렌즈 조립 장치{APPARATUS FOR ASSEMBLING A LENS}
본 고안은 렌즈 조립 장치에 관한 것으로서, 경통의 정확한 위치를 파악하여 그 위치에 렌즈를 자동으로 조립하는 렌즈 조립 장치에 관한 것이다. 카메라와 같은 광학 장치에는 빛을 집광하기 위하여 렌즈가 사용되는데, 렌즈는 경통에 조립된다. 특히, 근래 휴대폰, 노트북 등에 소형 카메라 모듈이 장착된 모델이 출시되고 있으며, 그 수요는 매우 폭발적으로 늘어나고 있다. 그러나, 종래에는 렌즈를 경통에 수작업으로 조립하거나 초기 모델의 렌즈 조립 장치를 이용하여 렌즈를 조립하였다. 그러나, 수작업으로 조립하는 것은 생산성이 매우 좋지 못하여 대량 생산에 적용할 수 없고, 또한 종래의 렌즈 조립 장치도 정밀도 및 작업성이 좋지 못한 단점을 가지고 있었다. 따라서, 정밀도 및 작업성이 우수한 자동 렌즈 조립 장치에 대한 개발이 요청되어 왔다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 정밀도 및 작업성이 우수한 자동 렌즈 조립 장치를 제공하는데 목적이 있다. 즉, 경통의 정확한 위치를 파악하여 그 위치에 정확하게 렌즈를 조립함으로써, 제조된 카메라 모듈의 정밀도 향상에 기여함과 아울러 렌즈 조립 장치의 고장·파손으로부터 보호할 수 있도록 하는 것이다. 또한, 렌즈 픽업으로부터 조립 완료시까지 전과정을 자동적으로 진행하고 컨트롤할 수 있도록 함으로써, 작업성을 향상하여 공장 자동화에 기여할 수 있도록 하는 것이다.
도1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 조립 장치의 전체 사시도이다. 도2는 도1의 렌즈 조립 장치의 메인업다운구동부의 사시도이다. 도2b는 도2a의 정면도이다. 도3은 도1의 렌즈 조립 장치의 회전구동부, 업다운아이들러부, 클램핑부 및 픽업부의 조립 사시도이다. 도4a는 도3의 회전구동부, 업다운아이들러부 및 클램핑부의 조립 사시도이다. 도4b는 도4a의 정면도이다. 도5a는 도3의 클램핑부의 사시도이다. 도5b는 도5a의 부분 절개 사시도이다. 도5c는 한 쌍의 죠 중 뒤쪽에 위치하는 죠의 사시도이다. 도5d는 한 쌍의 레버 중 뒤쪽에 위치하는 레버의 사시도이다. 도6a는 도3의 픽업부의 사시도이다. 도6b는 도6a의 정면도이다. 도7은 도1의 렌즈 조립 장치의 위치인식부의 사시도이다. <도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> 100: 이송부 101: 이송플레이트 200: 메인업다운구동부 219: 업다운블록 300: 회전구동부 311: 베어링블록 313: 샤프트 400: 클램핑부 401: 스템 403: 홀더바디 403c: 수직관통홈 403d: 수평관통홈 405: 죠홀더 407: 죠 409: 레버 411: 죠리테이너블록 411c: 돌출턱 413: 스프링홀더 413b: 클램핑스프링 419: 척 500: 픽업부 501: 픽업바 502: 픽업바업다운구동부 503: 베이스 505: 상부실린더 507: 상부실린더브래킷 511: 스토퍼 513: 픽업바브래킷 517: 하부실린더 521: 시트 521a: 자리부 521b: 로드부 525: 스프링 600: 위치인식부 700: 업다운아이들러부 701: 탑블록 703: 아이들러로드 709: 바텀블록 713: 위치센서 715: 센서도그
본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 조립할 렌즈를 렌즈 클램핑 위치까지 픽업하는 픽업부와, 상기 픽업부에 의하여 렌즈 클램핑 위치에 픽업된 렌즈를 클램핑한 상태로 이송, 업다운 및 회전되는 클램핑부와, 상기 클램핑부를 렌즈 클램핑 위치와 렌즈 조립 작업위치 간에 이송시키는 이송부와, 렌즈 조립 작업위치로 이송된 상기 클램핑부를 업다운시키는 메인업다운구동부와, 렌즈 조립을 위하여 상기 클램핑부를 회전시키는 회전구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 픽업부는 조립할 렌즈를 집는 픽업바 및 그 픽업바를 업다운시키는 픽업바업다운구동부를 구비하고, 상기 픽업바업다운구동부는, 상기 픽업바가 렌즈를 집은 상태에서 상기 픽업바를 렌즈 클램핑 위치까지 1단 업시키고, 렌즈가 클램핑되면 상기 픽업바가 렌즈로부터 분리된 상태에서 상기 픽업바를 2단 업시킨다. 