KR20160098583A - 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그 - Google Patents

비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 척에 고정되며, 렌즈성형을 위한 복수개의 캐비티를 갖는 사출성형금형을 제조하는 것으로서, 상기 척에 고정되는 베이스부와, 상기 사출성형금형을 상기 베이스부에 지지시킬 수 있도록 상기 베이스부 및 상기 사출성형금형에 결합되는 것으로서, 상기 캐비티들의 가공을 위한 가공중심들 중 어느 하나와 상기 척의 회전중심이 일치되게 상기 사출성형금형이 결합되는 결합부가 마련된 다수의 지그바디를 구비하되, 상기 지그바디들 중 선택된 어느 하나가 상기 베이스부 및 사출성형금형에 결합되는 세팅부를 구비한다.
본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그는 사출성형금형에 상호 상이한 가공중심을 갖는 다수의 캐비티를 가공할 때, 각각의 캐비티의 가공중심과 척의 회전중심이 일치하도록 사출성형금형을 세팅하기 용이하며, 이에 따라 생산성이 향상되고, 제품의 불량 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그{Jig for injection molding of aspherical array lens}
본 발명은 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상호 상이한 가공중심을 갖는 다수의 캐비티가 마련되도록 사출성형금형의 작업위치를 용이하게 세팅할 수 있도록 형성된 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그에 관한 것이다.
종래의 복수의 조(jaw)를 구비한 척을 이용하여 상기와 같은 공작물을 편심된 위치를 중심으로 회전하도록 고정하고자 할 경우에는 회전시키고자 하는 공작물의 편심된 위치가 척의 회전중심에 위치하도록 각각의 조(jaw)를 적당한 길이로 조절하여 공작물을 고정하여야 한다.
그러나 이러한 작업은 대단히 숙련된 작업자가 아니면 정확하게 편심된 위치를 조절하여 고정 할 수 없으며, 많은 양의 공작물을 가공하여야 할 경우에는 생산성이 극히 낮아지게 된다.
이러한 문제점에 대한 대안으로 등록특허 제10-0563580호에는 편심가공용 유압 콜릿척 조립체가 개시되어 있다.
상기 종래의 편심가공용 유압 콜릿척 조립체는 자동차 등에 사용되는 진공펌프의 임펠러를 편심 되도록 지지하는 진공펌프의 사이드 프레임을 기계 가공 할 수 있도록 형성된 것이다.
그러나 이러한 종래의 편심가공용 유압 콜릿척 조립체는 하나의 가공대상물에 대하여 다수개의 작업 중심이 설정될 필요가 있을 때에는 역시 종래의 가공 방법과 마찬가지로 매번 편심된 위치를 조절 할 수밖에 없다.
따라서 다수개의 작업 중심을 갖는 가공대상물을 용이하게 가공할 수 있도록 가공대상물의 가공중심을 용이하게 세팅할 수 있는 적절한 수단이 필요하였다.
본 발명은 상기 언급된 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 상호 상이한 가공중심을 갖는 캐비티가 마련된 사출성형금형에 있어서, 각각의 가공중심을 용이하게 세팅할 수 있도록 형성된 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그는 척에 고정되며, 복수개의 가공중심을 갖는 가공대상물을 지지하는 것으로서, 상기 척에 고정되는 베이스부와, 상기 가공대상물과 결합되는 사출성형금형과, 상기 가공대상물의 가공중심과 상기 척의 회전중심을 일치시키기 위해 상기 베이스부 및 사출성형금형에 결합되는 것으로서, 상기 가공대상물의 가공을 위한 가공중심들 중 어느 하나와 상기 척의 회전중심이 일치되도록 상기 사출성형금형이 결합되는 결합부가 마련된 다수의 지그바디를 구비하되, 상기 지그바디들 중 선택된 어느 하나가 상기 베이스부 및 사출성형금형에 결합되는 세팅부를 구비한다.
상기 결합부는 상기 사출성형금형이 삽입될 수 있도록 상기 지그바디의 일측면에 타측면 방향으로 소정깊이 인입되되, 상기 사출성형금형이 삽입시 상기 가공중심들 중 하나와 상기 척의 회전중심이 일치되는 위치의 상기 지그바디에 삽입슬롯이 형성된 것이 바람직하다.
