WO2020040342A1 - 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치 - Google Patents

가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a skin paper feeding device for a thermoforming machine having a variable pin, and more particularly, in a process of heating the skin paper bonded to various substrates such as a door trim, an IP (instrument panel), a dash board, a headliner, and the like.
  • the present invention relates to a skin forming apparatus for a thermoforming machine having a variable pin that realizes a variable position of a fixing pin supporting a lower portion of an edge portion of the skin.
  • Thermoforming machine is a device used to manufacture automobile interior materials. It is used for automobile door trims, instrument panels, dashboards, headliners, carpets and luggage boards. In particular, various techniques have been developed that are used to bond the skin to the substrate surface of a door trim of an automobile or an instrument panel.
  • a door trim or an instrument panel of an automobile is formed by placing a hard substrate formed in a predetermined shape in a molding apparatus on a lower mold and placing a heated skin paper on the heating apparatus on it, and then lowering the upper mold and pressing them together to form a mold. .
  • the size of the skin paper is determined according to the size of the substrate.
  • the skin is heated and stretched by the heating device, the size of the skin is increased. If the device supporting the skin is fixed below, the skin that is stretched by heating cannot be utilized, and the skin exceeds the size of the substrate. The paper is discarded as scrap. In general, the skin is expensive, so the more the skin is discarded, the higher the manufacturing cost. In addition, when the size of the epidermis increases, it sags downward, making it difficult to uniformly heat the entire epidermis, and wrinkles occur in the epidermis during molding, resulting in defective products.
  • a device for varying clamps provided along the edges of the skin paper is used to stretch the skin paper stretched by heat.
  • the device for varying the clamp clamps one side of the edge of the skin in a bundle, the loose skin can be stretched in both directions. It is impossible to uniformly stretch the entire surface of the stretched skin, and thus, the effect of reducing the skin is low, and it is difficult to improve the quality of the molded product due to the uneven stretching of the whole skin.
  • the skin feeder for thermoforming machine has the structure that the skin is fixed to the clamp and moves throughout the feeding process, so there is a possibility of interference between the components that clamp and transfer the skin. There was a problem falling, there was a problem that the device configuration to prevent this is complicated.
  • the present invention is to improve the problem of the prior art, the entire surface of the epidermis by allowing the fixing pin for supporting the epidermis from the lower side to be fixed in a horizontal arrangement state in response to the deflection or size change of the epidermis due to heating
  • the parts are kept flat and heated evenly, and the entire surface of the skin is uniformly stretched to improve the quality of the molded product and reduce the fabric, and generate interference between components in the process of clamping and conveying the skin.
  • the object of the present invention is to provide a skin feeder for a thermoforming machine with a new type of variable fins that can be prevented to increase the driving stability and efficiency of the device and to simplify the device configuration to improve durability and reduce manufacturing costs. .
  • the present invention is a skin paper supply device for thermoforming machine for bonding the skin paper to the substrate, a plurality of fixing pins disposed perpendicular to the edge portion of the skin paper
  • a variable position pin fixing unit which supports the skin paper received from the outside and fixes it in a horizontal arrangement state, and moves each fixing pin in response to a deflection or size change of the skin paper by heating
  • a skin paper heating unit arranged at a setting position to heat the skin paper fixed to the position variable pin fixing unit;
  • a controller for controlling the operation of the position-variable pin fixing unit and the skin heating unit.
  • the variable position pin fixing unit has a structure in which a fixed number of fixed pins are linearly arranged at the left and right widthwise edge portions of the skin paper. It may include a row of left and right fixing pin lines, and may include two rows of front and rear fixing pin lines of a structure in which a predetermined number of fixing pins are arranged linearly in front and rear longitudinal edge portions of the skin paper. It may be provided with a fixed pin line and a front and rear fixed pin line.
  • the position variable pin fixing unit in the skin forming device for a thermoforming machine having a variable pin according to the present invention as described above, is made of a structure in which a plurality of stick joints are joined by a hinge, the stick joint in an X shape Link members for fixing the fixing pins to the crossing portions; And a link member actuator for inducing a link movement of the link member corresponding to a deflection or a change in size of the skin paper by heating to increase the separation distance between each of the fixing pins.
  • An operation control signal of the link member actuator corresponding to the amount of deflection or the size change may be generated to control the operation of the link member actuator.
  • variable position pin fixing unit further includes a deflection amount detection sensor for detecting the current deflection amount of the skin paper
  • the controller may include: a first memory unit configured to temporarily receive an amount of skin current deflection from the deflection detection sensor; A second memory unit configured to receive and store an operation control signal of the link member actuator; The amount of skin current deflection that is temporarily stored in the first memory unit and the operation control signal stored in the second memory unit is received, and the amount of skin current deflection accumulated in chronological order by interlocking the current and amount of the operation control signal.