바람직하게는, 상기 픽업바는 그 길이 방향을 따라 중공을 구비하여 그 중공을 통하여 진공 흡착 가능하게 구성되고, 상기 픽업바업다운구동부는, 상기 픽업바가 렌즈를 진공 흡착한 상태에서 상기 픽업바를 1단 업시키고, 상기 픽업바가 렌즈에 대한 진공 흡착을 해제한 상태에서 상기 픽업바를 2단 업시킨다. 바람직하게는, 상기 픽업바는 상기 클램핑부의 클램핑 간극을 통하여 수직 업다운 된다. 바람직하게는, 상기 픽업바업다운구동부는, 상기 픽업바와 일체로 업다운되는 픽업바브라켓, 상기 픽업바브라켓을 업다운 시키는 하부구동원과, 상기 픽업바브라켓의 상방 변위를 제한하는 스토퍼와, 상기 스토퍼를 업다운 시키는 상부구동원을 구비하고, 상기 픽업바브라켓은 상기 하부구동원에 의하여 들어올려지고 스토퍼에 의하여 멈춤 되어 1단 업 상태가 되고, 그 상태에서 상부구동원에 의하여 상기 스토퍼가 올려짐에 따라 하부구동원에 의하여 상기 픽업바브라켓이 들어올려져 2단 업 상태가 된다. 바람직하게는, 상기 픽업바업다운구동부는, 상기 클램핑부의 클램핑 중심선에 대하여 고정 위치를 가지도록 설치되는 베이스를 추가적으로 구비하고, 상기 하부구동원은 상기 베이스의 하부에 고정 설치되는 하부실린더이고, 상기 픽업바브라켓은 상기 하부실린더의 상부에서 상기 하부실린더의 피스톤로드에 의하여 지지되어 상기 하부실린더의 팽창 행정에 의하여 들어올려지고 수축 행정에 의하여 들려 내려지고, 상기 상부구동원은 상기 베이스의 상부에 고정 설치되되 상기 하부실린더에 비하여 큰 힘을 가지는 상부실린더이고, 상기 스토퍼는 상기 상부실린더의 하부에서 상기 상부실린더의 피스톤로드에 고정 결합되어 상기 상부실린더의 수축 행정에 의하여 올려지고 팽창 행정에 의하여 내려진다. 바람직하게는, 상기 하부구동원의 피스톤로드에는 상기 픽업바브라켓을 지지하는 시트가 구비되고, 상기 시트에는 상기 픽업바브라켓에 하방 탄성력을 가하는스프링이 결합된다. 또한, 본 고안은, 조립할 렌즈를 공급받아 렌즈를 클램핑한 상태로 이송, 업다운 및 회전되는 클램핑부와, 상기 클램핑부의 클램핑 중심선에 대하여 고정 위치를 가지도록 설치되는 위치인식부와, 상기 클램핑부를 렌즈 클램핑 위치와 렌즈 조립 작업위치 간에 이송시키는 이송부와, 렌즈 조립 작업위치로 이송된 상기 클램핑부를 업다운시키는 메인업다운구동부와, 렌즈 조립을 위하여 상기 클램핑부를 회전시키는 회전구동부를 구비하고, 상기 위치인식부에 의하여 렌즈가 조립될 경통의 위치를 인식한 후, 상기 클램핑부가 렌즈 조립 작업위치로 이송될 때 경통의 위치 오차값만큼을 보정하여 이송하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 위치인식부는 비젼카메라이다. 또한, 본 고안은, 조립할 렌즈를 공급받아 렌즈를 클램핑한 상태로 이송, 업다운 및 회전되는 클램핑부와, 상기 클램핑부를 렌즈 클램핑 위치와 렌즈 조립 작업위치 간에 이송시키는 이송부와, 렌즈 조립 작업위치로 이송된 상기 클램핑부를 업다운시키는 메인업다운구동부와, 렌즈 조립을 위하여 상기 클램핑부를 회전시키는 회전구동부를 구비하고, 상기 클램핑부는 죠홀더와, 상기 죠홀더에 전후 방향으로 회동 가능하게 설치되되 전후 방향으로 상호 대향하여 배열되는 한 쌍의 레버와, 상기 레버와 연동되도록 상기 레버의 일단과 핀 결합되는 한 쌍의 죠와, 상기 한 쌍의 죠가 클램핑 상태가 되도록 상기 죠에 전후 방향 탄성력을 제공하는 클램핑스프링과, 상기 레버의 타단에 누름 접촉을 할 수 있도록 설치되어, 누름에 의하여 상기 레버를 회동시 켜 상기 죠를 클램핑 해제 상태가 되도록 하는 척을 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 렌즈 조립 장치는 한 쌍의 스프링홀더 및 한 쌍의 죠리테이너블록을 추가적으로 구비하고, 상기 죠홀더는 상부의 한 쌍의 스템과 하부의 홀더바디로 