KR20100036639A - 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치 - Google Patents

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Abstract

별도의 외부 작업 없이, 안경렌즈에 구멍 및 기타 여러 가지 모양을 가공할 수 있는 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치가 개시된다. 상기 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는, 가공될 렌즈의 양면을 고정하는 한 쌍의 렌즈고정 샤프트를 지지하며, 상기 렌즈고정 샤프트와 함께 이동하는 캐리지; 상기 렌즈고정 샤프트를 회전시키는 렌즈회전 모터; 상기 캐리지를 이동시키기 위한 캐리지 구동수단; 및 상기 렌즈의 구멍을 가공하는 드릴링 장치를 포함하며, 상기 드릴링 장치는 드릴날이 장착되는 드릴 헤드를 포함하는 드릴링부; 상기 드릴링부의 일단에 연결되며, 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 드릴링부 이동수단; 및 상기 드릴링부 이동수단에 형성되어, 상기 드릴링 장치를 안경렌즈 가공장치에 고정시키는 고정 블록을 포함한다. 여기서, 상기 드릴링부 이동수단은 상기 드릴링부의 일단에 회전가능하게 연결되어 있는 이송 스크류; 상기 이송 스크류에 연결되어 상기 이송 스크류를 회전 시키는 스테핑 모터; 및 상기 고정 블록에 고정되며, 내부에 상기 이송 스크류가 맞물려 회전하도록 나사선이 형성되어, 상기 스테핑 모터의 회전에 따라 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 이송 너트를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 드릴날이 피가공 렌즈에 수직 접촉할 수 있도록, 상기 드릴링부는 상기 드릴 헤드를 회전시키는 드릴헤드 회전수단을 포함하는 것이 바람직하다.
안경렌즈 가공장치, 드릴링 장치, 스테핑 모터, 리니어 부쉬

Description

드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치 {Apparatus for processing eyeglass lens having drilling apparatus}
본 발명은 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 외부 작업 없이, 안경렌즈에 구멍 및 기타 여러 가지 모양을 가공할 수 있는 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치에 관한 것이다.
시력 보정 또는 보안용 렌즈는 원래 둥근 형태로 생산되므로, 안경테의 형태에 맞도록 렌즈를 가공한 후 사용한다. 이러한 안경렌즈를 가공하는 장치를 안경렌즈 가공장치 또는 옥습기(edger)라고 한다. 요즘은 안경테에 적합한 모형을 이용하지 않고, 바로 안경 렌즈를 가공하는 패턴리스(patternless) 안경렌즈 가공장치가 사용되고 있다. 상기 패턴리스 안경렌즈 가공장치는 트레이서(tracer)라는 장치를 사용하여 안경테의 형태 또는 가공하고자 하는 렌즈의 형상을 측정하고, 이를 데이터화한 다음, 상기 데이터에 따라, 렌즈를 고정하고 있는 축의 위치를 서보(servo) 제어하면서 렌즈를 연마하여, 원하는 형상으로 렌즈를 가공한다. 이와 같은 패턴리 스 안경렌즈 가공장치는 렌즈 형태 자체를 가공할 뿐만 아니라, 렌즈 가장자리에 렌즈 고정용 와이어(wire)를 걸기 위한 렌즈 고정용 홈을 형성하거나(홈파기 기능), 렌즈 가장자리 면을 부드럽게 가공하거나(면치기 기능), 안경테의 홈선에 맞도록 렌즈 가장자리에 세모 모양의 산각을 형성하는(산각 가공) 기능을 가진다. 도 1은 통상적인 패턴리스 안경렌즈 가공장치의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 패턴리스 안경렌즈 가공장치의 상부에는 기기 내부에 렌즈를 삽입하기 위한 개폐창(2)과 기기를 제어하기 위한 다수의 제어 스위치(3)가 장착되어 있다.