상기 삽입슬롯은 상기 사출성형금형이 상기 지그바디에 대해 상대 회전하는 것을 방지할 수 있도록 내측면에 상기 지지축의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 소정길이 연장된 제1회전제한면이 형성되고, 상기 사출성형금형은 상기 제1회전제한면에 대향되는 외주면에 상기 제1회전제한면에 대응되도록 상기 지지축의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 연장된 제2회전제한면이 형성되어 있다.
상기 지그바디는 타단부 외주면에 외경이 확장되는 방향으로 돌출된 플랜지부재가 형성되고, 상기 베이스부는 상기 지그바디가 삽입되는 삽입구가 마련되되, 상기 척에 인접된 상기 삽입구의 단부 내주면에는 상기 플랜지부재가 걸릴 수 있도록 걸림단턱이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그는 사출성형금형에 상호 상이한 가공중심을 갖는 다수의 캐비티를 가공할 때, 각각의 캐비티의 가공중심과 척의 회전중심이 일치하도록 사출성형금형을 세팅하기 용이하며, 이에 따라 생산성이 향상되고, 제품의 불량 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그가 설치된 상태를 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그에 대한 분리 사시도이고,
도 3 내지 도 6은 도 1의 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그의 지그바디들에 대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그(10)가 도시되어 있다. 본 실시 예의 사출성형금형(30)은 다수의 어레이 렌즈를 사출성형 할 수 있도록 가공면에 다수의 캐비티(2)를 구비한다. 이때, 상기 캐비티는 연삭에 의해 사출성형금형(30)의 가공면에 형성된다.
주축(3)에 진공척(4)이 설치되어 있고, 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그(10)는 일단에 사출성형금형(20)이 장착되고, 타단은 상기 진공척(4)에 결합되어 있다.
도면을 참조하면, 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그(10)는 상기 진공척(4)에 고정되는 베이스부(20)와, 상기 사출성형금형(30)을 상기 베이스부(20)에 지지지시키는 세팅부(40)를 구비한다.
베이스부(20)는 후단부가 진공척(4)에 고정되는 고정바디(22)와, 상기 고정바디(22)에 설치되며, 후면에 상기 고정바디(22)가 삽입되어 고정될 수 있도록 고정홈(미도시)이 형성된 커버부재를 구비한다.
상기 고정바디(22)는 진공척(4)에 고정되는 제1고정판(24)과, 제1고정판(24)의 전면 중앙부에 전방으로 돌출된 이격부재(25)와, 이격부재(25)의 전단부에 고정되며, 커버부재의 고정홈에 삽입되는 제2고정판(26)을 구비한다. 이때, 이격부재(25)는 소정의 외경을 갖는 환봉형으로 형성되며, 주축(3)의 회전중심선과 동축 선상에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2고정판(26)은 커버부재의 고정홈의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 외주면에 수나사산이 형성되어 있다.
상기 커버부재는 전면 중앙부에 후술되는 세팅부(40)의 지그바디(41)가 삽입 될 수 있도록 상기 지그바디(41)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 삽입구(21)가 형성되어 있다. 삽입구(21)는 지그바디(41)가 삽입시 진공척(4)의 회전중심과 지그바디(41)의 회전중심이 일치하도록 베이스부(20)의 중앙부에 형성되며, 제2고정판(26)이 나사결합 될 수 있도록 내주면에 암나사산(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 도면에 도시되진 않았지만, 베이스부(20)는 진공척(4)에 인접된 삽입구(21)의 후단부 내주면에 후술되는 지그바디(41)의 플랜지부재(42)가 걸릴 수 있도록 걸림단턱이 마련되어 있다. 상기 걸림단턱은 삽입구(21)의 내경이 확장되는 방향으로 인입되며, 삽입구(21)의 원주방향을 따라 환형으로 연장형성 된다.
