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KR100836315B1 - 플라스틱 트렁크리드의 조립장치 및 방법 - Google Patents

플라스틱 트렁크리드의 조립장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치 및 방법에 관한 것으로서, 접합시간의 단축으로 생산성이 향상되고, 정확히 안착된 상태에서 접합되는바 제품간 치수산포가 감소하여 치수안정성이 향상되며, 일반적인 프레스기의 활용으로 별도의 시설 투자비없이 제품이 조립되는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명의 목적은 외부판넬이 안착되는 하형블록과 진공펌프에 의해 내부판넬이 고정되는 상형블록은 프레스기에 의해 이동 결합하고, 하형블록은 판넬에 도포된 접착제의 경화속도가 증가하도록 접착제 도포부에 발열로가 형성되며, 상형블록은 진공펌프와 연결되는 복수의 관로가 일체로 형성되는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치 및 방법의 제공으로 달성된다.
트렁크리드, 블록, 판넬, 진공펌프, 발열로, 접착제

Description

플라스틱 트렁크리드의 조립장치 및 방법{Assembly apparatus and method of plastic trunk lid}
도 1은 트렁크리드 조립체의 구성도,
도 2은 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 장착도,
도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 진공관로 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 온수관 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 가압 공정도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 상형블록 120 : 내부판넬
130 : 관로 140 : 진공펌프
150 : 진공홀 160 : 하형블록
170 : 외부판넬 200 : 발열로
본 발명은 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 프레스기에 상하형판넬과 동일한 구조의 블록을 장착하여 접착제에 의해 상하형판넬을 가압식으로 접합하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 트렁크는 승용 자동차의 후방에 위치하여 하물을 수납할 수 있는 공간으로서, 이 트렁크에는 도어의 역할을 하는 트렁크 리드(trunk lid)가 설치되는데, 이를 컴파트먼트 도어라고도 한다.
첨부한 도 1은 트렁크리드 조립체의 구성도이다.
이러한 트렁크룸을 개폐하는 뚜껑으로서 차체에 조립되는 트렁크리드 조립체는 도 1에 도시된 바와 같이 크게 트렁크리드 외부패널(11)과 트렁크리드내부패널(21)로 이루어진다.
이러한 트렁크 리드를 스틸 재료로 제작하는 경우 판넬을 성형한 후 헤밍다이(hemming die)를 이용하여 외판과 내판을 헤밍처리로 접합한다.
상기 헤밍공정은 외판위에 내판을 얹은 상태에서 외판의 가장자리부분을 접어서 내판을 덮어 고정시키는 방법이다.
이러한 공정을 위해서는 각 판넬을 받쳐주는 지지대 및 끝단을 접어주는 기구가 필요하다.
다만, 스틸 재료가 아닌 플라스틱 복합재료로 이루어진 트렁크 리드의 판넬을 상기 헤밍공정에 의해 접합하는 것이 불가능하여 접착제를 이용하여 접합하게 되는데, 이럴 경우 생산성 및 치수안정성 측면에서 문제가 될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 외부판넬이 안착되는 하형블록과 진공펌프에 의해 내부판넬이 고정되는 상형블록은 프레스기에 의해 이동 결합하고, 하형블록은 판넬에 도포된 접착제의 경화속도가 증가하도록 접착제 도포부에 발열로가 형성되며, 상형블록은 진공펌프와 연결되는 복수의 관로가 일체로 형성됨으로써, 접합시간의 단축으로 생산성이 향상되고, 정확히 안착된 상태에서 접합되는바 제품간 치수산포가 감소하여 치수안정성이 향상되며, 일반적인 프레스기의 활용으로 별도의 시설 투자비없이 제품이 조립되는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치에 있어서, 외부판넬이 안착되는 하형블록과; 상기 외부판넬과 접합하는 내부판넬이 고정되는 상형블록과; 상기 하형블록과 상형블록이 이동 결합하도록 장착되는 프레스기와; 상기 외부판넬 또는 내부판넬에 도포된 접착제의 경화속도가 증가하도록 상기 하형블록에 형성되는 발열로와; 상기 내부판넬이 상기 상형블록에 고정되도록 상형블록과 일체로 형성되는 복수의 관로와; 상기 복수의 관로에 연결되어 작동에 의해 진공상태를 제어하는 진공펌프로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 구현예로서, 상기 상형블록 및 하형블록은 서로 맞물리도록 각각 일측 중앙면에 양각의 볼록체와 음각의 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 다른 구현예로서, 상기 상형블록 및 하형블록은 서로 맞물리도록 각각 양측이 양각 및 음각 형상의 기둥이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 발열로는 온수관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 발열로는 전기열선으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 상형블록은 복수의 아이빔이 균등 간격으로 형성되고, 상기 프레스기는 이동측에 상기 아이빔과 수직 방향으로 결합하는 대형빔이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 플라스틱 트렁크리드의 조립 방법에 있어서, 외부판넬 또는 내부판넬의 가장자리에 접착제가 도포되는 단계와; 상기 외부판넬이 하형블록에 안착되는 단계와; 진공홀이 형성된 상기 내부판넬이 상형블록에 형성된 복수의 관로를 통해 진공펌프의 작동에 따라 상형블록에 고정되는 단계와; 프레스기에 장착된 상형블록의 하강으로 하형블록과 맞물려 내부판넬이 외부판넬에 접합하는 단계와; 하형블록에 형성된 발열로의 작동에 의해 접착제의 경화속도가 증가되어 내부판넬과 외부판넬이 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 외부판넬 및 내부판넬은 각각 하형블록 및 상형블록에 안착시 일정한 위치가 유지되도록 핀에 의해 고정되는 것을 특징으 로 한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 2은 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 장착도이고, 도 3은 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 진공관로 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 온수관 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치의 가압 공정도이다.