이루어지고, 상기 한 쌍의 스템은 좌우 방향으로 대향하도록 형성되고, 상기 홀더바디는 수직으로 관통하여 형성되는 수직관통홈과 하단에서 전후 방향으로 관통되어 형성되는 수평관통홈을 구비하고, 상기 레버는 상기 홀더바디에 회동 가능하게 설치되되, 일단은 상기 수평관통홈상으로 돌출 형성되고, 타단은 상기 한 쌍의 스템 사이의 간극상에 돌출 형성되고, 상기 죠는 상기 수평관통홈 상에 끼워진 상태로 상기 레버와 연동되어 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 한 쌍의 스프링홀더는 상기 홀더바디의 전면 및 후면에 각각 고정 설치되고, 상기 클램핑스프링을 구� �하되 그 클램핑스프링이 돌출되어 상기 죠의 전면 및 후면에 각각 접촉되고, 상기 한 쌍의 죠리테이너블록은 상기 죠홀더의 하면의 좌측 및 우측 모서리를 따라 각각 고정 설치되어 상기 죠가 하방으로 이탈되지 않도록 지지하되, 상기 죠가 중앙쪽으로 소정 거리 이상 후진 또는 전진되지 않도록 돌출턱을 상방을 향하여 돌출되게 구비한다. 바람직하게는, 상기 렌즈 조립 장치는, 조립할 렌즈를 상기 클램프가 클램핑할 수 있도록 렌즈 클램핑 위치까지 픽업하는 픽업바를 추가적으로 구비하고, 상기 픽업바는 상기 한 쌍의 스템 사이의 간극, 상기 홀더바디의 수직관통홈 및 상기 한 쌍의 죠 사이의 간극을 통하여 수직 업다운된다. 바람직하게는, 상기 메인업다운구동부와 상기 클램핑부 사이의 업다운 동력전달 경로상에 설치되는 업다운아이들러부를 추가적으로 구비하고, 상기 업다운아이들러부는, 탑블록과, 상기 탑블록에 상하 이동 가능하게 매달림되는 아이들러로드와, 상기 아이들러로드의 하단에 고정 결합됨과 아울러 상기 죠홀더의 상단이 고정 결합되어, 상기 아이들러로드 및 상기 죠홀더와 일체로 업다운되는 바텀블록을 구비하여, 상기 클램핑부의 하강이 제한되는 경우, 상기 메인업다운구동부로부터 전달된 업다운 동력에 의하여 상기 탑블록이 소정 거리 하강하더라도 상기 바텀블록은 하강하지 않게 된다. 또한, 본 고안은, 조립할 렌즈를 공급받아 렌즈를 클램핑한 상태로 이송, 업다운 및 회전되는 클램핑부와, 상기 클램핑부를 렌즈 클램핑 위치와 렌즈 조립 작업위치 간에 이송시키는 이송부와, 렌즈 조립 작업위치로 이송된 상기 클램핑부를 업다운시키는 메인업다운구동부와, 렌즈 조립을 위하여 상기 클램핑부를 회전시키는 회전구동부와 상기 메인업다운구동부와 상기 클램핑부 사이의 업다운 동력 전달 경로상에 설치되는 업다운아이들러부를 구비하고, 상기 업다운아이들러부는, 업다운 동력 전달 경로를 따라, 탑블록과, 상기 탑블록에 상하 이동 가능하게 매달림되는 아이들러로드와, 상기 아이들러로드의 하단과 고정 결합되는 바텀블록을 구비하여, 상기 클램핑부의 하강이 제한되는 경우, 상기 메인업다운구동부로부터 전달된 업다운 동력에 의하여 상기 탑블록이 소정 거리 하강하더라도 상기 바텀블록은 하강하지 않는 것을 특징으로 하는 렌즈 조립 장치를 제공한다. 바람직하게는, 상기 아이들러로드 및 상기 바텀블록의 조립체에 센서도그가 고정 결합되고, 상기 센서도그의 높이를 위치센서가 감지하여 조립 오류, 즉 상기클램핑부의 업다운 오류를 감지한다. 바람직하게는, 조립 오류가 발생하는 경우 상기 클램핑부는 조립 중인 렌즈를 풀어 제거한다. 바람직하게는, 상기 이송부는 이송 구동 수단과 그 이송 구동 수단에 의하여 이송되는 이송플레이트를 구비하고, 상기 메인업다운구동부는 상기 이송플레이트에 고정 결합되는 업다운구동원과 그 업다운구동원에 의하여 업다운 되는 업다운블록을 구비하고, 상기 회전구동부는 상기 업다운블록에 고정 결합되는 회전구동원과 상기 업다운블록에 고정 결합되는 베어링블록과 그 베어링블록에 의하여 회전 가능하게 지지되는 샤프트와 상기 회전구동원의 회전 동력을 상기 샤프트에 전달하는 벨트전동기구를 구비하고, 상기 탑블록은 상기 샤프트와 고정 결합되고, 상기 바텀블록은 상기 클램핑부와 고정 결합된다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 조립 장치의 전체 사시도이다. 