KR20240010829A - 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치 - Google Patents

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KR20240010829A
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조형진
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Abstract

본 발명은 핫스태킹과 핫스탬핑을 하나의 장치에서 수행할 수 있는 하이브리드 장치에 관한 것으로써, 핫스태킹 공정과 핫스탬핑 공정의 혼류 생산이 가능하게 해준다. 장치를 각각 별도로 구성하지 않아도 핫스탬핑부와 핫스태킹부의 교체만으로 각각의 공정을 수행할 있어 제조 생산성 향상 및 전용 설비에 따른 투자비를 절감할 수 있다.

Description

핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치 {Hot Stacking/Hot Stamping Hybrid Device}
본 발명은 핫스태킹과 핫스탬핑을 하나의 장치에서 수행할 수 있는 하이브리드 장치에 관한 것이다.
자동차 생산에 있어 핫스태킹(Hot Staking)은 2개 제품이 가체결된 상태에서, 히터봉으로 리브를 가열하여 2개 제품을 서로 접합하는 작업이다. 핫스탬핑(Hot Stamping)은 각인이 있는 도장부를 가열 후, 금속 필름을 도장부로 제품에 가압하여 필름을 제품 표면에 인쇄하는 작업이다.
핫스태킹은 히터봉을 사용하고 핫스탬핑은 필름과 도장부를 사용하기 때문에 두 작업은 일반적으로 별도의 장치에서 수행된다.
하지만 핫스태킹, 핫스탬핑 작업을 별도의 장치에서 작업하기 위해서는 각각의 전용 설비가 필요하며 이는 과도한 설비 투자가 필요한 문제가 있었다.
최근 자동차 생산에 있어 제조 공정을 간소화 하여 생산성을 높이기 위한 관심이 높아지고 있다.
따라서 생산성을 높이면서 설비 투자비를 절감할 수 있는 핫스탬킹과 핫스탬핑을 혼류하여 작업할 수 있는 하이브리드 장치의 개발이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2022-0010718호 (2022.01.26.)
본 발명의 목적은 핫스탬핑 공정과 핫스태킹 공정의 혼류 생산이 가능한 하이브리드 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 대상제품에 필름을 인쇄하는 핫스탬핑과 서로 가체결된 복수의 대상제품을 접합하는 핫스태킹을 하나의 장치에서 수행할 수 있는 하이브리드 장치에 있어서, 상기 대상제품이 안착되는 하부유닛; 상기 하부유닛 상측에 배치되고, 핫스태킹부 또는 핫스탬핑부를 선택적으로 장착하여 상기 대상제품을 가압하는 상부유닛; 및 상기 핫스탬핑부 장착 시 상기 대상제품과 상기 핫스탬핑부 사이에 필름을 공급하는 필름공급부; 를 포함하는, 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 하부유닛은, 상기 대상제품을 장착하는 하부지그와 상기 하부지그를 고정하는 안착부를 포함하는, 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 상부유닛은, 핫스태킹부 또는 핫스탬핑부를 장착하는 상부지그와 상기 상부지그에 설치되어 상기 핫스태킹부 또는 상기 핫스탬핑부에 열을 공급하는 히터부와 상기 상부지그를 상하로 이동시키는 구동부를 포함하는, 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 핫스탬핑부는 각인이 형성된 도장부로 구성되고 상기 필름을 상기 대상제품에 상기 각인의 형상으로 인쇄하는 것을 특징으로 하는, 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치가 제공될 수 있다.
또한 상기 핫스태킹부는 복수의 히터봉으로 구성되고 상기 대상제품을 가열하여 접합하는 것을 특징으로 하는, 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치는 핫스태킹 공정과 핫스탬핑 공정의 혼류 생산이 가능한 효과가 있다.
또한 장치를 각각 별도로 구성하지 않아도 핫스탬핑부와 핫스태킹부의 교체만으로 각각의 공정을 수행할 있어 제조 생산성 향상 및 전용 설비에 따른 투자비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치에서 핫스탬핑 공정을 위한 장치 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치에서 핫스태킹 공정을 위한 장치 개념도이다.
도 3은 핫스태킹/핫스탬핑 공정의 결과물이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현할 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
이하에서 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고로 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치는 핫스태킹 공정과 핫스탬핑 공정을 하나의 장치에서 수행할 수 있다.
핫스탬핑(Hot Stamping)은 대상제품 표면에 필름을 열로 가압하여 인쇄하는 공정이다. 핫스태킹(Hot Staking)은 서로 체결이 필요한 두 개의 제품을 가체결한 상태에서 열로 서로 접합하는 공정이다.
본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치는 서로 다른 공정에 해당하는 핫스탬핑과 핫스태킹을 하나의 장치에서 수행할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치는 하부유닛(100), 상부유닛(200), 핫스태킹부(300), 핫스탬핑부(400), 지지부(500), 필름공급부(600)를 포함하여 구성된다.
