KR20180106419A

KR20180106419A - 절단 가공 장치

Info

Publication number: KR20180106419A
Application number: KR1020170034712A
Authority: KR
Inventors: 박희상
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2018-10-01
Also published as: US10894335B2; US20180264675A1; KR102299492B1

Abstract

본 발명은, 절단 가공 장치에 관한 것으로서, 가공 대상물을 안착 가능하도록 마련되는 안착 지그와, 상기 안착 지그와 합치되어 상기 가공 대상물을 고정 가능하도록 마련되는 고정 지그를 구비하는 지그 유닛; 상기 가공 대상물을 미리 정해진 절단 예정선을 따라 절단하는 절단 유닛; 상기 고정 지그를 상기 안착 지그와 합치되거나 상기 안착 지그로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제1 이송 유닛; 및 상기 가공 대상물을 미리 정해진 온도까지 냉각하는 냉각 유닛;을 포함한다.

Description

절단 가공 장치{CUT WORKING APPARATUS}

본 발명은 절단 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 내장재로는 도어 트림, 필라 트림, 트렁크 매트, 패키지 트림, 헤드 라이너 등이 있다.

이러한 차량용 내장재는, 경질의 기재와, 경질의 기재에 부착된 연질의 표피재 등을 포함할 수 있다. 또한, 차량용 내장재의 제조 공정은, 내장재를 사출(인서트 사출) 성형하는 공정과, 내장재를 변형이 방지되도록 냉각하는 공정과, 표피재의 테두리를 트리밍하는 공정과, 트리밍된 표피재의 테두리에 접착제를 도포하는 공정과, 접착제를 건조하는 공정과, 표피재의 테두리를 기재 테두리에 접착하여 표피재의 테두리로 기재의 테두리를 감싸는 공정 등을 포함한다.

그런데, 일반적으로, 내장재를 냉각하는 공정은 사출 성형된 내장재를 사출 금형 내에서 냉각하여 수행한다. 그런데, 이처럼 내장재를 사출 금형 내에서 냉각하면, 내장재의 냉각 중에는 내장재의 사출 성형 공정을 진행할 수 없다. 따라서, 종래의 차량용 내장재의 제조 공정은, 내장재의 제조에 장시간이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가공 대상물의 냉각 공정과 절단 공정을 동시에 진행하여 가공 대상물의 제조에 소요되는 시간을 줄일 수 있도록 구조를 개선한 절단 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단 가공 장치는, 가공 대상물을 안착 가능하도록 마련되는 안착 지그와, 상기 안착 지그와 합치되어 상기 가공 대상물을 고정 가능하도록 마련되는 고정 지그를 구비하는 지그 유닛; 상기 가공 대상물을 미리 정해진 절단 예정선을 따라 절단하는 절단 유닛; 상기 고정 지그를 상기 안착 지그와 합치되거나 상기 안착 지그로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제1 이송 유닛; 및 상기 가공 대상물을 미리 정해진 온도까지 냉각하는 냉각 유닛;을 포함한다.

바람직하게, 상기 고정 지그는, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제1 절단 예정선이 상기 지그 유닛의 외부로 노출되도록 상기 가공 대상물의 미리 정해진 가압 영역을 선택적으로 가압하도록 마련되며, 상기 절단 유닛은, 상기 제1 절단 예정선을 따라 상기 가공 대상물을 절단 가능하도록 마련되는 제1 절단 부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 제1 이송 유닛은, 상기 고정 지그와 상기 제1 절단 부재가 각각 장착되는 장착 부재와, 상기 장착 부재를 상기 가공 대상물에 근접되거나 상기 가공 대상물로부터 이격되도록 왕복 이송하는 이송 부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 제1 이송 유닛은, 상기 고정 지그와 상기 장착 부재를 서로 연결하며 상기 고정 지그의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 탄성 부재는, 상기 고정 지그가 상기 가압 영역에 먼저 도달된 후 상기 제1 절단 부재가 상기 제1 절단 예정선에 도달되도록 미리 정해진 길이를 갖는다.

바람직하게, 상기 탄성 부재는 상기 고정 지그의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 압축 코일 스프링을 갖는다.

