KR20150118816A - 렌즈 사출물 커팅 장치 - Google Patents

Abstract

일 양상에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 복수의 커팅모듈과 이들을 통합적으로 제어하는 주제어부를 포함할 수 있다. 커팅모듈은 커팅 관련 제어 정보에 따라 커터의 움직임을 제어한다. 또 다른 양상에 따르면, 주제어부는 커팅 관련 제어 정보를 설정하며, 커팅모듈들을 포함하여 전체 장치를 총괄 제어한다.

Description

렌즈 사출물 커팅 장치{cutting apparatus for injection molding lens}

커팅 장치, 특히 렌즈 사출물로부터 렌즈를 자동으로 커팅하여 렌즈를 분리하는 렌즈 사출물 커팅 장치가 개시된다.

일반적으로, 플라스틱 렌즈(Plastic lens)는 글라스 렌즈(Glass lens)에 비하여 재료비, 생산성에서 우수한 특성이 있기 때문에 휴대폰 카메라, 디스크 픽업 장치 등에 많이 활용되고 있다. 이러한 플라스틱 렌즈는 도 6에 도시된 바와 같이 런너(runner)(3)에 의해 연결된 여러 개의 렌즈가 일체로 형성된 렌즈의 사출물(1)을 성형(injection molding)한 후, 이로부터 렌즈를 절단 분리하여 제작된다. 소형의 제품을 사출하는 경우에는 복수개의 제품을 한 개의 사출물(1)로 성형하는 것이 탕구나 게이트 등에 소요되는 재료의 소모를 줄이고 작업효율을 올릴 수 있기 때문이다.

이때 각각의 렌즈들을 사출물(1)로부터 절단할 필요가 있다. 렌즈 사출물(1)로부터 렌즈를 절단 분리하는 방법으로는 작업자가 절단용 지그(300)를 사용하여 수작업으로 렌즈 사출물(1)로부터 렌즈(5)를 가열된 절단칼로 절단하거나 레이저 또는 초음파를 이용하는 방법 등이 있다.

그러나, 수작업으로 절단하는 방법은 게이트(2)로부터 렌즈(5)의 절단 시 불량 발생이 많고, 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 초음파나 레이저를 이용한 방법은 수작업으로 절단하는 방법에 비해 작업시간은 적게 걸리나, 절단 시 이물질이 발생하여 렌즈 표면에 부착되거나, 커팅면이 매끄럽지 못한 문제가 있다.

제안된 기술은 렌즈 사출물로부터 렌즈를 절단면이 매끄럽고 눌려지지 않으며 이 물질이 발생하지 않도록 절단하는 것을 목적으로 한다.

또한 제안된 기술은 렌즈 사출물(1)로 성형된 제품의 수인 캐비티와 사출기의 사출 속도에 따라 결정되는 커팅 장치의 처리 용량에 대응하여 커팅 장치를 빠르고 간편하게 설계하는 것을 목적으로 한다.

일 양상에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 복수의 커팅모듈과 이들을 통합적으로 제어하는 주제어부를 포함할 수 있다. 커팅모듈은 커팅 관련 제어 정보에 따라 커터의 움직임을 제어한다. 또 다른 양상에 따르면, 주제어부는 커팅 관련 제어 정보를 설정하며, 커팅모듈들을 포함하여 전체 장치를 총괄 제어한다.

일 양상에 따르면, 커팅 관련 제어 정보는 커팅 속도와 커팅 위치를 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서, '커팅 위치'는 렌즈 사출물에서 커터 날이 커팅하는 위치를 의미한다. 사출물의 형상이나 렌즈의 크기에 따라 커팅 위치가 달라지기도 하지만 커터 날이 렌즈에 얼마나 근접하여 커팅하는가에 따라 커팅된 렌즈의 형태가 달라질 수 있으므로 커팅 위치는 커팅된 렌즈의 품질면에 있어서도 중요하다.

마찬가지로, 커팅 속도는 커터 날의 형상이나 예리함과 결합하여, 커팅 면의 품질을 좌우하는 중요한 제어 정보이다.

또 다른 양상에 따르면, 커팅 관련 제어 정보는 커터 주변의 온도를 더 포함할 수 있다. 커터 주변의 온도와 커터 날의 커팅 속도는 상관 관계가 있으며, 이들을 사출물의 재질이나 물리적인 형상과 크기에 따라 실험적으로 잘 결정하는 것이 커팅 품질을 좌우할 수 있다.

일 양상에 따르면, 커팅모듈은 작업대와 푸셔부, 그립부및 이들을 제어하는 로컬 제어부를 더 포함할 수 있다. 작업대에는 렌즈 사출물이 안착된다. 푸셔부는 안착된 렌즈 사출물을 눌러 고정시킨다. 그립부(80)는 안착된 렌즈를 파지한다.

일 양상에 따르면, 렌즈 사출물 커팅 장치는 히팅모듈과 온도센서를 더 포함할 수 있다. 히팅모듈은 커팅 환경에 적합한 온도가 되도록 히팅하며, 온도센서는 커터의 가열 온도를 측정한다.

일 양상에 따르면, 렌즈 사출물 커팅 장치는 트랜스퍼를 더 포함 할 수 있다. 트랜스퍼에는 복수의 홀더들이 하나의 칼럼(column)에 등간격으로 고정되어 함께 일체로 이동할 수 있는 구조를 가진다.