또한, 상기 안경렌즈 가공장치에서, 렌즈의 형상, 홈, 면 등의 가공 작업이 이루어진 후, 무테안경용 렌즈의 경우, 홀 가공 작업이 이루어지며, 일반 안경렌즈의 경우, 렌즈의 장식 작업이 이루어진다. 이 경우, 통상적으로 소형 드릴링 기계를 이용하여 수동으로 작업하거나 탁상용 드릴링 장치를 사용한다. 통상적인 수동 드릴링 장치는 손에 알맞은 크기로 만들어져, 모터부와 드릴을 고정하는 척(Chuck)으로 구성되며, 전원을 인가한 후 스위치를 켜면, 모터가 회전하여 드릴을 회전하게 되고, 이때 작업자는 렌즈를 손으로 잡은 후, 회전하는 드릴을 렌즈에 수직하게 댄 후, 손으로 렌즈를 이송하며 가공한다. 상기 탁상용 드릴링 장치의 경우는, 보다 편리하게 구성되며, 기본적으로는 모터부와 척이 한 몸체로 구성되고, 드릴링 몸체부는 상하로 움직이는 직선형 장치에 부착되어 있다. 상기 드릴링 몸체부는 상하로 조정할 수 있는 레버에 연결되어 있고, 상기 레버를 상하로 작동하여 드릴날을 하강시켜 렌즈를 가공하게 된다. 가공될 렌즈는 상기 드릴링 몸체부 하단부에 얹히도록 위치하며, 렌즈가 움직이지 않도록 상하로 고정할 수 있는 고정 장치가 형성되어 있다. 작업자는 상기 고정 장치 위에 렌즈를 위치시키고, 드릴날을 하강시켜 가공 전 표시해 둔 위치에서 가공하게 된다.
상기 수동 드릴의 경우, 손으로 렌즈와 드릴을 조작하므로, 손이 다치게 되며, 원하는 위치에 정확히 가공하는 것이 불가능하다. 또한, 구멍을 잘못 가공하는 경우, 렌즈를 새로 가공해야 하므로, 추가적인 비용이 발생하고, 그에 따라 작업 시간이 길어지는 단점이 있다. 더욱이, 드릴날이 부러져 튀는 경우, 작업자에 심각한 상해를 입히기도 한다. 상기 탁상용 드릴의 경우, 수동 드릴보다는 안전하지만 원하는 위치에 정확히 구멍을 내기가 어렵고, 또한 렌즈 가공 시 먼지가 날려 인체에 유해하며, 구멍 가공 후 찌꺼기들을 청소해야 하는 번거로움이 있다. 또한, 상기 소형 드릴링 기계 또는 탁상용 드릴링 장치를 이용하는 경우, 간단한 구멍을 가공하는 정도에 그친다.
따라서 본 발명의 목적은 가공의 정확도 및 정밀도가 향상된 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 작업의 안전도가 높은 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신속하고 경제적인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가공될 렌즈의 양면을 고정하는 한 쌍의 렌즈고정 샤프트를 지지하며, 상기 렌즈고정 샤프트와 함께 이동하는 캐리지; 상기 한 쌍의 렌즈고정 샤프트를 회전시키는 렌즈회전 모터; 상기 캐리지를 이동시키기 위한 캐리지 구동수단; 및 상기 렌즈의 구멍을 가공하는 드릴링 장치를 포함하며, 상기 드릴링 장치는 드릴날이 장착되는 드릴 헤드를 포함하는 드릴링부; 상기 드릴링부의 일단에 연결되며, 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 드릴링부 이동수단; 및 상기 드릴링부 이동수단에 형성되어, 상기 드릴링 장치를 안경렌즈 가공장치에 고정시키는 고정 블록을 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치를 제공한다. 여기서, 상기 드릴링부 이동수단은 상기 드릴링부의 일단에 회전가능하게 연결되어 있는 이송 스크류; 상기 이송 스크류에 연결되어 상기 이송 스크류를 회전 시키는 스테핑 모터; 및 상기 고정 블록에 고정되며, 내부에 상기 이송 스크류가 맞물려 회전하도록 나사선이 형성되어, 상기 스테핑 모터의 회전에 따라 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 이송 너트를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 드릴날이 피가공 렌즈에 수직 접촉할 수 있도록, 상기 드릴링부는 상기 드릴 헤드를 회전시키는 드릴헤드 회전수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 드릴링 장치가 자동 안경렌즈 가공장치에 장착되어, 자동으로 가공 작업을 조절할 수 있으므로, 가공의 정확도 및 정밀도가 향상되고, 작업 안정도가 높아지며, 결국 작업 시간이 단축되고, 가공 비용이 절감되는 특징이 있다. 