KR102437280B1 - 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형 및 사출물 제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형 및 이를 포함하는 사출물 제조시스템을 개시한다. 상기 에어백 도어를 갖는 사출물의 성형공간을 형성하는 캐비티 내에 상기 에어백 도어의 힌지부를 보강하는 힌지 보강재가 인서트(Insert)되도록, 상기 에어백 도어의 성형 부위에 로딩되는 상기 힌지 보강재를 지지하는 제1금형; 그리고 형폐를 위해 상기 제1금형과 합체 가능한 제2금형을 포함하는 인서트 사출 금형을 제공한다. 상기 제1금형은, 상기 에어백 도어를 갖는 사출물의 성형을 위한 코어(Core)와, 형개 상태에서 상기 에어백 도어의 성형 부위에 로딩(Loading)되는 힌지 보강재의 위치를 유지하도록, 상기 코어에 진퇴 가능하게 구비되는 보강재 거치핀을 포함하고; 상기 보강재 거치핀은, 상기 힌지 보강재에 형성되는 정렬 기준홀을 관통해서 상기 힌지 보강재를 지지하도록 상기 코어의 표면에서 돌출되며, 상기 보강재 거치핀의 선단을 누르는 외력에 의해 후퇴 가능하게 구성된다. 본 발명에 의하면, 힌지 보강재의 정위치가 안정적으로 유지될 수 있으므로, 에어백 도어의 성형 공정에 상기 힌지 보강재의 이탈이 방지될 수 있고, 스크림 이탈로 인한 제품 불량이 방지될 수 있다.

Description

에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형 및 사출물 제조시스템{Insert Injection Mold For Manufacturing Injection Product Having Air Bag Door And Manufacturing System Of Injection Product}

본 발명은 차량의 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 금형 및 상기 금형을 포함하는 사출물 제조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어백 도어의 보강을 위한 스크림(Scrim)의 거치가 용이한 구조의 인서트 사출 금형 및 이를 포함하는 사출물 제조시스템에 관한 것이다.

에어백(Air bag)은 차량의 충돌상황 발생시 차량 자체와 인체의 직접충돌을 막아 승객의 안전을 확보하는 승객보호 장치이다. 상기 에어백은, 기설정된 속도 이상에서 자동차의 충돌 또는 추돌 시에 충격으로부터 승객을 보호하도록, 차량의 내부 즉 자동차 내부의 소정 위치에 장착된다.

보다 구체적으로 설명하면, 차량에 장착되어 있는 센서에 의해 충돌이 감지되면 작동기체장치가 폭발되고, 폭발가스로 인해 에어백이 순간적으로 부풀면서 차량 내부의 구조물이나 유리창에 차량 탑승자가 직접적으로 충돌하는 것을 방지한다.

상기 에어백은 자동차의 필수 안전장치로서, 상기 에어백의 장착 및 작동을 위한 에어백 시스템은, 센서를 갖는 충격 감지 모듈 및 충격시에 에어백을 전개시키는 에어백 모듈(Air bag module)로 이루어진다.

상기 에어백 모듈은 조향 핸들 또는 인스트루먼트 패널(Instrument Panel) 등의 차량용 구조물에 구비된다. 그리고, 상기 에어백 모듈은, 센서로부터 충격감지 신호를 전달받으면 폭발가스를 분출하는 인플레이터, 상기 폭발가스에 의해 팽창하는 에어백, 및 상기 에어백과 상기 인플레이터가 내장된 에어백 하우징을 포함한다.

그리고 상기 에어백 하우징은, 상술한 에어백을 수용하는 하우징 본체, 에어백의 전개를 위해 선택적 상황에서 개방되는 에어백 도어를 포함한다.

상술한 에어백 기술은 차량 탑승자의 전방에서 에어백의 전개를 통해 탑승자를 보호하던 단계에서 점차 발전하여, 루프 에어백이나 커튼 에어백 등과 같이 에어백의 전개 위치도 다양화되고 있으며, 각 에어백의 전개압력, 전개 시점 등을 사고 상황에 따라 다르게 제어하여 차량 탑승자의 안전확보를 기하고 있다.

상술한 에어백 중에서 조수석 에어백(PAB; Passenger Air Bag)은, 조수석 탑승자의 보호를 위한 에어백 장치이다. 일반적으로, 상기 조수석 에어백은, 인스트루먼트 패널 또는 크래시 패드(Crash Pad)라 불리는 사출물의 내부에 마련되며, 차량 충돌이 발생하면 상기 크래쉬 패드에 구비된 에어백 도어가 열리면서 에어백의 전개가 이루어진다.

상술한 조수석 에어백 장치에서, 상기 에어백 도어는 상술한 크래시 패드의 성형시에 상기 크래시 패드와 일체로 성형될 수도 있고, 상기 크래시 패드와 에어백 도어가 각각 별도로 제작된 후에 상호 조립될 수도 있다.

상기 에어백 도어는 회전식 즉 여닫이 방식으로 개방되는데, 에어백 도어의 힌지부 즉 에어백 도어의 회전 기준이 되는 부분의 강성 보강 및 에어백 도어의 파손 방지를 위해, 스크림(Scrim)이라 불리는 직물 형태의 보강재가 사용되고 있다.

예를 들면, 상술한 스크림이 에어백 도어의 성형을 위한 금형 내의 소정 위치, 보다 구체적으로는 에어백 도어의 성형 위치에 미리 인서트(Insert)된 상태에서, 인서트 사출을 통해 상술한 에어백 도어를 갖는 사출물, 예를 들면 에어백 도어를 갖는 에어백 하우징이나 에어백 도어 일체 크래시 패드가 성형될 수 있다.

