KR101192577B1 - 열융착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열융착장치에 관한 것으로, 부품들의 일부분이 겹쳐져서 안착되는 지그와, 상기 지그에 안착된 부품을 가열, 가압하여 열융착 작업을 수행하는 열융착툴 및 열융착 작업시 상기 열융착툴에 의해 부품이 접합되는 융착부로 가해지는 압력에 대하여 상기 융착부에 발생되는 응력을 최소화하는 응력분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 열융착툴에 의해 열융착되는 부품의 융착부가 지그에 접촉되는 것을 최소화하여 융착부가 받는 응력에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있고, 융착부를 냉각할 수 있는 냉각부를 구비함으로써, 융착부가 열에 의해 변형되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

열융착장치 {HEAT FUSION APPARATUS}
본 발명은 열융착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열융착시 융착부에 작용되는 응력을 최소화할 수 있는 열융착장치에 관한 것이다.
자동차 부품 중 내장재는 소정형상의 부품을 일부분을 서로 겹친 상태로 접합하여 하나의 부품으로 제작하는 경우가 많은데, 이때 겹쳐진 부분에 열과 압력을 가하여 접합하는 장치를 열융착장치라 한다.
이러한 열융착장치는 지그에 놓인 부품들의 겹쳐진 부분 중 열융착으로 접합되는 지점(이하 융착부라 한다)의 위쪽에서 열융착장치의 열융착툴이 수직으로 왕복 이동하면서 부품의 겹쳐진 부분을 접합하도록 구성된다.
자동차 내장재 중 도어트림(Door trim)은 부품들을 일부 겹쳐서 열융착작업으로 접합하여 제작하는 대표적인 것으로서, 여기에서 부품은 비닐, 섬유, 직물, 편물, 부직포, 가죽, 합판, 연질목재 압착물, 플라스틱으로 된 판넬 등의 조합으로 이루어진 중첩물로 성형된다.
즉, 도어트림에 사용되는 부품은 상기 중첩물 중 몇 가지를 선택하고, 선택된 재료에 접착제를 도포한 후에 서로 겹친 후 압착하여 성형한다. 예를 들면 플라스틱 판넬에 직물, 가죽에 접착제를 도포한 후에 중첩시켜서 도어트림의 부품을 성형하게 된다.
상기와 같이 성형되는 부품들을 지그에 일부 겹쳐진 상태로 놓고 고정시킨 후에 열융착툴을 하강시켜 접착하고자 하는 부분(융착부)을 가열함과 동시에 가압하여 접합함으로써 도어트림을 성형하게 된다.
그러나, 종래의 열융착장치로 도어트림을 성형하면, 부품의 융착부가 지그에 접촉된 상태에서 열융착툴에 의해 가압되므로, 융착부가 지그에 접촉되는 부분에서 열융착툴의 가압에 반발하는 응력이 발생되어 변형되는 문제점이 있었다.
또한, 부품을 구성하는 중첩물은 접착제에 의해 서로 부착되어 있는데, 열융착시 융착부로 가해지는 열과 압력으로 인하여 접착제가 변형되어 중첩물이 서로 떨어져 불량이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 열융착툴에 의해 열융착되는 부품의 융착부가 지그에 접촉되는 것을 최소화하여, 융착부가 열과 응력에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 열융착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 융착부로 에어를 공급하여 열융착시 열융착과 동시에 융착부를 냉각함으로써 융착부가 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 열융착장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 부품들의 일부분이 겹쳐서 안착되는 지그와, 상기 지그에 안착되는 부품을 가열, 가압하여 열융착 작업을 수행하는 열융착툴과, 열융착 작업시 상기 열융착툴에 의해 부품이 접합되는 융착부로 가해지는 압력에 대하여 상기 융착부에 발생되는 응력을 최소화하는 응력분산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응력분산부는 상기 열융착툴에 의해 가압되어 융착되는 융착부의 대응되는 위치의 지그에 형성되는 홈인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응력분산부는 상기 열융착툴에 의해 가압되어 융착되는 융착부의 대응되는 위치의 지그에 관통 형성되는 홀인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 융착부를 냉각하기 위한 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각부는 에어를 공급하는 에어공급부와, 상기 에어공급부에서 공급되는 에어를 융착부로 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 부품의 융착부가 접촉되는 지그에 홈이나 홀과 같은 응력분산부를 형성하여, 열융착시 융착부에 가해지는 압력에 의해 지그에서 융착부로 발생되는 반발력을 최소화함으로써, 융착부에 발생되는 응력으로 인하여 융착부가 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 융착부를 냉각하는 냉각부를 별도로 구비하여, 열융착시 융착부로 에어를 공급하여 냉각함으로써, 융착부가 열에 의해 변형되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열융착장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열융착장치에 냉각부가 구비된 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
참고로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열융착장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열융착장치에 냉각부가 구비된 것을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열융착장치는 도어트림을 구성하는 부품(10)(11)들이 안착되는 지그(20)와, 열융착작업을 수행하여 부품(10)(11)들을 접합하는 열융착툴(30)과, 열융착툴(30)에 의해 발생되는 응력을 최소화하는 응력분산부(40)(50)를 포함한다.
