KR20060001861A

KR20060001861A - 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입자동화장치

Info

Publication number: KR20060001861A
Application number: KR1020050113924A
Authority: KR
Inventors: 박명환; 안희석
Original assignee: 박명환
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-01-06
Also published as: KR100566640B1

Abstract

본 발명은 다수의 캐비티를 갖는 금형으로 가압성형되는 비구면렌즈의 제작과정을 자동으로 핸들링하는 장치에 관한 것으로 성형기로부터 금형을 반입·반출하는 컨베이어와 금형을 분리하여 성형렌즈를 취출하고 금형의 자세와 투입되는 렌즈소재를 정위치에 정렬하는 수단을 구비하며 렌즈소재와 성형렌즈는 다단으로 적층되는 팔레트에 격자상으로 다수를 저장하여 장시간 무인운전을 가능하게 한 것이 특징이다.

비구면렌즈, 성형, 로봇, 렌즈소재, 컨베이어

Description

다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입 자동화장치{Extracting the aspherics mold with multiple cavities and input- automatized device }

도 1은 본 발명 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입자동화장치의 평면도

도 2는 도 1의 우측면도

도 3은 도 1의 A-A선 단면도

도 4는 본 발명 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형용 금형의 평면도(a) 및 단면도(b)

도 5는 본 발명의 비구면렌즈 소재 및 성형렌즈를 탑재하는 팔레트의 평면도(a) 및 측면도(b,c)

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 자동화장치 101. 로봇Ⅰ

102. 멀티핸드 103. 로봇Ⅱ

104. 핸드Ⅱ 105. 반출컨베이어

106. 금형규정부Ⅰ 107. 금형규정부Ⅱ

108. 센터링장치 109. 렌즈소재 공급스토커

110. 퓨셔장치 111. 성형렌즈 적재스토커

112. 성형렌즈 퓨셔장치 113. 팔레트트레버스

114. 렌즈소재졍렬유닛 115. 청소장치

116. 렌즈졍렬유닛 117. 반입컨베이어

118. 메인베이스 119. 스토커리프트유닛

120. 컨트롤러 121. 렌즈소재

122. 팔레트 123. 성형렌즈

125. 금형 128. 모때기면

130. 상코어 131. 부시

133. 스톱퍼링 134. 로우플레이트

135. 하코어 M1. 성형기

A. 핸드A B. 핸드B

C. 핸드C D. 핸드D

E. 핸드E

본 발명은 가압성형되는 비구면렌즈의 제작과정을 자동으로 핸들링하는 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 가열가압하여 성형되는 비구면렌즈의 원소재를 금형에 투입하고 성형된 렌즈를 자동취출하면서 저장할 수 있는 장치를 구비하여 비구면렌즈 성형기를 장시간 동안 무인화운전을 가능하게 한 것에 관한 것이다.

비구면렌즈는 광학계의 구성을 간략화하고 경량화할 수 있어 휴대폰이나 디지탈카메라 등 컴팩트한 제품에 널리 사용되고 있으며, 비구면렌즈는 전통적인 가공방법인 초정밀CNC머신에서 다이아몬드 공구에 의한 연삭방법은 양산성에 문제가 있어 소형렌즈의 경우 렌즈소재를 가열가압하여 성형하는 직접프레스 성형법으로 생산되고 있다.

직접프레스 성형법은 대단히 높은 면품질 및 면정밀도를 갖는 비구면형상의 금형으로 렌즈소재를 열가압하거나 미리 가열된 렌즈소재를 열간프레스하여 렌즈를 형성하는 방법으로 안정된 품질유지를 위하여 세심한 취급이 필요하다.