등록특허공보 제10-1776466호, 2017년 9월 1일 등록, 차량의 에어백 도어 및 하우징 일체형 크래시 패드 그리고 이의 제조방법 등록특허공보 제10-1382329호, 2014년 4월 1일 등록, 자동차의 에어백 하우징 및 그 제조방법

본 발명은, 에어백 도어의 보강을 위한 스크림(Scrim)의 거치 및 정위치 유지가 안정적으로 이루어질 수 있는 구조의 인서트 사출 금형 및 이를 갖는 사출물 제조시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 구체적인 목적은, 스크림(Scrim)의 로딩(Loading) 및 사출물의 취출이 용이한 에어백 도어를 갖는 사출물 예를 들면 에어백 도어 일체형 크래시 패드 성형을 위한 사출물 제조시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 형태는, 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형으로서: 상기 에어백 도어를 갖는 사출물의 성형공간을 형성하는 캐비티 내에 상기 에어백 도어의 힌지부를 보강하는 힌지 보강재가 인서트(Insert)되도록, 상기 에어백 도어의 성형 부위에 로딩되는 상기 힌지 보강재를 지지하는 제1금형; 그리고 형폐를 위해 상기 제1금형과 합체 가능한 제2금형을 포함하는 인서트 사출 금형을 제공한다. 상기 제1금형은, 상기 에어백 도어를 갖는 사출물의 성형을 위한 코어(Core)와, 형개 상태에서 상기 에어백 도어의 성형 부위에 로딩(Loading)되는 힌지 보강재의 위치를 유지하도록, 상기 코어에 진퇴 가능하게 구비되는 보강재 거치핀을 포함하고; 상기 보강재 거치핀은, 상기 힌지 보강재에 형성되는 정렬 기준홀을 관통해서 상기 힌지 보강재를 지지하도록 상기 코어의 표면에서 돌출되며, 상기 보강재 거치핀의 선단을 누르는 외력에 의해 후퇴 가능하게 구성된다.

상기 코어는, 핀 홀(Pin Hole)을 갖는다. 그리고 상기 보강재 거치핀은, 상기 핀 홀에 삽입되어서 진퇴 가능하게 구비되며, 상기 보강재 거치핀의 선단 방향으로 지지된다.

상기 보강재 거치핀은, 상기 핀 홀에 구비되는 탄성부재에 의해, 상기 보강재 거치핀의 선단 방향을 향해 탄력적으로 지지된다. 상기 보강재 거치핀은, 상기 캐비티에 충진되는 수지의 압력에 의해 후퇴 가능하다.

상기 보강재 거치핀의 선단은, 둥근 곡면 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 일 형태는: 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형; 및 형개 시에, 상기 에어백 도어의 힌지부를 보강하기 위한 메시(Mesh) 형상의 힌지 보강재를 상기 금형 내에 구비되는 에어백 도어의 성형 부위에 로딩시키기 위하여, 상기 금형의 외부 일측에 이동 가능하게 구비되는 인서트 기기를 포함하는 사출물 제조시스템을 제공한다.

상기 인서트 기기는; 상기 힌지 보강재를 상기 금형 외부에서 상기 에어백 도어의 성형 부위로 공급하기 위하여, 상기 힌지 보강재를 찔러서 집는 니들 그립 유닛(Needle Grip Unit); 및 상기 힌지 보강재를 상기 에어백 도어의 성형 부위로 운반하기 위해, 상기 니들 그립 유닛을 움직이는 동작 장치를 포함한다.

상기 니들 그립 유닛는, 상기 동작 장치에 의해 회전 이동 가능하다.

상기 니들 그립 유닛은; 복수의 니들 홀(Needle Hole)들을 갖는 그립 몸체(Grip Body), 상기 그립 몸체에 이동 가능하게 구비되는 니들 서포터(Needle Supporter), 그리고 상기 니들 홀들에 축방향으로 이동 가능하게 삽입되며, 상기 니들 서포터에 구비되어 상기 니들 서포터와 일체로 거동하고, 상기 그립 몸체의 선단면에서 일정 거리 진출 가능한 복수의 그립용 니들(Gripping Needle)들을 포함할 수 있다.

상기 니들 서포터는, 상기 그립 몸체의 일측과 타측에 각각 사선 방향으로 이동 가능하게 구비되는 한 쌍의 이동식 서포터를 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 이동식 서포터는, 상기 그립 몸체를 기준으로 좌우 대칭을 이룬다.

상기 니들 홀들은; 상기 그립 몸체의 일측에서 상기 그립 몸체의 선단면을 향해 상기 그립 몸체를 사선 방향으로 관통하는 제1 니들 홀과; 상기 그립 몸체의 타측에서 상기 그립 몸체의 선단면을 향해 상기 그립 몸체를 사선 방향으로 관통하는 제2 니들 홀을 포함할 수 있다. 상기 제1 니들 홀의 경사각과 상기 제2 니들 홀의 경사각은 좌우 대칭을 이룰 수 있다.

상기 사출물 제조시스템은; 상기 동작 장치에 연결되어서 상기 동작 장치에 의해 상기 니들 그립 유닛과 일체로 거동하며, 형개 후 상기 힌지 보강재의 로딩 전에 상기 사출물을 금형의 외부로 취출하는 취출 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 니들 그립 유닛은 상기 취출 유닛에 구비되며, 상기 취출 유닛을 매개로 상기 동작 장치에 연결될 수 있다.

