KR20180072040A - 안경 렌즈 가장자리 가공 방법 - Google Patents

안경 렌즈 가장자리 가공 방법 Download PDF

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Abstract

안경 렌즈의 가장자리를 계단 및 경사 형상으로 가공할 수 있는 안경 렌즈 가공 방법이 개시된다. 상기 안경 렌즈 가장자리 가공 방법은, 고정 프레임에 대하여 피봇(pivot)식으로 이동하는 휠축 이동용 회전부재(36)를 이동시켜, 상기 휠축 이동용 회전부재(36)에 결합된 휠축(34) 및 상기 휠축(34)의 일단에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 안경 렌즈 가장자리에 접촉시키는 단계; 및 상기 휠축(34) 및 커터(50)를 회전시키는 상태에서, 안경테의 형상 및 안경 렌즈(10)의 곡률에 따라 안경 렌즈(10)를 이동시키면서, 상기 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리와 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리가 절삭되어, 계단 구조(14)가 형성되도록 하는 단계를 포함한다.

Description

안경 렌즈 가장자리 가공 방법{Method for processing edge of eyeglass lens}
본 발명은 안경 렌즈 가공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 안경 렌즈의 가장자리를 계단 및 경사 형상으로 가공할 수 있는 안경 렌즈 가공 방법에 관한 것이다.
안경 렌즈를 제조하기 위해서는, 상업적으로 시판되는 원형 렌즈(통상, 블랭크(blank) 렌즈라 한다)를 목적하는 안경 렌즈의 형상, 예를 들면, 안경테의 형상으로 가공하여야 한다. 도 1은 다이아몬드 휠(wheel) 등의 그라인더(grinder)를 이용하여 원형 렌즈를 안경 렌즈 형상으로 가공하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈 가공기(lens edger)에는 모터(22)에 의하여 회전하는 그라인더(20)가 장착되어 있고, 클램프(24)에 고정된 원형 렌즈(10)가 그라인더(20)와 마주보도록 위치한다. 상기 그라인더(20)는 초벌 가공 그라인더(20a), 산각 가공 그라인더(20b), 경사 가공 그라인더(20c) 및 표면 마무리 가공 그라인더(20d)를 포함한다. 상기 클램프(24)는 렌즈(10)를 회전시키거나(R 방향) 이동시키는(Y 방향) 회전 및 이동축의 역할을 한다. 렌즈 가공기는, 초벌 가공 그라인더(20a) 방향으로(도 1의 Y 방향), 클램프(24)를 이동시켜, 회전하는 초벌 가공 그라인더(20a)에 렌즈(10)의 둘레가 맞닿도록 하여, 렌즈(10) 둘레 부분을 연마한다. 이러한 연마 과정을, 렌즈(10)를 회전시키면서(R 방향), 렌즈(10) 전체 둘레에 대하여 수행하면(렌즈(10)의 3축 이동), 원하는 형태로 렌즈(10)를 초벌 가공할 수 있다. 도 1에서, 도면 부호 26은 렌즈 고정용 테이프를 나타내고, 도면 부호 28은 렌즈 고정용 블록을 나타내며, 이들은 클램프(24)와 렌즈(10)를 견고히 결합시키기 위하여 사용된다.
