KR20170045791A

KR20170045791A - 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치

Info

Publication number: KR20170045791A
Application number: KR1020150145656A
Authority: KR
Inventors: 박순섭; 고명진
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-04-28
Anticipated expiration: 2035-10-19
Also published as: KR101741635B1

Abstract

본 발명은 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치에 관한 것으로서, 상호 형합 되어 제조대상 적외선 렌즈에 대응되는 캐비티를 형성하는 상하부금형이 마련된 금형유닛과, 금형유닛을 진공챔버 내에서 진공화하면서 불활성 가스를 투입하여 성형 중 렌즈소재가 산화되는 것을 방지하는 진공처리유닛과, 진공처리유닛으로부터 공급된 상기 금형유닛을 렌즈 성형에 적합한 성형온도로 가열하는 금형가열부와, 금형가열부로부터 가열된 상기 금형유닛을 성형챔버 내에서 가압하여 적외선렌즈를 성형하는 가압성형부와, 상하부금형에 설치되어 상기 상하부금형의 온도를 측정하는 온도센서와, 성형챔버 내에 불활성 가스가 충진 될 수 있도록 상기 성형챔버에 상기 불활성 가스를 주입하는 가스주입부와, 가스주입부에 설치되어 상기 성형챔버로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 가스가열부와, 성형챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 가열부로부터 상기 성형챔버로 이동되는 시점의 상기 금형유닛의 온도에 대응되는 온도로 가열될 수 있도록 상기 가스가열부를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치{Aspherical lens molding device for infrared optics}

본 발명은 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적외선 렌즈 성형시 발생하는 온도 변화를 최소화하여 불량률을 감소시키는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치에 관한 것이다.

적외선렌즈라 함은 적외선을 집광시키는 렌즈를 말하며, 이러한 적외선렌즈는 적외선카메라, 적외선망원경 등에 널리 사용되고 있다.

적외선렌즈는 통상적으로 칼코게나이드 재질로 만들어지며, 이 칼코게나이드 재질을 렌즈로 성형할 때 칼코게나이드 재질 특성상 많은 열을 필요로 하게 된다.

종래의 적외선렌즈 제조장치는 소재 특성상 성형시 많은 열을 필요로 하기 때문에 성형중 소재가 쉽게 산화되는 문제점이 발생하고 있었고, 이로 인해 제조장치에서 제조되는 적외선렌즈에 다량의 불량품이 발생하게 되어 생산성이 매우 낮아지는 문제점이 발생하고 있었다.

그래서 국내 등록특허공보 제10-1151217호에는 소재가 투입된 금형체를 진공챔버 내에서 진공화하면서 질소를 투입하여 성형 중에 산화되지 않도록 하는 적외선렌즈 제조장치가 개시되어 있다.

그러나 적외선 렌즈는 성형시 주위의 온도변화에 매우 민감한데, 상기 적외선 렌즈 제조 장치는 진공챔버 내에 투입된 질소 가스에 의해 온도변화가 발생되어 렌즈에 불량이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 렌즈 성형기 챔버에 제공되는 불활성 가스를 렌즈의 성형온도에 대응되는 온도로 가열하여 제공하는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치는 상호 형합 되어 제조대상 적외선 렌즈에 대응되는 캐비티를 형성하는 상하부금형이 마련된 금형유닛과, 상기 금형유닛을 진공 챔버 내에서 진공화하면서 불활성 가스를 투입하여 성형 중 렌즈소재가 산화되는 것을 방지하는 진공처리유닛과, 상기 진공처리유닛으로부터 공급된 상기 금형유닛을 렌즈 성형에 적합한 성형온도로 가열하는 금형가열부와, 상기 금형가열부로부터 가열된 상기 금형유닛을 성형 챔버 내에서 가압하여 적외선렌즈를 성형하는 가압성형부와, 상기 상하부금형에 설치되어 상기 상하부금형의 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 성형 챔버 내에 불활성 가스가 충진 될 수 있도록 상기 성형 챔버에 상기 불활성 가스를 주입하는 가스주입부와, 상기 가스주입부에 설치되어 상기 성형 챔버로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 가스가열부와, 상기 성형 챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 가열부로부터 상기 성형 챔버로 이동되는 시점의 상기 금형유닛의 온도에 대응되는 온도로 가열될 수 있도록 상기 가스 가열부를 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 금형유닛은 상기 캐비티로 부터 제조된 렌즈가 상기 상하부금형으로부터 용이하게 취출 되도록 상기 캐비티에 대응되는 상기 상하부금형의 내측면에 형성된 디엘씨 코팅층을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 진공처리유닛은 상기 진공 챔버가 마련된 진공본체와, 보조관에 의해 상기 진공본체에 연결되어 상기 진공본체 내부로 상기 불활성 가스를 주입하는 보조공급부와, 상기 보조공급부에 설치되어 상기 진공 챔버 내부로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 보조 가열부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 진공 챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 설정된 상기 성형온도로 가열되도록 상기 보조 가열부를 제어한다.

