KR102150894B1 - 이동식 클램퍼 기반 진공성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부금형과 하부금형 및 상기 상부금형과 하부금형 사이에 위치하여 자동차 내장재 원단을 클램핑하는 클램퍼로 구성되어 진공성형이 이루어지는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기에 있어서, 상기 클램퍼는, 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 자동차 내장재 원단을 테두리를 따라 클램핑하는 다수 개의 클램프; 및 상기 프레임과 클램프 사이에 설치되어 상기 클램프의 상,하 높이를 조절 가능하게 하여 상부금형과 하부금형의 계합면에 상기 클램프를 위치되게 하는 수직이동유니트;가 포함되어 이루어진다.

Description

이동식 클램퍼 기반 진공성형기{Mobile Clamper-Based Vacuum Forming Machine}

본원발명은 이동식 클팸퍼 기반 진공성형기에 관한 것으로, 자동차 내장재 원단을 진공성형 시 원단을 클램핑하는 높이를 조절할 수 있도록 하여 안정적인 성형을 할 수 있는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기에 관한 기술이다.

진공성형기는 각종 플라스틱 표피 소재를 히터로 가열한 후 금형상에서 진공 흡입하여 금형의 형상대로 성형하는 기계이다. 본 발명에서 사용하는 진공성형기는 자동차 내장재 원단을 성형하는 장치이다.

자동차 내장재는 도어 트림, 대쉬보드 패널, 트렁크 트림, 플로어 카펫 등 다양한 종류가 있으며 차 종류와, 디자인 형상에 맞게 수십가지 형상이 있으며 굴곡진 형상을 가지고 있다.

그리고, 이러한 자동차 내장재를 성형하기 위해서는 자동차 내장재 원단을 전,후,좌,우 4방향에서 클램핑한 상태에서 상부금형과 하부금형의 압착에 의해 성형하게 되는데 자동차 내장재 형상에 따라 상부금형과 하부금형을 교체하여야 하며, 또한 상부금형과 하부금형 계합시 양쪽의 계합면의 높이가 다른 경우 제품 불량 가능성이 높고 원단 손실이 많은 문제점이 있다.

즉, 계합면의 높이가 다른 경우가 많으며 이 경우 동일한 높이에서 자동차 내장재 원단을 클램핑하게 되면 계합면의 높이 차이에 의해 원단에 텐션이 많이 걸리게 되며 이 부분에 원단이 많이 늘어나 상대적으로 얇아짐으로써 품질불량 및 원단손실을 야기시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 클팸퍼를 회전시켜서 자동차 내장재 원단을 경사지게 클램핑 할 수 있는 장치가 출시되었으나, 그만큼 자동차 내장재 원단을 기울인 만큼 직선길이에 비해 그 길이를 길게 해야 하므로 원가가 상승하고, 금형 내에서 처짐이 발생하게 되며, 또한 원단에 주름이 발생하는 여러가지 문제점이 있어왔다.

KR10-0574796 B1 "자동차용 내장재의 성형방법 및 성형장치"

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 자동차 내장재 원단을 고정하는 클램퍼의 높이를 제품형상별 적합높이로 조절할 수 있도록 구성하여 품질향상 및 원단절감을 할 수 있는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 상부금형과 하부금형 및 상기 상부금형과 하부금형 사이에 위치하여 자동차 내장재 원단을 클램핑하는 클램퍼로 구성되어 진공성형이 이루어지는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기에 있어서, 상기 클램퍼는, 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 자동차 내장재 원단을 테두리를 따라 클램핑하는 다수 개의 클램프; 및 상기 프레임과 클램프 사이에 설치되어 상기 클램프의 상,하 높이를 조절 가능하게 하여 상부금형과 하부금형의 계합면에 상기 클램프를 위치되게 하는 수직이동유니트;가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 수직이동유니트는, 상,하로 이동 가능한 작동수단과, 상기 작동수단에 연결되어 상기 클램프를 고정하는 고정부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 작동수단은, 회전운동을 직선운동으로 바꿔주는 랙잭(rack jack)인 것을 특징으로 한다.