이와 같이, 안경 렌즈(10)의 외형을 초벌 가공한 다음에는, 안경테, 렌즈 고정용 줄(string) 등에 렌즈(10)를 고정시키거나, 사용자가 원하는 형상으로 렌즈(10)의 둘레(측면)를 가공한다. 도 2는 안경 렌즈 둘레 가공의 여러 가지 형태를 보여주는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 안경테의 내측에 형성된 홈에 안경 렌즈(10)의 둘레가 삽입되어 고정되도록, 안경 렌즈(10)의 둘레를 산 모양(∧)으로 가공하거나(도 2의 A, '산각 가공'), 안경 렌즈(10) 둘레에 산 및 경사부를 형성하거나(도 2의 B), 평면 및 경사부를 형성하기도 한다(도 2의 C). 도 2의 A에 도시된 '산각 가공'은 둘레에 홈이 형성된 산각 가공 그라인더(20b, 도 1 참조)에 의하여 수행된다. 예를 들면, 초벌 가공 그라인더(20a)에 의하여 초벌 가공된 렌즈(10)를 산각 가공 그라인더(20b)에 맞닿도록 이동시키고, 렌즈(10) 둘레를 산각 가공 그라인더(20b)로 연마하면, 렌즈(10)의 둘레에 산 모양을 형성할 수 있다. 도 2의 B에 도시된 산 및 경사부는, 산각 가공 그라인더(20b, 도 1 참조)로 렌즈(10) 둘레에 산 모양을 형성한 다음, 비대칭 휠인 경사 가공 그라인더(20c)로 렌즈(10) 둘레를 연마하여 형성하며, 도 2의 C에 도시된 평면 및 경사부는, 초벌 가공 그라인더(20a)로 렌즈(10) 둘레를 평행하게 가공한 다음, 경사 가공 그라인더(20c)로 렌즈(10) 둘레를 연마하여 형성할 수 있다.
한편, 도 2의 D에 도시된 바와 같이, 안경 렌즈(10)의 둘레에 홈 모양(??, 82)을 가공하기도 한다('홈파기 가공'). 반 무테 안경에서, 렌즈 고정 줄 또는 얇은 두께를 가지는 안경테의 일부 또는 전부가 상기 홈(82) 끼워져, 안경 렌즈(10)를 고정하는 역할을 하므로, 상기 홈파기 가공을 '반 무테 가공'이라 부르기도 한다. 상기 '홈파기 가공'은, 도 1에 도시된 대형 렌즈 가공기로는 수행할 수 없으므로, 별도의 홈 가공용 소형 그라인더(홈파기부)에 의하여 수행된다. 도 3은 렌즈 가공기에 부가적으로 장착되는 통상적인 홈파기부의 사시도이다(특허 공개 10-2006 -0054560 참조). 도 3에 도시된 바와 같이, 홈파기부(30)는 렌즈(10) 둘레에 홈을 형성하기 위한 홈형성 휠(32, wheel); 상기 홈형성 휠(32)을 지지하는 휠축(34); 일단이 상기 휠축(34)에 장착되고, 타단은 고정블록(38)에 회전가능하게 장착되어, 상기 휠축(34)을 이동시키는 휠이동용 회전부재(36); 상기 고정블록(38)에 장착되어 있으며, 웜기어(40)를 매개하여 상기 휠이동용 회전부재(36)를 이동시키기 위한 휠이동 모터(42); 및 상기 휠이동용 회전부재(36) 내부에 장착된 풀리 및 벨트에 의해 상기 홈형성 휠(32) 및 휠축(34)을 고속 회전시키는 휠회전 모터(44)를 포함한다. 동작에 있어서, 상기 휠이동 모터(42)를 구동시키면, 휠이동 모터(42)의 회전력은 웜기어(40)를 통해 전달되고, 도 3의 화살표 방향으로 휠이동용 회전부재(36)를 회전시켜, 홈형성 휠(32)을 연마위치로 이동시킨다. 다음으로, 렌즈(10)가 고정된 클램프(24)를 이동시켜, 렌즈(10) 둘레와 홈형성 휠(32)을 접촉시키고, 홈형성 휠(32)을 회전시켜, 렌즈(10) 둘레에 원하는 깊이의 홈(82)을 형성한다. 이와 같이, '홈 가공'은 작은 곡률을 가지는 소형 그라인더인 홈 파기부(30)에 의해 수행된다.
