用於製造薄弱區、特別是用於氣囊出口孔的預定斷裂點的方法、部件和設備的製作方法

2023-04-29 04:49:46

專利名稱：用於製造薄弱區、特別是用於氣囊出口孔的預定斷裂點的方法、部件和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在承載部件中製造薄弱區、特別是用於氣囊 出口孔的預定斷裂點的方法，該承載部件在可視側上配備有裝飾材料， 特別是皮革裝飾，同樣還涉及相應加工的部件以及用於實現該方法的設 備。
背景技術：
由公開說明書DE 102 60 988 A1中已知一種基本的方法和部件。該 部件，例如用於機動車輛的儀錶盤，包括一個平面承載部件，它在其可 視側覆蓋有一層織物裝飾材料。為允許安裝在儀錶盤中的氣囊因事故而 被觸發時得以展開，並穿入車輛的乘客艙，該儀錶盤配備有從車輛內部 不可見的一個氣囊出口蓋，例如，該蓋是由在承載部件以及裝飾材料中 的一個U形的外圍薄弱線和一個鉸鏈區形成。展開的氣囊沿著該薄弱線 撕開氣囊出口蓋，所述氣囊出口蓋繞鉸鏈區樞轉，例如在擋風玻璃的方 向上朝上樞轉。在生產儀錶盤的過程中，首先通過雷射的方式將線性排 列的盲孔形式的一個薄弱的部分引入到該織物裝飾材料中，隨後通過引 入一個泡沫中間層而將其設置在承載部件上。然後在承載部件上製成一 個第二薄弱部分，它與裝飾材料的薄弱部分重合。
在公開說明書DE 199 44 371 Al中披露了一種方法，它通過用銑 刀來加工背面以在皮革裝飾中製造出看不見的預定斷裂點。即使採用這 種方法，該承載部件的弱化仍必須在施加了裝飾材料之後進行。
因此，在這兩種情況下，為了給相關的部件提供一個薄弱區，需 要兩個操作步驟，這兩個步驟在空間上和時間上是相互分離的。
另外，在公開說明書EP 0 991 551 Bl中披露了在由承載部件和裝飾材料組成的一個複合結構中生成一個弱化線的方法，其中高能量的 脈衝雷射照射該承載部件的背面並且在裝飾材料中以盲孔的方式去除 材料。這種方法是有效的，但是並不能對所有的裝飾材料(特別是織物 或皮革裝飾物)產生功能上和/或視覺上令人滿意的效果。發明內容本發明的目的是提供一種經濟的方法和一種適當的設備，用於在 由承載部件和熱敏裝飾材料組成的複合結構中引入弱化線。該目的是以一種基本的方法來實現的，該方法利用第一裝置在承 載部件上提供一個薄弱部分並利用另外的裝置通過該承載部件的薄弱 部分進行該裝飾材料的弱化，該承載部件的弱化和裝飾材料的弱化發生 在彼此接近的時間上，優選是在同一時間，即發生在一個加工周期之內。其結果是，有可能對於承載部件和裝飾材料的加工使用不同的方 法，這些方法對於承載部件和裝飾材料的不同材料分別地進行了優化， 並且這些方法是在同一地點無延遲地進行。承載部件中的弱化優選被配置為穿過該承載部件的至少一個開 口，並且特別是通過銑刀或雷射作為切削或去除材料的加工的結果而產 生。這個過程允許以相對簡單的手段對總體上較為厚壁的承載部件的快 速加工。自然也可以想到允許在承載部件的薄弱區保留一個壁，這個壁 在隨後裝飾材料的加工過程中很容易被穿透。然而，裝飾材料的弱化優選配置為進入該裝飾材料但並不完全穿 透所述裝飾材料的至少一個凹陷，例如配置為線性排列的盲孔。這並不 排除以下事實，即以特定的間隔提供具有微孔的凹陷，它們用來引導加工雷射器的操作。這些凹陷有利地是通過使用二氧化碳雷射器或鉺YAK 雷射器在裝飾材料的背面進行加工而產生。由於不使用雷射來加工承載 部件，它可以設計為充分低功率的，從而使投資成本顯著降低，並且將 盲孔燒穿以致達到裝飾材料的可視側的風險被降到最低。因此，該雷射可以被引導穿過所述用於通過切割或去除材料對承 載部件進行加工的工具，直至裝飾材料，所述工具特別是銑刀或者以上 所提到的另一雷射器。可替代地，可以考慮將雷射引導經過所述用於通過切削或去除材料來加工所述承載部件的工具，直至裝飾材料，所述工 具特別是銑刀或是另外的雷射器。根據本發明，待加工的部件可包括設置在承載部件和裝飾材料之 間的泡沫層，它使承載部件和裝飾材料相互連接並增強該部件的觸感。 在此情況下，有利的是引導該開口穿過承載部件直至該泡沫層中，同時 通過雷射器使該泡沫層以及裝飾材料的剩餘厚度被弱化。用於進行上述方法的設備優選具有用於操作切削工具的驅動裝 置、雷射源以及用來引導雷射進入切削工具的工作區的裝置。在此情況 下，例如，可由工業機器人沿著希望的薄弱區引導該切削工具，同時借 助柔性的光纖導體被引導的雷射束進行裝飾材料的弱化，這大致與承載 部件的加工同時進行。該切削工具可配置為帶有縱向孔的立銑刀，可引導雷射穿過這個 縱向孔至裝飾材料的背面上。另外，可以採用帶有割線狀孔的側銑刀， 可引導雷射束穿過這些割線狀孔。可替代地，提出引導雷射繞過切削工具到裝飾材料的背面上。另外，可以考慮用來進行根據本發明的方法的設備具第一雷射源 和第二雷射源，優選功率較低的第一雷射被引導至優選功率更大的第二 雷射的工作區域中。


