WO2018208030A1 - 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치 - Google Patents

광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2018208030A1
WO2018208030A1 PCT/KR2018/004609 KR2018004609W WO2018208030A1 WO 2018208030 A1 WO2018208030 A1 WO 2018208030A1 KR 2018004609 W KR2018004609 W KR 2018004609W WO 2018208030 A1 WO2018208030 A1 WO 2018208030A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
monomer
mold
monomer solution
injection
oil level
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/004609
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
장동규
김준섭
Original Assignee
주식회사 케이오씨솔루션
(주)피엔티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이오씨솔루션, (주)피엔티 filed Critical 주식회사 케이오씨솔루션
Priority to CN201880030730.2A priority Critical patent/CN110612197B/zh
Priority to JP2019562546A priority patent/JP6936874B2/ja
Publication of WO2018208030A1 publication Critical patent/WO2018208030A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/0048—Moulds for lenses
    • B29D11/00528—Consisting of two mould halves joined by an annular gasket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/00432—Auxiliary operations, e.g. machines for filling the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00009—Production of simple or compound lenses
    • B29D11/0048—Moulds for lenses
    • B29D11/00538—Feeding arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for preparing an optical material by injecting a monomer solution into a cavity formed between a pair of molds having an outer seal, and more particularly, to change the oil level of the monomer injected using a vision recognition system.
  • the present invention relates to an automatic mold injection method and an automatic injection device for monomers for an optical material, which enables to precisely control the injection amount according to the change of oil level while checking in real time.
  • plastic lenses In optical materials, plastic lenses have advantages of being lighter than glass lenses, not easily broken, and having good workability. In recent years, plastic lenses are more popular than glass lenses.
  • Such a plastic lens is manufactured by injecting a polymer compound called a monomer into a mold and hardening it, followed by appropriate post-processing. That is, the monomer solution is manufactured by injecting a monomer solution into a mold having a lens-shaped empty injection space (cavity).
  • Patent Document 1 Korean Registered Utility Model No. 20-0236704
  • Patent Document 1 has disclosed a 'moving distance setting device of a mold for manufacturing an eyeglass lens'.
  • Patent Document 1 is a state in which the glass molds are spaced apart from each other using a mold chuck in order to accurately determine the separation distance of the glass mold for manufacturing the spectacle lens, the adhesive is taped to the outer peripheral surface of the glass mold and the monomer on the glass mold is completed The method of injecting the solution manually is introduced.
  • Patent Document 1 since the technique of manually injecting the monomer into the glass mold as disclosed in Patent Document 1 depends entirely on the degree of skill of the injector, defects may occur depending on the level of skill and the work efficiency is inferior. In particular, since a large amount of skill is required to precisely inject a predetermined amount of monomer every time, there is a problem that bubbles may occur in the mold in the case of an inexperienced person.
  • liquid monomer generates a volatile gas harmful to the human body, it may adversely affect the health of the operator when working for a long time.
  • Patent document 2 (Korean Registered Patent No. 10-1383132) has disclosed a 'automatic monomer injection device for eyeglass lenses and a spectacle lens production method using the same'.
  • Patent document 2 is intended to increase the productivity of the product in the manufacturing site, to reduce the defect rate by automating the process of injecting the raw material into the mold, and to pursue an environment-friendly manufacturing environment
  • the device of patent document 2 is a mold seating part, tape It includes a detachable portion, a monomer injection portion, it is possible to automatically inject the monomer for the lens by the lens mold supply step, the mold seating step, tape detachment step, monomer injection step, tape attaching step, lens mold discharge step.
  • the position of the lens mold is determined by using a displacement sensor (laser sensor) for detecting the position of the lens mold in the step of injecting the monomer solution into the cavity formed by the pair of molds. It is to detect the water level of the raw material to be filled in the lens mold by the moving part, and the injection amount of the monomer of the injection nozzle is controlled by the injection amount adjusting unit, but when the monomer reaches a certain level, the amount of monomer injected is It is to be adjusted to 5mm and 10mm in two steps.
  • a displacement sensor laser sensor
  • ⁇ Plastic product manufacturing method and manufacturing apparatus '' of Patent Document 3 is a method for automating the process of injecting a plastic stock solution into a molding mold during a plastic lens manufacturing process.
  • the first flow rate and the first time are set by measuring the width between the first and second wall portions, and the first step of injecting the plastic stock solution for the first time at the first flow rate into the cavity; and the first step following the first step.
  • It has a second process of injecting the plastic stock solution at a second flow rate less than the flow rate so as to inject the stock solution at a large flow rate only for a predetermined time, and then, after the injection of the stock solution at a small flow rate toward the end of the injection, At the same time, the amount of leakage can be reduced.
  • Patent Document 1 Korean Utility Model Registration No. 20-0236704 (Registered on June 21, 2001)
  • Patent Document 2 Korea Patent Registration No. 10-1383132 (2014.04.02. Registration)
  • Patent Document 3 Japanese Patent No. 3707189 (registered on August 12, 2005)
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-80766 (2008.04.10.)
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to precisely control the injection amount while checking in real time through the vision recognition system the change of the oil level of the monomer solution to be filled in the mold to manufacture the optical material
  • an object of the present invention is to precisely control the injection amount while checking in real time through the vision recognition system the change of the oil level of the monomer solution to be filled in the mold to manufacture the optical material
  • the present invention to achieve the above object
  • the vision recognition system is installed on the front of the mold, the back of the mold is installed on the back of the mold by the light irradiated from the backlight, the vision recognition system installed on the front of the mold is a two-dimensional surface of the monomer solution is formed Take a picture of the shading of the shape and the outline of the mold.
  • the pre-stored monomer oil surface change shape is provided with a zone for changing the injection amount step by step at a plurality of points of the oil surface formed when the monomer solution is injected, and when the photographed oil surface reaches the zone, The injection amount of the monomer injector is controlled to be reduced to the next set step. More preferably, the pre-stored monomer surface change shape is provided with a zone for changing the injection amount step by step at a plurality of points of the shoulder portion of the parabolic oil surface formed when the monomer solution is injected.
  • the injector is controlled such that the nozzle end enters the cavity inside the cavity during the injection of the monomer solution, and is released out of the cavity in the immediately preceding step.
  • the pair of molds are sealed and supplied with an adhesive tape.
  • the nozzle of the monomer injector is inserted into the cavity in the state in which the adhesive tape is partially opened immediately before the injection of the monomer solution, and then resealed after the monomer solution is injected.
  • a monomer injector for injecting a monomer solution into the cavity of the mold
  • a vision recognition system for photographing a change in oil level of the monomer solution injected into the cavity
  • the oil level change image photographed by the vision recognition system is compared with the oil level change shape of the monomer solution stored in advance, and when the oil level change shape of the monomer solution to be injected coincides with the monomer oil level change shape stored in advance, the injection amount of the monomer injector is phased. It provides a mold automatic injection device of a monomer for an optical material comprising a controller for adjusting to.
  • the pair of molds are sealed with an adhesive tape on an outer side thereof, and the automatic injection device forms a monomer injection hole by peeling a portion of the adhesive tape from the mold, and removes the adhesive tape after injection of the monomer solution. It further includes a tape detacher to reattach.
  • the tape detacher includes a gripper that operates to grasp and release one side of the adhesive tape and attach the tape back to its original state, and a servo motor for allowing the gripper to operate similar to the rotational operation of the wrist. .
  • the tape detacher further includes a roller for close contact with the mold outside when the adhesive tape is reattached.
  • the amount of the monomer solution may not be overflowed by controlling the injection amount stepwise according to the change of the oil level. Because it is not injected accurately, it is possible to produce a lens of uniform quality and improve the injection speed of the monomer, thereby maximizing the efficiency of the monomer injection operation. Accordingly, it is possible to prevent failure due to insufficient injection amount of the monomer solution and to prevent abnormal operation or failure of the equipment caused by excessive injection of the monomer solution.
