KR20180119662A - 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법 - Google Patents

자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재(10)의 기계가공 디바이스는 피삭재(10)를 위한 유지 구역(33)을 가진 하부 도구(30), 및 피삭재(10)를 위한 유지 구역(43)을 가지고 하부 도구(30)에 대해 이동 가능한 폴딩 요소(40)를 구비한다. 폴딩 요소(40)는 제1 상태(Z1)로부터 제2 상태(Z2)까지 변화할 수 있고 폴딩 요소(40)의 유지 구역(43)과 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)를 형성할 수 있다.

Description

자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법
본 발명은 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
플레이트-형상 피삭재(workpiece)의 기계가공 방법은 요구되는 기계가공 작업을 가능하게 하는 특수한 도구들이 필요하다. 예를 들어, 자동차의 윈도우들 상에 폼 캡슐(foam encapsulation)을 생성 및 부착할 때, 기계가공 될 윈도우는 특수한 몰딩 도구을 이용하여 작업되고, 폼 캡슐은 윈도우의 에지(edge)에 형성된다. 그러므로, 컴포넌트들을 윈도우에 연결할 수 있고, 또한 차량의 본체에 윈도우의 고정작업(fastening)을 준비할 수 있다.
이러한 목적을 위해 필요한 특수한 성형 또는 포밍 도구는 일반적으로 상부 파트와 하부 파트로서 서로 조직화되고 폼 캡슐이 형성되게 할 수 있는 2개의 도구 절반들(tool halves)을 구비한다. 도구 절반들은 폼 캡슐의 요구되는 형성물(formation)을 가능하게 하기 위하여 각각의 몰드 캐리어들 내에 유지되어 이동할 수 있어야 한다. 폼 캡슐의 그러한 하나의 형성물은 예를 들어, EP0355209 B1에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스 및 방법을 제공하는 것으로서, 디바이스 및 방법은 시간-절약적이고 비용-효율적으로 차량 루프를 구축할 수 있게 한다.
본 발명의 목적은 독립 청구항들의 특징들에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스는, 피삭재를 위한 유지(holding) 구역을 가진 하부 도구, 및 피삭재를 위한 유지 구역을 가지고 하부 도구에 대해 이동 가능한 폴딩(folding) 요소를 구비한다. 폴딩 요소는 하부 도구에 대한 일시적인 이동에 의해 제1 상태로부터 제2 상태로 변화될 수 있고, 폴딩 요소의 유지 구역과 피삭재 사이에 제1 캐버티를 형성할 수 있다. 폴딩 요소의 일시적인 이동은 플레이트-형상 피삭재의 규모의 메인 평면에 평행한 제1 방향에서 대부분 발생한다.
예를 들어, 하부 표면에 실질적으로 평행하게 피삭재가 방위를 잡으면, 그것은 수평면으로 대부분 연장하고, 폴딩 요소의 일시적 이동은 대부분 상기 수평면에서 발생한다. 예를 들어, 폴딩 요소는 피삭재와 접촉하는 미리결정된 위치에서 제1 캐버티를 형성하기 위하여 수평으로 피삭재까지 측면으로 올려진다. 예를 들어, 피삭재 상에 수직으로 놓여 있는 폴딩 요소에 의해 확실하고 안정된 접촉이 형성된다. 피삭재와 하부 도구에 대한 그러한 수직 이동은 전술한 수평 이동보다 덜 심각하게 고려된다.
다시 말해서, 수평의 제1 방향을 따른 제1 간격에 대한 폴딩 요소의 이동 및 수직의 제2 방향을 따른 제2 간격에 대한 폴딩 요소의 이동은 그러한 일시적인 이동의 범위 내에서 가능하고, 제1 간격는 제2 간격에 대해 두드러진다. 예를 들어, 제2 간격은 제1 간격의 50% 미만에 상응한다. 디바이스의 다른 실시예에 따르면, 제2 간격은 제1 간격의 10% 미만에 상응한다.
특히, 디바이스는 전술한 바와 같이, 기계가공 될 피삭재까지 수평으로 측면으로 올려질 수 있는 다수의 별개의 폴딩 요소들을 구비할 수 있고, 따라서, 예를 들어, 하나 이상의 지정된 캐버티들을 형성하기 위하여, 피삭재 또는 하부 도구에 대하여 각각의 미리결정된 위치가 도달할 때까지, 반대편의 폴딩 요소들은 서로를 향해 일시적인 방식으로 이동된다.
본 발명에 따른 자동차용 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 다른 디바이스는, 피삭재를 위한 유지 구역을 가진 하부 도구, 및 피삭재를 위한 유지 구역을 가지고 제1 축을 기준으로 회동할 수 있는 폴딩 요소를 구비한다. 폴딩 요소는 제1 축을 기준으로 하는 접혀서(fold-over) 제1 상태로부터 제2 상태까지 변화할 수 있고, 폴딩 요소의 유지 구역과 피삭재 사이에서 제1 캐버티를 형성할 수 있다.
그러한 디바이스에 따르면, 피삭재 또는 하부 도구에 대한 폴딩 요소의 실질적인 상대 이동은 제1 축을 기준으로 하는 회동 이동의 형태에 의해 발생한다. 이것은 폴딩 요소가 실질적으로 일시적으로 이동할 필요없이 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 공간 절약적인 디바이스를 구현할 수 있게 한다. 나아가서, 그러나, 특히 그러한 디바이스와 전술한 디바이스의 결합 역시 가능하고, 따라서 폴딩 요소는 일시적인 방식으로 이동 가능하고 회동 가능하도록 설계된다. 그러한 디바이스는 피삭재의 기계가공에 부가적인 자유도를 포함하고, 따라서 확실하고 안전한 기계가공 공정에 기여한다.
전술한 디바이스들에 의해, 자동차용 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 도구가 구현될 수 있고, 이러한 도구는 비용-효과적이고 시간-절약적인 피삭재의 기계가공에 기여할 수 있다. 특히, 폼 캡슐과 접착제 결합 공정들은 머신들을 교환하지 않고서도 전술한 디바이스들에 의해 가능하고, 따라서, 그 중에서도, 저-비용 및 비용-효과적인 차량 루프의 구축에 기여할 수 있다.
전술한 디바이스는 자동차들의 윈도우들의 에지에 연속적이고 불연속인 폼 캡슐을 구현할 수 있게 한다. 그러므로, 디바이스는 상부 도구가 없는 몰딩 도구를 구현하고, 따라서 피삭재의 상부 사이드에 대한 접근은, 플레이트-형상 피삭재의 후속 또는 이전 기계가공 단계들을 동시에 또는 신속하게 수행하기 위하여, 자유롭게 접근할 수 있게 된다. 이와 관련하여, "꼭대기(top)", "상부 사이드" 또는 "상부 도구" 및 "하부 도구" 등과 같은 용어들은 피삭재의 표면 또는 디바이스를 위한 하부 표면에 직교하는 실질적으로 수직 방향에 기반한다.
예를 들어, 기계가공 될 피삭재는 디바이스에 의해 폼을 이용하여 에지에 캡슐화될 수 있고, 복잡하고 시간-집약적인 머신의 교체 작업의 필요성 없이, 접착제 결합 공정에 의해 내부 구역에 기계가공될 수 있다. 디바이스의 이러한 "개방" 구조 때문에, 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 동안 부가적인 자유도가 만들어질 수 있다.
플레이트-형상 피삭재는 예를 들어, 금속 쉬트로서 또는 자동차용 유리 커버, 사이드 윈도우, 윈드쉴드, 리어 윈도우 또는 리어 윈도우 플랩(flap)으로서 구현될 수 있고, 각각의 피삭재의 상부 사이드가 추가적인 기계가공 단계들을 위해 이용할 수 있는 상태에서, 디바이스를 이용하여 예를 들어, 미리결정된 위치들에 확실하게 폼을 이용하여 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 폴딩 요소 또는 폴딩 요소들의 접기 및/또는 일시적인 방식의 이동에 의해, 자동차용 윈도우의 에지는 폼을 이용하여 캡슐화될 수 있고, 폼을 이용한 캡슐화 후 또는 전에, 각각의 윈도우의 상부 사이드에 부착될 부가-요소들이 동시에 또는 신속하게 접착 결합될 수 있다.