바람직하게, 상기 안착 지그는, 상기 가공 대상물의 어느 일부분이 안착되는 제1 안착 지그와, 상기 가공 대상물의 다른 일부분이 안착되는 제2 안착 지그를 구비하고, 상기 제1 안착 지그와 상기 제2 안착 지그는, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제2 절단 예정선이 상기 제1 안착 지그와 상기 제2 안착 지그 사이 공간을 통해 상기 지그 유닛의 외부로 노출되도록 미리 정해진 간격만큼 서로 이격되며, 상기 절단 유닛은, 상기 제2 절단 예정선을 따라 상기 가공 대상물을 절단 가능하도록 마련되는 제2 절단 부재를 구비한다.

바람직하게, 상기 제2 절단 부재를 상기 사이 공간을 통해 상기 가공 대상물에 근접되거나 상기 가공 대상물로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제2 이송 유닛을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 냉각 유닛은, 상기 사이 공간을 통해 상기 가공 대상물에 공기를 송풍하는 송풍 팬을 구비한다.

바람직하게, 상기 냉각 유닛은, 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나를 냉각하여 상기 가공 대상물을 간접 냉각하도록 마련된다.

바람직하게, 상기 냉각 유닛은, 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나에 공기를 송풍하는 송풍 팬을 구비한다.

바람직하게, 상기 냉각 유닛은, 외부의 냉각수 공급 장치로부터 공급된 냉각수가 유동하도록 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나에 형성되는 냉각수 유로를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 절단 가공 장치는, 가공 대상물의 냉각과 절단 가공을 함께 수행할 수 있으므로, 가공 대상물의 제조 시간을 단축하여 가공 대상물의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단 가공 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 가공 대상물을 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 Ⅰ 영역에 대한 부분 확대도.
도 4는 도 1의 Ⅱ 영역에 대한 부분 확대도.
도 5는 도 1에 도시된 지그 유닛이 가공 대상물을 고정하는 양상을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 Ⅲ 영역에 대한 확대도.
도 7은 도 5의 Ⅳ 영역에 대한 확대도.
도 8은 도 1에 도시된 절단 유닛이 가공 대상물을 절단하는 양상을 나타내는 위한 도면.
도 9는 도 8의 Ⅴ 영역에 대한 확대도.
도 10은 도 8의 Ⅵ 영역에 대한 확대도.
도 11은 도 1에 도시된 지그 유닛이 절단 가공된 가공 대상물을 고정 해제하는 양상을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단 가공 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 가공 대상물을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1의 Ⅰ 영역에 대한 부분 확대도이고, 도 4는 도 1의 Ⅱ 영역에 대한 부분 확대도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절단 가공 장치(1)는, 가공 대상물(P)을 절단 가공함과 동시에 냉각할 수 있도록 마련된다. 이를 위하여, 절단 가공 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 절단 가공 장치(1)의 지지 골격을 제공하는 메인 프레임(10)과, 가공 대상물(P)을 고정 또는 고정 해제 가능한 지그 유닛(20)과, 가공 대상물(P)을 절단 가능한 절단 유닛(30)과, 지그 유닛(20)과 절단 유닛(30)을 이송 가능한 제1 이송 유닛(40) 및 제2 이송 유닛(50)과, 가공 대상물(P)을 냉각 가능한 냉각 유닛(60) 등을 포함할 수 있다.

절단 가공 장치(1)를 이용해 가공 가능한 가공 대상물(P)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(P)은, 기재(R) 및 기재(R)의 일면에 부착된 표피재(S)를 포함하는 차량용 필라 트림일 수 있다. 이러한 가공 대상물(P)은, 미리 성형된 표피재(S)를 사출 금형에 삽입한 후 사출 금형에 기재 원료액을 주입하는 방식을 통해 인서트 사출 성형하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

기재(R)의 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 가공 대상물(P)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 기재들(R)을 포함할 수 있다. 표피재(S)는 기재(R)의 일면을 커버하도록 기재(R)에 비해 넓은 면적을 가질 수 있다. 이러한 표피재(S)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기재(R)의 일면에 부착되는 부착부(A)와, 부착부(A)의 외측을 둘러싸도록 부착부(A)로부터 연장되는 외측 테두리부(O)와, 부착부(A)의 내측을 둘러싸도록 부착부(A)로부터 연장되는 내측 테두리부(I)를 구비할 수 있다. 이하에서는, 전술한 구조를 갖도록 인서트 사출 성형된 후 냉각되지 않은 상태로 사출 금형에서 인출된 가공 대상물(P)을 절단 가공하는 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하기로 한다.