최근 소비자의 요구 및 안경의 용도가 다양해짐에 따라, 다양한 형태와 곡률을 가지는 안경테 및 안경 렌즈가 사용되고 있다. 이러한 특수 형태의 안경은 시력 보정용 보다는, 스포츠용 또는 디자인적인 요구에 의해 제작된다(예를 들면, 고글용 안경). 특수한 형태를 가지는 안경의 경우, 종래의 설비로는, 안경테의 형상에 맞추어 안경 렌즈 둘레 또는 가장자리를 가공할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어, 안경 렌즈의 일부 만이 안경테에 불규칙하게 삽입되는 경우, 렌즈의 3축 이동 만으로는, 안경 렌즈 둘레를 정확하게 가공하기 어려운 경우가 있다. 또한, 6 커브 이상의 고커브 렌즈의 전후면 가장자리에 계단(Step) 및 경사(Bevel) 가공이 필요한 경우에는, 렌즈 가공기의 가공 축, 예를 들면, 휠축(34)이 렌즈 커브를 따라 자유롭게 틸팅(tilting) 또는 이동하여야 한다. 따라서, 이러한 복잡한 형상의 가공에는, 연마 장치 및 가공 축을 자유롭게 이동시킬 수 있는 고가의 대형 가공 장비(Lab 용 장비)가 사용되고 있다. 또한, 안경 렌즈 가장자리를 계단 형상으로 정밀하게 가공하기 위해서는, 연마면의 면적이 작은 가공 도구를 사용하여야 하므로, 가공에 많은 시간이 소요되며, 가공성을 높이기 위해서는 연마면의 조도를 낮추어야 하는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은, 고가의 대형 가공 장비를 사용하지 않고도, 안경 렌즈 가장자리를 계단 및 경사 형상으로 가공하여, 안경 렌즈의 가공 비용 및 가공 시간을 감소시킬 수 있는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 가공 축의 틸팅 기능이 없는 간단한 구조의 홈파기부를 개량하여, 안경 렌즈 가장자리에 계단 및 경사 가공을 간단하게 수행할 수 있는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 높은 곡률을 가지는 안경 렌즈의 가공에 있어서, 안경 렌즈의 곡률에 따라 계단 및 경사 가공의 깊이를 조절할 수 있는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 고정 프레임에 대하여 피봇(pivot)식으로 이동하는 휠축 이동용 회전부재(36)를 이동시켜, 상기 휠축 이동용 회전부재(36)에 결합된 휠축(34) 및 상기 휠축(34)의 일단에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 안경 렌즈 가장자리에 접촉시키는 단계; 및 상기 휠축(34) 및 커터(50)를 회전시키는 상태에서, 안경테의 형상 및 안경 렌즈(10)의 곡률에 따라 안경 렌즈(10)를 이동시키면서, 상기 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리와 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리가 절삭되어, 계단 구조(14)가 형성되도록 하는 단계를 포함하는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 의하면, 고가의 대형 가공 장비를 사용하지 않고도, 안경 렌즈 가장자리를 계단 및 경사 형상으로 가공하여, 안경 렌즈의 가공 비용 및 가공 시간을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 가공 축의 틸팅 기능이 없는 홈파기부를 개량하여, 안경 렌즈 가장자리에 계단 및 경사 가공을 간단하게 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 안경 렌즈의 곡률에 따라 계단 및 경사 가공의 깊이를 조절할 수 있다.
도 1은 그라인더를 이용하여 원형 렌즈를 안경 렌즈 형상으로 가공하는 과정을 보여주는 도면.
도 2는 안경 렌즈 가장자리 가공의 여러 가지 형태를 보여주는 도면.
도 3은 통상적인 렌즈 가공기에 사용되는 홈파기부를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 사용될 수 있는 안경 렌즈 가장자리 가공 장치의 구조를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 사용될 수 있는 계단 및 경사 가공용 커터의 사시도(A) 및 측면 단면도(B).
도 6은, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 사용되는 계단 및 경사 가공용 커터에 의해 불규칙한 형태의 계단 구조가 형성되는 안경 렌즈의 예시도.