  • a big data storage unit for generating the operation control signal history information and making the database into big data;
  • a big data analysis unit for analyzing the big data of the skin current deflection amount-operation control signal history information stored in the big data storage unit to calculate an optimum motion control signal of the actuator for the link member corresponding to the skin deflection amount;
  • an actuator control unit which receives the optimum operation control signal from the big data analysis unit, generates an operation control signal of the link member actuator, and transmits the generated operation control signal to the link member actuator.
  • a skin forming apparatus for a thermoforming machine having a variable pin has a fixed pin for supporting a lower portion of an edge portion of a skin in a process of heating the skin adhered to a substrate such as a door trim or an instrument panel. Since the fixing pin is also moved to the outside in response to the deflection or size change of the skin due to heating, the entire surface of the skin is uniformly heated while maintaining a flat state without sagging, and the entire surface of the skin is uniform. Stretching improves the quality of the molded product, there is an effect that the fabric is reduced.
  • the present invention has a structure in which the position-variable pin fixing unit is disposed below the skin paper, and the loading step clamp unit or the molding step clamp unit is disposed on the top of the skin paper, so that interference between components is generated in the process of clamping and transferring the skin paper. This prevents the driving stability and efficiency of the device is increased, the configuration of the device is simplified to improve the durability, and the manufacturing cost is reduced.
  • FIG. 1 is a basic block diagram of a skin paper supplying device for a thermoforming machine having a variable pin according to the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a loading stage clamp unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of a loading stage clamp unit according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 (a) to (c) is a fixed pin arrangement in the position variable pin fixing unit according to an embodiment of the present invention
  • variable-position pin fixing unit is a view for showing the configuration of the variable-position pin fixing unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view for showing a link member of the variable-position pin fixing unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a molding step clamp unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view of a forming step clamp unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 9 exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.
  • those skilled in the art can easily know from a general door trim, an instrument panel, a substrate, a skin, a thermoforming machine, a skin feeding device for a thermoforming machine, a clamp, a heater, a link member, and a deflection detection sensor. Illustrations and references to possible configurations and acts have been simplified or omitted.
  • detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.
  • the present invention relates to a skin sheet supplying device (1) for a thermoforming machine for adhering the skin (A) to a substrate (a) such as a door trim, an instrument panel, a dash board, a headliner, etc. of a vehicle
  • the skin paper feeding device 1 for a thermoforming machine having a variable pin includes a loading stage clamp unit 100, a variable position pin fixing unit 200, a skin paper heating unit 300, Molding step consists of a clamp unit 400, a configuration including a controller (500).
  • the loading stage clamp unit 100 clamps the skin A in a horizontally arranged state according to the first clamping signal, and waits, and moves the skin A forward by the forward movement according to the first forward movement signal. After the transfer, the device unclamps the skin A according to the first unclamping signal, and returns to the original position by the backward movement according to the first reverse movement signal.
  • the loading stage clamp unit 100 may be configured to include a loading stage clamp moving rail 110, a loading stage clamp 120, the actuator for loading stage clamp 140 as shown in Figs. .
  • the loading step clamp moving rail 110 is installed in a location area where the loading step clamp unit 100 and the variable position pin fixing unit 200 are disposed to induce the movement of the loading step clamp 120.
  • the loading stage clamp unit 100 may allow a pair of loading stage clamp moving rails 110 to be disposed in parallel in the left and right width directions w.
  • the loading step clamp 120 is a loading step clamp moving rail 110 is fixed to be movable
  • the loading step clamp unit 100 is a set number of loading step clamps on the left and right widthwise edge portions of the skin (A) ( Two rows of left and right loading stage clamp lines 130a and 130b of 120 are linearly arranged, or a predetermined number of loading stage clamps 120 are formed at front and rear longitudinal edge portions of the skin A.
  • FIG. May be such that the front and rear loading stage clamp lines 130c and 130d of two rows of linearly arranged structures are formed.
  • the loading stage clamp unit 100 may allow two rows of left and right loading stage clamp lines 130a and 130b and two rows of front and rear loading stage clamp lines 130c and 130d to form a rectangular frame.
  • the loading step clamp actuator 140 is an actuator for allowing the loading step clamp 120 to move back and forth along the loading step clamp moving rail 110.
  • the variable position pin fixing unit 200 is composed of a plurality of fixing pins 210 disposed perpendicular to the edge portion of the skin A, and lowers the skin A received from the loading stage clamp unit 100. To be held in a horizontal arrangement.
  • the variable-position pin fixing unit 200 to move each of the fixing pins 210 to the outside in response to the deflection or size change of the skin (A) by heating.
  • Position variable pin fixing unit 200 according to an embodiment of the present invention for this purpose as shown in Figure 4 (a) of the number of fixing pins 210 set on the left and right width direction (w) edge portion of the skin (A)
  • the two rows of right and left fixing pin lines 220a and 220b of the linearly arranged structure are formed, or as shown in (b) of FIG. 4, at the front and rear longitudinal direction d edge portions of the skin paper A.
  • Two sets of front and rear fixing pin lines 220c and 220d of a structure in which a predetermined number of fixing pins 210 are linearly arranged may be formed.
