KR20080100629A - 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치는, 복수 개의 관통공이 형성되는 부싱, 관통공 내에 삽입되는 상부틀과 하부틀 및 관통공에 대응되는 안내공이 형성되며 부싱의 하부에 배치되는 받침판을 포함하는 금형과, 안내공에 대응되는 핀홀이 형성되며 금형을 지지하는 정렬부와, 하부틀 및 상부틀을 상승시키는 복수 개의 이동핀을 구비하며 정렬부의 하부에 승하강 가능하게 배치되는 상승부와, 상부틀을 부싱으로부터 취출하는 상부틀 취출부와, 상부틀이 취출된 후 하부틀의 위에 놓인 성형품을 취출하거나 원소재를 하부틀의 위에 투입하는 성형품 취출부를 포함한다.

Description

렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법{Apparatus and method of handling die for forming lens}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치를 구비하는 렌즈 성형 장치의 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 렌즈 성형용 금형의 취급 장치를 확대한 평면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 성형품 취출부의 정면도이다.

도 5는 도 1에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 상부틀 취출부이다.

도 6은 도 2에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 금형이 정렬된 상태를 나타내는 측면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부로 상부틀 취출부가 이동한 상태를 나타내는 측면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 상부틀이 취출된 상태를 나타내는 측면도이다.

도 9는 도 8에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 성형품이 취출된 상태를 나타내는 측면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 성형기 40: 상부틀 취출부

2: 공급 컨베이어 41: 헤드부

3: 반출 컨베이어 42, 52: 압력 형성관

5: 제1 로봇 핸들러 43, 53: 흡착부

6: 제2 로봇 핸들러 44: 홈

9: 베이스 45: 상부틀 흡착 노즐

10: 금형 46, 56: 공압 호스

11: 부싱 50: 성형품 취출부

12: 관통공 51: 헤드부

13: 상부틀 55: 성형품 흡착 노즐

14: 하부틀 61: 공급 매거진

15: 받침판 62: 회수 매거진

16: 안내공 63: 렌즈 정렬대

19: 렌즈 64: 원소재 정렬대

20: 정렬부 65: 헤드

21: 핀홀 66: 렌즈 정렬부

30: 상승부 67: 회전 위치 정렬부

31: 이동핀 68: 상부틀 거치대

32: 승강 아암 100: 금형 취급 장치

33: 구동부

본 발명은 프레스 성형법을 이용하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동핀을 이용하여 렌즈 성형용 금형의 상부틀과 하부틀을 동시에 상승시킨 후에 상부틀을 취출함으로써 상부틀 취출 작업이 용이하고 안정적으로 수행될 수 있는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법에 관한 것이다.

광학계의 구성을 단순화하고 경량화하기 위한 최근의 기술 발전의 흐름에 따라 광학 렌즈의 광학 기능면은 비구면화되었다. 광학 렌즈에 사용되는 소재도 변화하고 있는데, 굴절률, 색수차, 투과율 등에 있어서 플라스틱 소재가 갖는 광학적 한계를 극복하기 위하여 광학 렌즈에 유리 소재가 점차로 많이 사용되고 있다.

비구면의 유리 렌즈의 제조에는 종래의 제조 방법인 연마법을 사용할 수 없다. 연마법은 생산되는 렌즈의 크기, 형태 등이 제한될 뿐 아니라 양산성이 크게 떨어지므로, 현재는 유리 렌즈의 제조에 프레스 성형법이 널리 사용되고 있다. 프레스 성형법은 초정밀 가공된 금속재 금형의 사이에 유리 고상물을 삽입한 후 열과 압력을 가하여 성형하는 방법이다. 생산성이 매우 낮은 전통적 제조법인 연마법에 비하여 프레스 성형법에 의하면 짧은 시간에 초정밀 렌즈를 성형할 수 있어 렌즈의 대량 생산이 가능하다.

일반적으로 프레스 성형법을 이용하는 렌즈 성형 장치에서는 복수 개의 렌즈를 한번에 가공할 수 있도록 복수 개의 렌즈 성형용 형틀을 갖는 금형이 사용된다.

