KR102313635B1 - 비구면렌즈의 제조 설비 및 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비구면렌즈의 제조 공정에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정은 1차 제품을 사출 성형하기 위한 제1 캐비티와 2차 제품을 사출 성형하기 위한 제2 캐비티를 동일한 금형에 구비하여 차량용 램프에 적용되는 비구면렌즈를 제조하는 공정에 있어서, 상기 1차 제품을 상기 제2 캐비티에 제품취출지그가 장착된 제1 운반 로봇을 통해 인서트하는 인서트 단계; 사출기에서 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티 각각에 수지를 주입하여 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 사출 성형하는 사출 성형 단계; 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품 및 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출하는 취출 단계; 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 1차 제품의 게이트를 1차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 1차 커팅 단계; 상기 1차 커팅 단계에서 커팅된 1차 제품을 냉각부에서 냉각하는 냉각 단계; 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 2차 제품의 게이트를 2차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 2차 커팅 단계; 상기 2차 커팅 단계에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 비전 검사기를 통해 수행하는 검사 단계; 및 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 제2 운반 로봇을 통해 운반하여 적재부에 적재되는 적재 단계를 포함하고, 상기 사출 성형 단계는 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 동시에 사출 성형하되, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품은 상기 인서트 단계에서 상기 제2 캐비티에 인서트된 1차 제품에 추가적인 사출 성형을 한 제품인 것을 특징으로 한다.

Description

비구면렌즈의 제조 설비 및 공정{Manufacturing Facility and Process of Aspherical Lens}

본 발명은 비구면렌즈의 제조 기술에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 비구면렌즈를 이중 사출 성형을 통해 제조하는 기술에 대한 것이다.

일반적으로 차량용 램프에 사용되는 비구면렌즈 제작 방법에는 이중 사출 성형과 인서트 사출 성형이 있다.

인서트 사출 성형은, 금형 내에서 수지계열과 수지계열 이외의 부품, 예를 들어 금속, 케이블, 폴리염화바이페닐(polychlorinated biphenyl), 자석 등을 일체화 하는 성형방법이다.

이중 사출 성형은, 이중 및 이색의 수지를 사용하여 한번의 사이클을 통해 제품을 성형하는 금형을 말하는데, 이는 2개의 사출 장치와 가동판에 회전기구를 설치한 구조의 사출기 또는 코어나 슬라이드 구조를 이용하여 이중 사출을 가능하게 설치된 금형으로 1차 성형품과 2차 캐비티 공간에 2차 수지를 충진하여 성형하게 된다.

이때, 종래의 이중 사출 성형 공법은 2개의 사출 장치를 이용하여 1차 성형품을 제조한 뒤 2차 성형품을 제조하는 방식을 채택하고 있다. 따라서, 종래의 이중 사출 성형 공법은 비구면렌즈의 제작 시간 및 제조 원가가 증가하는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2012-0099940호 (2012.09.12.)

