KR20090043160A - 렌즈의 원소재 세정 장치 및 이를 구비하는 렌즈 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 관한 렌즈 성형 장치는, 원소재를 포함하는 금형을 가열, 가압하여 렌즈를 성형하는 성형기와, 성형기에 인접하여 배치되는 베이스, 성형기에 금형을 공급하도록 베이스에 배치되는 공급 컨베이어, 성형기를 통과한 금형을 회수하도록 베이스에 배치되는 회수 컨베이어, 베이스의 측면과 상면을 둘러싸는 칸막이, 및 칸막이에 설치되어 외부의 공기를 정화하여 칸막이 내로 공급하는 송풍 장치를 구비하는 금형 취급부를 포함한다.

Description

렌즈의 원소재 세정 장치 및 이를 구비하는 렌즈 성형 장치{Lens raw material cleaning device and apparatus for manufacturing lens with the same}

본 발명은 렌즈의 원소재 세정 장치와 렌즈 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금형과 렌즈의 취급이 이루어지는 금형 취급부가 청정한 공간으로 유지되는 렌즈 성형 장치와, 렌즈 성형용 원소재의 세정이 효율적으로 이루어지는 원소재 세정 장치에 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 고상물(렌즈 성형용 원소재)을 투입한 후 열과 압력을 가하여 성형하는 방법이다. 프레스 성형법에 의하면 생산성이 매우 낮은 전통적 제조법인 연마법에 비하여 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. 금형이 열과 압력을 가하는 성형기를 통과하는 동안, 금형 내에 삽입된 원소재의 성형이 이루어진다.

원소재가 금형에 투입되기 전에, 원소재에 부착된 이물질과 먼지를 제거하는 작업이 먼저 이루어진다. 종래의 렌즈 성형 장치에서 원소재의 이물질과 먼지를 제거하는 작업은 원소재에 공기를 분사하는 방법을 이용하여 수행된다. 그런데 이와 같이 공기를 분사하는 방법은 원소재의 표면을 세정하는 효과가 좋지 않은 문제점이 있었다.

성형되는 렌즈의 품질을 양호하게 유지하기 위해서는 높은 청정도가 요구된다. 따라서 렌즈 성형 공정이 이루어지는 공간에서는 일반적으로 파티클의 관리가 이루어진다. 파티클(먼지 등의 미세 입자)을 일정 수준으로 유지한다면 제조 단계에서 발생되는 제품의 불량을 최소화할 수 있다.

그러나 이와 같이 파티클을 관리하더라도, 렌즈 성형이 진행되는 공간의 공기에는 작업자에 의하여 외부로부터 유입되는 분진이나, 렌즈를 성형하는 동안 발생하는 유리 가루나, 설비가 작동할 때 발생하는 쇳가루 등의 파티클이 포함되어 있다. 원소재의 세정이 이루어지는 공간도 이와 같은 파티클에 대해 노출되어 있으므로, 단순히 공기를 원소재에 분사하는 방법만으로는 공기 중의 파티클이 오히려 원소재에 부착될 수 있어서 충분한 세정 효과를 얻기가 어렵다. 더구나 공정이 진행되는 공간의 공기 중에는 수많은 전하들이 부유하므로 원소재의 표면이 대전되는 정전기 현상이 발생하여 파티클이 원소재에 쉽게 부착되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 렌즈의 성형을 위해 금형과 렌즈의 취급이 이루어지는 금형 취급부가 청정한 공간으로 유지되는 렌즈 성형 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 렌즈 성형용 원소재의 세정이 효율적으로 이루어지는 세정 장치와, 이를 구비하는 렌즈 성형 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정전기 현상이 발생하는 것을 억제하여 공기 중의 파티클이 렌즈의 원소재의 표면에 잘 부착되지 않도록 하는 데 있다.

본 발명은 칸막이에 의해 둘러싸이며 정화된 공기를 공급하는 송풍 장치를 구비하여 청정한 공간으로 유지되는 렌즈 성형 장치를 제공한다.