도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 상형블록(100)은 프레스기(110)의 이동측에 장착되고, 내부판넬(120)이 안착되도록 이 상형블록(100)의 상부에 복수의 관로(130)가 일체로 형성되어 진공펌프(140)와 연결된다.
또한, 상기 상형블록(100)에 안착되는 내부판넬(120)은 좌우에 각각 복수의 진공홀(150)이 형성되어 상형블록(100)의 관로(130)와 연결됨으로써, 양쪽 진공펌프(140)의 작동시 진공상태로 고정된다.
덧붙여, 상기 상형블록(100) 및 하형블록(160)은 서로 정확하게 맞물리도록 일반적인 프레스 금형과 동일한 방식으로 일측의 중앙면에 각각 양각 또는 음각 형상의 볼록체(300)와 오목홈(310)으로 이루어지고, 양측에 양각 또는 음각의 기둥(320, 330)이 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 상형블록(100) 및 하형블록(160)은 접착을 위한 압력이 높지 않기 때문에 알루미늄 또는 수지재로 제작 가능하고, NC 등을 이용한 기계가공이 바람직하다.
또한, 상하형블록(160)에 각 판넬을 안착시킨 후 서로 맞물리도록 하여 접합을 시키면 되는바 하형블록(160)에 안착된 외부판넬(170)의 경우 안착을 위해 얹어 주기만 하면 되지만, 상형블록(100)에 내부판넬(120)을 안착시키기 위해서는 별도의 방법이 필요하다.
따라서, 본 발명에서는 도 3에서 도시한 바와 같이 상형블록(100)의 가공면에 복수의의 관로(130)를 뚫어 진공펌프(140)와 연결시킴으로써, 진공펌프(140)의 작동에 의해 내부판넬(120)을 고정시킬 수 있도록 한다.
상기 하형블록(160)은 접착제가 도포되는 부위에 발열로(200)가 형성되어 접착제 경화속도가 높아짐으로써, 생산성의 향상이 이루어진다.
여기서, 접착제 도포부위의 발열로(200)는 도 4에서 도시한 바와 같이 화살표 방향으로 60~80℃의 온수를 순환시켜 온수관(200) 위의 접착면에 열을 가하는 구조로 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 그 이외에 상기 온수관(200)이 형성되는 접착제 도포부위에 전기열선이 형성되어 별도 전원에 의해 열이 가해지는 발열로(200)가 형성되는 것도 가능하다.
상기 외부판넬(170)과 내부판넬(120)의 접착력을 확보하기 위해서는 일정 압력의 가압이 필요하므로, 본 발명에서는 일반적인 기계식 프레스에서 쉽게 사용할 수 있도록 한다.
상기 외부판넬(170)이 안착되는 하형블록(160)의 경우 기계식 프레스기(110) 바닥면에 올려놓으면 되지만, 상형블록(100)의 경우 기계식 프레스기(110)의 이동측면의 크기 보다 큰 경우 균일한 접착력을 확보하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.
따라서, 프레스기(110)의 이동측보다 큰 상형블록(100)을 사용할 경우에 대비하여 도 5에서 도시한 바와 같이 상형블록(100)에 복수의 아이빔(220)이 균등 간격으로 장착되고, 프레스의 이동측에는 상형블록(100) 아이빔(220)의 수직방향으로 대형빔(210)이 장착되며, 볼트 등의 결합체를 이용하여 상기 아이빔(220)과 대형빔(210)이 서로 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상형블록(100) 및 하형블록(160)은 각각 내부판넬(120) 및 외부판넬(160)이 오차없이 안착되도록 판넬이 안착되는 면이 각 장착판넬의 음각 구조로 형성된다.
이하 상기에서 설명한 구성요소로 이루어진 본 발명의 조립 장치에 의해 플라스틱 트렁크 리드가 조립되는 과정을 상세히 설명한다.