  • the variable position pin fixing unit 200 may include both left and right fixing pin lines 220a and 220b and front and rear fixing pin lines 220c and 220d as shown in FIG.
  • variable position pin fixing unit 200 is a guide rail 230, a link member 240, a link member actuator 250, a guide rail actuator 260 as shown in FIG. It consists of a configuration that includes.
  • the guide rail 230 is a rail to which the lower end of each fixing pin 210 is movably fixed.
  • a pair of guide rails 230 corresponding to two rows of left and right fixing pin lines 220a and 220b may be formed, and a pair of guide rails corresponding to two rows of front and rear fixing pin lines 220c and 220d may be formed. ) May be formed.
  • the link member 240 has a structure in which a plurality of stick joints 241 are coupled by a hinge 242 as shown in FIG. 6, and each of the fixing pins is formed at a portion where the stick joints 241 intersect in an X shape.
  • the 210 is fixed.
  • the link member actuator 250 is an actuator that induces a link movement of the link member 240 corresponding to the deflection or size change of the skin paper A by heating, thereby increasing the separation distance between the respective fixing pins 210. .
  • variable position pin fixing unit 200 includes a deflection amount detection sensor 260 that detects the current deflection amount of the skin A as shown in FIG. 5.
  • the deflection detection sensor 260 transmits the current amount of deflection of the skin to the controller 500 in real time.
  • the skin paper heating unit 300 is disposed at a set position and heats the skin paper A fixed to the variable position pin fixing unit 200.
  • the skin heating unit 300 may be formed of a plate heater 310 horizontally disposed under the skin paper A fixed to the variable position pin fixing unit 200 as shown in FIG. 5.
  • the molding step clamp unit 400 clamps the skin A fixed to the position-variable pin fixing unit 200 by the backward movement and the clamping operation according to the second reverse movement signal and the second clamping signal, and then the second forward movement. It is a device that transfers the skin A to the front by a set distance in the forward movement according to the movement signal to the molding apparatus (C) of the thermoforming machine (B).
  • the molding step clamp unit 400 may be configured to include a molding step clamp moving rail 410, a molding step clamp 420, a molding step clamp actuator 430, as shown in Figs. .
  • the molding step clamp moving rail 410 is installed in a location area where the molding step clamp unit 400 and the variable position pin fixing unit 200 are disposed to induce the movement of the molding step clamp 420.
  • the molding step clamp unit 400 may allow a pair of molding step clamp moving rails 410 to be disposed in parallel in the left and right width directions (w).
  • the molding step clamp 420 is a molding step clamp moving rail 410 is fixed to be movable
  • the molding step clamp unit 400 is a predetermined number of molding step clamps on the left and right widthwise edge portions of the skin (A)
  • Two rows of left and right molding step clamp lines 420a and 420b having a structure in which the 420 is linearly arranged are formed, or a predetermined number of molding step clamps 420 are formed at the front and rear longitudinal edges of the skin paper A.
  • Two rows of front and rear molding step clamp lines 420c and 420d of linearly arranged structure may be formed.
  • the molding step clamp unit 400 may allow two rows of left and right molding step clamp lines 420a and 420b and two rows of front and rear molding step clamp lines 420c and 420d to form a rectangular frame.
  • the molding step clamp actuator 430 is an actuator for causing the molding step clamp 420 to move forward and backward along the molding step clamp moving rail 410.
  • the controller 500 controls the operation of the loading stage clamp unit 100, the variable position pin fixing unit 200, the skin heating unit 300, and the molding stage clamp unit 400.
  • the controller 500 according to the embodiment of the present invention includes the first memory unit 510, the second memory unit 520, the big data storage unit 530, the big data analysis unit 540, and the like. It consists of a configuration including the actuator control unit 550.
  • the first memory unit 510 is a unit for receiving the current amount of skin deflection from the deflection amount detection sensor 260 and temporarily storing it, and the second memory unit 520 receives an operation control signal of the link member actuator 250.
  • the unit to store.
  • the big data storage unit 530 receives the current amount of deflection of the skin paper temporarily stored in the first memory unit 510 and an operation control signal stored in the second memory unit 520. Epidermis current deflection-operation control signal history information accumulated in chronological order by interlocking signals is generated and databased as big data.
  • the big data analysis unit 540 analyzes the big data of the skin surface current deflection amount-operation control signal history information stored in the big data storage unit 530 to optimally operate the actuator 250 for the link member corresponding to the skin deflection amount.
  • the control signal is calculated.
  • the optimal operation control signal calculated as described above replaces the existing operation control signal of the controller 500.
  • the big data analysis unit 540 calculates the optimum motion control signal through a process of evaluating the adequacy of the motion control signal at the immediately previous time based on the difference between the current deflection of the skin at the previous time and the current deflection at the next time. can do.
  • the actuator control unit 550 receives the optimum operation control signal from the big data analysis unit 540 and generates an operation control signal of the actuator 250 for the link member and transmits the operation control signal to the actuator 250 for the link member.