상기 불활성 가스는 질소 가스를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치는 렌즈 성형용 챔버 내에 제공되는 불활성 가를 렌즈의 성형온도에 대응되는 온도로 가열하여 제공하므로 불활성 가스에 의해 온도변화를 최소화하여 렌즈의 불량률을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치의 금형유닛에 대한 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치의 측단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치의 평면 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치(100)가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치(100)는 상호 형합되어 제조대상 적외선 렌즈에 대응되는 캐비티를 형성하는 상하부금형(21,22)이 마련된 금형유닛(20)과, 상기 금형유닛(20)을 진공챔버(211) 내에서 진공화하면서 불활성 가스를 투입하여 성형 중 렌즈소재가 산화되는 것을 방지하는 진공처리유닛(200)과, 상기 진공처리유닛(200)으로부터 공급된 상기 금형유닛(20)을 렌즈 성형에 적합한 성형온도로 가열하는 금형가열부(400)와, 상기 금형가열부(400)로부터 가열된 상기 금형유닛(20)을 성형챔버(301) 내에서 가압하여 적외선렌즈를 성형하는 가압성형부(500)와, 상기 상하부금형(21,22)에 설치되어 상기 상하부금형(21,22)의 온도를 측정하는 온도센서(90)와, 상기 성형챔버(301) 내에 불활성 가스가 충진 될 수 있도록 상기 성형챔버(301)에 상기 불활성 가스를 주입하는 가스주입부(800)와, 상기 가스주입부(800)에 설치되어 상기 성형챔버(301)로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 가스가열부(900)와, 상기 성형챔버(301)로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 온도센서(90)를 통해 측정된 상기 금형가열부(400)로부터 상기 성형챔버(301)로 이동되는 시점의 상기 금형유닛(20)의 온도에 대응되는 온도로 가열될 수 있도록 상기 가스가열부(900)를 제어하는 제어부(950)를 구비한다.

금형유닛(20)은 가이드핀(24)에 의해 상하방향으로 상호 슬라이딩 가능하게 결합된 상부금형(21) 및 하부금형(22)을 구비한다. 가이드핀(24)은 상하단이 상기 상부금형(21) 및 하부금형(22)에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 다수개가 상호 이격되게 배열된다.

또한, 상기 상부금형(21) 및 하부금형(22)은 상기 캐비티를 이룰 수 있도록 상호 대향되는 면에 각각 성형홈이 형성되어 있다. 이때, 상기 상부금형(21) 및 하부금형(22)은 상기 캐비티로 부터 제조된 렌즈가 상기 상하부금형(21,22)으로부터 용이하게 취출되도록 상기 캐비티에 대응되는 내측면에 형성된 디엘씨(DLC) 코팅층(23)이 형성되어 있다. 상기 디엘씨 코팅층(23)은 다이아몬드 라이크 카본(Diamond Like Carbon) 소재로 형성되어 상하부금형(21,22)에 대한 렌즈의 이형성을 증가시키고, 상하부금형(21,22)의 내구성을 향상시킨다.

한편, 상부금형(21) 및 하부금형(22)에는 각각 온도센서(90)가 설치되며, 상기 온도센서(90)는 상하부금형(21,22)의 온도를 측정하여 제어부(950)로 송신한다.

