KR100998840B1 - 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치에 관한 것으로, 프레스를 통해 성형된 스킨을 냉각 및 탈형하는 공정을 자동화하여 소수의 관리자만으로도 스킨을 생산할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치는, 상부 금형과 하부 금형(2)의 사이에서 성형되는 스킨(1)을 상기 하부 금형에서 탈형하는 것으로, 상기 하부 금형에 대해 왕복 이동 가능하게 설치되는 하나 이상의 레일(10)과; 상기 레일을 따라 왕복 이동하며 냉각매체를 공급받아 상기 하부 금형의 스킨에 분사하는 냉각 건(30)과; 그리고, 상기 레일을 따라 왕복 이동하며 상기 하부 금형에 성형된 스킨을 잡아 상기 하부 금형으로부터 탈형하는 클램프(40)를 포함하여 구성된다.

자동차, 크래쉬패드, 스킨, 탈형

Description

자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치{A CRASH-PAD SKIN SEPARATOR}

본 발명은 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레스를 통해 성형된 스킨을 냉각 및 탈형하는 공정을 자동화하여 소수의 관리자만으로도 스킨을 생산할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내부에는 안락하고 쾌적하며 실용성 있는 실내환경을 조성하기 위한 각종 편의시설 및 안전 구조물이 장착되고 있다.

특히, 운전석의 전방에는 각종 지시계기 및 에어컨, 오디오 등을 조절하기 위한 스위치들이 장착되는데, 이와 같은 장치들이 미려한 외관을 가지고 설치되도록 함과 아울러 사고 등에 의한 승객의 충돌시에는 승객을 충돌로부터 안전하게 보호할 수 있도록 크래쉬 패드가 마련되어 있다.

크래쉬 패드로 최근에 각광받고 있는 것은 보통 발포 성형하여 자체적으로 탄성적인 쿠션을 제공함으로써, 어느 정도의 충격을 흡수할 수 있는 성질을 가지면 서도 외관은 미려한 표면상태를 제공할 수 있도록 하는 형식이 널리 이용되고 있다.

자동차의 크래쉬 패드는 스킨과, 상기 스킨의 내측에서 크래쉬 패드의 골조 역할을 하는 코어로 구성된다.

종래 크래쉬 패드의 성형방법은 코어와 스킨을 각각의 제조방법을 통해 제조하고 코어와 스킨 사이에 발포제를 주입하여 발포 성형한 뒤 일정시간이 지난 다음 탈형하게 된다.

상기 크래쉬 패드의 외관을 형성하는 스킨의 성형방법을 살펴보면, 파우더를 이용한 방법이 일반적이었으나, 파우더의 재질인 PVC는 소각 시 다이옥신 등 환경오염물질을 발생하는 것으로 선진국에서는 그 사용에 대한 규제를 점차 강화하고 있기 때문에 사용을 자제하고 있으며, 이에 따라 근래에는 친환경적인 재질의 TPU(열가소성 폴리우레탄), TPO(올레핀계 열가소성 탄성체) 등이 개발되어 상기 PVC를 대체하고 있으며, 크래쉬 패드의 스킨 재질로도 각광을 받고 있다.

종래 크래쉬 패드 스킨의 성형방법은 다음과 같다.

1. 원단 재단.

원단을 스킨의 성형을 위한 크기로 재단한다.

2. 원단 투입

재단된 원단을 상부 금형에 고정한다.

3. 프레스

상부 금형을 스킨의 형상을 갖는 하부 금형의 위로 이동한 후, 하부 금형을 상부 금형으로 올려 원단을 프레스함으로써, 원하는 형상의 스킨을 성형한다.

4. 탈형

하부 금형을 상부 금형으로부터 내려 스킨을 상부 금형에서 제거하여 하부 금형에 배치하고, 하부 금형에서 스킨을 제거하여 탈형한다. 하부 금형은 스킨의 탈형이 용이하도록 유압실린더 등에 의해 각도가 조절된다.

탈형시 스킨과 하부 금형은 프레스에 의해 가열되어 있기 때문에 탈형 이전에 스킨과 하부 금형을 냉각한다.

