自引导切割设备的制造方法
【专利摘要】本发明公开用于切割施加至汽车的车顶面板(30)的粘合剂膜(20)的自引导切割工具(100)，其中车顶面板通过包含焊接沟道的接合区域(32)连接到汽车的侧面板(31)，所述切割工具(100)包括：切割设备(6)；至少一个引导装置(2)，该至少一个引导装置(2)在接合区域(32)的焊接沟道上引导切割设备(6)；以及至少一个运输装置(3)，该至少一个运输装置(3)允许切割设备(6)在接合区域(32)的焊接沟道上移动。还提供使用切割工具将粘合剂膜施加至汽车的车顶面板的方法。
【专利说明】
自引导切割设备
技术领域
[0001] 本发明涉及用于切割施加至汽车的顶板的粘合剂膜的自引导切割设备。
【背景技术】
[0002] 最近在车辆的车身上使用不同颜色变得很流行，例如在汽车的车顶上具有黑色而 汽车的车身的剩余部分具有不同颜色。施加不同颜色需要两个相继的涂漆过程。在第一步 骤中，将第一漆层施加至车辆的整个车身。第一漆层必须在第二漆层可施加至第一漆层上 之前变干以便提供不同颜色的区域。此操作花费时间并且增加生产成本。因此，存在对于向 车辆的车身施加不同颜色的其它方法的需要。
[0003]已提出了使用可粘附于车辆的车身的相应部分的适当着色的聚合物膜。将此类膜 附接到汽车的车顶上创建了汽车车窗之间的一致连续区域的视觉印象。膜可具有高度光泽 来提供连续玻璃表面的印象。
[0004] 当将粘合剂膜施加至汽车的车顶时，膜可在它们施加至车顶之后被切割成期望形 状。在这种情况下，车顶的漆层可受到切割的损坏。当使用预切膜时，在制造条件下，尤其是 考虑到典型的制造公差，预切膜在汽车车顶上的精确定位很困难。
[0005] 因此，本发明的一个目标是提供切割工具，以及切割预附接到汽车车顶的粘合剂 聚合物膜而在切割膜时基本上不损坏汽车车顶的对应方法。本发明的另一个目标是提供容 易操作并且可容易适应不同汽车模型的切割工具。本发明的另一个目标是提供可在制造条 件下以合理成本可靠地使用的切割工具和对应的切割方法。
【发明内容】
[0006] 本文所述的自引导切割工具满足以上目标。切割工具适用于切割已施加至包含焊 接沟道的汽车的车顶面板的粘合剂膜。汽车通过组装各种部件制造而成。侧面板和车顶面 板单独制备并随后通常焊接接合。侧面板和车顶面板之间的接合区域在许多汽车类型中不 均等，但包含小的升高区域或者在多数情况下降低区域，常常称为"焊接沟道"。
[0007] 因此，在一个方面，提供用于切割施加至汽车的车顶面板30的粘合剂膜20的自引 导切割工具1〇〇,其中车顶面板通过包含焊接沟道的接合区域32连接到汽车的侧面板31，所 述切割工具1〇〇包括:切割设备6;至少一个引导装置2，该至少一个引导装置2在接合区域32 的焊接沟道上引导切割设备6;以及至少一个运输装置3，该至少一个运输装置3允许切割设 备6在接合区域32的焊接沟道上移动，其中引导装置2是机械的。
[0008] 在另一个方面，提供将粘合剂膜20施加至汽车的车顶面板30的方法，其中车顶面 板通过包含焊接沟道的接合区域32连接到汽车的侧面板31，该方法包括以下步骤
[0009] -将粘合剂膜20附接到汽车的车顶面板30，而不粘附粘合剂膜20的从车顶面板在 焊接沟道上朝向侧面板延伸的部分；
[0010] -通过使根据前述权利要求中任一项所述的切割工具100在焊接沟道上移动来切 掉粘合剂膜的未粘附部分。
【附图说明】
[0011] 图1为由根据本公开的切割工具的切割设备对汽车车顶上的粘合剂膜进行的切割 的示意图。
[0012] 图2为根据本公开的定位在汽车的侧面板和车顶面板之间的接合区域上的切割工 具的示意性截面图。
[0013] 图3A为根据本公开的自引导切割工具的一个实施方案的侧视示意图。
[0014] 图3B为根据本公开的切割工具的切割刀和其防护外壳的详细示意图。
[0015] 图3C为根据本公开的自引导切割工具的示意性底视图。
【具体实施方式】
[0016] 本发明提供用于切割附接到汽车的车顶面板的聚合物膜的自引导切割工具。