상기 진공처리부는 상기 진공챔버(211)가 마련된 진공본체(210)와, 보조관(221)에 의해 상기 진공본체(210)에 연결되어 상기 진공본체(210) 내부로 상기 불활성 가스를 주입하는 보조공급부(220)와, 상기 보조공급부(220)에 설치되어 상기 진공챔버(211) 내부로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 보조가열부(230)를 구비한다.

진공본체(210)는 내부에 진공챔버(211)가 마련되며, 좌우방향으로 연장된 사각구조물로 형성된다. 또한, 진공본체(210)는 일측에 진공챔버(211)에 연통되게 연통관(212)이 설치되며, 연통관(212) 단부에는 진공챔버(211)의 내기를 외부로 강제 배출하기 위한 콤프레셔(미도시)가 설치되어 있다. 작업자는 진공챔버(211) 내에 상하부금형(21,22)이 투입되면 상기 콤프레셔를 작동시켜 진공챔버(211) 내부를 진공화시킨다.

한편, 진공본체(210)의 전방면 우측 단부에 진공챔버(211)로 상하부금형(21,22)을 투입하기 위한 투입구가 형성되고, 진공본체(210)는 투입구를 개폐하기 위한 제1개폐부(213)가 설치되어 있다. 상기 제1개폐부(213)는 투입구를 덮도록 상기 진공본체(210) 전방면 우측 단부에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 제1개폐덮개(241)와, 진공본체(210)의 상부에 설치되어 제1개폐덮개(241)를 승강시키는 제1개폐 액츄에이터(미도시)를 구비한다. 제1개폐 액츄에이터는 외부로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 유압 실린더인 것이 바람직하다.

또한, 진공본체(210)의 후방면 좌측 단부에 진공챔버(211) 내의 상하부금형(21,22)이 외부로 배출되기 위한 유출구가 형성되어 있고, 진공본체(210)에는 상기 유출구를 개폐하기 위한 제2개폐부가 설치되어 있다. 상기 제2개폐부는 상기 유출구를 개폐하기 위해 상기 진공본체(210) 내측면에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 제2개폐판과, 진공본체(210)에 설치되어 상기 제2개폐판을 승강시키는 제2개폐 액츄에이터를 구비한다. 제2개폐 액츄에이터는 외부로부터 공급되는 유압에 의해 신축되는 유압 실린더인 것이 바람직하다.

한편, 진공본체(210)의 우측 단부에는 투입구를 통해 진공본체(210) 내부로 투입된 상하부금형(21,22)을 진공본체(210)의 좌측 단부로 이동시키는 제1금형 이동부(215)가 설치되어 있다.

상기 제1금형 이동부(215)는 진공본체(210) 내부에 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된 제1이송판(245)과, 상기 제1이송판(245)을 이동시키기 위해 상기 진공본체(210)에 설치된 제1이송 액츄에이터(246)를 구비한다. 상기 제1이송 액츄에이터(246)는 외부로부터 공급되는 유압에 의해 좌우방향으로 신축되는 유압 실린더가 적용되는 것이 바람직하다.

또한, 진공본체(210)의 좌측 단부에는 제1금형 이동부(215)에 진공본체(210)의 좌측으로 이동된 상하부금형(21,22)을 유출구를 통해 외부로 배출시키는 제2금형 이동부(216)가 설치되어 있다.

상기 제2금형 이동부(216)는 진공본체(210)의 유출구에 대향되는 위치의 진공챔버(211)에, 전후방향으로 이동가능하게 설치된 제2이송판(247)과, 상기 제2이송판(247)을 이동시키기 위해 상기 진공본체(210)에 설치된 제2이송 액츄에이터(248)를 구비한다. 상기 제2이송 액츄에이터(248)는 외부로부터 공급되는 유압에 의해 전후방향으로 신축되는 유압 실린더가 적용되는 것이 바람직하다.