그러므로, 전술한 디바이스는 확실하고 시간-절약적인 윈도우들 및 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공을 가능하게 하고 자동차 컴포넌트의 비용-효율적인 구축에 기여한다.
예를 들어, 리세스가 마련되고 몰드 캐리어와 연관된 플레이트와 같은 별개의 상부 도구가 생략될 수 있다는 사실 때문에, 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 깔끔하고 공간-절약적인 도구는 전술한 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 상부 파트를 필요로 하는 도구들과 비교하여, 디바이스는 재료 및 중량의 절약에 기여하고, 결국 그러한 디바이스의 구축을 위한 비용 면에서 장점을 가진다.
상부 도구가 없는 전술한 디바이스는 그 구조와 설계면에서 간편화될 수 있고, 특히 공간-절약적인 방식으로 구성될 수 있다. 상부 도구가 몰드 캐리어와 프레임워크를 포함하여서, 공간을 절감하고 중량을 감소시키기 때문에, 하부 도구는 부하를 덜 수 있고 기계가공 동안 더 가벼운 중량을 유지 및 이동시킬 수 있는 점과 관련된다. 그러므로, 전술한 디바이스는 상호작용하는 컴포넌트들의 작동성과 이동성과 관련하여 부가적인 간편화를 가능하게 한다. 하부 도구를 이동시키는데 필요한 힘들이 상응하게 감소될 수 있고, 따라서, 에너지-효율적이고 비용-효율적인 플레이트-형상 피삭재의 기계가공에 기여한다.
폴딩 요소는 제1 상태에서 개방되어 기계가공될 피삭재를 수용할 준비가 되고, 제2 상태, 접힌 상태 및/또는 일시적인 방식으로 이동된 상태에서, 하부 도구의 몰딩 본체와 클램프된 피삭재의 상호작용에서 미리결정된 제1 캐버티를 형성하는 그러한 방식으로 구성된다. 그러한 제1 캐버티는 예를 들어, 연속적으로 형성될 수 있고, 피삭재의 에지 위 및 주변의 속이 빈 프레임 방식으로 또는 제1 캐버티가 서로 이격된 다수의 개별 캐버티들을 형성하는 방식으로 연장할 수 있고, 따라서, 이러한 목적을 위해 제공되는 재료를 이용하여 제1 캐버티를 충진함으로써, 연속적이고, 일체적인 프레임 또는 미리결정된 수의 개별적이고 별개의 플라스틱 몰딩이 형성될 수 있다.
폴딩 요소는 제1 캐버티를 형성하기 위하여 접혀질 수 있고 및/또는 일시적인 방식으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 컴포넌트를 구비한다. 추가적인 캐버티들을 형성하기 위하여 접혀질 수 있고 및/또는 선택적으로 일시적인 방식으로 이동할 수 있는 다수의 컴포넌트들이 존재한다. 나아가서, 디바이스는 다수의 별개의 폴딩 요소들을 구비할 수 있고, 따라서 실질적으로 직사각형 피삭재의 각각의 측면 에지에 폴딩 요소가 마련되고, 상기 폴딩 요소들 예를 들어, 각각의 접혀진 제2 상태 및/또는 일시적으로 이동된 상태에서, 피삭재 주위의 프레임 타입을 형성하고, 따라서 연속적인 경계의 형태로 플라스틱 몰딩의 형성물을 가능하게 한다. 직접적으로 인접하는 폴딩 요소들과 컴포넌트들은 유용한 방식으로 서로 조직화되고, 따라서, 연속적인 캐버티 및 요구되는 윤곽을 가진 통합 플라스틱 몰딩의 확실한 형성이 가능하다.
특히, 전술한 디바이스를 사용하면, 외부 패널들의 경우 선택적으로 요구되는 바와 같이, 플라스틱 몰딩의 급격한 윤곽들의 형성이 가능하다. 또한, 플라스틱 몰딩 내의 등고선 간격(contour interval)이 형성될 수 있고, 폴딩 요소 및 디바이스의 하부 도구를 이용하여 간단하고 확실한 방식으로 구현될 수 있다. 상호작용하는 폴딩 요소와 하부 도구의 몰딩 본체는 형성될 캐버티의 기하학적 구조의 면에서 결과적으로, 형성될 플라스틱 몰딩의 기하학적 구조의 면에서 서로 조직화되어, 심지어 급격하고 좁은 윤곽들 조차 구현할 수 있다.
본 발명의 디바이스에 따르면, 하부 도구는 피삭재를 위한 하부 도구의 유지 구역을 가진 몰딩 본체를 구비하고, 따라서, 몰딩 본체의 유지 구역, 폴딩 요소의 유지 구역, 및 피삭재 사이에 제1 캐버티가 형성될 수 있다. 이러한 디바이스에 따르면, 특히, 제2 상태에서 몰딩 본체와 폴딩 요소에 의해 확실하게 둘러싸인 피삭재의 에지의 제어되고 안전한 기계가공을 가능하게 한다.
아래의 상세한 설명은 디바이스의 개발들을 본질적으로 논의하는 바, 폴딩 요소는 제1 축 및 선택적으로, 제2 축을 기준으로 회동 가능하고, 제1 캐버티 및 선택적으로 제2 캐버티는 폴딩 요소 및 선택적으로 관련된 컴포넌트들의 접힘에 의해 형성된다. 그러나, 모든 개시된 특징들과 성질들은, 그들이 접혀질 폴딩 요소의 능력에 대해 명백히 관계되지 않는 한, 폴딩 요소의 일시적인 상대 이동의 경우 상응하는 요소들을 위해 개시된다.
본 발명의 디바이스에 따르면, 폴딩 요소는 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트를 구비하고, 제1 컴포넌트는 제1 축을 기준으로 회동할 수 있고 제2 컴포넌트는 제2 축을 기준으로 회동할 수 있다. 제1 축을 기준으로 접힌 제1 컴포넌트의 제2 상태에서, 제1 캐버티는 몰드 캐리어, 제1 컴포넌트 및 피삭재 사이에 형성된다. 제2 축을 기준으로 접힌 제2 컴포넌트의 제2 상태에서, 제2 캐버티는 제1 컴포넌트, 제2 컴포넌트 및 피삭재 사이에 형성된다.
2개의 컴포넌트들은 서로 독립적으로 작동될 수 있고, 따라서, 예를 들어, 기계가공될 피삭재는 폴딩 요소의 접힘에 의해 하부 도구의 몰딩 본체 상에 미리결정된 방식으로 위치되고, 제1 캐버티 또는 제1 캐버티 및 제2 캐버티가 형성된다. 제1 캐버티는 예를 들어, 제1 축을 기준으로 제1 컴포넌트의 접힘에 의해 형성될 수 있고, 따라서 제1 상태로부터 제2 상태로 변화되고, 이어서 피삭재는 접혀진 제1 컴포넌트까지 제어된 방식으로 몰딩 본체에 접촉하게 된다. 대안적으로, 이어서 제1 컴포넌트가 접혀져서 제1 캐버티를 밀봉 또는 형성하도록, 피삭재는 미리결정된 방식으로 몰딩 본체와 함께 위치될 수 있다. 제2 캐버티의 형성은 제2 축을 기준으로 제2 컴포넌트의 접힘에 의해 유사하게 발생할 수 있고, 제1 캐버티의 형성과 독립적으로 수행될 수 있다.
그러므로, 제1 플라스틱 몰딩과 제2 플라스틱 몰딩은 미리결정된 재료의 도입에 의해 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 플라스틱 몰딩은 외부의 둘러싸는 폼 캡슐로서 설계될 수 있은 한편, 제2 플라스틱 몰딩은 내부 프레임을 구현한다. 제1 플라스틱 몰딩과 제2 플라스틱 몰딩은 예를 들어, 폴리우레탄으로부터 형성된다. 대안적으로, 각각의 캐버티 속으로 도입됨으로써 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩의 형성을 가능하게 하는 다른 열가소성 수지 또는 재료 역시 생각할 수 있다.