본 발명은 1개의 사출 장치를 이용하여 1차 성형품 및 2차 성형품을 동시에 제조하는 비구면렌즈의 제조 설비 및 공정을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정은 1차 제품을 사출 성형하기 위한 제1 캐비티와 2차 제품을 사출 성형하기 위한 제2 캐비티를 동일한 금형에 구비하여 차량용 램프에 적용되는 비구면렌즈를 제조하는 공정에 있어서, 상기 1차 제품을 상기 제2 캐비티에 제품취출지그가 장착된 제1 운반 로봇을 통해 인서트하는 인서트 단계; 사출기에서 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티 각각에 수지를 주입하여 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 사출 성형하는 사출 성형 단계; 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품 및 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출하는 취출 단계; 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 1차 제품의 게이트를 1차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 1차 커팅 단계; 상기 1차 커팅 단계에서 커팅된 1차 제품을 냉각부에서 냉각하는 냉각 단계; 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 2차 제품의 게이트를 2차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 2차 커팅 단계; 상기 2차 커팅 단계에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 비전 검사기를 통해 수행하는 검사 단계; 및 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 제2 운반 로봇을 통해 운반하여 적재부에 적재되는 적재 단계를 포함하고, 상기 사출 성형 단계는 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 동시에 사출 성형하되, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품은 상기 인서트 단계에서 상기 제2 캐비티에 인서트된 1차 제품에 추가적인 사출 성형을 한 제품인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 인서트 단계에서 인서트 되는 1차 제품은 상기 냉각 단계에서 냉각된 1차 제품인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제품취출지그는 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하기 위한 제1 취출부, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하기 위한 제2 취출부 및 상기 냉각 단계에서 냉각된 1차 제품을 인서트하기 위한 인서트부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 인서트 단계는 상기 취출 단계에서 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품을 취출한 후, 상기 제품취출지그의 인서트부에 장착된 1차 제품을 상기 제2 캐비티에 인서트하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 운반하여 1차 제품 안착 지그에 안착시키는 1차 안착 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 운반하여 2차 제품 안착 지그에 안착시키는 2차 안착 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 운반 로봇은 상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 1차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 2차 제품 안착 지그에 안착시키는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 1차 제품 커팅기는 상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 1차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 1차 제품의 게이트를 커팅하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 2차 제품 커팅기는 상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 2차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 2차 제품의 게이트를 커팅하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정은 제1 캐비티 및 제2 캐비티를 포함하는 금형을 포함하고, 상기 제1 캐비티에 수지를 주입하여 1차 제품을 사출 성형하고, 상기 제2 캐비티에 수지를 주입하여 2차 제품을 사출 성형하는 사출기; 상기 사출기에서 사출 성형된 1차 제품 및 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품을 취출 및 운반하는 제1 운반 로봇; 상기 제1 운반 로봇에서 운반된 1차 제품의 게이트를 커팅하는 1차 제품 커팅기; 상기 제1 운반 로봇에서 운반된 2차 제품의 게이트를 커팅하는 2차 제품 커팅기; 상기 1차 제품 커팅기에서 커팅된 1차 제품을 냉각하는 냉각부; 상기 2차 제품 커팅기에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 수행하는 비전 검사기; 상기 비전 검사기에서 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 운반하는 제2 운반 로봇; 및 상기 제2 운반 로봇에서 운반된 2차 제품이 적재되는 적재부를 포함하고, 상기 사출기는 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 동시에 사출 성형하되, 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품은 상기 1차 제품에 추가적인 수지를 주입하여 사출 성형한 제품인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 운반 로봇은 제품취출지그가 장착된 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제품취출지그는 상기 사출기에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하기 위한 제1 취출부, 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하기 위한 제2 취출부 및 상기 냉각부에서 냉각된 1차 제품을 인서트하기 위한 인서트부를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 운반 로봇은 6축 다관절 로봇인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 운반 로봇은 3축 직교 로봇인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 1개의 사출 장치를 이용하여 1차 성형품 및 2차 성형품을 동시에 제조하므로, 비구면렌즈의 제작 시간이 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 1개의 사출 장치를 이용하여 1차 성형품 및 2차 성형품을 동시에 제조하므로, 비구면렌즈의 제조 원가가 감소하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 사출기의 금형 부분의 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 사출기의 금형 부분의 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 제1 운반 로봇의 제품취출지그의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 제1 운반 로봇의 제품취출지그의 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 냉각부의 구성도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 일 구성인 적재부의 적재 트레이의 구성도.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비를 통해 제작된 비구면렌즈의 예시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 공정은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비(1)는 사출기(2), 제1 운반 로봇, 냉각부(4), 1차 제품 커팅기(5), 2차 제품 안착 지그(6), 2차 제품 커팅기(7), 비전 검사기(8), 제2 운반 로봇(9), 적재부(10) 및 컨베이어(11)를 포함한다. 도 1 및 도 2에는 편의상 상기 제1 운반 로봇이 직접적으로 도시되어 있지는 않고, 상기 제1 운반 로봇에 장착된 제품취출지그(30)가 도시되어 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비(1)는 비구면렌즈를 이중 사출 성형을 통해 제조한다. 구체적으로, 1차 사출품을 제조한 후, 추가적인 사출 성형을 통해 2차 사출품을 제조한다. 예를 들어, 상기 1차 사출품을 최종 제품인 비구면렌즈의 80% 부피로 제조하고, 상기 1차 사출품에 나머지 20%의 추가적인 사출 성형을 통해 2차 사출품을 제조할 수 있다. 다만, 상기 1차 사출품과 상기 2차 사출품의 제조 공정은 동시에 진행된다. 이때, 이하의 설명에서는 1차 사출품을 1차 제품, 2차 사출품을 2차 제품으로 표기한다. 이하, 이를 전제하여 설명한다.

