KR100612775B1 - 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압출 고무시트의 두께를 일정하게 유지하기 위해 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치를 이용하여 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법을 제공한다.
이를 위해, 초기 온도 설정치에 의한 상부롤 및 하부롤의 온도를 제어하면서 압출작업을 실시하고, 온도 제어상태를 확인하고, 이 온도 제어상태가 확인되면, 이 후부터 다수의 비접촉 거리검출센서에 의해 압출물의 두께를 5~10초당 측정하고, 10~20번 정도의 측정치를 평균하여 그 두께 평균치를 산출하고, 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 크면, PLC에서 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 1~2℃ 높여 재설정하여 온도 제어치를 출력하고, 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 작으면, PLC에서 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 1~2℃ 낮춰 재설정하여 온도 제어치를 출력하며, 측정 두께 평균치가 두께 설정치의 오차범위 내에 있을 경우에는, 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 유지하면서 압출작업을 실시한다.
따라서, 본 발명에 의하면 성형기에 직접 연결된 저속변속 압출기에 있어서, 속도 증감 및 혼합고무 물성차이에서 발생하는 고무시트의 두께를 일정하게 유지할 수 있으며, 고무시트 두께를 측정하는데 있어서, 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치들을 사용함으로써 고무시트 두께 측정의 정밀성을 유지할 수 있다.

Description

압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법{A method for continuously controlling thikness of extrusion rubber sheet}
도 1의 (a)는 본 발명에 따른 고무시트를 제조하기 위한 장치의 구성을 나타내고, (b)는 (a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 동작을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명에 따라 동작하는 전체 시스템 구성을 나타낸 도면,
도 4의 (a)는 종래기술에 따른 고무시트를 제조하기 위한 장치의 구성을 나타내고, (b)는 (a)의 B-B'에 따른 단면도를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 --- 압출기, 2 --- 상부롤,
3 --- 하부롤, 4 --- 비접촉 거리검출센서,
5 --- 1번 가이드롤, 6 --- 2번 가이드롤,
7 --- 3번 가이드롤, 8 --- 고무시트,
9 --- 롤 갭 조절모터, 10 --- LM 가이드,
11 --- 접촉형 선형변위센서, 12 --- 프로그램 로직 콘트롤러(PLC),
13 --- 콘트롤러, 14 --- 모니터.
본 발명은, 다수의 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치를 이용하여 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 성형기에 직접 연결되어 연속 공급되는 고무시트를 제공하는 저속변속 압출기에 있어서는, 도 4에 도시된 바와 같이 압출 테스트를 통해서 압출기(1)와 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 속도, 롤 갭(gap)을 설정하며, 이를 기준으로 고무시트(8)의 두께 허용치 범위 내에서 변속/저속 압출기의 속도증감 범위를 설정하고, 그 범위 내에서 압출작업을 실시하는 것이 일반적이다.
이하, 도 4를 참조하여 종래의 고무시트를 제조하기 위한 장치의 구성 및 동작흐름을 설명한다.
도 4의 (a)는 종래기술에 따른 고무시트를 제조하기 위한 장치의 구성을 나타내고, (b)는 (a)의 B-B'에 따른 단면도를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 고무시트를 제조하기 위한 장치는 압출기(1)와, 상부롤(2), 하부롤(3) 및, 다수의 가이드롤(5, 6, 7)로 구성된다.
더욱이, 압출물인 고무시트(8)의 두께를 감시할 수 있는 접촉형 선형변위센서(11)가 설치되어 있으며, 롤 갭을 조절하기 위해 상부롤(2)에 롤 갭 조절모터(9)가 취부되어 있다.
다음에, 종래의 고무시트 제조장치에 의해 압출 고무시트를 제조하기 위한 동작에 대해 설명한다.
우선, 압출 테스트를 통해서 압출기(1)와, 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 속도와, 롤 갭을 설정한다.