  • FIG. 1 is a plan configuration diagram of a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a three-dimensional configuration diagram of a lens manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a lens manufacturing process according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a main configuration diagram of the automatic monomer injection device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing a state in which a monomer solution is injected into the mold cavity in FIG.
  • Figure 6 is an enlarged view showing a step injection state of the monomer solution in the present invention.
  • FIG. 7 is a graph for explaining a step-change amount of the monomer solution in the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 schematically show the overall configuration of a lens manufacturing apparatus to which the automatic monomer injection method and the automatic injection device of the present invention are applied
  • FIG. 3 shows a lens manufacturing apparatus of the lens manufacturing apparatus shown in FIGS. 1 and 2.
  • Process is shown in sequence
  • Figure 4 shows the monomer auto-injection device according to the present invention
  • the lens manufacturing apparatus shown is a tray loader (10) with a large number of molds (see FIGS.
  • a loader picker 20 for holding and lifting a mold from the tray loader 10, and a first transferr for transferring a pair of molds supplied from the loader picker 20 to a process for aligning and taping the mold ( 30) and a tape attaching unit 40 for aligning the pair of molds conveyed by the first transferr 30 and attaching the adhesive tape to the outside, and the adhesive attaching tape with the tape attaching unit 40.
  • Monomer injector (100) Monomer injector (100) for injecting monomer solution (S) into the cavity inside the mold (M) where the inlet (I) is secured by the tape detacher (90), and the monomer injector It comprises an unloader picker 110 and a tray unloader 120 for unloading the mold (M) in which the monomer is injected at 100 and the adhesive tape (T) is closed with the tape detacher (90). .
  • the unloader picker 110, the tray unloader 120 is composed of a general mechanism for loading, conveying, outer taping, reversing and unloading the male and female mold in the lens manufacturing field to which the present invention belongs. Detailed description thereof will be omitted, and in the lens manufacturing apparatus shown in FIGS.
  • the tray loader 10 loads a plurality of male and female molds on a tray by vacuum suction, and supplies them to a loading position, and the loader picker 20 is loaded at the loading position.
  • the mold is to be picked up and transferred to the first transferr 30.
  • the barcode reader recognizes a barcode applied to the male and female molds and sequentially picks up one female mold and one male mold and transfers the mold to the first transferr 30. Done.
  • the first transfer unit 30 transfers the mold received from the loader picker 20 to the tape attachment unit 40, and the tape attachment unit 40 vacuums a pair of male and female molds from the upper and lower sides. After adjusting the position (spacing) between the mold with the electrode signal in the state of picking up by using a step motor, the adhesive tape is wound around the upper and lower male and female molds to form a cavity for filling the monomer solution in the mold.
  • the tape loading unit 50 supplies the transparent adhesive tape to the tape attaching unit 40.
  • the tape loading unit 50 releases and supplies the adhesive tape dried in a reel state and cuts it with a cutter when the taping operation is completed.
  • the second transfer unit 60 and the third transfer unit 70 serve to transfer the mold discharged from the tape attaching unit 40 to the inverter 70, and the inverter 80 has a tape attached thereto.
  • the remaining position of the tape wound around the mold is directed upward, the interference occurs during the clamping in the chuck of the monomer injector 100 I will not do it.
  • the third transfer unit 70 serves to transfer the mold to which the injection of the monomer solution is completed to the position for the unloader picker 110 to pick up.
  • the unloader picker 110 transfers the mold on which the monomer solution is completed by the monomer injector 100 and the tape is reattached to the tray on the tray unloader 120 in a vacuum suction method, and the tray unloader 120. ) Receives the mold in the transfer position and when the loading of the mold is completed, the tray is discharged to the outside.
  • a mold loaded in a tray is transferred to a monomer injection device using a picker and a transfer method, and a transfer and a picker are supplied again after completion of monomer injection.
  • the present invention is not limited thereto, but the present invention is not limited thereto, and the mold may be transferred to a monomer injection device using a conveyor method, and then applied to a lens manufacturing apparatus of a method of discharging again by a conveyor method after monomer injection. Of course you can.
  • Figure 4 shows an automatic monomer injection device according to a preferred embodiment of the present invention, which is part of the adhesive tape (T) peeled off the adhesive tape (T) in the outer portion sealed with the adhesive tape (T) monomer injection Forming the inlet (I) for the purpose, injecting the monomer solution (S) into the cavity inside the mold (M) through the inlet (I) and then reattach the peeled adhesive tape (T) 90 )Wow;
  • the oil level change image photographed by the vision recognition system 130 is compared with the oil level change shape of the monomer solution stored in advance, and when the oil level change shape of the monomer solution to be injected coincides with the oil level change shape stored in advance, the monomer injector ( It comprises a; controller (not shown) for stepwise adjusting the injection amount of 100).
  • the tape detacher 90 has a gripper 92 which is operated by pneumatic pressure so as to grasp and release one side of the adhesive tape T and attach it back to its original state, and the gripper 92 is similar to the rotation of the wrist. It comprises a servo motor 94 to enable the operation, the tape detacher 90 is the front and back movement for approach and separation toward the mold (M), and peel off the adhesive tape of the mold outside again
  • the forward and backward cylinders, the Y-axis orthogonal robot, and the Z-axis orthogonal robot are provided so that the left and right sliding operation and the vertical lifting operation for attaching are performed.
  • the monomer injector 100 grips the mold M supplied from the third transfer 70 so that the chuck G is maintained in a vertical position. In this state, the monomer injector 100 is lifted upward to inject the monomer. Waiting at the position, in order to secure the injection port (I) at the injection position, the above-mentioned tape detacher (90) to remove the adhesive tape (T) is made, the adhesive tape (T) is removed from the monomer.
  • the injector 100 is lowered so that the nozzle 102 is inserted into the injection hole I to inject the monomer solution S, and the injection amount of the monomer solution S is controlled by the flow control valve 104. And injection time is controlled.
  • the control of the flow control valve 104 is made by a controller (not shown), which is a feedback control by the image signal detected by the vision recognition system 130, which will be described later. .
  • the chuck G may be attached to the adhesive tape T in its original state while rotating horizontally by a rotation cylinder (not shown) when the adhesive tape T is reattached by the tape detacher 90 described above.
  • the tape detacher (90) is provided with a roller (not shown) for close contact with the outside of the mold (M) when the adhesive tape (T) is reattached to press the outside of the adhesive tape (T). Is given.
  • the vision recognition system 130 is installed in the front (front) of the vertical mold (M), the back of the mold (M) is provided with a backlight 132 by the light emitted from the backlight 132
  • the vision recognition system 130 installed on the front surface of the mold M captures the two-dimensional shape formed by the oil surface of the monomer solution S injected into the mold M, and the controller by capturing the external contour of the mold M.
  • Video signal is transmitted through
  • the vision recognition system 130 is configured to be slid in the left and right direction by a pneumatic cylinder or the like so that interference with the tape detacher (90) does not occur, the mold (M) during the injection operation by the monomer injector 100 ) And the backlight 132 line up and return to the standby position when the adhesive tape is detached and reattached.
  • the controller compares the oil level change image photographed by the vision recognition system 130 with the oil level change shape of the monomer solution S stored in advance, and the oil level change of the monomer solution S injected into the cavity of the mold M.
  • the monomer solution S is injected to be filled in the cavity while controlling the injection amount of the flow control valve 104 of the monomer injector 100 step by step.
  • the monomer solution S injected into the cavity of the mold M through the nozzle 102 of the monomer injector 100 is a liquid having a predetermined viscosity (viscosity).