사출기(2)는 금형(20), 제1 바렐(23), 제2 바렐(24)을 포함한다. 사출기(2)는 1차 제품 및 2차 제품을 동시에 사출 성형한다. 구체적으로, 사출기(2)는 제1 캐비티(21)로 제1 바렐(23)에서 수지를 주입받아 상기 1차 제품을 사출 성형하고, 동시에 상기 1차 제품을 인서트받은 상태에서 제2 캐비티(22)로 제2 바렐(24)에서 추가적인 플라스틱 수지를 주입받아 상기 2차 제품을 사출 성형한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 금형(20)은 제1 캐비티(21), 제2 캐비티(22), 제1 핫런너(25) 및 제2 핫런너(26)를 포함한다.

제1 캐비티(21)는 제1 바렐(23)에서 수지를 주입받아 상기 1차 제품을 사출 성형하는 공간이다. 한편, 도 3 및 도 4에서는 제1 캐비티(21) 내부에 수지가 주입되어 있는 상태를 도시하고 있으나, 제1 캐비티(21)는 수지가 주입되기 전의 공간을 의미한다.

제2 캐비티(22)는 제2 바렐(24)에서 수지를 주입받아 상기 2차 제품을 사출 성형하는 공간이다. 이때, 제2 캐비티(22)에는 수지를 주입받기 전 미리 상기 1차 제품이 인서트되어 있게 된다. 한편, 도 3 및 도 4에서는 제2 캐비티(22) 내부에 미리 인서트된 1차 제품에 수지가 주입되어 있는 상태를 도시하고 있으나, 제2 캐비티(22)는 상기 1차 제품이 인서트되지 않고, 또한 수지가 주입되기 전의 공간을 의미한다.

이때, 제1 캐비티(21) 및 제2 캐비티(22)는 각각 복수의 캐비티로 구성되어 질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 캐비티(21)는 2개의 캐비티로 구성되어 1회의 사출 성형시 상기 1차 제품을 2개 사출 성형할 수 있다. 또한, 제2 캐비티(22)도 2개의 캐비티로 구성되어 1회의 사출 성형시 상기 2차 제품을 2개 사출 성형할 수 있다. 다만, 제1 캐비티(21) 및 제2 캐비티(22)의 개수는 도 4에 도시된 2개로 제한되지 않고, 금형(20)의 설계에 따라 개수가 달라질 수 있다.

상기 제1 운반 로봇은 제품취출지그(30)를 포함한다. 상기 제1 운반 로봇은 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품 및 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 취출 및 운반한다. 구체적으로, 상기 제1 운반 로봇은 제품취출지그(30)의 제1 취출부(31)를 통해 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하고, 제품취출지그(30)의 제2 취출부(33)를 통해 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 취출한다. 또한, 상기 제1 운반 로봇은 취출된 1차 제품을 냉각부(4)로 운반한다. 또한, 상기 제1 운반 로봇은 취출된 2차 제품을 2차 제품 안착 지그(6)로 운반한다. 이때, 상기 제1 운반 로봇은 6축 다관절 로봇을 의미할 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제품취출지그(30)는 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하기 위한 제1 취출부(31), 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하기 위한 제2 취출부(33), 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품을 인서트하기 위한 인서트부(35) 및 맞춤핀(37)을 포함한다.

제1 취출부(31)는 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품을 그립(Grip)하기 위한 집게 형태로 형성된다. 따라서, 제1 취출부(31)는 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하는 경우는 집게의 폭을 좁혀 그립하고, 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품을 냉각부(4)로 운반하여 안착시키는 경우는 집게의 폭을 넓혀 안착시킨다.