도 7 및 8은 각각 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 의해, 렌즈의 측면에 계단 구조 및 경사 구조를 형성하는 과정을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법으로 형성된 계단 및 경사 구조의 여러 가지 형태를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법은, 도 3에 도시된 종래의 홈파기부(30)에, 렌즈의 전면 및 후면 가장자리를 절삭하여(면치 가공), 계단 및 경사 형태를 형성하기 위한 계단 및 경사 가공용 커터(cutter)를 추가로 장착한 안경 렌즈 가공 장치에 의하여 수행된다. 도 4는 본 발명에 사용될 수 있는 안경 렌즈 가장자리 가공 장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 안경 렌즈 가장자리 가공 장치는, 이동축(36a)에 의하여 일단이 고정 프레임에 결합되어, 상기 이동축(36a)을 중심으로 피봇(pivot)식으로 이동하는 휠축 이동용 회전부재(36); 상기 휠축 이동용 회전부재(36)의 타단에 장착되어, 상기 휠축 이동용 회전부재(36)와 함께 피봇식으로 이동하며, 휠회전 모터(44)의 구동에 의하여 회전하는 휠축(34); 상기 휠축(34)의 일단에 결합되어 휠축(34)과 함께 이동하여 안경 렌즈 가장자리에 접촉하며, 상기 휠축(34)과 함께 회전하여 안경 렌즈 가장자리를 절삭하는 계단 및 경사 가공용 커터(50)를 포함한다.
상기 휠축 이동용 회전부재(36)의 일단이 결합되는 고정 프레임은, 휠축 이동용 회전부재(36)를 피봇식으로 이동시킬 수 있는 지지 구조물로서, 안경 렌즈 가공 장치의 프레임(frame)일 수 있으며, 예를 들면, 안경 렌즈 가공 장치에 고정 장착된 고정블록(38)일 수 있다. 상기 휠축 이동용 회전부재(36)는 이동축(36a)에 의하여 일단이 고정 프레임에 회전 가능하게 결합되어, 이동축(36a)을 중심으로 피봇식으로 회전하여, 휠축(34)을 안경 렌즈(10) 방향으로 진입시키거나, 휠축(34)을 안경 렌즈(10)로부터 이탈시키는 피봇 회전 운동을 수행한다. 상기 고정블록(38)에는 휠축 이동용 회전부재(36)를 피봇식으로 이동시키기 위한 휠이동 모터(42)가 장착되어 있으며, 휠이동 모터(42)의 회전력은 웜기어(40)를 통해 전달되어, 휠축 이동용 회전부재(36)를 피봇식으로 이동시킨다. 상기 휠축(34) 및 그에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 회전은 휠회전 모터(44)에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 고정블록(38)에 휠회전 모터(44)가 장착되고, 상기 휠축 이동용 회전부재(36) 내부에 장착된 풀리 및 벨트(도시하지 않음)에 의해, 휠회전 모터(44)의 구동력이 상기 휠축(34) 및 커터(50)로 전달되어, 상기 휠축(34) 및 커터(50)를 고속 회전시킬 수 있다.
상기 안경 렌즈 가장자리 가공 장치에 있어서, 상기 휠축(34)은 연삭 위치와 대기 위치 사이를 왕복 운동하는 피봇식 2단 회전 이동 만을 수행한다. 상기 연삭 위치는, 휠축(34)이 안경 렌즈(10)에 근접한 위치, 구체적으로는 안경 렌즈(10)의 곡면에 수직인 방향과 휠축(34)이 실질적으로 수평으로 위치하며, 휠축(34)에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)가 안경 렌즈(10)의 가장자리에 평행하게 접촉하는 위치를 의미한다. 상기 대기 위치는, 계단 및 경사 가공용 커터(50)가 안경 렌즈(10)로부터 이격되어 렌즈 가공을 대기하는 위치를 의미한다. 여기서, 안경 렌즈(10)의 곡면(구체적으로는, 가장자리의 가공면)에 수직인 방향과 휠축(34)이 실질적으로 수평으로 위치하면, 안경 렌즈(10)의 곡면과 계단 및 경사 가공용 커터(50)는 대략 평행하게 위치하므로, 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 회전에 의하여, 안경 렌즈(10) 가장자리의 가공이 효율적으로 수행될 수 있다. 따라서, 안경 렌즈(10)의 곡면과 커터(50)가 실질적으로 평행하게 위치한다는 것은, 안경 렌즈(10)의 곡면과 커터(50)의 절삭면이 가급적 평행하게 위치하며, 적어도, 커터(50)의 후면이 안경 렌즈(10)의 곡면을 절삭할 수 있을 정도의 평행한 위치 관계에 있음을 의미한다. 이는, 도 3에 도시된 통상적인 홈파기부(30)에서, 휠축(34)이, 연삭 위치에서, 렌즈(10) 곡률에 따라, 렌즈(10)에 수직으로 위치하도록, 소정 각도로 기울어진 것과 동일한 의미이다.