일 양상에 따르면, 렌즈 사출물 커팅 장치는 로딩부 및 소터를 더 포함 할 수 있다. 구동제어부는 로딩부가 포함하는 지그의 이동과 절단된 렌즈를 트레이로 옮기는 소터의 동작을 제어한다.

일 양상에 따르면, 설정부는 절단된 렌즈가 트레이에 놓이는 위치를 설정하는 소팅 트레이 설정부를 더 포함 할 수 있다.

제안된 렌즈 사출물 커팅 장치에 의해 렌즈 사출물(1)로 성형된 제품의 수인 캐비티와 사출기의 사출 속도에 따라 다양한 규격의 커팅 장치를 쉽게 설계할 수 있는 구조가 달성된다. 나아가 제안된 렌즈 사출물 커팅 장치는 렌즈 커팅 시 이물질이 발생하지 않도록 하며, 절단면을 깨끗하게 하여 불량이 발생하지 않게 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 주제어부(900)와 로컬 제어부(36)의 역할 분담에 의해 모듈라 (modular) 설계가 가능하고, 장비 동작의 설정이 간편해진다.

또한, 본 발명에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 렌즈 사출물(1)의 사출 사이클 타임과 커팅모듈(100)의 커팅 작업에 소요되는 시간의 불일치로 인해 발생하는 공정 병목현상의 발생을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른 주제어부에 의해 제어되는 커팅모듈의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 주제어부에 의해 제어되는 히팅모듈의 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 일 실시예에 따른 주제어부의 구성을 나타낸 블록도.
도 5는 일 실시예에 따른 설정부의 구성을 나타낸 블록도.
도 6은 일 실시예에 따른 여러 개의 렌즈가 러너에 의해 일체로 형성되어 있는 렌즈 사출물(1)을 나타내는 사시도.
도 7은 일 실시예에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치의 사시도.
도 8은 일 실시예에 따른 도 7의 렌즈 사출물 커팅 장치의 평면도.
도 9는 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 트랜스퍼의 사시도.
도 10은 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 소터의 사시도.
도 11는 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 로딩부의 사시도.
도 12는 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 커팅모듈의 사시도.
도 13은 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 커팅모듈의 사시도.

전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다.

도 1은 일 실시예에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이고, 도2는 일 실시예에 따른 주제어부에 의해 제어되는 커팅모듈의 구성을 나타낸 블록도 이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 모두 동일한 구조를 가지는 복수의 커팅모듈(100)과 이들을 총괄 제어하는 주제어부(900)를 포함한다.

커팅모듈(100)의 모듈화를 통해 렌즈 사출물(1)의 구조에 따라 렌즈 사출물(1) 커팅 장치의 커팅모듈(100) 개수를 유연하게 조정할 수 있다. 복수개의 커팅모듈(100)이 구비된 경우, 커팅 작업을 분할, 수행하므로, 설사 렌즈 사출물(1)로부터 모든 캐비티의 렌즈를 커팅, 분리하는데 소요되는 시간은 (사출기로부터 인출하는 시간을 포함한) 렌즈 사출물(1)의 사출 사이클 타임보다 길더라도, 한 개의 커팅모듈(100)이 수행하는 작업 시간은 사출 사이클 타임보다 짧게 할 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 커팅모듈(100)은 복수의 행과 복수의 열로 배열될 수도 있다. 커팅모듈(100)이 복수의 행과 복수의 열로 배열됨으로써, 사출물(1)의 사출 사이클 타임과 커팅작업 시간의 불일치로 인해 발생하는 공정 병목현상의 발생을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

일 양상에 따르면, 각각의 커팅 모듈은 렌즈 사출물의 렌즈를 커팅하는 적어도 하나의 커터부(30, 40)와, 커팅 관련 제어 정보를 저장한 커팅 제어 정보 저장부, 및 커팅 제어 정보 저장부에 저장된 커팅 관련 제어 정보에 근거하여 커터의 커팅을 제어하는 로컬 제어부(36)를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 커터부는 상 커터부(30)와 하 커터부(40)를 포함한다. 상 커터부(30)와 하 커터부(40)는 서로 교차하면서 커팅하는 형태나, 날이 맞부딪히면서 커팅하는 형태일 수 있다. 그러나 이들에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 커터의 조합이 적용 가능하다.

도 12는 일 실시예에 따른 커팅모듈(100)의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 상 커터부(30)는 지지대(20)의 일측에 승강 가능하게 설치되어, 렌즈 사출물(1)로부터 렌즈를 커팅, 분리한다. 상 커터부(30)는 렌즈 사출물(1)에 직접 닿아 렌즈를 커팅, 분리하는 상 커터(31)와, 상 커터(31)를 고정하여 지지하며 아래에서 설명할 승강유닛(60)에 의해 승강운동을 하는 상부블록(33)으로 구성될 수 있다. 상 커터부(30)의 소재로는 초경합금이나 하이스 등이 이용될 수 있다. 하 커터부(40)는 상 커터부(30)의 하측에 승강 가능하게 설치된다. 하 커터부(40)는 상 커터부(30)와 함께 렌즈를 커팅, 분리한다. 하 커터부(40)도 상 커터부(30)와 마찬가지로 하 커터(41)와 하부블록(43)으로 구성되어 있다. 하 커터(41)의 재질은 상 커터(31)와 동일한 것이 바람직하다. 승강유닛(60)은 상 커터부(30)와 하 커터부(40)를 승강시킨다.