종래 비구면렌즈의 성형공정은 상·하금형사이에 예비성형된 렌즈소재투입, 금형을 조립하고 성형기에 장착하여 가압성형, 성형기에서 금형을 반출하고 금형을 분리하여 완성렌즈를 취출, 완성된 렌즈를 팔레트에 저장하는 일련의 사이클을 수작업으로 실시하였으나 하나의 금형에 하나의 렌즈를 성형하는 단일 캐비티(cavity)금형과는 달리 다수의 캐비티를 갖는 진보된 형태의 금형에서는 크기가 작은 원재료나 성형된 렌즈를 수작업으로는 세밀하고 신속하게 처리하기 어려워 렌즈소재를 금형의 정확한 위치에 투입하지 못하여 발생하는 성형불량이 다수 발생하였고 생산성 향상에도 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 제반문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 비구면렌즈를 형성하는 소재를 공급하여 렌즈를 성형한 후 이를 취출하여 정렬하는 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 가공의 전공정을 자동화할 수 있는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 '다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈성형기의 취출 및 투입 자동화장치'는 렌즈성형기로부터 금형을 반출하는 컨베이어와, 반출된 금형을 분리하여 성형된 렌즈를 취출한 후 팔레트로 순차적으로 팰리타이징하는 로봇Ⅰ과 분리된 금형에 렌즈소재를 투입하기 위한 소재정렬로봇Ⅱ와, 금형의 캐비티를 일정하게 위치시키기 위한 금형 규제부와, 렌즈소재의 금형투입전 센터링장치와, 렌즈소재를 다수보관하는 렌즈소재공급저장장치와, 렌즈소재저장팔레트를 하나씩 공급하는 퓨셔장치와, 성형된 렌즈를 보관하는 팔레트 및 팔레트저장장치와, 렌즈소재를 보관하는 팔레트를 렌즈소재정렬용 로봇Ⅱ까지 이송하는 팔레트트레버스(Travers), 팔레트의 렌즈소재를 금형의 캐비티가 위치로 배열하는 고브(Gob)정렬유닛, 렌즈소재의 미세먼지 등을 제거하기 위한 청소장치, 성형렌즈를 팔레트에 정렬하는 렌즈정렬유닛, 렌즈소재가 장착된 금형을 성형기에 투입하기 위한 반입컨베이어로 구성된다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입자동화장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 우측면도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 4는 본 발명 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형용 금형의 평면도(a) 및 단면도(b)이며 도 5는 본 발명의 비구면렌즈 소재 및 성형렌즈를 탑재하는 팔레트의 평면도(a) 및 측면도(b,c)이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 성형기(M1)의 일측면에 금형반입·반출컨베이어(107,105)를 매개로 하여 비구면렌즈의 취출 및 투입용 자동화장치(100)가 구비되어 있다.

자동화장치(100)의 렌즈소재 공급스토커(109)에는 본 장치의 전단계공정인 렌즈소재(121)의 예비성형공정에서 바둑판식으로 정렬된 렌즈소재(121)를 안치한 팔레트(122)가 10판이 적재되고, 성형렌즈 적재스토커(111)에는 성형렌즈(123)를 안치한 팔레트(122)가 10판이 장착되어 성형렌즈(123)를 격자식으로 펠리타이징하여 저장한다. 도면기호(112)는 성형렌즈 퓨셔장치이고 (113)은 팔레트트레버스(Travers)이다.

성형기(M1)로부터 가압성형이 완료된 금형(125)은 반출컨베이어(105)에 의하여 본 자동화장치(100)로 이송되며, 이때 기존 투입 금형(125)이 있는지 등을 확인하는 센싱장치(도면미도시)와, 금형끼리를 분리하는 에스카퍼(Escaper)장치(도면미도시), 금형의 정위치 이송을 위한 퓨셔장치(110) 등이 구비되어 있으며, 금형 (125)이 정위치에 도착하면 로봇Ⅰ(101)에 부착된 멀티핸드(102)의 핸드A(A)로 금형(125)을 취출하여 금형규정부Ⅰ(106)에 언로딩하며 이때 금형(125)의 스톱퍼링(133)은 분리되어 핸드A(A) 상승시 같이 상승되며 나머지 금형본체는 금형규정부Ⅰ(106)에 놓여지고 금형(125)의 부시 모떼기면(128)이 정위치에 올때까지 하부의 서보모터(도면미도시)로 회전되어 모떼기면(128)이 센싱되면 규정(規定)이 완료되고, 멀티핸드(102)의 핸드E(E)로 금형을 클램핑한 후 금형규정부Ⅱ(107)에 위치시키며, 공압실린더에 부착된 롤러타입클램프로 금형(125)을 2차 규정한다.