도 5는 본 발명의 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 사용되는 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 사시도(A) 및 측면 단면도(B)이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)는 휠축(34)에 끼워져 휠축(34)과 함께 회전하는 회전체(52) 및 상기 회전체(52)의 둘레에 형성되어, 렌즈의 가장자리 및 둘레를 절삭하는 하나 이상의 절삭돌기(54)를 포함한다. 상기 절삭돌기(54)의 후면(後面)에는, 절삭돌기(54) 후면에 접촉하는 렌즈면(전면 및 후면)의 가장자리를 절삭하는 후면 절삭날(54a)이 회전체(52)의 후면으로부터 소정 거리, 예를 들면, 1 내지 10 mm, 바람직하게는 2 내지 5 mm 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 상기 후면 절삭날(54a)은 최외곽의 높이가 가장 높도록 소정의 각도, 약 5 내지 45도, 바람직하게는 10 내지 30 도, 예를 들면 18도의 각도로 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다(도 5의 B 참조). 이와 같이, 후면 절삭날(54a)이 회전체(52)의 후면으로부터 돌출 형성되고, 내부 방향으로 높이가 감소하도록 형성됨으로서, 상기 후면 절삭날(54a)의 내측이 오목한 홈부를 형성한다. 따라서, 상기 후면 절삭날(54a)을 이용하여 6 커브 이상의 고곡률 렌즈를 절삭 가공하는 경우에도, 렌즈와 회전체(52)의 불필요한 간섭 및 접촉을 방지할 수 있다. 상기 후면 절삭날(54a)에 의해 형성된 원형의 오목한 홈부는, 렌즈 가공 시, 진동 및 소음을 최소화하고, 가공면 품질 향상시킨다. 여기서, 후면(後面)은 회전체(52)를 회전시키는 휠회전 모터(44) 방향을 나타낸다. 상기 절삭돌기(54)의 측면(側面)에는, 절삭돌기(54)의 측면에 접촉하는 렌즈 측면을 경사 형태로 절삭하는 측면 절삭날(54b)이 형성되어 있다. 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 고속 회전에 의하여 렌즈의 측면 및 둘레를 원활하게 절삭할 수 있도록, 상기 절삭돌기(54)는 회전체(52)의 둘레에 균일 간격으로, 2 내지 30 개, 바람직하게는 6 내지 20 개, 더욱 바람직하게는 8 내지 16개 형성될 수 있고, 고경도의 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 커터(50)의 반지름(R)은 통상적으로 5 내지 30 mm, 바람직하게는 8 내지 20 mm이다. 상기 커터(50)의 반지름이 너무 작으면, 렌즈면 가장자리의 절삭에 과도한 시간이 소요되고, 너무 크면, 렌즈 표면의 미세 절삭이 곤란하고, 절삭 오차가 발생할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명에 사용되는 안경 렌즈 가장자리 가공 장치에 있어서, 상기 휠축(34)에는 홈형성용 연마휠(60) 및/또는 면치기 휠(70)이 더욱 장착되어 있을 수 있다. 상기 홈형성용 연마휠(60)은 휠축(34)과 함께 회전하며, 안경 렌즈(10) 둘레(측면)와의 마찰에 의해, 안경 렌즈(10) 둘레에 오목한 홈(82, 도 2의 D 참조)을 형성하기 위한 통상의 연마 장치로서, 도 3의 홈형성 휠(32)과 동일한 장치이다. 상기 홈형성용 연마휠(60)은 끝단으로 갈수록 두께가 감소하는 테이퍼(taper) 형태의 디스크(disk) 구조를 가지며, 홈형성용 연마휠(60)의 둘레(측면) 끝단에 연마날이 형성된다. 