또한 본 발명에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치 렌즈의 구면곡률에 맞춰서 구멍을 가공하므로, 안경테와 렌즈가 최대한 밀착할 수 있으므로, 별도의 안경테 조정 작업이 필요 없게 되어, 후속 작업이 손쉬워지는 특징이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치를 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 내부 구조 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 드릴링부의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 드릴 헤드의 회전을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 가공될 렌즈(미도시)의 양면에서 렌즈를 고정(clamping)하는 한 쌍의 렌즈고정 샤프 트(10)를 지지하면서, 상기 렌즈고정 샤프트(10)의 위치를 변동시키기 위한 캐리지(12); 상기 렌즈고정 샤프트(10)를 회전시키는 렌즈회전 모터(13); 상기 캐리지(12)의 말단 일 측면에 장착되어, 상기 캐리지(12)가 회전 이동 및 축 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 하는 캐리지 이동축(14); 상기 캐리지(12)의 일단에 장착되어 상기 캐리지 이동축(14)의 축 방향으로 상기 캐리지(12)를 이동시키는 좌우방향 구동수단(16); 상기 캐리지(12)의 타단에 장착되어 상기 캐리지 이동축(14)의 회전방향으로 상기 캐리지(12)를 회전시키는 상하방향 구동수단(18); 및 상기 렌즈의 구멍을 가공하는 드릴링 장치(60)를 포함한다. 또한 본 발명에 따른 안경렌즈 가공장치는 상기 한 쌍의 렌즈고정 샤프트(10)에 고정된 렌즈를 소정 형상으로 연마하기 위한 다이아몬드 연마 휠(20) 및 상기 렌즈의 가장자리에 홈을 형성하기 위한 홈파기부(30)를 더욱 포함하며, 안경렌즈 면의 곡률을 측정할 수 있는 측정부(40)를 더욱 포함할 수 있다. 상기 드릴링 장치(60)는 상기 고정 블록(400)이 렌즈의 가공 작업이 이루어지는 가공실의 외부에 설치되고, 상기 드릴링부(200)는 상기 가공실의 중앙부에 위치하도록 설치될 수 있다. 상기 렌즈고정 샤프트(10), 캐리지(12), 렌즈회전 모터(13), 캐리지 이동축(14), 좌우방향 구동수단(16), 상하방향 구동수단(18)에 대한 내용은 본 발명자의 특허발명 제10-0645779호 "렌즈곡률 측정부를 구비한 안경렌즈 가공장치" 및 특허발명 제10-0623878호 "안경 렌즈 가공 장치 및 방법"에 상세하게 기재되어 있으며, 상기 특허에 기재된 내용은 본 명세서에 모두 포함된다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 렌즈 가공 동작을 설명하면, 먼저, 한 쌍의 렌즈고정 샤프트(10) 사이에 렌즈의 양면을 고정한 후, 렌즈회전 모터(13)를 구동시켜 렌즈고정 샤프트(10)를 회전시킴으로써 렌즈의 연마될 부분이 연마 휠(20)을 향하도록 한다. 렌즈의 연마될 부분이 연마 휠(20)을 향하면, 상기 좌우방향 구동수단(16) 및 상하방향 구동수단(18)을 작동시켜 캐리지(12)를 상하, 좌우 이동시킴으로서, 렌즈고정 샤프트(10)에 고정된 렌즈와 연마 휠(20)이 서로 접촉하도록 한 후, 연마 휠(20)을 고속으로 회전시켜 렌즈를 가공한다. 상기 캐리지(12)를 상부로 이동시킨 상태에서, 렌즈를 캐리지(12)의 렌즈고정 샤프트(10)에 끼우고, 캐리지(12)를 다시 하부로 이동시키면, 어느 시점에서 캐리지(12)에 고정된 렌즈와 연마 휠(20)이 서로 접촉한다. 이 상태에서 상하이송 스크류(184)에 나사 결합된 위치제어 블록(183)을 렌즈 연마 요구 위치로 하강시키고, 연마 휠(20)을 회전시켜 렌즈를 연마하면, 렌즈의 연마에 따라 캐리지(12)가 하강하고, 캐리지(12)가 하강하여, 위치제어 블록(183)에 장착된 접촉스위치(미도시)를 구동시키면, 연마 휠(20)의 회전을 정지시켜, 렌즈의 연마를 완료한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드릴링 장치(60)는 드릴날(210)이 장착되는 드릴 헤드(220)를 포함하는 드릴링부(200); 상기 드릴링부(200)의 일단에 연결되며, 상기 드릴링부(200)를 직선 이동시키는 드릴링부 이동수단; 및 상기 드릴링부 이동수단에 형성되어, 안경렌즈 가공장치에 고정되는 고정 블록(400)을 포함한다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 상기 드릴링부(200)의 초기 위치를 감지하는 광센서부(502) 및 센서 도그(504, sensor dog)를 포함한다.