도시한 바와 같이, 도1의 렌즈 조립 장치는 이송부(100), 메인업다운구동부(200), 회전구동부(300), 업다운아이들러부(700), 클램핑부(400), 픽업부(500) 및 위치인식부(600)를 포함하여 이루어진다. 이송부(100)는 클램핑부(400)를 렌즈 조립 작업위치로 이송시키는 기능을 수행하며, 이송 구동 수단 및 이송플레이트(101)를 구비한다. 도2a는 도1의 렌즈 조립 장치의 메인업다운구동부(200)의 사시도이고, 도2b는 도2a의 정면도이다. 메인업다운구동부(200)는 이송부(100)에 의하여 렌즈 조립 작업위치로 이송된 클램핑부(400)를 업다운시키는 기능을 수행한다. 업다운구동원홀더(203) 및 베어링홀더(205)는 이송플레이트(101)에 고정 결합된다. 업다운구동원(201)이 회전 구동을 하면, 그 회전 동력을 전달받아 업다운스크루(209)가 일체로 회전한다. 스토퍼(207)는 운동변환블록(215)의 상방 변위를 제한한다. 스토퍼(213)는 업다운스크루(209)의 하단에 고정 결합되며, 운동변환블록(215)의 하방 변위를 제한한다. 우레탄블록(211)은 스토퍼(213)와 운동변환블록(215)의 접촉압을 완충하는 기능을 수행한다. 운동변환블록(215)은 암나사구멍을 가지고, 여기에 업다운스크루(209)가 회전 가능하게 삽입된다. 따라서, 업다운스크루(209)가 회전하면, 상대 운동에 의하여 운동변환블록(215)은 업다운된다. 무빙블록(217)은 운동변환블록(215)에 고정 결합되고, 업다운블록(219)은 무빙블록(217)에 고정 결합되므로, 운동변환블록(215)이 업다운되면, 그에 따라 무빙블록(217) 및 업다운블록(219)도 일체로 업다운된다. 도3은 도1의 렌즈 조립 장치의 회전구동부(300), 업다운아이들러부(700), 클램핑부(400) 및 픽업부(500)의 조립 사시도이다. 도3의 조립체는 업다운블록(219)에 고정 결합되므로, 업다운블록(219)과 일체로 업다운된다. 도4a는 도3의 회전구동부(300), 업다운아이들러부(700) 및 클램핑부(400)의 사시도이고, 도4b는 도4a의 정면도이다. (스프링홀더(413), 척(419), 척구동원(417) 및 척구동원홀더(415)는 도시하지 않았다) 회전구동부(300)는 렌즈 조립을 위하여 클램핑부(400)를 회전시키는 기능을 수행한다. 회전구동부(300)는 회전구동원(301), 회전구동원홀더(303), 타이밍풀리(305), 벨트(307), 타이밍풀리(307), 베어링블록(311), 샤프트(313)를 포함하여 이루어진다. 회전구동원홀더(303) 및 베어링블록(311)은 업다운블록(219)에 고정 결합된다. 샤프트(313)는 베어링블록(311)에 회전 가능하게 지지된다. 회전구동원(301)은 회전구동원홀더(303)에 고정 결합된다. 회전구동원(301)의 회전 구동에 따라 타이밍풀리(305)가 회전되면, 회전 동력은 순차적으로 벨트(307), 타이밍풀리(309), 샤프트(313)에 전달된다. 업다운아이들러부(700)는 탑블록(701), 아이들러로드(703), 볼리테이너(705), 스프링(707) 및 바텀블록(709)을 포함하여 이루어진다. 또한, 센서브라켓(711), 위치센서(713) 및 센서도그(715)를 구비한다. 탑블록(701)은 샤프트(313)의 하단에 고정 결합된다. 탑블록(701)에는 아이들러로드(703)가 상하 이동 가능하게 매달림된다. 아이들러로드(703)의 상단 외주에는 볼리테이너(705)가 끼워진다. 볼리테이너(705)는 스프링(707)에 의하여 지지된다. 따라서, 탑블록(701)은 볼리테이너(705)의 구름운동을 매개하여 아이들러로드(703)를 따라 상하 승강 이동을 한다. 아이들러로드(703)의 하단에는 바텀블록(709)이 고정 결합된다. 따라서, 클램핑부(400)의 하강이 제한되는 경우, 메인업다운구동부(200)로부터 전달된 업다운 동력에 의하여 탑블록(701)이 소정 거리 하강하더라도 바텀블록(709)은 하강하지 않게 된다. 아이들러로드(703)의 최하단은 센서도그(715)와 고정 결합된다. 한편, 센서브라켓(711)은 베어링블록(311)에 고정 결합되고, 위치센서(713)는 센서브라켓(711)에 고정 결합된다. 