또한 렌즈 성형 장치에는 공정의 정확성과 신속성을 확보함으로써 렌즈를 대량으로 생산하기 위해 금형을 이송하고 취급하는 자동화 로봇이 장착된다. 렌즈 성형 장치의 자동화 로봇은 금형을 정해진 위치로 정확하게 이송할뿐만 아니라 금형의 캐비티에 렌즈 성형용 원소재를 투입하거나 성형된 렌즈의 완성품을 금형으로부터 취출하는 등의 여러 가지 작업을 수행한다.

자동화 로봇이 금형의 캐비티에 원소재를 투입하거나 완성품을 취출하기 위해서는, 먼저 캐비티에 삽입되어 있는 상부틀을 취출하는 작업이 이루어져야 한다. 그런데 종래의 렌즈 성형 장치에서는 자동화 로봇이 금형의 캐비티로부터 상부틀을 취출하거나, 취출했던 상부틀을 다시 금형에 삽입하는 작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

금형의 캐비티와 상부틀은 정밀한 공차를 유지하도록 제작된다. 그리고 금형의 캐비티 내에 삽입된 원소재에 열과 압력이 가해짐으로써 렌즈가 성형되는 동안 발생하는 가스의 작용으로 인해 캐비티 내에 진공에 의한 압축력이 형성되므로 캐비티로부터 상부틀을 꺼내는 작업은 더욱 어려워진다. 또한 렌즈가 성형된 이후에 상부틀을 금형의 캐비티로부터 강제로 취출하는 작업이 수천회 이상 반복됨에 따라 상부틀이나 금형의 캐비티에 미세한 손상이 진행되어 발생하는 이물질도 상부틀을 꺼내는 작업을 더욱 어렵게 한다.

더구나 최근 들어 생산 속도를 향상시키기 위해 하나의 금형에 복수 개의 캐비티가 형성되는데, 캐비티의 개수가 증가할수록 복수 개의 상부틀을 정확하고 안전하게 취출하는 작업이 더욱 어려워진다. 즉 자동화 로봇이 금형이 놓인 위치로 이동한 후 상부틀을 취출하는 작업을 수행할 때에 일부 상부틀이 취출되지 않고 캐비티에 남아 있거나, 상부틀이 취출되는 과정에서 상부틀이 자동화 로봇의 취출 헤드로부터 이탈하거나, 상부틀의 위치가 틀어져 상부틀이 금형에 삽입되지 않는 등의 현상이 발생한다.

또한 상부틀을 강제로 취출하는 작업이 계속적으로 반복됨에 따라 상부틀과 캐비티의 사이에 마모가 발생할 수 있다. 이로 인해 정밀한 공차로 제작되었던 상부틀과 캐비티의 사이의 유격이 증가하여 렌즈의 성형 품질을 저하시키는 요인으로 작용하기도 한다.

본 발명의 목적은 프레스 성형법을 이용하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 금형으로부터 상부틀을 취출하는 작업이 정밀하고 안정적이면서도 용이하게 수행되는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 금형으로부터 상부틀을 취출하는 작업이 부드럽게 이루어지도록 함으로써 금형에 발생하는 마모를 감소시키는 데 있다.

본 발명은 금형의 캐비티 내에 삽입된 상부틀과 하부틀을 동시에 상승시킴으로써 상부틀의 취출 작업이 안정적이면서도 용이하게 수행되도록 하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법을 제공한다.

본 발명에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치는, 복수 개의 관통공이 형성되는 부싱, 관통공 내에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 상부틀과 하부틀, 및 관통공에 대응되는 각각의 위치에 안내공이 형성되며 하부틀을 지지하도록 부싱의 하부에 배치되는 받침판을 포함하는 금형과, 안내공에 대응되는 각각의 위치에 핀홀이 형성되며 안내공과 핀홀이 일치하도록 금형의 위치를 정렬시켜 금형을 지지하는 정렬부와, 핀홀과 안내공을 통과하여 하부틀 및 상부틀을 상승시키는 복수 개의 이동핀을 구비하며 정렬부의 하부에 승하강 가능하게 배치되는 상승부와, 상부틀을 부싱으로부터 취출하는 상부틀 취출부와, 상부틀이 취출된 후 하부틀의 위에 놓인 성형품을 취출하거나 원소재를 하부틀의 위에 투입하는 성형품 취출부를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상부틀 취출부는 각각의 상부틀에 대응되는 위치에 공기에 의한 흡입 압력을 발생시키는 상부틀 흡착 노즐을 구비하여, 상부틀 흡착 노즐의 흡입 압력으로 상부틀을 흡착하여 취출할 수 있다.

