KR101195552B1

KR101195552B1 - 자동차 내장재 성형장치

Info

Publication number: KR101195552B1
Application number: KR1020110077783A
Authority: KR
Inventors: 손덕호
Original assignee: 진테크주식회사
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2012-10-30
Anticipated expiration: 2031-08-04

Abstract

본 발명은 자동차 내장재 성형장치에 관한 것으로서, 원단(1)을 공급하는 적층대(10); 상기 적층대에 있는 원단(1)을 에어 흡착 후 들어올려 이동시키는 흡착기(20); 상기 원단(1)을 이동시키는 컨베이어(30); 상기 컨베이어(30)를 통해 이동하고 있는 원단에 접착제를 도포하는 접착제 도포기(40); 발열체가 내장된 상판 및 하판으로 이루어지고 공급되는 원단(1)을 가열함으로써 연질화시키기 위한 히팅기(50); 상기 컨베이어(30)를 따라 이동하면서 상기 히팅기(50)를 통해 가열되어 연질화된 원단을 성형하는 성형기(60); 상기 성형기(60)에 보강재를 공급함으로써 상기 원단(1)과 보강재(2)가 서로 접착된 상태에서 상기 성형기(60)에서 함께 성형되도록 하는 보강재 공급부(80)를 포함하는 자동차 내장재 성형장치에 있어서; 상기 히팅기(50)는 복수개의 원단(1)에 동시에 열을 가할 수 있도록 2개 이상의 단위 히팅기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 내장재 성형장치{Molding apparatus of inner element for automobile}

본 발명은 자동차 내장재 성형장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 원단에 보강재를 접착한 후 성형하는 작업을 일괄적으로 처리할 수 있는 자동차 내장재 성형장치에서 히팅부를 개선함으로써 생산성을 향상시킨 자동차 내장재 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 내장재는 도어트림, 크래쉬 패드, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 내장재는 주로 경질의 수지인 원단을 성형 및 천공하여 모양을 만든 다음 외곽부를 트리밍 및 감싸기함으로써 제조된다.

그리고, 일부 내장재는 그의 강도 보강이나 장식성 부가 등을 위해서 별도의 보강재가 원단에 추가로 부착되어 제조되고 있다. 종래에는 원단과 보강재를 별도로 각각 제조한 후에 일체로 결합하였기 때문에 작업 공정이 복잡할 뿐만 아니라 하나의 내장재를 제조하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었고, 이 문제를 해결하기 위해 등록특허 제10-1005073호(이하, '종래기술'이라 함)가 제안된 바 있다. 이하 종래기술에 대하여 도 1을 참조하여 간략히 설명한 후 그 문제점을 언급하기로 한다.

종래기술의 성형장치는;

내장재용 원단(1)이 다수개로 적층되어 있되 자동적으로 공급되도록 상하이동 가능하게 구비되는 적층대(10); 상기 적층대(10)에 있는 원단(1)을 에어 흡착 후 들어올려 이동시키는 흡착기(20); 상기 흡착기(20)를 통해 이동된 원단(1)을 고정하여 전방으로 이동시키는 컨베이어(30); 상기 컨베이어(30)를 통해 이동하고 있는 원단(1)에 접착제를 도포하는 접착제 도포기(40); 발열체가 내장된 상판 및 하판으로 이루어지고 원단(1)이 이동되는 동안 가열하여 성형을 위한 연성을 제공하는 히팅기(50); 및 상기 컨베이어(30)를 통해 이동하면서 상기 히팅기(50)를 통해 가열되어 연질화된 원단(1)을 성형하는 성형기(60)를 포함한다.

여기서 상기 성형기(60)는, 성형될 상기 원단(1)을 가압하는 상하이동 가능한 상부몰드와; 상면에 접착제가 도포된 보강재(2)가 안착되게 하는 하부몰드를 포함한다. 성형기(60)를 통과한 내장재는 가이드롤러(70)를 따라 반출되어 트리밍기에서 재단된다. 보강재 공급부(80)는 컨베이어(30)와 직각으로 설치되어 성형기(60)로 보강재(2)를 공급한다.

