KR100320225B1 - A Method for Manufacturing and Analyzing Tires Using Fluorescent Ink and Apparatus Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 형광잉크를 이용한 타이어의 제조 및 분석방법과 이를 위한 장치에 관한 것으로, 자외선 센서에 감지될 수 있는 형광물질을 포함한 잉크를 그린타이어의 외관에 간단히 도포함으로써, 가류공정에서는 그린타이어를 투입할 때 그린타이어는 일정한 부위가 동일한 방향을 향한 채로 투입될 수 한편, 완성된 타이어의 균일성을 분석할 때에는 상기 형광잉크의 도포부분이 시작점으로 인식되면서 일정간격으로 신호를 받아들여 수치나 파형으로 분석할 수 있게 하고, 이로써 품질향상을 도모함과 더불어, 불필요한 수작업이 생략되어 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a method for manufacturing and analyzing a tire using a fluorescent ink, and an apparatus therefor, by simply applying an ink containing a fluorescent material that can be detected by an ultraviolet sensor to the exterior of a green tire, thereby injecting green tires in a vulcanization process. Green tires can be introduced with a certain part facing the same direction. Meanwhile, when analyzing the uniformity of the finished tire, the coated part of the fluorescent ink is recognized as a starting point, and the signal is received at a predetermined interval and is converted into a numerical value or waveform. This makes it possible to improve the quality and improve productivity by eliminating unnecessary manual work.
Description
본 발명은 자외선 센서에 감지될 수 있는 형광물질을 포함한 잉크를 그린타이어의 외관에 도포함으로써, 가류공정에 그린타이어를 투입할 때 투입방향을 일정하게 조정할 수 있는 한편, 완성된 타이어의 균일성(uniformity)을 분석할 때 상기 형광잉크의 도포부분이 시작점으로 인식되어 수치나 파형으로 품질을 분석할 수 있도록 된 형광잉크를 이용한 타이어의 제조 및 분석방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 타이어의 제조 및 분석방법을 이행하는 데에 사용될 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention by applying the ink containing the fluorescent material that can be detected by the ultraviolet sensor to the appearance of the green tire, it is possible to adjust the input direction constantly when the green tire is put into the vulcanization process, while uniformity of the finished tire ( The present invention relates to a method for manufacturing and analyzing tires using a fluorescent ink, in which the coated portion of the fluorescent ink is recognized as a starting point when analyzing uniformity, so that quality can be analyzed by numerical value or waveform. The present invention also relates to an apparatus that can be used to implement the method of manufacturing and analyzing the tire.
이미 알려진 바와 같이, 차량은 타이어에 의해 지탱되고 타이어의 회전으로 주행되는 것이기 때문에, 진동 및 소음을 줄여 승차감을 좋게 하기 위해서는 타이어의 원주상의 형태가 아주 균일한 것이 바람직하다. 타이어가 원주상으로 균일하다는 것(uniformity)의 기준은 외경과 일정한 찌그러짐에 대한 반력의 편차를 측정함으로써 얻어지는데, 통상 반경방향의 반력과 이의 원주상 변화(RFV;Radial Force Variation)와, 측방향의 반력과 이의 원주상의 변화(LFV;Lateral Force Variation) 및, 전후방향의 반력과 이의 원주상 변화(TFV)를 측정한다. 또한, 타이어의 진행방향에 관계되어 발생하는 횡방향의 힘의 성분(conicity)과, 타이어의 진행방향에 대해 방향이 좌우로 변하는 횡방향으로의 힘의 성분을 측정하기도 한다.As is already known, since the vehicle is supported by the tire and is driven by the rotation of the tire, it is preferable that the circumferential shape of the tire is very uniform in order to reduce vibration and noise and to improve ride comfort. The criterion for the uniformity of the circumference of the tire is obtained by measuring the deviation of the reaction force against the outer diameter and constant warpage, which is usually the radial reaction force and its circumferential change (RFV; The reaction force of and its circumferential change (LFV; Lateral Force Variation), the reaction force in the front and rear direction and its circumferential change (TFV) are measured. Moreover, the component of the transverse force which arises with respect to the advancing direction of a tire, and the component of the force in the transverse direction whose direction changes to the left and right with respect to the advancing direction of a tire are also measured.