  • viscosity a predetermined viscosity
  • a two-dimensional surface change such as a parabola rather than a horizontal line is filled in the cavity.
  • the injection amount of the monomer solution is not insufficient and is not excessive. It can be controlled to supply only the correct amount.
  • the symbol V indicates an image range photographed by the vision recognition system 130 or an image range displayed on a monitor, and measures the oil level change (level) of the monomer solution having a tendency as illustrated in FIG. 5.
  • an area for changing the injection amount step by step at a plurality of points on the shoulder portion of the oil surface formed when the monomer solution is injected P1.
  • P2, P3, P4, P5 are set, and the oil level (L1, L2, L3, L4, L5) taken in real time by the vision recognition system 130 is located in the zone (P1, P2, P3, P4).
  • the controller adjusts the injection amount of the monomer injector 100 to the next set step so that the monomer solution can be filled in the cavity of the lens mold by the correct amount.
  • FIG. 7 illustrates a state in which the injection amount of the monomer solution according to the oil level change shape shown in FIG. 6 is changed.
  • the injection amount up to is about 90% of the total injection amount
  • the controller reduces the opening degree of the flow control valve 104 of the monomer injector 100 to reduce the injection amount.
  • the controller further reduces the opening degree of the flow control valve 104 of the monomer injector 100 so as to reduce the injection amount.
  • the controller further reduces the opening degree of the flow control valve 104 of the monomer injector 100 so that the injection amount is increased. Is reduced to the third (in this case, the injection amount is about 9 8%), when the oil level (L4) of the monomer solution reaches the position adjacent to the fourth zone (P4), the point slightly lower than the top of the mold (M) to close the flow control valve 104 ( At this time, the injection amount is about 99 to 100%), which means that the monomer solution (S) is not horizontal to the surface due to the flow force at the time of injection.
  • the outer surface of the mold M is matched.
  • the automatic monomer injection method and the automatic injection device of the present invention described above, a large amount of the injection amount of the monomer is injected in a short time up to a predetermined interval, and the subsequent injection is performed while gradually decreasing the injection amount of the monomer by a small amount from the subsequent interval.
  • the viscosity and shape characteristics of the mold it is possible to inject the correct amount of monomers without shortage or overflow, and as a result, the injection time of monomers can be shortened.
  • There is an advantage to be able to manufacture the lens of there is also an advantage such that the failure caused by the lack or excessive amount of monomer injection, and also does not cause malfunction of the manufacturing apparatus.
  • the fifth zone (P5) is a zone for detecting the excessive injection of the monomer solution (S), it is to detect that the error in the injection amount of the monomer solution due to the poor setting of the monomer injector or other external factors.
  • the inspection and resetting of the equipment is necessary, so the inspection signal is sent.
  • the nozzle 102 of the monomer injector 100 maintains a state in which the end of the nozzle 102 enters the cavity as shown in FIG. 5 when the monomer solution is injected, and immediately before the last step (P3). The operation is controlled to exit out of the cavity at.
  • the characteristics of the different surface shape changes according to the type of the mold and monomers are measured, and the image and the sensing area (P1 to P5) for the different surface change shapes according to the type of the mold and the type of monomer are measured in the controller. You need to save it differently.
  • V Video range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 투입된 몰드의 외주면에 테이프를 감고 그 사이에 형성된 캐비티에 모노머 용액을 주입하되 비전인식시스템을 이용하여 모노머 용액의 주입량을 정밀 제어할 수 있도록 상기 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액의 유면 변화를 비전인식시스템으로 촬영하고, 촬영된 유면 변화를 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하여 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에 일치된 경우 콘트롤러가 상기 주입기의 주입량을 단계별로 조절하면서 모노머 용액이 캐비티 내부에 주입할 수 있도록 한 것이다.

Description

광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치
본 발명은 외곽이 실링된 1쌍의 몰드 사이에 형성된 캐비티 내에 모노머 용액을 주입하여 광학재료를 제조하는 방법 및 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 비전인식시스템을 이용하여 주입되는 모노머의 유면 변화를 실시간으로 확인하면서 유면 변화에 따라 주입량을 정밀하게 제어할 수 있도록 한 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치에 관한 것이다.
광학재료에서 플라스틱 렌즈는 유리 렌즈보다 가볍고 잘 깨지지 않으며 가공성이 좋다는 장점이 있어, 근래에는 유리 렌즈보다 플라스틱 렌즈를 많이 사용하는 추세이다. 이러한 플라스틱 렌즈는 모노머(monomer)라고 하는 고분자 화합물을 몰드에 주입하여 굳힌 후 적당한 후가공을 통해 제작된다. 즉, 렌즈모양의 빈 주입공간(캐비티)을 갖는 몰드에 모노머 용액을 주입하는 방식으로 제작되는 것이다.
이에 관련된 종래기술로서 특허문헌 1(한국등록실용신안 제20-0236704호)의 '안경렌즈 제조용 몰드의 이동거리 셋팅장치'가 개시된 바 있다.
상기 특허문헌 1은 안경렌즈 제조용 유리몰드의 이격거리를 정확하게 결정하기 위하여 몰드 척을 이용해 유리몰드를 서로 이격시켜 배치한 상태로, 유리몰드의 외주면에 테이프를 접착하고 테이핑 작업이 완료된 유리몰드에 모노머 용액을 수작업으로 주입하는 방식이 소개되어 있다.
그런데 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 유리몰드 내에 모노머를 수작업으로 주입하는 기술은, 전적으로 주입자의 숙련된 정도에 의존하는 것이므로 숙련도에 따라 불량이 발생할 수 있고 작업효율이 떨어지는 문제가 있다. 특히 모노머를 매번 일정량으로 정밀 주입하는 것은 많은 숙련이 요구되므로, 미숙련자의 경우 몰드 내부에 기포가 발생할 수 있는 문제가 있다.
또한, 액상의 모노머는 인체에 유해한 휘발성 기체를 발생하므로, 오랫동안 작업할 경우 작업자의 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
특허문헌 2(한국등록특허 제10-1383132호)에는 '안경 렌즈용 모노머 자동 주입장비 및 이를 이용한 안경렌즈 생산방법'이 개시된 바 있다.
특허문헌 2는 몰드에 원료를 주입하는 공정을 자동화함으로써 제조현장에서 제품의 생산성을 증가시키고, 불량률을 감소하며, 친환경적인 제조환경을 추구하기 위한 것으로, 특허문헌 2의 장치는 몰드안착부, 테이프 탈부착부, 모노머 주입부를 포함하고, 렌즈몰드 공급단계, 몰드 안착단계, 테이프 이탈단계, 모노머 주입단계, 테이프 부착단계 , 렌즈몰드 배출단계에 의해 렌즈용 모노머를 자동으로 주입할 수 있도록 되어 있다.
한편, 특허문헌 2에서는 1쌍의 몰드가 형성하는 캐비티 내부에 모노머 용액을 주입하는 단계에서 렌즈몰드의 위치를 감지하는 변위센서(레이저 센서)를 사용하는 것에 의해 렌즈몰드의 위치를 파악하고, 제2이동부에 의해 렌즈몰드에 채워지는 원료의 수위를 감지하도록 되어 있으며, 주입노즐의 모노머 주입량은 주입량조절부에 의해 조절되도록 하되, 모노머가 일정 수위에 도달하면 모노머가 주입되는 량을 1단계인 5mm와 2단계인 10mm로 조절하도록 되어 있다.
