KR101027037B1 - 타이어 마킹 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어에 관한 사람 시인 가능하고 기계 판독 가능한 정보를 제공하기 위하여 레이저 인그레이빙된 정보를 모델 차량 타이어에 마킹하는 시스템 및 관련 방법에 관한 것이다. 타이어 상의 바코드에 포함된 정보는 제1 스테이션에서 판독되어 제어 유닛으로 공급된다. 타이어에 미리 몰딩된 사람 시인 가능한 정보의 물리적 위치는 제2 스테이션에서 타이어로부터 판독되어 제어 유닛으로 공급되고, 상기 제어 유닛은 기존의 시인 가능한 정보에 인접하게 타이어의 제조에 관한 추가의 사람 시인 가능한 정보를 결합시키도록 제3 스테이션에 배치된 레이저를 위치 결정함으로써 DOT(Department of Transportation) 타이어 마킹 요건을 만족시킨다. 상기 추가 정보는 또한 타이어의 수명에 걸쳐 후속 제어 및 확인을 위해 2D 심볼 등의 기계 판독 가능한 코드식 포맷으로 타이어에 레이저 인그레이빙된다.

Description

타이어 마킹 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MARKING TIRES}

본 발명은 차량의 타이어, 구체적으로는 정부 요건을 충족시키고, 각 개별 타이어에 관한 추가적인 인벤토리 및 이력 데이터를 제공하는 타이어의 마킹에 관한 것이다.

차량의 타이어, 특히 고속도로 용도의 타이어는 사람이 볼 수 있고 판독할 수 있는 문자로 DOT(Department of Transportation)에 의해 측벽들 중 하나의 외측에, 일반적으로 타이어의 비드 영역에 인접하게 특정한 데이터를 마킹할 것이 요구된다. 지금까지, 측벽에 몰딩되도록 요구된 데이터는 타이어가 제조된 특정 플랜트 코드, 타이어 크기, 타이어 라인 또는 타이어 타입 및 타이어가 몰딩된 연도와 주(week)로 구성되었다. 사람이 판독 가능한 숫자 및/또는 문자 형태의 이러한 코드 정보는 타이어 경화 몰드 내측에 인그레이빙(engraving) 스트립을 배치함으로써 몰딩 중에 쉽게 적용되었다. 이들 코드 표시는 뚜렷하게 변화될 수 없어, 경화된 타이어의 측벽에 대한 후속의 엠보싱 또는 디프레싱을 위한 경화 몰드에 통합하는 것이 어려웠다. 그러나, 최근의 정부 입법 조치는 타이어가 몰딩된 연도와 주를 비롯하여 완벽한 DOT 정보가 예정된 타이어의 외측벽에 몰딩되고, 부분적인 DOT 정보(몰딩 연도 및 주가 덜 완벽한 DOT)가 예정된 타이어의 내측벽의 외표면에 몰딩 되는 것을 요구하고 있다. 이 DOT 데이터를 추가하고 타이어의 내측벽 및 외측벽 양쪽에 배치하는 것은, 특히 각 프레스 상에서 인그레이빙 스트립 또는 플러그를 매주 일정하게 교체하는 것과 특정 타입의 몰드에 대해 타이어의 예정된 외측벽을 몰딩하기 위해 몰드에 그러한 정보를 위치시키는 어려움으로 인해 특정 타입의 몰드의 경우에 타이어 몰딩 또는 경화 작업의 비용을 증가시킨다.

차량의 타이어에 요구되는 DOT 데이터를 마킹하는 것 외에, 각 타이어에 그 자체의 특정한 일련 번호 뿐만 아니라 인벤토리 제어, 담보 변경, 소비자 만족 및 모조품 문제에 사용하기 위해 타이어에 관한 추가적인 제조 정보를 마킹하는 것이 요망된다. 그러나, 그러한 추가적인 타이어 데이터를 타이어의 측벽에 위치시키는 것은 경화 프레스에 인그레이빙 스트립의 삽입과 제거 또는 타이어 상에 바코드 스트립의 후속 적용 또는 타이어 내측에 전자 식별 칩의 후속 적용에 의해 타이어의 제조 비용이 증가된다. 또한, 이러한 추가적인 많은 정보 또는 데이터를 사람이 볼 수 없는 형태로 그리고 눈에 띄지 않게 타이어에 위치시켜 측벽의 외양을 해치지 않도록 하는 것이 요망된다. 그러나, 이것은 데이터베이스의 저장 수단의 경우 기계 판독 가능한 리트리버에 의해 쉽게 검색될 수 있거나 하드카피에 인쇄될 수 있지만, 인가되지 않은 소스에 의해 쉽게 얻어질 수 없다.