  • the skin paper supply device 1 for a thermoforming machine having a variable pin is a fixing pin 210 for supporting the skin paper (A) from the lower side to be fixed in a horizontal arrangement state Because it moves in response to the size change of the skin paper (A), the entire surface of the skin paper (A) is uniformly heated and at the same time the entire surface of the skin paper (A) is uniformly stretched without the occurrence of wrinkles, so the quality of the molded product Improvement and fabric reduction are aimed at.
  • thermopile paper supplying device 1 having a variable pin is provided with a position-definable pin fixing unit 200 disposed on the lower surface of the skin A, and on the upper surface of the skin A. Since the loading stage clamp unit 100 or the molding stage clamp unit 400 are arranged, the interference between components is prevented in the process of clamping and conveying the skin A, thereby increasing driving stability and efficiency of the device. In addition, the device configuration is simplified, durability is improved, and manufacturing cost is reduced.

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Abstract

본 발명은 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치는 도어트림 기재에 접착되는 표피지가 가열되는 공정에서 표피지의 가장자리 부위 하부를 지지하는 고정핀을 위치가변형으로 구현하여 가열에 의한 표피지의 크기 변화에 대응하여 고정핀도 이동시킴으로써 표피지 전체부위가 균일하게 가열되는 동시에 주름의 발생없이 표피지 전체부위가 균일하게 스트레칭되어 성형제품의 품질향상과 원단의 절감이 도모되는 한편, 표피지를 클램핑하고 이송시키는 과정에서 구성요소 간 간섭의 발생이 방지되어 장치의 구동 안정성과 효율이 증대되며, 장치구성도 단순화되어 내구성의 향상과 제조원가의 절감이 도모되는 기술적 특징을 갖는다.

Description

가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치
본 발명은 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 도어트림, IP(인스트루먼트 패널), 대시 보드, 헤드라이너 등의 각종 기재에 접착되는 표피지가 가열되는 공정에서 표피지의 가장자리 부위 하부를 지지하는 고정핀의 위치를 가변형으로 구현한 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에 관한 것이다.
열성형기(Thermo forming machine)는 자동차의 내장재를 제조하는 데 사용되는 장치로 자동차의 도어트림, 인스트루먼트 패널, 대시 보드, 헤드라이너, 카페트, 러기지보드등에 사용된다. 특히, 자동차의 도어트림(Door trim)이나 인스트루먼트 패널의 기재 표면에 표피지를 접합시키는 데 사용되는 다양한 기술들이 개발되어 왔다.
일반적으로 자동차의 도어트림이나 인스트루먼트 패널은 성형장치에서 소정형태로 성형된 경질의 기재를 하금형 위에 올려놓고 그 위에 히팅 장치에서 가열된 표피지를 올려놓은 후 상금형을 하강시켜서 서로 압착하여 성형하게 된다. 그리고, 표피지의 크기는 기재의 크기에 따라 결정된다.
그러나, 히팅 장치에 의해 표피지가 가열되어 늘어나면 표피지의 크기가 커지는데, 표피지를 하부에서 지지하는 장치가 고정되어 있으면, 가열에 의해 늘어난 표피지를 활용하지 못하게 되고, 기재의 크기를 초과하는 표피지는 스크랩으로 버려지게 된다. 보통, 표피지는 금액이 비싸므로, 버려지는 표피지가 많아지면 그 만큼 제조단가가 상승하게 된다. 또한, 표피지의 크기가 늘어나게 되면 하측으로 처지게 되어 표피재 전체를 균일하게 가열하기가 어렵고, 성형시 표피지에 주름이 발생되어 불량품이 된다.
따라서, 종래에도 열에 의해 늘어난 표피지를 스트레칭하기 위하여 표피지의 테두리를 따라 설치되는 클램프를 가변하는 장치가 사용되고 있다. 그러나, 상기 클램프를 가변하는 장치는 표피지의 가장자리 한면을 한묶음으로 클램핑하기 때문에 느슨해진 표피지를 양 방향으로는 스트레칭해 줄 수 있으나, 양 방향에 직각 방향으로의 스트레칭 즉, 각 클램프 간의 간격 조정이 불가능하여 늘어난 표피지 전면을 균일하게 스트레칭하는 것은 불가능하며, 이에 따라 표피지를 절감하는 효과가 낮고, 표피지 전체의 불균일한 스트레칭으로 인하여 성형제품의 품질 고급화도 어렵다.
이와 같은 열성형기용 표피지 공급장치와 관련하여 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0837314호 "진공성형기용 표피지 공급장치", 등록번호 제10-1205878호 "이동클램프를 구비한 열성형기용 표피지 공급 장치", 등록번호 제10-1334869호 "가변클램프를 구비한 열성형기용 표피지 공급 장치" 등이 출원된 바 있다.