그러나 특허문헌 2에서와 같이 변위센서를 사용하여 원료(모노머 용액)의 수위를 감지하는 경우, 모노머 용액은 물보다 점성이 높아 수위의 변화가 수평적인 변화가 아닌 2차원적인 좌우 대칭형의 포물선형을 이루게 되므로 실시간으로 수위를 정확하게 감지하기가 곤란하게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인해 주입량의 단계적 조절에도 불구하고 정확한 양으로 주입하는 것이 어려워 주입량이 부족하거나 주입량이 과도하게 되어 제품 불량 및 넘쳐흐른 모노머 용액으로 인해 주입장비가 오염됨으로써 안정적인 동작에 지장을 초래하게 될 우려가 있었다.
또, 특허문헌 3(일본등록특허 제3707189호)의 '플라스틱 제품 제조 방법 및 제조장치'에서는 플라스틱 렌즈 제조과정에서 성형용 몰드에 플라스틱 원액을 주입하는 공정을 자동화하기 위한 방법으로, 캐비티 내측의 제1,2벽부 사이의 폭을 계측하여 제1유량 및 제1시간을 설정하고, 캐비티에 제1유량으로 제1시간동안 플라스틱 원액을 주입하는 제1공정과, 제1공정에 이어 캐비티에 제1유량보다 적은 제2유량으로 플라스틱 원액을 주입하는 제2공정을 가지도록 하여 소정의 시간만 대유량으로 원액을 주입하고 그 후, 주입 종료를 향하여는 소유량으로 원액을 주입함으로써 주입 시간을 단축함과 동시에 누출량을 줄일 수 있도록 하고 있다.
한편, 특허문헌 3에 의한 주입방법에서는 캐비티 내부의 공간적인 특성을 감안하여 플라스틱 원료의 주입량과 주입시간을 단계적으로 감소시키는 것에 의해 주입시간의 단축과 누출량을 줄일 수 있도록 하고 있으나, 렌즈 제조를 위한 플라스틱 원료를 렌즈 몰드에 주입시 점성이 높은 플라스틱 원료의 유면 변화 특성을 감안하지 않음으로써 여전히 플라스틱 원료의 누출을 효과적으로 방지하지 못하거나 플라스틱 원료의 주입량을 최적으로 제어하지 못하는 단점이 있었다.
특허문헌 4(일본공개특허 제2007-80766호)의 '플라스틱 렌즈의 성형방법'에서는 마치 술잔을 기울여서 술을 따르는 것과 같은 방식으로 액상 성형 재료를 몰드 내부에 주입할 때 내부에 최대한 거품을 남겨두지 않고 충전시킬 수 있도록 초기에는 주입구가 상방 정중앙에서 약간 일측으로 벗어난 상태가 되도록 하여 주입을 시작하고, 어느 정도 주입이 진행되면 몰드를 회전시켜(기울여) 주입구가 상방 정중앙에 위치하도록 하여 원료 모노머를 충전하도록 한 플라스틱 렌즈의 성형방법이 개시되어 있다.
한편, 특허문헌 4에서는 거품이 잔류하지 않도록 원료를 주입하기에는 적절한 방법이지만 원료를 정확한 양만큼 주입하기에는 부족하다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국등록실용신안 제20-0236704호(2001.06.21.등록)
(특허문헌 2) 한국등록특허 제10-1383132호(2014.04.02.등록)
(특허문헌 3) 일본등록특허 제3707189호(2005.08.12.등록)
(특허문헌 4) 일본공개특허 제2007-80766호(2008.04.10.공개)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광학재료를 제조하기 위하여 몰드 내에 채워지는 모노머 용액의 유면 변화를 비전인식시스템을 통해 실시간으로 확인하면서 주입량을 정밀하게 제어하므로, 항상 최적 유량의 모노머가 공급되어 그만큼 고품질의 렌즈를 생산할 수 있음은 물론, 생산성이 우수하고, 불량을 거의 발생하지 않는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 이 방법에 사용되는 자동 주입장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
외곽이 실링된 1쌍의 몰드 사이에 형성된 캐비티 내에 모노머 주입기로 모노머 용액을 주입하는 방법으로서,
(a) 상기 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액의 유면 변화를 비전인식시스템으로 촬영하는 단계와;
(b) 상기 촬영된 유면 변화를 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하는 단계와;
(c) 상기 비교 결과 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상과 일치되는 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기의 주입량을 단계별로 조절하면서 모노머 용액이 캐비티 내부에 충만되도록 주입하는 단계를 포함하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 비전인식시스템은 몰드의 전면에 설치되고, 몰드의 배면에는 백라이트가 설치되어 상기 백라이트에서 조사되는 빛에 의해 몰드의 전면에 설치된 비전인식시스템이 모노머 용액의 유면이 형성하는 2차원 형상의 음영 및 몰드의 윤곽을 촬영한다.
바람직하게는, 상기 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 유면의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정되고, 상기 촬영된 유면이 상기 구역에 도달할 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기의 주입량을 설정된 다음 단계로 줄이도록 제어한다. 더욱 바람직하게는 상기 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 포물선형 유면의 어깨 부분의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정된다.
바람직하게는, 상기 주입기는 모노머 용액의 주입시 노즐 말단이 캐비티 내부에 진입한 상태를 유지하고, 마지막 단계의 직전단계에서 캐비티 외부로 이탈하도록 제어된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 1쌍의 몰드는 점착 테이프로 실링되어 공급된다. 이 경우 바람직하게는, 모노머 용액의 주입 직전에 상기 점착 테이프가 부분적으로 개방된 상태에서 모노머 주입기의 노즐이 캐비티로 삽입되어 모노머 용액이 주입된 후 재실링된다.
또한, 본 발명은
외곽이 실링된 1쌍의 몰드 사이에 형성된 캐비티 내에 모노머 주입기로 모노머 용액을 주입하기 위한 장치로서,
상기 몰드의 캐비티에 모노머 용액을 주입하기 위한 모노머 주입기와;
상기 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액의 유면 변화를 촬영하기 위한 비전인식시스템과;
상기 비전인식시스템에서 촬영된 유면 변화 영상을 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하고, 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상과 일치되는 경우 상기 모노머 주입기의 주입량을 단계적으로 조절하기 위한 콘트롤러;를 포함하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 1쌍의 몰드는 외곽이 점착 테이프로 실링된 것이며, 상기 자동 주입장치는 상기 몰드에서 점착 테이프를 일부 떼어내 모노머 주입구를 형성하고 모노머 용액의 주입 후 떼어낸 점착 테이프를 재부착하는 테이프 탈부착기를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 테이프 탈부착기는 점착 테이프의 일측을 잡아서 떼고 다시 원래의 상태로 부착할 수 있도록 작동하는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 손목의 회전동작과 유사한 동작을 할 수 있도록 하기 위한 서보 모터를 포함한다.
바람직하게는, 상기 테이프 탈부착기는 점착 테이프의 재부착시 몰드 외곽에의 밀착을 위한 로울러를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면 점성을 갖는 모노머 용액을 몰드 내부의 캐비티에 주입 시 모노머 용액의 유면 변화를 실시간으로 촬영하는 것에 의해 유면 변화에 따라 주입량을 단계적으로 조절함으로써 모노머 용액의 주입량이 넘치지도 모자라지도 않게 정확하게 주입되므로 균일한 품질의 렌즈를 생산할 수 있고, 모노머의 주입속도를 향상시킬 수 있어 모노머 주입작업의 효율성을 극대화할 수 있다. 이에 따라 모노머 용액의 주입량 부족으로 인한 불량의 방지와 더불어 모노머 용액의 과도한 주입으로 인하여 발생하는 장비의 이상동작이나 고장을 예방할 수 있다.
