CN102874203B - 形成用于气囊门的预设断裂部的方法 - Google Patents

Abstract

一种形成用于气囊门的预设断裂部的方法，包括将仪表板定位在固定夹具上的步骤，并且在形成构成预设断裂部的槽之前由测量装置测量所述仪表板的基板的背面位置。当形成第一槽时，以所述固定夹具的定位表面的预先设定位置为基准来控制由加工装置形成的所述第一槽的深度，并且当由所述加工装置形成第二槽时，根据由所述测量装置测量到的所述基板的背面位置来进行校正，并且基于该校正数据来控制由所述加工装置形成的所述第二槽的深度。

Description

形成用于气囊门的预设断裂部的方法

技术领域

本发明涉及一种在车辆内饰构件中形成用于气囊门的预设断裂部的方法，所述车辆内饰构件由基板和覆盖该基板的表面的叠层材料构成，并且更具体地涉及一种在车辆内饰构件中形成用于气囊门的预设断裂部的方法，所述车辆内饰构件具有由形成在所述车辆内饰构件的背面上的槽限定的预设断裂部。

背景技术

如图5所示，在仪表板的位于车辆的乘客座椅前方的背侧上通常设置有气囊装置14。更具体地，在仪表板10上设置有气囊装置14的气囊门12，并且当激活气囊装置14时，气囊门12沿着预设断裂部16断裂从而被打开，允许气囊15朝向车辆驾驶室膨胀并且吹出。气囊门12的预设断裂部16是通过在构成仪表板10的基板20的背面上以预定的深度设置槽18而弱化的部分。因而，预设断裂部16不出现在仪表板10的表面上也不可见。

要求预设断裂部16在气囊装置14被激活时快速且确定地断裂。另一方面，在气囊装置14被激活之前的状态下，气囊门12形成仪表板10的一部分，并且要求预设断裂部16具有不会引起无意的断裂或变形的程度的结构强度。预设断裂部16的断裂容易性和强度由在形成槽18之后的基板20的厚度尺寸即基板的其余厚度（下文称为“剩余厚度”）限定。并且，为了保持预设断裂部16的断裂容易性与强度之间的平衡，需要精确地管理基板的剩余厚度。

形成预设断裂部16的方法的示例包括在将基板20成形为期望形状之后从基板20的背面侧以预定的深度切削以形成槽18的方法。在该方法中，预设断裂部16通过在使例如端铣刀等切削刀片沿着预定方向移动的同时，在放置并固定于固定夹具上的基板20中切削以形成具有预定深度的槽18来形成。在这种情况下，通过以适于形成为与基板20的表面形状一致的固定夹具的定位表面的位置数据为基准，控制切削刀片相对于固定夹具的定位表面的位置，来管理剩余厚度。

通常，如参见图5，仪表板10的基板20的表面由发泡层22和表层24覆盖（例如参见日本专利申请特开（公开）No.2008-290643）。该文献的气囊门12的预设断裂部16由未贯穿基板20的槽18和贯穿基板20及发泡层22并到达表层24的槽（未示出）构成。因为表层24通常比基板20柔软，所以槽的影响可能出现在表层24的表面上。因此，外观质量较大地受到表层的剩余厚度的影响。换句话说，对于在日本专利申请特开（公开）No.2008-290643中公开的气囊门12的预设断裂部16，需要精确地管理基板的剩余厚度和表层的剩余厚度的每个。

如上所述的叠层结构中的仪表板10具有发泡层22的厚度与基板20的厚度相比可能变化的缺点。因而，当发泡层22和表层24形成为叠层结构时，厚度方面的误差会累积，与基板20具有单层结构的仪表板相比，导致厚度精度下降。并且，在以固定夹具的定位表面为基准仅在基板20中切削以形成槽18的方法中，如果发泡层22和表层24的厚度尺寸小于设计尺寸，那么基板的剩余厚度会变大。此外，如果发泡层22和表层的厚度尺寸大于设计尺寸，那么基板的剩余厚度会变小。因而，不能够精度地管理基板的剩余厚度。

发明内容

鉴于在常规领域下的上述问题，本发明适当地解决这些问题，并且本发明的目的在于提供一种形成用于气囊门的预设断裂部的方法，其能够对应于车辆内饰构件的厚度尺寸的变化而精确地形成预设断裂部。