도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 승강유닛(60)은 서보모터(61)와 캠부(미도시)로 구성될 수 있다. 캠부는 서보모터(61)가 정역회전함에 따라 상 커터부(30)와 하 커터부(40)를 승강시킨다. 캠부는 구체적으로 서보모터(61)가 정역회전함에 따라 좌우로 직선 운동하는 수평이동블록(62), 수평이동블록(62)의 수평운동을 안내하는 제1엘엠가이드(Linear Motion Guide)(63), 수평이동블록(62)의 수평 운동을 상하운동으로 변환하는 캠(미도시), 수평이동블록(62)의 수평 운동에 연동되어 수직으로 승강하는 상 커터부(30)와 하 커터부(40)의 승강을 안내하는 제2엘엠가이드(64), 상 커터부(30)와 하 커터부(40)가 커팅 후 승강하여 제자리로 복귀하게 하는 스프링(미도시)으로 구성될 수 있다.

커팅 제어 정보 저장부(32)는 커팅 관련 제어 정보를 저장한다. 커팅 관련 제어 정보는 커터의 환경, 커터 날의 움직임에 관련된 파라미터를 포함한다.

일 양상에 따르면, 커팅 관련 제어 정보는 예를 들어, 커터의 커팅 속도, 및 커팅 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커팅 제어 정보 저장부를 포함한 모든 저장부는(920, 820) 예를 들어 하드디스크 혹은 플래시 메모리와 같은 반도체 메모리 등으로 구성될 수 있다.

로컬 제어부(36)는 커팅 관련 제어 정보에 기초하여 커팅모듈(100)을 제어한다. 로컬 제어부(36)는 커팅모듈(100) 내부에 존재하는 PLC(Programmable Logic Controller) 제어기가 될 수 있으며, 커팅 제어 정보 저장부(32)에 저장된 정보에 따라 커팅모듈 구동제어부(943)로부터 구동 제어 명령을 수신하여 상 커터(31)와 하 커터(41)를 제어한다. 커터의 커팅 속도는 로컬 제어부(36)가 승강유닛(60)을 제어하여 상 커터(31)와 하 커터(41)의 승강 속도를 조절함에 따라 변화된다. 이와 같이 커팅 속도가 조절됨에 따라 제안된 렌즈 사출물 커팅 장치는 커팅 시 이물질이 발생하지 않으며, 커팅면이 매끄럽게 되어 불량이 발생하지 않을 뿐만 아니라 생산성이 향상된다는 장점이 있다. 커팅위치는 슬라이딩유닛 위에서 수평 이동하는 렌즈 사출물(1)이 안착된 작업대(50)의 위치를 조절하여 변화된다.

일 실시예에 따르면, 주제어부(900)는 입력된 커팅 관련 제어 정보를 설정하는 커팅 설정부를 포함하는 설정부(910) 및 커팅모듈용 구동 제어 명령을 생성하여 로컬 제어부로 전달하는 커팅모듈 구동제어부(940)를 포함하는 구동제어부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 주제어부(900)는 PLC(Programmable Logic Controller) 제어기가 될 수 있고, 유선 또는 무선 통신 인터페이스로 연결되며, 키보드, 마우스, UI기반의 터치 스크린과 같은 입력부와 모니터 프린트와 같은 출력부를 포함 할 수 있다. 주제어부(900)는 램(RAM: Random Access Memory)과 롬(ROM: Read Only Memory)을 포함하는 주기억장치와 연결되는 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 중앙처리장치(CPU)로 불리기도 한다. 본 기술분야에서 널리 알려져 있는 바와 같이, 롬은 데이터(data)와 명령(instruction)을 단 방향성으로 CPU에 전달하는 역할을 하며, 램은 통상적으로 데이터와 명령을 양방향성으로 전달하는 데 사용된다. 램 및 롬은 컴퓨터 판독 가능 매체의 어떠한 적절한 형태를 포함할 수 있다. 대용량 기억장치(Mass Storage)는 양방향성으로 프로세서와 연결되어 추가적인 데이터 저장 능력을 제공한다. 램 및 롬은 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 중 어떠한 것일 수 있다.

대용량 기억장치는 프로그램, 데이터 등을 저장하는데 사용되며, 통상적으로 주기억장치보다 속도가 느린 하드디스크와 같은 보조기억장치이다. CD 롬과 같은 특정 대용량 기억장치가 사용될 수도 있다. 프로세서는 비디오 모니터, 트랙볼, 마우스, 키보드, 마이크로폰, 터치스크린 형 디스플레이, 카드 판독기, 자기 또는 종이 테이프 판독기, 음성 또는 필기 인식기, 조이스틱, 또는 기타 공지된 컴퓨터 입출력장치와 같은 하나 이상의 사용자 인터페이스(1000)와 연결된다. 마지막으로, 프로세서는 네트워크 인터페이스를 통하여 유선 또는 무선 통신 네트워크에 연결될 수 있다. 이 같은 장치 및 도구는 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 기술 분야의 당업자에게 잘 알려져 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 설정부의 구성도를 나타낸다. 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 설정부(910)는 렌즈 사출물(1) 커팅 장치의 환경을 설정한다. 설정부는 컴퓨터에 설치된 소프트웨어로 볼 수 있다. 커팅 관련 제어 정보는 커터 설정부(911)에서 사용자 인터페이스(1000)를 통한 입력을 통해 환경 설정이 이루어 진다.