한편, 타이어의 균일성을 높여 품질을 향상시키기 위해서는, 가류공정에 그린타이어가 투입될 때 이 그린타이어의 중심을 정확히 맞추면서 그린타이어의 일정한 부분이 동일한 방향을 향한 채로 고정되어야 하지만, 종래에는 반제품들이 서로 접합되어 성형된 그린타이어를 반제품 접합부(joint)의 구분없이 임의의 각도나 방향으로 투입하거나, 임의의 부분을 그린타이어용 수대의 정면을 기준으로 하여 투입하였다.On the other hand, in order to improve the quality of the tire by improving the uniformity of the tire, when the green tire is put into the vulcanization process, the center of the green tire should be fixed while keeping a certain portion of the green tire facing in the same direction. Green tires joined and molded to each other were introduced at an angle or direction without division of semi-finished joints, or arbitrary portions were introduced based on the front face of the green tire sink.
그리고, 종래에는 완성된 타이어의 균일성을 측정하기 위해 타이어의 사이드월부의 일정부분에 하얀색으로 표시부를 형성한 후, 균일성 측정장치의 흑백감지센서에 의해 상기 표시부를 기준으로 하여 균일성에 관한 수치나 파형을 검출하였다.In order to measure the uniformity of the finished tire, a display part is formed in white on a portion of the sidewall of the tire, and then a numerical value relating to the uniformity is determined based on the display part by a black and white detection sensor of the uniformity measuring device. I detected a waveform.
그러나, 전술한 바와 같은 종래기술에 의하면, 그린타이어를 가류기에 임의의 각도나 방향으로 투입하기 때문에 성형에 요구되는 균일성 요인과 가류에 요구되는 균일성 요인이 합성됨으로써 품질을 저하시킬 우려가 있었다.However, according to the prior art as described above, since the green tire is introduced into the vulcanizer at any angle or direction, there is a concern that the uniformity factor required for molding and the uniformity factor required for vulcanization are combined to deteriorate the quality. .
또한, 완성된 타이어의 균일성을 측정할 때에는 임의의 부분을 시작점으로 하여 데이타를 입력하기 때문에 동일한 타이어임에도 불구하고 서로 다른 균일성 수치나 파형이 생성되는 한편, 표시부를 형성시킬 때에 작업자가 직접 하얀 표시부를 붙이고 떼어야 하므로 파형분석에 불필요한 작업공수가 소요되며, 이에 따라 측정장치를 정지시켜야 하기 때문에 균일성을 개선시키는 데에 많은 시간이 요구되는 문제점 등이 있었다.In addition, when measuring the uniformity of the finished tire, since data is input from an arbitrary part as a starting point, different uniformity values or waveforms are generated despite the same tire. Since the display part needs to be attached and detached, unnecessary labor is required for the waveform analysis, and thus, the measurement device needs to be stopped. Therefore, a lot of time is required to improve the uniformity.
이에 본 발명은 상기와 같은 타이어 제조 및 분석방법에서의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 자외선 센서에 감지될 수 있는 형광물질 및 고무성분을 포함한 잉크를 그린타이어의 외관에 간단히 도포함으로써, 가류공정에서는 그린타이어를 투입할 때 그린타이어가, 예컨대 접합부와 같이 일정한 부위가 동일한 방향을향한 채로 투입될 수 한편, 완성된 타이어의 균일성을 분석할 때에는 상기 형광잉크의 도포부분이 시작점으로 인식되면서 일정간격으로 신호를 받아들여 수치나 파형으로 분석할 수 있고, 이로 인해 결국 불량이 감소되어 품질향상을 도모함과 더불어, 하얀 표시부의 형성과 같은 불필요한 수작업이 생략되어 생산성을 향상시킬 수 있는 형광잉크를 이용한 타이어의 제조 및 분석방법과 이를 위한 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems in the tire manufacturing and analysis method as described above, by simply applying an ink containing a fluorescent material and a rubber component that can be detected by the ultraviolet sensor to the appearance of the green tire, When the green tires are introduced, the green tires may be introduced with a certain portion facing the same direction, such as a joint, for example. On the other hand, when analyzing the uniformity of the finished tire, the coated portion of the fluorescent ink is recognized as a starting point. It can receive signals and analyze them with numbers or waveforms, which in turn reduces defects, improves quality, and eliminates unnecessary manual work such as the formation of white marks, thereby improving productivity. To provide a method for the manufacture and analysis of a chemical and an apparatus therefor The.
도 1은 본 발명에 따른 제조방법을 이행하는 수대회전장치의 정면도이고,1 is a front view of a multi-spinning apparatus for implementing the manufacturing method according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 분석방법을 이행하는 균일성 측정장치의 일부를 도시한 정면도이다.2 is a front view showing a part of the uniformity measuring device for implementing the analysis method according to the present invention.
