KR100971724B1 - 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치 - Google Patents

레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치에 관한 것으로서, 타이어가 올려져 고정되는 테이블; 레이저를 발생시키는 레이저 발생기; 상기 레이저 발생기에서 발생된 레이저 빔을 상기 테이블 상에 올려진 상기 타이어의 사이드월에 조사하도록 레이저 해드가 구비되는 이송축; 상기 레이저 해드로부터 조사된 레이저 빔을 이용해 입력된 문자 및/또는 문양을 상기 타이어의 사이드월 표면에 각인하도록 제어하는 제어기를 포함하여 구성되며, 레이저를 이용하여 타이어의 사이드월 표면에 다양한 문자나 문양 등을 각인함으로써, 별도의 가류 금형과 연마기 제작에 따른 부품비용 및 공정수를 감소시킴은 물론, 타이어 사이드월 표면에 단시간에 다양한 문자 또는 문양을 각인할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
타이어, 사이드월, 문자, 문양, 각인, 레이저 발생기

Description

레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치{DEVICE OF CARVING ON THE SIDEWALL OF TIRE USING LASER}
본 발명은 타이어의 사이드월 각인 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 레이저를 이용하여 타이어의 사이드월 표면에 다양한 문자 및 문양을 각인할 수 있도록 하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 문양 각인 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 일반적으로 공기입 타이어는, 자동차의 전체 하중을 지탱하는 지지 기능, 차량의 구동력 및 제동력을 노면으로 전달하는 동력 전달 기능, 불규칙적인 노면으로 인해 발생하는 외부 충격을 완화하는 충격 완화 기능, 및 차량의 진행 방향에 따라 위치를 전환하는 위치 전환 기능 등을 다양하게 구비하고 있다.
도 1은 일반적인 공기입 타이어의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 타이어(100)의 일반적인 구조는 노면과 직접 접촉하는 두꺼운 고무층인 트레드(Tread, 111), 가장 두꺼운 두께로 타이어(100)의 어깨부를 구성하는 쇼울더(Shoulder, 112), 타이어의 측면부에 유연한 굴신운동으로 승차감을 좋게 하며 타이어의 종류, 규격, 제조회사 등이 표시되는 사이드 월(Side Wall, 113), 및 타이어가 림에 장착되게 코드지의 끝부분을 감싸주는 비드(Bead, 114)로 이루어진다.
또한, 타이어는 골격을 이루며 타이어 내부의 공기압 및 하중이나 충격을 견디는 부분으로 타이어 코드지로 된 카카스(Carcass, 115) 즉, 바디 플라이(Body Ply, 115), 트레드(111)와 바디 플라이(115)의 내부에 삽입된 층으로 주행시 외부의 충격을 완화하고 트레드(111)의 갈라짐이나 외상이 바디 플라이(115)에 직접 도달하는 것을 방지하는 벨트(116), 및 바디 플라이(115)의 내부에 구비된 고무층으로 공기의 누출을 방지하는 인너 라이너(Inner Linner, 117)로 이루어진다.
여기서, 사이드월(113)은 타이어에 관한 정보가 문자나 문양이 표시된다. 즉, 사이드월(113)의 외관에 원주 방향을 따라 표시된 타이어(100)에 관한 정보들은 타이어 상표명, 사용상 주의 사항 표시, 사용 공기압 및 허용 하중 표시, 타이어 코드 구조 표시, 트레드 등급 표시, 사용 가능한 도로 상태 표기, 타이어 규격 표시 및 하중 치수와 속도 기호 등이 있다.
도 2는 종래 가류 몰드를 이용한 공기입 타이어의 사이드월 각인 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 사이드월(113)의 내부 구성은 중앙에 사이드월 고무층(124)이 구비된다. 사이드월 고무층(24)의 양측에 림 플랜지 고무층(125) 및 베이스 스트립 고무층(127)이 구비되어 다양한 색으로 압출 성형된다. 그리고 사이드월 고무층(124)의 상부에 스트립 고무층(127)을 덮어 반제품 타이어를 제조하게 된다.
한편, 종래 타이어의 사이드월(113) 표면에 문자나 문양 등을 표시하기 위해 별도의 가류 금형(130)을 제작해야 했다. 이 금형장치(130)를 이용하여 타이어의 사이드월(113) 표면 상부로 문자나 문양 등을 돌출시킨 후 가류 공정을 거치게 된다.
가류 공정을 거친 상태에서 완제품 타이어는 연마기(140)로 이송되고, 연마기(140)를 사용하여 사이드월(113)에 돌출된 문자나 문양의 스트립 고무층(27)을 제거해야만 내부에 있는 다양한 색깔의 사이드월 고무층(24)이 표면 위에 드러나는 방법이 적용되고 있다.
그러나 사이드월(113)의 표면에 문자나 문양을 각인하기 위해, 별도의 금형장치(130) 및 연마기(140)를 제작하기 위한 부품비용 및 공정수를 증가에 따른 시간이 소요됨은 물론, 금형장치(130)를 이용하여 문자나 문양을 표현하는데 한계성이 있는 문제점이 있었다.
또한, 상시로 타이어 사이드월 표면에 고객이 타이어를 구매할 때 원하는 문자나 문양을 삽입할 수 없는 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 레이저를 이용하여 타이어의 사이드월 표면에 다양한 문자 및 문양을 각인할 수 있도록 하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치는 타이어가 올려져 고정되는 테이블; 레이저를 발생시키는 레이저 발생기; 상기 레이저 발생기에서 발생된 레이저 빔을 상기 테이블 상에 올려진 상기 타이어의 사이드월에 조사하도록 레이저 해드가 구비되는 이송축; 상기 레이저 해드로부터 조사된 레이저 빔을 이용해 입력된 문자 및/또는 문양을 상기 타이어의 사이드월 표면에 각인하도록 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 레이저 발생기는 이산화탄소 레이저 발생기인 것을 포함할 수 있다.
상기 레이저 발생기를 냉각하기 위한 냉각기를 더 포함할 수 있다. 상기 레이저 헤드에 인접하게 상기 이송축에 설치되는 집진 해드를 통해 레이저 각인 작업시 발생한 분진을 제거하는 집진기를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 해드 및 상기 집진 해드 주위를 감싸도록 상기 이송축에 설치되는 집진 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 타이어는 상기 사이드월에 색상을 갖도록 형성되는 칼라 고무층; 및 상기 레이저에 의해 각인되어 상기 칼라 고무층이 노출되도록 상기 칼라 고무층을 덮 는 커버 스트립 고무층을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치에 따르면, 레이저를 이용하여 타이어의 사이드월 표면에 다양한 문자나 문양 등을 각인함으로써, 별도의 금형장치와 연마기 제작에 따른 부품비용 및 공정수를 감소시킴은 물론, 타이어 사이드월 표면에 단시간에 다양한 문자 또는 문양을 각인할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치를 도시한 개략도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치(1)는 기본적으로 테이블(10), 레이저 발생기(20), 이송축(30) 및 제어기(40)를 포함하여 구성된다.