종래기술에 의하면, 공급되는 원단(1)은 히팅기(50)에서 연질화되는데 원단(1)의 두께, 소재, 가열온도 등에 따라 연질화되는데 소요되는 시간이 작업마다 달라진다. 따라서 특정 원단(1)을 필요한 정도로 알맞게 가열하기 위해서 하나의 원단(1)이 히팅기(50)로 투입된 다음 연질화될 동안 제자리에 멈춰서 대기해야 할 경우가 생기게 된다. 그리고 원단(1)에 따라 대기 시간도 달라지게 되는데 두껍거나 질긴 소재는 그만큼 오랜 시간 동안 히팅기(50)에서 대기하고 있어야 한다. 그러므로 히팅기(50)로 가열하는 시간 동안에는 성형장치의 거의 전체 시스템이 정지하고 있어야 하는 문제가 있다. 따라서 종래기술에 의한 성형장치는 생산성 향상과 관련하여 기대 이상의 효과를 얻지 못하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자동차 내장재용 원단을 공급하고 성형하며 보강재와 접합하는 작업을 하나의 라인을 통해서 일괄처리할 수 있는 자동차 내장재 성형장치를 제공하는 것에 있다. 더 나아가 히팅기에서 소요되는 시간을 단축시켜 시스템의 운용을 연속적이며 원활하게 함으로써 생산성을 더욱 향상시키는 것을 구체적인 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상기한 바와 같은 목적은;

자동차 내장재용 원단이 다수개로 적층되어 있되 자동적으로 공급되도록 상하이동 가능하게 구비되는 적층대; 상기 적층대에 있는 원단을 흡착하여 이동시키는 흡착기; 상기 흡착기를 통해 이동된 원단을 후속 공정으로 이동시키는 컨베이어; 상기 컨베이어를 통해 이동하고 있는 원단에 접착제를 도포하는 접착제 도포기; 발열체가 내장된 상판 및 하판으로 이루어지고 공급되는 원단을 가열함으로써 연질화시키는 히팅기; 상기 컨베이어를 따라 이동하면서 상기 히팅기를 통해 가열되어 연질화된 원단을 성형하는 성형기; 상기 성형기에 보강재를 공급함으로써 상기 원단과 보강재가 서로 합체된 상태에서 상기 성형기에서 함께 성형되도록 하는 보강재 공급부를 포함하는 자동차 내장재 성형장치에 있어서;

상기 히팅기는 복수개의 원단에 동시에 열을 가할 수 있는 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 성형장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 히팅기는 2개 이상의 단위 히팅기로 구성되며; 상기 단위 히팅기의 가열온도를 개별적으로 조정 가능하게끔 상기 단위 히팅기에 연결되는 히팅기 콘트롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 히팅기에 설치되는 발열체는 전열히터, 열풍기 또는 적외선 램프와 같은 이종(異種)의 발열체가 선택적으로 조합되는 방식일 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 자동차 내장재용 원단이 공급되어서 성형된 후 보강재와 접합되는 모든 공정이 하나의 공정을 통해서 일괄처리될 수 있어 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다. 더 나아가 히팅기가 복수의 원단을 동시에 가열함에 의해서, 투입된 원단이 정체되지 않고 연속적으로 라인을 이동할 수 있게 되며 따라서 제품 생산성이 더욱 향상되는 효과를 얻게 된다.

도 1은 종래기술에 의한 자동차 내장재 성형장치를 개략적으로 보인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 내장재 성형장치를 개략적으로 보인 평면도이고, 도 3은 그의 개략적 측면도이다.

이하, 본 고안에 따른 자동차 내장재 성형장치에 대한 바람직한 실시예를 도면들을 참조하여 설명한다. 종래기술과 동일하거나 아니면 동일해도 지장이 없는 구성요소에 관하여는 종래기술과 동일한 도면부호를 부여하기로 한다. 그리고 종래기술과 중첩되는 부분에 대하여는 최소한의 설명만을 하기로 한다.