또한, 상기 설정값을 기준으로 고무시트(8)의 두께 허용치 범위 내에서 변속/저속 압출기(1)와, 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 속도 증감범위를 설정한다.
이 후, 상기 기준을 정한 상태에서 작업을 실시하고, 두께 허용치 범위 내에서만 속도를 증감시키면서 압출작업을 실시한다.
그러나, 종래에는 압출기(1)와, 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 속도 가감속 및 혼합고무 물성차이에 따라 고무시트(8)의 두께 변화가 발생하여, 품질의 안정성을 저하시키고 있는 것이 현실이다.
따라서, 종래와 같이 고무시트(8)의 두께를 측정하는 접촉형 선형변위센서(11)는 어느 정도의 시간이 경과되면, 측정감도가 변하기 때문에, 계속적인 조정이 필요하게 된다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 압출 고무시트의 두께를 일정하게 유지하기 위해 다수의 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치를 이용하여 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 압출 고무시트의 두께를 일정하게 유지하기 위해 다수의 비접촉 거리검출센서를 이용하여 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법에 있어서, 초기 온도 설정치에 의한 상부롤 및 하부롤의 온도를 제어하면서 압출작업을 실시하고, 온도 제어상태를 확인하고, 온도 제어상태가 확인되면, 이 후부터 다수의 비접촉 거리검출센서에 의해 압출물의 두께를 5~10초당 측정하고, 10~20번 정도의 측정치를 평균하여 그 두께 평균치를 산출하고, 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치 보다 크면, PLC에서 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 1~2℃ 높여 재설정하여 온도 제어치를 출력하고, 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 작으면, PLC에서 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 1~~2℃ 낮춰 재설정하여 온도 제어치를 출력하며, 측정 두께 평균치가 두께 설정치의 오차범위 내에 있을 경우에는, 상부롤 및 하부롤의 온도 설정치를 유지하면서 압출작업을 실시하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 성형기에 직접 연결된 저속변속 압출기에 있어서, 속도 증감 및 혼합고무 물성차이에서 발생하는 고무시트의 두께를 일정하게 유지할 수 있으며, 고무시트 두께를 측정하는데 있어서, 다수의 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치를 사용함으로써 고무시트 두께 측정의 정밀성을 유지할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
도 1의 (a)는 본 발명에 따른 고무시트를 제조하기 위한 장치의 구성을 나타내고, (b)는 (a)의 A-A'에 따른 단면도를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고무시트를 제조하기 위한 장치는 압출기(1)와, 상부롤(2), 하부롤(3), 콘트롤러(13: 도 3 참조)와 연결되고, LM가이드 (10)에 설치된 압출 고무시트(8)의 두께를 감시하기 위한 다수의 비접촉 거리검출센서(4), 압출 고무시트(8)를 안내하는 다수의 가이드롤(5, 6, 7), 롤 갭을 조절하기 위해 상부롤(2)에 취부된 롤 갭 조절모터(9)로 구성된다.
즉, 상술한 바와 같은 본 발명의 고무시트를 제조하기 위한 장치는, 타이어 제조시 성형기에 직접 연결되어 연속 공급되는 고무시트를 제공하는 변속/저속 압출기에 있어서, 속도 가감속 및 혼합고무 물성차이에 따른 고무시트(8)의 두께 변화에 대해 고무시트(8)의 두께를 일정하게 유지하기 위해, 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 변경함으로써, 롤의 열팽창수축에 의해서 압출 고무시트(8)의 두께를 일정하게 유지하고, 거기에 두께 측정의 정밀성을 유지하기 위해 다수의 비접촉 거리검출센서(4)를 LM가이드(10)에 설치 구성하였다.
이하, 도 2를 참조하여 압출 고무시트의 두께를 일정하게 유지하기 위한 동작에 대해 상세히 설명한다.