10 : 수대회전장치 11 : 수대10: water wheel rotating device 11: water wheel
12 : 구동모터 13 : 회전부12: drive motor 13: rotating part
14 : 자외선 센서 15 : 프레임14 UV sensor 15 frame
20 : 균일성 측정장치 21 : 림부20: uniformity measuring device 21: rim
22 : 유압실린더 23 : 드럼22: hydraulic cylinder 23: drum
24 : 로드셀 25 : 자외선 센서24 load cell 25 UV sensor
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 형광물질을 포함한 잉크를 그린타이어에 도포하는 단계와, 가류공정에 그린타이어를 투입할 때 상기 형광잉크가 도포된 부분을 감지하는 단계와, 회전하는 그린타이어의 수대를 정지시키는 단계, 및 항상 일정한 부위가 동일한 방향으로 향한 채 그린타이어가 투입되는 단계와 더불어, 완성된 타이어를 회전시키되, 상기 형광잉크가 도포된 부분이 기준점으로 작용하여 일정한 간격으로 신호를 받아들임으로써, 모니터와 같은 출력장치에 수치나 파형으로 균일성을 측정하는 단계로 이루어진다.The present invention for achieving the above object, the step of applying an ink containing a fluorescent material to the green tire, and the step of sensing the portion where the fluorescent ink is applied when the green tire is added to the vulcanization process, and rotating With the step of stopping the number of green tires, and the step of green tires are always put in the same direction in a certain portion, the finished tire is rotated, the portion where the fluorescent ink is applied as a reference point at regular intervals Acceptance of the signal consists of measuring the uniformity in numerical values or waveforms on an output device such as a monitor.
또한, 본 발명은 전술한 제조방법을 이행하기 위해 수대와, 이 수대를 회전시키도록 구동모터에 의해 구동되는 회전부, 및 형광물질이 포함된 잉크를 감지하는 자외선 센서 등을 구비한 수대회전장치로 구성된다.In addition, the present invention is a multi-spindle device having a number of units, a rotating unit driven by a drive motor to rotate the number, and an ultraviolet sensor for detecting ink containing a fluorescent substance in order to implement the above-described manufacturing method. It is composed.
또, 본 발명은 전술한 분석방법을 이행하기 위해 완성된 타이어를 장착하는 림부와, 이 타이어를 파지하여 상기 림부에 타이어를 고정시키는 척킹용 유압실린더, 상기 림부쪽으로 이동하여 타이어에 맞닿아 이와 함께 회전하도록 된 드럼, 타이어에 가해진 힘을 측정하는 로드셀(load cell), 형광잉크를 감지하는 자외선 센서, 및 상기 로드셀에서의 측정치를 수치나 파형으로 나타내는 모니터와 같은 출력장치를 구비한 균일성 측정장치로 구성된다.In addition, the present invention provides a rim portion for mounting the finished tire to implement the above-described analysis method, a chucking hydraulic cylinder for holding the tire to fix the tire to the rim portion, moving to the rim portion and abuts with the tire Uniformity measuring device having an output device such as a drum to be rotated, a load cell for measuring the force applied to the tire, an ultraviolet sensor for detecting the fluorescent ink, and a monitor for displaying the measured value in the load cell in numerical or waveform form It consists of.
이하, 본 발명을 예시된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated drawings.
우선, 반제품으로 성형된 그린타이어의 외관에 형광물질과 고무성분을 포함한 잉크를 작업자가 직접 수동으로 도포하는데, 이때 상기 형광잉크를 도포하는 부위를, 예컨대 접합부와 같은 부위로 일정하게 한다. 한편, 상기 형광잉크는 이미 공지된 기술로 여기서 상세한 설명은 생략하되, 특히 은현(invisible)잉크와 같은 특수잉크가 사용될 수도 있다.First, an operator manually applies an ink including a fluorescent material and a rubber component to the appearance of a green tire molded into a semi-finished product, and at this time, a portion to which the fluorescent ink is applied is fixed to a portion such as a joint part. On the other hand, the fluorescent ink is a known technique, the detailed description thereof will be omitted, in particular, special ink such as invisible ink (invisible ink) may be used.