또한, 몰드의 투입에서 테이핑, 테이프의 탈거와 모노머의 주입 및 테이프의 재부착 작업과, 모노머가 주입된 몰드의 배출작업을 전부 자동화 및 기계화할 수 있으므로, 이에 따른 인건비의 절감 및 수작업 시 작업자가 약품에 노출되는 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 렌즈 제조장치의 평면 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 렌즈 제조장치의 입체 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 렌즈 제조과정을 도시한 플로우차트,
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 모노머 자동주입장치의 요부 구성도,
도 5는 도 4에서 몰드 캐비티에 모노머 용액이 주입되는 상태를 개략적으로 도시한 정면도,
도 6은 본 발명에서 모노머 용액의 단계적 주입상태를 도시한 확대도,
도 7은 본 발명에서 모노머 용액의 단계적 주입량 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 모노머 자동 주입방법 및 자동 주입장치가 적용된 렌즈 제조장치의 전체적인 구성이 개략적으로 도시되어 있고, 도 3에는 도 1 및 도 2에 도시된 렌즈 제조장치에서의 렌즈제조공정이 순차적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명에 의한 모노머 자동주입장치가 도시되어 있는바, 도시된 렌즈 제조장치는 몰드(도 4 내지 도 6 참조)가 다수 안치된 트레이 로더(10)와, 상기 트레이 로더(10)로부터 몰드를 파지하여 들어올리기 위한 로더 피커(20)와, 상기 로더 피커(20)에서 공급된 1쌍의 몰드를 정렬하여 테이핑하기 위한 공정으로 이송하기 위한 제1트랜스퍼(30)와, 상기 제1트랜스퍼(30)에 의해 이송된 1쌍의 몰드를 정렬시켜 외곽에 점착 테이프를 부착하기 위한 테이프 부착 유닛(40)과, 상기 테이프 부착 유닛(40)으로 점착 테이프를 공급하기 위한 테이프 로딩 유닛(50)과, 상기 테이프 부착 유닛(40)에서 외곽이 테이핑된 몰드를 다음 공정으로 이송하기 위한 제2 및 제3트랜스퍼(60,70)와, 상기 제3트랜스퍼(70)에서 이송된 몰드를 반전시키기 위한 반전기(80)와, 상기 반전기(80)에 의해 반전된 몰드를 세워서 파지한 상태에서 상측의 점착 테이프(T)를 부분적으로 떼어내고 다시 부착하기 위한 테이프 탈부착기(90)와, 상기 테이프 탈부착기(90)에 의해 주입구(I)가 확보된 몰드(M) 내부의 캐비티에 모노머 용액(S)을 주입하기 위한 모노머 주입기(100)와, 상기 모노머 주입기(100)에서 모노머가 주입되고 테이프 탈부착기(90)로 점착 테이프(T)가 폐쇄된 몰드(M)를 언로딩하기 위한 언로더 피커(110) 및 트레이 언로더(120)를 포함하여 이루어져 있다.
상기 트레이 로더(10), 로더 피커(20), 제1트랜스퍼(30), 테이프 부착 유닛(40), 테이프 로딩 유닛(50), 제2,3트랜스퍼(60,70) 및 반전기(80)와 언로더 피커(110), 트레이 언로더(120)는 본 발명이 속한 렌즈제조분야에서 암수형 몰드의 로딩, 이송, 외곽 테이핑, 반전 및 언로딩을 위한 일반적인 메커니즘으로 구성된 것이므로 이에 대한 구체적인 도시와 세부적인 설명은 생략하기로 하며, 도 1 및 도 2에 도시된 렌 즈제조장치에서는 도 3에 도시된 바와같이 몰드의 로딩(S10), 테이핑(S20), 테이프 개방(S30), 모노머 주입(S40), 테이프 폐쇄(S50), 및 몰드 언로딩(S60) 단계를 거쳐 렌즈를 제조하게 되고, 후속 공정으로 모노머의 경화 후 몰드로부터 분리하는 공정을 거치면 렌즈를 완성하게 된다.
다만, 이들 구성부에 대하여 간단하게 설명하면, 상기 트레이 로더(10)는 트레이에 다수의 암수형 몰드를 진공 흡인 방식으로 적재하여 적재위치로 공급하고, 로더 피커(20)가 적재 위치에 로딩된 몰드를 집어올려 제1트랜스퍼(30)로 전달하도록 되어 있는데, 암수형 몰드에 부여된 바코드를 바코드 리더가 인식하여 암형 몰드 1개와 수형 몰드 1개를 순차적으로 집어 올려 제1트랜스퍼(30)로 전달하게 된다.
상기 제1트랜스퍼(30)는 로더 피커(20)에서 전달받은 몰드를 테이프 부착 유닛(40)으로 이송하고, 상기 테이프 부착 유닛(40)은 1쌍의 암수형 몰드를 상,하부에서 진공흡인 방식으로 집은 상태에서 전극신호로 몰드 사이의 위치(간격)을 조정한 후 스텝모터를 사용하여 상,하의 암수형 몰드 외곽에 점착 테이프를 감아 몰드 내부에 모노머 용액을 충전하기 위한 캐비티를 형성한다.
상기 테이프 로딩 유닛(50)은 투명 점착 테이프를 상기 테이프 부착 유닛(40)으로 공급하는 것으로, 릴 상태로 말린 점착 테이프를 풀어서 공급하고 테이핑 작업이 완료되면 커터로 절단한다.
상기 제2트랜스퍼(60)와 제3트랜스퍼(70)는 테이프 부착 유닛(40)에서 배출된 몰드를 반전기(70)로 이송하는 역할을 하기 위한 것이고, 상기 반전기(80)는 테이프가 부착된 몰드를 상하로 반전시키기 위한 것으로, 몰드 제품이 제3트랜스퍼(70)에 안착되기 전에 몰드 외곽에 감긴 테이프의 남는 위치가 상부를 향하도록 하여 모노머 주입기(100)의 척에서 클램핑시 간섭이 발생하지 않도록 하게 된다.
한편, 상기 제3트랜스퍼(70)는 모노머 용액의 주입이 완료된 몰드를 언로더 피커(110)가 집어올리기 위한 위치까지 이송하는 역할을 겸한다.
상기 언로더 피커(110)는 모노머 주입기(100)에 의해 모노머 용액의 주입이 완료되고 테이프가 재부착된 몰드를 진공흡인 방식으로 트레이 언로더(120) 상의 트레이로 이송하고, 트레이 언로더(120)는 이재 위치에서 몰드를 받은 후 몰드의 적재가 완료되면 트레이를 외부로 배출하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 렌즈제조장치에서는 몰드의 투입에서 이송 및 배출방식이 트레이에 적재된 몰드를 피커와 트랜스퍼를 이용하여 모노머 주입장치 쪽으로 공급하고, 모노머의 주입 완료 후 다시 트랜스퍼와 피커를 이용하여 트레이에 언로딩하는 방식을 사용하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 컨베이어 방식을 이용하여 몰드를 모노머 주입장치로 이송하고 모노머 주입후 다시 컨베이어 방식으로 배출하는 방식의 렌즈제조장치에 적용할 수도 있음은 물론이다.
이하에서는 렌즈제조장치의 주요부인 모노머 자동 주입장치와 이 자동 주입장치에서 모노머를 몰드 내 캐비티에 주입하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 모노머 자동 주입장치가 도시되어 있는데, 이는 외곽이 점착 테이프(T)로 실링된 1쌍의 몰드(M)에서 점착 테이프(T)를 일부 떼어내 모노머 주입을 위한 주입구(I)를 형성하고, 상기 주입구(I)를 통해 몰드(M) 내부의 캐비티에 모노머 용액(S)을 주입한 후 떼어낸 점착 테이프(T)를 재부착하는 테이프 탈부착기(90)와;
상기 몰드(M)의 캐비티에 모노머 용액(S)을 주입하기 위한 모노머 주입기(100)와;
상기 몰드(M)의 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액(S)의 유면 변화를 촬영하기 위한 비전인식시스템(130)과;
상기 비전인식시스템(130)에서 촬영된 유면 변화 영상을 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하고, 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에 일치된 경우 상기 모노머 주입기(100)의 주입량을 단계적으로 조절하기 위한 콘트롤러(미도시됨);를 포함하여 이루어져 있다.