구동제어부(940)는 커팅모듈 구동제어부(943)를 포함하며, 커팅모듈 구동제어부(943)는 커팅모듈용 구동 제어 명령을 생성하여 로컬 제어부(36)로 전달한다. 일 양상에 따르면, 커팅모듈용 구동 제어 명령은 커터가 렌즈 사출물(1)의 렌즈를 절삭하는 구동 명령을 포함한다. 구동제어부(940)는 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 제안된 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

또 다른 양상에 따르면, 커팅모듈은 렌즈 사출물이 안착되는 작업대와, 안착된 렌즈 사출물을 눌러 움직임을 고정하는 푸셔부와, 안착된 렌즈 사출물의 렌즈를 파지하는 그립부를 더 포함하되, 로컬 제어부는 푸셔부를 제어하여 렌즈 사출물을 고정시키고 그립부를 제어하여 렌즈를 파지한 상태에서 커터를 제어하여 렌즈 사출물을 커팅한다.

푸셔부(70)는 커팅 시 렌즈 사출물(1)이 유동하지 않도록 렌즈 사출물(1)을 위에서 눌러 고정시킨다. 푸셔부(70)가 렌즈 사출물(1)을 눌러 줌으로써, 커팅 시 유동이 발생되지 않아 정확한 위치가 절단될 수 있다. 푸셔부(70)는 상하로 승강하며 렌즈 사출물(1)을 직접 누르는 푸셔(71)와 지지대(20)에 결합, 고정되어 푸셔(71)를 승강시키는 공압실린더로 구성될 수 있다.

작업대(50)은 베이스(10) 위에 위치하며, 커팅 작업될 렌즈 사출물(1)이 안착된다. 작업대(50)는 상면에 렌즈 사출물(1)의 형상에 맞추어 홈이 형성되어 있는 안착봉(51)과 안착봉(51)이 결합 분리 가능하도록 형성된 작업블록(52)으로 이루어져, 렌즈 사출물(1)의 형상에 맞추어 교체 가능하도록 형성될 수 있다. 작업대(50)가 렌즈 사출물(1)의 형상에 맞추어 교체 가능하도록 형성됨으로써, 사용자는 작업할 렌즈 사출물(1)의 형상 및 크기가 변경되더라도 안착봉(50)만을 교체함으로써, 커팅 작업을 원활하게 수행할 수 있다.

그립부(80)는 상 커터부(30)와 하 커터부(40)가 렌즈를 커팅 분리할 때, 렌즈를 파지하여 고정시킨다. 즉, 상 커터부(30)와 하 커터부(40)가 렌즈를 커팅, 분리할 때 렌즈의 유동이 발생하지 않도록 하여 정확한 위치가 절단되게 한다. 그리고 렌즈가 커팅, 분리되면 파지를 해제하여 절단된 렌즈가 언로딩되게 한다. 또한, 그립부(80)는 분리된 렌즈를 커팅위치에서 설정된 언로딩 위치까지 옮긴 후 그 위치에서 파지 해제할 수도 있다. 그립부(80)는 렌즈를 직접적으로 파지 및 해제하는 그리퍼(81)와 그리퍼(81)에 결합되어 아래에서 설명할 슬라이딩유닛(90)에 의해 수평 이동하는 그리퍼(81) 블록으로 구성될 수 있다. 그리퍼(81)는 공압을 이용하는 에어척(81)으로 만들 수 있다.

슬라이딩유닛(90)은 작업대(50)과 그립부(80)가 베이스(10) 위에서 수평 이동되게 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 슬라이딩유닛(90)은 그립부(80) 및 작업대(50)와 베이스(10) 사이에 설치되며, 그립부(80) 및 작업대(50)가 수평 이동 시 이를 안내하는 제3엘엠가이드(92)와, 베이스(10) 위에 설치되어 그립부(80) 및 작업대(50)를 수평 이동시키는 공압 실린더(91)로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사출성형 렌즈 커팅모듈(100)은 작업대(50)를 회전시키는 회전유닛(85)을 더 포함할 수 있다. 회전유닛(85)은 작업대(50)의 하부에 설치되어, 작업대(50)의 축에 연결된 서보모터(61), 스텝모터, 회전 실린더가 될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 사출성형 렌즈 커팅모듈(100)은 회전유닛(85)을 구비함으로써, 상 커터부(30)와 하 커터부(40)를 이동시키거나 렌즈 사출물(1)을 다시 셋팅하지 않고 동일한 커팅 위치에서 계속해서 다른 렌즈를 커팅할 수 있다. 따라서 생산성이 향상된다.

도 3은 일 실시예에 따른 주제어부(900)에 의해 제어되는 히팅 모듈(800)이 커터부를 가열하는 블락도이다. 도시된 바와 같이 일 양상에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치는 커터를 가열하는 히터, 측정된 커터의 가열 온도 값에 따라 히터의 가열 정도를 제어하는 히팅 제어부를 포함하는 히팅모듈 및 커터의 히팅 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 구동제어부는 히팅부용 구동 제어 명령을 생성하여 히팅모듈로 전달하는 히팅모듈 구동제어부를 더 포함하고, 설정부는 히터 온도를 설정하는 히터 온도 설정부를 더 포함한다.