위치센서(713)는 센서도그(715)의 높이를 감지하여 센서도그(715)의 업다운 오류 발생을 감지하는 기능을 수행한다. 센서도그(715)의 업다운 오류, 즉 클램핑부(400)의 업다운 오류가 발생하면, 클램핑부(400)는 조립 중이던 해당 렌즈를 풀어 제거하게 된다. 본 실시예에서 업다운아이들러부(700)는 클램핑부(400)의 직상방에 결합되는 구조를 보여주고 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않고, 메인업다운구동부(200)와 클램핑부(400) 사이의 업다운 동력 전달 경로상의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 업다운아이들러부(700)는 다음의 두 가지 기능을 수행한다. 첫째는 조립 불량, 예컨대 렌즈와 경통 간에 잼(jam) 등이 발생하여 클램핑부(400)가 더 이상 하강되지 않는 경우에, 장치를 보호하는 기능을 수행한다. 이 경우, 위에서 살펴본 바와 같이, 클램핑부(400)는 오히려 조립 중이던 렌즈를 풀어 제거하도록 되어 있다. 둘째는 렌즈 조립을 가능하게 하는 기능을 수행한다. 렌즈와 경통은 나사결합에 의하여 조립된다. 따라서, 렌즈를 경통에 조립하기 위해서는 렌즈를 회전시킴과 동시에 하방으로 이동시켜야 한다. 이를 위하여, 렌즈 조립 작업위치로의 클램핑부(400)의 이송이 완료되면, 업다운구동원(201)은 업다운블록(219)을 최저 높이까지 하방으로 이동시켜 놓는다. 그러나, 업다운블록(219)이 최저 높이까지 하강되기 전에 렌즈는 경통에 맞닿아 최저 높이까지 하강하지 못한다. 즉, 바텀블록(709)은 탑블록(701)보다 작게 하강하는 대신 그 거리만큼 하강할 수 있는 능력을 축적하게 된다. 이 상태에서, 클램핑부(400)를 회전시키면, 렌즈가 경통의 나사산을 따라 회전하면서 하강할 수 있는 것이다. 척구동원홀더(415)는 베어링블록(311)에 고정 결합되고, 척구동원(417)은 척구동원홀더(415)에 고정 결합된다. 척(419)은 레버(409)의 상단과 누름 접촉을 할 수 있도록 설치된다. 도4b의 "L"은 렌즈를 나타낸다. 도5a는 도3의 클램핑부(400)의 사시도이고, 도5b는 도5a의 부분 절개 사시도이고, 도5c는 뒤쪽에 위치하는 죠(407)의 사시도이고, 도5d는 뒤쪽에 위치하는 레버(409)의 사시도이다. 도시한 바와 같이, 클램핑부(400)는 죠홀더(405), 한 쌍의 레버(409), 한 쌍의 죠(407), 한 쌍의 스프링홀더(413) 및 한 쌍의 죠리테이너블록(411)을 포함하여 이루어진다. 또한, 척(419), 척구동원(417) 및 척구동원홀더(415)를 포함하나, 도5a 및 도5b에는 도시하지 않았다. 죠홀더(405)는 상부의 한 쌍의 스템(401)과 하부의 홀더바디(403)로 이루어진다. 한 쌍의 스템(401)은 좌우 방향으로 대향하도록 형성된다. 스템(401)의 상단은 바텀블록(709)에 고정 결합된다. 홀더바디(403)는 수직으로 관통하여 형성되는 수직관통홈(403c)과 하단에서 전후 방향으로 관통되어 형성되는 수평관통홈(403c)을 구비한다. 레버(409)는 전후 방향으로 상호 대향하여 한 쌍이 구비된다. 레버(409)는 홀더바디(403)에 전후 방향으로 회동 가능하게 설치되는데, 이를 위하여 핀(423)이 홀더바디(403)의 핀삽입공(403b) 및 레버(409)의 핀삽입공(409a)에 공통으로 끼워진다. 따라서, 레버(409)는 핀(423)을 중심으로 회전된다. 레버(409)는 홀더바디(403)의 수직관통홈(403c)을 통과하여, 상단은 홀더바디(403)의 상부로 돌출되어 한 쌍의 스템(401) 사이에 위치되고, 하단은 홀더바디(403)의 수평관통홈(403c)상에 돌출된다. 레버(409)의 하단에는 장공(409b)이 구비된다(도5d 참조). 홀더바디(403)의 수평관통홈(403c) 상에는 전후 방향으로 이동 가능하게 죠(407)가 설치된다. 죠(407)는 전후 방향으로 대향하여 한 쌍이 설치된다. 죠(407)의 수평관통홈(407c)에 레버(409)의 하단이 위치되고, 레버(409)의 하단은 죠(407)와 핀 결합된다. 