상기 테이프 탈부착기(90)는 점착 테이프(T)의 일측을 잡아서 떼고 다시 원래의 상태로 부착할 수 있도록 공압에 의해 작동하는 그리퍼(92)와, 상기 그리퍼(92)를 손목의 회전동작과 유사한 동작을 할 수 있도록 하기 위한 서보 모터(94)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 테이프 탈부착기(90)는 몰드(M) 쪽으로의 접근과 이격을 위한 전후 진퇴동작과, 몰드 외곽의 점착 테이프를 떼고 다시 붙이기 위한 좌우 슬라이딩 동작 및 상하 승강동작이 이루어지도록 도면상에는 도시되어 있지 않으나 전후진 실린더와 Y축 직교로봇 및 Z축 직교 로봇이 구비되어 있다.
상기 모노머 주입기(100)는 제3트랜스퍼(70)에서 공급된 몰드(M)를 척(G)이 수직으로 세워진 상태를 유지하도록 파지하고, 이와 같은 상태에서 모노머의 주입을 위하여 상부로 상승하여 주입 위치에 대기하며, 주입 위치에서 주입구(I)를 확보하기 위하여 상술한 테이프 탈부착기(90)에 의해 점착 테이프(T)의 탈거작업이 이루어지게 되고, 점착 테이프(T)가 탈거된 상태에서 모노머 주입기(100)가 하강하여 노즐(102)이 상기 주입구(I)의 내부로 삽입되어 모노머 용액(S)의 주입이 이루어지도록 되어 있으며, 유량조절밸브(104)에 의해 모노머 용액(S)의 주입량과 주입시간이 조절되게 된다.
상기 유량조절밸브(104)의 제어는 도시 생략된 콘트롤러에 의해 이루어지게 되는데, 상기 콘트롤러는 비전인식시스템(130)에서 감지되는 영상신호에 의해 피드백 제어가 이루어지게 되는바, 이에 대하여는 후술하기로 한다.
또, 상기 척(G)은 상술한 테이프 탈부착기(90)에 의해 점착 테이프(T)의 재부착시 도시 안 된 회전실린더에 의해 수평회전하면서 점착 테이프(T)가 원래의 상태로 부착될 수 있도록 보조하게 되며, 상기 테이프 탈부착기(90)에는 점착 테이프(T)의 재부착시 몰드(M) 외곽에의 밀착을 위한 로울러(도시 생략됨)가 구비되어 점착 테이프(T)의 외측을 눌러주게 된다.
상기 비전인식시스템(130)은 수직으로 세워진 몰드(M)의 전면(전방)에 설치되고, 몰드(M)의 배면에는 백라이트(132)가 설치되어 있어 상기 백라이트(132)에서 조사되는 빛에 의해 몰드(M)의 전면에 설치된 비전인식시스템(130)이 몰드(M) 내부에 주입되는 모노머 용액(S)의 유면이 형성하는 2차원 형상의 음영 및 몰드(M)의 외부 윤곽을 촬영하여 콘트롤러로 영상신호를 전송한다.
한편, 상기 비전인식시스템(130)은 테이프 탈부착기(90)와의 간섭이 발생하지 않도록 공압실린더 등에 의해 좌우 방향으로 슬라이딩 동작이 이루어지도록 구성되어 있어 모노머 주입기(100)에 의한 주입동작시 몰드(M)와 백라이트(132)가 이루는 선상에 정렬되고 점착 테이프의 분리와 재부착동작시에는 대기 위치로 복귀하게 된다.
상기 콘트롤러는 비전인식시스템(130)에서 촬영된 유면 변화 영상을 미리 저장된 모노머 용액(S)의 단계별 유면 변화형상과 비교하게 되는데, 몰드(M)의 캐비티로 주입되는 모노머 용액(S)의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에 일치된 경우, 상기 모노머 주입기(100)의 유량조절밸브(104)의 주입량을 단계별로 조절하면서 모노머 용액(S)이 캐비티 내부에 충만되도록 주입하게 된다.
본 실시 예에서 상기 모노머 주입기(100)의 노즐(102)을 통해 몰드(M)의 캐비티로 주입되는 모노머 용액(S)은 소정의 점도(점성)를 갖는 액체로, 도 5에 점선과 화살표로 도시된 바와 같이 수평선 형태가 아닌 포물선과 같은 2차원 형태의 유면변화가 이루어지면서 캐비티 내부에 채워지게 된다.
즉, 모노머 주입기(100)의 노즐(102)에서 하향 배출되는 모노머 용액(S)은 몰드(M) 내부가 형성하는 원형 단면(도 5에서와 같이 정면에서 볼때)의 공간(캐비티)에 채워질 때, 일반 물이나 기타 유체보다 점성이 상대적으로 높으므로 유적이 끊기지 않은 상태로 먼저 중간부분의 유면이 노즐(102) 말단위치에 해당하는 만큼 높은 상태이고, 좌우측 어깨부분은 낮은 유면(L)을 이루는 이른바 포물선형(parabola)의 유면을 이루게 되고, 모노머 용액(S)의 주입이 진행되면서 좌우측의 유면이 화살표를 따라서 점차적으로 높아지게 되며, 이때 캐비티 내부의 공기는 주입구(I)를 통해 외부로 배출되는데, 모노머 용액(S)이 캐비티에 채워질 때 유면 변화(주입량)를 측정하기 위해서는 포물선형의 유면(L)을 추적하는 것이 정확하므로 이 포물선형의 유면 변화 측정을 위해서 유면(L)의 어깨 부분에 여러 지점을 타킷으로 지정할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 포물선형을 이루는 모노머 용액(S)의 유면이 형성하는 어깨부분의 유면 변화 형상을 측정하여 이를 토대로 주입량을 다단계로 변화시킴으로써 모노머 용액의 주입량을 부족하지 않고 과도하지 않게 정확한 양만큼만 공급하도록 제어할 수 있도록 한 것이다.
도 5에서 부호 V는 비전인식시스템(130)에서 촬영되는 영상 범위 또는 모니터상에 디스플레이되는 영상 범위를 나타낸 것으로, 도 5에 예시한 바와 같은 경향을 갖는 모노머 용액의 유면 변화(레벨)를 측정하여 유면 변화에 따른 단계적인 주입량 제어를 위해서는 도 6에 도시된 바와 같이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입시 형성되는 유면의 어깨 부분의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역(P1,P2,P3,P4,P5)이 설정되어 있고, 비전인식시스템(130)에서 실시간으로 촬영된 유면(L1,L2,L3,L4,L5)이 상기 구역(P1,P2,P3,P4)에 도달할 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기(100)의 주입량을 설정된 다음 단계로 조절함으로써 모노머 용액이 렌즈 몰드의 캐비티 내에 정확한 양만큼 채워질 수 있게 된다.