본 발명에 있어서, 성형품 취출부는 각각의 관통공에 대응되는 위치에 공기에 의한 흡입 압력을 발생시키는 성형품 흡착 노즐을 구비하여, 성형품 흡착 노즐의 흡입 압력으로 성형품을 흡착하여 취출하고, 원소재를 관통공에 투입할 수 있 다.

본 발명에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 방법은, 복수 개의 관통공이 형성되는 부싱과 관통공 내에 슬라이딩 이동 가능하게 차례로 삽입되는 상부틀 및 하부틀과 관통공에 대응되는 각각의 위치에 안내공이 형성되어 하부틀을 지지하도록 부싱의 하부에 배치되는 받침판을 포함하는 금형의 위치를 정렬하는 단계와, 상부틀로부터 상측으로 소정 거리 이격되도록 상부틀 취출부를 배치하는 단계와, 금형의 안내공으로 이동핀을 삽입하여 상부틀과 하부틀을 상승시키는 단계와, 상부틀 취출부가 흡입 공기압을 형성하여 상부틀을 흡착함으로써 부싱으로부터 상부틀을 취출하는 단계와, 하부틀의 상측의 성형품을 취출하는 단계와, 이동핀을 하강시키는 단계와, 상부틀 취출부를 하강하여 상부틀을 관통공에 삽입는 단계를 포함한다.

본 발명에 있어서, 렌즈 성형용 금형의 취급 방법은 상부틀을 취출하는 단계 이후에 하부틀의 상측에 원소재를 투입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치를 구비하는 렌즈 성형 장치의 평면도이다.

도 1에 나타난 렌즈 성형 장치는, 성형기(1)와, 성형기(1)의 정면에 배치되는 베이스(9)와, 베이스(9) 위에 장착되는 공급 컨베이어(2)와, 반출 컨베이어(3)와, 제1 로봇 핸들러(5)와, 제2 로봇 핸들러(6)와, 공급 매거진(61) 및 회수 매거진(62)과, 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치(100) 등을 포함한다.

성형기(1)의 정면에 배치되는 베이스(9)에는 성형기(1)의 정면 양측으로 공급 컨베이어(2)와 반출 컨베이어(3)가 설치된다. 공급 컨베이어(2)는 성형기(1)에 금형을 공급하고, 반출 컨베이어(3)는 성형기(1)를 통과하며 렌즈 성형 공정을 거친 후 배출되는 금형을 이송한다.

또한 성형기(1)와 접하는 베이스(9)의 일측에는 제1 로봇 핸들러(5) 설치된다. 제1 로봇 핸들러(5)는 성형기(1)로부터 반출된 금형을 분해하여 성형품인 렌즈를 취출하고, 취출된 렌즈를 렌즈 정렬대(63)로 이동시키며, 새로운 원소재(고브; gob)를 금형 내에 투입한 후, 분해되었던 금형을 다시 조립하는 등의 작업을 수행한다. 이를 위하여 제1 로봇 핸들러(5)는 X-Y 방향으로 이동할 수 있도록 베이스(9) 위에 설치되며, 여러 가지 종류의 작업을 수행하기 위한 헤드들(65)을 구비한다.

베이스(9)의 타측에는 제2 로봇 핸들러(6)가 설치된다. 제2 로봇 핸들러(6)는 원소재가 적재되어 있는 공급 매거진(61)으로부터 원소재를 픽업하여 원소재 정렬대(64)로 이송하는 작업과, 렌즈 정렬대(63)에 적재되어 있는 성형품 렌즈를 픽업하여 회수 매거진(62)으로 이송하는 작업 등을 수행한다.

성형기(1)의 정면에는 렌즈 성형용 금형을 취급하기 위한 취급 장치(100)가 설치된다. 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 렌즈 성형용 금형의 취급 장치를 확대한 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정면도이다.

