JP2002096387A - Method and apparatus for forming linear groove on air bag of skin for automobile - Google Patents

Method and apparatus for forming linear groove on air bag of skin for automobile

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JP2002096387A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable efficient forming of a linear groove having a reproducible predetermined breakage resistance with a predetermined thickness retained at a skin surface side by a small power consumption under a simple control while avoiding a damage of a design surface. SOLUTION: An apparatus for forming the linear groove on an air bag of a skin for an automobile comprises a heater 8 and an ultrasonic machining unit 4 aligned in parallel at a rear surface 3b side of the skin 3 made of a resin fixedly held, so that a front surface 3a is closely contacted with a flat surface 1a. An oscillation horn 4C of the unit 4 is regulated at its position so that a clearance between its distal end and the surface 1a coincides with the set residual thickness of the surface 3a side. The heater 8 and the unit 4 are moved along a line to be machined to preheat the machining part, softened and sequentially melted at the resin for the skin by ultraviolet oscillation immediately after the softening, the molten resin is removed to its side, and the groove 6 is formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突時に
おける搭乗者の安全性確保のために例えば自動車用イン
スツルメントパネルを形成する、塩化ビニール(PV
C)やポリオレフィン(TPO)、ポリウレタン(TP
U)等の樹脂製表皮のエアバック部分に、一定以上の破
壊力が加わったとき、その箇所での破断を許容するよう
にするための線状の溝を加工する方法及び加工装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to vinyl chloride (PV) forming, for example, an instrument panel for a vehicle in order to ensure the safety of a passenger in the event of a vehicle collision.
C), polyolefin (TPO), polyurethane (TP
The present invention relates to a method and a processing apparatus for processing a linear groove for allowing breakage at a point where a destructive force exceeding a certain level is applied to an airbag portion of a resin skin such as U). is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用樹脂製表皮のエアバック部分に
加工される線状の溝は、意匠的な観点から表皮の表面側
でなく、表皮の裏面側に加工することが要望されるとと
もに、線状溝が搭乗者の安全性に密接に関与するもので
あることから、再現可能な一定の破壊抵抗を発揮するよ
うに加工することが要求される。かかる要望及び要求に
応じるべく近年では表皮の表面側に所定の肉厚を残存さ
せるように表皮の裏面側から線状の溝を加工する手段が
一般的に採用されている。
2. Description of the Related Art A linear groove to be formed on an airbag portion of a resin-made skin for automobiles is required to be formed not on the front side of the skin but on the back side of the skin from the viewpoint of design. Since the linear groove is closely related to the safety of the occupant, it is required to process the linear groove so as to exhibit a reproducible constant breaking resistance. In order to meet such demands and demands, in recent years, means for processing a linear groove from the back side of the skin so as to leave a predetermined thickness on the front side of the skin has been generally adopted.

【0003】ところで、表皮の裏面側から線状の溝を加
工する手段として、従来、(a)ナイフ状のカッター等
を用いて機械的に樹脂材料を切除することで線状溝を加
工する手段、(b)例えば特開平10−85966号公
報に開示されているように、レーザビームを放射して樹
脂材料を局部的に焼却除去することで線状溝を加工する
手段が知られている。
Conventionally, as means for processing a linear groove from the back side of the skin, there are conventionally known means (a) for processing a linear groove by mechanically cutting a resin material using a knife-shaped cutter or the like. (B) As disclosed in, for example, JP-A-10-85966, there is known a means for processing a linear groove by radiating a laser beam to locally incinerate and remove a resin material.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(a)の機械的加工手段の場合は、表皮裏面側からの加
工であっても、意匠面となる表皮の表面側に線状の加工
跡を露呈させないように切除することが技術的に難し
く、意匠面で大きなダメージを与える。また、この種の
加工製品においては、品質管理の上から線状溝の加工後
に表皮表面側の残存肉厚を測定して加工製品毎のデータ
を記録保存することが重要であるが、機械的加工手段の
場合は、溝幅が狭く切除直後に樹脂材料の持つ弾性力で
溝の両側面同士が密着する状態になるために、残存肉厚
を精度良く測定することが困難で、品質管理の面からも
好ましくない。
However, in the case of the mechanical processing means (a), even if the processing is performed from the back side of the skin, a linear processing mark is formed on the front side of the skin which is the design surface. It is technically difficult to excise it without exposing it, causing serious design damage. In this type of processed product, it is important to measure the remaining wall thickness on the skin surface side after processing the linear groove and record and save data for each processed product from the viewpoint of quality control. In the case of the processing means, since the groove width is narrow and both sides of the groove are in close contact with each other due to the elastic force of the resin material immediately after the cutting, it is difficult to accurately measure the remaining wall thickness. It is not preferable from the viewpoint.