도 7에는 도 6에 도시된 유면변화형상에 따른 모노머 용액의 주입량이 변화되는 상태가 도시되어 있는데, 도 6에서 실제 주입되는 모노머 용액의 유면(L1)이 제1구역(P1)에 도달할 때까지의 주입량은 전체 주입량의 약 90%이고, 제1구역(P1)에 모노머 용액의 유면(L1)이 도달하게 되면 콘트롤러가 모노머 주입기(100)의 유량조절밸브(104)의 개도를 줄여서 주입량을 1차로 감소시키게 되며, 다시 제2구역(P2)에 모노머 용액의 유면(L2)이 도달하게 되면 콘트롤러가 모노머 주입기(100)의 유량조절밸브(104)의 개도를 더 줄여서 주입량을 2차로 감소시키게 되며(이때의 주입량은 약 95%), 다시 제3구역(P3)에 모노머 용액의 유면(L3)이 도달하게 되면 콘트롤러가 모노머 주입기(100)의 유량조절밸브(104)의 개도를 더 줄여서 주입량을 3차로 감소시키게 되며(이때의 주입량은 약 98%), 제4구역(P4) 즉, 몰드(M)의 최상단보다 약간 낮은 지점의 외곽에 접한 위치에 모노머 용액의 유면(L4)이 도달하게 되면 유량조절밸브(104)를 폐쇄하게 되는데(이때의 주입량 약 99~100%), 이는 모노머 용액(S)이 주입시의 유동력에 의해 유면이 수평을 이루지 않고 파형(L4와 같은 상태)을 이루므로 유동을 멈추게 되면 표면장력에 의해 유면이 몰드(M)의 외곽면에 일치하게 된다.
상술한 본 발명의 모노머 자동 주입방법 및 자동 주입장치에 따르면 일정한 구간까지는 모노머의 주입량 대부분을 단시간 내에 다량으로 주입하고, 그 이후의 구간부터는 모노머의 주입량을 소량씩 단계적으로 감소시키면서 주입하게 됨으로써 모노머의 점도와 몰드의 형상 특성에 맞게 모노머의 주입량이 부족하지도 않고 넘치지도 않게 정확한 양을 주입할 수 있으며, 결과적으로도 모노머의 주입시간을 단축할 수 있으므로 공정시간 단축에 따른 생산성 향상과 더불어 균일한 품질의 렌즈를 제조할 수 있게 되는 이점이 있으며, 모노머 주입량의 부족이나 과도에 따른 불량발생 및 제조장치의 오동작 또한 유발하지 않게 되는 등의 이점도 있다.
한편, 제5구역(P5)은 모노머 용액(S)이 과도하게 주입되는 것을 감지하기 위한 구역으로, 모노머 주입기의 세팅불량이나 기타 외부 요인에 의해 모노머 용액의 주입량에 오류가 발생하는 것을 감지하게 되며, 제5구역(P5)에 모노머 용액의 유면이 감지되면 의해 장비의 점검 및 재세팅이 필요하므로 점검신호를 송출한다.
또, 상기 모노머 주입기(100)의 노즐(102)은 모노머 용액의 주입시 도 5에 도시된 바와 같이 노즐(102) 말단이 캐비티 내부에 진입한 상태를 유지하고, 마지막 단계의 직전단계(P3)에서 캐비티 외부로 이탈하도록 동작이 제어된다.
본 실시 예에서는 가상의 몰드를 상정하여 모노머 용액의 주입량을 단계적으로 제어하는 방법을 설명하고 있으나, 안경 렌즈를 제작하기 위한 몰드의 단면 형상은 다양하므로 캐비티의 용적과 캐비티 내부 형상도 다르고, 모노머의 종류에 따라서 점도(점성)도 다르므로 모노머의 주입시 유면 변화 형상도 달라지게 된다.
따라서, 몰드와 모노머의 종류에 따라 각기 다른 유면 형상의 변화에 대한 특성을 측정하고, 이를 콘트롤러에 몰드의 종류와 모노머의 종류에 따라 각기 다른 유면 변화 형상에 대한 영상과 감지 구역(P1~P5)을 다르게 세팅해서 저장할 필요가 있다.
[부호의 설명]
10 : 트레이 로더
20 : 로더 피커
30 : 제1트랜스퍼
40 : 테이프 부착 유닛
50 : 테이프 로딩 유닛
60 : 제2트랜스퍼
70 : 제3트랜스퍼
80 : 반전기
90 : 테이프 탈부착기
92 : 그리퍼
94 : 서보 모터
100 : 모노머 주입기
102 : 노즐
104 : 유량조절밸브
110 : 언로더 피커
120 : 트레이 언로더
130 : 비전인식시스템
132 : 백라이트
G : 척
I : 주입구
L,L1~L5 : 유면
M : 몰드
P1~P5: 구역
S : 모노머 용액
T : 점착 테이프
V : 영상 범위

Claims (15)

  1. 외곽이 실링된 1쌍의 몰드 사이에 형성된 캐비티 내에 모노머 주입기로 모노머 용액을 주입하는 방법으로서,
    (a) 상기 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액의 유면 변화를 비전인식시스템으로 촬영하는 단계와;
    (b) 상기 촬영된 유면 변화를 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하는 단계와;
    (c) 상기 비교 결과 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상과 일치되는 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기의 주입량을 단계별로 조절하면서 모노머 용액이 캐비티 내부에 충만되도록 주입하는 단계를 포함하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비전인식시스템은 몰드의 전면에 설치되고, 몰드의 배면에는 백라이트가 설치되어 상기 백라이트에서 조사되는 빛에 의해 몰드의 전면에 설치된 비전인식시스템이 모노머 용액의 유면이 형성하는 2차원 형상의 음영 및 몰드의 윤곽을 촬영하는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 유면의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정되고, 상기 촬영된 유면이 상기 구역에 도달할 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기의 주입량을 설정된 다음 단계로 조절하는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 포물선형 유면의 어깨 부분의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모노머 주입기는 모노머 용액의 주입 시 노즐 말단이 캐비티 내부에 진입한 상태를 유지하고, 마지막 단계의 직전단계에서 캐비티 외부로 이탈하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1쌍의 몰드는 점착 테이프로 실링되어 공급되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    모노머 용액의 주입 직전에 상기 점착 테이프가 부분적으로 개방된 상태에서 모노머 주입기의 노즐이 캐비티로 삽입되어 모노머 용액이 주입된 후 재실링되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법.
  8. 외곽이 실링된 1쌍의 몰드 사이에 형성된 캐비티 내에 모노머 주입기로 모노머 용액을 주입하기 위한 장치로서,
    상기 몰드의 캐비티에 모노머 용액을 주입하기 위한 모노머 주입기와;
    상기 캐비티 내에 주입되는 모노머 용액의 유면 변화를 촬영하기 위한 비전인식시스템과;
    상기 비전인식시스템에서 촬영된 유면 변화 영상을 미리 저장된 모노머 용액의 단계별 유면 변화형상과 비교하고, 주입되는 모노머 용액의 유면 변화형상이 미리 저장된 모노머 유면 변화형상과 일치되는 경우 상기 모노머 주입기의 주입량을 단계적으로 조절하기 위한 콘트롤러;를 포함하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 몰드의 배면에 설치된 백라이트를 더 포함하며,
    상기 비전인식시스템은 몰드의 전면에 설치되어 상기 백라이트에서 조사되는 빛에 의해 모노머 용액의 유면이 형성하는 2차원 형상의 음영과 몰드의 윤곽을 촬영하는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 콘트롤러에 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 유면의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정되고, 상기 촬영된 유면이 상기 구역에 도달할 경우 콘트롤러가 상기 모노머 주입기의 주입량을 설정된 다음 단계로 조절하는 것을 특징으로 하는 렌광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 콘트롤러에 미리 저장된 모노머 유면 변화형상에는 모노머 용액의 주입 시 형성되는 포물선형 유면의 어깨 부분의 복수의 지점에 주입량을 단계별로 변화시키기 위한 구역이 설정되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 1쌍의 몰드는 외곽이 점착 테이프로 실링된 것이며,
    상기 몰드에서 점착 테이프를 일부 떼어내 모노머 주입구를 형성하고 모노머 용액의 주입 후 떼어낸 점착 테이프를 재부착하는 테이프 탈부착기를 더 포함하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 테이프 탈부착기는 점착 테이프의 일측을 잡아서 떼고 다시 원래의 상태로 부착할 수 있도록 작동하는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 손목의 회전동작과 유사한 동작을 할 수 있도록 하기 위한 서보 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 테이프 탈부착기는 점착 테이프의 재부착시 몰드 외곽에의 밀착을 위한 로울러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 모노머 주입기로 공급되는 몰드는 컨베이어에 의해 개별적으로 공급되거나 다수가 트레이에 적재된 상태로 공급되는 것을 특징으로 하는 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입장치.