먼저, 메인 프레임(10)0은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하부 플레이트(12)와, 하부 플레이트(12)로부터 상측 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격되어 설치되는 상부 플레이트(14)와, 상부 플레이트(14)를 지지하도록 하부 플레이트(12)와 상부 플레이트(14) 사이에 설치되는 적어도 하나의 지지 기둥들(16)을 구비할 수 있다. 이러한 메인 프레임(10)은 절단 가공 장치(1)가 포함하는 각종의 부재들을 설치하기 위한 지지 골격을 제공할 수 있다.

다음으로, 지그 유닛(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(P)을 안착 가능하도록 마련되는 안착 지그(21)와, 안착 지그(21)와 합치되어 안착 지그(21)에 안착된 가공 대상물(P)을 고정 가능하도록 마련되는 고정 지그(22) 등을 구비할 수 있다.

안착 지그(21)는 가공 대상물(P)의 적어도 일부분이 안착되도록 마련된다. 예를 들어, 안착 지그(21)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(P)의 어느 일부분이 안착 되는 제1 안착 지그(23)와, 가공 대상물(P)의 다른 일부분이 안착되는 제2 안착 지그(24)를 구비할 수 있다.

제1 안착 지그(23)와 제2 안착 지그(24)는 각각, 도 1에 도시된 바와 같이, 기재(R)와 내측 테두리(I)가 안착되는 제1 안착부(23a, 24a)와, 외측 테두리부(O)가 안착되는 제2 안착부(23b, 24b)를 구비할 수 있다. 제1 안착부(23a, 24a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기재(R)와 내측 테두리부(I)의 하면이 안착될 수 있도록 기재(R)와 내측 테두리부(I)의 하면과 대응하는 형상을 갖는다. 제2 안착부(23b, 24b)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 테두리부(O)의 하면이 안착될 수 있도록 외측 테두리부(O)의 하면과 대응하는 형상을 갖는다.

이러한 제1 안착 지그(23)와 제2 안착 지그(24)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 안착 지그(23)와 제2 안착 지그(24) 사이의 공간을 통해 내측 테두리부(I)의 중간부(I1)가 지그 유닛(20)의 외부로 노출되도록 미리 정해진 간격만큼 서로 이격된다. 이를 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 안착부(23a, 24a)는 부착부(A)와 중간부(I1)를 연결하는 내측 연결부(I2)가 선택적으로 안착되도록 미리 정해진 면적을 가질 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 지그 유닛이 가공 대상물을 고정하는 양상을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 Ⅲ 영역에 대한 부분 확대도이며, 도 7은 도 4의 Ⅳ 영역에 대한 부분 확대도이다.

고정 지그(22)는 적어도 일부분이 안착 지그(21)와 합치되도록 마련된다. 예를 들어, 고정 지그(22)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 안착부(23a, 24a)와 합치되도록 마련되는 제1 고정부(25)와, 제2 안착부(23b, 24b)와 합치되도록 마련되는 제2 고정부(26)를 구비할 수 있다.

제1 고정부(25)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 부착부(A)와 내측 테두리부(I)의 상면을 가압할 수 있도록 부착부(A)와 내측 테두리부(I)의 상면과 대응하는 형상을 갖는다.

제2 고정부(26)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 외측 테두리부(O)의 상면을 가압할 수 있도록 외측 테두리부(O)의 상면과 대응하는 형상을 갖는다. 특히, 제2 고정부(26)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 외측 테두리부(O)의 외측 단부(O1)가 지그 유닛(20)의 외부로 노출되도록 미리 정해진 면적을 갖는다. 즉, 제2 고정부(26)는, 외측 테두리부(O)의 외측 단부(O1)와 부착부(A)를 연결하는 외측 연결부(O2)를 선택적으로 가압할 수 있도록 마련된다.

이러한 고정 지그(22)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 후술할 제1 이송 유닛(40)의 제1 장착 부재(42)에 장착되며, 후술할 제1 이송 유닛(40)의 제1 이송 부재(44)에 의해 안착 지그(21)와 합치되거나 안착 지그(21)로부터 이격되도록 왕복 이송될 수 있다. 따라서, 고정 지그(22)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 안착 지그(21)와 합치되도록 이송된 경우에는 안착 지그(21)와 고정 지그(22) 사이에 개재된 가공 대상물(P)을 가압하여 고정할 수 있다. 또한, 고정 지그(22)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 안착 지그(21)로부터 이격되도록 이송된 경우에는 가공 대상물(P)에 대한 고정을 해제할 수 있다.