히터 온도 설정부(914)에서 설정된 온도 정보는 저장부(920)에 등록이 되고 제어 정보 송신부(930)가 설정된 온도 정보를 히터 제어 정보 수신부(830)로 전송한다. 히터 제어 정보 수신부(830)에서 수신된 온도 정보는 히터 제어 정보 저장부(820)에 등록이 된다. 히팅모듈 구동제어부(945)는 히팅모듈 구동 명령을 히팅 제어부(840)로 전송하고, 히팅 제어부(840)는 저장된 온도 정보에 따라 히터(810)를 제어한다. 히터는 커터를 가열하고 온도센서(850)로 상 커터부(30)와 하 커터부(40)의 온도를 측정하여 측정된 온도가 원하는 온도보다 낮을 때에는 히터(810)로 커터의 온도를 높임으로써, 사용자는 커터를 원하는 온도로 셋팅하여 커팅 작업을 실시할 수 있다.

도 1에 의하면 히팅모듈(800)은 스크랩 배출부(200) 하단에 위치해 있으나, 커팅모듈(100) 옆에 위치하여 커터의 온도 조절을 수행하는 형태도 가능하다.

히터(810)는 커터의 온도를 변화시키기 위해 열을 생성하도록 구동될 수 있는 전류를 통해 하나 또는 그 이상의 가열 요소(heating elements)를 가질 수 있다. 가열 요소는 시간에 의한 감소나 거친 환경으로부터 그것을 지키는데 필요한 열과 화학 안정성을 가지고 있는, 어떤 전도성이 있거나(conducting) 저항력이 있는(resistive) 물질(예; 백금)을 사용할 수 있다. 가열 요소는 저항기로 작동할 수 있다. 상기 열은 줄(Joule) 가열을 통해 혹은 상기 가열 요소를 통한 전자 전류를 지나서 생성된다. 열은 시간에 의해서 곱해진(multiplied) 전류의 제곱(square)에 비례한다.

히팅모듈 구동제어부(945) 역시 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.

히터 온도 설정부(913)는 컴퓨터에 설치된 소프트웨어로 볼 수 있으며, 히터 온도 설정부(913)에서 사용자 인터페이스의 입력을 통한 히터 관련 환경 설정이 이루어 지면 히터 제어 정보 저장부(820)에서 커팅 관련 제어 정보를 저장한다.

온도센서(850)는 크게 접촉식과 비접촉식으로 분류한다. 접촉식은 측정대상물과의 접촉을 통해 온도를 측정하는 방식으로 (백금)저항온도센서, 서미스터, 열전대, 바이메탈등 대부분의 센서가 이에 해당하고 비접촉식에는 방사온도계, 광고온도계가 있다.

사용자는 히터(810)의 동작으로 상 커터 및 하 커터(41)를 가열한다. 그리고 커터의 온도변화를 온도센서(850)를 통해 측정하여, 렌즈 커팅의 최적화된 상 커터(31) 및 하 커터(41)의 온도인지를 확인한다. 결국, 어떠한 렌즈 사출물(1)에 대해서도 매끄럽게 절단될 수 있는 커터 온도설정이 가능하기 때문에 온도를 모니터링해서 커터의 가열 온도를 조절하여 렌즈 사출물(1)의 렌즈를 매끄럽게 절단한다.

도 9는 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 트랜스퍼(500)의 사시도를 나타낸다. 일 양상에 있어, 렌즈 사출물 커팅 장치는 렌즈 사출물을 홀딩하여 각각의 커터 모듈의 작업대에 안착시키며, 등간격으로 배치된 복수의 홀더를 구비하고 복수의 홀더를 이동시키는 트랜스퍼를 더 포함하고, 복수의 커팅모듈은 복수의 홀더의 간격과 동일한 등간격으로 배치되며, 구동제어부는 복수의 홀더들이 복수의 작업대간에 사출물을 이송하도록 트랜스퍼의 구동을 제어하는 트랜스퍼 구동제어부를 더 포함한다.

트랜스퍼(500) 에는 복수의 홀더들이 하나의 칼럼(column)에 등간격으로 고정되어 함께 일체로 이동할 수 있는 구조를 가진다. 도 1에 의하면 트랜스퍼(500) 블록 하단에는 복수의 제 1홀더(610)가 등간격으로 부착되고 한 세트로 결속되어 있어 점선 화살표 방향으로 등속도로 움직인다. 커팅모듈(100) 쪽으로 이동된 지그(300), 복수의 커팅모듈(100), 스크랩 배출부(200) 역시 등간격으로 배치되어 제 1홀더(610)들과 동기화가 이루어진다.

구동제어부(940)는 트랜스퍼 구동제어부(942)를 더 포함한다. 트랜스퍼 구동제어부(940)는 복수의 홀더들이 동일한 동작을 동일한 속도로 수행하도록 트랜스퍼용 구동 명령을 생성하여 트랜스퍼(500)로 전달한다.

도 10은 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 소터(700)의 사시도이고 도 11는 일 실시예에 따른 도 8의 렌즈 사출물 커팅 장치의 로딩부(400)의 사시도이다. 도시된 바와 같이 일 양상에 있어 렌즈 사출물 커팅 장치는 렌즈 사출물이 안착되는 지그(300)와 지그가 움직이도록 하는 지그 구동 유닛(430)을 포함하는 로딩부(400), 및 커팅모듈에서 절단된 렌즈를 트레이로 이동시키는 소터(700)를 더 포함하고, 구동제어부는 로딩부용 구동 명령을 로딩부로 전달하는 로딩부 구동제어부, 및 소터용 구동 명령을 소터로 전달하는 소터 구동제어부(944)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1의 로딩부 블록에는 렌즈 사출물이 놓여진 지그와 점선방향으로 지그를 구동 시키는 지그 구동 유닛의 블록이 도시되어있다. 소터(700) 블록 하단에는 복수개의 제 2홀더(710)가 부착되어 있다. 소터(700) 좌측 점선 화살표 방향으로 소터(700)가 이동하여, 커팅모듈(100)에서 커팅된 렌즈를 소터(700) 하단에 위치한 트레이에 분배한다.