【0005】一方、上記(b)のレーザ加工手段の場合
は、意匠面(表皮表面)にダメージを与えないで所定の
線状溝を加工することが可能であるものの、大きな出力
パワーを必要とし、消費電力が嵩んで加工コストが高く
なる。特に、品質管理の上で重要な残存肉厚を精度よく
測定し記録しやすいような幅広の溝を加工するために
は、膨大な出力パワーを有するレーザビーム発生器を使
用したり、あるいは、比較的出力パワーの小さいレーザ
ビーム発生器を複数回に亘って加工予定線に沿ってトレ
ースさせたりする必要があり、その結果、加工コストが
一段と高騰するという難点がある。
On the other hand, in the case of the laser processing means (b), although a predetermined linear groove can be processed without damaging the design surface (skin surface), a large output power is required. In addition, the power consumption increases and the processing cost increases. In particular, to process wide grooves that are easy to accurately measure and record the remaining thickness, which is important for quality control, use a laser beam generator with enormous output power or compare It is necessary to trace a laser beam generator having a small output power a plurality of times along a planned processing line, and as a result, there is a problem that the processing cost is further increased.

【0006】また、レーザ加工手段により表皮表面側に
所定の肉厚を残存させて再現可能な一定の破壊抵抗を持
つ線状溝を加工するためには、表皮の厚みのばらつきな
どに対応して樹脂材料の焼却除去量、つまりは溝の加工
深さを微妙に制御する必要があるが、その手段としては
レーザビーム発生器の出力パワーをコントロールする以
外に方法がなく、加工制御そのものに高度な技術を要す
る。
In order to process a linear groove having a constant and reproducible breaking resistance by leaving a predetermined thickness on the surface of the skin by laser processing means, it is necessary to cope with variations in the thickness of the skin. It is necessary to delicately control the amount of incineration and removal of the resin material, that is, the processing depth of the groove, but there is no method other than controlling the output power of the laser beam generator. Requires skill.

【0007】その上、レーザ加工の場合は、加工すべき
線状溝に対応する表皮部分の樹脂材料を焼却除去するも
のであるから、加工時にその樹脂材料相当量の煤が発生
し放出され、この放出された煤が加工された溝に入り込
むと、残存肉厚の測定値のばらつきの原因となる。これ
を回避するためには、不活性ガスを併用して煤の発生を
抑制するとともに、煤を積極的に吸引除去する装置を付
設する必要もあって、加工装置全体の設備費が非常に高
価なものになるという問題があった。
In addition, in the case of laser processing, the resin material in the skin portion corresponding to the linear groove to be processed is incinerated and removed, so that a considerable amount of soot is generated and released during the processing, When the released soot enters the processed groove, it causes a variation in the measured value of the remaining wall thickness. In order to avoid this, it is necessary to use an inert gas together to suppress the generation of soot, and it is necessary to add a device that actively sucks and removes soot, so that the equipment cost of the entire processing apparatus is extremely high. Was a problem.

【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、意匠面へのダメージを回避できるだけでなく、少な
い消費電力及び簡単な制御のもとで表皮表面側に所定の
肉厚が残存されて再現可能な一定の破壊抵抗を持つ線状
溝を効率よく、かつ、残存肉厚の測定にも有利な状態に
加工することができる自動車用表皮のエアバック部分へ
の線状溝加工方法及び加工装置を提供することを目的と
している。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and not only can avoid damage to the design surface, but also has a predetermined thickness remaining on the surface of the skin with low power consumption and simple control. A method and a method for processing a linear groove having a reproducible constant fracture resistance in an airbag portion of a skin for an automobile, which can efficiently process a linear groove having an advantageous condition for measuring the remaining wall thickness. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る自動車用表皮のエアバック部分への線
状溝加工方法は、自動車用樹脂製表皮のエアバック部分
にその表面側に所定の肉厚を残存させる状態で表皮裏面
側から線状の溝を加工する方法であって、表皮をその表
面が平坦面に密着するように固定保持した状態で、表皮
の裏面側に配置した超音波加工装置の振動ホーンをその
先端と上記平坦面とのクリアランスが表皮表面側の所定
の残存肉厚に合致するように位置調整した後、超音波加
工装置及び加熱装置と表皮固定用平坦面とを加工すべき
線状溝の方向に相対移動させて加熱装置により表皮のエ
アバック部分を予熱して軟化させ、その軟化したエアバ
ック部分の裏面側に振動ホーンを介して超音波振動を付
与することにより表皮用樹脂を順次溶融除去させて線状
の溝を加工することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a method for forming a linear groove in an airbag portion of an automobile skin according to the present invention comprises the steps of: A method in which a linear groove is machined from the back side of the skin while leaving a predetermined thickness on the back side, with the skin fixed and held so that the surface is in close contact with the flat surface, and arranged on the back side of the skin After adjusting the position of the vibration horn of the ultrasonic processing device so that the clearance between the tip and the flat surface matches a predetermined remaining thickness on the surface of the skin surface, the ultrasonic horn and the heating device and the flat surface for fixing the skin are used. The surface and the airbag portion of the skin are preheated and softened by the heating device by moving the surface relative to the direction of the linear groove to be processed, and the ultrasonic vibration is applied to the back side of the softened airbag portion through the vibration horn. By granting It is characterized in processing the skin resin by sequentially melting removing linear grooves.