이어서, 상기 형광잉크가 도포된 그린타이어를 가류공정에 투입하기 전에 수대에 그린타이어를 끼워놓게 되는데, 이 수대가 회전하면서 형광잉크가 도포된 부분이 자외선 센서의 앞에 도달하여 감지되면 상기 수대의 회전이 정지됨으로써, 항상 일정한 부위가 동일한 방향으로 향한 채 그린타이어가 가류기에 투입된다.Subsequently, the green tire is inserted into a number of units before the green ink coated with the fluorescent ink is introduced into the vulcanization process. When the number is rotated and the portion where the fluorescent ink is applied reaches the front of the ultraviolet sensor and is detected, the number of rotations is rotated. By stopping, green tire is thrown into a vulcanizer with a constant part always facing the same direction.
한편, 가류공정을 거쳐 완성된 타이어의 균일성을 측정할 때에는 이 타이어를 가압과 동시에 회전시키면서 일정한 간격으로 로드셀로부터 신호를 받아들여 모니터와 같은 출력장치에 수치나 파형으로 그 측정치를 나타내게 되는데, 이때 형광잉크가 도포된 부분이 신호수신의 기준점으로 작용하게 된다.On the other hand, when measuring the uniformity of the tire completed through the vulcanization process, while receiving the signal from the load cell at regular intervals while rotating the tire simultaneously with pressurization, the measured value is displayed in numerical values or waveforms on an output device such as a monitor. The portion coated with the fluorescent ink serves as a reference point for signal reception.
다음으로, 본 발명에 따른 타이어 제조 및 분석방법을 위한 장치에 대하여 설명하는 바, 도 1은 본 발명에 따른 제조방법을 이행하는 수대회전장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 분석방법을 이행하는 균일성 측정장치의 일부를 도시한 정면도이다.Next, a device for manufacturing and analyzing tires according to the present invention will be described. FIG. 1 is a front view of a multi-spinning apparatus for implementing the manufacturing method according to the present invention, and FIG. 2 is an analysis method according to the present invention. It is a front view which shows a part of uniformity measuring apparatus to implement.
도 1을 참조로 하면, 수대회전장치(10)는 수대(11)와, 이 수대(11)를 회전시키도록 구동모터(12)에 의해 구동되는 회전부(13), 형광물질이 포함된 잉크를 감지하는 자외선 센서(14), 및 이들 부품이 장착되는 프레임(15)을 구비하고 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus for rotating a water tank 10 includes a water tank 11, a rotating unit 13 driven by a driving motor 12 to rotate the water tank 11, and ink containing fluorescent material. The ultraviolet sensor 14 which detects, and the frame 15 to which these components are mounted are provided.
가류공정 이전에 그린타이어(도시되지 않음)를 수대(11)에를 작업자가 직접 끼워놓고서 회전부(13)에 의해 이 수대를 회전시키게 되는데, 형광잉크가 도포된 부분이 자외선 센서(14)의 앞을 지날 때, 이 자외선 센서(14)가 형광물질이 발산하는 파장을 감지하여 상기 회전부(13)의 회전을 정지시키게 되고, 이 그린타이어의 일정한 부위, 예컨대 전술한 바와 같이 접합부가 동일한 방향으로 향한 채 가류기내에 투입될 수 있게 된다.Before the vulcanization process, the tire is rotated by the rotating unit 13 by directly inserting the green tire (not shown) into the water tank 11, and the portion where the fluorescent ink is applied is placed in front of the ultraviolet sensor 14. When passing, the ultraviolet sensor 14 senses the wavelength emitted by the fluorescent material and stops the rotation of the rotating unit 13, while a certain portion of the green tire, for example, the junction is directed in the same direction as described above. It can be put in the vulcanizer.
또한, 도 2를 참조로 하는 바, 균일성 측정장치(20)는 완성된 타이어를 장착하도록 된 림부(21)와, 이 타이어를 파지하여 상기 림부(21)에 타이어를 고정시키는 척킹용 유압실린더(22), 상기 림부(21)쪽으로 이동하여 타이어에 맞닿아 이와 함께 회전하도록 된 드럼(23), 타이어에 가해진 힘을 측정하는 로드셀(24), 상기 드럼의 맞은편에 위치하여 형광잉크를 감지하는 자외선 센서(25), 및 상기 로드셀 (24)에서 측정된 값을 수치나 파형으로 나타내는 모니터와 같은 출력장치(도시되지 않음)를 구비하고 있다.In addition, referring to FIG. 2, the uniformity measuring device 20 includes a rim portion 21 for mounting a finished tire, and a chucking hydraulic cylinder for holding the tire to fix the tire to the rim portion 21. (22), the drum 23 is moved toward the rim portion 21 to be in contact with the tire to rotate with it, the load cell 24 for measuring the force applied to the tire, located on the opposite side of the drum to detect the fluorescent ink And an output device (not shown) such as a monitor that displays a value measured by the load cell 24 as a numerical value or a waveform.