보조공급부(220)는 보조관(221)의 타단에 설치되며, 보조관(221)을 통해 상기 진공본체(210)의 내부로 불활성 가스를 공급하는 보조가스탱크(222)와, 상기 보조관(221)에 설치되어 상기 보조관(221)을 개폐하는 제1개폐밸브(223)를 구비한다. 보조가스탱크(222)에 충진된 불활성 가스는 질소가스인 것이 바람직하다. 진공챔버(211) 내에 투입된 질소가스는 상하부금형(21,22)이 성형과정 중 산화되는 것을 방지하여 렌즈의 품질을 향상시키고, 불량률을 감소시킨다.

보조가열부(230)는 도면에 도시되진 않았지만, 보조관(221)의 외주면에 설치된 보조전열선를 구비한다. 상기 보조전열선은 보조관(221)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열한다. 상기 보조가열부(230)는 제어부(950)에 의해 제어되어 불활성 가스를 소정의 온도로 가열한다.

상술된 진공처리유닛(200)을 통해 금형유닛(20)을 진공 처리하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 제1개폐 액츄에이터를 통해 제1개폐덮개(241)를 상측으로 이동시켜 투입구를 개방하고, 투입구를 통해 진공본체(210) 내부로 상하부금형(21,22)이 투입한다. 다음, 제1개폐 액츄에이터를 통해 제1개폐덮개(241)를 하측으로 이동시켜 투입구를 폐쇄한다. 그리고, 연통관(212)에 설치된 콤프레셔를 작동시켜 진공챔버(211)를 진공화시킨다. 또한, 진공챔버(211)의 진공화가 완료되면, 보조공급부(220)를 통해 진공챔버(211) 내부로 불활성 가스를 주입한다. 다음, 제1금형 이동부(215)를 작동시켜 상하부금형(21,22)을 진공본체(210)의 좌측으로 이동시킨다. 상하부금형(21,22)이 유출구에 대응되는 위치로 이동되면, 제2개폐 액츄에이터를 통해 제2개폐덮개를 상측으로 이동시켜 유출구를 개방시킨 다음 제2금형 이동부(216)를 통해 상하부금형(21,22)을 유출구를 통해 외부로 배출시킨다.

금형가열부(400)는 금형유닛(20)의 이송방향을 기준으로 진공처리유닛(200) 후방에 설치되되, 가열실과, 가열실 내부에 설치되는 것으로, 하부히터(410), 상부히터(420) 및 제1액츄에이터(430)를 구비한다.

가열실(210)은 후술되는 이송유닛(700)에 의한 금형유닛(20)의 이송경로 상에 설치되는 것으로서, 진공본체(210)의 후방에 설치되며, 금형유닛(20)이 내부로 통과될 수 있도록 내부에 내부공간(211)이 형성되어 있다. 가열실(210)은 전면에 금형유닛(20)이 투입될 수 있도록 진공본체(210)의 유출구에 연통되게 투입구(213)가 형성되며, 투입구(213)에 대향되는 위치의 후면에는 내부공간(211)을 통과한 금형유닛(20)이 성형실(300)로 배출될 수 있도록 배출구(214)가 형성되어 있다.

하부히터(410)는 가열실의 인입구(302)를 통해 성형실(300) 내부로 인입된 금형유닛(20)이 상면에 안착될 수 있도록 지지플레이트(212)에 대응되는 높이에 형성되고, 상면에 안착된 금형유닛(20)을 가열할 수 있도록 내부에 제1발열부재(411)가 설치되어 있다. 상기 제1발열부재(411)는 외부로부터 전원에 의해 발열하는 발열용 코일이 권선된 히터봉인 것이 바람직하다.

상부히터(420)는 하부히터(410)에 대해 상방으로 이격된 위치의 상기 가열실에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 금형유닛(20)을 가열할 수 있도록 내부에 제2발열부재(421)가 설치되어 있다. 상기 제2발열부재(421)는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열하는 발열용 코일이 권선된 히터봉인 것이 바람직하다.