상기 금형의 외부에는, 다수매의 힌지 보강재들이 상하로 적재 가능한 박스형의 적재대와, 상기 힌지 보강재가 상기 에어백 도어의 성형부위에 로딩되기 전에 상기 상기 힌지 보강재의 두께 측정을 위해, 상기 적재대로부터 낱장의 힌지 보강재를 공급받는 두께 측정부가 구비된다.

그리고, 상기 힌지 보강재에 형성되는 정렬 기준홀들에 삽입되도록, 상기 적재대와 두께 측정부 및 에어백 도어의 성형 부위에는 각각, 상기 정렬 기준홀들과 동일한 배치 간격으로, 적재 기준 핀들과 정렬 핀들 및 상기 보강재 거치핀들이 형성된다.

상기 힌지 보강재는, 상기 적재 기준 핀들과 정렬 핀들 및 보강재 거치핀들을 기준으로, 상기 적재대와 두께 측정부 및 에어백 도어의 성형 부위에 정렬될 수 있다.

본 발명에 따른 에어백 도어 제조용 금형 및 이를 갖는 에어백 도어 제조시스템은 다음과 같은 이점을 갖는다.

첫째, 본 발명에 의하면, 에어백 도어의 보강을 위한 힌지 보강재(스크림; Scrim)의 거치를 위해 금형에 구비되는 거치핀이 형개 상태에서 스크림의 안정적인 거치에 충분한 높이로 돌출될 수 있어서 상기 스크림이 안정적으로 금형 내에 장착(인서트)되고 스크림의 정위치가 안정적으로 유지될 수 있으므로, 에어백 도어의 성형 공정에 상기 스크림의 이탈이 방지될 수 있고, 스크림 이탈로 인한 제품 불량이 방지될 수 있다.

둘째, 본 발명은, 스크림의 거치핀으로 인해 에어백 도어에 관통홀이 형성되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있으며, 두께 축소 없이 사출 제품 즉 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조가 가능하다.

셋째, 본 발명에 의하면, 스크림이 금형내에 자동 공급 방식으로 에어백 도어 성형 위치에 용이하게 로딩(Loading) 및 정위치될 수 있으며, 인서트 사출 후에 에어백 도어을 갖는 사출물 예를 들면 에어백 도어 일체형 크래시 패드의 취출(Unloading) 및 스크림의 로딩이 자동으로 쉽고 빠르게 수행될 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점들은 후술되는 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명과 함께 다음에 설명되는 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:
도 1은 본 발명에 따른 인서트 사출 금형의 일 실시 예에 의해 제조 가능한 에어백 도어를 갖는 사출물의 일 예로서 크래시 패드를 나타낸 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 사출물(크래시 패드)에 형성된 에어백 도어를 나타낸 부분 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 금형의 일 실시 예를 위한 금형의 형개 상태를 나타낸 측면도;
도 4는 도 3에 도시된 금형의 에어백 도어 성형부(에어백 도어의 성형 부위)를 개략적으로 나타낸 도면;
도 5는 도 4에 도시된 에어백 도어 성형부에 힌지 보강재(스크림)가 로딩(인서트)된 상태를 개략적으로 나타낸 도면;
도 6은 도 4의 A-A 선에 따른 단면을 개략적으로 나타낸 도면;
도 7은 본 발명에 따른 금형의 일 실시 예에 의한 스크림 인서트 에어백 도어의 성형과정을 개략적으로 나타낸 도면;
도 8은 본 발명에 따른 사출물 제조시스템의 일 실시 예를 위한 사출물 취출 유닛이 구비된 인서트 기기의 일 예를 나타낸 사시도;
도 9는 도 8에 도시된 사출물 취출 유닛이 구비된 인서트 기기의 일 예를 나타낸 정면도와 측면도;
도 10은 도 8에 도시된 인서트 기기에 적용 가능한 니들 그립 유닛의 일 실시 예를 나타낸 사시도;
도 11은 도 10에 도시된 니들 그립 유닛의 정면도와 측면도;
도 12는 도 10에 도시된 니들 그립 유닛의 단위 그리퍼를 나타낸 사시도;
도 13은 도 12에 도시된 단위 그리퍼의 측면도;
도 14는 본 발명에 따른 사출물 제조시스템을 위한 사출물 취출기/인서트 기기의 동작을 개략적으로 나타낸 측면도; 그리고
도 15은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사물출 제조시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 예를 들면, "제1"과 "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 동일 명칭의 구성요소들을 설명할 때 이들을 상호 구분하는데 사용될 수 있지만 구성요소의 수를 정의하거나 한정하는 것은 아니다.

그리고 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다거나 "결합되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있거나 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재하는 연결 관계 즉 간접적으로 연결되는 관계도 포함한다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 즉 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

먼저 도 1 내지 도 8을 참조해서, 본 발명에 따른 인서트 사출 금형의 일 실시 예(100)가 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 인서트 사출 금형의 일 실시 예에 의해 제조 가능한 에어백 도어를 갖는 사출물의 일 예로서 크래시 패드를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 사출물(크래시 패드)에 형성된 에어백 도어를 나타낸 부분 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 금형의 일 실시 예를 위한 금형의 형개 상태를 나타낸 측면도이다. 그리고 도 4는 도 3에 도시된 금형의 에어백 도어의 성형 부위를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 에어백 도어의 성형 부위에 힌지 보강재(스크림)가 로딩(인서트)된 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4의 A-A 선에 따른 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 금형의 일 실시 예에 의한 스크림 인서트 에어백 도어의 성형과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인서트 사출 금형(100)은, 에어백 도어(1)를 갖는 사출물, 예를 들면 자동차용 에어백 도어 일체형 크래시 패드(10)의 제조를 위한 인서트 사출 금형으로서, 제1금형(110)과 제2금형(120)을 포함한다.