【0010】また、本発明に係る自動車用表皮のエアバ
ック部分への線状溝加工装置は、自動車用樹脂製表皮の
エアバック部分にその表面側に所定の肉厚を残存させる
状態で表皮裏面側から線状の溝を加工する装置であっ
て、表皮をその表面が平坦面に密着するように固定保持
する定盤と、表皮の裏面側に配置されて表皮用樹脂に超
音波振動を付与する超音波加工装置と、超音波加工装置
の移動方向上手側に設けられて超音波を付与する直前の
表皮のエアバック部分を予熱する加熱装置と、超音波加
工装置及び加熱装置と定盤とを加工すべき線状溝の方向
に相対移動させる加工位置移動機構とを具備しているこ
とを特徴とするものである。
Further, the apparatus for forming a linear groove in an airbag portion of an automobile skin according to the present invention comprises: A device that processes linear grooves from the side, a surface plate that fixes and holds the skin so that its surface is in close contact with a flat surface, and an ultrasonic vibration that is arranged on the back side of the skin and applies resin to the skin resin Ultrasonic processing device, a heating device provided on the upstream side in the moving direction of the ultrasonic processing device, and a heating device for preheating the airbag portion of the epidermis immediately before applying ultrasonic waves, an ultrasonic processing device, a heating device, and a surface plate. And a machining position moving mechanism for relatively moving the workpiece in the direction of the linear groove to be machined.

【0011】上記のごとき構成要件を有する本発明によ
れば、樹脂製表皮をその表面が平坦面に密着するように
固定保持した上、その平坦面を基準面(零)として超音
波加工装置の振動ホーンの先端位置を表皮肉厚方向に調
整して該ホーン先端と平坦面とのクリアランスを表皮表
面側に残存されるべき所定の肉厚に合致させる。この状
態で、超音波加工装置及び加熱装置と表皮固定用平坦面
とを加工すべき線状溝の方向に相対移動させることによ
り、まず、表皮の加工すべきエアバック部分が予熱され
軟化されたうえで超音波加工装置の振動ホーンを介して
表皮のエアバック部分の裏面側に超音波振動が順次付与
されその箇所の表皮用樹脂を溶融除去して線状溝が加工
されることになる。このように、超音波振動が付与され
る直前にエアバック部分を予熱し軟化させて超音波加工
時における応力の分散を図ることにより超音波振動が加
わる表皮表面側の意匠面へのダメージを回避することが
可能である。
According to the present invention having the above constitutional requirements, the resin-made skin is fixed and held so that the surface thereof is in close contact with the flat surface, and the flat surface is used as a reference surface (zero) for the ultrasonic processing apparatus. The tip position of the vibrating horn is adjusted in the skin thickness direction so that the clearance between the tip of the horn and the flat surface matches the predetermined thickness to be left on the skin surface side. In this state, by relatively moving the ultrasonic processing device and the heating device and the flat surface for fixing the skin in the direction of the linear groove to be processed, first, the airbag portion to be processed of the skin was preheated and softened. Then, ultrasonic vibrations are sequentially applied to the back side of the airbag portion of the skin via the vibration horn of the ultrasonic processing device, and the resin for the skin at that location is melted and removed to process the linear grooves. In this way, the airbag portion is preheated and softened just before the ultrasonic vibration is applied, and the stress during ultrasonic processing is dispersed to avoid damage to the design surface on the skin surface side where the ultrasonic vibration is applied. It is possible to