본 발명에 관한 렌즈 성형 장치는, 원소재를 포함하는 금형을 가열, 가압하여 렌즈를 성형하는 성형기와, 성형기에 인접하여 배치되는 베이스, 성형기에 금형을 공급하도록 베이스에 배치되는 공급 컨베이어, 성형기를 통과한 금형을 회수하도록 베이스에 배치되는 회수 컨베이어, 베이스의 측면과 상면을 둘러싸는 칸막이, 및 칸막이에 설치되어 외부의 공기를 정화하여 칸막이 내로 공급하는 송풍 장치를 구비하는 금형 취급부를 포함한다.

본 발명에 관한 원소재 세정 장치는, 렌즈의 원소재가 적재되는 적재부와, 적재부에 적재된 원소재에 공기를 분사하는 에어 분사 장치와, 적재부를 향하여 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치를 포함한다.

본 발명에 있어서, 송풍 장치는, 송풍팬과, 송풍팬에 의해 공급되는 공기를 정화하는 필터 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 금형 취급부는, 금형에 삽입될 원소재를 수납하는 원소재 카세트와, 성형기를 통과하여 성형된 렌즈를 수납하는 렌즈 카세트와, 원소재를 금형으로 이송하거나 렌즈를 렌즈 카세트로 이송하는 로봇 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 금형 취급부는, 원소재가 원소재 카세트로부터 픽업되어 금형으로 이송되기 전에, 원소재의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 원소재 세정 장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 원소재 세정 장치는, 원소재가 적재되는 적재부와, 적재부를 향해 원소재에 공기를 분사하는 에어 분사 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 원소재 세정 장치는, 적재부를 향하여 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 이온풍 발생 장치는, 적재부를 향하도록 배치되는 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 전극은 적재부에 대하여 대칭되게 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 금형 취급부는, 적재부의 주위에 존재하는 공기를 흡입하 여 금형 취급부의 외부로 배출하는 집진 장치를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 렌즈 성형 장치는, 금형 취급부의 베이스가 칸막이에 의해 둘러싸이므로 금형과 렌즈의 취급이 이루어지는 금형 취급부의 작업 공간이 청정한 공간으로 유지될 수 있다.

또한 렌즈 성형 장치는 렌즈 성형용 원소재가 적재되는 적재부를 향하여 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치를 포함하므로 원소재의 세정이 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한 이온풍 발생 장치가 원소재의 주변을 이온화함으로써 정전기 현상의 발생이 억제되어 공기 중의 파티클이 원소재의 표면에 잘 부착되지 않는다.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 렌즈 성형 장치의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 우측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 정면도이다.

도 1 내지 도 3에 나타난 렌즈 성형 장치는, 성형기(1)와 성형기(1)에 인접하도록 배치되는 금형 취급부(2)를 포함한다.

성형기(1)는 금형을 가열, 가압(프레스), 및 냉각시킴으로써 금형의 내부에 포함된 렌즈 성형용 원소재를 렌즈로 성형하는 기능을 수행한다.

금형 취급부(2)는 성형기(1)에 인접하도록 배치되어, 성형기(1)에 금형을 공 급하고, 성형기(1)를 통과하며 렌즈의 성형이 완료된 금형을 회수하는 기능을 한다.

금형 취급부(2)는 성형기(1)에 인접하여 배치되는 베이스(10)와, 베이스(10)에 배치되는 공급 컨베이어(20) 및 회수 컨베이어(30)와, 베이스(10)를 둘러싸는 칸막이(40)와, 칸막이(40)에 설치되는 송풍 장치(50)를 포함한다.

성형기(1)의 정면에 배치되는 베이스(10)에는 성형기(1)의 정면의 양측으로 공급 컨베이어(20)와 회수 컨베이어(30)가 설치된다. 공급 컨베이어(20)는 성형기(1)에 금형을 공급하고, 회수 컨베이어(30)는 성형기(1)를 통과하며 렌즈 성형 공정을 거친 후 배출되는 금형을 금형 취급부(2) 내로 이송한다.