상기 드릴링부 이동수단은 상기 드릴링부(200)를 직선 이동시키는 수단으로, 이송 스크류(316), 스테핑 모터(미도시), 및 이송 너트(314)를 포함한다. 상기 이송 스크류(316)는 상기 드릴링부(200)의 일단에 회전 가능하도록 연결되며, 상기 이송 스크류(316)의 회전함에 따라 상기 드릴링부(200)가 직선 이동하게 된다. 상기 스테핑 모터는 회전 운동을 일으키는 수단으로, 상기 스테핑 모터 몸체(312)의 내부에 위치하며, 상기 이송 스크류(316)에 연결되어, 상기 이송 스크류(316)를 회전시킨다. 상기 이송 너트(314)는 상기 고정 블록(400)에 고정되며, 상기 이송 스크류(316)가 관통하며, 내부에 상기 이송 스크류(316)와 맞물려 회전하도록 나사선이 형성되어 있다. 즉, 상기 이송 너트(314)는 상기 이송 스크류(316)와 나사 결합 되어 있으므로, 상기 이송 너트(314)가 고정된 상태에서, 상기 이송 스크류(316)를 회전시키면, 상기 이송 스크류(316)의 회전 방향에 따라, 상기 이송 스크류(316)가 직선 왕복 운동을 하게 된다. 따라서, 상기 스테핑 모터가 회전하면, 상기 이송 스크류(316)의 일부가 상기 고정 블록(400)에 고정된 상기 이송 너트(314)의 내부에서 회전하게 되므로, 상기 이송 스크류(316)는 회전하면서 좌우로 이동하게 되며, 결국, 상기 드릴링부(200)는 좌우로 직선 이동을 하게 된다. 또한, 상기 스테핑 모터는 상기 이송 스크류(316)에 연결되므로, 상기 이송 스크류(316)의 이동에 따라 좌우로 이동하게 된다. 이와 같은 원리에 의해 상기 고정블록(400)을 제외한 전 부위가 드릴링 작업을 할 위치로 이동하여 드릴링 작업이 이루어지게 된다. 상기 스테핑 모터는 회전 각도를 제어할 수 있으므로, 상기 드릴링부(200)가 이동하여야 할 거리를 회전 각도에 의해 제어할 수 있다. 상기 스테핑 모터의 회전 각도는 안경렌즈 가공장치의 제어부에서 조절하며, 상기 드릴링부(200)가 이동 거리는 상기 안경렌즈 가공장치의 특성마다 조금씩 변동이 있으며, 상기 안경렌즈 가공장치마다 제어부에서 각각 다르게 제어된다. 상기 스테핑 모터는 NC 공작 기계, 산업용 로봇, 및 프린터 및 복사기 등의 사무용 기기에 사용되는 스테핑 모터가 사용될 수 있다. 상기 이송 너트(314)는 내부에 상기 이송 스크류(316)의 나사선과 맞물리는 나사선이 형성되어 있는 것이 특징이다. 상기 이송 스크류(316)는 외부에 나사선이 형성되어 있는 것이 특징으로, 통상적인 이송 스크류가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 상기 드릴링부(200)의 직선 이동을 원활하게 하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드릴링부(200)의 직선 이동을 유도하는 직선이동 가이드(322) 및 리니어 부쉬(324)를 포함한다. 상기 직선이동 가이드(322)는 상기 드릴링부(200)의 일단에 형성되며, 상기 드릴링부(200)의 직선 이동을 원활하게 유도하는 수단으로, 단면이 원형 형태를 가질 수 있으며, 하나 이상이 형성될 수 있으며, 바람직하게는 둘 이상이 형성될 수 있다. 상기 리니어 부쉬(324)는 상기 드릴링부(200)의 직선 이동에 따라 상기 직선이동 가이드(322)를 수용하는 수단으로, 상기 스테핑 모터 몸체(312)의 하부에 형성되어 있으며, 내부에는 상기 드릴링부(200)의 직선 이동에 따라 상기 직선이동 가이드(322)를 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 상기 직선이동 가이드(322)와의 마찰을 최소화할 수 있도록, 내부에 볼이 형성되어 있다. 따라서, 상기 직선이동 가이드(322)와 각 볼들이 점접촉하며 구르게 되어, 상기 드릴링부(200)의 직선 운동이 매끄럽게 되며, 이에 따라 상기 스테핑 모터에 가해지는 부하를 줄일 수 있어, 장치의 오동작이 방지된다. 상기 리니어 부쉬(324)는 내부에 볼이 형성되어 있는 통상적인 리니어 부쉬가 사용될 수 있다.