제2 컴포넌트에 대해 대안적으로 또는 부가적으로, 제2 캐버티의 제어된 형성 및/또는 접착제 결합될 부가물(add-on) 요소들의 확실하고 안전한 위치결정을 가능하게 하기 위하여, 폴딩 요소는 일시적인 이동에 의해 피삭재 또는 하부 도구에 대해 이동 가능한 컴포넌트를 구비할 수 있다. 예를 들어, 제2 캐버티의 형성 및/또는 피삭재 상의 부가물 요소의 미리결정된 위치결정을 가능하게 하기 위하여, 제2 컴포넌트는 미리결정된 방식으로 예를 들어, 수평으로 및/또는 수직으로, 이동 또는 작동될 수 있는 실린더 요소 또는 클램핑 요소로서 구현될 수 있다.
각각의 컴포넌트가 접혀서 제1 상태로부터 제2 상태로 변화할 수 있는 제1 축과 제2 축은 예를 들어, 플레이트-형상 피삭재의 규모의 실질적인 평면에 평행하게 방위를 잡는다. 디바이스의 다른 실시예들에서, 축은 플레이트-형상 피삭재의 규모의 실질적인 평면에 수직으로 또는 일부 다른 방식으로 방향을 잡는다. 나아가서, 폴딩 요소의 제1 축과 제2 축은 불가피하게 동일하게 방위를 잡을 필요는 없고, 따라서, 축 방위의 상이한 형태가 가능하고 따라서, 각각의 컴포넌트의 접힘은 용도에 따라 유용할 수 있다. 게다가, 적어도 하나의 폴딩 요소는 2개 이상의 컴포넌트들을 구비할 수 있기 때문에, 다른 캐버티들이 전술한 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명의 디바이스에 따르면, 형성될 수 있는 제1 캐버티의 구역에서, 폴딩 본체 및/또는 폴딩 요소 각각은 실리콘 및/또는 알루미늄 및/또는 스틸 및/또는 플라스틱을 포함하는 미리결정된 제1 경계면을 가진다. 대안적으로 또는 부가적으로, 폴딩 요소는 실리콘 및/또는 알루미늄 및/또는 스틸을 포함하는 하나 이상의 제2 경계면들을 구비하고, 제2 컴포넌트의 제2 상태에서 제2 캐버티를 형성한다. 제2 캐버티는 특히, 제1 컴포넌트와 제2 컴포넌트에 의해 형성되고, 따라서, 폴딩 요소의 제2 경계면은 제1 컴포넌트의 표면 상에 적어도 부분적으로 형성되고 제2 컴포넌트의 표면 상에 부분적으로 형성된다.
이것은 전술한 디바이스에 의해 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩의 확실하고 안전한 형성을 가능하게 한다. 경계면들은 각각의 캐버티의 밀리결정된 외형을 형성하고, 공급될 재료 및 형성될 플라스틱 몰딩에 유용하게 적응되고, 따라서, 플라스틱 몰딩은, 형성된 후, 예를 들어, 폴딩 요소와 몰딩 본체로부터 남김없이 릴리스될 수 있다.
본 발명의 디바이스에 따르면, 디바이스는 하부 도구에 대해 이동 가능하고, 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩을 형성하기 위해 형성될 제1 및/또는 제2 캐버티 속으로 미리결정된 재료를 도입하기 위해 설계된 제1 재료 디스펜서를 구비한다. 선택적으로, 전술한 디바이스는 예를 들어, 폴딩 요소의 다른 컴포넌트들에 의해, 재료 디스펜서에 의해 충진될 수 있는 다른 캐버티들의 형성을 가능하게 한다. 그러한 재료 디스펜서는, 예를 들어, 형성된 제1 및/또는 제2 캐버티 및/또는 다른 캐버티들 속으로 재료를 미리결정된 위치들에서 도입할 수 있는 혼합 헤드의 형태로 구현될 수 있다. 그러므로, 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩은 사출성형법의 범위 내에서 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 디바이스는 하부 도구에 대해 이동 가능하고 피삭재 상에 부가물 요소를 배치시기 위하여 피삭재에 미리결정된 재료를 분배하도록 설계된 제2 재료 디스펜서를 구비한다. 그러한 제2 재료 디스펜서는 특히, 제1 재료 디스펜서에 부가적으로, 플라스틱 몰딩 또는 플라스틱 몰딩들을 동시에 또는 신속하게 형성하기 위한 추가적인 기계가공 단계를 가능하게 하기 위하여, 부가물 요소를 접착제 결합시키기 위한 혼합 헤드를 구현할 수 있다. 제2 재료 디스펜서를 이용하여, 부가물 요소들은 예를 들어, 피삭재의 내부 구역 내에 선택적으로 접착제 결합될 수 있다.
대안적으로 또는 부가적으로, 제1 재료 디스펜서는 접착제 결합 공정을 위해 설계될 수 있고, 따라서, 폼 캡슐화 및 접착제 결합이 가능하게 하고, 전술한 디바이스를 이용하여 특히, 깔끔한 몰딩 도구를 구현하기 위해서, 예를 들어, 하나의 재료 디스펜서만이 필요하다. 예를 들어, 각각의 재료 디스펜서는 미리결정된 재료들이 공급 및/또는 적용될 수 있는 다양한 공급 라인들을 구비한다. 나아가서, 제2 재료 디스펜서는 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩을 각각의 캐버티에 형성할 수 있고 또는 별개의 폼 캡슐 윤곽을 생성할 수 있다. 나아가서, 디바이스는 플레이트-형상 피삭재의 보다 짧은 기계가공 시간에 기여할 수 있는 또 다른 재료 디스펜서들 또는 혼합 헤드들을 구비할 수 있다.
본 발명의 디바이스에 따르면, 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소는 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소의 온도를 제어하기 위한 가열 요소를 구비한다. 그러므로, 몰딩 도구로서 디바이스는 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소의 온도가 미리결정된 방식으로 특히, 형성될 제1 및/또는 제2 캐버티의 구역 내에서 제어될 수 있는 효과까지 연장된다. 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩의 형성의 범위 내에서, 플라스틱 몰딩들의 확실하고 안전한 형성을 가능하게 하기 위하여, 각각의 컴포넌트들은 미리결정된 온도까지 가열될 수 있다. 따라서, 가열 요소들은 예를 들어, 미리결정된 기계가공 온도로 각각의 캐버티 또는 연관된 경계면들의 온도의 적응을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 차량용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법은, 피삭재를 마련하는 단계, 및 피삭재를 위한 유지 구역을 가진 하부 도구를 제공하는 단계, 및 하부 도구에 대해 이동 가능한 폴딩 요소를 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은, 피삭재와 하부 도구를 서로에 대해 위치결정하는 단계 및 제1 상태로부터 제2 상태로 일시적인 방식으로 하부 도구에 대해 폴딩 요소를 이동시킴으로써 폴딩 요소에 및/또는 피삭재 상에 배치시키는 단계를 포함한다. 폴딩 요소와 피삭재는 서로에 대해 배치되고 제1 캐버티가 폴딩 요소와 피삭재 사이에 형성되는 방식으로 서로 접촉한다. 또한, 본 발명의 방법은 미리결정된 재료를 제1 캐버티 속으로 도입시켜 제1 플라스틱 몰딩을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법은, 피삭재를 마련하는 단계, 피삭재를 위한 유지 구역을 가진 하부 도구를 마련하는 단계, 및 제1 축을 기준으로 하부 도구에 대하여 회동할 수 있는 폴딩 요소를 마련하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법은 피삭재와 하부 도구를 서로에 대해 위치결정하는 단계, 제1 상태로부터 제2 상태까지 제1 축을 기준으로 폴딩 요소를 접어서 폴딩 요소에 및/또는 피삭재 상에 배치하는 단계를 포함한다. 폴딩 요소와 피삭재는 서로에 대해 배치되고 폴딩 요소와 피삭재 사이에 제1 캐버티가 형성되는 방식으로 접촉한다. 또한, 본 발명의 방법은, 미리결정된 재료를 제1 캐버티 속으로 도입시켜 제1 플라스틱 몰딩을 형성하는 단계를 포함한다.
각각의 경우, 차량용 플레이트-형상 피삭재의 비용-효과적이고 시간-절약적인 기계가공은, 전술한 방법들에 의해 가능하다. 본 발명의 방법은 특히, 각각의 피삭재를 기계가공하기 위한 특수한 몰딩 도구로서 전술한 디바이스들을의 하나를 사용하는 단계를 포함하고, 따라서 전술한 디바이스들의 모든 특징들과 속성들은 상응하는 방법을 위해 개시되고, 그 반대도 가능하다.