그러나 이와 같은 열성형기용 표피지 공급장치는 공급과정 전체에 걸쳐 표피지가 클램프에 고정되어 이동하는 구조임에 따라 표피지를 클램핑하고 이송시키는 구성요소 간 간섭의 발생할 가능성이 있어 장치의 구동 안정성과 효율이 떨어지는 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위한 장치구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 표피지를 하측에서 지지하여 수평 배치 상태로 고정시키는 고정핀이 가열에 의한 표피지의 처짐이나 크기 변화에 대응하여 바깥쪽으로 이동하도록 함으로써 표피지 전체부위가 처짐없이 평평한 상태를 유지하여 균일하게 가열되는 동시에 표피지 전체부위가 균일하게 스트레칭되어 성형제품의 품질향상과 원단의 절감이 도모되고, 표피지를 클램핑하고 이송시키는 과정에서 구성요소 간 간섭의 발생이 방지되어 장치의 구동 안정성과 효율이 증대되며, 장치구성도 단순화되어 내구성의 향상과 제조원가의 절감이 도모되는 새로운 형태의 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 기재에 표피지를 접착시키기 위한 열성형기용 표피지 공급장치에 있어서, 상기 표피지의 가장자리 부위에 수직으로 배치되는 복수의 고정핀으로 이루어지고, 외부로부터 전달받은 상기 표피지를 하측에서 지지하여 수평 배치 상태로 고정시키며, 가열에 의한 상기 표피지의 처짐 또는 크기 변화에 대응하여 각각의 고정핀이 이동하는 위치가변형 핀 고정유닛; 설정위치에 배치되어 상기 위치가변형 핀 고정유닛에 고정된 상기 표피지를 가열시키는 표피지 히팅유닛; 및 상기 위치가변형 핀 고정유닛, 표피지 히팅유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에서 상기 위치가변형 핀 고정유닛은, 상기 표피지의 좌우측 폭방향 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀이 선형으로 배치된 구조의 2열의 좌우방 고정핀 라인을 포함할 수도 있고, 상기 표피지의 전후측 길이방향 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀이 선형으로 배치된 구조의 2열의 전후방 고정핀 라인을 포함할 수도 있으며, 상기 좌우방 고정핀 라인과 전후방 고정핀 라인을 모두 구비할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에서 상기 위치가변형 핀 고정유닛은, 다수개의 스틱관절이 힌지에 의해 결합된 구조로 이루어지고, 상기 스틱관절이 X자 형상으로 교차하는 부위에 각각의 상기 고정핀을 고정시키는 링크부재; 가열에 의한 상기 표피지의 처짐 또는 크기 변화에 대응하는 상기 링크부재의 링크운동을 유도하여 각각의 상기 고정핀 간 이격거리를 증대시키는 링크부재용 액추에이터;를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 표피지의 처짐량 또는 크기 변화량에 대응하는 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 생성하여 상기 링크부재용 액추에이터의 동작을 제어할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에서 상기 위치가변형 핀 고정유닛은 상기 표피지의 현재 처짐량을 검출하는 처짐량 검출센서를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 처짐량 검출센서로부터 표피지 현재 처짐량을 입력받아 임시 저장하는 제1메모리유닛; 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 전달받아 저장하는 제2메모리유닛; 상기 제1메모리유닛에 임시 저장된 표피지 현재 처짐량과 상기 제2메모리유닛에 저장된 동작제어신호를 전달받고, 동일 시점의 표피지 현재 처짐량과 동작제어신호를 서로 연동시켜 시간순으로 누적시킨 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보를 생성하여 빅데이터로 데이터베이스화하는 빅데이터 저장유닛; 상기 빅데이터 저장유닛에 저장된 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보의 빅데이터를 분석하여 표피지 현재 처짐량에 대응하는 상기 링크부재용 액추에이터의 최적 동작제어신호를 산출하는 빅데이터 분석유닛; 및 상기 빅데이터 분석유닛로부터 최적 동작제어신호를 전달받아 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 생성하여 상기 링크부재용 액추에이터로 전달하는 액추에이터 제어유닛;을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치에 의하면, 도어트림이나 인스트루먼트 패널 등의 기재에 접착되는 표피지가 가열되는 공정에서 표피지의 가장자리 부위 하부를 지지하는 고정핀이 위치가변형으로 구성되어 가열에 의한 표피지의 처짐이나 크기 변화에 대응하여 고정핀도 바깥쪽으로 이동되는 구조이므로, 표피지 전체부위가 처짐없이 평평한 상태를 유지하여 균일하게 가열되는 동시에 표피지 전체부위가 균일하게 스트레칭되어 성형제품의 품질이 향상되고, 원단이 절감되는 효과가 있다. 또한 본 발명은 표피지 하부에 위치가변형 핀 고정유닛이 배치되고, 표피지 상부에 로딩단계 클램프 유닛이나 성형단계 클램프 유닛이 배치되는 구조이므로, 표피지를 클램핑하고 이송시키는 과정에서 구성요소 간 간섭의 발생이 방지되어 장치의 구동 안정성과 효율이 증대되고, 장치구성도 단순화되어 내구성이 향상되며, 제조원가가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치의 기본 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로딩단계 클램프 유닛의 구성 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로딩단계 클램프 유닛의 평면도;