베이스(10)의 측면과 상면은 칸막이(40)에 의해 둘러싸인다. 칸막이(40)는 베이스(10)의 측면을 둘러싸는 측면 격벽(41)과, 베이스(10)의 상면을 둘러싸는 상면 격벽(42)을 포함한다. 이와 같이 칸막이(40)는 베이스(10)의 위에 형성되는 작업 공간을 밀폐시킴으로써 외부의 이물질이 침투하는 것을 방지하는 기능을 한다.

종래의 렌즈 성형 장치들에서는 컨베이어와 로봇과 렌즈가 적재되는 카세트 등이 배치되는 베이스가 개방된 상태로 제작되므로, 렌즈 성형용 원소재와, 렌즈와, 금형이 먼지와 같은 파티클에 노출되는 문제점이 있었다. 그러므로 렌즈 성형 장치가 설치되는 공간으로 유입되는 파티클이 성형이 완료된 렌즈나, 렌즈 성형용 원소재에 부착됨으로써 제품의 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

그러나 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 관한 렌즈 성형 장치에서는 베이스(10)의 측면과 상면이 칸막이(40)에 의해 밀폐되므로, 외부로부터 유입되는 파티 클을 차단하여 베이스(10) 위의 작업 공간을 청정하게 유지할 수 있다.

칸막이(40)에 설치되는 송풍 장치(50)는 송풍팬(51)과, 송풍팬(51)에 의해 공급되는 공기를 정화하는 필터 장치(52)를 포함할 수 있다. 송풍팬(51)이 회전하면 외부의 공기가 유입되고, 유입된 공기는 필터 장치(52)를 통해 정화된 후 칸막이(40) 내로 공급된다.

송풍 장치(50)는 상면 격벽(42)에 설치될 수 있는데, 이외에도 측면 격벽(41)에 송풍팬(61, 71)과 필터 장치(62, 72)를 포함하는 송풍 장치들(60, 70)이 설치될 수 있다.

도 4는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치에서 금형 취급부의 내부 구성을 나타내는 평면도이다.

금형 취급부(2)는 베이스(10) 위에 배치되는 원소재 카세트(67)와 렌즈 카세트(68)를 구비한다. 원소재 카세트(67)는 금형에 삽입될 렌즈의 원소재를 수납하는 기능을 하고, 렌즈 카세트는 성형기(1)를 통과하며 성형된 렌즈를 최종적으로 수납하는 기능을 한다.

금형 취급부(2)는 원소재 카세트(67)의 원소재를 금형으로 이송하거나, 렌즈를 렌즈 카세트(68)로 이송하는 로봇 유닛(3)을 더 포함한다. 로봇 유닛(3)은 성형기(1)와 접하는 베이스(10)의 일측에 설치되는 제1 로봇(5)과, 베이스(10)의 타측에 설치되는 제2 로봇(6)을 포함한다.

제1 로봇(5)은 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(5)은 X-Y 방향으로 이동할 수 있도록 베이스(10) 위에 설치되며, 여러 가지 종류의 작업을 수행하기 위한 헤드들(65)을 구비한다.

제2 로봇(6)은 원소재가 적재되어 있는 원소재 카세트(67)로부터 원소재를 픽업하여 원소재 정렬대(64)로 이송하는 작업과, 렌즈 정렬대(63)에 적재되어 있는 성형품 렌즈를 픽업하여 렌즈 카세트(68)로 이송하는 작업 등을 수행한다.

금형 취급부(2)는 원소재의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 원소재 세정 장치(80)를 더 포함할 수 있다. 원소재 세정 장치(80)는 원소재가 원소재 카세트(67)로부터 픽업되어 금형으로 이송되기 전에 원소재를 세정하는 기능을 한다.

도 5는 도 4에 도시된 렌즈 성형 장치에서 원소재 세정 장치의 구성을 나타내는 개략도이고, 도 6은 도 5의 원소재 세정 장치의 측면도이다.