사출성형금형(30)은 전면에 캐비티가 형성되는 가공면이 마련되며, 전후방향으로 소정길이 연장된다. 사출성형금형(30)의 상하측 및 좌우측 외주면에는 후술되는 지그바디(41)의 제1회전제한면(45)들에 대응되도록 제2회전제한면(31)들이 형성되어 있다. 상기 제2회전제한면(31)들이 진공척(4)의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 소정길이 연장 될 수 있도록 상기 사출성형금형(30)은 모서리가 만곡된 사각형상의 단면적을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 사출성형금형(30)은 후단부 각 모서리 부분에는 지그바디(41)에 결합시 지그바디(41)의 후면에 걸릴 수 있도록 돌출돌기(32)가 형성되어 있다. 상기 돌출돌기(32)는 사출성형금형(30)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.
세팅부(40)는 상기 캐비티(2)의 가공중심과 상기 척(4)의 회전중심을 일치시키기 위해 상기 베이스부(20) 및 사출성형금형(30)에 결합되는 것으로서, 상기 캐비티(2)의 가공을 위한 가공중심들 중 어느 하나와 상기 지지척(4)의 회전중심이 일치되도록 상기 사출성형금형(30)이 결합되는 결합부가 마련된 다수의 지그바디(41)를 구비한다.
상기 지그바디(41)는 소정의 외경을 갖는 원통형으로 형성되며, 후단부 외주면에는 베이스부(20)의 걸림단턱에 걸릴 수 있도록 외경이 확장되는 방향으로 연장된 플랜지부재(42)가 형성되어 있다. 상기 플랜지부재(42)는 지그바디(41)의 외주면을 따라 원주방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.
결합부는 상기 사출성형금형(30)이 삽입될 수 있도록 상기 지그바디(41)의 일측면에 타측면 방향으로 소정깊이 인입되게 삽입슬롯(44)이 형성되어 있다. 도 3 내지 도 6에는 상호 상이한 위치에 삽입슬롯(44)이 형성된 지그바디(41)들 중 일부가 도시되어 있다.
한편, 지그바디(41)는 사출성형금형(30)과의 비중차에 의해 회전시 편심이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 사출성형금형(30)과 동일한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 삽입슬롯(44)은 상기 사출성형금형(30)이 상기 지그바디(41)에 대해 상대회전하는 것을 방지할 수 있도록 내측면에 상기 지지축의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 소정길이 연장된 제1회전제한면(45)들이 형성될 수 있도록 사출성형금형(30)에 대응되게 모서리가 만곡된 사각형의 단면으로 형성되어 있다.
또한, 각 지그바디(41)에 형성된 삽입슬롯(44)은 상기 사출성형금형(30)이 삽입시 캐비티(2)들의 가공중심 중 하나와 지그바디(41)의 회전중심이 일치되도록 형성되어 있다.
즉, 캐비티(2)의 가공중심들 중 하나를 기준점으로 사출성형금형(30)의 제2회전제한면(31)들은 좌우측 또는 상하측으로 소정거리 이격되어 있는데, 제2회전제한면(31)이 상기 가공중심을 기준으로 이격되는 방향과 거리에 대응되는 방향과 거리만큼 각 제2회전제한면(31)에 대응되는 제1회전제한면(45)들이 지그바디(41)의 회전중심을 기준으로 이격되도록 삽입슬롯(44)이 지그바디(41)에 형성된다. 이때, 지그바디(41)들은 지그바디(41)의 회전중심과 일치시키는 가공중심에 따라 삽입슬롯(44)의 형성위치가 상호 상이한 것이 바람직하다.
작업자는 다수의 지그바디(41)들 중 선택된 어느 하나를 베이스부(20)와 사출성형금형(30)에 결합하여 가공물을 가공한 다음, 가공물의 가공이 완료되면, 지그바디(41)를 다른 지그바디(41)들 중 하나로 교체하여 상기 가공물의 다른 가공중심으로 가공한다.
한편, 본 발명에 따른 비구면 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그(10)를 이용한 가공중심의 세팅과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사출성형금형(30)의 가공면에 형성할 캐비티들 중 하나를 가공하기 위해 가공중심이 진공척(4)의 회전중심과 일치하도록 세팅하게 되는데, 사출성형금형(30)이 삽입시 상기 캐비티들의 가공중심들 중 선택된 가공중심과 지그바디(41)의 회전중심이 일치하도록 형성된 삽입슬롯(44)을 갖는 지그바디(41)에 사출성형금형(30)을 결합시킨다. 사출성형금형(30)이 결합된 지그바디(41)는 커버부재에 결합되고, 지그바디(41)가 결합된 커버부재는 진공척(4)에 고정된 고정바디(22)에 결합된다.