도 4의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛에서의 고정핀 배치 구성도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛을 구성을 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛의 링크부재를 보여주기위한 도면;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 성형단계 클램프 유닛의 구성 블록도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 성형단계 클램프 유닛의 평면도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러의 구성 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 도어트림, 인스트루먼트 패널, 기재, 표피지, 열성형기, 열성형기용 표피지 공급장치, 클램프, 히터, 링크부재, 처짐량 검출센서 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명은 차량의 도어트림, 인스트루먼트 패널, 대시 보드, 헤드라이너 등의 기재(a)에 표피지(A)를 접착시키기 위한 열성형기용 표피지 공급장치(1)에 관한 기술로서, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치(1)는 도 1에서와 같이 로딩단계 클램프 유닛(100), 위치가변형 핀 고정유닛(200), 표피지 히팅유닛(300), 성형단계 클램프 유닛(400), 컨트롤러(500)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
로딩단계 클램프 유닛(100)은 제1클램핑신호에 따라 표피지(A)를 수평 배치 상태로 클램핑하여 대기시키고, 제1전진이동신호에 따른 전진이동으로 표피지(A)를 전방으로 설정거리만큼 이송시킨 후 제1언클램핑신호에 따라 표피지(A)를 언클램핑하는 한편, 제1후진이동신호에 따른 후진이동으로 원위치로 복귀하는 장치이다. 이를 위하여 로딩단계 클램프 유닛(100)은 도 2와 도 3에서와 같이 로딩단계 클램프 이동레일(110), 로딩단계 클램프(120), 로딩단계 클램프용 액추에이터(140)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
로딩단계 클램프 이동레일(110)은 로딩단계 클램프 유닛(100)과 위치가변형 핀 고정유닛(200)이 배치된 위치영역에 설치되어 로딩단계 클램프(120)의 이동을 유도하게 된다. 로딩단계 클램프 유닛(100)은 좌우측 폭방향(w)으로 한쌍의 로딩단계 클램프 이동레일(110)이 평행 배치되도록 할 수 있다.
로딩단계 클램프(120)는 로딩단계 클램프 이동레일(110)이 이동가능하게 고정되는 것으로, 로딩단계 클램프 유닛(100)은 표피지(A)의 좌우측 폭방향 가장자리 부위에 설정개수의 로딩단계 클램프(120)가 선형으로 배치된 구조의 2열의 좌우방 로딩단계 클램프 라인(130a)(130b)이 형성되도록 하거나, 표피지(A)의 전후측 길이방향방향 가장자리 부위에 설정개수의 로딩단계 클램프(120)가 선형으로 배치된 구조의 2열의 전후방 로딩단계 클램프 라인(130c)(130d)이 형성되도록 할 수 있다. 또한 로딩단계 클램프 유닛(100)은 2열의 좌우방 로딩단계 클램프 라인(130a)(130b)과 2열의 전후방 로딩단계 클램프 라인(130c)(130d)이 직사각형 프레임을 이루도록 할 수도 있다.
로딩단계 클램프용 액추에이터(140)는 로딩단계 클램프(120)가 로딩단계 클램프 이동레일(110)을 따라 전후진 이동되도록 하는 액추에이터이다.
위치가변형 핀 고정유닛(200)은 표피지(A)의 가장자리 부위에 수직으로 배치되는 복수의 고정핀(210)으로 이루어지는 것으로, 로딩단계 클램프 유닛(100)로부터 전달받은 표피지(A)를 하측에서 지지하여 수평 배치 상태로 고정시킨다. 특히 위치가변형 핀 고정유닛(200)은 가열에 의한 표피지(A)의 처짐이나 크기 변화에 대응하여 각각의 고정핀(210)이 바깥쪽으로 이동하도록 한다. 이를 통해 표피지(A)가 당겨지면서 표피지 전체부위가 처짐없이 평평한 상태를 유지하여 균일하게 가열되는 동시에 표피지 전체부위가 균일하게 스트레칭되어 성형제품의 품질향상과 원단의 절감이 도모될 수 있게 된다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛(200)은 도 4의 (a)에서와 같이 표피지(A)의 좌우측 폭방향(w) 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀(210)이 선형으로 배치된 구조의 2열의 좌우방 고정핀 라인(220a)(220b)이 형성되도록 하거나, 도 4의 (b)에서와 같이 표피지(A)의 전후측 길이방향(d) 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀(210)이 선형으로 배치된 구조의 2열의 전후방 고정핀 라인(220c)(220d)이 형성되도록 할 수 있다. 또한 위치가변형 핀 고정유닛(200)은 도 4의 (c)에서와 같이 좌우방 고정핀 라인(220a)(220b)과 전후방 고정핀 라인(220c)(220d)를 모두 구비할 수도 있다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛(200)은 도 5에서와 같이 안내레일(230), 링크부재(240), 링크부재용 액추에이터(250), 안내레일용 액추에이터(260)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
안내레일(230)은 각각의 고정핀(210)의 하단부위가 이동가능하게 고정되는 레일이다. 2열의 좌우방 고정핀 라인(220a)(220b)에 대응하는 한쌍의 안내레일(230)이 형성될 수도 있고, 2열의 전후방 고정핀 라인(220c)(220d)에 대응하는 한쌍의 안내레일(230)이 형성될 수도 있다.