상기 제1금형(110)은, 상기 에어백 도어를 갖는 사출물(10)의 성형공간을 형성하는 캐비티(Cavity) 내에 상기 에어백 도어의 힌지부(1a)를 보강하는 힌지 보강재(20)가 인서트(Insert)되도록, 상기 에어백 도어(1)의 성형 부위(AD)에 로딩되는 힌지 보강재(20)를 지지한다.

그리고 상기 제2금형(120)은, 형폐(금형 닫힘)를 위해 상기 제1금형(110)과 합체 가능한 구성으로서, 본 실시 예에서는 상기 제1금형(110)이 가동측 금형이 되고, 상기 제2금형(120)이 고정측 금형이 된다.

상기 제1금형(110)은, 상기 에어백 도어(1)를 갖는 사출물(10; 이하 '크래시 패드'라 칭함)의 성형을 위한 코어(111; Core)와, 상기 코어(111)에 진퇴 가능하게 구비되는 보강재 거치핀(112)을 포함한다.

상기 코어(111)는 상기 크래시 패드의 일측 형상을 성형하기 위한 틀이 되며, 상기 크래시 패드(20)는 상기 코어(111)가 전사된 형상을 갖게 된다.

그리고 상기 보강재 거치핀(112)은, 형개 상태에서 상기 에어백 도어의 성형 부위(AD; 도 4 및 도 5에 도시된 부분)에 로딩(Loading)되는 힌지 보강재(20)의 위치를 유지한다.

본 실시 예에서는, 상기 보강재 거치핀(112)가 형개 상태에서 상기 코어(111)의 표면으로부터 일정 높이 돌출되며, 상기 힌지 보강재(20)에 형성되는 정렬 기준홀(21)을 관통해서 상기 힌지 보강재(20)를 지지한다. 그리고 상기 보강재 거치핀(112)은, 상기 보강재 거치핀(112)의 선단(112a)을 누르는 외력에 의해 후퇴 가능하게 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 코어(111)에는 핀 홀(111a; Pin Hole)이 형성된다. 그리고 상기 보강재 거치핀(112)은 상기 핀 홀(111a)에 삽입되어서 진퇴 가능하게 구비되며, 상기 보강재 거치핀(112)의 선단 방향으로 지지된다.

본 실시 예에서는 상기 보강재 거치핀(112)이, 상기 핀 홀(111a)에 구비되는 탄성부재(113)에 의해, 상기 보강재 거치핀(112)의 선단 방향으로 탄력적으로 지지된다. 상기 보강재 거치핀(112)은, 상기 캐비티(C)에 충진되는 수지(R; 사출 재료)의 압력에 의해 후퇴 가능하다.

다시 말해서, 사출 압력에 의해 상기 보강재 거치핀(112)의 선단에 가해지는 힘이 상기 탄성부재(113)의 힘을 능가하게 되면 상기 보강재 거치핀(112)이 후퇴하면서 돌출 높이가 낮아지게 되고, 이에 따라 상기 크래시 패드 특히 상기 에어백 도어 부위에 상기 보강재 거치핀(112)에 의한 관통홀의 형성이 방지 또는 최소화될 수 있다. 상기 탄성부재(113)의 일 예로는 코일 스프링이 있다.

본 실시 예에서 상기 보강재 거치핀(112)의 선단은 둥근 곡면 형상, 예를 들면 반타원체 형상이나 반구형상을 가지나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 힌지 보강재(20)로는 메쉬(Mesh) 형태 또는 직물 형태의 사각형 부재가 공지되어 있으며, 그물망 형태의 포재가 힌지 보강재로 사용되면서 스크림(Scrim)이라고도 칭해진다. 그리고 상기 에어백 도어는 상기 코어에 구비되는 슬라이드 코어에 의해 성형될 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 7의 (a)처럼 형개 상태에서 힌지 보강재(1)가 제1금형(110)의 코어, 보다 구체적으로는 에어백 도어의 성형 부위에 로딩되고, 보강재 거치핀(112)에 의해 힌지 보강재(20)의 위치가 유지된다.

상술한 바와 같이, 상기 힌지 보강재가 제1금형(110)에 인서트된 상태에서 제1금형(110)과 제2금형(120)의 합체되면 형폐(도 7의 (b) 참조)가 이루어지고, 형폐 상태에서 도 7의 (c)처럼 수지(사출 재료; 용융 플라스틱)가 캐비티(C) 내에 주입되면 힌지 보강재(20)가 매립된 구조의 에어백 도어 일체형 크래시 패드(10), 보다 구체적으로는 조수석 에어백 도어 일체형 크래시 패드가 성형될 수 있다. 이때, 상기 보강재 거치핀(112)은 수지의 압력에 의해 후퇴되면서 돌출 높이가 낮아질 수 있으며, 보강재 거치핀(112)으로 인해 에어백 도어에 구멍(관통홀)이 형성되는 현상이 방지되거나, 보강재 거치핀에 의한 홈 형성이 최소화될 수 있다.