제1액츄에이터(430)는 상부히터(420) 상측의 가열실에 설치되며, 하부히터(410)의 상면에 금형유닛(20)이 안착시 금형유닛(20)의 상면에 상부히터(420)의 하면이 접촉하도록 상부히터(420)를 하강시킨다. 제1액츄에이터(430)는 유압 또는 공압에 의해 상하방향으로 신축되는 실런더와 같은 유압기기인 것이 바람직하다.

도면에 도시된 바와 같이 금형가열부(400)는 다수개가 금형유닛(20)의 이송경로를 따라 순차적으로 설치되어 있다. 다수의 금형가열부(400)는 금형유닛(20)의 이송방향을 기준으로 후방으로 갈수록 고온의 온도로 금형유닛(20)을 순차적으로 가열한다. 이때, 최전방측 금형가열부(400)는 진공본체(210) 내부온도보다 높은 온도로 금형유닛(20)을 가열하며, 최후방측 금형가열부(400)는 성형에 적합한 온도로 가열한다. 상기 언급된 바와 같이 다수의 금형가열부(400)가 금형유닛(20)을 순차적으로 가열하므로 렌즈 생산시간을 단축할 수 있다.

가압성형부(500)는 금형유닛(20)의 이송방향을 기준으로 진공본체(210)의 후방에 설치된 성형실(300)과, 금형유닛(20)의 이송방향을 기준으로 상기 금형가열부(400) 후방의 상기 금형유닛(20)의 이송 경로 상에 설치되어 상기 금형가열부(400)에 의해 가열된 상기 금형유닛(20)을 가압하여 상기 원재료(10)를 성형하는 것으로, 안착플레이트(501), 가압판(502) 및 제2액츄에이터(503)를 구비한다.

성형실(300)은 가열실(210)을 통과한 금형유닛(20)이 내부로 통과되되, 내부에 금형가열부(400), 가압성형부(500)가 설치될 수 있도록 성형챔버(301)가 마련된다.

성형실(300)은 가열부에 의해 예열된 금형유닛(20)이 유입될 수 있도록 전면에 가열실의 배출구와 연통되는 인입구(302)가 형성되며, 인입구(302)에 대향되는 위치의 후면에는 금형유닛(20)이 외부로 배출되는 인출구(303)가 형성되어 있다.

안착플레이트(501)는 금형가열부(400)를 통해 가열된 금형유닛(20)이 상면에 안착될 수 있도록 하부히터(410)에 대응되는 높이에 형성된다. 이때, 안착플레이트(501)는 도면에 도시되진 않았지만, 금형가열부(400)에 의해 가열된 금형유닛(20)의 온도를 유지할 수 있도록 내부에 제3발열부재가 설치되어 있다. 상기 제3발열부재는 외부로부터 전원에 의해 발열하는 발열용 코일이 권선된 히터봉인 것이 바람직하다.

가압판(502)은 안착플레이트(501)에 대해 상방으로 이격된 위치의 상기 성형실(300)에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되며, 금형유닛(20)을 가열할 수 있도록 내부에 제4발열부재(512)가 설치되어 있다. 상기 제4발열부재(512)는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 발열하는 발열용 코일이 권선된 히터봉인 것이 바람직하다.

제2액츄에이터(503)는 가압판(502) 상측의 성형실(300)에 설치되며, 안착플레이트(501)의 상면에 금형유닛(20)이 안착시 가압판(502)이 금형유닛(20)의 상부금형(21) 상면에 접하여 하방으로 가압할 수 있도록 가압판(502)을 하강시킨다. 제2액츄에이터(503)는 유압 또는 공압에 의해 상하방향으로 신축되는 실런더와 같은 유압기기인 것이 바람직하다.

가스주입부(800)는 상기 금형가열부(400)로부터 발생된 고온에 의해 상기 금형유닛(20), 가압성형부(500)가 산화되는 것을 방지하기 위해 상기 성형실(300) 내부로 불활성 가스를 공급하는 것으로 공급호스(801) 및 가스탱크(802)를 구비한다.