렌즈 성형용 금형의 취급 장치(100)는, 금형(10)과, 금형(10)을 지지하는 정렬부(20)와, 정렬부(20)의 하부에 승하강 가능하게 배치되는 상승부(30)와, 금형(10)의 상부틀(13)을 취출하는 상부틀 취출부(40)와, 렌즈(19)를 취출하는 성형품 취출부(50)를 포함한다. 도 2 및 도 3에는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치(100)에서, 금형(10)과, 정렬부(20)와, 상승부(30)가 도시되었다. 도시되지 않은 상부틀 취출부(40)와 성형품 취출부(50)는 도 1의 렌즈 성형 장치에서 제1 로봇 핸들러(5)의 헤드들(65)에 장착된다.

금형(10)은 복수 개의 관통공(12)이 형성되는 부싱(11)과, 관통공(12) 내에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 상부틀(13) 및 하부틀(14)과, 부싱(11)의 하부에 배치되는 받침판(15)을 포함한다. 관통공(12)은 부싱(11)의 상하 방향으로 형성되므로, 상부틀(13)과 하부틀(14)은 관통공(12)을 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 받침판(15)은 하부틀(14)이 관통공(12)의 아래로 빠지지 않도록 부싱(11)의 하측에서 하부틀(14)을 지지한다. 받침판(15)에는 각각의 관통공(12)에 대응되는 위치에 안내공(16)이 형성된다. 안내공(16)은 이하에서 설명될 이동핀(31)이 통과하는 통로의 기능을 수행한다.

정렬부(20)는 금형(10)의 위치가 정렬된 상태로 유지되도록 금형(10)을 지지하는 부분이다. 금형(10)이 정렬부(20)에 위치하는 동안, 상부틀 취출부(40)에 의해 금형(10)의 상부틀(13)이 금형(10)으로부터 취출되거나, 성형품 취출부(50)에 의해 성형품 렌즈(19)가 금형(10)으로부터 취출되거나 원소재가 금형(10)에 투입된다. 정렬부(20)에는 금형(10)의 안내공(16)에 대응되는 핀홀들(21)이 형성된다. 핀 홀(21)도 안내공(16)과 마찬가지로 이동핀(31)이 통과하는 통로의 기능을 한다.

정렬부(20)의 하부에는 상승부(30)가 승하강 가능하게 배치된다. 상승부(30)는 베이스(9)에 대하여 상하 방향으로 구동력을 발생시키는 구동부(33)와, 일측은 구동부(33)에 연결되고 타측은 정렬부(20)의 하부로 연장되는 승강 아암(32)과, 승강 아암(32)에서 상측으로 연장 형성되며 핀홀(21)과 안내공(16)을 차례로 통과하여 하부틀(14)과 상부틀(13)을 상승시키는 복수 개의 이동핀(31)을 구비한다.

그러므로 구동부(33)가 상승 방향의 구동력을 발생시키면 승강 아암(32)이 상측을 향하여 이동하므로, 이동핀(31)이 핀홀(21)과 안내공(16)을 통과하여 금형(10)의 하부틀(14)을 밀어 올린다. 금형(10)의 관통공(12)에는 아래에서부터 위를 향하여 하부틀(14)과 상부틀(13)이 차례로 삽입되어 있으므로, 이동핀(31)의 작용으로 인해 하부틀(14)과 상부틀(13)이 함께 관통공(12)을 따라 상측으로 이동될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 성형품 취출부의 정면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 상부틀 취출부이다.

상부틀 취출부(40)와 성형품 취출부(50)는 도 1에 도시된 제1 로봇 핸들러(5)에 장착되는 헤드들(65)에 각각 구비된다. 따라서 상부틀 취출부(40)와 성형품 취출부(50)는 제1 로봇 핸들러(5)와 함께 도 1에 도시된 X 방향 또는 Y 방향으로 이동할 수 있을뿐만 아니라, 제1 로봇 핸들러(5)의 상하 방향의 작동으로 인해 도 4 및 도 5에 도시된 Z 방향으로도 이동할 수 있다.

상부틀 취출부(40)는 헤드부(41)와, 압력 형성관(42)과, 흡착부(43)를 포함한다. 압력 형성관(42)에는 렌즈 성형 장치의 공압 호스(46)가 연결되므로, 압력 형성관(42)을 통해 헤드부(41)의 내부에 공기의 흡입 압력이 형성될 수 있다.