타이어 상에 정보를 인크레이빙 또는 엠보싱에 의한 타이어의 마킹에 존재하는 다른 문제는 타이어의 수명에 걸쳐 이 데이터의 일부가 마모 및 타이어 손상으로 인해 판독이 어려울 수 있어, 특히 타이어 시효에 따라 타이어로부터 원하는 데이터를 검색할 수 없다는 것이다.

그러나, 최근의 데이터 인코딩(일반적으로, 인코딩 또는 2D 매트릭스 심볼)의 발달은 매우 눈에 띄지 않는 방식으로 대상물의 표면에 상당량의 데이터를 배치할 수 있고, 인코딩된 데이터의 일부가 손상되거나 물품이 파괴되었더라도 기계 판독할 수 있다. 인코딩된 심볼의 그러한 한가지 타입이 셀프 클록킹 글리프 코드(self-clocking glyph code)에서 글리프의 사용이다. 미국 특허 제6,076,738호는 셀프 클록킹 글리프형 코드의 많은 특징과 그 적용 방식 및 물체로부터의 검색을 개시하고 있다. 2D 인코딩의 다른 타입은 상표 DATA MATRIX라 칭한다.

본 발명은 DOT 요건을 만족시키고 각 개별 타이어에 추가 정보를 제공하기 위하여 사람 판독 가능한 데이터 또는 인코딩된 기계 판독 가능한 데이터 또는 양자의 조합을 제공하기 위하여 차량의 타이어를 마킹하는 방법 및 시스템을 제공하고, 그 데이터는 타이어의 특정 위치에 배치되고, 타이어의 수명에 걸쳐 타이어로부터 얻어질 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 데이터가 레이저 인그레이빙에 의해 타이어의 내측벽 또는 외측벽의 외표면에 적용될 수 있어, 몰드에서 인그레이빙 스트립의 배치를 피하거나 저감시키고, 여기서 데이터는 DOT에 의해 요구되는 바와 같이 타이어가 몰딩되는 연도와 주와 같이 타이어가 몰딩된 후에 적용될 수 있고, 경화 중에 타이어에 몰딩되는 인접한 DOT 데이터 상의 정확한 지점에 자동으로 위치될 수 있으며, 그러한 정보의 레이저 인그레이빙은 인서트 몰딩 스트립 또는 플러그 상에 필요한 데이터로 일부 몰드를 개조하는 것보다 덜 비쌀 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 시간에 걸쳐 손상 또는 마모되는 데이터 기록 필드일지라도 기록된 데이터가 계속 얻어질 수 있도록 타이어에 레이저 인그레이빙되는 2D 바코드 또는 다른 타입의 인코딩된 심볼 형태와 같은 인코딩된 디지털 데이터의 사용이고, 그러한 데이터는 타이어에 위치될 때 눈에 띄지 않고 측벽의 외양을 손상시키지 않으며, 필요에 따라 타이어의 장식 배경으로 통합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태는 사람 판독 가능한 데이터를 비롯한 레이저 인코딩된 데이터가 후속의 전자 저장 수단 및 하드카피 상의 재생을 위해 기계 판독 및 검색될 수 있다는 것이고, 각 개별 타이어는 몰딩으로부터 그 최종 파괴까지 타이어의 완벽한 이력을 제공하도록 마킹될 수 있다.

본 발명의 다른 이점은 몇 개의 작업 스테이션을 갖는 시스템을 제공하는 것으로서, 그중 하나는 타이어에 몰딩된 기존의 DOT 데이터 부호 및/또는 그린 상태에 있을 때 타이어의 미리 배치된 바코드 스트립의 위치를 검출하고, 이 위치를 타이어 및/또는 레이저의 위치 결정에 이용함으로써, 후속하여 적용된 데이터가 기존의 몰딩된 데이터에 인접하게 정확하게 위치되어, 기존의 데이터 위치를 코드식 부호 또는 심볼을 사람 판독 가능한 DOT에 인접하게 또는 물질적으로 측벽의 외양에 영향을 미치지 않도록 측벽 상의 원하는 임의의 위치에 인그레이빙하기 위해 타이어 및/또는 레이저를 계속해서 재배치하도록 사용한다.

본 발명의 또 다른 양태는 각 개별 타이어의 이력에 저장하기 위해 초기 제작 중에 타이어 상에 배치되는 기존의 제작자 바코드를 판독하는 것이다.