이를 위하여, 죠(407)의 핀삽입공(407b) 및 레버(409)의 장공(409b)에는 공통으로 핀(425)이 삽입된다. 따라서, 레버(409)의 전후 방향 회동 운동에 연동하여 죠(407)는 전후 방향으로 이동된다. 홀더바디(403)의 전면 및 후면에는 각각 스프링홀더(413)가 고정 결합된다. 이를 위하여, 스프링홀더(413)의 나사공(413a) 및 홀더바디(403)의 나사공(403a)에는 공통으로 나사가 삽입된다. 스프링홀더(413)는 죠(407)의 전면 및 후면을 향하여 돌출되는 클램핑스프링(413b)을 구비한다. 돌출된 클램핑스프링(413b)의 끝단은 죠(407)의 오목홈(407a)에 끼워진 상태로 죠(407)와 접촉된다. 클램핑스프링(413b)은 한 쌍의 죠(407)가 클램핑 상태가 되도록 죠(407)에 전후 방향 탄성력을 가한다. 죠리테이너블록(411)은 홀더바디(403)의 하면의 좌측 및 우측 모서리를 따라 각각 고정 결합되어, 죠(407)가 하방으로 이탈되지 않도록 지지한다. 이를 위하여 죠리테이너블록(411)의 나사공(411a) 및 홀더바디(403)의 나사공(403e)에는 공통으로 나사가 삽입된다. 죠리테이너블록(411)은 그 상면에 상방을 향하여 돌출되는 삽입턱(411b)과 돌출턱(411c)을 구비한다. 삽입턱(411b)은 죠리테이너블록(411)이 홀더바디(403)에 대하여 정확한 위치에 고정되도록 한다. 돌출턱(411c)은 전후 양측의 클램핑스프링(413b)의 스프링 힘의 차이로 인하여 죠(407)가 어느 한쪽으로 편위되는 것을 방지한다. 즉, 돌출턱(411c)은 죠(407)가 중앙쪽으로 소정 거리 이상 후진 또는 전진되지 않도록 한다. 클램핑부(400)의 연동 관계를 살펴본다. 클램핑부(400)의 클램핑 상태는 클램핑스프링(413b)에 의하여 달성된다. 클램핑스프링(413b)은 죠(407)를 중앙쪽으로 밀어 상호 근접시킨다. 이때, 죠(407)와핀 결합된 한 쌍의 레버(409)의 하단도 중앙쪽으로 상호 근접되도록 회동된다. 따라서, 한 쌍의 레버(409)의 상단은 전후 방향으로 벌어지게 된다. 반대로, 클램핑부(400)의 클램핑 해제 상태가 되기 위해서는, 척(419)에 의하여 달성된다. 척(419)이 오므라져 레버(409)의 상단을 중앙쪽으로 누르면, 레버(409)는 핀(423)을 중심으로 회동한다. 이때 한 쌍의 레버(409)의 하단은 전후 방향으로 벌어지게 된다. 따라서, 레버(409)의 하단과 핀 결합되어 있는 죠(407)도 클램핑스프링(413b)의 스프링 힘에 저항하여 전후 방향으로 벌어지게 된다. 도6a는 도3의 픽업부(500)의 사시도이고, 도6b는 도6a의 정면도이다. 픽업부(500)는 조립할 렌즈를 렌즈 트레이로부터 클램핑 위치까지 픽업하는 기능을 수행한다. 픽업부(500)는 조립할 렌즈를 집는 픽업바(501)와 그 픽업바(501)를 업다운시키는 픽업바업다운구동부(502)로 이루어진다. 픽업바(501)는 조립할 렌즈를 클램핑부(400)가 클램핑할 수 있도록 렌즈 클램핑 위치까지 픽업하는 기능을 수행한다. 픽업바(501)는 그 길이 방향을 따라 내부에 중공(501a)을 구비한다. 픽업바(501)의 상단 중공(501a)에는 흡입호스가 연결되어 중공(501a)을 통하여 픽업바(501)의 하단에 렌즈를 진공 흡착할 수 있게 되어 있다. 픽업바(501)는 클램핑부(400)의 클램핑 간극, 즉 전후 한 쌍의 죠(407) 사이의 간극을 통하여 수직 업다운된다. 구체적으로 살펴보면, 픽업바(501)는, 타이밍풀리(309)의 중공, 샤프트(313)의 중공(313a), 탑블록(701)의 중공, 바텀블록(709)의 중공, 좌우 한 쌍의 스템(401) 사이의 간극, 홀더바디(403)의 수직관통홈(403c), 전후 한 쌍의 죠(407) 사이의 간극을 관통하여 죠(407)의 하방으로 돌출될 수 있도록 구성된다. 픽업바(501)는 다운 상태에서는 죠(407)의 하방으로 돌출하여 렌즈를 진공 흡착한다. 그리고 나서 렌즈가 죠(407) 사이에 오도록 1단 업 되고, 그 상태에서 죠(407)는 렌즈를 클램핑한다. 