[0017] 汽车的车身包括前面板、后面板、侧面板以及车顶面板。在汽车的制造期间，侧面 板和车顶面板通过应用各种技术接合在一起，诸如电阻焊接、激光叠焊、激光焊接以及激光 钎焊。分别取决于侧面板和车顶面板的设计以及使用的接合技术，接合区域可表现出不同 的形状和几何结构。在一个实施方案中，侧面板和车顶面板被布置为形成包含沟形焊接线 的重叠接合区域。此区域被称为"车顶沟"或"焊接车顶沟"。两个面板例如通过电阻焊接接 合起来，导致沿着车顶面板的两侧在相应的侧面板和车顶面板之间的沟接合区域中行进的 接缝。通过激光焊接获得的焊接接缝通常具有比通过电阻焊接获得的焊接接缝光滑的表 面，由此使得一般优选激光焊接。
[0018] 当将膜施加至汽车的车顶时，常常期望沿着车顶沟切割膜。本发明的自引导切割 工具允许在车顶沟上或者在接近车顶沟的区域中切割膜。切割工具包含切割设备来切割 膜。切割工具可通过例如轮子的运输装置沿着车顶沟移动。切割工具可被构造成由此使得 运输装置可放置在汽车的车顶上。切割设备相对于车顶沟的位置由机械引导装置单独或结 合运输装置控制。引导装置可将切割工具能够移动地接合侧面板的一部分，并且允许切割 工具在平行于侧面板的方向上在车顶上移动。引导装置、运输装置以及切割设备被构造在 切割工具上，由此使得切割设备放置在限定位置中，即，在其中膜待被切割的位置。最便利 地，膜可在车顶沟上由本切割设备切割。
[0019] 为了切割膜，通常，将膜粘附到汽车的车顶，并且不将膜的位于车顶沟上并朝向侧 面板延伸的部分粘附到车顶并向上提升。可使用提升棒来将膜提起。随后切割工具与其切 割设备一起沿着待切割的线在膜上移动。这在图1中举例说明，现在参考图1。图1为位于汽 车的侧面板31和车顶面板30之间的接合区域32的示意截面图。图1中表示的接合区域32比 它的相邻部分低并且形成焊接车顶沟。粘合剂聚合物膜放置在车顶面板上并且它粘附到车 顶面板30但是保持在接合区域32上的升高位置中。膜由切割设备6切割。图1中表示的切割 设备与防护外壳一起示出，该防护外壳保护接合区域32的表面免受切割设备6的损坏。切割 沿着限定方向前进并且沿着那个方向由包含引导装置和运输装置的切割工具引导。
[0020]图1所示的接合区域的构造是其中升高区域位于侧面板部分31上的一个构造。然 而，其它构造存在，并且相应地切割工具还可应用到此类其它构造。例如，升高区域可以在 车顶面板侧上。还可存在两个升高区域，一个在侧面板部分31上并且另一个在车顶面板部 分30上。应用同一切割方法并且膜提升到它待被切掉的区域处。
[0021] 现在将通过参考附图更详细地描述切割工具。在图2中，示出定位在侧面板和车顶 面板之间的接合区域上的切割设备的截面图。图2中示出的接合区域成型为延伸到车顶面 板的车顶沟32,其中升高区域位于侧面板部分31上。接合区域的相反构造也是可能的，例如 其中升高区域不在接合区域的侧面板部分上而在车顶区域上的沟形状。在那种情况下，切 割工具的构造可与图2中示出的顺序相反。图2中的切割工具100包含主体部分1，引导装置2 和运输装置3附接到该主体部分1。在典型实施方案中，引导装置2是轮子，而且，还可使用其 中引导装置可以是橡胶或塑料唇缘或轨的其它实施方案。引导装置2被成型成由此使得它 可以能够移动地接合侧面板31或侧面板31的部分。接合可以是简单的接触。在引导装置2是 轮子的优选实施方案中，轮子可以是如图2中示出的角形或者它可具有添加到其的突出部。 在图2中，引导轮2具有适应于侧面板的形状的角部分。轮子2的角部分为由此使得轮子面向 切割工具主体1或侧面板31的内侧具有比相背对侧（即，背向侧面板的侧)小的直径。与图2 中的引导装置2相反的是运输装置3。最便利地，运输装置也是轮子。运输轮3可放置在车顶 面板上。在图2中示出的具体实施方案中，运输轮3是角形状。其被成型为接合车顶沟32的升 高部分。这通过以下实现:轮子的角形状，其中轮子的一侧具有比其相反侧小的直径;或者， 例如，向轮子添加突出到沟中的突出部。在图2中示出的实施方案中，运输轮3的面向侧面板 的内侧具有比其面向车顶面板的相背对侧小的直径，这在图2中示出的实施方案中通过轮 子3上的突出部实现。切割工具在放置在车顶沟上时现在由引导轮2和运输轮3保持在沟上 的适当位置中，并且可沿着车顶沟在从汽车的前向后的方向上滚动或者反之亦然。运输轮3 不必是如图2所示的角形状。它可以是规则的轮子并且可简单放置在车顶面板的平坦表面 上。由引导轮2提供的支撑可足以在接合区域上引导切割工具并且控制切割设备的位置。通 常，放置在侧面板的一部分上的引导轮2具有比运输轮3大的直径，如图2中还示出的。