적층대(10)에는 여러 장의 내장재용 원단(1)이 적층되어 있으며, 원단(1)은 흡착기(20)에 의해 자동적으로 공급된다. 공급되는 원단은 컨베이어(30)에 의해 장치의 후속 공정으로 이동된다. 접착제 도포기(40)는 컨베이어(30)를 따라 이동하고 있는 원단(1)에 접착제를 도포한다. 히팅기(50)는 이동 중인 원단(1)을 가열함으로써 원활한 성형을 위한 연성을 부여한다. 성형기(60)는 히팅기(50)에 의해 연질화된 원단(1)을 성형한다. 그리고 성형 직전에 보강재 공급부(80)가 보강재(2)를 공급한다.

보강재 공급부(80)는 원단(1)의 접착제가 도포된 면을 향해 보강재(2)를 공급함으로써 원단(1)과 보강재(80)가 서로 접착된 상태에서 성형기(60)에서 함께 성형되도록 한다.

히팅기(50)는 니크롬선과 같은 저항발열체(미도시)가 내장된 상판(52) 및 하판(54)으로 이루어지고 접착제 도포기(40)와 성형기(60) 사이에 설치되며, 원단(1)이 이동되는 동안 이를 가열하게 된다.

히팅기(50)로 원단(1)을 가열하는 이유는, 원단(1) 자체를 연질화시켜서 이후 해당 원단(1)에 대한 성형이 원활히 이루어지도록 함과 동시에 원단(1)의 하부면에 도포된 접착제를 보다 활성화시키기 위한 것이다.

성형기(60)는 컨베이어(30)를 통해 이동하면서 히팅기(50)를 통해 가열되어 연질화된 원단(1)을 성형하는 역할을 하는 것으로서 상부몰드(62) 및 하부몰드(64)로 구성된다.

보강재 공급부(80)는 하부몰드(64)의 상면에 보강재(2)를 올려 놓는다. 보강재(2)의 상면에는 원단(1)과의 접착을 위해 접착제가 도포될 수 있다.

보강재 공급부(80)는 컨베이어(30)에 직각방향으로 설치되는 가이드레일(82)을 따라 보강재를 하부몰드(64) 위에 공급한다.

상부몰드(62) 및 하부몰드(64)에는 원단(1)을 성형할 때 진공 흡착으로 고정하여 흔들림없이 원단(1)을 안정되게 성형하기 위해서 진공홀(66)이 구비된다. 성형이 완료된 원단(1)과 보강재(20)의 접착물은 가이드롤러(70)를 따라 외부로 반출되고, 외부에서는 트리밍기(미도시됨)가 성형이 완료된 원단(1)과 보강재(20)의 접착물의 외곽을 칼과 같은 절단기를 이용하여 따내게 된다.

이하, 본 발명의 핵심사항에 대하여 설명한다. 본 발명의 핵심은 히팅기(50)에 있다. 본 발명에 의하면 히팅기(50)는 복수개의 원단(1)에 동시에 열을 가할 수 있는 길이를 가진다. 히팅기(50)의 길이를 충분히 길게 하여 복수개의 원단(1)을 동시에 가열할 수도 있겠으나, 본 실시예에 의하면 히팅기(50)로 하여금 2개 이상의 단위 히팅기로 구성되도록 하고 있다. 도시된 바에 의하면 3개의 단위 히팅기(50a,50b,50c)가 마련되고 있지만, 2개, 4개 또는 그 이상의 단위 히팅기가 구비될 수도 있음은 물론이다. 이렇게 여러 개의 단위 히팅기로 구성되게 하는 주된 목적은 이하 설명되는 바와 같이 개별적 제어를 하기 위함이다.

본 발명의 특징에 의하면, 각각의 단위 히팅기(50a,50b,50c)의 가열온도를 개별적으로 조정할 수 있도록 히팅기 콘트롤러(90, 이하, 단지 '콘트롤러'라 한다)가 더 포함될 수 있다. 히팅기 콘트롤러(90)에 의해 다양한 방식으로 원단(1)을 가열할 수 있다. 예를 들어 콘트롤러(90)는 원단(1)의 종류에 따라 각 단위 히팅기의 가열 온도를 다르게 설정할 수 있다. 모든 단위 히팅기(50a,50b,50c)의 가열온도를 일률적으로 제어할 수도 있겠지만, 각 단위 히팅기(50a,50b,50c)의 가열온도가 서로 다르도록 제어할 수도 있다.