상기 연마날을 회전시키면서, 안경 렌즈(10) 둘레와 면 접촉시키면, 안경 렌즈(10) 둘레의 평평한 면(70)을 갈아내어, 안경 렌즈(10) 둘레(측면)에 홈(82)을 형성할 수 있다(도 2 참조). 상기 면치기 휠(70)은 휠축(34)과 함께 회전하며, 안경 렌즈(10) 둘레(측면) 또는 가장자리를 연마하여, 안경 렌즈(10)의 둘레 또는 가장자리에 평평한 연마면을 형성하기 위한 연마 장치이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 홈형성용 연마휠(60), 계단 및 경사 가공용 커터(50) 및 면치기 휠(70)은 후면으로부터 순차적으로 휠축(34)에 위치하는 것이 바람직하다. 6 커브 이상의 렌즈 가공 및 계단 가공의 깊이를 고려하면, 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)는 휠축(34)의 바깥쪽(전면)에 위치하는 것이 바람직하지만, 이는 계단 가공 높이, 렌즈의 곡률 및 두께 등에 따라, 적절히 배치될 수 있다.
도 6은, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 사용되는 계단 및 경사 가공용 커터(50)에 의해 불규칙한 형태의 계단(단차) 구조가 형성되는 안경 렌즈의 예시도이다. 도 6에 도시된 바와 같은 특수 형태의 스포츠용 안경 렌즈(10)에서, 도면 부호 90으로 나타낸 부분이 안경테가 끼워지는 부분이며, 안경테에 안경 렌즈(10)를 끼우기 위해서는, 도면 부호 90으로 나타낸 불규칙한 형태를 따라 안경 렌즈(10) 가장자리를 단차 가공하여야 한다. 이와 같은 불규칙한 형태의 단차 가공에는, 본 발명의 계단 및 경사 가공용 커터(50)가 사용되어야 하며, 종래의 그라인더(20) 및 홈형성 휠(32)로는 이와 같은 가공을 실질적으로 수행할 수 없다. 일반적인 안경 렌즈의 전면 곡률은 4 커브 이하이며, 후면 곡률은 렌즈의 도수에 따라 통상 4 내지 6 커브값을 가진다. 도 6에 도시된 바와 같은 스포츠용 안경 렌즈(10)는 일반적으로 폴리카보네이트, 트라이벡스 소재 등의 가공이 어려운 난삭재로 이루어지고, 6 커브 이상의 고곡률을 가진다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같은 고경도 및 고곡률 안경 렌즈(10)의 단차 가공에 있어서는, 작은 직경을 가지며, 절삭 가공을 수행하는 본 발명의 커터(50)를 이용하여야 한다.
도 7은 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 의해, 렌즈의 측면에 계단 구조를 형성하는 과정을 보여주는 도면이다. 본 발명의 안경 렌즈 가공 장치를 이용하여, 안경 렌즈 가장자리에 계단 구조를 형성하기 위해서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 고정 프레임에 대하여 피봇(pivot)식으로 이동하는 휠축 이동용 회전부재(36, 도 4 참조)를 피봇식으로 이동시켜, 상기 휠축 이동용 회전부재(36)에 결합된 휠축(34) 및 상기 휠축(34)의 일단에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)를 연삭 위치로 이동시켜, 상기 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 안경 렌즈(10) 가장자리에 접촉시킨다. 다음으로, 상기 휠축(34) 및 커터(50)를 고속 회전시키는 상태에서, 안경테의 형상 및 안경 렌즈(10)의 곡률에 따라 안경 렌즈(10)를 이동시키면서, 상기 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리와 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리가 절삭되어, 계단 구조(14)가 형성되도록 한다.