로딩부(400)는 렌즈 사출물(1)이 안착되는 지그(300)와 베드(600) 위에 배치되며 렌즈 사출물(1)이 지그(300)에 안착되는 제1위치와 트랜스퍼(500)에 의해 렌즈 사출물(1)이 이동되는 제2위치 사이에서, 지그(300)가 움직이도록 하는 지그 구동 유닛(430)을 포함한다. 지그(300)는 베드(600) 위에 배치되며, 베드(600)는 도시된 바와 같이, 가공 작업을 위한 일반적인 테이블이 될 수 있다. 사출기에서 사출된 렌즈 사출물(1)이 안착된다. 따라서, 지그(300)의 상면에는 렌즈 사출물(1)이 안정적으로 고정될 수 있도록 렌즈 사출물(1)의 스프루 및 런너의 형상에 대응하는 안착홈(310)이 형성되어 있다.

지그 구동 유닛(400)은 베드(600) 위에 배치되며, 렌즈 사출물(1)이 지그(300)에 안착되는 제1위치(L1)와 트랜스퍼(500)에 의해 렌즈 사출물(1)이 이동되는 제2위치(L2) 사이에서, 지그(300)가 움직이도록 한다. 도 6를 보면, 지그 구동 유닛(400)은 지그(300)의 하부에 배치되어 지그(300)의 이동을 안내하는 엘엠가이드(Linear Motion Guide)(410)와 일단이 지그(300)에 결합되어 지그(300)에 동력을 전달하는 공압 실린더(420)로 구성되어 있다

소터(700)는 커팅모듈(100)에서 절단된 렌즈를 트레이로 이동시켜 적재한다. 소터(700)는 렌즈를 파지, 해제할 수 있는 복수의 제 2홀더(710)와 제 2홀더(710)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 제 2홀더 이동유닛으로 구성되어 있다. 렌즈를 파지, 해제하는 제 2홀더(710)는 공압을 이용한 흡입 장치일 수 있다.

로딩부 구동 제어부(940)와 소터 구동 제어부(944)는 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 일 양상에 따르면, 로딩부용 구동 제어 명령과 소터용 구동 제어 명령은 각각 로딩부와 소터의 움직임과 관련된 구동 명령을 포함한다.

일 양상에 있어서, 렌즈 사출물(1) 커팅 장치의 설정부는 절단된 렌즈가 트레이 위에 놓이는 위치를 정하는 소팅 트레이 설정부(912)를 더 포함한다. X축과 Y축 좌표에 입력된 값에 따라 트레이 위에 렌즈가 놓이는 위치가 결정되기 때문에, 사용자가 원하는 트레이로 렌즈들을 분류하는 것이 가능하다.

일 양상에 따르면, 커터의 가열 온도는 섭씨 120~130℃이고, 커팅 관련 제어 정보는 커터의 커팅 속도, 커팅 위치 중 적어도 하나를 포함한다. 나아가 커팅 속도는 160~200mm/sec 이다. 일 실시예에 따르면, 커터의 가열온도가 섭씨 140℃이고 커팅 속도가 100mm/sec 일 때 렌즈 절단면에 눌림이 발생한다. 그리고 커터의 가열온도가 섭씨 130℃이고 커팅 속도가 140mm/sec 일 때 렌즈 절단면은 양호하다. 커터의 가열온도가 섭씨 120℃이고 커팅 속도가 140mm/sec 일 때, 렌즈 절단면이 비교적 깨끗하고 절단면 밖으로 밀림이 발생한다. 커터의 가열온도가 섭씨 110℃이고 커팅 속도가 170mm/sec 일 때, 렌즈 절단면이 비교적 깨끗하고 절단면 안으로 밀림이 발생하다. 마지막으로 커터의 가열온도가 섭씨 30℃이고 커팅 속도가 100mm/sec 일 때, 절단면에 열로 컷팅한 자국이 보이지 않게 된다. 절단 위치와 관련된 일 실시예에 따르면, 런너에 가깝게 절단시 렌즈 양측 밀림이 발생한다. 렌즈의 원형 치수에서 약 0.2mm위치에 절단시 밀림이 없다.

본 명세서에 있어서, '커팅 위치'는 렌즈 사출물(1)에서 커터 날이 커팅하는 위치를 의미한다. 사출물의 형상이나 렌즈의 크기에 따라 커팅 위치가 달라지기도 하지만 커터 날이 렌즈에 얼마나 근접하여 커팅하는가에 따라 커팅된 렌즈의 형태가 달라질 수 있으므로 커팅 위치는 커팅된 렌즈의 품질면에 있어서도 중요하다. 마찬가지로, 커팅 속도는 커터 날의 형상이나 예리함과 결합하여, 커팅 면의 품질을 좌우하는 중요한 제어 정보이다.