특히, 차량용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공을 위한 그러한 방법은, 지정된 캐버티들 및/또는 부가물 요소들을 위한 미리결정된 위치들을 형성하기 위하여, 일시적인 방식으로 특히, 수평으로 이동 가능하고 및/또는 회동 가능하게 설계된 하나 이상의 폴딩 요소들을 이용하는 단계를 포함할 수 있음을 지적하고자 한다.
또한, 전술한 디바이스들과 상응하는 방법들은 플레이트-형상 피삭재의 확실하고 시간-절약적인 기계가공을 가능하게 하는 공통의 혁신적인 개념에 기반한다는 점을 지적하고자 한다. 특히, 일시적인 방식으로 이동 가능하고 및/또는 회동 가능한 폴딩 요소에 의해 효과적인 기계가공이 가능해진다.
이어지는 상세한 설명은 본 발명의 방법들의 개량들을 본질적으로 논의하는 바, 폴딩 요소는 제1 축 및 선택적으로 제2 축에 대해 회동 가능하고, 제1 축 및 선택적으로 제2 캐버티는 폴딩 요소 및 선택적으로 연관된 컴포넌트들의 접힘에 의해 형성된다. 그러나, 모든 개시된 특징들과 성질들은 그들이 폴딩 요소의 접혀지는 능력에 명시적으로 관계되지 않는한 폴딩 요소의 일시적인 상대 이송을 위한 상응하는 요소들을 위해 개시된다.
본 발명의 방법에 따르면, 서로에 대한 피삭재 및 몰딩 본체의 위치결정 단계는, 하부 도구의 유지 요소 상에 피삭재를 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법에 따르면, 서로에 대한 피삭재 및 몰딩 본체의 위치결정 단계는, 하부 도구의 펀치 요소에 의해 몰딩 본체에 대해 피삭재를 배치하는 단계를 포함한다. 그러한 펀치 요소는 예를 들어, 피삭재의 확실하고 안전한 위치결정을 가능하게 하기 위하여 실린더 요소 또는 레버 요소로서 구현된다.
이들 방법들과 디바이스들을 이용하여, 기계가공될 피삭재는 미리결정된 방식으로 간단하고 확실하게 위치될 수 있다. 피삭재는, 피삭재를 기계가공하기 위해 요구되는 시작 위치를 구현하기 위하여 하나 이상의 펀치 요소들에 의해, 예를 들어, 디바이스 내부에서 중심이 잡힌다. 특히, 폴딩 요소 또는 폴딩 요소들의 제2 상태에서 하나 이상의 미리결정된 캐버티들을 형성하기 위하여, 플레이트-형상 피삭재와 폴딩 요소 또는 폴딩 요소들의 위치결정을 조정할 수 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 피삭재와 폴딩 본체의 서로에 대한 위치결정 단계는, 피삭재를 하부 도구의 캐리어 요소에 결합시키는 단계, 및 플레이트-형상 피삭재의 규모의 실질적인 평면에 대하여 정규 방향의 결합된 캐리어 요소에 의해 피삭재를 따라 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법의 범위 내에서, 디바이스의 하부 도구의 캐리어 요소는, 미리결정된 방식으로 위치된 피삭재가 폴딩 요소까지 부드럽게 안내되게 한다. 예를 들어, 가동 캐리어 요소 또는 캐리어 요소들에 의해 기계가공될 피삭재의 안내가 제1 및/또는 제2 캐버티들의 형성을 가능하도록, 적어도 하나의 폴딩 요소는, 제2 상태로 이미 접혀지거나 및/또는 이미 일시적인 방식으로 이동되어 있다. 대안적으로, 상기 안내는 폴딩 요소의 접힘 이전에 또는 이와 동시에 발생할 수 있으므로, 피삭재의 위치결정, 폴딩 요소의 접힘, 및 각각의 캐버티의 형성은 시간적인 면에서 항상 서로 조정된다.
본 발명에 따른 방법은, 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소의 온도를 제어하는 단계를 포함한다. 가열 요소들을 이용하여, 특히, 각각의 캐버티의 구역 내에서, 각각의 경계면들의 온도를 미리결정된 공정 온도로 적응시키기 위하여, 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소의 온도는 미리결정된 방식으로 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에서, 폴딩 요소의 접힘은 제1 축을 기준으로 제1 컴포넌트의 접기 및 제2 축을 기준으로 제2 컴포넌트의 접기를 포함한다. 이러한 방식에서, 제1 캐버티에 부가하여, 제2 캐버티는 제2 플라스틱 몰딩의 형성이 가능하도록 하기 위하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 전술한 방법을 이용하여, 플레이트-형상 피삭재의 에지에 대하여, 외부 폼 캡슐로서 제1 플라스틱 몰딩을 내부 폼 캡슐로서 제2 플라스틱 몰딩의 형성이 가능하다. 미리결정된 각각의 캐버티들에 의해, 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩은 연속적인 사출 성형 요소로서 다수의 별개의 사출 성형 요소들로서 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 프레임 요소를 마련하는 단계 및 프레임 요소를 피삭재 상에 정렬하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 제2 축을 기준으로 제2 컴포넌트를 접어서 제1 컴포넌트, 제2 컴포넌트, 피삭재 및 프레임 요소 사이에 제2 캐버티를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법은 프레임 요소와 함께 형성된 제2 캐버티의 추가적인 형성 가능성을 구현한다. 프레임 요소는 제2 플라스틱 몰딩의 필요한 형성을 가능하게 하기 위하여, 유용하게 미리결정된 윤곽을 가진 경계면을 구비한다. 제2 캐버티가 형성된 후, 제2 캐버티는 피삭재를 기계가공하기 위한 방법의 범위내에서 미리결정된 재료를 도입시켜 충진될 수 있고, 따라서 제2 플라스틱 몰딩의 형성을 가능하게 한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 제2 캐버티의 제어된 형성 및/또는 접착제 결합될 부가물 요소의 확실하고 안전한 위치결정이 가능하도록 하기 위하여, 제2 컴포넌트는 피삭재 또는 하부 도구에 대해 일시적인 방식으로 예를 들어, 수평으로 및/또는 수직으로 이동할 수 있다. 그러한 기계가공법의 범위 내에서, 제2 컴포넌트는 예를 들어, 위로부터 수직으로 피삭재까지 접촉되고, 내부 구역 내에서 제2 캐버티 및/또는 부착될 부가물 요소를 위한 미리결정된 위치를 형성한다.
본 발명에 따른 방법은, 접착제 결합 공정에 의해 피삭재 상에 부가물 요소를 정렬시키는 단계를 포함한다. 전술한 디바이스를 이용하여, 피삭재에 대한 접근이 가능하고, 이러한 접근은 특히, 폼 캡슐화 또는 사출성형법에 대안적으로 또는 부가적으로, 접착 결합 공정을 가능하게 하기 위하여, 본 발명의 방법의 범위 내에서 이용될 수 있다. 플레이트-형상 피삭재의 그러한 기계가공은, 머신을 교체하지 않고 수행될 수 있으므로, 특히 시간-절약적이고 비용-효율적인 기계가공법이 가능하고, 자동차용 차량 루프의 설계 및 설치에 유용한 효과를 가진다. 전술한 방법과 상응하는 디바이스에 의해, 부가적인 기계가공 단계들 특히, 머신의 교체가 절약될 수 있고, 예를 들어, 접착제 결합 라인들의 비용이 소요되는 준비가 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 피삭재가 하부 도구로부터 제거될 수 있도록, 제1 축을 기준으로 폴딩 요소를 개방하는 단계 또는 제1 축과 제2 축을 기준으로 폴딩 요소를 개방하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명딘다.
도 1은 차량 루프의 사시도를 도시한다.
도 2a 내지 도 2f는 자동차용 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 방법의 다양한 단계들을 각각 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 자동차용 플레이트-형상 피삭재를 기계가공하기 위한 디바이스의 예시적인 실시예의 단면도를 각각 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공을 위한 디바이스의 다른 예시적인 실시예를 각각 도시한다.
도 5a 내지 도 5c는 제1 및 제2 플라스틱 몰딩의 예시적 실시예를 각각 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 제1 플라스틱 몰딩의 다른 예시적 실시예들을 각각 도시한다.