본 발명에 따른 계단 및 경사 가공용 커터(50)는, 후면 절삭날(54a)이 돌출 형성되므로, 절삭 공구의 측면에서 보면 "]" 형태로 내측에 오목한 홈부가 형성된다. 따라서, 고커브의 안경 렌즈(10)에 계단 가공을 수행하는 경우에도, 안경 렌즈(10)의 다른 부분(10a)의 방해를 받지 않고, 즉, 안경 렌즈(10)와 커터(50)의 간섭이 최소화된 상태에서, 안경 렌즈(10)의 곡면을 따라, 계단 구조(14)를 형성할 수 있다. 상기 계단 구조(14) 가공에 있어서, 안경 렌즈(10)의 곡률, 두께, 후면 절삭날(54a)의 모양 및 위치를 3차원 시뮬레이션하고, 안경 렌즈(10)와 커터(50)의 간섭이 최소화된 알고리즘 및 안경 렌즈(10)의 곡률을 따라, 후면 절삭날(54a)이 이동하도록 하여(도 7의 화살표 방향), 안경 렌즈(10)의 커브 형태와 동일한 계단 구조(14)를 가공할 수 있다. 즉, 상기 계단 구조(14)의 형성에 있어서, 상기 안경 렌즈(10)는 안경 렌즈(10)의 곡면을 따라 방사상(radial, 도 7의 화살표 방향) 방향으로 이동하면서, 계단 구조(14)가 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 계단 및 경사 가공용 커터(50)는, 하나의 커터(50)를 이용하여, 다양한 곡률을 가지는 안경 렌즈(10)에 계단 구조를 형성할 수 있다.
이와 같이, 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리 일부가 절삭되면, 안경 렌즈(10)를, 도 6에 도시된 불규칙한 형태(90)를 따라 이동시키면서, 안경테가 끼워질 위치에 계단 구조(14)가 연속적으로 형성되도록 한다. 이때, 안경 렌즈(10)의 곡률과 두께에 따라, 후면 절삭날(54a)의 진입 깊이 및 단계를 조절할 수 있고, 하나의 렌즈(10)에서 위치마다 진입 깊이 및 단계를 조절할 수도 있다. 예를 들면 렌즈(10)의 6,12시 방향은 깊이를 1 mm 3, 9시 방향은 2 mm로 상이하게 단차를 형성할 수 있으며, 이는 렌즈(10)가 삽입되는 안경테에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한, 상기 계단 구조(14)가 형성되는 위치마다, 상기 3차원 시뮬레이션 과정을 반복하여, 안경 렌즈(10)와 커터(50)의 간섭이 최소화된 알고리즘으로, 안경 렌즈(10)의 둘레에 계단 구조(14)를 연속적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, A, B, C의 3 포인트를 연속적으로 가공하는 경우, A 위치에서 휠 간섭량을 계산하여 가공한 후, B 위치 가공시, A 위치에 의한 간섭량을 제외한 양만큼 가공하고(B 가공량이 감소함), C 위치 가공 시, B 위치에 의한 간섭량을 제외한 양만큼 가공하는(C 가공량이 감소함) 방식으로, 안경 렌즈(10)와 커터(50)의 간섭이 최소화된 알고리즘으로 계단 구조(14)를 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 방법에 의해, 렌즈의 측면에 경사 구조를 형성하는 과정을 보여주는 도면이다. 본 발명의 안경 렌즈 가공 장치를 이용하여, 안경 렌즈 가장자리에 경사 구조를 형성하기 위해서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저, 상기 경사 가공용 커터(50)를 고속 회전시키는 상태에서, 안경테의 형상으로 가공된 안경 렌즈(10)를 이동시켜, 안경 렌즈(10)의 둘레(16)를 상기 경사 가공용 커터(50)의 측면 절삭날(54b)과 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 둘레(16)가 절삭되도록 한다. 즉, 상기 측면 절삭날(54b)은 안경테에 삽입되는 안경 렌즈(10)의 외곽(16)을 절삭하여, 안경 렌즈(10)의 형상이 안경테에 정확히 일치하고, 안경 렌즈(10)가 안경테에 용이하게 삽입되도록 안경 렌즈(10)의 둘레 형상을 가공할 수 있다. 이와 같이, 안경 렌즈(10)의 둘레(14) 일부가 절삭되어 경사 구조가 형성되면, 안경 렌즈(10)를, 도 6에 도시된 불규칙한 형태(90)를 따라 이동시키면서, 안경테가 끼워질 위치에 경사 구조가 모두 형성되도록 한다. 도 9는 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 장치로 형성된 계단 및 경사 구조의 여러 가지 형태를 보여주는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가장자리 가공 장치에 의하면, 무테 경사 가공(도 9의 A), 산각 경사 가공(도 9의 B), 계단 경사 가공(Step Bevel, 도 9의 C), T 경사 가공(T Bevel, 도 9의 D) 등의 다양한 가공을 수행할 수 있다.