본 발명의 추가 특징은 레이저 인그레이빙 스테이션에서 인코딩된 정보와 사람 판독 가능한 데이터를 위해 확인 리더를 제공하여, 타이어가 제어 또는 검사 스테이션으로 후속 이송하도록 인그레이빙 스테이션으로부터 제거되기 전에 타이어 상에 원하는 데이터가 적절하게 인그레이빙되는 것을 보장하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 각 타이어가 그 자체의 개인 식별에 의해 쉽게 인코딩될 수 있는 것이며, 여기서 인코딩된 데이터는 모조 및 담보 문제를 피하기 위해 인가되지 않은 소스에 의한 검색을 방지하는 보호 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 특징은 원하는 데이터를 타이어에 인그레이빙하는 동안에 생기는 임의의 연기 및 부스러기를 수집하여 주변 분위기로 탈출하는 것을 방지하도록 인그레이빙 스테이션에 배출 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 전술한 이점, 구조 및 작동은 시판 중인 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 수행될 수 있고, 타이어 제작 공정을 느리게 하지 않도록 타이어 상에 수초 안에 위치될 수 있으며, 그러한 이점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로 보다 쉽게 명백하다.

도 1은 타이어를 마킹하기 위한 본 발명의 멀티스테이션 시스템의 개략적인 측면도.

도 2는 본 발명의 바코드 및 카메라 검사의 개략적인 측면도 및 평면도.

도 3은 본 발명의 레이저 인그레이빙 스테이션의 개략적인 측면도 및 평면도.

도 4는 본 발명의 다양한 양태를 수행하고 이용하기 위해 얻어진 정보의 처 리의 간략한 블록도.

도 5는 타이어가 도 2 및 도 3에 도시된 스테이션에 배치될 때, 타이에 몰딩되는 DOT 필요 데이터의 일부 및 바코드를 함유하는 측벽의 일부의 측면도.

도 6은 사람이 볼 수 있는 필요한 DOT 데이터와 2D 심볼 필드를 인그레이빙한 후에 측벽의 일부의 도 5와 유사한 측면도

도 7은 본 발명의 시스템의 제2 실시예의 측면도.

도 8은 도7에 도시된 시스템의 평면도.

도 9는 타이어의 측벽에 대해 레이저 인그레이버의 조정을 도시하는 확대도.

동일한 번호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부품을 지칭한다.

타이어를 제조하기 위한 본 발명의 개선된 시스템의 한가지 형태가 도 1에 개략적으로 도시되어 있고 전체적으로 1로 지시되어 있다. 시스템(1)은 전체적으로 3으로 지시되고 미리 센터링된 바코드 리더 스테이션으로서 칭하는 제1 스테이션과, 전체적으로 7로 지시되고 마킹 및 확인 스테이션으로서 칭하는 제3 스테이션을 포함한다. 이들 스테이션 모두는 전체적으로 9로 지시된 타이어 운송 기구, 예컨대 컨베이어 또는 스테이션들 사이에서 경화된 타이어(10)를 이동시키기 위한 다른 장치에 의해 연결되어 있다.

스테이션(3)은 도 5에 도시된 바와 같이 스테이션(3) 상류의 타이에 부착된 보통의 바코드 스트립(13) 상에 포함된 표시를 판독하기 위한 바코드 리더(11)를 포함한다. 바코드 스트립(13)은 타이어의 타입, 타이어의 개별 일련 번호, 타이어 의 특정한 제조 플랜트 I.D. 및 심지어는 타이어가 경화된 특정한 경화 프레스 등의 다양한 코드식 표시 또는 정보를 포함한다. 이 정보는 바코드 리더(11)에 의해 판독되어 본 발명의 마킹 시스템에서 저장 및 후속 사용을 위해 제어 유닛(15;도 4)에 공급된다.