흡착부(43)에는 금형(10)의 상부틀(13)에 대응되는 형상을 갖는 홈(44)이 형성되고, 홈(44)에는 압력 형성관(42)과 연결되는 상부틀 흡착 노즐(45)이 형성된다. 따라서 압력 형성관(42)에 의해 공기의 흡입 압력이 형성되면, 상부틀 흡착 노즐(45)에서도 흡입 압력이 작용하므로 상부틀(13)이 홈(44)에 부착될 수 있다.

성형품 취출부(50)도 헤드부(51)와, 압력 형성관(52)과, 흡착부(53)를 포함한다. 압력 형성관(52)도 렌즈 성형 장치의 공압 호스(56)에 연결되고, 흡착부(53)의 하측 면에 돌출 형성되는 성형품 흡착 노즐(55)이 공압 호스(56)에 각각 연통된다. 그러므로 성형품 취출부(50)의 헤드부(51)가 금형(10)을 향하여 하강하면 성형품 흡착 노즐(55)이 금형(10)의 관통공(12)으로 삽입되어, 공기의 흡입 압력을 이용하여 성형품 렌즈(19)를 금형(10)의 내부에서 취출해 낼 수 있다.

성형품 취출부(50)는 금형(10)으로부터 렌즈(19)를 취출하는 기능뿐만 아니라 렌즈(19)를 취출할 때의 작동을 반대로 수행함으로써 원소재를 금형(10)의 내부로 투입하는 작업도 수행할 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 금형이 정렬된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부로 상부틀 취출부가 이동한 상태를 나타내는 측면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 상부틀이 취출된 상태 를 나타내는 측면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 정렬부에서 성형품이 취출된 상태를 나타내는 측면도이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 장치에 의해 렌즈가 취출되는 작업의 작동 과정을 도시하는 것이다. 이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여, 상술한 구성으로 이루어지는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치의 작동을 설명한다.

도 1을 참조하면, 금형(10)이 성형기(1)를 통과하는 동안 금형(10)에 열과 압력이 가해지므로 금형(10)의 상부틀(13)과 하부틀(14)의 사이에 삽입되었던 원소재가 프레스 성형되어 성형품인 렌즈(19)가 완성된다. 렌즈(19)의 성형이 완료되면 금형(10)은 반출 컨베이어(3)를 통해 성형기(1)로부터 반출된다.

성형기(1)로부터 반출되는 금형(10)은 도 1에 도시된 회전 위치 정렬부(67) 등에 의해 그 위치가 정렬된다. 그리고 금형(10)이 위치가 정렬된 상태로 도 6에서와 같이 정렬부(20)로 이송되면, 정렬부(20)는 금형(10)을 정렬된 상태로 지지할 수 있다. 금형(10)은 위치가 정렬된 상태로 정렬부(20)에 장착되므로, 금형(10)의 받침판(15)에 형성된 안내공(16)과 정렬부(20)의 핀홀(21)은 서로 일치되는 상태에 놓인다.

상부틀(13)과 하부틀(14)의 사이에는 성형기(1)에 의해 성형이 완료된 성형품 렌즈(19)가 들어 있으므로, 성형품 렌즈(19)를 금형(10)으로부터 취출하기 위해서는 먼저 상부틀(13)이 금형(10)으로부터 취출되어야 한다. 이를 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 상승부(30)가 작동한다.

상부틀(13)을 취출하는 작업을 수행하기 위해 상부틀 취출부(40)가 정렬부(20)의 상측으로 이동하여, 상부틀 흡착 노즐(45)을 통해 상부틀(13)의 상면에 대하여 공기의 흡입 압력을 작용한다. 이 상태에서 상부틀(13)이 금형(10)의 관통공(12)에서 상부로 이동하면, 상부틀(13)이 상부틀 취출부(40)의 홈(44)에 부착될 수 있다.

상부틀(13)을 취출할 때에는 이와 같이 상부틀 취출부(40)가 미리 정렬부(20)로 이동하여 공기의 흡입 압력을 작동한 상태에서 상승부(30)가 상측으로 이동핀(31)을 이동시키지만, 동작 순서를 바꾸어 이동핀(31)을 상측으로 이동시킴으로써 상부틀(13)이 관통공(12)을 따라 금형(10)의 상부로 이동한 후에 상부틀 취출부(40)가 정렬부(20)로 이동하여 상부틀(13)을 취출할 수도 있다.