附圖以舉例方式示意性地展示了本發明的不同實施方案。 在附圖中圖1示出根據本發明加工的用於機動車輛的儀錶盤的平面圖，圖2示出穿過儀錶盤與預定斷裂點橫向的一個截面A-A， 圖3示出通過使用根據本發明的第一設備在截面A-A生成該預定 斷裂點，圖4示出根據圖3和圖4沿著預定斷裂點的一個截面B-B，圖5示出使用不同的設備生成該預定斷裂點的截面B-B，圖6示出另一個設備在截面B-B加工預定斷裂點，圖7示出用於進行根據本發明的方法的、根據本發明的另一個設備。
具體實施方式
在圖1中展示的儀錶盤1在乘客側上配備了氣囊出口蓋2，它是由 外圍U形的預定斷裂點4形式的薄弱區3和鉸接區5所限定。該預定斷 裂點4和鉸接區5在機動車輛的內部看不見，這樣在氣囊展開之前，該 氣囊的出口蓋作為一個整體(除了SRS識別符)是看不見的。由圖2的截面可以看到，儀錶盤1包括相對厚壁的承載部件6，這 個承載部件是通過注射成型或者擠壓塑料製造的，它在車輛內部7的方 向上覆蓋了皮革裝飾件9形式的裝飾材料8。由聚氨酯泡沫製成的泡沫 層10位於皮革裝飾件9和承載部件6之間，它使皮革裝飾件9和承載 部件6相互連接。預定薄弱點4包括位於承載部件6中、開口 11的形式的第一薄弱 部分和第二薄弱部分，該第二薄弱部分包括在皮革裝飾件9中的盲孔形 式的凹陷12。這些開口 11延伸至泡沫層10之中。然而，這些凹陷12 不穿透皮革裝飾件9的可視表面，這樣從車輛內部7看不見預定斷裂點 14。如圖3所示，為了製造預定斷裂點4，沿著薄弱區3引導旋轉的立 銑刀13穿過承載部件6和泡沫層IO的一部分並在切割操作中去除那裡 的材料以便引入線性開口 11。該立銑刀13沿其縱向軸線配有孔14，在 銑削過程中，穿過該孔將脈衝雷射(雷射束15)引導向剩餘的泡沫層 10和皮革裝件飾9。隨著每一個脈衝，雷射蒸發掉泡沫層IO和皮革裝 飾件9上的材料以及在加工承載部件6時可能存在的碎末。同時，傳感 器16用來測量雷射束15穿透剩下的皮革裝飾9的橫截面照射的不斷增 加的強度，並且在凹陷12穿透到可視側之前或者在因皮革裝飾件9的 (相對低的)熱應力而引起的顏色交替變得可見之前關閉雷射器。由於氣囊出口蓋2到儀錶盤1其它部分上的連接需要一定的強度， 這些銑削開口 11被腹板(web) 17斷開，通過它們，該承載部件6直 接將氣囊出口蓋2連接到儀錶盤1上(圖4)。隨著立銑刀13以大約 50-100毫米/分的進給速度沿著預定斷裂點4而連續推進，所述立銑刀以特定的間隔從儀錶盤1上提升並且隨後再一次穿入承載部件中6。 同時承載部件6上沒有被加工的區域隨後就形成了腹板17。通過立銑刀13的推進(箭頭18)，在加工凹陷12的過程中脈衝激 光束15也照射在皮革裝飾件9上，且沿著預定斷裂點4有所偏移。因 此，這些凹陷12並不像根據圖4可見的沿著預定斷裂點4的截面中一 樣具有一個旋轉對稱輪廓，而是配置為鋸齒的形式。建議使用立銑刀 13，特別是為了生成弧形外圍薄弱區3，比如在氣囊出口蓋2的拐角的 區域中。如圖5所示，該加工也可藉助側銑刀19來進行，其中插入了割線 狀(secant-like)孔14。在側銑刀19的預定旋轉的位置上，雷射束 15能以一種與側銑刀同步的方式被引導穿過孔14直至皮革裝飾件9。 通過使用側銑刀19，優選產生在一條直線上延伸的預定斷裂點4。在圖6中示出在加工儀錶盤1的過程中的一個設備，其中雷射束 15被引導經過旋轉立銑刀13並且在皮革裝飾件9的方向上穿透已銑削 好的開口 11，在該實施方案中立銑刀13和雷射束15在箭頭18的方向 上向前移動相同的距離。原則上，自然也可以考慮在加工每個凹陷12 的過程中將雷射束15的位置固定，並且然後允許已經被移開的立銑刀 13被減速。如圖7可見，承載部件6的加工也可通過一個大功率的雷射(激 光束20)來進行。在該實施方案中，兩個雷射束15和20都在共同的 工作點上照射承載部件6並去除材料以便產生孔狀的開口 12。在已被 事先通過實驗確定的一個加工時段後，產生了開口 11，這樣大功率激 光束20被關閉，而皮革裝飾件9的加工僅通過開口 11由較小功率雷射 束15進行。自然也可以僅在通過較大功率雷射束20已經生成了開口 11時打開小功率雷射束15。也可以考慮操作彼此靠近的雷射束15和 20，大功率雷射束20加工承載部件6，同時較小功率雷射束15通過在 短時間之前已製成的開口 11來從皮革裝飾件9去除材料。附圖標記 1 儀錶盤2 氣囊出口蓋3 薄弱區4 預定斷裂點5 鉸接區6 承載部件7 車輛內部8 裝飾材料9 皮革裝飾件10 泡沫層11 開口12 凹陷13 立銑刀 14孔15 雷射束16 傳感器17 隔板18箭頭(切削工具的推進) 19側銑刀20 雷射束