도 8은 도 1에 도시된 절단 유닛이 가공 대상물을 절단하는 양상을 나타내는 위한 도면이고, 도 9는 도 8의 Ⅴ 영역에 대한 부분 확대도이며, 도 10은 도 8의 Ⅵ 영역에 대한 부분 확대도이다.

다음으로, 절단 유닛(30)은 가공 대상물(P)을 미리 정해진 절단 예정선(E1, E2)을 따라 절단 가능하도록 마련된다. 절단 유닛(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 절단 유닛(30)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 가공 대상물(P)을 미리 정해진 제1 절단 예정선(E1)을 따라 절단 가능하도록 마련되는 제1 절단 부재(32)와, 가공 대상물(P)을 미리 정해진 제2 절단 예정선(E2)을 따라 절단 가능하도록 마련되는 제2 절단 부재(34)를 구비할 수 있다.

제1 절단 예정선(E1)은 가공 대상물(P)을 절단 가공하기 위해 설정되는 가상선을 말한다. 제1 절단 예정선(E1)의 설정 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 절단 예정선(E1)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 외측 테두리부(O)의 외측 단부(O1)와 외측 연결부(O2)의 경계선을 따라 설정된다.

제1 절단 부재(32)는, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사출 제품을 절단 가공하기 위해 일반적으로 사용되는 커터로 구성되며, 제1 절단 예정선(E1)와 대면하도록 후술할 제1 이송 유닛(40)의 제1 장착 부재(42)에 장착된다.

이러한 제1 절단 부재(32)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 이송 유닛(40)에 의해 제1 절단 예정선(E1) 쪽으로 이송되어 표피재(S)의 외측 테두리부(O)를 제1 절단 예정선(E1)을 따라 절단할 수 있다.

제2 절단 예정선(E2)은 가공 대상물(P)을 절단 가공하기 위한 설정되는 가상선을 말한다. 제2 절단 예정선(E2)의 설정 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 절단 예정선(E2)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 테두리의 중간부(I1)와 내측 연결부(I2)의 경계선을 따라 설정된다.

제2 절단 부재(34)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 사출 제품을 절단 가공하기 위해 일반적으로 사용되는 커터로 구성되며, 제2 절단 예정선(E2)과 대면하도록 후술할 제2 이송 유닛(50)의 제2 장착 부재(52)에 장착된다.

이러한 제2 절단 부재들(34)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 이송 유닛(50)에 의해 제2 절단 예정선(E2) 쪽으로 이송되어 표피재(S)를 제2 절단 예정선(E2)을 따라 절단할 수 있다.

다음으로, 제1 이송 유닛(40)은, 고정 지그(22)와 제1 절단 부재(32)를 왕복 이송 가능하도록 마련된다. 예를 들어, 제1 이송 유닛(40)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 지그(22)와 제1 절단 부재(32)가 각각 장착되는 제1 장착 부재(42)와, 제1 장착 부재(42)를 안착 지그(21)에 안착된 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제1 이송 부재(44)를 구비할 수 있다.

제1 장착 부재(42)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상을 갖고, 메인 프레임(10)의 지지 기둥(16)에 슬라이딩 이동 가능하게 장착된다. 이러한 제1 장착 부재(42)에 고정 지그(22)와 제1 절단 부재(32)를 장착하는 방법은 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 제1 이송 유닛(40)은, 제1 장착 부재(42)와 고정 지그(22)를 연결하며 고정 지그(22)의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 적어도 하나의 탄성 부재들(46)을 더 구비할 수 있다.