링크부재(240)는 도 6에서와 같이 다수개의 스틱관절(241)이 힌지(242)에 의해 결합된 구조로 이루어지는 것으로, 스틱관절(241)이 X자 형상으로 교차하는 부위에 각각의 고정핀(210)을 고정시키게 된다. 이와 같은 링크부재(240)의 상세 구성과 관련하여 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1334869호 "가변클램프를 구비한 열성형기용 표피지 공급 장치"에 개시되어 있는 수평링크부재와 수직링크부재의 구성을 참조할 수 있다.
링크부재용 액추에이터(250)는 가열에 의한 표피지(A)의 처짐이나 크기 변화에 대응하는 링크부재(240)의 링크운동을 유도하여 각각의 고정핀(210) 간 이격거리를 증대시키는 액추에이터이다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 위치가변형 핀 고정유닛(200)은 도 5에서와 같이 표피지(A)의 현재 처짐량을 검출하는 처짐량 검출센서(260)를 구비한다. 처짐량 검출센서(260)는 표피지 현재 처짐량을 컨트롤러(500)로 실시간으로 전달하게 된다.
표피지 히팅유닛(300)은 설정위치에 배치되어 위치가변형 핀 고정유닛(200)에 고정된 표피지(A)를 가열시킨다. 이와 같은 표피지 히팅유닛(300)은 도 5에서와 같이 위치가변형 핀 고정유닛(200)에 고정된 표피지(A) 하측에 수평하게 배치되는 판형 히터(310)로 이루어질 수 있다.
성형단계 클램프 유닛(400)은 제2후진이동신호와 제2클램핑신호에 따른 후진이동 및 클램핑동작으로 위치가변형 핀 고정유닛(200)에 고정된 표피지(A)를 클램핑한 후, 제2전진이동신호에 따른 전진이동으로 표피지(A)를 전방으로 설정거리만큼 이송시켜 열성형기(B)의 성형장치(C)로 전달하는 장치이다. 이를 위하여 성형단계 클램프 유닛(400)은 도 7과 도 8에서와 같이 성형단계 클램프 이동레일(410), 성형단계 클램프(420), 성형단계 클램프용 액추에이터(430)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
성형단계 클램프 이동레일(410)은 성형단계 클램프 유닛(400)과 위치가변형 핀 고정유닛(200)이 배치된 위치영역에 설치되어 성형단계 클램프(420)의 이동을 유도하게 된다. 성형단계 클램프 유닛(400)은 좌우측 폭방향(w)으로 한쌍의 성형단계 클램프 이동레일(410)이 평행 배치되도록 할 수 있다.
성형단계 클램프(420)는 성형단계 클램프 이동레일(410)이 이동가능하게 고정되는 것으로, 성형단계 클램프 유닛(400)은 표피지(A)의 좌우측 폭방향 가장자리 부위에 설정개수의 성형단계 클램프(420)가 선형으로 배치된 구조의 2열의 좌우방 성형단계 클램프 라인(420a)(420b)이 형성되도록 하거나, 표피지(A)의 전후측 길이방향방향 가장자리 부위에 설정개수의 성형단계 클램프(420)가 선형으로 배치된 구조의 2열의 전후방 성형단계 클램프 라인(420c)(420d)이 형성되도록 할 수 있다. 또한 성형단계 클램프 유닛(400)은 2열의 좌우방 성형단계 클램프 라인(420a)(420b)과 2열의 전후방 성형단계 클램프 라인(420c)(420d)이 직사각형 프레임을 이루도록 할 수도 있다.
성형단계 클램프용 액추에이터(430)는 성형단계 클램프(420)가 성형단계 클램프 이동레일(410)을 따라 전후진 이동되도록 하는 액추에이터이다.
컨트롤러(500)는 로딩단계 클램프 유닛(100), 위치가변형 핀 고정유닛(200), 표피지 히팅유닛(300), 성형단계 클램프 유닛(400)의 동작을 제어하게 된다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤러(500)는 도 9에서와 같이 제1메모리유닛(510), 제2메모리유닛(520), 빅데이터 저장유닛(530), 빅데이터 분석유닛(540), 액추에이터 제어유닛(550)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
제1메모리유닛(510)은 처짐량 검출센서(260)로부터 표피지 현재 처짐량을 입력받아 임시 저장하는 유닛이고, 제2메모리유닛(520)은 링크부재용 액추에이터(250)의 동작제어신호를 전달받아 저장하는 유닛이다.
빅데이터 저장유닛(530)은 제1메모리유닛(510)에 임시 저장된 표피지 현재 처짐량과 제2메모리유닛(520)에 저장된 동작제어신호를 전달받는 것으로, 동일 시점의 표피지 현재 처짐량과 동작제어신호를 서로 연동시켜 시간순으로 누적시킨 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보를 생성하여 빅데이터로 데이터베이스화하게 된다.