종래 탈형공정은 작업자의 수작업에 의해 이루어지고 있다. 즉, 하부 금형이 탈형 위치로 하강한 후 2명의 작업자가 냉각공기를 분사하는 냉각 건(gun)을 들고 하부 금형으로 이동하고, 상기 냉각 건을 이용하여 스킨 표면에 냉각공기를 분사하여 냉각한다.

이어서, 2명의 작업자가 직접 손으로 스킨을 잡아 당겨 하부 금형에서 제거하여 탈형 및 하부 금형에서 떨어진 운반차량이나 저장소로 이동한다.

따라서, 종래 자동차용 크래쉬 패드 스킨 성형 기술에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.

프레스 완료된 스킨을 탈형하기 위하여 작업자가 하부 금형으로 이동하여 냉각공기를 분사하고, 일정 시간이 경과한 후 냉각 건을 원위치에 비치한 후 다시 하부 금형으로 이동하여 스킨을 하부 금형에서 제거 및 저장하여야 함에 따라 작업이 매우 불편하고 번거로우며 뿐만 아니라 작업자의 피로가 누적되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고, 작업자가 직접 손가락을 이용하여 스킨을 잡고 스킨이 하부 금형에서 이탈되도록 일정 크기 이상의 힘으로 잡아 당겨야 하기 때문에 작업자의 손가락, 손목 등에 이상이 발생되는 문제점도 있다.

또한, 작업자가 직접 손으로 스킨을 잡아 탈형하는데, 스킨의 냉각을 온도계 등으로 확인하지 않고 감각에 의해 탈형하는 것이기 때문에 스킨이 냉각되지 않은 상태에서도 작업자가 스킨을 잡을 수 있으며, 이에 따라 작업자의 손에 화상을 입는 등의 안전사고가 발생될 수 있고, 또한, 작업자가 하부 금형 주위를 이동할 때 하부 금형이나 주변 구조물에 충돌하는 안전사고 발생될 수 있는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레스를 통해 성형된 스킨을 냉각 및 탈형하는 공정을 자동화하여 소수의 관리자만으로도 스킨을 생산할 수 있도록 한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 소수의 인원을 이용하여 스킨을 탈형할 때 이 작업자의 작업을 최소화하여 작업자의 이동에 따른 안전사고, 스킨의 탈형에 따른 작업자의 손가락과 손목 이상을 방지하려는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치는, 상부 금형과 하부 금형의 사이에서 성형되는 스킨을 상기 하부 금형에서 탈형하는 것으로, 상기 하부 금형에 대해 왕복 이동 가능하게 설치되는 하나 이상의 레일과; 상기 레일을 따라 왕복 이동하며 냉각매체를 공급받아 상기 하부 금형의 스킨에 분사하는 냉각 건과; 그리고, 상기 레일을 따라 왕복 이동하며 상기 하부 금형에 성형된 스킨을 잡아 상기 하부 금형으로부터 탈형하는 집게를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 냉각 건과 집게는 상기 레일에 이동 가능하게 탑재되는 캐리어에 장착된다.

본 발명에 의한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치에 의하면, 상부 금형과 하부 금형에 의해 스킨을 프레스 가공한 후, 냉각 건과 집게가 스킨이 수용된 하부 금형으로 이동하여 스킨을 냉각 및 하부 금형에서 탈형하여 작업대로 운반하는 일련의 공정들이 자동화로 이루어져 1인의 작업자만으로도 스킨을 탈형할 수 있으므로 인건비를 절감할 수 있고 생산성을 향상할 수 있다.

그리고, 작업자가 냉각 건을 잡고 냉각 공기를 분사하지 않고 또한 스킨을 직접 잡고 탈형하지 않으므로 작업자의 손가락과 손목 등 골격계통의 이상을 방지할 수 있다. 결국 근무환경의 개선을 통해 작업자의 만족도를 높일 수 있고 이는 생산성의 확대를 도모할 수 있다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치는, 스킨(1)이 성형된 하부 금형(2)에 대해 전후진 방향으로 장착되는 레일(10)과, 레일(10)을 따라 전후진 왕복 이동하는 캐리어(20)와, 캐리어(20)에 장착되며 냉각매체 예를 들어 냉각공기를 공급받아 하부 금형(2)에 성형된 스킨(1)에 분사하는 냉각 건(30)과, 하부 금형(2)으로부터 스킨(1)을 탈형하는 클램프(40)로 구성된다.