为了解决上述问题并且实现意定目的，本发明的方法是在车辆内饰构件中形成用于气囊门的预设断裂部，所述车辆内饰构件由基板和覆盖该基板的表面的叠层材料构成，其中所述预设断裂部包括以从所述基板的背面贯穿所述基板而到达所述叠层材料的方式形成的第一槽和仅形成在所述基板的背面中的第二槽，所述方法包括以下步骤：将所述车辆内饰构件定位为，使所述叠层材料的表面与以适于所述叠层材料的表面的方式形成的固定部件的定位表面接触；利用测量部件测量所述基板的背面的位置；以及利用加工部件形成所述第一槽和所述第二槽，其中当形成所述第一槽时，所述加工部件以所述固定部件的定位表面的预先设定位置为基准，控制所述第一槽的形成深度；当形成所述第二槽时，所述加工部件根据由所述测量部件测量到的所述基板的背面位置，控制所述第二槽的形成深度。

根据本发明的该方法，当形成贯穿基板而到达叠层材料的第一槽时，用于形成第一槽的深度通过将以适于所述叠层材料的表面的方式形成的定位表面的预先设定位置作为基准来进行控制。因而，即使在叠层材料的厚度尺寸存在误差的情况下，因此也能够保持由于形成的第一槽而产生的叠层材料的剩余厚度为恒定的。并且，当形成第二槽时，即使叠层材料的厚度尺寸存在变化，通过根据由测量部件测量到的基板的背面位置来控制用于形成第二槽的深度，也能够保持由于形成的第二槽而产生的基板的剩余厚度为恒定的。

在上面所述的本发明的方法中，加工部件根据由测量部件测量到的基板的背面位置来修正车辆内饰构件的厚度尺寸，并且然后以适于修正后的厚度尺寸的方式，以所述定位表面的位置为基准，控制所述第二槽的形成深度。因而，以适于车辆内饰构件的厚度尺寸的方式控制第二槽的形成深度，从而能够更精确地管理基板的剩余厚度。

并且，在本发明的方法中，测量部件测量所述槽的加工预期部位的多个点。因而，测量部件不是测量基板的整个背面，而是仅测量第二槽的加工预期部位的多个点，并且因此能够减少测量第二槽的形成预期部位所需要的时间。

此外，在本发明的方法中，加工部件在沿着所述预设断裂部的形成预期线移动的同时，连续地形成沿着所述形成预期线以混合方式存在的所述第一槽和所述第二槽。因而，因为在形成第一槽和第二槽之前由测量部件测量基板的背面位置，所以即使第一槽和第二槽沿着预设断裂部的形成预期线连续地形成，也不会发生等待由测量部件测量的情况，从而能够在短时间内形成预设断裂部。

如从上述所见，根据本发明的形成用于气囊门的预设断裂部的方法，能够对应于车辆内饰构件的发泡层和表层的厚度尺寸的变化，来精确地形成气囊门的预设断裂部。

附图说明

图1为表示设置有气囊门的仪表板的一部分的示意立体图；

图2为从仪表板的背侧表示本发明的实施例的气囊门的平面图；

图3为沿着图2的线3-3剖开的剖视图；

图4（a）、图4（b）和图4（c）为本发明的实施例的形成用于气囊门的预设断裂部的方法的工序图，其中图4（a）表示用测量部件执行测量的步骤，图4（b）表示由加工部件形成第一槽的步骤，以及图4（c）表示由加工部件形成第二槽的步骤；

图5为表示形成在车辆仪表板中的气囊门和气囊装置的剖视图。

具体实施方式

下文将参考附图借由优选实施例详细地描述根据本发明的形成用于气囊门的预设断裂部的方法。如图1所示，在所示实施例中，将对由预设断裂部32限定的气囊门30应用到仪表板10的情况给出描述。

如图1或图3所示，仪表板10是由基板20和覆盖该基板20的面向车辆驾驶室的一个表面的叠层材料21构成的多层结构。构成仪表板10的背面的基板20是通过借助注射成形等将例如聚丙烯或AGS等合成树脂材料成形为预定形状而获得的硬质构件，并且它担保了仪表板10的刚性。叠层材料21构成仪表板10的设计表面（或者外表面），并且由例如TPO（烯烃基弹性体）或PVC（氯乙烯）的软表层24以及设置在该表层24与基板20之间并且由例如聚氨酯或聚丙烯的泡沫制成的发泡层22构成。