가열온도를 조절하는 방식은 각 단위 히팅기(50a,50b,50c)를 온/오프(ON/OFF) 제어만 하는 방식이 있을 수 있다. 예를 들면, 제1,2단위 히팅기(5a,5b)는 온(ON)으로 하고, 제3 단위 히팅기(5c)는 오프(OFF)시키는 것이다.

가열온도를 제어하는 다른 방식은 각 단위 히팅기(5a,5b,5c)를 예를 들어 30 ~ 130℃의 온도범위에서 각각 제어하는 것이다.

어떤 방식으로 가열온도를 제어할 것인지는 원단(1)의 종류와 두께 등에 의한 열적 특성을 고려하여 사전에 입력된 정보를 이용할 수도 있고, 상황에 따라 숙련된 작업자가 현장에서 직접 세팅하게끔 할 수도 있다.

다수의 단위 히팅기(50a,50b,50c)는 도시된 바와 같이 직선형 컨베이어(30)를 따라 설치될 수도 있으나, 설치 길이가 길고 따라서 공간적 제한이 따를 경우에는 컨베이어(3)를 디귿자 형태 또는 타원형태로 하여 길이를 늘일 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 단위 히팅기(5a,5b,5c)에 설치되는 발열체는 전열히터만이 아니라 열풍기 또는 적외선 램프 등 이종(異種)의 발열체가 조합되는 방식일 수 있다. 따라서 특수한 소재의 원단을 손상시키지 않는 방식으로 가열하도록 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1: 원단 2: 보강재
10: 적층대 20: 흡착기
30: 컨베이어 40: 접착제 도포기
50: 히팅기 60: 성형기
62: 상부몰드 64: 하부몰드
70: 가이드롤러 80: 보강재 공급부
90: 히팅기 콘트롤러

Claims

자동차 내장재용 원단(1)이 다수개로 적층되어 있되 자동적으로 공급되도록 상하이동 가능하게 구비되는 적층대(10); 상기 적층대(10)에 있는 원단(1)을 에어 흡착하여 이동시키는 흡착기(20); 상기 흡착기(20)를 통해 이동된 원단(1)을 후속 공정으로 이동시키는 컨베이어(30); 상기 컨베이어(30)를 통해 이동하고 있는 원단(1)에 접착제를 도포하는 접착제 도포기(40); 발열체가 내장된 상판 및 하판으로 이루어지고 공급되는 원단(1)을 가열함으로써 연질화시키기 위한 히팅기(50); 상기 컨베이어(30)를 따라 이동하면서 상기 히팅기(50)를 통해 가열되어 연질화된 원단(1)을 성형하는 성형기(60); 상기 성형기(60)에 보강재(2)를 공급함으로써 상기 원단(1)과 보강재(2)가 서로 접착된 상태에서 상기 성형기(60)에서 합체된 상태로 성형되도록 하는 보강재 공급부(80)를 포함하는 자동차 내장재 성형장치에 있어서,
상기 히팅기(50)는 복수개의 원단(1)에 동시에 열을 가할 수 있도록 2개 이상의 단위 히팅기로 구성되며; 상기 단위 히팅기의 가열온도를 개별적으로 조정 가능하게끔 상기 단위 히팅기에 연결되는 히팅기 콘트롤러(90)를 포함하고,
상기 히팅기 콘트롤러(90)에 의한 가열온도 조절은 원단의 종류와 두께에 의한 열적 특성을 고려하여 미리 입력된 정보에 의하거나 수동에 의하되, 상기 단위 히팅기를 온/오프 제어하는 방식 또는 소정 온도 범위 내에서 각각을 제어하는 방식에 의하는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재 성형장치.
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