제2 취출부(31)는 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 그립(Grip)하기 위한 집게 형태로 형성된다. 따라서, 제2 취출부(31)는 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하는 경우는 집게의 폭을 좁혀 그립하고, 사출기(2)에서 사출 성형된 2차 제품을 2차 제품 안착 지그(6)로 운반하여 안착시키는 경우는 집게의 폭을 넓혀 안착시킨다.

인서트부(35)는 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품을 그립(Grip)하기 위한 집게 형태로 형성된다. 따라서, 인서트부(35)는 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품을 그립하는 경우는 집게의 폭을 좁혀 그립하고, 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품을 제2 캐비티(22)로 운반하여 인서트시키는 경우는 집게의 폭을 넓혀 인서트시킨다.

맞춤핀(37)는 인서트부(35)가 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품을 제2 캐비티(22)에 인서트할 때 위치를 고정시킨다. 즉, 맞춤핀(37)은 냉각부(4)에서 냉각된 1차 제품이 제2 캐비티(22)에 인서트되도록 센터링하는 기능을 한다.

도 7을 참조하면, 냉각부(4)는 1차 제품 안착 지그(41) 및 구동 에어 실린더(43)를 포함한다. 이때, 1차 제품 안착 지그(41)는 도 1, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 복수개가 구비되어 하기에 설명되는 동작들이 연속적으로 수행되나, 이하에서는 설명의 편의상 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 1차 제품이 최초로 안착되는 1차 제품 안착 지그(41)가 이동하는 과정에 따라 설명한다. 한편, 구동 에어 실린더(43)는 1차 제품 안착 지그(41)를 이동시키는 기능을 한다.

먼저, 냉각부(4)에는 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 1차 제품이 1차 제품 안착 지그(41)에 안착된다. 이때, 상기 제1 운반 로봇의 제품취출지그(30)의 제1 취출부(31)에서 그립되어 있는 1차 제품이 1차 제품 안착 지그(41)에 안착된다.

이후, 냉각부(4)는 1차 제품 안착 지그(41)에 안착된 1차 제품의 게이트를 커팅하기 위해 1차 제품 안착 지그(41)를 1차 제품 커팅기(5) 방향(a 방향)으로 이동시킨다.

이후, 냉각부(4)는 1차 제품 커팅기(5)를 통해 게이트가 커팅된 1차 제품을 하측 방향(b 방향)으로 이동시킨다. 이는 1차 제품 커팅기(5)를 통해 게이트가 커팅된 1차 제품을 냉각부(4)내에서 순환시키면서 냉각시키기 위함이다. 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이 1차 제품 커팅기(5)를 통해 게이트가 커팅된 1차 제품은 b 방향 -> c 방향 -> d 방향 순으로 순환되면서 냉각된다. 이때, 1차 제품 커팅기(5)를 통해 게이트가 커팅된 1차 제품이 초기 위치, 즉, 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 1차 제품을 최초로 안착한 위치에 도달하면 순환이 종료된다. 이때, 냉각부(4)의 순환 시간은 1차 제품 커팅기(5)를 통해 게이트가 커팅된 1차 제품이 상기 초기 위치에 도달하면 냉각이 종료되도록 미리 설정될 수 있다.

이후, 상기 제1 운반 로봇은 냉각을 종료한 1차 제품을 제품취출지그(30)의 인서트부(35)를 통해 그립하여, 제2 캐비티(22)에 인서트 시킨다.

1차 제품 커팅기(5)는 상기 제1 운반 로봇에서 운반된 1차 제품의 게이트를 커팅한다.

2차 제품 안착 지그(6)는 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 2차 제품이 1차 제품 안착 지그(41)에 안착된다. 이때, 2차 제품 안착 지그(6)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수개가 구비되어 하기에 설명되는 동작들이 연속적으로 수행되나, 이하에서는 설명의 편의상 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 2차 제품이 최초로 안착되는 2차 제품 안착 지그(6)가 이동하는 과정에 따라 설명한다.

먼저, 2차 제품 안착 지그(6)에는 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출된 2차 제품이 안착된다. 이때, 상기 제1 운반 로봇의 제품취출지그(30)의 제2 취출부(33)에서 그립되어 있는 2차 제품이 2차 제품 안착 지그(6)에 안착된다.