그리고 나서 픽업바(501)는 렌즈에 대한 진공 흡착을 해제하고 2단 업되어 렌즈로부터 분리된다. 픽업바업다운구동부(502)는 베이스(503), 상부실린더(505), 상부실린더브라켓(507), 로드블록(509), 스토퍼(511), 로드블록(515), 하부실린더(517) 및 안내로드(519)를 포함하여 이루어진다. 픽업바브라켓(513)은 픽업바(501)와 고정 결합되어 일체로 업다운된다. 베이스(503)는 베어링블록(311)에 고정 결합된다. 베이스(503)는 전후 방향으로 관통된 관통홈(503a)을 구비한다. 관통홈(503a)에는 픽업바브라켓(513)이 상하로 이동 가능하게 끼워져, 베이스(503)의 전방에서 하부실린더(517)의 업다운 구동력을 받아, 후방의 픽업바(501)에 전달한다. 베이스(503)에는 상부실린더브라켓(507), 로드블록(509), 로드블록(515) 및 하부실린더(517)가 고정 결합된다. 상부실린더브라켓(507)에는 상부실린더(505)가 고정 결합된다. 상부실린더(505)는 스토퍼(511)를 업다운시키는 기능을 수행한다. 스토퍼(511)는 상부실린더(505)의 피스톤로드에 고정 결합되어, 상부실린더(505)의 수축 행정에 의하여 올려지고 팽창 행정에 의하여 내려진다. 스토퍼(511)는 픽업바브라켓(513)의 상방 변위를 제한하는 기능을 수행한다. 하부실린더(517)는 픽업바브라켓(513)을 업다운시키는 기능을 수행한다. 픽업바브라켓(513)은 하부실린더(517)의 피스톤로드에 의하여 지지되어, 하부실린더(517)의 팽창 행정에 의하여 들어 올려지고 수축 행정에 의하여 들려 내려진다. 하부실린더(517)의 피스톤로드의 상단에는 시트(521)가 구비된다. 시트(521)는 하부의 자리부(521a)와 상부의 로드부(521b)로 이루어지는데, 로드부(521b)는 픽업바브라켓(513)의 관통공(513a)에 상하 이동 가능하게 삽입된다. 자리부(521a)의 외경은 픽업바브라켓(513)의 관통공(513a) 하단의 직경보다 커, 픽업바브라켓(513)을 지지할 수 있다. 로드부(521b)의 상단에는 스프링포켓(523)이 고정 결합된다. 픽업바브라켓(513)의 관통공(513a)에는 단이 마련되는데, 이 단과 스프링포켓(523) 사이에 스프링(525)이 개재된다. 하부실린더(517)의 피스톤로드가 최저 위치로 다운되었을 때, 픽업바(501)는 렌즈에 맞닿아 그에 대응하는 위치까지 다운되지 않는다. 즉, 시트(521)의 자리부(521a)와 픽업바브라켓(513)은 이격된다. 이 상태에서 스프링(525)은 픽업바브라켓(513)에 하방 탄성력을 가하여, 픽업바(501)가 렌즈에 밀착될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 하부실린더(517)는 상부실린더(505)보다 작은 힘을 가진다. 픽업바브라켓(513)이 다운된 상태에서, 하부실린더(517)는 2단 업에 충분한 크기의 구동력을 픽업바브라켓(513)에 전달하여 픽업바브라켓(513)을 들어올린다. 그러나 픽업바브라켓(513)은 1단 업 상태까지 상승된 후, 스토퍼(511)에 멈춤 되어 그 상태를 유지한다. 그 상태에서 상부실린더(505)가 2단 업 높이만큼 스토퍼(511)를 올리면 픽업바브라켓(513)에 이미 걸려있는 상승하려는 힘에 의하여 자연히 픽업바브라켓(513)도 2단 업 높이까지 들어올려지게 된다. 로드블록(509) 및 로드블록(515)에는 안내로드(519)가 고정 결합된다. 안내로드(519)는 스토퍼(511)와 픽업바브라켓(513)의 업다운 이동을 안내하는 기능을 수행하는데, 이를 위하여 대응되는 위치의 스토퍼(511)와 픽업바브라켓(513)에는 안내로드(519)가 끼워지는 관통공을 구비한다. 도시한 실시예에서는 픽업부(500)가 베어링블록(311)을 매개하여 업다운 블록에 고정 결합되는 실시예를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 클램핑부(400)의 클램핑 중심선에 대하여 고정 위치를 가지도록 설치되면 무방하다. 즉, 이송플레이트(101)에 고정 결합되는 실시예도 가능하다. 