【0012】特に、振動ホーンとしては種々の幅及び形
態のものが既存しており、その中から適切な幅、形態の
ものを選択使用することによって、超音波加工装置を加
工予定線に沿って一回トレースさせるだけで幅広かつ所
定深さの溝を加工することが可能であるとともに、表皮
用樹脂材料を溶融しその溶融した樹脂を側方へ除去する
だけであるから、機械的加工の場合のような線状の加工
跡が表面側には露呈せず、この面でも意匠面へのダメー
ジをなくすることが可能である。また、表皮表面側に所
定の肉厚を残存させて再現可能な一定の破壊抵抗を持つ
線状溝を加工するための加工制御も表皮の肉厚変動に対
応して振動ホーンの位置を調整するといった簡単な機械
的制御を採用することが可能である。
In particular, as the vibration horns, various widths and shapes are already existing, and by selecting and using an appropriate width and shape from among them, the ultrasonic processing apparatus can be moved along the planned processing line by using the ultrasonic horn. In the case of mechanical processing, it is possible to process a wide groove with a predetermined depth only by tracing once, and only to melt the resin material for the skin and remove the molten resin to the side. Such a linear processing mark is not exposed on the surface side, and it is possible to eliminate damage to the design surface also on this surface. In addition, processing control for processing a linear groove having a constant and reproducible breaking resistance by leaving a predetermined thickness on the skin surface side also adjusts the position of the vibration horn according to the thickness fluctuation of the skin. It is possible to employ such a simple mechanical control as described above.

【0013】さらに、超音波加工に伴い生じた溶融樹脂
は溝の側方へ除去されて硬化するだけで、溝内に入り込
むことがないため、レーザ加工の場合のように、溝加工
に伴う煤の発生を抑制する手段及び発生した煤を吸引除
去する手段は一切不要として装置全体の設備費の低減を
可能としつつ、溝加工後の表皮表面側の残存肉厚を裏面
側から行なえるとともに、その測定値のばらつき原因を
なくして測定精度の向上、ひいては、加工製品の品質管
理を適確に行なうことが可能となる。
Further, the molten resin generated by the ultrasonic processing is removed only to the side of the groove and hardened, but does not enter the groove. Means for suppressing the generation of soot and means for sucking and removing the generated soot are not required at all, and it is possible to reduce the equipment cost of the entire device, and to perform the remaining thickness on the skin surface side after groove processing from the back side, It is possible to improve the measurement accuracy by eliminating the cause of the variation in the measured value, and to accurately perform the quality control of the processed product.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図1は本発明に係る自動車用表
皮のエアバック部分への線状溝加工方法の実施に際して
用いられる加工装置全体の概略構成図、図2はそれの要
部の拡大側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire processing apparatus used for carrying out a method for processing a linear groove in an airbag portion of an automobile skin according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged side view of a main part thereof.

【0015】図1及び図2において、1は定盤で、その
平坦上面1aには多数の小孔1b…が形成されてあり、
空洞1c内の空気を真空ポンプ等の真空発生器2によっ
て吸引し減圧することにより上記平坦上面1aに載置し
た自動車用樹脂製表皮3のエアバック部分を小孔1b…
を介して吸着させてその表面3aが平坦上面1aに密着
するように固定保持するものである。表皮3の裏面3b
側となる定盤1の上方部には表皮用樹脂に超音波振動を
付与する超音波加工装置4が配置されている。この超音
波加工装置4は、発振周波数が20〜40KHzの超音
波発振器4Aと超音波振動子4Bと鉄合金及びチタン合
金から一体加工されてカット刃が削り出された振動ホー
ン4Cとで構成されており、振動ホーン4Cとしては幅
及び形態の異なる複数種のものが超音波振動子4Bに対
して交換可能に取り付けられている。
In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 denotes a surface plate having a plurality of small holes 1b formed in a flat upper surface 1a thereof.
The air in the cavity 1c is sucked by a vacuum generator 2 such as a vacuum pump and decompressed, so that the airbag portion of the resin skin 3 mounted on the flat upper surface 1a is reduced to a small hole 1b.
And is fixed and held so that its surface 3a is in close contact with the flat upper surface 1a. Back 3b of skin 3
An ultrasonic processing device 4 for applying ultrasonic vibration to the skin resin is disposed above the surface plate 1 on the side. This ultrasonic processing device 4 is composed of an ultrasonic oscillator 4A having an oscillation frequency of 20 to 40 KHz, an ultrasonic vibrator 4B, and a vibration horn 4C which is integrally processed from an iron alloy and a titanium alloy and has a cut blade cut out. A plurality of types of vibration horns 4C having different widths and shapes are interchangeably attached to the ultrasonic vibrator 4B.