본 발명은, 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형(100)과, 상술한 힌지 보강재(20)를 금형 내의 캐비티 소정부위(에어백 도어의 성형 부위)에 미리 인서트시키기 위한 인서트 기기를 포함하는 사출물 제조시스템으로 구현될 수도 있다.

상기 사출물 제조시스템을 위한 인서트 사출 금형에는, 상술한 금형의 일 실시 예(100)가 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 축방향 이동이 제한된 구조의 고정식 보강재 거치핀(112)을 갖는 금형에도 본 발명의 일 실시 예에 따른 인서트 기기, 보다 구체적으로는 사출물 취출기가 구비된 인서트 기기가 사용될 수도 있다.

도 8 내지 도 14를 참조하면, 상기 인서트 기기는, 형개 시에 상술한 메시(Mesh) 형상의 힌지 보강재(20)를 상기 에어백 도어의 성형 부위(AD)에 로딩시키기 위하여, 상기 금형(100)의 외부 일측에 이동 가능하게 구비된다.

상기 인서트 기기는, 니들 그립 유닛(200; Needle Grip Unit)과 상기 니들 그립 유닛(200)을 움직이는 동작 장치(M)를 포함한다.

상기 니들 그립 유닛(200)은, 상술한 힌지 보강재(20)를 상기 금형 외부에서 상기 에어백 도어의 성형 부위(AD)로 공급하기 위하여, 상기 힌지 보강재(20)를 찔러서 집는 구성이다.

그리고 상기 동작 장치(M)는, 상기 힌지 보강재(20)를 상기 에어백 도어(1)의 성형 부위로 운반하기 위해, 상기 니들 그립 유닛(200)을 회전 이동 및 선형 이동시켜서 상기 니들 그립 유닛의 위치와 자세를 변경하는 구성으로서, 예를 들면 다자유도의 로봇 암(Robot Arm)이 상기 동작 장치(M)로 적용될 수 있다.

상기 니들 그립 유닛(200)는 상기 동작 장치(M)에 의해 회전 이동 가능하며, 금형 외부의 소정 위치, 예를 들면 힌지 보강재의 적재대(400) 또는 두께 측정부(500)에서 힌지 보강재(20)를 집어서, 상기 에어백 도어의 성형 부위에 로딩(Loading)시킨다.

본 실시 예에서 상기 니들 그립 유닛(200)은, 그립 몸체(210; Grip Body)와, 니들 서포터(220; Needle Supporter)와, 복수의 그립용 니들(230; Gripping Needle)을 포함한다.

상기 그립 몸체(210)는 복수의 니들 홀(211; Needle Hole)을 가지며, 상기 니들 그립 유닛(200)이 상기 힌지 보강재(20)를 집을 때 상기 힌지 보강재(20)의 일측면에 국부적으로 접촉될 수 있다.

그리고 상기 니들 서포터(220)는 상기 그립 몸체(210)에 이동 가능하게 구비되며, 상기 그립용 니들(230)을 지지한다. 본 실시 예에서 상기 니들 홀(211)은 상기 그립 몸체(210)를 사선 방향으로 관통하는 구조이다.

상기 그립용 니들(230)은 상술한 니들 홀(211)에 축방향(길이 방향)으로 이동 가능하게 삽입되며, 상기 니들 서포터(220)에 구비되어서 상기 니들 서포터(220)와 일체로 거동한다. 즉, 상기 그립용 니들(230)은, 상기 니들 서포터(220)에 탑재되어서 상기 그립 몸체의 니들 홀(211)에 진퇴 가능하게 구비되며, 상기 그립 몸체(210)의 선단면에서 일정 거리 진출 가능하다. 상기 그립용 니들(230)의 진퇴 거리는 상기 니들 스포터(220)의 스트로크(Stroke)에 의해 결정된다.

상기 니들 서포터(220)는, 상기 그립 몸체(210)의 일측과 타측에 각각 사선 방향으로 이동 가능하게 구비되는 한 쌍의 이동식 서포터(221, 222)를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 상기 한 쌍의 이동식 서포터(221, 222)는, 상기 그립 몸체(210)를 기준으로 좌우 대칭을 이룬다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 상기 니들 서포터(220)는, 상기 그립 몸체(210)의 일측에 구비되는 제1 서포터(221)와, 상기 그립 몸체(210)의 타측(상기 제1 서포터의 반대측)에 구비되는 제2 서포터(222)를 포함한다.

상기 제1 서포터(221)는 상기 그립 몸체(210)의 일측에 소정의 경사각을 따라 사선 방향으로 선형 이동 가능하게 구비된다. 그리고 상기 제2 서포터(222)는, 상기 그립 몸체(210)의 타측에 구비되며, 상기 제1 서포터(221)의 이동 경로에 좌우 대칭되는 경로를 따라 사선 방향으로 선형 이동 가능하다.

따라서, 상기 제1 서포터(221)가 상기 그립 몸체(210)의 선단면과 수직한 면에 대해 (+θ)의 각도로 상기 그립 몸체(210)의 일측에 이동 가능하게 구비되는 경우, 상기 제2 서포터(222)는 상기 그립 몸체(210)의 선단면과 수직한 면에 대해 (-θ)의 각도로 상기 그립 몸체(210)의 타측에 사선 방향을 따라 이동 가능하게 구비된다.