[0022] 根据本公开的切割工具的引导和运输装置由不损坏漆表面的材料制成。通常，运 输装置和引导装置由弹性或柔性材料制成，诸如橡胶或塑料，类似聚酰胺。
[0023]在优选实施方案中，切割设备包含至少两个引导装置2和/或至少两个运输装置3， 优选地引导装置和运输装置均为轮子。图3A表示了这种实施方案。
[0024]图3A示出了切割滑架100的示意性侧视图。其包含两个运输装置(运输轮3)。与运 输轮3相反的是引导轮2。根据本公开，运输轮和引导轮可以在同一轴线上或者可以在不同 轴线上，并且还可独立连接到切割工具。至少运输轮能够旋转安装到切割工具的主体。优选 地，引导轮也能够旋转安装到切割工具的主体。在图3A中示出的实施方案中，切割工具包含 主体部分(la)，轮子能够通过两个轴线旋转安装到该主体部分(la)。
[0025] 根据本公开的切割工具包含至少一个切割设备。
[0026] 在图3A中表示的实施方案中，切割设备6包含在附接到切割工具的主体部分（la) 的外壳（lb)中。适用于切割聚合物膜的任何切割设备可用作根据本公开的切割设备。典型 示例包括固定刀和旋转刀片。切割设备可被机械驱动或电驱动。它可被远程控制。切割设备 可连接到升高待切割的膜的提升设备。冷却设备可存在来冷却切割设备。切割设备可定位 在合适的地方。例如，切割设备可定位在引导装置和运输装置之间，或者运输装置可定位在 切割设备和引导设备之间。切割设备可位于可相对于切割工具的主体变化定位的单独外壳 中。这样，切割工具可应用到不同几何结构。
[0027] 切割设备可部分地由防护外壳围绕，以便避免切割操作期间切割设备接触汽车的 表面并且阻止对汽车的损坏。图3A示出防护外壳8。防护外壳8可包含沟槽，刀或旋转刀片在 切割操作期间在该沟槽中行进，给刀或旋转刀片提供了另外的稳定性。图3A中举例说明的 切割设备是在如图3B和3C中示出的防护外壳8的沟槽中行进的旋转刀片。
[0028] 可以能够调节地提供运输装置、引导装置以及切割设备。这样，切割工具可应用到 不同车模型，并且运输装置和引导装置之间的距离可根据需要进行调整。而且，切割设备可 连接到切割工具的主体，由此使得它可放置在不同位置中。
[0029] 切割设备可以是用于手动使用的滑架，但还可以是自动化单元的一部分并且被电 驱动。例如，根据本公开的切割工具可以是部分组装线。这种组装线可包括:组装汽车，所述 组装汽车包含彼此结合的用于形成包含焊接沟道的接合区域32的车顶面板30和侧面板31， 用于将粘合剂膜20施加至车顶面板的单元，以及根据本公开的自引导切割工具100。
[0030] 切割工具可适应于切割用于向汽车提供防护涂层或颜色或其它装饰性产品的膜。 此类膜通常是粘合剂膜，包含一个或多个聚合物层以及至少一个粘合剂层。通常，粘合剂层 为压敏粘合剂。这意味着，粘合剂可施加至基底来提供粘合粘结而不需要增加的温度并且 简单地通过压力施加。典型粘合剂是丙烯酸酯基粘合剂，优选地不含溶剂粘合剂。典型聚合 物层包括聚氯乙烯聚合物、聚氨酯聚合物、聚烯烃聚合物及其组合。此类膜可以，例如，以商 品名SC0THCAL从3M公司（3M Company)商购获得。
[0031] 实施例1
[0032] 将从3M公司商购获得的se()teheal、K膜卷插入到引导棒中。随后将具有足以覆盖斯 柯达法比亚（SKODA FABIA)汽车的车顶面板的长度的一片Scot.e:he:al?膜从卷退绕，插入到 应用框架中并切掉。将离型衬垫从SeMdie，膜移除并且将膜放置在汽车的车顶面板上， 下降到车顶上并粘附到车顶面板的表面。不将Seoteheal 1膜的与汽车的车顶面板的边缘相 邻的部分粘附到车顶面板。随后将如图3A-3C中示出的自引导切割工具放置在车顶沟上，其 中引导轮放置在汽车的侧面板上并且在车顶沟上沿着车顶面板在从前向后的方向上移动 以便切掉未粘附的SeotdieaP膜。
【主权项】