상기 프레임에는, 상기 프레임 형상에 따라 복수 개 설치되어 수평방향으로 이동을 가이드 하는 가이드유니트와, 상기 가이드유니트에 설치되어 상기 가이드유니트를 따라 이동 가능하며 상기 클램프가 설치되는 수평이동유니트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드유니트는, 상기 프레임의 가로방향으로 설치되는 한 쌍의 X축가이드부재와, 상기 프레임의 세로방향으로 설치되는 한 쌍의 Y축가이드부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 수평이동유니트는, 상기 X축가이드부재 사이에 연결 설치되어 상기 X축가이드부재를 따라 이동 가능한 한 쌍의 X축이동부재와, 상기 Y축가이드부재 사이에 연결 설치되어 상기 Y축가이드부재를 따라 이동 가능한 한 쌍의 Y축이동부재로 구성되고, 상기 수직이동유니트는 상기 X축이동부재와 Y축가이드부재 중 어느 하나 이상에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 X축가이드부재의 회전 방향에 의해 상기 X축이동부재가 이동되어 상호 간격이 조절되고, 상기 Y축가이드부재의 회전 방향에 의해 상기 Y축이동부재가 이동되어 상호 간격이 조절되는 것을 특징으로 한다.

상기 클램프는, 상부클램프와, 상기 상부클램프 하부에서 일정 각도 회전되어 회전방향에 의해 상기 상부클램프와 밀착 또는 일정각도로 이격되는 하부클램프로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 해결 수단에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 자동차 내장재 원단을 진공성형 시 원단을 클램핑하는 클램퍼의 높이를 조절할 수 있도록 하여 금형의 계합면 높이가 달라도 안정적으로 클램핑할 수 있다.

따라서, 성형되는 제품의 품질향상과 원단절감의 효과를 동시에 누릴 수가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 클램퍼 기반 진공성형기의 전체 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 클램퍼 기반 진공성형기의 클램퍼의 구성을 나타낸 도.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 자동차 내장재 원단 고정 상태 예시도이다.
도 5는 클램프 확대도이다.
도 6은 수직이동수단의 다른 측면에서 바라본 구성도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동식 클램퍼 기반 진공성형기의 전체 시스템도이다.

본 발명인 이동식 클램퍼 기반 진공성형기는 상부금형(100)과 하부금형(200) 및 상기 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이에 위치하여 자동차 내장재 원단을 클램핑하는 클램퍼(300)로 구성되어 진공성형이 이루어진다.

본 발명에서는 자동차 내장재 원단을 클램핑하는 클램퍼(300)에 특징이 있으므로 이에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동식 클램퍼 기반 진공성형기의 클램퍼의 구성을 나타낸 도이다. 도 1에서는 클램퍼를 위에서 바라본 모습에 해당된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에서 클램퍼(300)는 크게, 프레임(310), 클램프(320), 수직이동유니트(330)를 포함하여 이루어져 수직이동유니트(330)에 의해 자동차 내장재 원단을 상부금형(100)과 하부금형(200)의 계합면의 높이에 대응되게 조절하여 고정할 수 있는 것이 특징이다.

이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 상기 프레임(310)은 전,후,좌,우 방향의 각 부재가 연결되어 수평방향의 사각틀 형상으로 형성된다.

상기 클램프(320)는 자동차 내장재 성형시 자동차 내장재 원단을 고정할 수 있는 부품이다.

상기 클램프(320)는 상기 프레임(100)에 전,후,좌,우로 배치된 각 부재에 각각 다수 개가 설치되어 상기 자동차 내장재 원단을 테두리를 따라 클램핑하게 된다.

상기 수직이동유니트(330)는 상기 클램프(320)의 높이를 조절할 수 있는 부품이다.