【0016】上記超音波加工装置4の超音波振動子4B
及び振動ホーン4Cは、振動ホーン4Cの先端と定盤1
の平坦上面1aとのクリアランスt1が表皮3の表面3
a側に残存させるべき所定の肉厚t(図3参照)に合致
するように振動ホーン4Cの先端位置を表皮3の肉厚方
向(矢印u−d方向)に移動可能とされた加工位置調整
機構5に装着されている。この加工位置調整機構5は、
既知あるいは加工時に検出される表皮3の肉厚Tを入力
することに伴い振動ホーン4Cの先端位置を、定盤平坦
面1aを基準面(零)として表皮3の肉厚Tから残存肉
厚tを減算した高さ位置に移動させるためのものであ
り、具体的にはシリンダ等の伸縮装置と必要移動量を演
算し出力する制御部とを組み合わせた周知の機構である
ため、その具体構造の説明及び図示は省略する。
The ultrasonic vibrator 4B of the ultrasonic processing device 4
And the vibration horn 4C, the tip of the vibration horn 4C and the surface plate 1
The clearance t1 with the flat upper surface 1a of the
A processing position adjustment in which the tip position of the vibration horn 4C can be moved in the thickness direction of the skin 3 (arrows u-d direction) so as to match a predetermined thickness t (see FIG. 3) to be left on the a side. It is mounted on the mechanism 5. This machining position adjusting mechanism 5
With the input of the known or detected thickness T of the skin 3 during processing, the tip position of the vibration horn 4C is set based on the thickness T of the skin 3 based on the flat surface 1a of the surface plate as a reference plane (zero). Is a known mechanism that combines a telescopic device such as a cylinder and a control unit that calculates and outputs a required movement amount. Description and illustration are omitted.

【0017】また、上記超音波加工装置4及び加工位置
調整機構5は、上記定盤1に対して表皮3のエアバック
部分の裏面3b側に加工すべき線状溝6(図3参照)の
方向(矢印X方向)に駆動移動自在とされた加工位置移
動機構7に装着されている。この加工位置移動機構7と
しては、例えばベルトコンベアやチェーンコンベア等の
周知のコンベアを用いることが可能であるため、その具
体構造の説明及び図示は省略する。
The ultrasonic processing device 4 and the processing position adjusting mechanism 5 are provided with a linear groove 6 (see FIG. 3) to be processed on the back surface 3b side of the airbag portion of the skin 3 with respect to the surface plate 1. It is mounted on a processing position moving mechanism 7 which can be driven and moved in the direction (arrow X direction). As the processing position moving mechanism 7, for example, a well-known conveyor such as a belt conveyor or a chain conveyor can be used, and the description and illustration of the specific structure are omitted.

【0018】上記超音波加工装置4の加工位置移動方向
Xの上手側には、超音波振動を付与する直前の表皮3の
加工部分を予熱する加熱装置として、温風を表皮3の裏
面3bに吹き付ける温度コントローラ8a付きの温風発
生器8が配設されているとともに、超音波加工装置4の
加工位置移動方向Xの下手側には、超音波加工された直
後の表皮3の裏面3b部分に冷却エアを吹き付ける冷却
エア噴出装置9が配設され、かつ、この冷却エア噴出装
置9の直後には表皮3の裏面3bに加工された線状溝6
の残存肉厚tを表皮裏面3b側から測定し記録する装置
として、例えばレーザ変位センサ及びCCDカメラ10
が配設されている。なお、表皮3の加工部分を予熱する
加熱装置としては、温風発生器8に代えて電熱ヒーター
などを用いてもよく、また、残存肉厚tの測定記録装置
としては、レーザ変位センサ及びCCDカメラ10に代
えて透過型光電センサを用いてもよい。さらに、温風発
生器8、冷却エア噴出装置9及びレーザ変位センサ及び
CCDカメラ10は加工位置移動機構7を介して超音波
加工装置4と加工位置移動方向Xに一体的に移動するよ
うに構成されている。
On the upper side of the processing position moving direction X of the ultrasonic processing device 4, as a heating device for preheating the processed portion of the skin 3 immediately before applying ultrasonic vibration, warm air is applied to the back surface 3 b of the skin 3. A hot air generator 8 with a temperature controller 8a to be sprayed is provided, and on the lower side of the processing position moving direction X of the ultrasonic processing device 4, on the back surface 3b of the skin 3 immediately after the ultrasonic processing. A cooling air ejection device 9 for blowing cooling air is provided, and a linear groove 6 formed on the back surface 3b of the skin 3 immediately after the cooling air ejection device 9.
For example, a laser displacement sensor and a CCD camera 10 are used to measure and record the remaining thickness t of the
Are arranged. As a heating device for preheating the processed portion of the skin 3, an electric heater or the like may be used in place of the hot air generator 8, and a laser displacement sensor and a CCD A transmission type photoelectric sensor may be used instead of the camera 10. Further, the hot air generator 8, the cooling air ejection device 9, the laser displacement sensor, and the CCD camera 10 are configured to move integrally with the ultrasonic processing device 4 in the processing position moving direction X via the processing position moving mechanism 7. Have been.