이후, 2차 제품 안착 지그(6)는 안착된 2차 제품의 게이트를 커팅하기 위해 2차 제품 커팅기(7) 방향(f 방향)으로 이동된다.

이후, 2차 제품 안착 지그(6)는 2차 제품 커팅기(7)를 통해 안착된 2차 제품이 커팅되면 외관 품질 검사를 위해 비전 검사기 방향(g 방향)으로 이동된다.

2차 제품 커팅기(7)는 상기 제1 운반 로봇에서 운반된 2차 제품의 게이트를 커팅한다.

비전 검사기(8)는 2차 제품 커팅기(7)에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 수행한다. 이때, 상기 외관 품질 검사는 제조가 끝난 비구면렌즈의 외관상에 문제가 없는지를 확인하는 검사를 의미한다. 구체적으로, 상기 외관 품질 검사는 제조가 끝난 비구면렌즈의 외관상에 흑점, 가스, 백점, 스크래치 등이 있는지를 검사하는 것을 의미한다.

제2 운반 로봇(9)은 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 적재부(10)로 운반한다. 또는, 제2 운반 로봇(9)은 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과하지 못한 2차 제품을 컨베이어(11)로 운반한다. 이때, 제2 운반 로봇(9)은 3축 직교 로봇을 의미할 수 있다.

적재부(10)에는 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품이 적재된다. 즉, 적재부(10)에는 완성품인 비구면렌즈가 적재된다. 이때, 적재부(10)는 복수의 적재 트레이(100)를 포함한다.

도 8을 참조하면, 복수의 적재 트레이(100)를 확인할 수 있다. 복수의 적재 트레이(100) 각각은 복수의 적재홈(101)을 포함한다. 복수의 적재홈(101)는 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품이 적재된다. 복수의 적재홈(101)에 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품이 모두 적재된 경우, 적재부(10)는 적재가 완료된 트레이를 적재 공간(110)으로 이동시킨다.

컨베이어(11)에는 비전 검사기(8)를 통해 상기 외관 품질 검사를 통과하지 못한 2차 제품이 운반된다. 컨베이어(11)에 운반된 2차 제품은 작업자를 통해 최종적으로 상기 외관 품질 검사가 수행되어 폐기 여부가 결정된다.

도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비를 통해 제작된 비구면렌즈의 예시도이다.

도 9의 비구면렌즈(200)는 wave 타입 비구면렌즈를 나타낸다. 도 9 (a)는 wave 타입 비구면렌즈의 평면도를 나타낸다. 도 9 (b)는 도 9 (a)의 wave 타입 비구면렌즈를 A-A 라인으로 절단한 단면도이다. 도 9 (c)는 도 9 (a)의 wave 타입 비구면렌즈를 B-B 라인으로 절단한 단면도이다.

도 9 (b) 및 도 9 (c)에서 비구면렌즈(200)는 1차 사출 성형 부분(201) 및 2차 사출 성형 부분(202)을 포함하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비를 통해 제작된 비구면렌즈는 상술한 바와 같이 2중의 사출 성형을 통해 제조되므로, 1차 사출 성형 부분(201)과 2차 사출 성형 부분(202)이 구분된다.

도 10의 비구면렌즈(300)는 1LED 타입 비구면렌즈를 나타낸다. 도 10 (a)는 1LED 타입 비구면렌즈의 평면도를 나타낸다. 도 10 (b)는 도 10 (a)의 1LED 타입 비구면렌즈를 A-A 라인으로 절단한 단면도이다. 도 10 (c)는 도 10 (a)의 1LED 타입 비구면렌즈를 B-B 라인으로 절단한 단면도이다.

도 10 (b) 및 도 10 (c)에서 비구면렌즈(300)는 1차 사출 성형 부분(301) 및 2차 사출 성형 부분(302)을 포함하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 설비를 통해 제작된 비구면렌즈는 상술한 바와 같이 2중의 사출 성형을 통해 제조되므로, 1차 사출 성형 부분(301)과 2차 사출 성형 부분(302)이 구분된다.