상기 드릴링부(200)는 드릴 헤드(220) 및 드릴링 몸체부(230)를 포함하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드릴 헤드(220)의 일단에는 드릴날(210)이 장착되며, 상기 드릴링 몸체부(230)의 내부에는 상기 드릴날(210)이 피가공 렌즈에 수직 접촉할 수 있도록, 상기 드릴 헤드(220)를 회전시키는 드릴 헤드 회전수단이 형성되어 있다. 상기 드릴 헤드 회전수단(240, 도 4 참조)은 드릴 헤드의 하부에 형성된 회전 몸체(242); 회전 운동을 일으키는 스테핑 모터; 및 상기 스테핑 모터의 회전 운동을 상기 회전 몸체(242)에 전달하는 동력 전달 수단을 포함한다. 상기 동력 전달 수단으로 도 4에 도시된 바와 같이, 기어 방식이 사용될 수 있으며, 이 경우, 상기 스테핑 모터는 끝단에 기어가 형성되어 있는 스테핑 기어 모터(244)가 사용되며, 상기 회전 몸체(242)는 상기 스테핑 기어 모터(244)의 회전에 대응하도록 기어가 형성되어 있으며, 상기 스테핑 기어 모터(244)의 회전 운동은 회전 기어(246)에 의하여 상기 회전 몸체(242)에 전달된다. 또한. 동력 전달 수단은 벨트 방식으로 전달될 수 있으며, 이 경우, 상기 동력 전달 수단은 회전 벨트가 사용된다. 상기 스테핑 기어 모터(244)는 상기 회전 각도를 제어하는 것을 특징으로 하며, 상기 스테핑 기어 모터(244)의 회전에 따라, 상기 회전 몸체(242)가 회전하며, 상기 드릴 헤드(220)가 회전하게 되어, 드릴날(210)과 피가공 렌즈의 가공면의 수직을 유지할 수 있게 된다. 상기 드릴 헤드(220)의 회전에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 가공 방법에 대하여는 후술한다.
상기 드릴 헤드(220)는 도 5에 도시된 바와 같이, 헤드 몸체(224), 상기 헤드 몸체(224)의 말단에 형성되며, 드릴날(210)이 끼워 고정되는 드릴척(222), 상기 헤드 몸체(224)의 다른 말단에 형성되며, 상기 드릴척(222)의 끼움 및 해체를 조절하는 노브(226, knob)를 포함한다. 따라서, 상기 노브(226)의 회전에 따라 상기 드릴척(222)의 드릴날이 끼워지는 공간이 좁혀지고 넓혀지므로, 상기 드릴날(210)을 상기 드릴척(222)에 고정 또는 해체할 수 있다.
상기 드릴날(210)의 회전에 의하여 피가공 렌즈에 구멍 등을 가공하게 되므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 드릴 모터(232) 및 회전력 전달 수단을 포함한다. 상기 드릴 모터(232)는 상기 드릴날(210)이 회전하도록, 회전 운동을 일으키는 수단으로, 드릴 헤드(220)의 하부에 형성될 수 있으며, 상기 회전력 전달 수단은 상기 드릴 모터(232)의 회전 운동을 상기 드릴 헤드(220)에 전달하는 수단으로, 한 쌍의 베벨 기어(234, 236)가 사용될 수 있다. 즉, 제1 베벨 기어(234)가 상기 드릴 모터(232)의 끝단에 형성되어 있으며, 제2 베벨 기어(236)가 상기 헤드 몸체(224)에 각각 형성되어 있다. 따라서, 상기 드릴 모터(232)의 회전에 따라, 상기 드릴 모터(232)의 끝단에 형성되어 있는 제1 베벨 기어(234)가 회전하며, 상기 제1 베벨 기어(234)와 맞물려 있으며, 상기 헤드 몸체(224)에 형성되어 있는 제2 베벨 기어(236)가 회전하게 되어, 결국 상기 헤드 몸체(224)가 회전하게 되어, 상기 드릴날(210)이 회전하게 된다. 여기서, 상기 드릴 모터(232) 및 베벨 기어(234, 236)는 통상적인 드릴 모터 및 베벨 기어가 사용될 수 있으며, 상기 제1 베벨 기어(234) 및 제2 베벨 기어(236)의 직경 및 기어의 크기 및 수는 임의로 선택할 수 있다.