레일(10)은 캐리어(20)의 이동을 안내하는 것으로, 하부 금형(2)의 위치와 구조 구조물 등의 여건에 따라 형성될 수 있다.

캐리어(20)는 유압실린더(21) 등의 액추에이터에 의해 레일(10)을 따라 전후진 왕복 이동하며, 냉각 건(30)과 클램프(40)를 스킨(1)의 탈형 위치로 셋팅하고 탈형된 스킨(1)을 작업대(탈형된 스킨(1)의 둘레부를 컷팅하기 위한 작업대(3))로 이송한다.

캐리어(20)와 레일(10)의 연결구조에 대해 구체적으로 도시하지 않고 설명을 하지 않았으나 이는 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

캐리어(20)는 작업자의 수동 조작에 의해 구동이 제어되거나 근접 센서 등의 센서에 의해 하부 금형(2)의 위치 등을 감지하여 자동으로 구동이 제어될 수 있다.

냉각 건(30)은 캐리어(20)에 장착되며 냉각 공기 공급수단을 통하여 냉각 공기를 공급받아 분사하는 것으로 하나 이상의 분사노즐을 갖는다.

스킨(1)의 일정 면적을 갖고 있으며, 적은 수량의 냉각 건(30)에 의해서도 스킨(1)의 모든 부분을 냉각할 수 있도록 냉각 건(30)은 캐리어(20)에 좌우로 이동 가능하게 설치되거나 원을 그리며 회전하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 캐리어(20)에는 좌우 폭방향 레일이 형성되고 냉각 건(30)은 상기 폭방향 레일에 장착 및 폭방향 이동을 위한 유압실린더 등에 의해 지지되어, 캐리어(20)에 의해 상기 폭방향 레일과 함께 전후방향으로 이동하고 분사 위치에서는 상기 폭방향 이동을 위한 유압실린더에 의해 강제로 상기 폭방향 레일을 따라 좌우 폭방향으로 이동할 수 있다. 다르게는 냉각 건(30)이 힌지를 통해 캐리어(20)에 연결 및 유압실린더 등에 의해 지지되어 상기 힌지의 안내를 받아 각도 조절하면서 넓은 면적으로 냉각공기를 분사할 수 있다.

클램프(40)는 냉각 건(30)과 간섭되지 않도록 캐리어(20)에 장착되어 캐리어(20)에 의해 이동하며, 하부 금형(2)에 성형된 스킨(1)을 클램핑하며 캐리어(20)의 후진에 의해 작업대(3)로 이동한 후 잡고 있던 스킨(1)을 언클램핑한다.

스킨(1)의 클램핑과 언클램핑은 작업자의 수동 조작이나, 근접 센서나 리미트 센서 등에 의해 스킨(1)과 작업대(3)를 감지하여 자동으로 제어될 수 있다.

클램프(40)는 진공흡착기, 집게 등이 가능할 것이다.

진공흡착기식 클램프(40)는 진공 흡입력에 의해 스킨(1)을 흡착하여 클램핑하고 작업대(3)로 이동시 흡입력을 제거하여 언클램핑함으로써 스킨(1)이 낙하하도록 한다.

집게식 클램프(40)는 스킨(1)을 클램핑할 수 있도록 오므라들거나 스킨(1)을 언클램핑할 수 있도록 스킨(1)측에서 벌어질 수 있는 형태이다.

클램프(40)는 구조와 구동방식이 다양하게 구성될 수 있으므로 구체적으로 설명하지 않아도 기존 제품에 의해 용이하게 실시될 수 있을 것이며, 단 스킨(1)의 클램핑이 정확하게 이루어지도록 스킨(1)을 2곳 이상에서 클램핑한다.

그리고, 클램프(40)에 의한 클램핑 동작시 스킨(1)을 지지하기 위한 지지봉(41)이 더 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치의 작용을 설명한다.