테이블(10)은 레이저를 이용한 각인 작업을 위해 타이어(200)가 올려져 고정 된다. 이때, 타이어(200)는 일측 사이드월이 상측을 향하도록 테이블 상에 올려져 고정된다.
또한, 테이블(10)은 타이어(200)의 사이드월의 원주 방향을 따라 각인 공정이 이루어질 수 있도록 상측에 올려져 고정된 타이어(200)를 회전 가능하게 고정하도록 구성되는 것이 보다 바람직하다. 이때, 타이어(200)의 회전 속도는 제어기(40)에 의해 가동 제어될 수 있다.
레이저 발생기(20)는 테이블(10) 일측에 구비된 케이싱 내부에 수용되며, 타이어(200)의 사이드월을 각인하는데 필요한 레이저 빔을 발생시킨다. 본 실시예에서 레이저 발생기(20)는 이산화탄소(CO2) 레이저 발생기인 것을 예시한다.
한편, 레이저 발생기(20)의 일측에는 냉각기(50)가 더 구비될 수 있으며, 이 냉각기(50)는 레이저 발생기(20)에서 레이저 빔을 발생시키는 과정에서 발생하는 열을 냉각하도록 한다.
또한, 레이저 발생기(20)에서 발생된 레이저 빔의 출력량은 타이어(200)의 사이드월에 각인하고자 하는 문자 및/또는 문양의 크기 및 각인 깊이에 따라 제어기(40)에 의해 제어된다.
이송축(30)은 레이저 발생기(20)가 수용되는 케이싱의 상측에 구비되며, 레이저 발생기(20)에서 발생된 레이저 빔을 레이저 해드(25)를 통해 테이블(10) 상에 올려져 고정된 타이어(200)의 사이드월에 조사할 수 있도록 위치 조절 가능하게 구성된다.
본 실시예에서 이송축(30)은 수직 이송축(31)과 수평 이송축(35)으로 이루어지는 것을 예시하며, 레이저 해드(25)는 수평 이송축(35)의 단부에 고정 설치되는 것을 예시한다.
수직 이송축(31)은 제어기(40)에 의해 수평 이송축(35)을 상, 하 방향으로 이송시키도록 제어되며, 수평 이송축(35)은 제어기(40)에 의해 레이저 해드(25)를 좌, 우 방향으로 이송시키도록 제어된다.
따라서, 제어기(40)는 이송축(30)을 통해 타이어(200)의 사이드월에 도안된 문자 및/또는 문양의 형상에 따라 각인할 수 있도록 레이저 해드(25)를 가동 제어한다.
한편, 수평 이송축(35)의 레이저 해드(25) 일측에는 집진 해드(61)가 구비되고, 이 집진 해드(61)를 통해 각인 과정에서 발생하는 분진 등을 타이어(200)의 사이드월로부터 제거하기 위한 집진기(60)를 더 포함한다. 또한, 수평 이송축(35)의 단부에는 레이저 해드(25)와 집진 해드(61) 주위를 감싸도록 집진 커버(63)가 더 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 레이저 해드(25)를 통해 조사된 레이저 빔에 의해 타이어(200)의 사이드월을 각인하는 과정에서 발생된 분진은 집진 해드(61)를 통해 집진기(60)로 흡입된 후, 포집 과정을 통해 분리 배출된다.
그리고 제어기(40)는 타이어(200)의 사이드월 표면을 각인하도록 입력된 문자 및/또는 문양의 정보에 따라 상기한 테이블(10), 레이저 발생기(20), 이송축(30), 냉각기(50) 및 집진기(60)를 가동 제어하도록 구성된다.
이하, 상기한 본 실시예의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치(1) 를 이용해 문자 및/또는 문양을 각인하는 과정을 설명한다.
먼저, 타이어(200) 사이드월 표면에 각인하고자 하는 문자나 문양을 선정하여 도면화한 후, 제어기(40)의 소프트웨어에 저장하여 각인 문양의 크기, 각인 깊이 및 레이저 출력량을 설정하여 각인 준비를 한다.
다음으로, 각인하고자 하는 타이어(200)를 작업 테이블(10) 상에 올려놓고 이송축(30)의 수평 이송축(35)을 수직 이송축(31)의 상하 방향으로 이송시켜 레이저 해드(25)와 타이어(200)의 사이드월 표면 사이의 적정 각인 거리를 설정한다.
이때, 레이저 해드(25)와 타이어(200)의 사이드월 표면 사이의 각인 거리가 맞지 않을 경우 각인 상태가 불균일하게 된다.
그 다음, 레이저 발생기(20)를 가동시켜 발생된 이산화탄소 레이저 빔을 테이블(10) 상에 고정된 타이어(200)의 사이드월 표면에 조사하여 입력된 문자 및/또는 문양을 각인한다. 이때, 타이어(200)의 사이드월 고무층은 대략 0.6mm 수준으로 각인된 오목부(150)를 형성하며, 문자 및/또는 문양이 형성된다.
이때, 레이저 발생기(20)에서 발생된 열은 냉각기(50)를 이용해 제거하게 되며, 각인 과정에서 발생된 분진은 집진기(60)를 통해 타이어(200)의 사이드월 표면으로부터 제거된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치를 이용해 각인된 타이어를 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치(1)를 이용해 일례로, 하트(♡) 모양으로 도안된 문양을 타이어(200)의 사이드월부에 각인할 수 있다.
여기서, 타이어(200)의 사이드월부 표면에 각인되는 문자 및/또는 문양의 색깔을 변경하는 것도 가능하다.
도 5는 도 4의 Ⅴ부분을 확대하여 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 타이어(200)의 사이드월에 원하는 색깔의 칼라 고무층(251)을 만들고, 그 표면에 커버 스트립 고무층(252)을 입혀 타이어를 제조한 다음, 레이저 빔을 이용하여 칼라 고무층(251)이 드러나도록 커버 스트립 고무층(252)에 오목부(250)를 갖도록 각인된 문자 및/또는 문양을 다양한 색깔로 나타낼 수 있게 된다.
이처럼, 본 발명의 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치(1)는 타이어(200)의 사이드월의 표면에 다양한 문자 및/또는 문양 등을 각인함으로써, 각인 공정에 따른 부품비용 및 공정수를 감소시킬 수 있다.
또한, 타이어(200) 사이드월 표면에 다양한 문자나 문양의 형태에 제약 없이 각인할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킴으로써 제품의 상품성을 향상시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 일반적인 공기입 타이어의 단면도이다.
도 2는 종래 가류 금형을 이용한 공기입 타이어의 사이드월 각인 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치를 이용해 각인된 타이어를 도시한 사시도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
1: 각인 장치 10: 테이블
20: 레이저 발생기 25: 레이저 해드
30: 이송축 31: 수직 이송축
35: 수평 이송축 40: 제어기
50: 냉각기 60: 집진기
61: 집진 해드 63: 집진 커버