도 3과 같이 상승부(30)의 구동부(33)가 베이스(9)에 대하여 상측을 향해 구동력을 발생하면 승강 아암(32)이 정렬부(20)의 하부에서 상측을 향해 이동하므로, 승강 아암(32)에 연결된 이동핀(31)이 정렬부(20)의 핀홀(21)과 금형(10)의 안내공(16)을 차례로 통과하여 하부틀(14)의 하단을 상측으로 밀어 올린다. 금형(10)의 관통공(12) 내에서는 상부틀(13)과 성형품 렌즈(19)와 하부틀(14)이 서로 접촉된 상태에 있으므로, 이동핀(31)의 밀어 올리는 힘이 상부틀(13)에까지 전달되어 상부틀(13)과 렌즈(19)와 하부틀(14)이 금형(10)의 관통공(12)을 따라 상측으로 이동한다.

이동핀(31)이 계속 상측을 향해 이동하면 결국 상부틀(13)이 관통공(12)의 상부로 돌출된다. 이 상태에서는 도 8에서와 같이 상부틀(13)을 금형(10)으로부터 취출하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있다. 즉 상부틀 취출부(40)가 상부틀(13)을 금형(10)으로부터 강제로 취출하는 대신 공기에 의한 흡착 압력으로 상부틀(13)을 간편하게 취출할 수 있으므로, 상부틀(13)과 부싱(11)의 사이에 마모가 잘 발생하지 않음과 아울러 상부틀(13)을 취출하는 작업에 오류가 잘 발생하지 않아 작업의 정밀도와 안정성이 향상된다.

상부틀 취출부(40)에 상부틀(13)이 부착되면 제1 로봇 핸들러(5)가 도 1에 도시된 X-Y 방향으로 이동하여, 상부틀 취출부(40)가 취출한 상부틀(13)을 상부틀 거치대(68)에 임시로 적재하여 둔다.

금형(10)으로부터 상부틀(13)을 취출하는 작업이 완료되면 도 9에 도시된 것과 같이 금형(10)에서 렌즈(19)를 취출하는 작업과 금형(10)에 원소재를 투입하는 작업이 수행된다. 렌즈(19)를 취출하거나 원소재를 투입하는 작업은 성형품 취출부(50)에 의해 수행된다.

성형품 취출부(50)가 렌즈(19)를 취출한 때에는 도 1에 도시된 렌즈 정렬대(63)에 취출된 렌즈(19)를 적재한다. 렌즈 정렬대(63)에 적재된 렌즈(19)는 제2 로봇 핸들러(6)에 의해 회수 매거진(62)로 이송된다.

또한 성형품 취출부(50)는 도 1에 도시된 원소재 정렬대(64)에 적재되어 있는 원소재를 픽업하여 금형(10)의 관통공(12) 내의 하부틀(14) 위에 원소재를 투입한다. 성형품 취출부(50)는 성형품 흡착 노즐(55)에 공기의 흡입 압력을 발생시킴으로써 렌즈나 원소재를 안정적으로 픽업할 수 있다.

도 1에 도시된 제2 로봇 핸들러(6)에 의해 공급 매거진(61)으로부터 원소재 가 픽업되어 원소재 정렬대(64)에 적재되어 있으므로, 원소재는 원소재 정렬대(64)에서 정렬된 상태로 놓여 있다. 따라서 성형품 취출부가 원소재 정렬대에 정렬되어 있는 원소재를 픽업하여 그대로 금형(10)에 투입하면 된다. 그러나 때로는 평면에 가까운 표면을 가지는 렌즈 등과 같이 성형하고자 하는 렌즈의 종류에 따라, 원소재 정렬대(64)로부터 픽업된 원소재의 위치가 다소 변형될 수 있다. 이와 같은 경우에는 성형품 취출부(50)가 원소재 정렬대(64)에서 원소재를 픽업한 후, 렌즈 정렬부(66)를 통해 원소재의 위치를 정확하게 정렬한 후 금형(10)에 원소재를 투입한다.