빅데이터 분석유닛(540)은 빅데이터 저장유닛(530)에 저장된 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보의 빅데이터를 분석하여 표피지 현재 처짐량에 대응하는 링크부재용 액추에이터(250)의 최적 동작제어신호를 산출하게 된다. 이와 같이 산출되는 최적 동작제어신호가 컨트롤러(500)의 기존 동작제어신호를 대체하게 된다. 이와 같은 빅데이터 분석유닛(540)은 직전 시점의 표피지 현재 처짐량과 그 다음 시점의 표피지 현재 처짐량의 차이값으로 직전 시점의 동작제어신호의 적절성을 평가하는 프로세스를 통해 최적 동작제어신호를 산출할 수 있다.
액추에이터 제어유닛(550)은 빅데이터 분석유닛(540)로부터 최적 동작제어신호를 전달받아 링크부재용 액추에이터(250)의 동작제어신호를 생성하여 링크부재용 액추에이터(250)로 전달하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치(1)는 표피지(A)를 하측에서 지지하여 수평 배치 상태로 고정시키는 고정핀(210)이 가열에 의한 표피지(A)의 크기 변화에 대응하여 이동하도록 하므로, 표피지(A) 전체부위가 균일하게 가열되는 동시에 주름의 발생없이 표피지(A) 전체부위가 균일하게 스트레칭되어 성형제품의 품질향상과 원단의 절감이 도모된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치(1)는 표피지(A) 하부에 위치가변형 핀 고정유닛(200)이 배치되고, 표피지(A) 상부에 로딩단계 클램프 유닛(100)이나 성형단계 클램프 유닛(400)이 배치되는 구조이므로, 표피지(A)를 클램핑하고 이송시키는 과정에서 구성요소 간 간섭의 발생이 방지되어 장치의 구동 안정성과 효율이 증대되고, 장치구성도 단순화되어 내구성이 향상되며, 제조원가가 절감된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 기재에 표피지를 접착시키기 위한 열성형기용 표피지 공급장치에 있어서,
    상기 표피지의 가장자리 부위에 수직으로 배치되는 복수의 고정핀으로 이루어지고, 외부로부터 전달받은 상기 표피지를 하측에서 지지하여 수평 배치 상태로 고정시키며, 가열에 의한 상기 표피지의 처짐 또는 크기 변화에 대응하여 각각의 고정핀이 이동하는 위치가변형 핀 고정유닛;
    설정위치에 배치되어 상기 위치가변형 핀 고정유닛에 고정된 상기 표피지를 가열시키는 표피지 히팅유닛; 및
    상기 위치가변형 핀 고정유닛, 표피지 히팅유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치가변형 핀 고정유닛은,
    상기 표피지의 좌우측 폭방향 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀이 선형으로 배치된 구조의 2열의 좌우방 고정핀 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 위치가변형 핀 고정유닛은,
    상기 표피지의 전후측 길이방향 가장자리 부위에 설정개수의 고정핀이 선형으로 배치된 구조의 2열의 전후방 고정핀 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 위치가변형 핀 고정유닛은,
    다수개의 스틱관절이 힌지에 의해 결합된 구조로 이루어지고, 상기 스틱관절이 X자 형상으로 교차하는 부위에 각각의 상기 고정핀을 고정시키는 링크부재;
    가열에 의한 상기 표피지의 처짐 또는 크기 변화에 대응하는 상기 링크부재의 링크운동을 유도하여 각각의 상기 고정핀 간 이격거리를 증대시키는 링크부재용 액추에이터;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 표피지의 처짐량 또는 크기 변화량에 대응하는 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 생성하여 상기 링크부재용 액추에이터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 위치가변형 핀 고정유닛은 상기 표피지의 현재 처짐량을 검출하는 처짐량 검출센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 처짐량 검출센서로부터 표피지 현재 처짐량을 입력받아 임시 저장하는 제1메모리유닛; 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 전달받아 저장하는 제2메모리유닛; 상기 제1메모리유닛에 임시 저장된 표피지 현재 처짐량과 상기 제2메모리유닛에 저장된 동작제어신호를 전달받고, 동일 시점의 표피지 현재 처짐량과 동작제어신호를 서로 연동시켜 시간순으로 누적시킨 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보를 생성하여 빅데이터로 데이터베이스화하는 빅데이터 저장유닛;
    상기 빅데이터 저장유닛에 저장된 표피지 현재 처짐량-동작제어신호 이력정보의 빅데이터를 분석하여 표피지 현재 처짐량에 대응하는 상기 링크부재용 액추에이터의 최적 동작제어신호를 산출하는 빅데이터 분석유닛; 및
    상기 빅데이터 분석유닛로부터 최적 동작제어신호를 전달받아 상기 링크부재용 액추에이터의 동작제어신호를 생성하여 상기 링크부재용 액추에이터로 전달하는 액추에이터 제어유닛;을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 핀을 구비한 열성형기용 표피지 공급장치.
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