공급호스(801)는 일단이 성형챔버(301)에 연통되게 성형실(300)에 설치되며, 타단은 가스탱크(802)에 설치된다. 공급호스(801)에는 공급호스를 개폐하기 위한 제2개폐밸브(809)가 설치되어 있다. 가스탱크(802) 내부에는 다량의 불활성 가스가 수용되어 있으며, 상기 불활성 가스는 질소가스인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치(100)는 성형실로 유입된 금형유닛(20)을 후방으로 이동시키는 이송유닛(700)을 더 구비한다.

이송유닛(700)은 가열실 및 성형실(300) 내부에 인입된 금형유닛(20)을 금형가열부(400), 가압성형부(500)로 순차적으로 이송시키는 것으로서, 이동체(701), 수평부재(702), 접촉암(703), 좌우실린더(704) 및 전후실린더(705)를 구비한다.

한편, 가열실의 지지플레이트(212), 하부히터(410), 안착플레이트(501) 및 냉각판은 각각 상면에 안착된 금형유닛(20)들이 동일한 거리만큼 이격되게 위치하도록 상호 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.

이동체(701)는 하부히터(410), 안착플레이트(501)의 상면에 안착된 금형유닛(20)에 대향되는 위치의 성형실(300) 좌측면에 금형유닛(20)의 이동방향을 기준으로 전후방향 슬라이딩 가능하게 설치된다.

수평부재(702)는 복수의 지지바(706)에 의해 이동체(701)에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되며, 일단은 제1냉각판(610) 상면에 안착된 금형유닛(20)에, 타단은 가열실에 인입된 최전방측 금형유닛(20)에 인접하도록 전후방향을 따라 연장된다. 이때, 수평부재(702)는 배출구(214) 및 인입구(302)를 통해 예열실(210) 및 성형실(300)에 관통되게 설치된다.

지지바(706)들은 상하방향으로 상호 이격된 위치의 수평부재(702)에 일단이 고정되며, 타단은 이동체(701)에 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 지지바(706)들은 소정의 두께를 갖는 환봉형으로 형성되며, 타단이 이동체(701)를 관통하여 설치되는 것이 바람직하다.

접촉암(703)은 다수개가 전후방향으로 상호 이격된 위치의 수평부재(702)에 설치되며, 단부가 금형유닛(20)의 전단부에 접할 수 있도록 금형유닛(20)에 인접되는 방향으로 연장형성된다. 이때, 접촉암(703)의 이격거리는 성형실(300) 내의 금형유닛(20)들의 이격거리에 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.

좌우실린더(704)는 이동체(701)에 고정되며, 일단이 이동체(701)에 관통되게 설치된 지지바(706)의 타단에 고정되고, 공급되는 유압 또는 공압에 의해 좌우방향으로 신축되는 유압기기인 것이 바람직하다. 좌우실린더(704)는 지지바(706)를 작동시켜 수평부재(702)를 좌우방향으로 이동시킨다.

전후실린더(705)는 일단이 이동체(701)에 고정되고, 타단은 성형실(300) 외벽면에 고정되며, 이동체(701)를 전후방향으로 왕복이동시킬 수 있도록 유압 또는 공압에 의해 전후방향으로 신축되는 유압기기인 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 이송유닛(700)은 제어수단(미도시)으로부타 소정의 제어신호가 인가될 때, 즉, 성형실(300) 내에 설치된 금형가열부(400), 가압성형부(500)에 의해 가열, 가압작업이 완료된 시점에서 좌우실린더(704)에 의해 접촉암(703)이 우측으로 이동하여 각각의 공정위치에 위치하는 금형유닛(20)의 전단부에 접하게 된다. 다음으로, 전후실린더(705)에 의해 수평부재(702)가 후방으로 이동하면서 접촉암(703)은 각각의 금형유닛(20)을 다음 공정위치로 이송시키며, 이송이 완료되면 접촉암(703)이 금형유닛(20)로부터 분리되도록 좌우실린더(704)에 의해 수평부재(702)는 좌측으로 이동하고, 전후실린더(705)에 의해 수평부재(702)는 초기위치로 복귀된다.

가스가열부(900)는 도면에 도시되진 않았지만, 공급호스의 외주면에 설치된 메인전열선를 구비한다. 상기 메인전열선은 보조관(221)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 발열한다. 상기 가스가열부(900)는 제어부(950)에 의해 제어되어 불활성 가스를 소정의 온도로 가열한다.