일 실시예에 따르면, 주 제어부(900)에서 설정 및 저장된 정보를 렌즈 사출물 커팅 장치의 각 부분으로 전송하기 위하여, 제어 정보 송신부(930)를 더 포함한다. 예를 들어 제어 정보 송신부(930)는 RS??232, RS??485 와 같은 직렬 혹은 병렬의 버스 인터페이스일 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 사출물 커팅 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 사출기에서 사출된 4 캐비티의 렌즈 사출물(1)을 사출물(1) 인출유닛이 인출하여 제1위치(L1)에 정지되어 있는 지그(300)에 안착시킨다. 렌즈 사출물(1)이 지그(300)에 안착되는 것은 필요에 따라 수동으로 이루어질 수도 있다. 지그(300)의 상면에는 렌즈 사출물(1)의 스프루, 런너가 삽입될 수 있는 홈이 형성되어 있어, 렌즈 사출물(1)이 지그(300)에 놓여졌을 때 안정적으로 고정되게 된다. 렌즈 사출물(1)이 안착된 지그(300)는 지그 구동 유닛(400)에 의하여 제1위치(L1)에서 트랜스퍼(500)에 의한 렌즈 사출물(1)의 이동작업이 이루어지는 제2위치(L2)로 이동된다. 다음, 트랜스퍼(500)에 있는 3개의 제 1홀더(610)가 제 1홀더 이동유닛에 의해 이동 및 하강하여 지그(300), 첫 번째 커팅모듈(100)의 작업대(50), 두 번째 커팅모듈(100)의 작업대(50)에 놓여 있는 렌즈 사출물(1)을 파지한다.

다음, 제 1홀더 이동유닛에 의해 지그(300)에 있는 렌즈 사출물(1)은 첫 번째의 커팅모듈(100)의 작업대(50)로 이동되어 안착된다. 다음, 커팅모듈(100)의 회전유닛(85)에 의하여 커팅모듈(100)의 작업대(50)가 90˚ 회전하여 커팅, 분리 작업될 렌즈를 변경한다. 다음, 커팅모듈(100)의 작업대(50)가 커터가 위치하고 있는 커팅 위치까지 이동하여 렌즈 사출물(1)이 커팅되도록 한다.

다음, 각 커팅모듈(100)의 상부커터(30) 및 하부커터(40)가 구동하여 렌즈를 커팅, 분리한다. 커팅, 분리된 렌즈는 그립부(80)에 의해 소터(700)가 렌즈를 파지하는 제3위치(L3)까지 이동되고, 제3위치(L3)에서 소터(700)가 렌즈를 흡착한 후 트레이로 이동하여 트레이에 렌즈를 적재한다. 상기와 같이 커팅된 렌즈가 소터(700)에 의해 트레이에 적재되는 동안, 커팅모듈(100)의 작업대(50)는 다시 제2위치(L2)까지 이동된 후, 90˚ 회전하여 두 번째 렌즈가 커팅될 수 있도록 한다. 90˚도 회전된 작업대(50)는 다시 커팅 위치로 이동되어 두 번째 렌즈의 커팅 작업이 이루어지게 된다.

렌즈 사출물(1)에 붙어 있는 4개의 렌즈 중 2개의 렌즈가 커팅, 분리된 상태에서 작업대(50)가 제2위치(L2)로 돌아오면 트랜스퍼(500)가 렌즈 사출물(1)을 다음 번째의 커팅모듈(100)로 옮기어, 나머지 2개의 렌즈는 두 번째 커팅모듈(100)에서 커팅, 분리되게 한다. 이 때 트랜스퍼(500)가 사출기로부터 인출되어 지그(300)에 안착되어 있는 새로운 렌즈 사출물(1)을 첫 번째 커팅모듈(100)로 옮기는 작업도 같이 수행하므로, 이후에는 첫 번째 커팅모듈(100)과 두 번째 커팅모듈(100) 모두에서 커팅 작업이 이루어지게 된다.

제2위치(L2)에서의 90˚ 회전 → 커팅위치에서의 렌즈 커팅, 분리 → 제2위치(L2)에서의 90˚ 회전 → 커팅위치에서의 렌즈 커팅, 분리를 더 수행하여 두 번째 커팅모듈(100)에 있는 렌즈 사출물(1)의 4개의 렌즈가 모두 커팅, 분리되면 렌즈 사출물(1)은 스크랩 배출부(200)로 배출되고, 4개의 렌즈 중 2개의 렌즈가 커팅, 분리되어 첫 번째 커팅모듈(100)에 있는 다른 렌즈 사출물(1)은 두 번째 커팅모듈(100)로 이동되게 된다.