상기 수직이동유니트(330)는 상기 프레임(310)과 클램프(320) 사이에 설치되어 상기 클램프(320)의 상,하 높이를 조절 가능하게 하여 상부금형과 하부금형의 계합면에 상기 클램프(320)를 위치되게 하는 것으로 본원 발명에서 주요 특징을 가지며, 이후 아래에서 상세 설명하기로 한다.

또한, 상기 프레임(310)에는 가이드유니트(340)와 수평이동유니트(350)가 설치되어 자동차 내장재 원단 크기에 따라 간격조절을 가능하게 한다.

상기 가이드유니트(340)는 상기 프레임(310) 형상에 대응되게 복수 개 설치되어 상기 수평이동유니트(350)의 이동을 가이드 한다.

상기 가이드유니트(340)는 상기 프레임(310)의 가로방향으로 설치되는 한 쌍의 X축가이드부재(341,342)와, 상기 프레임(310)의 세로방향으로 설치되는 한 쌍의 Y축가이드부재(343,344)로 구성되며 길이가 긴 봉 형상으로 제작되게 된다.

여기서, 상기 수평이동유니트(350)는 상기 가이드유니트(340)를 따라 이동 가능하며, 상기 수평이동유니트(350)에는 상기 클램프(320)가 설치되게 되어 자동차 내장재 원단의 크기에 맞게 위치이동하여 클램핑 가능하게 한다.

상세하게 상기 수평이동유니트(350)는 평행하게 위치한 상기 X축가이드부재(341,342) 사이에 연결 설치되어 상기 X축가이드부재(341,342)를 따라 이동 가능한 한 쌍의 X축이동부재(351,352)와, 평행하게 위치한 상기 Y축가이드부재(343,344) 사이에 연결 설치되어 상기 Y축가이드부재(343,344)를 따라 이동 가능한 한 쌍의 Y축이동부재(353,354)로 구성된다. 그리고, 상기 X축가이드부재(341,342)와, Y축가이드부재(343,344)에 클램프(320)가 설치되게 된다.

여기서, 상기 수직이동유니트(330)는 상기 X축이동부재(351,352)와 Y축이동부재(353,354) 중 어느 하나 이상에 설치되게 되며, 본 발명에서는 Y축이동부재(354)에 설치되도록 하였다.

상기 X축가이드부재(341,342)의 회전 방향에 의해 상기 X축이동부재(351,352)가 이동되어 상호 간격이 조절되고, 상기 Y축가이드부재(343,344)의 회전 방향에 의해 상기 Y축이동부재(353,354)가 이동되어 상호 간격이 조절되는 것을 특징으로 하여 원단의 크기에 대응되게 이동할 수 있다. 그리고 작동 방법은 LM가이드 형태로 제작하여 X축가이드부재(341,342)와 Y축가이드부재(343,344)의 회전에 의해 연결된 X축이동부재(351,352)와 Y축이동부재(353,354)의 직선 이동을 가능하게 할 수 있다. 이외에도 회전운동을 직선운동 가능하게 하는 장치는 어떠한 것도 가능하다.

도 3은 도 2의 측면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 수직이동유니트(330)는 작동수단(331), 고정부재(332)로 이루어진다.

상기 작동수단(331)은 도면을 참조하면, 상기 Y축이동부재(354)에 설치되어 상,하로 이동 가능한 장치이다. 여기서 상기 작동수단(331)은 길이 조절 가능한 것이면 어떠한 것이라도 가능하며, 본 발명에서는 랙잭(rack jack)으로 실시하였다. 여기서 랙잭은 회전운동을 직선운동으로 바꿔주는 장치이다. 모터의 회전에 의해 축이 상,하방향으로 직선 이동되게 할 수 있다. 그리고, 고정부재(332)는 상기 작동수단(331)의 축에 연결되어 상,하 이동에 연동되게 되며 상기 클램프(320)가 설치되게 된다.

도 4는 자동차 내장재 원단 고정 상태 예시도이다.