우선, 작업대 상부에 외부판넬(170) 또는 내부판넬(120)을 위치시키고, 선택된 판넬의 테두리에 접착제를 도포한다.
여기서, 제품의 대량생산시 별도의 지그를 제작하여 상기 판넬을 장착하고, 접착제의 도포 역시 로봇을 이용한 자동화가 이루어지도록 한다.
덧붙여, 상기 접착제는 우수한 접착력을 가지면서 도장공정시 높은 온도를 견딜 수 있어야 하므로, 이액형 폴리우레탄계 구조용 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 외부판넬(170)은 하형블록(160)에서 일정한 위치가 유지되도록 핀(350)으로 고정시키고, 내부판넬(120)은 진공펌프(140)의 작동으로 관로(130)와 연결된 진공홀(150)에서 고정시킴으로써, 각 판넬은 대응되는 블록에 안착된다.
여기서, 내부판넬(120)도 외부판넬(170)과 마찬가지로 일정한 위치 유지를 위해 핀(350)으로 고정되는 것이 바람직하다.
다음으로, 프레스기(110)의 작동에 의해 상형블록(100)에 안착된 내부판넬(120)은 하형블록(160)에 안착된 외부판넬(170)과 접합한다.
여기서, 상형블록(100)과 하형블록(160)은 서로 맞물리도록 일측의 중앙면에 양음각의 볼록체(300)와 오목홈(310)이 형성되고, 양측에 양음각 기둥(320, 330)이 형성된다.
다음으로, 외부판넬(170) 또는 내부판넬(120)에 도포된 접착제에 의해 접합된 판넬은 하형블록(160)에 형성된 발열로(200)를 작동시켜 접착제의 경화속도를 증가시킴으로써, 빠른 시간내에 접합이 이루어지도록 한다.
여기서, 접합시 사용되는 접착제는 상온경화 타입 또는 고온경화 타입이 사용될 수 있는데, 상온경화 타입의 경우 일반적으로 이액형으로써 사용이 쉬운 반면 고가인 문제가 있고, 고온경화 타입의 경우 일반적으로 일액형으로써 저가로 대량 사용이 용이하긴 하지만 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 상온경화 타입은 온도를 가해주면 경화속도가 빨라지는 특성이 있는바, 접착제가 도포되는 부위의 하형블록(160)내에 온수관 또는 전기열선을 장착시켜 접착제 경화속도를 높이도록 한다.
이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 플라스틱 트렁크리드의 조립장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 플라스틱 트렁크리드의 판넬 조립시 접착제의 경화와 프레스의 가압에 의해 접합시간이 단축되어 생산성이 향상되고,
둘째, 블록에 판넬이 정확히 안착된 상태에서 접합되어 제품간 치수산포가 감소함으로써, 치수 안정성이 향상되고,
셋째, 기존의 프레스 방식을 활용함으로써 상하형 블록외에는 별도의 시설 투자비가 없어 공정비가 절감되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치에 있어서,
    외부판넬이 안착되는 하형블록과;
    상기 외부판넬과 접합하는 내부판넬이 고정되는 상형블록과;
    상기 하형블록과 상형블록이 이동 결합하도록 장착되는 프레스기와;
    상기 외부판넬 또는 내부판넬에 도포된 접착제의 경화속도가 증가하도록 상기 하형블록에 형성되는 발열로와;
    상기 내부판넬이 상기 상형블록에 고정되도록 상형블록과 일체로 형성되는 복수의 관로와;
    상기 복수의 관로에 연결되어 진공상태를 제어하는 진공펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 상형블록 및 하형블록은 서로 맞물리도록 각각 일측 중앙면에 양각의 볼록체와 음각의 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 상형블록 및 하형블록은 서로 맞물리도록 각각 양 측에 양각 및 음각 형상의 기둥이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 발열로는 온수관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 발열로는 전기열선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 상형블록은 복수의 아이빔이 균등 간격으로 형성되고, 상기 프레스기는 이동측에 상기 아이빔과 수직 방향으로 결합하는 대형빔이 형성되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 장치.
  7. 플라스틱 트렁크리드의 조립 방법에 있어서,
    외부판넬 또는 내부판넬의 가장자리에 접착제가 도포되는 단계와;
    상기 외부판넬이 하형블록에 안착되는 단계와;
    진공홀이 형성된 상기 내부판넬이 상형블록에 형성된 복수의 관로를 통해 진공펌프의 작동에 따라 상형블록에 고정되는 단계와;
    프레스기에 장착된 상형블록의 하강으로 하형블록과 맞물려 내부판넬이 외부판넬에 접합하는 단계와;
    하형블록에 형성된 발열로의 작동에 의해 접착제의 경화속도가 증가되어 내부판넬과 외부판넬이 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 외부판넬 및 내부판넬은 각각 하형블록 및 상형블록에 안착시 일정한 위치가 유지되도록 핀에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 트렁크리드의 조립 방법.
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