도면들을 통틀어, 동일한 형상 또는 기능을 가진 요소들은 동일한 참조부호가 사용되었다. 명확성을 이유로, 도면들의 설명된 구성요소들 모두가 동일한 참조부호를 사용하는 것은 아니다.
도 1은 차량 루프(3)의 개략적인 사시도이다. 차량 루프(3)를 가진 자동차(1)는 커버(5) 및 폼 캡슐(7)을 구비한다. 커버(5)는 예를 들어, 차량 루프(3)에 대하여 이동이 불가능한 고정된 유리 요소이다. 대안적으로, 커버(5)는 차량 루프(3)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위하여 차량 루프(3)에 대해 이동 가능할 수 있다.
폼 캡슐(7)은, 커버(5)를 기계가공하기 위한 방법의 범위 내에서 적은 비용으로 시간-절약적이고 비용-효율적인 특수한 디바이스를 이용하여 제조될 수 있다. 아래에서 도 2a 내지 도 6b를 참조하여 설명되는 바와 같이, 디바이스는 특수한 몰딩 도구를 구현할 수 있고, 자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재의 유용한 기계가공을 가능하게 한다.
도 2a 내지 도 2f는 전술한 디바이스의 구성에 의해 플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 방법의 다양한 단계들을 예시하는 개략적 단면도들을 도시한다. 플레이트-형상 피삭재(10)는 예를 들어, 유리 또는 플라스틱 커버로서 설계된, 도 1의 커버(1)를 나타낼 수 있다. 다른 실시예에서, 플레이트-형상 피삭재(10)는 사이드 윈도우, 윈드쉴드, 리어 윈도우, 테일게이트 윈도우에 의해 또는 그 밖에 금속 커버, 패널 또는 플라스틱 부품에 의해 구현될 수 있다.
도 2a는 플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 제1 단계를 개략적으로 설명한다. 디바이스는 하부 도구(30)와 하나 이상의 폴딩 요소들(40)을 구비한다. 4개의 폴딩 요소들(40)은 실질적으로 직사각의 플레이트-형상 피삭재(10)의 측면 에지에 대해, 각각의 경우 각각의 사이드 상에 하나씩 정열된다. 따라서, 반대편의 폴딩 요소들 사이에서 피삭재에 대해 위로부터 자유로운 접근이 제공되도록 반대편의 폴딩 요소들은 서로로부터 이격되게 배치된다. 이와 관련하여, "상부" 또는 "바닥" 및 "상부 도구" 또는 "하부 도구"와 같은 용어들은 도면의 z 방향에 따른 수직 방향과 관계된다.
그러나, 플레이트-형상 피삭재는, 디바이스를 이용하여 기계가공될 수 있는 다른 형상 예를 들어, 라운드형 또는 타원형의 기하학적 구조를 가질 수 있음을 지적하고자 한다. 여기서, "플레이트-형상"이라는 용어는 근본적으로 제3의 치수와 관련하여 2개의 치수들이 지배적인 피삭재(10)의 기하학적 구조를 나타낸다. 도 2a에 예시된 도면과 관련하여, 피삭재(10)는 x-y 평면(도 1 참조)의 실질적인 규모보다 z 방향에서 현저히 더 작은 두께를 가진다. 또한, 플레이트-형상 피삭재(10)는, 관례적으로 자동차용 윈도우들의 경우와 같이, 실질적인 평면에 대해 굴곡을 가질 수 있다.
하부 도구(30)는, 유지(holding) 요소(34)와 몰딩 본체(32)가 그 위에 배치되는 베이스 플레이트를 구비하고, 몰딩 본체(32)는 본 발명의 범위 내에서 가동 캐리어 요소로서 기능한다. 유지 요소(34)와 몰딩 본체(32)는 예를 들어, 연속적인 프레임으로서 구성되고, 따라서 도 2a 내지 도 2f의 도면들은 예를 들어, 중심부를 나타낸다. 디바이스의 다른 실시예에서, 유지 요소(34) 및/또는 몰딩 본체(32)는 다중-부분 설계일 수 있다.
나아가서, 도 2a에서 거울축을 실질적으로 정의하는 대칭 라인(S)이 도시된다. 도시된 요소들은 대칭 라인(S)에 대해 디바이스의 반대편 상에 존재한다. 그러나, 명확성을 위해, 대칭 라인(S)의 양 사이드 상의 모든 요소들에 대해 참조부호들이 부여되는 것은 아니다. 디바이스의 다른 실시예들에 있어서, 반드시 대칭 구성이 제공될 필요는 없고, 따라서 디바이스는 예를 들어, 기계가공될 피삭재의 상이한 기하학적 구조들과 관련하여 그 용도에 따라 설계될 수 있다.
또한, 하부 도구(30)는 유지 요소(34) 상에서 피삭재(10)의 확실한 위치결정을 가능하게 하는 하나 이상의 펀치 요소들(36)을 구비한다. 폴딩 요소들(40) 각각은 제1 컴포넌트(41)와 제2 컴포넌트(42)를 구비하고, 제1 컴포넌트(41)는 제1 축(A1)을 기준으로 회동할 수 있고, 제2 컴포넌트(42)는 제2 축(A2)을 기준으로 회동할 수 있다. 제1 및 제2 축들(A1,A2)은 플레이트-형상 피삭재(10)의 평면에 실질적으로 평행하게 방향을 잡는다.
예시된 제1 단계에서, 폴딩 요소들(40) 각각의 제1 컴포넌트(41)와 제2 컴포넌트(42)는 개방된 제1 상태(Z1)에서 기계가공될 피삭재(10)를 수납하기 위해 마련된다. 피삭재(10)는 하부 사이드(13)를 이용하여 유지 요소(34) 상에 위치된다.
도 2b는 본 방법의 다른 단계를 도시하는 바, 기계가공될 피삭재(10)는 펀치 요소들(36)의 작동에 의해 유지 요소(34) 상에 미리결정된 방식으로 위치결정된다. 예를 들어, 피삭재(10)는 몰딩 본체(32) 및/또는 폴딩 요소들에 대하여 중심이 잡힌다.
도 2c는 본 방법의 또 다른 단계를 도시하는 바, 폴딩 요소들(40)과 각각의 제1 컴포넌트는 연관된 제1 축(A1)을 기준으로 접혀져서 제1 캐버티(21)(도 2d 참조)를 형성할 수 있다. 또한, 피삭재(10)의 상부 사이드(12) 상의 내부 구역에는 프레임 요소 또는 인서트(50) 배치된다. 또한, 수직 방향으로 이동가능도록 배치된 몰딩 본체(32)에는 피삭재(10)의 하부 사이드(13)가 결합된다.
도 2d는 본 발명의 방법의 다른 단계를 예시하는 바, 가동 몰딩 본체(32)는 피삭재(10)를 지지한 상태에서 수직 방향(정상 방향(N))을 따라 이송되어 피삭재(10)를 폴딩 요소(40)에 결합시킨다. 그리하여, 제1 컴포넌트(41), 피삭재(10) 및 몰딩 본체(32) 사이에는 제1 캐버티(21)가 형성된다. 나아가서, 각각의 제2 컴포넌트들(42)은 연관된 제2 축(A2)을 기준으로 접혀져서 제2 상태(Z2)로 변화된다. 따라서, 각각의 제1 컴포넌트(41), 제2 컴포넌트(42), 프레임 요소(50) 및 피삭재(10) 사이에는 제2 캐버티(22)가 각각 형성된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 제1 및/또는 제2 캐버티(21,22)는 일시적인 방식으로 이동할 수 있는 폴딩 요소(40)에 의해 형성될 수 있다. 폴딩 요소 또는 폴딩 요소들(40)은 예를 들어, 그들이 피삭재(10)의 방향에서 피삭재(10)로부터 측면으로 이격되어 있는 제1 상태(Z1)로부터 하부 도구(30)에 대하여 이동되어, 그들이 제1 및/또는 제2 캐버티(21,22)를 형성하는 제2 상태(Z2)까지 변화될 수 있다. 각각의 폴딩 요소(40)의 그러한 일시적인 이동은 플레이트-형상 피삭재(10)의 메인 평면에 평행한 제1 방향에서 대부분 발생한다. 도시된 예시적 실시예에서, 제1 방향은 z 방향에 직교하고 도 2d에 도시된 피삭재(10)의 정상 방향(N)에 직교하는 x-y 평면 내의 방향에 상응한다.