如图1和图2所示，气囊门30是称为四门类型的门，其设计为在气囊装置被激活时在预设断裂部32处分成四个门板30a和30b来打开。预设断裂部32由以大约矩形的形状延伸的第一预设断裂线34和设置在该第一预设断裂线34内侧而划分邻接的门板30a和30b的第二预设断裂线36组成。并且，每个门板30a和30b设计来打开以便第一预设断裂线34的每个线用作铰接侧。第二预设断裂线36由在第一预设断裂线34内侧的中央处延伸的中央线36a和以V形状从该中央线36a的端部分支的分支线36b组成。而且，每个分支线36b连接到第一预设断裂线34的角部。换句话说，气囊门30分成为其间具有中央线36a的彼此邻接的两块梯形门板30a、以及由分支线36b包围的两块三角形门板30b。

如作为沿着图2的线3-3剖开的剖视图的图3放大所示，预设断裂部32包括以从基板20的背面贯穿基板20而到达叠层材料21的方式形成的第一槽38，并且它还包括仅形成在基板20的背面的第二槽40。第一槽38从基板20的背面侧到达发泡层22，并且设计为发泡层22的一部分以及表层24的全部保留在仪表板10的设计表面（或外表面）与第一槽38的底部之间。另一方面，形成第二槽40的部位设计为，基板20的一部分以及叠层材料21的全部保留在仪表板10的设计表面与第二槽40的底部之间。这样，气囊门30是不可见类型的，其中槽38和40仅朝向基板20的背侧打开，并且预设断裂部32不出现在仪表板10的面向车辆内部的设计表面上。并且，构成预设断裂部32的槽38和40沿着上述预设断裂线34和36断续地设置，并且邻接的槽38和40与槽30和40之间的一般部分设计为在气囊装置被激活时由槽38和40的断裂引导而断裂。此外，第一槽38和第二槽40以混合方式沿着预设断裂线34和36存在，并且在例如中央线36a和分支线36b互相交叉的部位等部位，基本上设置有上述槽38和40中的任意一个。如图2所示，第一槽38形成在当气囊装置被激活时通过被气囊按压而使预设断裂部32开始断裂的部位，即形成在中央线36a和分支线36b交叉的部位或者中央线36a的中央部位。

如图4（a）至图4（c）所示，用于形成第一槽30和第二槽40的加工装置包括用于固定（定位）仪表板10的固定（定位）夹具（固定或定位部件）42、设置在该固定夹具42上方用于加工（形成）槽38和40的加工部件44、以及用于测量基板20的背面的位置的测量部件46。

固定夹具42具有形成为适于仪表板10的设计表面的定位表面42a。固定夹具42能够将仪表板10保持为仪表板10的设计（或外）表面位于其定位表面42a上，并且仪表板10（基板20）的背面面向上（向外）。

加工部件44是三轴机械臂，其具有构造为沿着与固定夹具42的定位表面42a平行的X-Y轴方向（前后和左右方向）以及沿着Z轴方向（上下方向）移动的末端部，其中末端部相对于定位表面42a向前后（上下）移动，从而允许末端部相对于固定夹具42的定位表面42a沿着任何方向移动。末端部设置有端铣刀44a，端铣刀44a在其周面和端面处具有切削刀片。

因而，加工装置这样操作，加工部件44朝向定位表面42a下降，从而允许被旋转驱动的端铣刀44a切削进仪表板10的预定深度，以在仪表板10的背面上形成具有所需要形成深度的槽38和40。在加工装置中，在其控制部件48中预先设定例如定位表面42a的位置、作为仪表板10的基准的厚度尺寸、预设断裂部32（槽38和40）的平面形状、槽38和40的布置图案、槽38和40的加工顺序等设定数据，并且控制部件48根据该设定数据和测量部件46的测量结果控制加工部件44的操作。并且，作为定位表面42a的定位数据，优选地使用测量部件46测量到的数据。

加工装置的测量部件46设置在加工部件44的末端部附近，并且它面向保持在固定夹具42的定位表面42a上的基板20的背面。通过沿着X-Y轴方向移动加工部件44，测量部件46能够测量定位在固定夹具42的定位表面42a上的仪表板10（基板20）上的任何部位。测量部件46更具体地是激光测量设备，其设计为在由加工部件44形成槽38和40之前测量基板20的背面的位置。