【0019】次に、上記構成の加工装置を用いて自動車
用表皮3のエアバック部分に線状溝6を加工する方法に
ついて説明する。まず、樹脂製表皮3の被加工部分(エ
アバッグ部分)をその表面3aを下側にして定盤1の平
坦上面1a上に載置した上、空洞1c内の空気を真空発
生器2によって吸引し減圧することにより樹脂製表皮3
の被加工部分を小孔1b…を介して吸着させてその表面
3aが平坦上面1aに密着するように表皮3を定盤1に
固定保持させる。
Next, a description will be given of a method of processing the linear groove 6 in the airbag portion of the automobile skin 3 using the processing apparatus having the above configuration. First, the processed portion (airbag portion) of the resin skin 3 is placed on the flat upper surface 1a of the platen 1 with its surface 3a facing down, and the air in the cavity 1c is sucked by the vacuum generator 2 And then reduce the pressure to make the resin skin 3
The workpiece 3 is adsorbed through the small holes 1b, and the skin 3 is fixed and held on the surface plate 1 such that the surface 3a is in close contact with the flat upper surface 1a.

【0020】ついで、被加工表皮3の肉厚Tに対応して
超音波加工装置4の超音波振動子4B及び振動ホーン4
Cを位置調整機構5を介して振動ホーン4Cの先端と定
盤1の平坦上面1aとのクリアランスt1が表皮3の表
面3a側に残存されるべき所定の肉厚tに合致するよう
に定盤1の平坦上面1aを基準面(零)として表皮肉厚
方向(矢印u−d方向)に移動することにより、超音波
加工装置4による加工位置を初期調整する。
Next, the ultrasonic vibrator 4B and the vibration horn 4 of the ultrasonic processing device 4 correspond to the thickness T of the skin 3 to be processed.
The surface plate C is adjusted so that the clearance t1 between the tip of the vibration horn 4C and the flat upper surface 1a of the surface plate 1 via the position adjusting mechanism 5 matches the predetermined thickness t to be left on the surface 3a side of the skin 3. By moving the flat upper surface 1a in the skin thickness direction (directions of arrows u and d) with the flat upper surface 1a as a reference plane (zero), the processing position by the ultrasonic processing apparatus 4 is initially adjusted.

【0021】しかる後、加工位置移動機構7を介して超
音波加工装置4を温風発生器8、冷却エア噴出装置9及
びレーザ変位センサ及びCCDカメラ10とともに加工
位置移動方向Xに一体的に移動させると、温風発生器8
で発生された温風が表皮3の裏面3bに吹き付けられて
超音波加工直前の表皮3の被加工部分が予熱されて軟化
し、この軟化部分に振動ホーン4Cを介して超音波振動
が付与されて表面3a側に所定の肉厚tが残存された線
状溝6を加工することになり、この加工時の応力は分散
されて表皮3の表面3a側の意匠面へのダメージが回避
される。
Thereafter, the ultrasonic processing device 4 is integrally moved in the processing position moving direction X together with the hot air generator 8, the cooling air jetting device 9, the laser displacement sensor and the CCD camera 10 via the processing position moving mechanism 7. Then, the hot air generator 8
The hot air generated in the above is blown to the back surface 3b of the skin 3, and the processed portion of the skin 3 immediately before the ultrasonic processing is preheated and softened, and the softened portion is subjected to ultrasonic vibration via the vibration horn 4C. Thus, the linear groove 6 having the predetermined thickness t remaining on the surface 3a side is processed, and the stress at the time of this processing is dispersed, and damage to the design surface on the surface 3a side of the skin 3 is avoided. .

【0022】また、超音波振動付与による超音波加工に
伴って順次溶融される樹脂部分3dは、図3に明示する
ように、加工された線状溝6の両側の表皮裏面3b上に
除去され、この位置で冷却エア噴出装置9から吹き付け
られる冷却エアにより即座に硬化されることになるた
め、溶融樹脂部分3dが加工された線状溝6内に入り込
むことがなく、幅の広い溝6を確実に加工することがで
きる。
As shown in FIG. 3, the resin portions 3d which are sequentially melted by the ultrasonic processing by applying the ultrasonic vibration are removed on the back surface 3b on both sides of the processed linear groove 6. In this position, the molten resin portion 3d is immediately cured by the cooling air blown from the cooling air ejection device 9, so that the molten resin portion 3d does not enter the processed linear groove 6, and the wide groove 6 is formed. Processing can be performed reliably.