예를 들어, 반대편의 폴딩 요소들(40)은, 피삭재(10) 또는 다른 상호작용 요소들에 접촉하여 하나 이상의 지정된 캐버티들(21,22)을 형성하기 위해 또는 부가물 요소들(52)(도 5c 참조)을 위한 미리결정된 위치들을 구획하기 위하여, 피삭재(10)에 대해 또는 하부 도구(30)에 대해 각각의 미리결정된 위치로 도달할 때까지, 서로를 향해 일시적인 방식으로 이동된다.
폴딩 요소들(40)과 피삭재(10) 또는 다른 상호작용 요소들의 확실하고 안전한 접촉은, 예를 들어, 폴딩 요소(40)를 상응하는 요소에서 또는 그 위에 수평적 배치 및/또는 수직적 배치를 통해 형성된다. 여기서, 피삭재(10) 및 하부 도구(30)에 대한 수직 이동은 x-y 평면의 전술한 수평 이동보다 덜 중요하다.
나아가서, 예를 들어, 제2 캐버티(22)의 제어된 형성 및/또는 접착제 결합될 부가물 요소들(54)의 확실하고 안정된 위치결정을 가능하게 하기 위하여, 제1 컴포넌트(41)는 제1 축(A)을 기준으로 접혀서 제2 상태로 옵셋될 수 있고, 제2 컴포넌트(42)는 수평 및/또는 수직 방향의 일시적인 이동에 의해 제2 상태로 변화될 수 있는 그러한 방식으로, 제2 컴포넌트(42)는 폴딩 요소(40)의 제1 컴포넌트(41)와 독립적으로 작동가능할 수 있다. 예를 들어, 제2 컴포넌트는 미리결정된 방식으로 이동 또는 작동될 수 있는 실린더 요소 또는 클램핑 요소로서 구현된다.
도 2e는 제1 및 제2 재료 디스펜서(45,46)를 이용하여 전술한 제1 및 제2 캐버티들(21,22)이 충진되는 방법을 도시하는 바, 제1 재료 디스펜서(45)는 배치된 요소로서 단면 도시로 예시된다. 재료 디스펜서들(45,46)은 클램핑된 피삭재(10)에 대해 이동 가능하게 설계되고, 미리결정된 위치들에서 캐버티들(21,22) 내부로 재료를 공급할 수 있다. 이것은 제1 및 제2 캐버티(21,22)의 기하학적 구조를 한정함으로써 그 외형이 미리결정되는, 제1 플라스틱 몰딩(25)과 제2 플라스틱 몰딩(26)을 형성할 수 있게 한다. 디바이스의 다른 실시예에서, 예를 들어, 다양한 공급 라인들을 통해 연속적으로 또는 동시에 미리결정된 재료를 공급하여 각각의 캐버티들(21,22)을 충진하는 단지 하나의 재료 디스펜서가 존재할 수 있다. 대안적으로, 형성된 캐버티들(21,22) 속으로 재료의 공급을 가속화시키고, 즉각적인 제조 공정에 기여하기 위하여 부가적인 재료 디스펜서들이 있을 수 있다. 재료 디스펜서들(45,46)은 예를 들어, 혼합 헤드들로서 다양한 공급 라인들에 마련된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 제1 및/또는 제2 재료 디스펜서(45,46)는 예를 들어, 프레임 요소(50)의 내부 구역에서, 피삭재(10)의 상부 사이드(12) 상에 하나 이상의 부가물 요소들(52)을 배치시키기 위한 접착제 결합을 수행할 수 있다. 이것은 시간을 소비하는 머신 교체를 할 필요없이 동일한 하나의 디바이스에 의해 폼 캡슐화 및 접착제 결합을 병행할 수 있게 만든다. 부가물 요소들(52)의 그러한 접착제 결합은, 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩(25,26)을 형성하기 위한 다른 기계가공 단계로서 동시에 또는 즉각적으로 수행될 수 있다.
도 2f에 따른 방법의 다른 단계에서, 폴딩 요소들(40)은 각각의 제1 및 제1 컴포넌트(41,42)에 의해 다시 개방되고 각각의 축(A1,A2)을 기준으로 제1 상태(Z1)로 다시 졉힌다. 그러면, 기계가공된 피삭재(10)는 디바이스로부터 안전하게 제거될 수 있다.
플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 전술한 디바이스와 상응하는 방법은 상부 도구없이 상방으로 개방되는 도구 개념을 구현하고, 상기 도구 개념은 가동 구조와 하나 이상의 폴딩 요소들(40)을 구비한다. 그러한 특수한 몰딩 도구 덕택으로, 피삭재(10)의 기계가공은 피삭재의 컴포넌트 사이즈에 실질적으로 독립하고, 따라서 상부 도구와 하부 도구로서 강성 플레이트 및 연관된 몰드 캐리어들을 구비하고 피삭재에 대한 추가적인 접근 없이 폐쇄된 캐버티를 형성하는 몰딩 도구들의 경우와 같이, 예를 들어, 1200mm×900mm의 최대 사이즈에 한정되지 않는다.
별도의 상부 도구가 존재하지 않는다는 사실 덕택으로, 플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 깔끔하고 공간-절약적인 몰딩 도구는 전술한 디바이스를 이용하여 구현될 수 있다. 따라서, 전술한 디바이스는 상부 도구를 가진 도구들과 비교하여, 재료 및 중량을 현저히 절감할 수 있다. 이것은 그러한 디바이스의 설계를 위한 비용면에서 자동적으로 유용한 효과를 가지게 하여 추가적인 절약 효과를 유도할 수 있다.
수반될 지도 모를 몰드 캐리어를 포함하는 상부 도구의 절감된 중량 때문에, 하부 도구(30)는 부하가 경감되고 기계가공하는 동안 가벼운 중량을 유지 및 이동할 수 있게 된다. 중량에 대한 그러한 절감은 예를 들어, 수 천 킬로그램을 포함할 수 있다. 그러므로, 기술된 디바이스는 구조의 작동성 및 이동성과 관련하여 부가적인 간편화가 가능해지고, 따라서, 하부 도구(30)를 이동시키기 위해 필요한 힘들이 상응하게 감소되어, 플레이트-형상 피삭재(10)의 에너지-효율적 및 비용-효율적인 기계가공에 기여한다.
도 3a 및 도 3b는 플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 그러한 디바이스의 다른 예시적 실시예를 도시하는 단면도들이다. 각각의 경우 폴딩 요소(40)는 접힌 제2 상태(Z2)에서 도시되고, 따라서, 피삭재(10), 폴딩 요소(40) 및 하부 도구(30) 사이에서 제1 캐버티(21)가 형성된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 제1 캐버티(21)는 피삭재(10), 폴딩 요소(40) 및 하부 도구(30)의 몰드 캐리어(32) 사이에 형성된다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 기계가공을 위한 전술한 디바이스 및 상응하는 방법에 의해, 예를 들어, 다른 패널들을 구현할 수 있는, 급격한 윤곽들을 구비하는 플라스틱 몰딩들(25,26)의 형성이 가능함이 명백하다.
도 4a 및 도 4b는 플레이트-형상 피삭재(10)를 기계가공하기 위한 디바이스의 다른 예시적인 실시예들을 도시한다. 도 4a는 개방된 제1 상태(Z1)(점선으로 도시됨) 및 폐쇄된 제2 상태(Z2)(실선으로 도시됨)의 폴딩 요소(40)를 도시하고, 상기 폴딩 요소는 제1 축(A1)을 기준으로 접혀 있고, 피삭재(10) 및 몰딩 본체(32)와의 상호작용으로 제1 캐버티(21)를 형성한다.