그리고 상기 니들 홀(211)은. 서로 반대 방향으로 경사진 제1 니들 홀(211a)과 제2 니들 홀(211b)을 포함한다. 예를 들면, 제1 니들 홀(211a)은 제2 니들 홀(211b)은 상호 좌우 대칭되는 경사각으로 상기 니들 몸체(210)를 관통한다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 니들 홀(211a)은, 상기 그립 몸체(210)의 일측에서 상기 그립 몸체(210)의 선단면을 향해 상기 그립 몸체(210)를 사선 방향으로 관통한다. 그리고 상기 제2 니들 홀(211b)은, 상기 그립 몸체(210)의 타측에서 상기 그립 몸체(210)의 선단면을 향해 상기 그립 몸체(210)를 사선 방향으로 관통한다.

즉, 상기 제1 니들 홀(211a)은 상기 제1 서포터(221)의 이동 방향과 동일한 각도로 형성되며, 상기 제2 니들 홀(211b)은 상기 제2 서포터(222)의 이동 방향과 동일한 각도로 형성된다.

상기 제1 니들 홀(211a)과 상기 제2 니들 홀(211b)은, 상기 그립 몸체에 복수개씩 형성된다. 그리고 상기 그립용 니들(230)는, 상기 제1 서포터(221)에 구비되는 복수의 제1 니들(231)과, 상기 제2 서포터(222)에 구비되는 복수의 제2 니들(232)을 포함한다.

상기 제1 서포터(221)와 상기 제2 서포터(222)가 상기 그립 몸체(210)의 일측과 타측에 조립되어서 사선 방향으로 선형 이동할 수 있도록, 본 실시 예에서는 상기 그립 몸체(210)의 일측과 타측에 좌우 대칭 관계의 서포터 설치면들이 경사지게 형성된다.

따라서, 상기 제1 서포터(221)와 상기 제2 서포터(222)가 전진하면, 상기 그립용 니들 즉 제1 니들(231)과 제2 니들(232)이 상기 그립 몸체(210)의 선단면(210a)에서 돌출(도 13의 (b) 참조)되고, 이에 따라 힌지 보강재에 대한 그립(Grip)이 이루어질 수 있다. 반대로, 상기 제1 서포터(221)와 상기 제2 서포터(222)가 후퇴하면, 상기 니들(230)이 상기 힌지 보강재(20)에서 빠져 나오게 되므로, 상기 힌지 보강재(20)에 대한 그립이 해제된다. 상기 제1 서포터(221)와 상기 제2 서포터(222)는 유압 또는 공압이나 리니어 모터 등 다양한 방식에 의해 동작될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 니들 그립 유닛(200)은, 상술한 그립 몸체(210)와 니들 서포터(220) 및 그립용 니들(230)을 갖는 복수의 단위 그리퍼(200A; Gripper)들 포함한다. 예를 들면, 상기 그립 몸체(210)와 니들 서포터(220) 및 그립용 니들(230)을 갖는 복수의 단위 그리퍼(200A)들이 그립 베이스(201)에 분할 배치된다. 본 실시 예에서 상기 그립 베이스(201)는 사각의 플레이트(Plate) 형상이며, 상기 그립 베이스(201)의 전면에 4개의 단위 그리퍼(200A)들이 탑재되어 있으나, 그립 베이스의 형상 및 단위 그러퍼의 수가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 12 및 13에는 개별 단위 그리퍼(200A)의 일 예가 도시되어 있으며, 도 13의 (b)처럼, 그립 몸체(210)의 선단면에 힌지 보강재(20)가 맞닿은 상태에서 니들 서포터(220)가 전진하면, 그립용 니들(230)들이 상기 그립 몸체(210)의 선단면에서 사선방향으로 돌출되면서 상기 힌지 보강재(20)를 찌르게 되고, 이에 따라 상기 힌지 보강재(20)에 대한 그립이 이루어진다.

상술한 사출물 제조시스템은, 형개 후 상기 힌지 보강재(20)의 로딩 전에 상기 사출물 즉 크래스패드(10)을 금형(100)의 외부로 취출하는 취출 유닛(300)을 더 포함할 수 있다. 상기 취출 유닛(300)은, 상기 동작 장치(M)에 연결되어서 상기 동작 장치(M)에 의해 상기 니들 그립 유닛(200)과 일체로 거동한다.

본 실시 예에서는, 상기 니들 그립 유닛(200)이 상기 취출 유닛(300)의 일측에 구비되며, 상기 취출 유닛(300)을 매개로 상기 동작 장치(M)에 연결되는 구조이다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 취출 유닛(300)은, 상기 크래시 패드(10)의 취출을 위해 상기 크래시 패드(10)를 잡는 홀더(Holder; 310)와, 상기 홀더(310)를 지지하는 홀더 서포터(320)를 포함한다. 상기 취출 유닛(300)이 상기 크래시 패드(10)를 들어 올릴 수 있도록, 상기 홀더(310)가 상기 크래시 패드(10)의 가장자리나 상기 크래시 패드(10)에 형성된 홀 또는 홈에 걸리며, 상기 홀더(310)는 실린더나 리니어모터 등에 의해 가이드(도시되지 않음)를 따라 상하 및/또는 좌우로 움직이거나, 모터 등의 회전 장치에 의해 회전 가능한 구조가 될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 취출 유닛(300)은 복수의 홀더들(311, 312, 313)을 포함한다. 예를 들면, 상기 홀더 서포터(320)의 좌우측에 구비되며 좌우로 움직임이 가능한 양측 홀더(311, 312)가 모아지면서 상기 크래시 패드(10)의 좌우 양측 가장자리를 잡고, 상기 홀더 서포터(320)의 하부에 구비되며 승강 가능한 하부 홀더(313)가 상승해서 상기 크래시 패드(10)의 하부를 받치는 구조이나 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 취출 유닛(300)은 상기 크래시 패드(10)의 표면에 흡입력을 가하는 적어도 하나의 흡착기(330), 즉 부압(Negative Pressure)에 의한 흡인기를 더 포함할 수 있다. 상기 흡착기(330)는 상술한 홀더 서포터(320)에 구비되며, 공지의 리니어모션 기구 등을 사용해서 상하 및/또는 좌우로 위치 이동이 가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 실시 예에서의 취출 유닛(300)은, 보다 견고하고 안정적인 힘으로 상기 크래시 패드(10)를 잡고 금형 외부로 취출할 수 있다.