부품(10)(11)들중 하나의 부품(10)에는 열융착작업을 위한 융착돌부(10a)가 형성되고, 다른 부품(11)에는 열융착작업을 위해 융착돌부(10a)가 부품(11)의 상부로 돌출되도록 끼워져는 끼움구멍(11a)이 형성된다. 이러한 부품(10)(11)들은 열융착작업전에 끼움구멍(11a)으로 융착돌부(10a)가 돌출되도록 일부분을 겹쳐서 지그(20)에 안착시키는 것이 바람직하다.
지그(20)는 열융착작업시 부품(10)(11)들이 안착되어 유동되지 않도록 부품(10)(11)들을 안착시키는 안착부(미도시)가 형성되고, 부품(10)(11)들을 지그(20)에 임시 고정하는 고정부재(미도시)가 구비된다.
열융착툴(30)은 지그(20)에 안착되는 부품(10)(11)들을 열융착작업을 수행할 수 있도록 지그(20)에 안착되는 부품(10)(11)들의 상부에 위치되거나 별도의 구동부(미도시)에 의해 부품(10)(11)들의 상부로 이동되도록 구성된다.
또한, 열융착툴(30)은 부품(10)(11)들이 열융착으로 융착되는 융착부(15)를 가압할 수 있도록 실린더와 같은 가압부재에 의해 왕복 이동되도록 구성된다. 여기서, 융착부(15)는 열융착툴(30)에 의해 가압됨과 동시에 가열되어 서로 다른 부품(10)(11)이 접합되는 부분으로 명명한다. 열융착툴(30)은 융착부(15)를 쉽게 가압할 수 있도록 융착부(15)의 위쪽에서 상하 왕복이동되도록 구성되는 것이 바람직하다.
열융착툴(30)은 열을 공급하는 열공급부재(미도시)에 연결되는 열융착핀(31)과, 열융착핀(31)이 왕복이동하며 고온의 열풍이 배출되는 파이프 형태의 열풍실린더(32)를 포함하여 구성된다.
한편, 응력분산부(40)는 열융착작업시 열융착핀(31)에 의해 가압될 때, 지그(20)에서 반발력에 의해 융착부(15)에 발생되는 응력을 최소화하기 위해 구성된다.
응력분산부(40)는 열융착핀(31)이 가압하는 융착부(15)가 지그(20)에 접촉되는 것을 최소화하기 위한 것으로, 융착부(15)가 접촉되는 지그(20)에 움푹패인 홈(41)으로 형성된다.
또한, 응력분산부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 융착부(15)가 지그(20)에 접촉되는 것이 최소화되도록 지그(20)에 관통 형성되는 홀(42)로 구성된다.
한편, 열융착작업시 열융착툴(30)에 의해 가열되는 융착부(15)의 변형을 더욱 효과적으로 방지할 수 있도록 융착부(15)를 냉각하는 냉각부(50)를 더 포함한다.
냉각부(50)는 에어를 발생하여 공급하는 에어공급부(51)와, 에어를 융착부(15)로 가이드하는 가이드부(52)를 포함한다.