하부유닛(200)에는 핫스태킹 또는 핫스탬핑 공정을 수행할 대상제품(10)이 안착된다.
하부유닛(200)은 하부지그(110)와 안착부(120)를 포함하여 구성된다.
하부지그(110)는 핫스태킹 또는 핫스탬핑을 수행할 대상제품(10)을 장착한다. 그리고 하부지그(110)는 안착부(120)에 고정된다.
이때, 하부지그(110)는 핫스태킹 또는 핫스탬핑 공정의 선택에 따라 변경될 수 있다. 또한 대상제품(10)의 종류에 따라 이에 대응하여 하부지그(110)를 변경될 수 있다.
상부유닛(200)은 하부유닛(100)의 상측에 배치되고 핫스태킹부(300) 또는 하스탬핑부(400)를 선택적으로 장착하여 대상제품(10)을 가압한다.
상부유닛(200)은 상부지그(210), 히터부(220), 구동부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부지그(210)는 핫스태킹부(300) 또는 하스탬핑부(400)를 장착한다. 상부지그(210)는 핫스태킹 또는 핫스탬핑 공정의 선택에 따라 변경될 수 있다.
핫스태킹 또는 핫스탬핑은 모두 열에 의한 공정이기 때문에 상부지그(210)에는 열을 공급하는 히터부(220)가 설치되어 상부지그(210)에 장착되는 핫스태킹부(300) 또는 하스탬핑부(400)에 열을 공급한다.
그리고 상부지그(210)는 구동부(230)에 의해 상하로 이동한다. 구동부(230)의 하강에 의해 핫스태킹부(300) 또는 하스탬핑부(400)가 대상제품(10)을 가압한다.
히터부(220)는 전기공급에 의해 열을 발생시키는 가열원으로 열판 등으로 형성될 수 있으며, 핫스태킹부(300) 또는 하스탬핑부(400)에 열을 전달한다.
핫스탬핑부(400)는 각인이 형성된 도장부(410)로 구성되고 필름(601)을 대상제품(10)에 상기 각인의 형상으로 인쇄한다.
도장부(410)는 대상제품(10)을 가압하는 접촉면에 대상제품(10)에 프린트할 각인이 형성되어 있다. 도 3(a)를 참조하면 도장부(410)의 각인 형상에 의해 특정 문자(411)가 대상제품(10)의 표면에 프린트될 수 있다.
핫스태킹부(300)는 복수의 히터봉(310)으로 구성되고 대상제품(10)을 가열하여 접합한다.
핫스태킹 공정은 두 개의 대상제품(10)을 가체결한 뒤 핫스태킹부(300)를 가압하면서 열로 두 개의 대상제품(10)을 접합하는 것이다. 도 3(b)를 참조하면 이 때 대상제품(10)에는 접합을 위한 리브(311)가 복 수개 형성될 수 있다. 복수의 히터봉(310)은 복 수개의 리브(311)에 대응하는 수로 형성될 수 있다.
핫스탬핑 공정을 위해서는 대상제품(10)에 필름(601)이 공급되어야 한다. 필름(601)은 대상제품(10)과 상부유닛(200)의 핫스탬핑부(400) 사이로 공급된다.
필름(601)은 필름공급부(600)에 의해 대상제품(10) 위로 공급된다.
필름(601)은 소모성 부자재로써 대상제품(10) 상에 특정문자(411)를 각인하기 위해 지속적으로 공급되어야 하며 각인이 끝난 필름(601)은 배출되어야 한다. 필름(601)의 지속적인 공급과 배출을 위해 필름공급부(600)에는 이송장치(610)가 구비될 수 있다.
이송장치(610)는 필름(601)을 대상제품(10) 방향으로 공급하고 다시 대상제품(10) 밖으로 배출하기 위한 것이다. 이송자치(610)는 필름(601)을 감을 수 있는 롤러(611)로 구성될 수 있다.
필름공급부(600)는 핫스태킹 공정 시에는 대상제품(10)에서 도피될 수 있어야 한다.
이를 위해서 필름공급부(600)는 하부유닛(100)에 설치될 수 있으며, 하부유닛(100)에 실린더 등으로 설치되어 전후로 움직일 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 핫스태킹 공정 시에는 하부유닛(100)에서 후진하여 빠져있다가, 핫스탬핑 공정 시에는 하부유닛(100)으로 전진할 수 있다.
또한, 필름공급부(600)에는 상하방향으로 움직일 수 있도록 실린더를 더 구비할 수 있다. 이는 핫스탬핑부(400)가 필름(601)과 대상제품(10)을 함께 가압할 때 균일하게 가압될 수 있도록 한다.
또한 상부유닛(200)과 하부유닛(100)은 지지부(500)에 의해 서로 연결될 수 있다. 지지부(500)는 하부유닛(100)의 상부에 상부유닛(200)이 위치하도록 위치를 잡아주면서 서로 지지해준다. 지지부(500)는 상부유닛(200)의 하강에 의해 압축될 수 있도록 실린더 형태로 구성될 수 있다.
그리고 상부유닛(200)과 하부유닛(100)에는 올바른 상부지그(210) 또는 하부지그(110)가 설치되어 있는지를 감지할 수 있는 센서가 설치될 수 있다.
이렇듯 본 발명의 일실시예에 따른 핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치는 핫스태킹 공정과 핫스탬핑 공정의 혼류 생산이 가능하게 해준다. 장치를 각각 별도로 구성하지 않아도 핫스탬핑부와 핫스태킹부의 교체만으로 각각의 공정을 수행할 있어 제조 생산성 향상 및 전용 설비에 따른 투자비를 절감할 수 있다.
또한, 핫스태킹 공정과 핫스탬핑 공정뿐만 아니라 열을 통한 가압타입의 다른 공정에도 장치를 적용할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.
10: 대상제품
100: 하부유닛
110: 하부지그
120: 안착부
200: 상부유닛
210: 상부지그
220: 히터부
230: 구동부
300: 핫스태킹부
310: 히터봉
400: 핫스탬핑부
410: 도장부
500: 지지부
600: 필름공급부
601: 필름
610: 이송장치