이하, 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정에 대해 설명한다. 이때, 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정을 순차적으로 나타낸 흐름도이다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 비구면렌즈의 제조 공정의 각 단계들은 동시에 반복적으로 수행되나, 설명의 편의상 시간의 흐름순으로 설명한다는 점을 전제한다.

도 11을 참조하면, 먼저, 제1 운반 로봇은 1차 제품을 금형(20)의 제2 캐비티(22)에 인서트한다(S101).

이후, 사출기(2)는 금형(20)을 형폐한다(S103).

이후, 사출기(2)는 금형(20)의 제1 캐비티(21)와 금형(20)의 제2 캐비티(22) 각각에 수지를 주입하여 상기 1차 제품 및 2차 제품을 동시에 사출 성형한다(S105).

이후, 사출기(2)는 금형(20)을 형개한다(S107).

이후, 상기 제1 운반 로봇은 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품 및 2차 제품을 취출한다(S109). 이때, 상기 제1 운반 로봇은 사출기(2)에서 사출 성형된 1차 제품 및 2차 제품을 동시에 취출하거나, 특정 제품을 먼저 취출한 후 나머지 제품을 취출할 수도 있다.

이후, 상기 제1 운반 로봇은 S109 단계에서 취출한 1차 제품을 운반하여 냉각부(4)의 1차 제품 안착 지그(41)에 안착시킨다(S111).

이후, 1차 제품 커팅기(5)는 1차 제품 안착 지그(41)에 안착된 1차 제품의 게이트를 커팅한다(S113).

이후, 냉각부(4)는 S113 단계에서 커팅된 1차 제품을 냉각시킨다. 이때, 상술한 바와 같이 냉각부(4)는 1차 제품 안착 지그(41)를 순환 이동시켜 1차 제품을 냉각시킨다.

한편, 상기 제1 운반 로봇은 S109 단계에서 취출한 2차 제품을 운반하여 2차 제품 안착 지그(6)에 안착시킨다(S117).

이후, 2차 제품 커팅기(7)는 2차 제품 안착 지그(6)에 안착된 2차 제품의 게이트를 커팅한다(S119).

이후, 비전 검사기(8)는 S119 단계에서 커닝된 2차 제품의 외관 품질 검사를 수행한다(S121).

이후, 제2 운반 로봇(9)는 S121 단계에서 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 적재부(10)에 적재한다(S123). 한편, 제2 운반 로봇(9)은 S121 단계에서 상기 외관 품질 검사를 통과하지 못한 2차 제품은 컨베이어(11)로 운반한다(S125).

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 비구면렌즈의 제조설비
2 : 사출기 20 : 금형
21, 22 : 캐비티 23, 24 : 바렐
25, 26 : 핫런너 30 : 제품취출지그
31 : 제1 취출부 33 : 제2 취출부
35 : 인서트부 37 : 맞춤핀
4 : 냉각부 41 : 1차 제품 안착 지그
43 : 구동 에어 실린더 5 : 1차 제품 커팅기
6 : 2차 제품 안착 지그 7 : 2차 제품 커팅기
8 : 비전 검사기 9 : 제2 운반 로봇
10 : 적재부 11 : 컨베이어
100 : 적재 트레이 200, 300 : 비구면렌즈

Claims (14)