탄성 부재들(46)은 각각, 고정 지그(22)의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 압축 코일 스프링인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 탄성 부재들(46)은 각각, 고정 지그(22)가 가공 대상물(P)의 미리 정해진 가압 부분에 먼저 도달한 후 제1 절단 부재들(32)이 제1 절단 예정선들(E1)에 도달될 수 있도록 마련된다. 상기 가압 부분이란, 전술한 고정부들(25, 26)에 의해 가압되는 표피재(S)의 부착부(A), 내측 테두리부(I) 및 외측 연결부(O2)를 말한다. 탄성 부재(46)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(46)의 높이와 고정 지그(22)의 높이의 합이 제1 절단 부재(32)의 높이에 비해 길도록 미리 정해진 길이를 갖는다. 그러면, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 절단 부재(32)는, 상기 가압 부분이 고정 지그(22)에 의해 탄성적으로 가압되어 미리 고정된 상태에서, 표피재(S)의 외측 테두리부(O)를 제1 절단 예정선(E1)을 따라 안정적으로 절단할 수 있다.

예를 들어, 제1 절단 부재(32)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 일단에 마련된 칼날(32a)이 제1 절단 예정선(E1)과 대면하도록 타단이 제1 장착 부재(42)의 하면에 고정될 수 있다.

제1 이송 부재(44)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 이송 부재(44)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 내지는 공압을 이용해 제1 장착 부재(42)를 왕복 이송 가능한 실린더 장치로 구성될 수 있다. 제1 이송 부재(44)는 상부 플레이트(14)의 하면에 고정되며, 제1 이송 부재(44)의 실린더 로드(44a)는 제1 장착 부재(42)의 상면과 결합된다. 이러한 제1 이송 부재(44)는 제1 장착 부재(42)를 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕복 이송할 수 있다. 그러면, 고정 지그(22)와 제1 절단 부재(32)는, 제1 장착 부재(42)에 의해 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕속 이송될 수 있다.

다음으로, 제2 이송 유닛(50)은 제2 절단 부재(34)를 왕복 이송 가능하도록 마련된다. 예를 들어, 제2 이송 유닛(50)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 절단 부재(34)가 장착되는 제2 장착 부재(52)와, 제2 장착 부재(52)를 안착 지그(21)에 안착된 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제2 이송 부재(54)를 구비할 수 있다.

제2 장착 부재(52)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 플레이트 형상을 갖는다. 이러한 제2 장착 부재(52)에 제2 절단 부재(34)를 장착하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 절단 부재(34)는 일단에 마련된 칼날(34a)이 제2 절단 예정선(E2)과 대면하도록 타단이 제2 장착 부재(52)의 상면에 고정될 수 있다.

제2 이송 부재(54)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 이송 부재(54)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유압 내지는 공압을 이용해 제2 장착 부재(52)를 왕복 이송 가능한 실린더 장치로 구성될 수 있다. 제2 이송 부재(54)의 실린더 로드(54a)는 제2 장착 부재(52)의 하면과 결합된다. 이러한 제2 이송 부재(54)는 제2 장착 부재(52)를 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕복 이송할 수 있다. 그러면, 제2 절단 부재(34)는, 제2 장착 부재(52)에 의해 가공 대상물(P)에 근접되거나 가공 대상물(P)로부터 이격되도록 왕복 이송될 수 있다.

다음으로, 냉각 유닛(60)은, 가공 대상물(P)을 미리 정해진 온도까지 냉각 가능하게 마련된다. 가공 대상물(P)은, 냉각되지 않은 상태로 사출 금형으로 분리되어 안착 지그(21)에 안착되므로, 높은 온도를 갖는다. 그런데, 이처럼 고온 상태인 가공 대상물(P)은 냉각되는 과정에서 수축되어 변형될 수 있다. 이로 인해, 가공 대상물(P)을 고온 상태에서 미리 정해진 형상을 갖도록 절단 가공한 경우에는, 가공 대상물(P)이 냉각되는 과정에서 변형됨으로써 제품 불량이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 절단 가공 장치(1)는 가공 대상물(P)을 냉각 가능한 냉각 유닛(60)을 포함하는 것이다.

이러한 냉각 유닛(60)의 구조는 특별히 한정되지 않는다.

예를 들어, 냉각 유닛(60)은, 공기를 송풍하여 가공 대상물(P)을 냉각하는 송풍 팬(62)을 구비할 수 있다. 송풍 팬(62)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 안착 지그(23)와 제2 안착 지그(24) 사이의 공간을 통해 외부로 노출된 표피재(S)의 내측 테두리부(I)를 향해 공기를 송풍하여 가공 대상물(P)을 직접 냉각 가능하도록 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 송풍 팬(62)은, 안착 지그(21)와 고정 지그(22) 중 적어도 하나에 공기를 송풍하여 지그 유닛(20)을 냉각시킴으로써 이처럼 냉각된 지그 유닛(20)을 통해 가공 대상물(P)을 간접 냉각하도록 설치될 수도 있다.