선택된 지그바디(41)의 회전중심은 선택된 가공중심과 동일하므로 이렇게 비구면 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그가 세팅된 상태로 척(4)이 회전하면 가공대상물(2)은 선택된 가공중심을 중심으로 회전하게 되며, 연삭공구를 접촉시켜 의도한 위치에서 캐비티(2)를 가공할 수 있다.
일부분의 가공이 완료되면 새로운 가공중심을 다시 세팅해야 하는데, 베이스부(20) 및 사출성형금형(30)으로부터 지그바디(41)를 분리한 다음, 앞서 가공중심 세팅과정과 마찬가지로 새 가공지점의 가공중심과 지그바디(41)의 회전중심이 일치하도록 형성된 삽입슬롯(44)을 갖는 지그바디(41)에 사출성형금형(30)을 결합시킨다. 사출성형금형(30)이 결합된 새 지그바디(41)를 베이스부(20)에 결합하고, 상기 베이스부(20)를 척(4)에 고정시킨다. 척(4)이 회전하면 가공대상물(2)은 선택된 가공중심을 중심으로 회전하게 되며, 연삭공구를 접촉시켜 의도한 위치에서 가공대상물(2)을 가공한다.
본 발명에 따른 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그(10)는 다수의 가공중심을 갖는 가공대상물(2)을 가공할 때, 각각의 가공중심과 척(4)의 회전중심이 일치하도록 가공대상물(2)을 세팅하기 용이하며, 이에 따라 생산성이 향상되고, 제품의 불량 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
2: 가공대상물
3: 주축
4: 진공척
10: 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그
20: 베이스부
21: 삽입구
30: 사출성형금형
31: 제2회전제한면
32: 돌출돌기
40: 세팅부
41: 지그바디
44: 삽입슬롯
45: 제1회전제한면

Claims (4)

  1. 척에 고정되며, 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형을 위한 복수개의 캐비티를 갖는 사출성형금형을 제조하는 것으로서,
    상기 척에 고정되는 베이스부와;
    상기 사출성형금형을 상기 베이스부에 지지시킬 수 있도록 상기 베이스부 및 상기 사출성형금형에 결합되는 것으로서, 상기 캐비티들의 가공을 위한 가공중심들 중 어느 하나와 상기 척의 회전중심이 일치되게 상기 사출성형금형이 결합되는 결합부가 마련된 다수의 지그바디를 구비하되, 상기 지그바디들 중 선택된 어느 하나가 상기 베이스부 및 사출성형금형에 결합되는 세팅부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 사출성형금형이 삽입될 수 있도록 상기 지그바디의 일측면에 에 타측면 방향으로 소정깊이 인입되되, 상기 사출성형금형이 삽입시 상기 가공중심들 중 하나와 상기 척의 회전중심이 일치되는 위치의 상기 지그바디에 삽입슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입슬롯은 상기 사출성형금형이 상기 지그바디에 대해 상대회전하는 것을 방지할 수 있도록 내측면에 상기 지지축의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 소정길이 연장된 제1회전제한면이 형성되고,
    상기 사출성형금형은 상기 제1회전제한면에 대향되는 외주면에 상기 제1회전제한면에 대응되도록 상기 지지축의 회전중심축에 대해 교차하는 방향으로 연장된 제2회전제한면이 형성된 것을 특징으로 하는 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지그바디는 타단부 외주면에 외경이 확장되는 방향으로 돌출된 플랜지부재가 형성되고,
    상기 베이스부는
    상기 척에 고정되는 고정바디와, 상기 고정바디에 설치되는 것으로서, 상기 지그바디가 삽입되는 삽입구가 마련되되, 상기 척에 인접된 상기 삽입구의 단부 내주면에는 상기 플랜지부재가 걸릴 수 있도록 걸림단턱이 형성된 커버부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 비구면 형상 어레이 렌즈 사출성형금형용 지그.
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