接下来将随着时间的经过描述使用加工装置制造气囊门30的方法。

首先，将仪表板10定位为，设计（或外）表面抵接在或位于固定夹具42的定位表面42a上，并且仪表板10以其背面（其是设计表面或外表面的相对侧）面向加工部件44和测量部件46的状态固定在固定夹具42中。

接着，利用测量部件46测量仪表板10（基板20）的沿着Z轴（竖直）方向的背面位置。这里，在利用测量部件46的该测量步骤中，使加工部件44沿着X-Y轴方向移动，从而允许分别测量例如根据槽38和40的形成预期部位而预先设定的多个测量点（例如，大约10个点），并且将测量的各结果输入到控制部件48（参见图4（a））中。测量点设计为包括第二槽40的形成预期位置，并且对于基板20的背面中的第一槽38和第二槽40的形成预期位置，测量沿着Z轴方向的位置。并且，在每次每个仪表板10（或者新的仪表板10）定位在固定夹具42上时，执行所述测量步骤，并且实施下文描述的加工步骤以便适于每个单个仪表板10的厚度尺寸。

与测量点对应的定位表面42a的沿着Z轴方向的位置提前设定为已知值数据，并且因此通过在测量步骤中测量基板20的背面的位置，能够知道测量点处的仪表板10的实际厚度尺寸（测量厚度尺寸）。并且，提前设定仪表板10的作为设计等中的基准的厚度尺寸（基准厚度尺寸），并且因此能够发现基准厚度尺寸与测量厚度尺寸之间的任何误差。基于根据由测量部件38测量到的基板20的背面位置计算的测量厚度尺寸与基准厚度尺寸之间的误差，修正当形成第二槽40时的加工部件44沿着Z轴方向的操作数据。另一方面，当形成第一槽38时的加工部件44沿着Z轴方向的操作数据不根据由测量部件46测量到的基板20的背面位置来修正，而是将预先设定在控制部件48中的定位表面42a的沿着Z轴方向的位置数据用作基准。并且，测量步骤中的修正可以根据作为测量多个测量点的结果而获得的平均值或偏差来执行，或者可以对每个测量点执行修正。

在旋转地驱动端铣刀44a的同时，加工部件44在控制部件48的控制下在X-Y轴方向上沿着预定形成预期线移动。换句话说，加工部件44在第一槽38和第二槽40的形成预期位置相对于定位表面42a沿着Z轴方向前后（上下）移动，并且沿着X-Y轴方向移动，从而沿着预设断裂线34和36形成第一槽38和第二槽40。当形成槽38和槽40时，加工部件44沿着Z轴方向的前后（上下）移动基本上基于预先设定在控制部件48中的定位表面42a的沿着Z轴方向的位置控制，并且调节槽38和槽40的形成深度以便适于沿着X-Y轴方向弯曲的仪表板10的三维形状（参见图4（b）或图4（c））。

特别当形成第一槽38时，如图4（b）所示，加工部件44沿着Z轴方向的前后（上下）移动控制为，加工部件44的端铣刀44a的末端位置相对于提前设定在控制部件48中的定位表面42a的沿着Z轴方向的位置是恒定的。并且，加工部件44的端铣刀44a的末端位置控制为相对于定位表面42a是恒定的，从而使得能够允许第一槽38的底部与仪表板10的设计表面之间的叠层材料21的剩余厚度是恒定的。

与此相对，当形成第二槽40时，如图4（c）所示，加工部件44的端铣刀44a的末端位置控制为，相对于预先设定在控制部件48中的定位表面42a的Z轴方向的位置，根据上述由测量步骤修正的数据，而沿着Z轴方向前后（上下）移动。更具体地，当仪表板10的测量厚度尺寸比基准厚度尺寸厚（大）时，沿着远离定位表面42a的方向仅修正误差，并且当仪表板10的测量厚度尺寸比基准厚度尺寸薄（小）时，沿着靠近定位表面42a的方向仅修正误差。这样，加工部件44从仪表板10（基板20）的背面侧以一定的深度形成第二槽40，以允许由于所形成的第二槽40而产生的基板20的剩余厚度是恒定的。与由于注射成形而使尺寸精度相对良好的基板20相比，在仪表板10中，包括发泡层22的叠层材料21的尺寸精度较差，并且因此仪表板10的厚度尺寸的大部分误差来源于叠层材料21的精度本身。因而，当形成第二槽40时，通过修正加工部件44使得靠近或远离定位表面42a，从而即使在叠层材料21中存在误差，也能够使由加工部件44产生的基板20的形成深度为恒定的。换句话说，如果自基板20的背面起的第二槽40的形成深度是恒定的，那么由于如上所述基板20的尺寸精度是相对良好的，所以能够使第二槽40处的基板的剩余厚度是恒定的。