금형(10)에 원소재가 투입되면 상부틀 취출부(40)가 상부틀 거치대(68)에 적재되어 있던 상부틀(13)을 픽업하여, 상부틀(13)을 다시 금형(10)의 관통공(12)에 삽입한다. 상부틀(13)이 관통공(12)에 삽입되어 조립이 완료된 금형(10)은 공급 컨베이어(2)를 통해 성형기(1)로 공급됨으로써, 가열 공정, 프레스 공정, 냉각 공정 등을 거쳐 금형(10) 내의 원소재가 렌즈로 성형된다.

렌즈의 성형이 완료된 금형(10)은 다시 반출 컨베이어(3)에 의해 성형기(1)의 외부로 배출되고, 상술한 바와 같이 렌즈 성형용 금형의 취급 장치(100)에 의해 상부틀(13)을 취출하고, 성형품 렌즈(19)를 취출하며, 원소재를 투입하는 작업들이 반복적으로 수행된다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형용 금형의 취급 방법의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 10에 나타난 렌즈 성형용 금형의 취급 방법은, 금형의 위치를 정렬하는 단계(S10)와, 금형 위에 상부틀 취출부를 준비하는 단계(S20)와, 상부틀과 하부틀을 상승시키기 위해 이동핀을 상승시키는 단계(S30)와, 흡입 공기압을 형성하여 상부틀을 취출하는 단계(S40)와, 하부틀의 상측의 성형품을 취출하는 단계(S50)와, 이동핀을 하강시키는 단계(S60)와, 원소재를 금형에 투입하는 단계(S70)와, 상부틀을 관통공에 삽입하는 단계(S80)와, 상부틀 취출부의 흡입 공기압을 해제하는 단계(S90)를 포함한다.

금형의 위치를 정렬하는 단계(S10)에서는 금형의 안내공과 정렬부의 핀홀이 서로 일치되도록 정렬부의 위치를 정렬된 상태로 정렬하는 단계와, 금형을 정렬부에 배치하는 단계 등이 수행된다.

금형 위에 상부틀 취출부를 준비하는 단계(S20)에서는 상부틀 취출부가 금형의 상부틀로부터 상측으로 소정 거리 이격되도록 금형 위로 상부틀 취출부를 이동시켜 준비하는 작업이 수행된다.

상부틀과 하부틀을 상승시키는 단계(S30)에서는 금형의 안내공으로 이동핀을 삽입함으로써 상부틀과 하부틀을 동시에 상승시키는 작업이 수행된다. 상부틀과 하부틀의 사이에는 완성품 렌즈가 삽입되어 있으므로, 이동핀의 상승 동작에 의해 상부틀과 하부틀과 렌즈가 관통공을 따라 상측으로 이동한다. 상부틀과 하부틀을 상승시키는 단계(S30)는 반드시 금형 위에 상부틀 취출부를 준비하는 단계(S20)의 이후에 실시되어야 할 필요는 없으며, 단계 S20 및 단계 S30이 동시에 수행되거나, 단계 S30이 먼저 수행된 이후에 단계 S20이 수행되는 등으로 실행 방법이 변형될 수도 있다.

상부틀을 취출하는 단계(S40)에서는 상부틀 취출부가 흡입 공기압을 형성함으로써 상부틀을 흡착하여 상부틀을 금형으로부터 취출하는 작업이 수행된다.

상부틀을 취출하는 단계(S40)의 이후에는 하부틀의 상측에 놓여 있는 성형품 렌즈를 취출하는 단계(S50)가 수행된다.

성형품 렌즈가 취출된 이후에는 이동핀을 하강시키고 상부틀을 관통공에 삽입할 수도 있지만, 금형을 다시 이용하여 렌즈를 성형하는 작업을 수행할 수도 있다.

금형을 다시 이용하여 렌즈를 성형하는 작업을 수행하기 위해서는, 렌즈를 취출하는 단계(S50)의 이후에 이동핀을 하강시키는 단계(S60)와, 하부틀의 상측에 원소재를 투입하는 단계(S70)가 수행된다. 하부틀의 상측에 원소재를 투입하는 단계(S70)는 이동핀을 하강시키는 단계(S60)의 이후에 수행될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 원소재를 투입하는 단계(S70)를 먼저 실시한 후 이동핀을 하강시키는 단계(S60)를 수행할 수 있다.