예를 들어, 냉각 유닛(60)은, 냉각수를 이용해 가공 대상물(P)을 냉각할 수 있다. 이를 위하여, 냉각 유닛(60)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부의 냉각수 공급 장치(미도시)로부터 공급된 냉각수가 유동하도록 안착 지그(21)와 고정 지그(22) 중 적어도 하나에 형성되는 적어도 하나의 냉각수 유로들(64)을 더 구비할 수 있다. 그러면, 지그 유닛(20)은 냉각수 유로(64)를 통과하는 냉각수에 의해 냉각되고, 가공 대상물(P)은 이처럼 냉각된 지그 유닛(20)에 의해 간접 냉각될 수 있다.

이러한 냉각 유닛(60)은 가공 대상물(P)을 지그 유닛(20)에 의해 고정된 상태로 미리 정해진 온도까지 냉각할 수 있다. 그러면, 가공 대상물(P)은 냉각되는 과정에서 변형되지 않고 원형을 유지할 수 있다.

냉각 유닛(60)의 가동 시기는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 냉각 유닛(60)은, 고정 지그(22)가 제1 절단 부재(32)에 비해 가공 대상물(P)에 도달하여 가공 대상물(P)을 고정한 상태일 때, 가공 대상물(P)을 냉각하도록 가동될 수 있다. 이를 위하여, 제1 이송 부재(44)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정 지그(22)가 가공 대상물(P)에 도달하여 가공 대상물(P)을 고정한 경우에, 제1 절단 부재(32)가 가공 대상물(P)에 도달하지 않은 상태에서 가공 대상물(P)을 냉각할 수 있도록 미리 정해진 냉각 시간 동안 대기할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 냉각 유닛(60)은 가공 대상물(P)이 절단 부재들(32, 34)에 의해 절단된 이후에도 계속적으로 가동될 수도 있다.

도 11은 도 1에 도시된 지그 유닛이 절단 가공된 가공 대상물을 고정 해제하는 양상을 나타내는 도면이다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 절단 가공 장치(1)를 이용해 가공 대상물(P)의 냉각과 절단 가공을 수행하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 사출 성형된 후 냉각되지 않아 고온 상태인 가공 대상물(P)을 안착 지그(21)의 미리 정해진 안착 위치에 안착한다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 지그(22)가 가공 대상물(P)의 미리 정해진 가압 부분을 탄성적으로 가압하여 고정하도록 제1 이송 유닛(40)을 가동한다.

이후에, 송풍 팬(62)에서 송풍된 공기와 냉각수 유로(64)를 유동하는 냉각수에 의해 가공 대상물(P)이 미리 정해진 온도까지 냉각되도록 냉각 유닛(60)을 가동한다.

다음으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 절단 부재(32)가 표피재(S)의 외측 테두리(O)를 제1 절단 예정선(E1)을 따라 절단하도록 제1 이송 유닛(40)을 가동한다.

이후에, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 절단 부재(34)가 표피재(S)의 내측 테두리(I)를 제2 절단 예정선(E1)을 따라 절단하도록 제2 이송 유닛(50)을 가동한다.

다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 고정 지그(22)와 절단 부재들(32, 34)이 가공 대상물(P)로부터 이격되어 가동 대상물(P)이 고정 해제되도록 제1 이송 유닛(40)과 제2 이송 유닛(50)을 가동한다.

이후에, 냉각과 절단 가공이 완료된 가공 대상물(P)을 안착 지그(21)로부터 회수한다.

이러한 절단 가공 장치(1)에 의하면, 사출 성형된 가공 대상물(P)을 사출 금형 내에서 냉각시킬 필요 없이 절단 가공 장치(1)를 이용해 절단 가공함과 함께 냉각할 수 있다. 종래에는 사출 성형된 가공 대상물을 사출 금형 내에서 냉각시켜야 했으므로, 가공 대상물을 냉각시키는 시간 동안에는 사출 성형을 실시할 없었다. 이에 반해, 절단 가공 장치(1)에 의하면, 사출 성형이 완료되는 즉시 가공 대상물(P)을 절단 가공 장치(1)로 이송한 후 사출 성형을 실시할 수 있다. 따라서, 절단 가공 장치(1)는 가공 대상물(P)의 제조 시간을 줄여 가공 대상물(P)의 생산성을 향상시킬 수 있다.