이후에는 사출기에서 인출되어 지그(300)에 안착 → 첫 번째 커팅모듈에서 2개의 렌즈 커팅, 분리 → 두 번째 커팅모듈에서 나머지 2개의 렌즈 커팅, 분리 과정을 반복하면서 렌즈사출물(1)로부터 렌즈가 커팅, 분리되어 트레이에 적재되게 된다. 하나의 커팅모듈(100)에서 몇 개의 렌즈를 커팅한 후 다음 커팅모듈(100)로 이동시킬 것인지는 인출 시간을 포함한 사출 렌즈물의 사출 사이클 타임, 커팅모듈(100)의 수 등에 의해 변경될 수 있다. 상기와 같은 작용은 주제어부(900)에 의해 제어될 수 있다. 결국 주제어부(900)는 렌즈 사출물(1)을 최초로 수용하는 지그(300), 렌즈 사출물(1)의 렌즈를 커팅하는 커터부, 컷팅된 렌즈를 트레이에 배분하는 소터(700), 및 렌즈 사출물(1)을 지그(300)에서 순차적으로 배치된 커팅모듈(100)을 거쳐 스크랩 배출부(200)로 옮기는 트랜스퍼(500)의 움직임을 동기화 시켜 효율적인 일처리를 도모한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 사출물(1)
2: 게이트
5: 렌즈
10: 베이스
20: 지지대
30: 상 커터부
31: 상 커터
32: 커팅 제어 정보 저장부
33: 상부블록
34: 커팅 제어 정보 수신부
36: 로컬 제어부
40: 하 커터부
41: 하 커터
43: 하부블록
50: 작업대
60: 승강유닛
61: 서보모터
62: 수평이동블록
63: 제1엘엠가이드
64: 제2엘엠가이드
70: 푸셔부
80: 그립부
85: 회전유닛
100: 커팅모듈
200: 스크랩 배출부
300: 지그
310: 안착홈
400: 로딩부
430: 지그 구동 유닛
500: 트랜스퍼
600: 베드
610: 제 1홀더
620: 가로 이송대
630: 엘엠가이드의 레일
635: 엘엠가이드의 캐리지
640: 공압실린더
660: 세로 이송대
670: 지지대
680: 공압실린더
700: 소터
710: 제2홀더
720: 엘엠가이드
725: 엘엠가이드의 캐리지
730: Y축 안내바
740: 서보모터
745: 벨트
750: 벨트풀리
760: 엘엠가이드
780: X축 안내바
800: 히팅 모듈
810: 히터
820: 히터 제어 정보 저장부
830: 히터 제어 정보 수신부
840: 히팅 제어부
850: 온도센서
900: 주제어부
910: 설정부
911: 커터 설정부
912: 소팅 트레이 설정부
913: 히터 온도 설정부
920: 저장부
930: 제어 정보 송신부
940: 구동제어부
941: 로딩부 구동제어부
942: 트렌스퍼 구동제어부
943: 커팅모듈 구동제어부
944: 소터 구동제어부
945: 히팅모듈 구동제어부
L1: 제1위치
L2: 제2위치
L3: 제3위치

Claims (8)

1. 렌즈 사출물 커팅 장치에 있어서,
   렌즈 사출물의 렌즈를 커팅하는 적어도 하나의 커터부,
   커팅 관련 제어 정보를 저장한 커팅 제어 정보 저장부 및
   커팅 제어 정보 저장부에 저장된 커팅 관련 제어 정보에 근거하여 커터의 커팅을 제어하는 로컬 제어부
   를 포함하는 복수의 커팅모듈; 및
   입력된 커팅 관련 제어 정보를 설정하는 커팅 설정부를 포함하는 설정부 및 커팅모듈용 구동 제어 명령을 생성하여 로컬 제어부로 전달하는 커팅모듈 구동제어부를 포함하는 구동제어부,
   를 포함하는 주제어부;
   를 포함하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 커팅 관련 제어 정보는
   커터의 커팅 속도, 커팅 위치 중 적어도 하나를 포함하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 커팅모듈은
   렌즈 사출물이 안착되는 작업대;
   안착된 렌즈 사출물을 눌러 움직임을 고정하는 푸셔부; 및
   안착된 렌즈 사출물의 렌즈를 파지하는 그립부;를 더 포함하되,
   로컬 제어부는 푸셔부를 제어하여 렌즈 사출물을 고정시키고 그립부를 제어하여 렌즈를 파지한 상태에서 커터를 제어하여 렌즈 사출물을 커팅하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 렌즈 사출물 커팅 장치는
   커터를 가열하는 히터 및 측정된 커터의 가열 온도에 따라 히터의 가열 정도를 제어하는 히팅 제어부를 포함하는 히팅모듈; 및
   커터의 히팅 온도를 측정하는 온도센서; 를 더 포함하고,
   구동제어부는 히팅모듈용 구동 제어 명령을 생성하여 히팅모듈로 전달하는 히팅모듈 구동제어부를 더 포함하고,
   설정부는 히터 온도를 설정하는 히터 온도 설정부를 더 포함하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 렌즈 사출물 커팅 장치는
   렌즈 사출물을 홀딩하여 각각의 커터 모듈의 작업대에 안착시키며, 등간격으로 배치된 복수의 홀더를 구비하고 복수의 홀더를 이동시키는 트랜스퍼를 더 포함하고,
   복수의 커팅모듈은 복수의 홀더의 간격과 동일한 등간격으로 배치되며,
   구동제어부는 복수의 홀더들이 복수의 작업대간에 사출물을 이송하도록 트랜스퍼의 구동을 제어하는 트랜스퍼 구동제어부를 더 포함하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 렌즈 사출물 커팅 장치는
   렌즈 사출물이 안착되는 지그와 지그가 움직이도록 하는 지그 구동 유닛을 포함하는 로딩부, 및 커팅모듈에서 절단된 렌즈를 트레이로 이동시키는 소터를 더 포함하고,
   구동제어부는
   로딩부용 구동 제어 명령을 로딩부로 전달하는 로딩부 구동제어부 및 소터용 구동 제어 명령을 소터로 전달하는 소터 구동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 설정부는
   절단된 렌즈가 트레이 위에 놓이는 위치를 설정하는 소팅 트레이 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈 사출물 커팅 장치.
   
8. 제 4 항에 있어서, 커터의 가열 온도는
   섭씨 120~130℃이고,
   커팅 속도는 160~200mm/sec인 렌즈 사출물 커팅 장치.
   
   

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