스킨의 탈형을 설명하기 위해서 스킨의 성형 과정을 개략적으로 설명하며, 스킨은 원단 재단 - 원단 투입 - 프레스의 공정을 거쳐 제조된다.

프레스는 상부 금형(4)과 하부 금형(2)에 의해 이루어지는 것으로, 상부 금형(4)에 원단이 투입되면 상부 금형(4)이 프레스 위치로 수평 이동하고 하부 금형(2)이 상부 금형(4)측으로 상승하여 상부 금형(4)과 하부 금형(2) 사이에서 열압에 의해 스킨(1)이 성형된다.

프레스가 완료되면 하부 금형(2)이 상부 금형으로부터 하강하며, 하부 금형(2)에는 스킨(1)이 수용되어 있다.

이어서, 본 발명의 탈형장치가 작동된다.

도 2에서처럼, 하부 금형(2)은 탈형이 용이하도록 틸팅되며, 캐리어(20)는 유압실린더(21)에 의해 레일(10)을 따라 하부 금형(2)측으로 이동한다.

캐리어(20)가 수동방식의 경우 작업자는 스위치를 조작하여 캐리어(20)를 탈 형 위치로 셋팅하고, 자동방식의 경우 센서의 감지값에 의해 캐리어(20)의 구동을 제어한다.

캐리어(20)가 탈형 위치에 셋팅되면 냉각 건(30)에서 냉각공기가 분사되어 스킨(2)이 냉각된다. 냉각 건(30)은 캐리어(20)에서 좌우 폭방향으로 이동하면서 냉각 공기를 분사하여 스킨(1)의 모든 부분을 균일하게 냉각할 수 있다. 따라서, 클램프(40)에 의한 탈형시 스킨(1)이 하부 금형(2)에서 깨끗하게 분리될 수 있는 것이다. 냉각 건(30)에 의한 냉각 공기의 분사 역시 작업자의 수동 조작과 타이머 등에 의한 자동 제어 모두가 가능하다.

냉각 공기의 분사가 완료되면 도 3과 같이, 클램프(40)가 스킨(1)측으로 이동하고, 스킨(1)을 클램핑한다. 스킨(1)의 클램핑은 전술한 것처럼 진공흡착기, 집게에 의해 이루어진다.

이어서, 도 4와 같이, 클램프(40)에 의해 스킨(1)을 클램핑한 상태에서 캐리어(20)는 작업대(3)측으로 후진하며, 스킨(1)이 작업대(3) 위에 배치되면 클램프(40)에 의해 스킨(1)이 언클램핑되어 작업대(3) 위로 낙하된다.

작업대(3)에 낙하된 스킨(1)은 작업자의 수작업에 의해 테두리가 재단된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치의 측면도.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치의 작동 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 스킨, 2 : 하부 금형

3 : 작업대, 10 : 레일

20 : 캐리어, 30 : 냉각 건

40 : 클램프,

Claims (5)

1. 상부 금형과 하부 금형의 사이에서 성형되는 스킨을 상기 하부 금형에서 탈형하는 것으로,

   상기 하부 금형에 대해 왕복 이동 가능하게 설치되는 하나 이상의 레일과;

   상기 레일을 따라 왕복 이동하며 냉각매체를 공급받아 상기 하부 금형의 스킨에 분사하는 냉각 건과; 그리고,

   상기 레일을 따라 왕복 이동하며 상기 하부 금형에 성형된 스킨을 잡아 상기 하부 금형으로부터 탈형하는 클램프를 포함하여 구성되며,

   상기 냉각 건과 클램프는 상기 레일에 슬라이딩 가능하게 장착되며 액추에이터에 의해 상기 레일을 따라 전후로 왕복 이동하는 캐리어를 매개로 하여 이동하는 것을 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각 건은 상기 캐리어에 좌우 폭방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 클램프는 진공흡착기인 것을 특징으로 하는 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 클램프는 상기 스킨측으로 오므라들거나 스킨에서 벌어지는 집게인 것을 특징으로 하는 자동차용 크래쉬 패드 스킨 탈형장치.

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