통상적으로, 안경 렌즈(10)의 후면 곡률이 6 커브 이상인 선글라스 또는 고글 형태의 렌즈 가장자리 또는 둘레에 계단 또는 경사 형상을 가공하기 위해서는, 틸팅(tilting) 각도가 변화하는 연마 장치를 사용하고, 렌즈의 곡률에 따라 연마 장치의 틸팅 각도를 자유롭게 변화시켜야 한다. 또한, 이와 같은 연마 장치의 틸팅 각도 변화를 위하여, 연마 장치에 추가적인 움직임 관절을 형성하여야 한다. 반면, 본 발명에 따른 계단 및 경사 가공용 커터(50)를 사용하면, 휠축(34)의 경사 각도를 변화시키지 않고도, 6 커브 이상의 곡률을 가지는 렌즈 가장자리에 다양한 형태의 계단 및 경사 가공을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 안경 렌즈 가공 장치에 있어서, 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)와 홈형성용 연마휠(60)이 동일한 휠축(34) 에 위치하므로, 본 발명은 기존의 홈파기부의 가공축 상에서, 계단 및 경사 가공용 커터(50)를 구동할 수 있고, 안경 렌즈의 홈파기, 계단 및 경사 가공을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

Claims (4)

  1. 고정 프레임에 대하여 피봇(pivot)식으로 이동하는 휠축 이동용 회전부재(36)를 이동시켜, 상기 휠축 이동용 회전부재(36)에 결합된 휠축(34) 및 상기 휠축(34)의 일단에 결합된 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 안경 렌즈 가장자리에 접촉시키는 단계; 및
    상기 휠축(34) 및 커터(50)를 회전시키는 상태에서, 안경테의 형상 및 안경 렌즈(10)의 곡률에 따라 안경 렌즈(10)를 이동시키면서, 상기 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리와 상기 계단 및 경사 가공용 커터(50)의 후면 절삭날(54a)을 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 렌즈면(12) 가장자리가 절삭되어, 계단 구조(14)가 형성되도록 하는 단계를 포함하는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안경 렌즈(10)의 이동은 안경 렌즈(10)의 곡면을 따라 방사상(radial) 방향으로 진행되는 것인, 안경 렌즈 가장자리 가공 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 안경 렌즈(10)의 곡률 및 두께와 상기 후면 절삭날(54a)의 모양 및 위치를 3차원 시뮬레이션하고, 안경 렌즈(10)와 커터(50)의 간섭이 최소화된 알고리즘 및 안경 렌즈(10)의 곡률을 따라, 후면 절삭날(54a)이 이동시켜, 상기 안경 렌즈(10)의 커브 형태와 동일한 계단 구조(14)를 가공하는 것인, 안경 렌즈 가장자리 가공 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경사 가공용 커터(50)를 회전시키는 상태에서, 상기 안경 렌즈(10)의 둘레(16)를 상기 경사 가공용 커터(50)의 측면 절삭날(54b)과 접촉시킴으로서, 안경 렌즈(10)의 둘레(16)가 절삭되도록 하는 단계를 더욱 포함하는 안경 렌즈 가장자리 가공 방법.
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