상기 고정 블록(300)은 본 발명에 따른 드릴링 장치를 안경렌즈 가공장치에 장착하는 수단으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 볼트 체결 방식으로 안경렌즈 가공장치에 장착되도록 일단에 홀(hole)이 형성될 수 있다. 특히, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 고정 수단을 설명하기 위한 도면으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정 블록(400)은 고정 스탠드(401)를 통하여 본 발명에 따른 드릴링 장치를 상기 안경렌즈 가공장치에 고정시킬 수 있다. 즉, 상기 고정 스탠드(410)는 상기 안경렌즈 가공장치의 가공실에 고정되며, 상기 고정 블록(400)은 상기 홀(401)을 통하여 상기 고정 스탠드(410)에 고정됨으로, 드릴링 장치가 상기 안경렌즈 가공장치에 고정된다. 또한, 다양한 방법에 의하여 본 발명에 따른 드릴링 장치는 안경렌즈 가공장치에 고정될 수 있다.
또한 본 발명의 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 드릴링부(200)의 초기 위치를 감지하도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 광센서부(502) 및 센서 도그(504, sensor dog)를 포함한다. 상기 광센서부(502)는 상기 드릴링부 이동수단에 설치되어, 측정광을 발산하는 부분 및 상기 측정광을 수용하는 부분이 형성되어 있으며, 상기 센서 도그(504)는 상기 광센서부(502)와 상응하는 수단으로, 상기 광센서부(502)의 발산부와 수용부의 사이에 위치할 수 있는 구조를 가지며, 일반적으로 꺽쇠 모양으로 가지며, 상기 드릴링부(200)의 일단에 고정된다. 따라서, 초기 상태에서 상기 센서 도그(504)는 상기 광센서부(502)의 발산부 및 수용부의 사이에 위치하고, 상기 드릴링부(200)의 직선 이동하며, 상기 센서 도그(504)가 상기 광센서부(502)에서 이탈하여, 상기 드릴링부(200)의 이동 여부를 알 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 동작에 대하여 살펴본다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 비구면 렌즈의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 구면 렌즈의 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 안경렌즈 가공장치에 장착된 본 발명에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치는 스테핑 모터의 회전에 따라 피가공 렌 즈(72)에 구멍을 가공하기 위하여 드릴링부(200)가 상하 방향으로(도 6을 기준) 직선 이동한다. 이 때, 상기 드릴링부(200)의 이동량은 상기 스테핑 모터의 회전량에 의하여 측정할 수 있다. 상기 드릴링부(200)의 직선 이동 후, 상기 피가공 렌즈(72)는 가공 위치가 상기 드릴날(210)에 접촉하도록 이동하여, 가공 준비가 완료된다. 여기서, 상기 피가공 렌즈(72)는 비구면 렌즈이므로, 상기 드릴 헤드(220)의 회전 없이, 구멍 가공 작업이 바로 이루어진다. 즉, 상기 드릴날(210)은 상기 비구면 렌즈(72)와 수직으로 접촉하게 되어, 상기 비구면 렌즈(72)의 구멍 가공 시 마찰저항이 작아지며, 작업이 신속하게 이루어질 수 있다. 또한, 안경테와 렌즈가 최대한 밀착할 수 있으므로, 별도의 안경테 조정 작업이 필요 없게 되어, 후속 작업이 손쉬워진다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 피가공 렌즈가 구면 렌즈인 경우는, 상기 드릴링부(200)의 직선 이동 후, 측정부(40)에 의해 측정된 렌즈의 데이터를 토대로 제어부에서 계산한 후, 상기 드릴날(210)이 구면 렌즈(74)의 가공 표면과 수직이 되도록, 상기 드릴 헤드(220)는 일정 각도 회전한다. 상기 드릴 헤드(220)의 회전 후, 상기 렌즈고정 샤프트(10)가 이동하여, 상기 드릴날(210)과 상기 구면 렌즈(74)의 가공 위치가 수직되게 위치한다. 그 후, 상기 드릴날(210)이 회전하여 가공을 시작하고, 상기 좌우방향 구동수단(16) 및 상하방향 구동수단(18)을 작동시켜 캐리지(12)를 상하, 좌우 이동시킴으로서, 렌즈고정 샤프트(10)에 고정된 구면 렌즈(74)와 상기 드릴날(210)이 가공하는 중에도 계속하여 수직이 되도록 유지한다. 상기 드릴 헤드(220)의 회전각도(θ)는 스테핑 기어 모터(244, 도 2 참조)에 의하여 제어되며, 통상적으로 각 렌즈의 커브의 정도에 따라 가공할 때마다 각기 다르게 회전을 하며, 비구면 렌즈의 경우 0°가 되며, 통상적인 8커브 렌즈일 경우 최대 30°까지 회전이 가능하다.