원소재 세정 장치(80)는 원소재가 적재되는 적재부(81)와, 적재부(81)에 적재된 원소재에 공기를 분사하는 에어 분사 장치(82)를 포함한다. 에어 분사 장치(82)는 적재부(81)의 주위에 배치되어 공기를 분사하는 분사관(83)과, 분사관(83)에 공기를 공급하는 공급관(84)을 포함한다. 공급관(84)은 에어 펌프(85)에 연결되어, 압축된 공기를 공급받는다.

원소재 세정 장치(80)는 적재부(81)를 향해 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치(90)를 더 포함한다. 이온풍 발생 장치(90)는 적재부(81)를 향하도록 배치되는 복수 개의 전극(91)과, 전극(91)에 전기적으로 연결되어 전기를 공급하는 배선(92)을 포함한다. 배선(92)은 전원 공급부(93)에 전기적으로 연결되므로 전원 공급 부(93)의 전원이 전극(91)에 인가됨으로써, 전극(91)의 주변의 공기가 이온화되어 적재부(81)를 향해 이온풍이 방사될 수 있다. 적재부(81)의 주변의 분위기가 충분히 이온화될 수 있도록 하기 위해, 전극(91)은 적재부(81)를 중심으로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.

금형 취급부(2)는 집진 장치(100)를 더 포함할 수 있다. 집진 장치(100)는 적재부(81)의 주위에 존재하는 공기를 흡입하여 금형 취급부(2)의 외부로 배출하는 기능을 한다. 집진 장치(100)는 흡입관(101)과, 흡입팬(102)과, 집진 필터(103)를 포함한다. 흡입관(101)은 적재부(81)의 주위에서 개방되므로, 흡입팬(102)이 회전되면 흡입관(101)에 공기 유동이 발생하여 적재부(81)의 주위의 공기가 흡입관(101)을 따라 흡입팬(102)의 방향으로 흡입된다. 흡입팬(102)을 향하여 흡입되는 공기는 집진 필터(103)를 통과하므로, 공기에 포함되어 있던 불순물들이 집진 필터(103)에 의해 걸러진다.

상술한 구성으로 이루어지는 렌즈 성형 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

제2 로봇(6)에 의해 원소재 카세트(67)로부터 원소재가 픽업된 후, 원소재는 원소재 정렬대(64)에 적재된다. 제1 로봇(5)은 원소재 정렬대(64)에 놓인 원소재를 픽업하여 원소재 세정 장치(80)의 적재부(81)로 이동시킨다. 원소재 세정 장치(80)에서는 원소재의 표면의 세정 작업이 이루어짐과 아울러 원소재의 위치가 정확하게 정렬되는 작업도 이루어질 수 있다.

원소재가 원소재 세정 장치(80)의 이온풍 발생 장치(90)는 전극(91)에 전기 를 인가함으로써 적재부(81)를 향하여 이온풍을 방사한다. 그러므로 적재부(81)에 놓여 있는 원소재의 주변에는 이온 입자가 많이 존재하는 분위기로 조성된다. 이로 인해 적재부(81)에 적재된 원소재의 표면이 정전기가 잘 발생하지 않는 상태로 유지되므로, 원소재의 표면에 파티클이 잘 부착되지 않는다.

이 때에, 에어 분사 장치(82)를 구동하면 적재부(81)를 향하여 공기가 분사됨으로써, 원소재의 표면에 부착되어 있는 파티클이 탈락되어 원소재의 세정이 이루어진다.

원소재를 세정하는 데 사용된 공기에는 원소재에 부착되어 있던 파티클이 포함되어 오염된 상태일 수 있다. 세정후의 공기는 집진 장치(100)에 의해 흡입되어 금형 취급부(2)의 외부로 배출될 수 있다. 흡입팬(102)을 향하여 흡입되는 공기는 집진 필터(103)를 통과하므로, 공기에 포함되어 있던 불순물들이 집진 필터(103)에 의해 걸러진다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 렌즈 성형 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 우측면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치의 정면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 렌즈 성형 장치에서 금형 취급부의 내부 구성을 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 렌즈 성형 장치에서 원소재 세정 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