도 4b는 도 4a에 도시된 예시적 실시예의 상세도로서, 제1 캐버티(21)의 가능한 기하학적 구조가 보다 더 명백히 도시된다. 상기 캐버티는 피삭재(10)로부터 멀어지게 연장하는 좁은 립(lip) 또는 노우즈(nose)를 구비한다. 제1 캐버티(21)는, 예를 들어, 실리콘, 알루미늄, 스틸 및/또는 플라스틱을 포함하는 제1 플라스틱 몰딩(25)의 주의깊고, 안전하고 확실한 형성이 가능하도록, 몰딩 본체(32)의 각각의 제1 경계면들(37,47)에 의해 경계를 이룬다. 상응하는 방식에서, 형성될 제1 플라스틱 몰딩(25)의 외형은 경계면들(37,47)의 윤곽에 의해 결정된다. 전술한 제2 캐버티(22)는 폴딩 요소(40) 상에 또는 제1 및 제2 컴포넌트(41,42)와 프레임 요소(50) 상에 형성될 제2 경계면들에 의해 상응하게 경계를 이룬다.
이러한 예시적인 실시예에서, 피삭재(10)는 외부층, 내부층 및 선택적으로 하나 이상의 중간층들을 구비하는 복합재 디스크로서 구현된다. 또한, 예시된 가열 요소들(39,49)은 각각의 컴포넌트들의 온도를 미리결정된 방식으로 제어하기 위하여 몰딩 본체(32) 내부 또는 폴딩 요소(40) 내부에 배치되어 있다. 이것은 가열될 몰딩 본체 및/또는 폴딩 요소가 예를 들어, 미리결정된 온도로 특히, 제1 및/또는 제2 캐버티(21,22)의 구역 내에서 가열되게 할 수 있다.
나아가서, 몰딩 본체(32)와 폴딩 요소(40)는 각각 피삭재(10)를 위해 실리콘, 알루미늄, 스틸 및/도는 플라스틱으로 제조된 유지 구역(33,43)을 구비하고, 상기 유지 구역들은 기계가공될 피삭재(10)의 안전하고 확실한 유지를 가능하게 한다. 또한, 피삭재(10)와 몰딩 본체(32) 사이의 하부 사이드(13)에 형성된 진공 구역(55)은 확실한 유지와 피삭재(10)의 안정된 위치결정에 더 기여한다. 나아가서, 디바이스는 디바이스 내부에서 피삭재(10)의 안전하고 안정된 유지에 기여하는 통합 자석들과 같은 또 다른 유지 요소들을 구비할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩(25,26)의 가능한 다른 실시예를 도시한다. 도 5a에서, 제1 플라스틱 몰딩(25)은 피삭재(10)의 전방 에지와 후방 에지를 둘러싸는 2-부분의 폼 캡슐(7)로서 구현된다. 도 5b에서, 피삭재(10)는, 제1 캐버티(21)와 제2 캐버티(22)에 의해, 제1 플라스틱 몰딩(25)이 외부 테두리 프레임으로서 설계되고 제2 플라스틱 몰딩(26)이 내부 테두리 프레임으로서 외부 테두리 프레임으로부터 이격되게 설계되는 그러한 방식으로 기계가공된다. 2개의 플라스틱 몰딩들(25,26)은 예를 들어, 폼 캡슐 공정의 범위 내에서 생성될 수 있고, 자동차(1)의 본체에 확실한 연결을 가능하게 하기 위하여 폴리우레탄으로부터 형성되는 폼 캡슐(7)을 구현할 수 있다.
도 5c에서, 제2 플라스틱 몰딩(26)은 피삭재(10)의 내부 구역에서 다중 부분들로 형성된다. 나아가서, 접착제 결합 공정에 의해 피삭재(10)의 상부 사이드(12)에 부착되는 2개의 부가물 요소들(52)이 도시된다. 그러한 부가물 요소들(52)은 예를 들어, 피삭재(10)의 개선된 안정성 및 간단한 추가 공정에 기여하는 고정 및/또는 강화 요소들을 구현할 수 있다. 예를 들어, 그러한 요소들에 의해, 커버(5)의 안정성이 증가되고, 커버(5)를 자동차(1)의 본체에 간단하고 확실하게 연결할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 예를 들어, 제1 캐버티(21) 내부에서, 전술한 디바이스 및 상응하는 방법을 이용하여 형성될 수 있는 제1 플라스틱 몰딩(25)의 다른 가능한 2개의 실시예들을 각각 도시한다. 폴딩 요소(40)와 몰딩 본체(32)의 상호 작용 때문에, 플라스틱 몰딩들(25,26)의 상대적으로 급격하고 좁은 외부 윤곽이 생성될 수 있다.
1...자동차 3...차량 루프
5...커버 7...폼 캡슐
10...피삭재 12...피삭재의 상부 사이드
13...피삭재의 하부 사이드 21...제1 캐버티
22...제2 캐버티 25...제1 플라스틱 몰딩
26...제2 플라스틱 몰딩 30...하부 도구
32...몰딩 본체 33...몰딩 본체의 유지 구역
34...유지 요소 36...펀치 요소
37...몰딩 본체의 제1 경계면 39...몰딩 본체의 가열 요소
40...폴딩 요소 41...폴딩 요소의 제1 컴포넌트
42...폴딩 요소의 제2 컴포넌트 43...폴딩 요소의 유지 구역
45...제1 재료 디스펜서 46...제2 재료 디스펜서
47...폴딩 요소의 제1 경계면 49...폴딩 요소의 가열 요소
50...프레임 요소 52...부가물 요소
55...진공

Claims (24)

  1. 자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재(1)를 기계가공하기 위한 디바이스에 있어서,
    상기 피삭재(10)를 위한 유지(holding) 구역(33)을 구비하는 하부 도구(30); 및
    상기 피삭재(10)를 위한 유지 구역(43)를 구비하고, 상기 하부 도구(30)에 대한 일시적인 이동에 의해 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시키고 유지 구역(43)과 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티를 형성하기 위하여, 상기 하부 도구(30)에 대해 이동 가능한 폴딩(folding) 요소(40)를 포함하고,
    상기 폴딩 요소(40)의 일시적인 이동은 플레이트-형상 피삭재(10)의 규모의 메인 평면에 평행한 제1 방향에서 대부분 발생하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  2. 자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재(1)를 기계가공하기 위한 디바이스에 있어서,
    상기 피삭재(10)를 위한 유지 구역(33)을 가진 하부 도구(30); 및
    상기 피삭재를 위한 유지 구역(43)을 가지고, 접힘 작용에 의해 제1 상태로부터 제2 상태까지 변화하고, 상기 유지 구역(43)과 상기 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)를 형성하기 위해 제1 축(A1)을 기준으로 회동할 수 있는 폴딩 요소(40)를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에서,
    상기 하부 도구(30)는 상기 피삭재(10)를 위한 유지 구역(33)을 가진 몰딩 본체(32)를 구비하고,
    상기 제1 캐버티(21)는 상기 몰딩 본체(32)의 유지 구역(33), 상기 폴딩 요소(40)의 유지 구역(43) 및 상기 피삭재(10) 사이에 형성될 수 있는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에서,
    상기 폴딩 요소(40)는 제1 컴포넌트(41)와 제2 컴포넌트(42)를 구비하고,
    상기 제1 컴포넌트(41)는, 상기 제1 축(A1)을 기준으로 상기 제1 컴포넌트(41)가 접혀진 제2 상태(Z2)에서, 상기 제1 캐버티(21)를 형성하기 위하여, 상기 제1 축(A1)을 기준으로 회동할 수 있고;
    상기 제2 컴포넌트(42)는, 상기 제2 축(A2)을 기준으로 상기 제2 컴포넌트(42)가 접혀진 제2 상태(Z2)에서, 상기 제1 컴포넌트(41), 상기 제2 컴포넌트(42) 및 상기 피삭재(10) 사이에 상기 제2 캐버티(22)를 형성하기 위하여, 제2 축(A2)을 기준으로 회동할 수 있는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에서,
    형성될 수 있는 상기 제1 캐버티(21)의 구역 내에서, 상기 하부 도구(30)와 상기 폴딩 요소(40) 각각은 실리콘, 알루미늄, 스틸 및/또는 플라스틱을 포함하는 미리결정된 제1 경계면(37,47)을 구비하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에서,
    형성될 수 있는 상기 제2 캐버티(22)의 구역 내에서, 상기 폴딩 요소(40)는 실리콘, 알루미늄, 스틸 및/또는 플라스틱을 포함하는 미리결정된 제2 경계면을 구비하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30)에 대하여 이동 가능하고, 제1 플라스틱 몰딩(25) 및/또는 제2 플라스틱 몰eld26)을 형성하기 위하여, 형성될 수 있는 제1 캐버티(21) 및/또는 제2 캐버티(22) 속으로 미리결정된 재료를 도입시킬 수 있도록 구성된, 제1 재료 디스펜서(45)를 구비하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30)에 대해 이동 가능하고, 부가물 요소(52)를 상기 피삭재(10) 상에 마련하기 위하여 상기 피삭재(10) 상에 미리결정된 재료를 분배할 수 있는 제2 재료 디스펜서(46)를 구비하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30) 및/또는 상기 폴딩 요소(40)는 상기 하부 도구(30) 및/또는 상기 폴딩 요소(40)의 온도를 제어하기 위한 가열 요소(39,49)를 구비하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  10. 청구항 2 내지 청구항 9 중 어느 한 항에서,
    상대 이동에 의해 제1 상태(Z1)로부터 제2 상태(Z2)로 변화하여, 상기 폴딩 요소(40)의 유지 구역(43)과 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)를 형성하기 위하여, 상기 폴딩 요소(40)는 상기 하부 도구(30)에 대해 일시적인 방식으로 이동 가능하고,
    상기 폴딩 요소(40)의 상대 이동은 일시적인 이동과 상기 제1 축(A)을 기준으로 하는 접힘을 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 디바이스.