【0023】上記のように超音波加工が完了した直後、
レーザ変位センサ及びCCDカメラ10により加工後の
線状溝6が表皮3の裏面3b側からスキャニングされる
とともに、その撮影画像の処理により残存肉厚tが測定
され記録されることになり、加工製品の品質管理資料と
して有効に活用される。
Immediately after the completion of the ultrasonic processing as described above,
The processed linear groove 6 is scanned from the back surface 3b side of the skin 3 by the laser displacement sensor and the CCD camera 10, and the remaining thickness t is measured and recorded by processing the photographed image. Effectively used as quality control data for

【0024】なお、上記実施の形態では、超音波加工装
置4による加工位置を表皮3の肉厚Tに対応して初期調
整するだけの場合について説明したが、実際の超音波加
工時における残存肉厚tが目標値に対して許容誤差以上
に変動する可能性のある表皮3を加工対象とする場合
は、上記位置調整機構5を作動させて残存肉厚tが許容
誤差範囲に入るようなフィードバック方式の調整を行な
うことが望ましく、機械的な調整機構5であるから、そ
のようなフィードバック方式の調整も簡単に実現するこ
とができる。
In the above embodiment, the case where the processing position by the ultrasonic processing device 4 is only initially adjusted in accordance with the thickness T of the skin 3 has been described. In the case where the skin 3 whose thickness t may fluctuate more than the allowable error with respect to the target value is to be processed, the position adjusting mechanism 5 is operated to feed back such that the remaining thickness t falls within the allowable error range. It is desirable to perform the adjustment of the system, and since the mechanical adjustment mechanism 5 is used, such adjustment of the feedback system can be easily realized.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、樹脂製
表皮の裏面側からの線状溝加工手段として、加熱装置に
よる直前予熱で加工部分を軟化させた上で超音波加工装
置による超音波振動を利用することにより、加工予定線
に沿って一回トレースさせるだけで幅広の溝を加工する
ことができるとともに、超音波加工に伴って生じた溶融
樹脂は溝の側方へ除去し硬化させて溝内への異物の入り
込みをなくすることができるので、機械的加工の場合の
ような線状の加工跡が表面側に露呈せず、かつ、加工時
の応力を分散させて意匠面へのダメージを回避すること
ができる。しかも、表皮の肉厚変動に対応する加工位置
の調整も簡単な機械的制御で可能にして表皮表面側に所
定の肉厚が残存し再現可能な一定の破壊抵抗を持つ線状
溝を効率よく加工することができる。その上、レーザ加
工の場合のように、溝加工に伴う煤の発生を抑制する手
段及び発生した煤を吸引除去する手段が一切不要で、装
置全体の設備費の低減及び消費電力の低減により加工コ
ストの著しい節減を図りつつ、溝加工後の表皮表面側の
残存肉厚を裏面側から容易かつ精度よく測定することを
可能とし、ひいては、加工製品の品質管理を適確に行な
うことができるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, as the linear groove processing means from the back side of the resin-made skin, the processing portion is softened by preheating immediately before the heating device, and the ultrasonic processing device is used. By using ultrasonic vibration, a wide groove can be processed only by tracing once along the planned processing line, and the molten resin generated by ultrasonic processing is removed to the side of the groove. It can be hardened to prevent foreign matter from entering the groove, so that linear processing marks such as in the case of mechanical processing are not exposed on the surface side, and the stress at the time of processing is dispersed Surface damage can be avoided. In addition, it is possible to adjust the processing position corresponding to the variation in the thickness of the skin by simple mechanical control, and efficiently create linear grooves with a predetermined thickness remaining on the surface of the skin and a reproducible constant breaking resistance. Can be processed. In addition, as in the case of laser processing, there is no need for any means for suppressing the generation of soot due to the groove processing and means for sucking and removing the generated soot, and processing is achieved by reducing equipment costs and power consumption of the entire apparatus. It is possible to easily and accurately measure the remaining thickness on the front surface side of the skin after groove processing from the back side while achieving significant cost savings, and it is possible to accurately control the quality of processed products. It works.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る自動車用表皮のエアバック部分へ
の線状溝加工方法の実施に際して用いられる加工装置全
体の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire processing apparatus used when performing a method of processing a linear groove in an airbag portion of an automobile skin according to the present invention.

【図2】図1の要部の拡大側面図である。FIG. 2 is an enlarged side view of a main part of FIG.

