렌즈(1)가 스핀들(180)의 상부면에 설치된 다이(30)에 안착되면 승강실린더(50)를 작동시켜 상기 승강실린더(50)가 결합된 플레이트(32)와, 상기 플레이트(32)에 고정된 관체(14)를 하강시키게 되며, 이와 동시에 상기 관체(14)의 내부에 설치된 승강봉(22)이 하강하여 가공툴(28)을 상기 렌즈(1)의 상부면에 접촉시키게 된다.

이후, 상기 승강봉(22)은 상부면에 설치딘 스프링(20)이 누르는 압력과 가공툴(28)이 렌즈(1)에 접촉시 승강봉(22)에 전달되는 압력에 의한 차이로 승강하게 되며, 이와 동시에 상기 승강봉(22)의 상부면에 안착된 연결부재(23)역시 승강하여 상기 연결부재(23)에 결합된 샤프트(16)를 상기 압력차만큼 승강시키게 되며, 이와 동시에 상기 샤프트(16)의 선단부가 상기 시그널게이지(36)의 지지관(39)에 설치된 핀(38)과 접촉하게 된다.

이후, 상기 시그널게이지(36)의 후방부에 위치한 게이지조절레버(42)를 조절하여 연마할 렌즈(1)의 두께치수를 설정한다. 즉, 보다 상세히는 상기 게이지조절레버(42)를 회전시키면 플레이트(44)가 하강하여 상기 시그널게이지(36)의 지지관(39)을 하강시키게 되며, 이때 상기 지지관(39)이 전술한 샤프트(16)에 접촉되어 지지된 핀(38)을 가이드로 해서 하강함으로서 상기 시그널게이지(36)에 압력이 전달되어 연마할 렌즈(1)의 두께치수 설정할 수 있게 된다.

이후, 도 1에 도시한 구동부(150)를 작동시켜 스핀들(180)을 회전시키게 되면 상기 스핀들(180)에 설치된 다이(30)가 회전하여 전술한 가공툴(28)에 접촉된 렌즈(1)를 고속으로 회전시켜 렌즈(1)의 표면을 연마하게 된다. 이때 상기 가공툴(28)은 스프링(20)의 압력으로 하강하는 승강봉(22)에 의해 연마중인 렌즈(1)의 표면과 지속적으로 접촉할 수 있게 된다. 또한 상기 스프링(20)에 작용하는 압력은 상부면에 안착된 조절나사(18)를 승, 하강시킴으로서 용이하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 승강봉(22)이 하강함과 동시에 승강봉(22)의 연결부재(23)에 결합된 샤프트(16)는 조금씩 하강하게 되며, 이에 따라 상기 샤프트(16)의 선단부에 접촉되어 지지된 핀(38)이 시그널게이지(36)에 설정된 연마할 렌즈(1)의 두께치수 만큼 하강하게 된다.

이후, 상기 시그널게이지(36)에 설정된 치수만큼 렌즈(1)가 연마됨과 동시에 전술한 승강실린더(50)가 작동하여 상기 관체(14)를 다시 승강시키게 되며 이에 따라 상기 관체(140의 하부면에 위치한 가공툴(28)은 렌즈(1)의 표면에서 탈착되어 초기상태로 복귀함으로서 렌즈(1)의 연마작업이 완료되는 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안인 연마기용 헤드를 사용함으로서 렌즈의 정해진 곡률을 완벽하게 유지할 수 있도록 렌즈의 표면을 연마할 수 있으며, 또한 시그널게이지를 이용하여 설정된 치수만큼 정확하게 렌즈 표면을 연마할 수 있는 장점이 있다. 그리고 렌즈와 접촉하여 연마하는 가공툴이 회전하여 슬라이딩함으로서 렌즈를 보다 더 정밀하게 가공할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 스핀들(180)의 상부면에 설치된 다이(30)에 안착되어 회전하는 렌즈(1)의 두께를 연마하는 정밀 구심연마기의 연마기용 헤드에 있어서,

   상기 연마기용 헤드(100)는 틸팅아암(12)의 선단부에 고정된 몸체(10)의 내부에 관통되어 설치되며 승강실린더(50)의 구동으로 승, 하강하는 관체(14)와;

   상기 관체(14)에 회전가능하게 내설되며 하단부에는 렌즈(1)를 연마하는 가공툴(28)이 설치된 승강봉(22)과;

   상기 승강봉(22)의 상단부에 설치되며 스프링(20)에 압력을 전달하여 상기 승강봉(22)을 하강시키는 조절나사(18)와;

   상기 승강봉(22)의 상부면에 설치된 연결부재(23)에 결합되어 시그널게이지(36)의 지지관(39)으로 삽탈가능하게 설치된 핀(38)에 탈, 부착하는 샤프트(16)와;

   상기 시그널게이지(36)의 지지관(39)이 결합된 플레이트(44)를 승, 하강시켜 상기 시그널게이지(36)에 렌즈(1)의 연마두께를 설정하는 게이지조절레버(42)로 구성됨을 특징으로 하는 정밀 구심 연마기의 연마기용 헤드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 관체(14)는 승강실린더(50)의 구동으로 후방부에 위치한 가이드(34)를 타고 승, 하강하는 플레이트(32)에 결합되어 지지됨을 특징으로 하는 정밀 구심 연마기의 연마기용 헤드.