본 실시 예에서 상기 홀더 서포터(320)는 상기 홀더(310)와 흡착기(330)를 지지하는 대략 직사각형의 프레임(Frame)이며, 상기 홀더 서포터(320)에는 상기 홀더 서포터(320)와 동작 장치(M) 예를 들면 로봇 암의 연결을 위한 커플링 플레이트(340)가 구비된다.

도 14 및 도 15을 참조하면, 본 실시 예에 따른 사출물 제조시스템은, 힌지 보강재의 적재대(400)와, 두께 측정부(500)와, 인서트 사출 금형(100)과, 니들 그립유닛(200) 일체형 취출유닛(300)과, 취출대(600)를 포함할 수 있다.

상기 적재대(400)의 내부에는 힌지 보강재가 상하로 다수매가 적재되어 있으며, 적재대는 로터리 인덱스에 의해 일정 각도씩 회전 가능한 로터리 테이블(401)에 복수개 구비될 수 있다. 그리고 상기 취출대(600)는 사출 성형이 완료된 사출물이 놓여지는 부분이다.

그리고 상기 적재대(400)에서 낱장의 힌지 보강재(20)가 두께 측정부(500)로 운반되면, 상기 두께 측정부(500)에서 각각의 힌지 보강재에 대한 두께 측정이 이루어진다. 예를 들면, 별도의 니들 그립 유닛, 예를 들면 후술되는 적재 기준 핀에 간섭되지 않도록 적어도 하나의 단위 그리퍼를 갖는 니들 그립 유닛(도시되지 않음)에 의해, 상기 적재대(400)에서 두께 측정부(500)로 힌지 보강재의 운반이 이루어질 수 있다.

상기 두께 측정부(500)에서 인서트 사출 금형(100)으로 힌지 보강재(20)를 로딩하는 것과, 상기 인서트 사출 금형(100)에서 상기 취출대(600)로 사출물(크래시 패드; 10)을 취출(Unloading)하는 것은 상술한 니들 그립 유닛(200) 일체형 취출 유닛(300)에 의해 이루어진다.

상기 적재대(400)는 상기 힌지 보강재(20)의 적재 및 취출이 가능하도록 상측이 개방된 박스(Box) 구조 예를 들면 사각 박스 구조로서, 상기 적재대(400)의 내부에는 상기 힌지 보강재(20)의 정렬 적층을 위한 적재 기준 핀(410)들이 구비되며, 상기 적재 기준 핀(410)들간의 상대적 위치와 거리는 상기 힌지 보강재(스크림)의 정렬 기준홀(21)들간의 관계와 동일하다. 예를 들면, 상기 적재대(400)의 바닥에서, 상하 방향으로 보강재 거치핀(112)과 동일한 수(본 실시 예에서는 4개)와 배치 간격의 상기 적재 기준 핀(410)이 돌출 형성된다. 그리고 상기 두께 측정부(500)의 측정 테이블에도 상기 적재 기준 핀(410)들 및 보강재 거치핀(112)들과 동일한 수와 배치 간격으로 정렬 핀(510)들이 돌출 형성된다.

따라서, 상기 힌지 보강재(20)는 상기 적재대의 적재 기준 핀(410)과 상기 두께 측정부(500)의 정렬 핀(510) 및 상기 금형(제1금형)의 보강재 거치핀(112)을 기준으로 운반되어서 정확한 위치에 정렬될 수 있고, 상기 적재대(400)에서 두께 측정부(500)로 운반될 때 상기 적재대의 적재 기준 핀(410)과 상기 두께 측정부의 정렬 핀(510)을 기준으로 정위치되며, 상기 두께 측정부(112)에서 상기 제1금형의 상기 에어백 도어 성형 부위(AD)에 로딩될 때에도 상기 두께 측정부의 정렬 핀(510)과 상기 금형(제1금형)의 보강재 거치핀(112)을 기준으로 정위치에 정렬될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 힌지 보강재(20)에 형성되는 정렬 기준홀(21)들에 삽입되도록, 상기 적재대(400)와 두께 측정부(500) 및 에어백 도어의 성형 부위(AD)에는 각각, 상기 정렬 기준홀(21)들과 동일한 배치 간격으로, 상술한 적재 기준 핀(410)들과 정렬 핀(510)들 및 상기 보강재 거치핀(112)들이 형성된다.

이에 따라, 상기 힌지 보강재(20)가, 상기 적재 기준 핀(410)들과 정렬 핀(510)들 및 보강재 거치핀(112)들을 기준으로, 상기 적재대(400)와 두께 측정부(500) 및 에어백 도어의 성형 부위(AD)에 정렬될 수 있다.