우선, 도 2에 나타낸 바와 같이, 초기 온도 설정치에 의한 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도를 제어하면서 압출작업을 실시한다(S10).
다음에, 온도 제어상태가 상기 단계(S20)에서 확인되면, 이 후부터 다수의 비접촉 거리검출센서(4)에 의해 압출물의 두께를 5~10초당 측정하고, 10~20번 정도의 측정치를 평균하여 그 평균치 두께를 산출한다(S30).
만약, 상기 단계(S30)에서 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 크면, 도 3의 전체 시스템 구성도에 도시된 프로그램 로직 콘트롤러(12: PLC)에서 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 1~2℃ 높여 재설정하여 온도 제어치를 출력하고(S40), 온도 제어상태를 확인한 후 다시 압출물(압출 고무시트) 두께를 일정시간 동안 여러 번 측정하고 두께 평균치를 산출하여 고무시트의 두께 설정치와 비교한다.
만약, 상기 단계(S30)에서 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 작으면, 프로그램 로직 콘트롤러(12)에서 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 1~2℃ 낮춰 재설정하여 온도 제어치를 출력하고(S50), 온도 제어상태를 확인한 후 다시 압출물 두께를 일정시간 동안 여러 번 측정하고 두께 평균치를 산출하여 고무시트의 두께 설정치와 비교한다.
그리고, 측정 두께 평균치가 두께 설정치의 오차범위 내에 있을 경우에는, 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 유지하면서 압출작업을 실시한다(S60).
최종적으로, 상기 단계(S40, S50, S60)의 동작을 연속적으로 실시하면서 압출 고무시트의 두께를 일정하게 유지한다.
상기 고무시트의 두께는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 비접촉 거리검출센서(4)에서 2번 가이드롤(6) 표면까지의 거리(H)에서, 비접촉 거리검출센서(4)에서 고무시트 표면까지의 거리(h)를 뺀 값이다.
또한, 프로그램 로직 콘트롤러(12)는 압출물 두께에 대한 연산 및 온도 설정치 변경작업을 수행함과 더불어, 변경된 값에 대한 온도 제어치를 출력한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 성형기에 직접 연결된 저속변속 압출기에 있어서, 속도 증감 및 혼합고무 물성차이에서 발생하는 고무시트의 두께를 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 고무시트 두께를 측정하는데 있어서, 다수의 비접촉 거리검출센서와 온도 측정치를 사용함으로써 고무시트 두께 측정의 정밀성을 유지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 다수의 비접촉 거리검출센서(4)를 이용하여 상기 압출 고무시트(8)의 두께를 일정하게 연속적으로 제어하기 위해 초기 온도 설정치에 의한 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도를 제어하면서 압출작업을 실시하는 단계(S10)와, 온도 제어상태를 확인하는 단계(S20), 상기 단계(S20)에서 온도 제어상태가 확인되면, 이 후부터 상기 다수의 비접촉 거리검출센서(4)에 의해 압출물의 두께를 5~10초당 측정하고, 10~20번 정도의 측정치를 평균하여 그 두께 평균치를 산출하는 단계(S30)로 이루어지 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하는 방법에 있어서,
    상기 단계(S30)에서 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 크면, 프로그램 로직 콘트롤러(12)에서 상기 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 1~2℃ 높여 재설정하여 온도 제어치를 출력하는 단계(S40)와;
    상기 단계(S30)에서 산출된 측정 두께 평균치가 두께 설정치보다 작으면, 상기 프로그램 로직 콘트롤러(12)에서 상기 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 1~2℃ 낮춰 재설정하여 온도 제어치를 출력하는 단계(S50) 및;
    상기 측정 두께 평균치가 두께 설정치의 오차범위 내에 있을 경우에는, 상기 상부롤(2) 및 하부롤(3)의 온도 설정치를 유지하면서 압출작업을 실시하는 단계(S60)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 압출 고무시트의 두께를 연속적으로 제어하기 위한 방법.
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