도 1은 통상적인 안경렌즈 가공장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 내부 구조 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 드릴링 장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 드릴링부의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 드릴 헤드의 회전을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 고정 수단을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 비구면 렌즈의 측정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치의 구면 렌즈의 측정 방법을 설명하기 위한 도면.

Claims (11)

  1. 가공될 렌즈의 양면을 고정하는 한 쌍의 렌즈고정 샤프트를 지지하며, 상기 렌즈고정 샤프트와 함께 이동하는 캐리지; 상기 렌즈고정 샤프트를 회전시키는 렌즈회전 모터; 상기 캐리지를 이동시키기 위한 캐리지 구동수단; 및 상기 렌즈의 구멍을 가공하는 드릴링 장치를 포함하며,
    상기 드릴링 장치는 드릴날이 장착되는 드릴 헤드를 포함하는 드릴링부;
    상기 드릴링부의 일단에 연결되며, 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 드릴링부 이동수단; 및
    상기 드릴링부 이동수단에 형성되어, 상기 드릴링 장치를 안경렌즈 가공장치에 고정시키는 고정 블록을 포함하는 것인, 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 드릴링부 이동수단은, 상기 드릴링부의 일단에 회전가능하게 연결되어 있는 이송 스크류; 상기 이송 스크류에 연결되어, 상기 이송 스크류를 회전 시키는 스테핑 모터; 및 상기 고정 블록에 고정되며, 내부에 상기 이송 스크류가 맞물려 회전하도록 나사선이 형성되어, 상기 스테핑 모터의 회전에 따라 상기 드릴링부를 직선 이동시키는 이송 너트를 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 드릴링부의 일단에 연결되며, 상기 드릴링부의 직선 이동을 유도하는 직선이동 가이드 및 상기 드릴링부 이동수단에 형성되며, 상기 직선이동 가이드를 수용하는 리니어 부쉬(linear bush)를 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 드릴 헤드의 드릴날이 피가공 렌즈에 수직 접촉할 수 있도록, 상기 드릴링부는 상기 드릴 헤드를 회전시키는 드릴헤드 회전수단을 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 드릴 헤드 회전수단은 드릴 헤드의 하부에 형성된 회전 몸체; 회전 운동을 일으키는 스테핑 모터; 및 상기 스테핑 모터의 회전 운동을 상기 회전 몸체에 전달하는 동력 전달 수단을 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스테핑 모터의 끝단에는 기어가 형성되어 있으며, 상기 스테핑 모터에 의하여 발생한 회전 운동은 회전 기어에 의하여 상기 회전 몸체에 형성된 기어에 전달되는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스테핑 모터에 의하여 발생한 회전 운동은 회전 벨트에 의하여 상기 회전 몸체에 전달되는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장 치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 드릴링부는, 드릴날이 회전하도록, 회전 운동을 일으키는 드릴 모터; 및 상기 드릴 모터에 의하여 발생한 회전 운동을 상기 드릴 헤드에 전달하는 회전력 전달 수단을 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 회전력 전달 수단은, 상기 드릴 모터에 끝단에 형성되어 있는 제1 베벨 기어 및 상기 제1 베벨 기어와 맞물리며, 상기 드릴 헤드에 형성되어 있는 제2 베벨기어를 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 드릴링부의 초기 위치를 감지하도록, 상기 드릴링부 이동수단의 일단에 설치되는 광센서부; 및 상기 광센서부에 상응하도록 상기 드릴링부에 설치되는 센서 도그(sensor dog)를 포함하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 드릴링부의 초기 상태에서, 상기 센서 도그가 상기 드릴링부의 측정광을 발산하는 부분 및 상기 측정광을 수용하는 부분의 사이에 위치하는 것인 드릴링 장치를 구비한 안경렌즈 가공장치.
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