도 6은 도 5의 원소재 세정 장치의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 성형기 67: 원소재 카세트

2: 금형 취급부 68: 렌즈 카세트

3: 로봇 유닛 80: 원소재 세정 장치

5: 제1 로봇 81: 적재부

6: 제2 로봇 82: 에어 분사 장치

10: 베이스 83: 분사관

20: 공급 컨베이어 84: 공급관

30: 회수 컨베이어 85: 에어 펌프

40: 칸막이 90: 이온풍 발생 장치

41: 측면 격벽 91: 전극

42: 상면 격벽 92: 배선

50, 60, 70: 송풍 장치 93: 전원 공급부

51, 61, 71: 송풍팬 100: 집진 장치

52, 62, 72: 필터 장치 101: 흡입관

63: 렌즈 정렬대 102: 흡입팬

64: 원소재 정렬대 103: 집진 필터

65: 헤드들

Claims (12)

1. 원소재를 포함하는 금형을 가열, 가압하여 렌즈를 성형하는 성형기; 및

   상기 성형기에 인접하여 배치되는 베이스와, 상기 성형기에 상기 금형을 공급하도록 상기 베이스에 배치되는 공급 컨베이어와, 상기 성형기를 통과한 상기 금형을 회수하도록 상기 베이스에 배치되는 회수 컨베이어와, 상기 베이스의 측면과 상면을 둘러싸는 칸막이와, 상기 칸막이에 설치되어 외부의 공기를 정화하여 상기 칸막이 내로 공급하는 송풍 장치를 구비하는 금형 취급부;를 포함하는 렌즈 성형 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 송풍 장치는, 송풍팬과, 상기 송풍팬에 의해 공급되는 공기를 정화하는 필터 장치를 포함하는, 렌즈 성형 장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 금형 취급부는, 상기 금형에 삽입될 원소재를 수납하는 원소재 카세트와, 상기 성형기를 통과하여 성형된 렌즈를 수납하는 렌즈 카세트와, 상기 원소재를 상기 금형으로 이송하거나 상기 렌즈를 상기 렌즈 카세트로 이송하는 로봇 유닛을 더 포함하는, 렌즈 성형 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 금형 취급부는, 상기 원소재가 상기 원소재 카세트로부터 픽업되어 상기 금형으로 이송되기 전에, 상기 원소재의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 원소재 세정 장치를 더 포함하는, 렌즈 성형 장치.
5. 제4 항에 있어서,

   상기 원소재 세정 장치는, 원소재가 적재되는 적재부와, 상기 적재부를 향해 원소재에 공기를 분사하는 에어 분사 장치를 포함하는, 렌즈 성형 장치.
6. 제4 항에 있어서,

   상기 원소재 세정 장치는, 상기 적재부를 향하여 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치를 포함하는, 렌즈 성형 장치.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 이온풍 발생 장치는, 상기 적재부를 향하도록 배치되는 하나 이상의 전극을 포함하는, 렌즈 성형 장치.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 전극은 상기 적재부에 대하여 대칭되게 배치되는, 렌즈 성형 장치.
9. 제8 항에 있어서,

   상기 금형 취급부는, 상기 적재부의 주위에 존재하는 공기를 흡입하여 상기 금형 취급부의 외부로 배출하는 집진 장치를 더 포함하는, 렌즈 성형 장치.
10. 렌즈의 원소재가 적재되는 적재부;

    상기 적재부에 적재된 원소재에 공기를 분사하는 에어 분사 장치; 및

    상기 적재부를 향하여 이온풍을 방사하는 이온풍 발생 장치;를 포함하는, 렌즈의 원소재 세정 장치.
11. 제10 항에 있어서,

    상기 이온풍 발생 장치는, 상기 적재부를 향하도록 배치되는 하나 이상의 전극을 포함하는, 원소재 세정 장치.
12. 제11 항에 있어서,

    상기 전극은 상기 적재부에 대하여 대칭되게 배치되는, 원소재 세정 장치.

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