제어부(950)는 성형챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 온도센서(90)를 통해 측정된 상기 가열부로부터 상기 성형챔버로 이동되는 시점의 상기 금형유닛(20)의 온도에 대응되는 온도로 가열될 수 있도록 상기 가스가열부(900)를 제어한다. 즉, 제어부(950)는 가열부의 가열실로부터 가압부의 성혈실로 이동시 금형유닛(20)에 설치된 온도센서(90)를 통해 측정된 온도에 대응되는 온도로 불활성 가스가 가열되도록 가스가열부(900)를 제어한다.

또한, 제어부(950)는 상기 진공챔버(211)로 공급되는 상기 불활성 가스가 설정된 상기 성형온도로 가열되도록 상기 보조가열부(230)를 제어한다. 즉, 제어부(950)는 가열부에 설정된 금형유닛(20)의 성형온도로 불활성 가스가 가열되어 진공챔버(211)로 공급되도록 보조가열부(230)를 제어한다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치는 렌즈 성형용 챔버 내에 제공되는 불활성 가를 렌즈의 성형온도에 대응되는 온도로 가열하여 제공하므로 불활성 가스에 의해 온도변화를 최소화하여 렌즈의 불량률을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치는 금형유닛(20)의 캐비티 내측면에 디엘씨 코팅층(23)이 형성되어 있으므로 상하부금형(21,22)에 대한 렌즈의 이형성을 증가시키고, 상하부금형(21,22)의 내구성을 향상시킨다.

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.

100: 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치
20: 금형유닛
21: 상부금형
22: 하부금형
23: 디엘씨 코팅층
24: 가이드핀
90: 온도센서
200: 진공처리유닛
210: 진공챔버
220: 보조공급부
221: 보조관
222: 보조가스탱크
400: 금형가열부
500: 가압성형부
700: 이송유닛
800: 가스주입부
900: 가스가열부
950: 제어부

Claims

상호 형합되어 제조대상 적외선 렌즈에 대응되는 캐비티를 형성하는 상하부금형이 마련된 금형유닛과;
상기 금형유닛을 진공챔버 내에서 진공화하면서 불활성 가스를 투입하여 성형 중 렌즈소재가 산화되는 것을 방지하는 진공처리유닛과;
상기 진공처리유닛으로부터 공급된 상기 금형유닛을 렌즈 성형에 적합한 성형온도로 가열하는 금형가열부와;
상기 금형가열부로부터 가열된 상기 금형유닛을 성형챔버 내에서 가압하여 적외선렌즈를 성형하는 가압성형부와;
상기 상하부금형에 설치되어 상기 상하부금형의 온도를 측정하는 온도센서와;
상기 성형챔버 내에 불활성 가스가 충진될 수 있도록 상기 성형챔버에 상기 불활성 가스를 주입하는 가스주입부와;
상기 가스주입부에 설치되어 상기 성형챔버로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 가스가열부와;
상기 성형챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 가열부로부터 상기 성형챔버로 이동되는 시점의 상기 금형유닛의 온도에 대응되는 온도로 가열될 수 있도록 상기 가스가열부를 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치.
제1항에 있어서,
상기 금형유닛은 상기 캐비티로부터 제조된 렌즈가 상기 상하부금형으로부터 용이하게 취출 되도록 상기 캐비티에 대응되는 상기 상하부금형의 내측면에 형성된 디엘씨 코팅층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 진공처리유닛은
상기 진공챔버가 마련된 진공본체와, 보조관에 의해 상기 진공본체에 연결되어 상기 진공본체 내부로 상기 불활성 가스를 주입하는 보조공급부와, 상기 보조공급부에 설치되어 상기 진공챔버 내부로 공급되는 상기 불활성 가스를 가열하는 보조가열부를 구비하고,
상기 제어부는 상기 진공챔버로 공급되는 상기 불활성 가스가 설정된 상기 성형온도로 가열되도록 상기 보조가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 불활성 가스는 질소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 광학계용 비구면 렌즈 성형장치.