  11. 자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재(1)를 기계가공하기 위한 방법에 있어서,
    피삭재(10)를 마련하는 단계;
    하부 도구(30)를 마련하는 단계;
    상기 하부 도구(30)에 대해 이동 가능한 폴딩 요소(40)를 마련하는 단계;
    상기 피삭재(10)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 위치결정시키는 단계;
    플레이트-형상 피삭재(10)의 규모의 메인 방향에 평행한 제1 방향을 따라 지배적으로 제1 상태(Z1)로부터 제2 상태(Z2)까지 일시적인 방식으로 상기 폴딩 요소(40)를 이동시킴으로써, 상기 폴딩 요소(40)가 상기 피삭재(10)에 접촉되게 하고 상기 폴딩 요소(40)와 상기 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)가 형성되도록 상기 폴딩 요소(40)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 정렬시키는 단계; 및
    미리결정된 재료를 상기 제1 캐버티(21) 속으로 도입시켜 제1 플라스틱 몰딩(25)을 형성하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  12. 자동차(1)용 플레이트-형상 피삭재(1)를 기계가공하기 위한 방법에 있어서,
    피삭재(10)를 마련하는 단계;
    하부 도구(30)를 마련하는 단계;
    제1 축(A1)을 기준으로 상기 하부 도구(30)에 대해 회동할 수 있는 폴딩 요소(40)를 마련하는 단계;
    상기 피삭재(10)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 위치결정시키는 단계;
    제1 상태(Z1)로부터 제2 상태(Z2)까지 상기 제1 축(A1)을 기준으로 폴딩 요소(40)를 접어서, 상기 폴딩 요소(40)가 상기 피삭재(10)에 접촉되게 하고, 상기 폴딩 요소(40)와 상기 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)가 형성되도록 상기 폴딩 요소(40)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 정렬시키는 단계; 및
    미리결정된 재료를 상기 제1 캐버티(21) 속으로 도입시켜 제1 플라스틱 몰딩(25)을 형성하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에서,
    상기 하부 도구(30)는 상기 피삭재(10)를 위한 유지 구역(33)을 가진 몰딩 본체(32)를 구비하고,
    상기 피삭재(10)와 상기 몰딩 본체(32)를 서로에 대해 위치결정시키는 단계; 및
    상기 몰딩 본체(32)의 유지 구역(33), 상기 폴딩 요소(40)의 유지 구역(43) 및 상기 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)를 형성시키는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  14. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30)는 유지 요소(34)를 구비하고,
    상기 피삭재(10)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 위치결정하는 단계는, 상기 유지 요소(34) 위에 상기 피삭재(10)를 배치하는 것을 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  15. 청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30)는 펀치 요소(36)를 구비하고,
    상기 피삭재(10)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 위치결정하는 단계는, 상기 펀치 요소(36)를 이용하여 상기 하부 도구(30)에 대해 상기 피삭재(10)를 배치하는 것을 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  16. 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30)는 상기 폴딩 요소(40)에 대해 이동 가능하고,
    상기 피삭재(10)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대한 위치결정하는 단계는,
    - 상기 하부 도구(30)에 상기 피삭재(10)를 결합하는 단계; 및
    - 플레이트-형상 피삭재(10)의 규모의 메인 평면에 대해 정규 방향(N)을 따르는 하부 도구(30)에 의해 상기 피삭재(10)를 이동시키는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  17. 청구항 11 내지 청구항 16 중 어느 한 항에서,
    상기 하부 도구(30) 및/또는 상기 폴딩 요소(40)의 온도를 제어하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  18. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 한 항에서,
    상기 폴딩 요소(40)는 제1 컴포넌트(41)와 제2 컴포넌트(42)를 구비하고,
    상기 제1 컴포넌트(41)는 제1 축(A1)을 기준으로 회동할 수 있고, 상기 제2 컴포넌트(42)는 제2 축(A2)을 기준으로 회동할 수 있고,
    상기 폴딩 요소(40)의 접힘은,
    - 상기 제1 축(A1)을 기준으로 상기 제1 컴포넌트(41)를 접어서, 상기 제1 컴포넌트(41), 상기 몰딩 본체(32) 및 상기 피삭재(10) 사이에 상기 제1 캐버티(21)를 형성하는 단계; 및
    - 상기 제2 축(A2)을 기준으로 상기 제2 컴포넌트(42)를 접어서, 상기 제1 컴포넌트(41), 상기 제2 컴포넌트(42) 및 상기 피삭재(10) 사이에 제2 캐버티(22)를 형성하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  19. 청구항 18에서,
    - 프레임 요소(50)를 제공하는 단계;
    - 상기 피삭재(10) 상에 상기 프레임 요소(50)를 정렬하는 단계; 및
    - 상기 제2 축(A2)을 기준으로 상기 제2 컴포넌트(42)를 접어서, 상기 제1 컴포넌트(41), 상기 제2 컴포넌트(42), 상기 피삭재(10) 및 상기 프레임 요소(50) 사이에 제2 캐버티(22)를 형성하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에서,
    미리결정된 재료를 상기 제2 캐버티(22) 속으로 도입시켜 제2 플라스틱 몰딩(26)을 형성하는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  21. 청구항 11 내지 청구항 20 중 어느 한 항에서,
    제1 및/또는 제2 캐버티(21,22) 속으로 재료를 도입시키는 단계는, 둘러싸는 폼 캡슐(7)의 형태로 제1 및/또는 제2 플라스틱 몰딩(25,26)을 형성하는 것을 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  22. 청구항 11 내지 청구항 21 중 어느 한 항에서,
    접착제 결합 공정에 의해 상기 피삭재(10) 상에 부가물 요소(52)의 정렬시키는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  23. 청구항 12 내지 청구항 22 중 어느 한 항에서,
    상기 피삭재(10)가 상기 하부 도구(30)로부터 제거될 수 있도록, 상기 제1 축(A1)을 기준으로 또는 상기 제1 및 제2 축들(A1,A2)을 기준으로 상기 폴딩 요소(40)를 개방시키는 단계를 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
  24. 청구항 12 내지 청구항 23 중 어느 한 항에서,
    상기 폴딩 요소(40)는 상기 하부 도구(30)에 대해 일시적인 방식으로 이동 가능하고,
    상기 폴딩 요소(40)와 상기 하부 도구(30)를 서로에 대해 위치결정하는 단계는,
    - 상기 폴딩 요소(40)가 상기 피삭재(10)에 접촉되게 하고 상기 폴딩 요소(40)와 상기 피삭재(10) 사이에 제1 캐버티(21)가 형성되도록 제1 상태(Z1)로부터 제2 상태(Z2)까지 플레이트-형상 피삭재(10)에 대해 폴딩 요소(40)를 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 폴딩 요소(40)의 상대 이동은, 상기 제1 축(A1)을 기준으로 접기, 및 상기 피삭재(10)의 규모의 메인 평면에 평행한 제1 방향을 따른 일시적인 이동을 포함하는, 자동차용 플레이트-형상 피삭재의 기계가공 방법.
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