도7은 도1의 렌즈 조립 장치의 위치인식부(600)의 사시도이다. 도시한 실시예에서는 위치인식부(600)가 이송플레이트(101)에 고정 결합되는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 클램핑부(400)의 클램핑 중심선에 대하여 고정 위치를 가지도록 설치되면 된다. 즉, 업다운블록(219)에 고정 결합되어 클램핑부(400)와 일체로 이송 및 업다운되는 것도 가능하다. 위치인식부(600)로는 예컨대 비젼카메라가 사용된다. 위치인식부(600)는 렌즈가 조립될 경통의 위치를 인식하여 정확한 위치에 있지 않은 경우, 클램핑부(400)가 렌즈 조립 작업위치로 이송될 때 경통의 위치 오차값만큼을 보정하여 이송하게 한다. 지금까지 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 렌즈 조립 장치를 각 구성부 별로 나누어 살펴보았다. 이하에서는 각 구성부의 상호 조립 구조 및 연동 관계를 중심으로 살펴본다. 이송플레이트(101)에는 메인업다운구동부(200) 및 위치인식부(600)가 고정 결합되어 일체로 이송된다. 메인업다운구동부(200)의 업다운블록(219)에는 회전구동부(300), 업다운아이들러부(700), 클램핑부(400) 및 픽업부(500)가 직접 또는 간접으로 고정 결합되어 일체로 업다운된다. 따라서, 메인업다운구동부(200), 위치인식부(600), 회전구동부(300), 업다운아이들러부(700), 클램핑부(400) 및 픽업부(500)는 당연히 일체로 이송된다. 본 실시예의 렌즈 조립 장치는, 예컨대 렌즈 트레이(미도시)로부터 렌즈를 픽업한 후 이송하여, 다수의 경통이 조립되어 있는 단일 모판상의 경통 중 대응되는 경통(미도시)에 조립할 수 있는 장치이다. 그 작동 순서를 살펴본다. 직전 조립 작업이 완료되면, 픽업바(501)는 2단 업 상태, 척(419)은 레버(409) 누름 상태, 죠(407)는 벌어짐 상태에 있다. 직전 조립 작업이 끝나면, 기설정 값만큼 이송플레이트(101)를 이송한다. 이송 후, 위치인식부(600)가 새롭게 렌즈가 조립될 경통의 상부에 정확히 오게 되면 경통은 모판 상의 정확한 위치에 존재하는 것이다. 그러나, 그렇지 않은 경우, 그 위치 오차값이 제어부(미도시)에 저장된다. 그리고 나서, 클램핑부(400)가 렌즈 클램핑 위치에 오도록 이송플레이트(101)를 이송시킨다. 그리고 나서, 픽업바(501)를 다운 시킨 후, 렌즈를 진공 흡착하여 집는다. 그리고 나서, 픽업바(501)를 1단 업 시키고, 그 상태에서 척(419)을 벌린다. 척(419)을 벌리면, 클램핑스프링(413b)의 탄성력에 의하여 죠(407)는 렌즈를 클램핑하게 된다. 그리고 나서, 픽업바(501)의 진공 흡착을 해제하여 2단 업 시킨다. 그리고 나서, 클램핑부(400)가 렌즈 조립 작업위치에 오도록 이송플레이트(101)를 이송시킨다. 이때 저장된 경통 위치 오차값만큼을 보정하여 클램핑부(400)가 경통의 직상방 정확한 위치에 오도록 이송한다. 그리고 나서, 메인업다운구동부(200)는 업다운블록(219)을 최저 위치까지 다운시킨다. 이 때, 클램핑부(400)는 최저 위치까지 다운되지 않음은 전술한 바와 같다. 그리고 나서, 회전구동부(300)는 클램핑부(400)를 회전시킨다. 클램핑부(400)가 회전되면, 회전과 동시에 하강 운동을 하게 된다. 이때, 위치센서(713)는 센서도그(715)의 높이를 감지하여 클램핑부(400)가 정상적으로 하강되는지 감시하고, 그렇지 않는 경우 회전구동부(300)는 회전을 멈추고 대신 클램핑부(400)를 역회전시켜 조립 중인 렌즈를 분해한다. 분해된 렌즈는 제거된다. 정상적으로 조립 과정이 완료되면, 척(419)이 레버(409) 누름 상태로 전환되어 클램핑부가 렌즈로부터 분리된다. 그리고 나서, 메인업다운구동부(200)는 업다운블록(219)을 업 시킨다.
상기한 구성에 따르면, 본 고안은 정밀도 및 작업성이 우수한 자동 렌즈 조립 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. |