한편, 절단 가공 장치(1)는 사출 성형된 가공 대상물(P)을 대상으로 냉각과 절단 가공을 실시하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 절단 장치(1)는 사출 성형 외에 다른 성형 방식에 의해 성형된 후 냉각되지 않아 고온 상태인 가동 대상물(P)을 대상으로도 냉각과 절단 가공을 실시할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 절단 가공 장치
10 : 메인 프레임
20 : 지그 유닛
30 : 절단 유닛
40 : 제1 이송 유닛
50 : 제2 이송 유닛
60 : 냉각 유닛
P : 가공 대상물
R : 기재
S : 표피재
A ; 부착부
O : 외측 테두리부
I : 내측 테두리부
E1 : 제1 절단 예정선
E2 : 제2 절단 예정선

Claims

가공 대상물을 안착 가능하도록 마련되는 안착 지그와, 상기 안착 지그와 합치되어 상기 가공 대상물을 고정 가능하도록 마련되는 고정 지그를 구비하는 지그 유닛;
상기 가공 대상물을 미리 정해진 절단 예정선을 따라 절단하는 절단 유닛;
상기 고정 지그를 상기 안착 지그와 합치되거나 상기 안착 지그로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제1 이송 유닛; 및
상기 가공 대상물을 미리 정해진 온도까지 냉각하는 냉각 유닛;을 포함하는 것을 절단 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정 지그는, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제1 절단 예정선이 상기 지그 유닛의 외부로 노출되도록 상기 가공 대상물의 미리 정해진 가압 영역을 선택적으로 가압하도록 마련되며,
상기 절단 유닛은, 상기 제1 절단 예정선을 따라 상기 가공 대상물을 절단 가능하도록 마련되는 제1 절단 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 이송 유닛은, 상기 고정 지그와 상기 제1 절단 부재가 각각 장착되는 장착 부재와, 상기 장착 부재를 상기 가공 대상물에 근접되거나 상기 가공 대상물로부터 이격되도록 왕복 이송하는 이송 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 이송 유닛은, 상기 고정 지그와 상기 장착 부재를 서로 연결하며 상기 고정 지그의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 탄성 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제4항에 있어서,
상기 탄성 부재는, 상기 고정 지그가 상기 가압 영역에 먼저 도달된 후 상기 제1 절단 부재가 상기 제1 절단 예정선에 도달되도록 미리 정해진 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제4항에 있어서,
상기 탄성 부재는 상기 고정 지그의 왕복 이송 방향으로 탄성 신축 가능하도록 마련되는 압축 코일 스프링을 갖는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 안착 지그는, 상기 가공 대상물의 어느 일부분이 안착되는 제1 안착 지그와, 상기 가공 대상물의 다른 일부분이 안착되는 제2 안착 지그를 구비하고,
상기 제1 안착 지그와 상기 제2 안착 지그는, 상기 가공 대상물의 미리 정해진 제2 절단 예정선이 상기 제1 안착 지그와 상기 제2 안착 지그 사이 공간을 통해 상기 지그 유닛의 외부로 노출되도록 미리 정해진 간격만큼 서로 이격되며,
상기 절단 유닛은, 상기 제2 절단 예정선을 따라 상기 가공 대상물을 절단 가능하도록 마련되는 제2 절단 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 절단 부재를 상기 사이 공간을 통해 상기 가공 대상물에 근접되거나 상기 가공 대상물로부터 이격되도록 왕복 이송하는 제2 이송 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 절단 가공 장치.
제7항에 있어서,
상기 냉각 유닛은, 상기 사이 공간을 통해 상기 가공 대상물에 공기를 송풍하는 송풍 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 유닛은, 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나를 냉각하여 상기 가공 대상물을 간접 냉각하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제10항에 있어서,
상기 냉각 유닛은, 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나에 공기를 송풍하는 송풍 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 절단 가공 장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각 유닛은, 외부의 냉각수 공급 장치로부터 공급된 냉각수가 유동하도록 상기 안착 지그와 상기 고정 지그 중 적어도 하나에 형성되는 냉각수 유로를 구비하는 것을 특징으로 절단 가공 장치.