Claims (5)

  1. 대상제품에 필름을 인쇄하는 핫스탬핑과 서로 가체결된 복수의 대상제품을 접합하는 핫스태킹을 하나의 장치에서 수행할 수 있는 하이브리드 장치에 있어서,
    상기 대상제품이 안착되는 하부유닛;
    상기 하부유닛 상측에 배치되고, 핫스태킹부 또는 핫스탬핑부를 선택적으로 장착하여 상기 대상제품을 가압하는 상부유닛; 및
    상기 핫스탬핑부 장착 시 상기 대상제품과 상기 핫스탬핑부 사이에 필름을 공급하는 필름공급부; 를 포함하는,
    핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부유닛은, 상기 대상제품을 장착하는 하부지그와 상기 하부지그를 고정하는 안착부를 포함하는,
    핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부유닛은, 핫스태킹부 또는 핫스탬핑부를 장착하는 상부지그와 상기 상부지그에 설치되어 상기 핫스태킹부 또는 상기 핫스탬핑부에 열을 공급하는 히터부와 상기 상부지그를 상하로 이동시키는 구동부를 포함하는,
    핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 핫스탬핑부는 각인이 형성된 도장부로 구성되고 상기 필름을 상기 대상제품에 상기 각인의 형상으로 인쇄하는 것을 특징으로 하는,
    핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 핫스태킹부는 복수의 히터봉으로 구성되고 상기 대상제품을 가열하여 접합하는 것을 특징으로 하는,
    핫스태킹/핫스탬핑 하이브리드 장치.
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