완성된 타이어(도시되지 않음)가 이 측정장치(20)의 하부로 들어오면, 척킹용 유압실린더(22)가 이 타이어를 들어올려 림부(21)에 끼우게 되고, 이어서 드럼(23)을 타이어쪽으로 밀어부쳐 이 드럼(23)과 타이어가 맞닿도록 힘을 가하게 된다. 이 상태에서 모터에 의해 림부(21)를 회전시키면 이 림부(21)에 장착된 타이어와 드럼(23)이 서로 맞닿은 채로 회전하게 되고, 상기 드럼(23)의 로드셀(24)에 의해 반경방향의 반력에 의한 원주상 변화(RFV)와, 측방향의 반력에 의한 원주상의 변화(LFV) 및, 타이어의 진행방향에 관계되어 발생하는 횡방향의 힘의 성분 등이 측정된다. 이때, 자외선 센서(25)는 형광잉크가 도포된 부분을 감지하는데, 이 부분이 1회전될 때마다 수신신호의 기준점으로 작용하게 됨으로써, 균일성의 측정을 일관되게 하고 신뢰성을 높일 수 있게 된다. 이렇게 측정된 값은 모니터와 같은 출력장치에 의해 수치나 파형으로 나타내게 된다.When a finished tire (not shown) enters the lower part of the measuring device 20, the chucking hydraulic cylinder 22 lifts the tire and fits it into the rim 21, and then the drum 23 is tire-mounted. It is pushed toward the side to apply a force to bring the drum 23 into contact with the tire. When the rim portion 21 is rotated by the motor in this state, the tire and the drum 23 mounted on the rim portion 21 rotate while being in contact with each other, and are radially driven by the load cell 24 of the drum 23. The circumferential change (RFV) due to the reaction force, the circumferential change (LFV) due to the lateral reaction force, and the component of the lateral force generated in relation to the traveling direction of the tire are measured. At this time, the ultraviolet sensor 25 detects a portion to which the fluorescent ink is applied, and this portion acts as a reference point of the received signal every one rotation, thereby making it possible to consistently measure uniformity and increase reliability. The measured value is represented by numerical value or waveform by output device such as monitor.
다음 표 1은 종래의 방법에 따라 가류기에 그린타이어를 투입했을 때 균일성을 측정한 결과로, 여기서 시편용 타이어의 규격은 P205/75R15S Z87N이고, 20개의 시편용 타이어로 측정하여 그 평균을 내었다.Table 1 shows the result of measuring the uniformity when the green tire is put into the vulcanizer according to the conventional method, and the specification of the tire for specimen is P205 / 75R15S Z87N, which is measured by 20 specimen tires and averaged. .
한편, 아래의 표 2에는 본 발명에 따라 가류기에 그린타이어의 일정한 부위가 동일한 방향을 향한 채로 투입될 때 균일성을 측정한 결과로, 여기서 시편용 타이어의 규격은 상기 표 1에서의 타이어와 동일하고, 이 역시 20개의 타이어를 시험하여 측정하였다.On the other hand, Table 2 below is a result of measuring the uniformity when a certain portion of the green tire is put in the same direction in the vulcanizer according to the present invention, where the specification of the tire for the specimen is the same as the tire in Table 1 This was also measured by measuring 20 tires.
상기 표 1과 표 2를 비교해 보면, 반경방향의 반력에 의한 변화는 평균적으로 0.5kgf 정도 감소하였고, 편차도 0.6 정도로 감소되는 한편, 공정관리능력은 크게 향상됨을 알 수 있다.Comparing Table 1 and Table 2, the change due to the reaction force in the radial direction was reduced about 0.5kgf on average, the deviation is also reduced to about 0.6, it can be seen that the process control ability is greatly improved.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 자외선 센서에 감지될 수 있는 형광잉크를 그린타이어의 외관에 간단히 도포함으로써, 불량감소로 인해 품질향상을 도모함과 더불어, 불필요한 수작업이 생략되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by simply applying a fluorescent ink that can be detected by the ultraviolet sensor to the appearance of the green tire, to improve the quality due to reduced defects, unnecessary manual work is omitted, thereby improving the productivity There is.
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