Claims (6)

  1. 타이어가 올려져 고정되는 테이블;
    레이저를 발생시키는 레이저 발생기;
    상기 레이저 발생기에서 발생된 레이저 빔을 상기 테이블 상에 올려진 상기 타이어의 사이드월에 조사하도록 레이저 해드를 이송시키는 이송축;
    상기 레이저 해드로부터 조사된 레이저 빔을 이용해 입력된 문자 및/또는 문양을 상기 타이어의 사이드월 표면에 각인하도록 제어하는 제어기;
    상기 레이저 해드에 인접하게 상기 이송축 상에 설치되는 집진 해드를 통해 레이저 각인 작업시 발생한 분진을 제거하는 집진기; 및
    상기 레이저 해드 및 상기 집진 해드 주위를 감싸도록 상기 이송축에 설치되는 집진 커버를 포함하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 레이저 발생기는 이산화탄소 레이저 발생기인 것을 포함하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 레이저 발생기를 냉각하기 위한 냉각기를 더 포함하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 각인 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 타이어는,
    상기 사이드월에 색상을 갖도록 형성되는 칼라 고무층; 및
    상기 레이저에 의해 각인되어 상기 칼라 고무층이 노출되도록 상기 칼라 고무층을 덮는 커버 스트립 고무층을 포함하는 레이저를 이용한 타이어의 사이드월 문양 각인 장치.
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