加工部件44沿着X-Y轴方向移动，以便于优选地以一笔画的方式描绘预设断裂部32的预设断裂线34和36，从而连续地形成沿着预设断裂线34和36以混合的方式存在的第一槽38和第二槽40。在本说明书中提到的术语“连续地”是指加工部件44沿着预设断裂线34和36在X-Y轴方向上移动期间的连续，并且包括邻接的槽38和40彼此间隔开以及邻接的槽38和40彼此相连。换句话说，仅形成一组槽38、40，并且然后形成另一组槽40、38，不允许加工部件44与预设断裂线34和36无关地移动，并且因此能够缩短形成预设断裂部32需要的时间。

这样，根据本发明的制造方法，即使在叠层材料21的厚度尺寸方面存在误差，也能够精确地管理由于所形成的第一槽38而产生的叠层材料21的剩余厚度，并且还能够精确地管理由于所形成的第二槽40而产生的基板的剩余厚度。并且，因为针对每个仪表板10实施由测量部件36进行的测量步骤，所以能够应对每个仪表板10的叠层材料21的厚度尺寸的变化。此外，不是基板20的整个背面由测量步骤46测量，而是仅测量槽38和40的形成预期部位的多个点，使得能够缩短测量需要的时间。并且，因为在形成第一槽38和第二槽40之前由测量部件46测量基板20的背面位置，所以即使沿着预设断裂部32的预设断裂线34和36连续地形成第一槽38和第二槽40，也不会发生等待用测量部件46测量的情况，使得能够在短时间内形成预设断裂部32。

本发明不限于上述的方法步骤，而是可以如下进行变更。

（1）本发明不限于仪表板，也可以应用于例如手套箱的盖或其他车辆内饰构件。

（2）叠层材料不限于具有多层结构的那些材料，而是也可以仅由表层形成。并且，发泡层可以构成为在表层与基板之间填充有泡沫，并且表层与发泡层可以是一体化的。

（3）加工部件可以是端铣刀、铣刀、热刀片、超声波切割机、或者是可以由自身切入到仪表板中以形成槽的冷刀。并且仪表板可以是由合成树脂材料形成以便其通过激光照射局部熔化而形成槽的面板。

（4）作为测量部件，可以采用利用例如激光、光或者无线电波、或者例如磁力等其他类型的非接触式距离测量装置。

Claims (5)

1.一种在车辆内饰构件中形成用于气囊门的预设断裂部的方法，所述车辆内饰构件由基板和覆盖该基板的表面的叠层材料构成，其中所述预设断裂部包括以从所述基板的背面贯穿所述基板而到达所述叠层材料的方式形成的第一槽和仅形成在所述基板的背面中的第二槽，所述方法包括以下步骤：

将所述车辆内饰构件定位为，使所述叠层材料的表面与以适于所述叠层材料的表面的方式形成的固定部件的定位表面接触；

利用测量部件测量所述基板的背面的位置；以及

利用加工部件形成所述第一槽和所述第二槽，其中

当形成所述第一槽时，所述加工部件以所述固定部件的定位表面的预先设定位置为基准，控制所述第一槽的形成深度；

当形成所述第二槽时，所述加工部件根据由所述测量部件测量到的所述基板的背面位置，控制所述第二槽的形成深度。

2.根据权利要求1所述的形成用于气囊门的预设断裂部的方法，其中所述加工部件根据由所述测量部件测量到的所述基板的背面位置，修正所述车辆内饰构件的厚度尺寸，并以适于修正后的厚度尺寸的方式，以所述定位表面的位置为基准，控制所述第二槽的形成深度。

3.根据权利要求1所述的形成用于气囊门的预设断裂部的方法，其中所述测量部件测量所述槽的加工预期部位的多个点。

4.根据权利要求1所述的形成用于气囊门的预设断裂部的方法，其中所述加工部件在沿着所述预设断裂部的形成预期线移动的同时，连续地形成沿着所述形成预期线以混合方式存在的所述第一槽和所述第二槽。

5.根据权利要求2所述的形成用于气囊门的预设断裂部的方法，其中所述测量部件测量所述槽的加工预期部位的多个点。