원소재의 투입이 완료된 이후에는, 상부틀 취출부를 하강하여 상부틀을 관통공에 삽입하는 단계(S80)가 수행되고, 상부틀의 파지를 해제하기 위하여 상부틀 취출부의 흡입 공기압을 해제하는 단계(S90)가 수행된다.

본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 렌즈 성형용 금형의 취급 장치 및 취급 방법은, 이동핀의 작용으로 인해 상부틀과 렌즈와 하부틀이 금형의 관통공을 따라 상측으로 이동한다. 따라서 상부틀이 금형으로부터 강제로 취출되는 대신 공기에 의한 흡착 압력으로 취출될 수 있으므로, 상부틀을 취출하는 작업이 간편하게 수행될 수 있다. 또한 상부틀 취출 작업에 오류가 잘 발생하지 않아 작업의 정밀도와 안정성이 향상된다.

또한 금형으로부터 상부틀을 취출하는 작업이 부드럽게 이루어지므로 금형에 발생하는 마모가 감소되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 복수 개의 관통공이 형성되는 부싱과, 상기 관통공 내에 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 상부틀 및 하부틀과, 상기 관통공에 대응되는 각각의 위치에 안내공이 형성되며 상기 하부틀을 지지하도록 상기 부싱의 하부에 배치되는 받침판을 포함하는 금형;

   상기 안내공에 대응되는 각각의 위치에 핀홀이 형성되며, 상기 안내공과 상기 핀홀이 일치하도록 상기 금형의 위치를 정렬시켜 상기 금형을 지지하는 정렬부;

   상기 핀홀과 상기 안내공을 통과하여 상기 하부틀 및 상기 상부틀을 상승시키는 복수 개의 이동핀을 구비하며, 상기 정렬부의 하부에 승하강 가능하게 배치되는 상승부;

   상기 상부틀을 상기 부싱으로부터 취출하는 상부틀 취출부; 및

   상기 상부틀이 취출된 후 상기 하부틀의 위에 놓인 성형품을 취출하거나 원소재를 상기 하부틀의 위에 투입하는 성형품 취출부를 포함하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부틀 취출부는 상기 각각의 상부틀에 대응되는 위치에 공기에 의한 흡입 압력을 발생시키는 상부틀 흡착 노즐을 구비하여, 상기 상부틀 흡착 노즐의 흡입 압력으로 상기 상부틀을 흡착하여 취출하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형품 취출부는 상기 각각의 관통공에 대응되는 위치에 공기에 의한 흡입 압력을 발생시키는 성형품 흡착 노즐을 구비하여, 상기 성형품 흡착 노즐의 흡입 압력으로 상기 성형품을 흡착하여 취출하고, 원소재를 상기 관통공에 투입하는 렌즈 성형용 금형의 취급 장치.
4. 복수 개의 관통공이 형성되는 부싱과, 상기 관통공 내에 슬라이딩 이동 가능하게 차례로 삽입되는 상부틀 및 하부틀과, 상기 관통공에 대응되는 각각의 위치에 안내공이 형성되어 상기 하부틀을 지지하도록 상기 부싱의 하부에 배치되는 받침판을 포함하는 금형의 위치를 정렬하는 단계;

   상기 상부틀로부터 상측으로 소정 거리 이격되도록 상부틀 취출부를 배치하는 단계;

   상기 금형의 안내공으로 이동핀을 삽입하여 상기 상부틀과 상기 하부틀을 상승시키는 단계;

   상기 상부틀 취출부가 흡입 공기압을 형성하여 상기 상부틀을 흡착함으로써 상기 부싱으로부터 상기 상부틀을 취출하는 단계;

   상기 하부틀의 상측의 성형품을 취출하는 단계;

   상기 이동핀을 하강시키는 단계; 및

   상기 상부틀 취출부를 하강하여 상기 상부틀을 상기 관통공에 삽입는 단계를 포함하는 렌즈 성형용 금형의 취급 방법.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 상부틀을 취출하는 단계 이후에 상기 하부틀의 상측에 원소재를 투입하는 단계를 더 포함하는 렌즈 성형용 금형의 취급 방법.

Images