【図3】加工された線状溝及びその周辺状態を説明する
要部の拡大縦断面図である。
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a main part for explaining a processed linear groove and a peripheral state thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定盤 1a 平坦上面 3 自動車用樹脂製表皮 3a 表皮表面(意匠面) 3b 表皮裏面 4 超音波加工装置 4C 振動ホーン 5 加工位置調整機構 6 線状溝 7 加工位置移動機構 8 温風発生器(加熱装置の一例) 10 レーザ変位センサ及びCCDカメラ(残存肉厚測
定記録装置の一例) t 平坦上面と振動ホーン先端とのクリアランス t1 残存肉厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface plate 1a Flat top surface 3 Resin skin for automobiles 3a Skin surface (design surface) 3b Skin back surface 4 Ultrasonic processing device 4C Vibration horn 5 Processing position adjustment mechanism 6 Linear groove 7 Processing position moving mechanism 8 Hot air generator ( Example of heating device) 10 Laser displacement sensor and CCD camera (Example of residual thickness measuring and recording device) t Clearance between flat upper surface and tip of vibrating horn t1 Remaining thickness

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自動車用樹脂製表皮のエアバック部分に
その表面側に所定の肉厚を残存させる状態で表皮裏面側
から線状の溝を加工する方法であって、 表皮をその表面が平坦面に密着するように固定保持した
状態で、 表皮の裏面側に配置した超音波加工装置の振動ホーンを
その先端と上記平坦面とのクリアランスが表皮表面側の
所定の残存肉厚に合致するように位置調整した後、 超音波加工装置及び加熱装置と表皮固定用平坦面とを加
工すべき線状溝の方向に相対移動させて加熱装置により
表皮のエアバック部分を予熱して軟化させ、その軟化し
たエアバック部分の裏面側に振動ホーンを介して超音波
振動を付与することにより表皮用樹脂を順次溶融除去さ
せて線状の溝を加工することを特徴とする自動車用表皮
のエアバック部分への線状溝加工方法。
1. A method of processing a linear groove from the back surface side of an airbag portion of an automobile resin skin while leaving a predetermined thickness on the surface side thereof, wherein the skin surface is flat. With the vibration horn of the ultrasonic processing device arranged on the back side of the skin in a state of being fixedly held so as to be in close contact with the surface, the clearance between the tip of the ultrasonic horn and the flat surface matches the predetermined remaining thickness on the skin surface side. After adjusting the position, the ultrasonic processing device and the heating device and the flat surface for fixing the skin are relatively moved in the direction of the linear groove to be processed, and the airbag portion of the skin is preheated and softened by the heating device. An airbag portion for an automotive skin, wherein a linear groove is formed by sequentially applying an ultrasonic vibration to the back side of the softened airbag portion through a vibration horn to melt and remove the resin for the skin. Linear groove to Processing method.
【請求項2】 自動車用樹脂製表皮のエアバック部分に
その表面側に所定の肉厚を残存させる状態で表皮裏面側
から線状の溝を加工する装置であって、 表皮をその表面が平坦面に密着するように固定保持する
定盤と、 表皮の裏面側に配置されて表皮用樹脂に超音波振動を付
与する超音波加工装置と、 この超音波加工装置の振動ホーンをその先端と上記定盤
の平坦面とのクリアランスが表皮表面側の所定の残存肉
厚に合致するように位置調整する加工位置調整機構と、 超音波加工装置の移動方向上手側に設けられて超音波を
付与する直前の表皮のエアバック部分を予熱する加熱装
置と、 超音波加工装置及び加熱装置と定盤とを加工すべき線状
溝の方向に相対移動させる加工位置移動機構とを具備し
ていることを特徴とする自動車用表皮のエアバック部分
への線状溝加工装置。
2. An apparatus for processing a linear groove from the back surface side of an automobile airbag portion while leaving a predetermined thickness on the surface side of the airbag portion, wherein the surface surface is flat. A surface plate fixed and held so as to be in close contact with the surface; an ultrasonic processing device arranged on the back side of the skin to apply ultrasonic vibration to the resin for the skin; and a vibration horn of the ultrasonic processing device having A processing position adjustment mechanism that adjusts the position so that the clearance with the flat surface of the surface plate matches the predetermined remaining thickness on the skin surface side, and is provided on the upper side in the moving direction of the ultrasonic processing device to apply ultrasonic waves. A heating device for preheating the airbag portion of the immediately preceding skin, and a processing position moving mechanism for relatively moving the ultrasonic processing device and the heating device and the platen in the direction of the linear groove to be processed. Characteristic automotive skin air Tsu linear grooves device to click portion.
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