도 4를 참조하면, 수직이동유니트(330)의 작동수단(331)에 의해 클램프(320)를 하향이동시킬 수 있게 되어 자동차 내장재 원단을 경사지게 클램핑할 수 있게 된다. 하나의 클램프(320)가 수직방향으로 이동 가능하게 하여 상부금형과 하부금형의 계합면 위치가 달라져도 계합면의 수평위치에 맞게 클램프로 고정할 수 있게 된다.

도 5는 클램프 확대도이다.

그리고, 상기 클램프(320)는 상부클램프(321)와, 상기 상부클램프(321) 하부에서 일정 각도 회전되어 회전방향에 의해 상기 상부클램프와 밀착 또는 일정각도로 이격되는 하부클램프(322)로 구성된다. 여기서 하부클램프의 회전은 공압에 의해 작동할 수 있고, 유입과 배출에 의해 회전방향을 조절할 수 있다.

도 6은 수직이동수단의 다른 측면에서 바라본 구성도이다.

도 6을 참조하면, 작동수단(331)에 의해 축을 상,하 방향으로 이동되게 하여 고정부재(352)에 결합된 클램프(320)의 높이를 조절할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 이동식 클램퍼 기반 진공성형기의 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 상부금형
200: 하부금형
300: 클램퍼
310: 프레임
320: 클램프
321: 상부클램프
322: 하부클램프
330: 수직이동유니트
331: 작동수단
332: 고정부재
340: 가이드유니트
350: 수평이동유니트

Claims (8)

1. 상부금형과 하부금형 및 상기 상부금형과 하부금형 사이에 위치하여 자동차 내장재 원단을 클램핑하는 클램퍼로 구성되어 진공성형이 이루어지는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기에 있어서,
   상기 클램퍼는,
   프레임;
   상기 프레임에 설치되어 상기 자동차 내장재 원단을 테두리를 따라 클램핑하는 다수 개의 클램프; 및
   상기 프레임과 클램프 사이에 설치되어 상기 클램프의 상,하 높이를 조절 가능하게 하여 상부금형과 하부금형의 계합면에 상기 클램프를 위치되게 하는 수직이동유니트;가 포함되어 이루어지되,
   상기 수직이동유니트는,
   상,하로 이동 가능한 작동수단과, 상기 작동수단에 연결되어 상,하 이동에 연동되며 상기 클램프를 고정하는 고정부재로 구성되고,
   상기 프레임에는,
   상기 프레임 형상에 따라 복수 개 설치되어 수평방향으로 이동을 가이드 하는 가이드유니트와,
   상기 가이드유니트에 설치되어 상기 가이드유니트를 따라 이동 가능하며 상기 클램프가 설치되는 수평이동유니트가 설치되고,
   상기 가이드유니트는,
   상기 프레임의 가로방향으로 설치되는 한 쌍의 X축가이드부재와, 상기 프레임의 세로방향으로 설치되는 한 쌍의 Y축가이드부재로 구성되고,
   상기 수평이동유니트는,
   상기 X축가이드부재 사이에 연결 설치되어 상기 X축가이드부재를 따라 이동 가능한 한 쌍의 X축이동부재와, 상기 Y축가이드부재 사이에 연결 설치되어 상기 Y축가이드부재를 따라 이동 가능한 한 쌍의 Y축이동부재로 구성되고,
   상기 수직이동유니트의 작동수단은 상기 X축이동부재와 Y축가이드부재 중 어느 하나 이상에 설치되어
   자동차 내장재 원단을 경사지게 클램핑 가능한 것을 특징으로 하는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 작동수단은,
   회전운동을 직선운동으로 바꿔주는 랙잭(rack jack)인 것을 특징으로 하는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 X축가이드부재의 회전 방향에 의해 상기 X축이동부재가 이동되어 상호 간격이 조절되고,
   상기 Y축가이드부재의 회전 방향에 의해 상기 Y축이동부재가 이동되어 상호 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 클램프는,
   상부클램프와, 상기 상부클램프 하부에서 일정 각도 회전되어 회전방향에 의해 상기 상부클램프와 밀착 또는 일정각도로 이격되는 하부클램프로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 클램퍼 기반 진공성형기.

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