1. 用于切割施加至汽车的车顶面板(30)的粘合剂膜(20)的自引导切割工具（100)，其 中所述车顶面板通过包含焊接沟道的接合区域(32)连接到所述汽车的侧面板(31)，所述切 割工具（I 00)包括:切割设备(6);至少一个引导装置(2)，所述至少一个引导装置(2)在所述 接合区域(32)的所述焊接沟道上引导所述切割设备(6);和至少一个运输装置(3)，所述至 少一个运输装置(3)允许所述切割设备(6)在所述接合区域(32)的所述焊接沟道上移动，其 中所述引导装置(2)是机械的。2. 根据权利要求1所述的自引导切割工具（100)，其中所述运输装置(3)是轮子。3. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，包括至少两个运输装置 ⑶。4. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述引导装置(2)是 轮子，所述轮子被构造成用于与所述侧面板（31)的一部分接合，并且允许所述切割工具 (100)沿着所述侧面板在从所述汽车的前部部分到后部部分的方向上移动或者反之亦然。5. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，包括至少两个引导装置 ⑵。6. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述切割设备(6)定 位在所述引导装置(2)和所述运输装置(3)之间。7. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述运输装置(3)定 位在切割设备(6)和所述引导装置(2)之间。8. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述切割设备(6)包 含选自固定刀片或旋转刀片的切割刀片。9. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，还包括防护外壳(9)，所 述防护外壳(9)围绕所述切割设备(6)的底部部分，以在所述切割设备(6)在所述车顶沟道 (32)上移动时阻止所述切割设备(6)接触所述车顶面板(30)。10. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述引导装置是轮 子(2)并且其中所述轮子包含角部分，由此使得面向所述切割工具（100)的所述侧具有比与 其相背对的所述侧小的直径。11. 根据前述权利要求中任一项所述的自引导切割工具（100)，其中所述运输装置(3) 是轮子，所述轮子被间隔并构造成由此使得它与所述焊接沟道(32)的升高区域接合。12. 所述自引导切割工具（100)，其中所述引导装置(2)和所述运输装置(3)是轮子，所 述轮子被构造并定位成由此使得所述引导装置(2)与所述侧面板(31)的一部分接合并且所 述运输装置(3)与所述焊接沟道(32)的升高区域接合。13. 所述自引导切割工具（100)，其中所述运输装置(3)是轮子，所述轮子包含角部分， 由此使得所述轮子的面向所述切割工具（100)的所述侧具有比与其相背对的所述侧不同的 直径。14. 一种组装线，包括:组装的汽车，所述组装的汽车包含彼此结合以形成包含焊接沟 道的接合区域(32)的车顶面板(30)和侧面板(31)，用于将粘合剂膜(20)施加至所述车顶面 板的单元，以及根据权利要求1至13中任一项所述的自引导切割工具(100)。15. 将粘合剂膜(20)施加至汽车的车顶面板(30)的方法，其中所述车顶面板通过包含 焊接沟道的接合区域(32)连接到所述汽车的侧面板(31)，所述方法包括以下步骤 -将所述粘合剂膜(20)附接到所述汽车的车顶面板(30)，但不粘附粘合剂膜(20)的从 所述车顶面板在所述焊接沟道上朝向所述侧面板延伸的部分； -通过使根据前述权利要求中任一项所述的切割工具（100)在所述焊接沟道上移动来 切掉所述粘合剂膜的未粘附部分。
【文档编号】B26D7/00GK105960312SQ201580006781
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月29日
【发明人】马丁·塞卡尼纳, 卢卡斯·马尔绍恩, 鲁道夫·梅莱齐内克, 皮特·卢德维克
【申请人】3M创新有限公司