상기 두께 측정부에 적용되는 두께 측정기로는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)를 이용한 두께 측정기 등 다양한 공지의 두께 측정기술이 적용될 수 있으므로, 두께 측정기 그 자체에 대한 부가적인 설명은 생략된다.

도 14에 도시된 예처럼, 먼저 상기 취출 유닛(300)에 의해 제1금형(110)의 코어(111)에서 크래시 패드(10)의 분리(도 14의 상측 도면)가 이루어진 후에, 상술한 로봇 암 등의 동작 장치에 의해 상기 니들 그립유닛(200) 일체형 취출유닛(300)의 위치/자세 변동(선형 및 회전 이동)이 이루어지고, 도 14의 하측에 도시된 예처럼 상기 니들 그립 유닛(200)이 에어백 도어의 성형 부위에 근접해가서, 상기 힌지 보강재(20)를 에어백 도어의 성형 부위에 로딩시킨다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 인서트 사출 금형 110: 제1금형
111: 코어 112: 보강재 거치핀
113: 탄성부재 120: 제2금형
200: 니들 그립 유닛 210: 그립 몸체
220: 니들 서포터 230: 그립용 니들
300: 취출 유닛 310: 홀더
320: 홀더 서포터 330: 흡착기
340: 커플링 플레이트

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 에어백 도어를 갖는 사출물의 제조를 위한 인서트 사출 금형;
   형개 시에, 상기 에어백 도어의 힌지부를 보강하기 위한 메시(Mesh) 형상의 힌지 보강재를 상기 금형 내에 구비되는 에어백 도어의 성형 부위에 로딩시키기 위하여, 상기 금형의 외부 일측에 이동 가능하게 구비되는 인서트 기기; 및
   형개 후 상기 힌지 보강재의 로딩 전에 상기 사출물을 금형의 외부로 취출하는 취출 유닛을 포함하는 사출물 제조시스템으로서:
   상기 인서트 기기는;
   상기 힌지 보강재를 상기 금형 외부에서 상기 에어백 도어의 성형 부위로 공급하기 위하여, 상기 힌지 보강재를 찔러서 집는 니들 그립 유닛(Needle Grip Unit); 및
   상기 힌지 보강재를 상기 에어백 도어의 성형 부위로 운반하기 위해, 상기 니들 그립 유닛을 움직이는 동작 장치를 포함하고:
   상기 취출 유닛은, 상기 동작 장치에 연결되어서 상기 동작 장치에 의해 상기 니들 그립 유닛과 일체로 거동하며; 상기 니들 그립 유닛은 상기 취출 유닛에 구비되며, 상기 취출 유닛을 매개로 상기 동작 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 니들 그립 유닛는, 상기 동작 장치에 의해 회전 이동 가능한 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 니들 그립 유닛은;
   복수의 니들 홀(Needle Hole)들을 갖는 그립 몸체(Grip Body),
   상기 그립 몸체에 이동 가능하게 구비되는 니들 서포터(Needle Supporter), 그리고
   상기 니들 홀들에 축방향으로 이동 가능하게 삽입되며, 상기 니들 서포터에 구비되어 상기 니들 서포터와 일체로 거동하고, 상기 그립 몸체의 선단면에서 일정 거리 진출 가능한 복수의 그립용 니들(Gripping Needle)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 니들 서포터는, 상기 그립 몸체의 일측과 타측에 각각 사선 방향으로 이동 가능하게 구비되는 한 쌍의 이동식 서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 이동식 서포터는, 상기 그립 몸체를 기준으로 좌우 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
11. 제9항에 있어서,
    상기 니들 홀들은;
    상기 그립 몸체의 일측에서 상기 그립 몸체의 선단면을 향해 상기 그립 몸체를 사선 방향으로 관통하는 제1 니들 홀과;
    상기 그립 몸체의 타측에서 상기 그립 몸체의 선단면을 향해 상기 그립 몸체를 사선 방향으로 관통하는 제2 니들 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 니들 홀의 경사각과 상기 제2 니들 홀의 경사각은 좌우 대칭인 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취출 유닛은;
    상기 사출물의 취출을 위해 상기 사출물을 잡는 홀더와,
    상기 홀더를 지지하며 상기 동작 장치에 연결되는 홀더 서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 취출 유닛은, 상기 홀더 서포터에 구비되는 흡착기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.
15. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금형의 외부에는,
    다수매의 힌지 보강재들이 상하로 적재 가능한 박스형의 적재대와,
    상기 힌지 보강재가 상기 에어백 도어의 성형부위에 로딩되기 전에 상기 상기 힌지 보강재의 두께 측정을 위해, 상기 적재대로부터 낱장의 힌지 보강재를 공급받는 두께 측정부가 구비되며;
    상기 힌지 보강재에 형성되는 정렬 기준홀들에 삽입되도록, 상기 적재대와 두께 측정부 및 에어백 도어의 성형 부위에는 각각, 상기 정렬 기준홀들과 동일한 배치 간격으로, 적재 기준 핀들과 정렬 핀들 및 보강재 거치핀들이 형성되고;
    상기 힌지 보강재는, 상기 적재 기준 핀들과 정렬 핀들 및 보강재 거치핀들을 기준으로, 상기 적재대와 두께 측정부 및 에어백 도어의 성형 부위에 정렬되는 것을 특징으로 하는 사출물 제조시스템.

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