PCT/KR2018/004609 2017-05-12 2018-04-20 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치 WO2018208030A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880030730.2A CN110612197B (zh) 2017-05-12 2018-04-20 光学材料用单体的模具自动注入方法以及自动注入装置
JP2019562546A JP6936874B2 (ja) 2017-05-12 2018-04-20 光学材料用モノマーの自動注入方法及び自動注入装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170059594 2017-05-12
KR10-2017-0059594 2017-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018208030A1 true WO2018208030A1 (ko) 2018-11-15

Family

ID=64104807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/004609 WO2018208030A1 (ko) 2017-05-12 2018-04-20 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6936874B2 (ko)
KR (1) KR102081498B1 (ko)
CN (1) CN110612197B (ko)
WO (1) WO2018208030A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3875259A4 (en) * 2018-10-29 2021-12-22 KOC Solution Co., Ltd. METHOD OF AUTOMATIC INJECTION OF MONOMER FOR OPTICAL MATERIAL INTO A MOLD

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113843948B (zh) * 2020-06-25 2023-07-28 株式会社大镐技术 透镜及模具移送系统
KR20230141020A (ko) 2022-03-31 2023-10-10 주식회사 엠엘텍 플라스틱 렌즈의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6162376A (en) * 1999-02-24 2000-12-19 Mead Opthalmics Compression molding of optical lenses
JP2003220629A (ja) * 2002-01-30 2003-08-05 Nissei Plastics Ind Co 樹脂流れの観察方法
JP2006218678A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Seiko Epson Corp 合成樹脂成形物製造装置
US20080152918A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 The Boeing Company Infusion monitoring system and method
KR20140023727A (ko) * 2012-08-17 2014-02-27 한국기초과학지원연구원 안경 렌즈용 모노머 자동 주입장비 및 이를 이용한 안경렌즈 생산방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09254169A (ja) * 1996-03-26 1997-09-30 Toray Ind Inc プラスチック原料液注入方法および装置
JP3707189B2 (ja) 1997-03-26 2005-10-19 セイコーエプソン株式会社 プラスチック製品の製造方法および製造装置
KR200236704Y1 (ko) 2001-03-30 2001-10-10 민병직 안경렌즈 제조용 몰드의 이동거리 셋팅장치
JP2004209968A (ja) * 2002-12-18 2004-07-29 Seiko Epson Corp プラスチックレンズの製造方法及び原料貯蔵供給装置
CN101648421B (zh) * 2004-06-08 2014-10-15 Hoya株式会社 塑料透镜的制造方法、成形用密封垫片及成形模、原料液注入夹具、成形模保持夹具
CZ297180B6 (cs) * 2004-12-10 2006-09-13 S. K. Y. Polymers, Inc. Zpusob výroby implantovatelné intraokulární planární/ konvexní, bikonvexní, planární/ konkávní nebokonvexní/ konkávní cocky, otevrená forma k provádení tohoto zpusobu a cocka vyrobitelná tímto zpusobem
JP2007080766A (ja) 2005-09-16 2007-03-29 Dainippon Printing Co Ltd 導電性パターン形成用金属箔シート
CN101251497B (zh) * 2008-03-19 2011-04-06 中国科学院上海光学精密机械研究所 光学玻璃均匀性测试装置及其测试方法
CN102369099B (zh) * 2009-03-31 2014-12-03 Hoya株式会社 渐进多焦眼镜镜片的制造方法
BR112014018872B1 (pt) * 2012-02-02 2021-03-02 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc método para produzir composição para material ótico, método para produzir material ótico, material ótico obtenível através de tal método e lente de óculos
JP6194289B2 (ja) * 2014-08-08 2017-09-06 東レプラスチック精工株式会社 樹脂製スラストワッシャー

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6162376A (en) * 1999-02-24 2000-12-19 Mead Opthalmics Compression molding of optical lenses
JP2003220629A (ja) * 2002-01-30 2003-08-05 Nissei Plastics Ind Co 樹脂流れの観察方法
JP2006218678A (ja) * 2005-02-09 2006-08-24 Seiko Epson Corp 合成樹脂成形物製造装置
US20080152918A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 The Boeing Company Infusion monitoring system and method
KR20140023727A (ko) * 2012-08-17 2014-02-27 한국기초과학지원연구원 안경 렌즈용 모노머 자동 주입장비 및 이를 이용한 안경렌즈 생산방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3875259A4 (en) * 2018-10-29 2021-12-22 KOC Solution Co., Ltd. METHOD OF AUTOMATIC INJECTION OF MONOMER FOR OPTICAL MATERIAL INTO A MOLD

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180124703A (ko) 2018-11-21
JP6936874B2 (ja) 2021-09-22
CN110612197B (zh) 2021-07-02
CN110612197A (zh) 2019-12-24
KR102081498B1 (ko) 2020-02-25
JP2020523211A (ja) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018208030A1 (ko) 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법 및 자동 주입장치
JP2505051B2 (ja) 半導体素子用樹脂封止装置及び半導体装置の製造方法
WO2019177288A1 (ko) 배터리 셀의 리크 검사 장치 및 리크 검사 방법
WO2017200274A2 (ko) 곡면패널 합착유닛과 이를 포함하는 곡면패널 합착장치
CN105668237A (zh) 全自动丝网印刷机
WO2014148857A1 (ko) 기판과 기판 반송용 트레이 반송장치 및 반송방법
KR20170092974A (ko) 콘택트렌즈 성형용 몰드 자동 결합장치
WO2013042906A2 (ko) Fpc에 부재플레이트를 부착하기 위한 부재플레이트 부착장치 및 이에 이용되는 부재플레이트 분리 유닛과 프레스 유닛
WO2013154263A1 (ko) 사출금형의 찌꺼기 제거장치 및 방법
WO2020091362A1 (ko) 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법
WO2017052090A1 (ko) 소자핸들러
WO2020071670A1 (ko) 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법
CN114894812B (zh) 一种基于aoi检测的接驳工装及检测系统
WO2017023130A1 (ko) 프로브핀 본딩 장치
CN211442911U (zh) 一种全自动辅料贴覆机
KR101046932B1 (ko) 도광판의 제조공정
WO2019221403A1 (ko) 아크릴계 광학재료용 모노머의 몰드 자동 주입방법
WO2021071015A1 (ko) 3d 포밍필름 제조 장치 및 이를 이용한 3d 포밍필름 제조 방법
CN105666103A (zh) 用于lcd的生产系统
WO2015130138A1 (ko) 얼라이너 구조 및 얼라인 방법
WO2011037309A1 (ko) 콘택트렌즈 반몰드식 제조 자동화 시스템
CN111114114A (zh) 全自动流水线视觉移印系统及移印工艺
WO2020032450A1 (ko) 알릴디글리콜카보네이트 모노머의 몰드 자동 주입방법
WO2018062675A1 (ko) 광 모듈 장치를 포함한 광케이블의 제조장치 및 이를 이용한 광 모듈 장치를 포함한 광케이블의 제조방법
CN220963258U (zh) 一种显示面板封装系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18799015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019562546

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18799015

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1