1차 제품을 사출 성형하기 위한 제1 캐비티와 2차 제품을 사출 성형하기 위한 제2 캐비티를 동일한 금형에 구비하여 차량용 램프에 적용되는 비구면렌즈를 제조하는 공정에 있어서,
상기 1차 제품을 상기 제2 캐비티에 제품취출지그가 장착된 제1 운반 로봇을 통해 인서트하는 인서트 단계;
사출기에서 상기 제1 캐비티와 상기 제2 캐비티 각각에 수지를 주입하여 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 사출 성형하는 사출 성형 단계;
상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품 및 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 취출하는 취출 단계;
상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 1차 제품의 게이트를 1차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 1차 커팅 단계;
상기 1차 커팅 단계에서 커팅된 1차 제품을 냉각부에서 냉각하는 냉각 단계;
상기 제1 운반 로봇을 통해 취출되어 운반된 2차 제품의 게이트를 2차 제품 커팅기를 통해 커팅하는 2차 커팅 단계;
상기 2차 커팅 단계에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 비전 검사기를 통해 수행하는 검사 단계; 및
상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 제2 운반 로봇을 통해 운반하여 적재부에 적재되는 적재 단계를 포함하고,
상기 사출 성형 단계는 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 동시에 사출 성형하되, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품은 상기 인서트 단계에서 상기 제2 캐비티에 인서트된 1차 제품에 추가적인 사출 성형을 한 제품인 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제1항에 있어서,
상기 인서트 단계에서 인서트 되는 1차 제품은 상기 냉각 단계에서 냉각된 1차 제품인 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제2항에 있어서,
상기 제품취출지그는 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하기 위한 제1 취출부, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하기 위한 제2 취출부 및 상기 냉각 단계에서 냉각된 1차 제품을 인서트하기 위한 인서트부를 포함하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제3항에 있어서,
상기 인서트 단계는 상기 취출 단계에서 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 1차 제품, 상기 사출 성형 단계에서 사출 성형된 2차 제품을 취출한 후, 상기 제품취출지그의 인서트부에 장착된 1차 제품을 상기 제2 캐비티에 인서트하는 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제1항에 있어서,
상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 운반하여 1차 제품 안착 지그에 안착시키는 1차 안착 단계를 더 포함하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제5항에 있어서,
상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 운반하여 2차 제품 안착 지그에 안착시키는 2차 안착 단계를 더 포함하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제6항에 있어서,
상기 제1 운반 로봇은 상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 1차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 2차 제품 안착 지그에 안착시키는 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제5항에 있어서,
상기 1차 제품 커팅기는 상기 취출 단계에서 취출된 1차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 1차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 1차 제품의 게이트를 커팅하는 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제6항에 있어서,
상기 2차 제품 커팅기는 상기 취출 단계에서 취출된 2차 제품을 상기 제1 운반 로봇을 통해 2차 제품 안착 지그에 안착시킨 후, 상기 2차 제품의 게이트를 커팅하는 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 공정.

제1 캐비티 및 제2 캐비티를 포함하는 금형을 포함하고, 상기 제1 캐비티에 수지를 주입하여 1차 제품을 사출 성형하고, 상기 제2 캐비티에 수지를 주입하여 2차 제품을 사출 성형하는 사출기;
상기 사출기에서 사출 성형된 1차 제품 및 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품을 취출 및 운반하는 제1 운반 로봇;
상기 제1 운반 로봇에서 운반된 1차 제품의 게이트를 커팅하는 1차 제품 커팅기;
상기 제1 운반 로봇에서 운반된 2차 제품의 게이트를 커팅하는 2차 제품 커팅기;
상기 1차 제품 커팅기에서 커팅된 1차 제품을 냉각하는 냉각부;
상기 2차 제품 커팅기에서 커팅된 2차 제품의 외관 품질 검사를 수행하는 비전 검사기;
상기 비전 검사기에서 상기 외관 품질 검사를 통과한 2차 제품을 운반하는 제2 운반 로봇; 및
상기 제2 운반 로봇에서 운반된 2차 제품이 적재되는 적재부를 포함하고,
상기 사출기는 상기 1차 제품 및 상기 2차 제품을 동시에 사출 성형하되, 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품은 상기 1차 제품에 추가적인 수지를 주입하여 사출 성형한 제품인 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 설비.

제10항에 있어서,
상기 제1 운반 로봇은 제품취출지그가 장착된 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 설비.

제11항에 있어서,
상기 제품취출지그는 상기 사출기에서 사출 성형된 1차 제품을 취출하기 위한 제1 취출부, 상기 사출기에서 사출 성형된 2차 제품을 취출하기 위한 제2 취출부 및 상기 냉각부에서 냉각된 1차 제품을 인서트하기 위한 인서트부를 포함하는 비구면렌즈의 제조 설비.

제10항에 있어서,
상기 제1 운반 로봇은 6축 다관절 로봇인 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 설비.

제10항에 있어서,
상기 제2 운반 로봇은 3축 직교 로봇인 것을 특징으로 하는 비구면렌즈의 제조 설비.

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