규정이 완료되면 멀티핸드(102)의 핸드C(C)로 금형(125)의 다수캐비티 상코어(130)를 진공흡착방식으로 일괄취출 분해하고 내부에 성형렌즈(123)들을 멀티핸드(102)의 핸드B(B)로 취출하여 렌즈정렬유닛(116)에 안치한다.

로봇Ⅱ(103)의 핸드Ⅱ(104)에 구비된 핸드G(G)로 렌즈소재 공급스토커(109)에 안치된 렌즈소재(121)를 취출하여 렌즈소재정렬유닛(114)에 원주형태로 배열완료한 후 멀티핸드(102)의 핸드D(D)로 렌즈소재(121)를 일괄취출한 후 청소장치(115)로 진공청소 후 렌즈소재(121)의 정위치를 위하여 센터링장치(108)에서 상·하방향 센터링 후 금형규정부Ⅱ(107)에 규정되어있는 금형(125)에 렌즈소재(121)를 일괄 투입한다.

멀티핸드(102)의 핸드C(C)에 흡착되어 있는 금형(125)의 상코어(130)를 부시(131)에 정밀조립 후 멀티핸드(102)에 부착된 레이저정밀변위센서(도면미도시)로 금형(125)의 상코어(130)상면을 측정하여 상코어(130)조립상태를 체크하며, 굳(good)신호시 금형규정부호Ⅱ(107)의 규정클램프는 언클램핑되고 멀티핸드(102)의 핸드A(A)에 장착되어있던 금형(125)의 스톱퍼링(133)을 조립함과 동시에 핸드A(A)로 금형전체를 클램핑 및 하부받침하여 금형의 로우플레이트(134)를 받쳐주므로서 이동중 코어(135)의 낙하를 방지하여 금형(125)을 안전하게 성형기(M1)로 투입하게 한다.

렌즈정렬유닛(116)에 놓여있던 성형렌즈(123)는 원주형으로 배열되는데 이를 로봇Ⅱ(103)의 핸드Ⅱ(104)에 구비된 핸드F로 취출하여 팔레트(122)에 격자식으로 배열하며, 이를 반복하여 팔레트(122)에 성형렌즈(123)가 차게 되면 스토커리프트유닛(119)에 의하여 꽉찬 팔레트(122)는 한칸씩 위로 올라가고 빈 팔레트(122)가 투입된다.

미설명 도면기호(120)은 컨트롤러이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈성형기의 금형에서 렌즈소재를 투입하고 성형된 렌즈를 취출하는 전과정을 자동화하여 비구면렌즈 성형에 따른 품질불량을 방지하고 생산성을 향상하게 하는 효과가 있다.

Claims

가압성형되는 비구면렌즈의 렌즈소재투입 및 성형렌즈를 취출하는 장치에 있어서,

성형기(M1)으로부터 금형(125)을 반출·반입하는 컨베이어(105,117)와, 다수의 렌즈소재(121) 및 성형렌즈(123)를 안치하는 팔레트(122)를 다단으로 구비하며, 반입되는 금형을 로봇Ⅰ(101)의 멀티핸드(102)로 금형을 취출하여 금형규정부Ⅰ 및 Ⅱ(106,107)에 언로딩하여 금형을 규정하고, 금형을 일괄취출 분해하여 성형렌즈를 취출하여 렌즈정렬유닛(116)에 안치하며, 성형렌즈가 취출된 금형에는 로봇Ⅱ(103)의 핸드Ⅱ(104)로 렌즈소재 공급스토커(109)에서 렌즈소재를 취출하여 렌즈소재정렬유닛(114)에 배열 후 청소장치(115)로 청소하고, 센터링장치(108)로 렌즈소재를 정위치하여 금형에 일괄 투입하는 것을 특징으로 하는 다수의 캐비티를 갖는 비구면렌즈 성형기의 취출 및 투입 자동화장치.