權利要求
1.一種用於在承載部件(6)中產生薄弱區(3)的方法，特別是產生用於氣囊出口孔的預定斷裂點(4)，所述承載部件在可視側上配備有裝飾材料(8)，特別是皮革裝飾件(9)，其特徵在於，承載部件(6)使用第一裝置設置有薄弱部分，並且裝飾材料(8)的弱化是使用另外的裝置通過承載部件的所述薄弱部分進行的，承載部件的弱化和裝飾材料的弱化在時間上彼此接近地進行，優選同時進行。
2.權利要求1所述的方法，其特徵在於，承載部件(6)中的弱 化被配置為穿過承載部件(6)的至少一個開口 (11)。
3. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，承載部件 (6)的弱化是通過切割或去除材料的加工來進行的，特別是通過銑刀或者雷射器。
4. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，裝飾材料 (8)的弱化被配置為進入所述裝飾材料的至少一個凹陷(12)，但優選不完全穿透所述裝飾材料。
5. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，裝飾材料(8)中的 凹陷(12)被配置為線性排列的盲孔。
6. 如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，裝飾材料 (8)的弱化是通過使用雷射器、特別是二氧化碳(C02)雷射器或鉺YAK雷射器進行加工而進行的。
7. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，雷射被引導穿過所述 用於通過切削或去除材料來加工所述承載部件(6)的工具，直至裝飾 材料(8)，所述工具特別是銑刀或是另外的雷射器。
8. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，雷射被引導經過所述 用於通過切削或去除材料來加工所述承載部件(6)的工具，直至裝飾 材料(8)，所述工具特別是銑刀或是另外的雷射器。
9. 如權利要求2至8中任一項所述的方法，其特徵在於，開口 ( 11)被引導穿過承載部件(6)直至進入位於承載部件和裝飾材料(8)之間 的泡沫層(10)中。
10. —種部件，特別是用於機動車輛的內部包覆部件，具有承載 部件(6)，所述承載部件在可視側上配備有裝飾材料(8)，特別是皮革 裝飾件(9)，承載部件是根據以上權利要求中任一項所述的方法製造的。
11. 一種用於進行如權利要求6所述方法的裝置，具有用於操作 切割工具的驅動裝置、雷射源以及用於引導該雷射(雷射束15)進入 切割工具的工作區域的裝置。
12. 如權利要求ll所述的裝置，其特徵在於，切割工具被配置為 立銑刀(13)，所述立銑刀配有縱向孔，雷射(雷射束15)可被引導通 過所述孔。
13. 如權利要求ll所述的裝置，其特徵在於，切割工具被配置為 側銑刀(19)，所述側銑刀配有割線狀孔，雷射(雷射束15)可被引導 通過所述孔。
14. 如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，雷射(雷射束15) 可被引導經過切削工具。
15. —種用於進行權利要求6所述方法的裝置，具有第一和第二 雷射源、以及用來引導第一雷射(雷射束15)進入第二雷射(雷射束 20)的工作區域的裝置。
全文摘要
一種用於在承載部件(6)中產生薄弱區(3)的方法，特別是產生用於氣囊出口孔的預定斷裂點(4)，承載部件在可視側上配備有裝飾材料(8)，特別是皮革飾件(9)，承載部件(6)根據本發明使用第一裝置設置了薄弱部分，並且裝飾材料(8)的弱化是使用另外的裝置通過承載部件的所述薄弱部分進行的，承載部件的弱化和裝飾材料的弱化在時間上彼此接近地進行，優選同時進行。另外，本發明涉及用於進行該方法的一個部件和一個設備。
文檔編號B60R21/2165GK101309821SQ200680042761
公開日2008年11月19日 申請日期2006年10月20日 優先權日2005年11月18日
發明者D·倫納, H·哈尼施, M·利博特 申請人:詹森內控兩合公司