에어공급부(51)는 에어를 발생시켜 융착부(15)로 공급할 수 있고, 열융착장치에 쉽게 적용하여 구성할 수 있는 에어실린더인 것이 바람직하다. 또한, 에어공급부(51)는 열융착되는 융착부(15)의 위치에 관계없이 에어를 쉽게 공급할 수 있도록 다양한 각도로 조절되도록 구성된다.
가이드부(52)는 융착부(15)가 지그(20)에 접촉되지 않도록 관통 형성되는 홀(42)에 연장되어 형성된다. 에어를 융착부(15)의 아래에서 공급할 경우에는 응력분산부(40)인 홀(42)을 지그(20)에 상하로 관통하여 형성하고, 이 홀(42)로 에어를 가이드하는 가이드부(52)의 역할을 수행하도록 한다.
여기에서, 열융착공정을 수행하는 열융착툴(30)은 부품(10)(11)들의 크기에 따라 다수로 구성하는 것도 가능하다. 즉, 열융착툴(30)은 부품(10)(11)의 크기에 따라 구비되는 융착부(15)의 숫자에 따라 적용할 수 있도록 하나 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 상기와 같은 구성으로 된 본 발명에 따른 열융착장치의 작동 관계를 간략하게 살펴보기로 한다.
도어트림을 성형하기 위한 열융착공정을 수행하기 위해서 먼저, 지그(20)에 도어트림을 구성하는 부품(10)(11)중 하나의 부품(10)을 올려놓는다. 이후에 다른 부품(11)을 지그(20)에 올려진 부품(10)에 일부가 겹쳐지도록 놓는다. 즉, 도어트림을 구성하는 부품(10)(11)들을 지그(20)에 놓았을 때 융착돌부(10a)가 끼움구멍(11a)으로 돌출된 상태가 되도록 한다.
그런 다음, 열융착툴(30)을 작동시켜 열융착작업을 수행한다. 즉, 열융착툴(30)이 작동되면, 열공급부재(미도시)에서 발생되는 열은 열융착핀(31)과 열풍실린더(32)로 전달되고, 이후에 열융착툴(30)은 실린더에 의해 하강되어 융착부(15)를 가압함과 동시에 가열함으로써 열융착작업을 수행한다.
그러면, 지그(20)에 놓인 부품(10)(11)중 융착돌부(10a)가 열융착핀(31)에 의해 용융됨고 동시에 눌려져서 끼움구멍(11a)의 주변에 압착된 상태로 접합됨으로 서로 다른 두 개의 부품(10)(11)이 하나의 부품으로 성형된다.
또한, 냉각부(50)가 구비되는 경우에는 열융착작업을 수행하면 동시에 냉각부(50)도 작동되어 열융착툴(30)이 융착부(15)를 가압 가열할 때, 에어공급부(51)는 에어를 발생시켜 융착부(15)로 에어를 공급하여 냉각시키는 작업을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10, 11 : 부품 10a : 융착돌부
11a : 끼움구멍 15 : 융착부
20 : 지그 30 : 열융착툴
31 : 열융착핀 32 : 열풍실린더
40 : 응력분산부 41 : 홈
42 : 홀 50 : 냉각부
51 : 에어공급부 52 : 가이드부

Claims (5)

  1. 부품들의 일부분이 겹쳐져서 안착되는 지그;
    상기 지그에 안착된 부품을 가열, 가압하여 열융착 작업을 수행하는 열융착툴; 및
    열융착 작업시 상기 열융착툴에 의해 부품이 접합되는 융착부로 가해지는 압력에 대하여 상기 융착부에 발생되는 응력을 최소화하는 응력분산부를 포함하고,
    상기 응력분산부는 상기 열융착툴에 의해 가압되어 융착되는 상기 융착부에 대응되는 위치의 지그에 형성되는 홈인 것을 특징으로 하는 열융착장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응력분산부는 상기 열융착툴에 의해 가압되어 융착되는 융착부에 대응되는 위치의 지그에 관통 형성되는 홀인 것을 특징으로 하는 열융착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 융착부를 냉각하기 위한 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열융착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각부는 에어를 공급하는 에어공급부와,
    상기 에어공급부에서 공급되는 에어를 융착부로 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열융착장치.
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