타이어는 컨베이어(9)를 따라 비전 카메라 시스템(16)이 사람 시인성 인쇄 표시 또는 부호를 판독하고, 타이어에 몰딩된 비전 스테이션(5)으로 이동한다. 이들 문자는 DOT(Department of Tansportation)에 의해 요구되는 특정 위치에 배치되며 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 도 5와 6은 비드 영역(17), 측벽(19) 및 트레드 숄더(21)를 포함하는 타이어(10)의 단편적인 단면이다. 전술한 바와 같이, 특정한 DOT 정보는 타이어의 내측벽 및 외측벽 모두의 외측벽 표면에 몰딩된다. 완벽한 DOT 코드는 문자 DOT를 따라 타이어 상에 배치될 11개의 사람 판독 가능 부호, 숫자 또는 문자이다. 첫 번째 2개의 숫자는 타이어가 제조된 플랜트 코드이고 23으로 지시된다. 다음 2개의 숫자는 타이어의 크기를 나타내고 25로 지시된다. 다음 3개의 숫자는 타이어 라인 코드이고 27로 지시된다. 이들 코드 부호 또는 표시는 몰딩 스트립 인서트에 의해 경화 프레스에서 타이어 측벽의 특정 위치에 일반적으로 비드 영역(17)에 인접하여 몰딩된다. 이들 부호는 뚜렷하게 변하지 않는다. 따라서, 일단 몰드 스트립이 몰드에 삽입되면, 교체가 요구되기 전에 상당 숫자의 타이어에 유지될 수 있다. 이 정보는 스테이션(5)의 비전 카메라 시스템(19) 또는 광학 리더에 의해 타이어로부터 얻어지고 제어 유닛(15)으로 공급된다. 타이어 상의 DOT 부호를 판독하는 것 외에 비전 카메라 시스템(16) 또는 다른 타입의 광학 리더가 그 위치를 결정하며, 도 5의 참조 번호 27에 의해 도시된 바와 같이 타이어에 몰딩된 마지막 부호의 위치 등의 특정한 기준 스폿으로부터의 거리 "r"와 각도를 계산한다. 또한, 바코드(13)의 위치는 후속하는 타이어 상의 정보의 레이저 인그레이빙에 이용될 수 있다. 각 타이어에서 변할 수 있는 바코드 스트립 위치는 또한 카메라(16)에 의해 판독될 수 있다. 이 정보는 전술한 바와 같이 레이저 인그레이버를 위치 결정할 때 이어서 사용하기 위해 제어 유닛(15)으로 공급된다. 다음에, 타이어는 컨베이어(9)를 따라 제3 스테이션(7)으로 계속 이동한다.

레이저 어플리케이터 또는 인그레이버(29)는 X, Y 및 Z 평면에서 이동될 수 있는 조정 기구(도시 생략)에 의해 조정 가능하게 스테이션(7)에 장착되어, 도 6에 도시된 바와 같이 타이어 상에 필요한 추가 데이터를 인그레이빙하기 위해 레이저빔이 X 및 Y 방향으로 적절하게 위치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 위치 결정은 바코드 스트립(13)의 위치 및/또는 부분적인 DOT 코드의 위치 또는 타이어의 임의의 몰딩 특성에 의해 결정 및 조절될 수 있다.

타이어의 스테이션(7)에 배치되는 DOT에 의해 요구되는 추가 데이터는 31과 33(도 6)에 의해 지시되는 타이거 몰딩된 연도와 주로 이루어진다. 데이터 또는 표시(31, 33)의 위치는 타이어 코드 데이터(27)에 인접할 것이 요구된다. 이것은 몇몇 수단에 의해, 예컨대 스테이션(5)에서 표시(23, 25, 27) 중 임의의 표시의 위치를 판독함으로써 달성될 수 있고, 이어서 정보는 레이저 빔이 도 6에 도시된 정확한 위치에서 표시를 인그레이빙하도록 레이저 어플리케이터(29)를 자동으로 조정하는 스테이션(7)의 레이저 조정 기구에 공급된다. 또한, 전술한 바와 같이, 바코 드 스트립(13)의 위치는 스테이션(3)의 카메라 시스템(6)에 의해 판독되어 제어 유닛(15)으로 공급될 수 있고, 다시 표시(31, 33)의 인그레이빙시 안내를 위해 레이저 조정 기구로 공급된다. 따라서, 타이어가 스테이션(5)으로부터 스테이션(7)으로 진행될 때, 레이저 어플리케이터(29)를 적절히 위치시키는 데에 필요한 조정이 이루어져, 스테이션(7)의 정지된 위치에 도달하는 타이어(10) 상에 필요한 데이터를 인그레이빙을 시작할 준비가 된다.

스테이션(7)에는 또한 정확한 데이터가 정확한 타이어에 적용되고 정보가 타이어로부터 판독 및 획득될 수 있는 것을 보장하기 위하여 타이어(10)에 바로 인그레이빙된 데이터(31, 33) 뿐만 아니라 미리 적용된 데이터(23, 25, 27)를 즉각적으로 판독하는 확인 리더(35)가 마련되어 있다. 아니면, 타이어는 리마킹 또는 다른 정확한 액션을 위해 거절될 것이다. 바람직하게는, 스테이션(7)에 전체적으로 43으로 지시되는 먼지 수집 시스템이 마련되어 타이의 레이저 인그레이빙 동안 발생된 증기 및/또는 부스러기를 제거한다. 마찬가지로, 타이어의 레이저 마킹 동안 고무의 연소로 인한 안전 예방책으로서 화재 보호 시스템(45)이 통합될 수 있다.

원한다면, 스테이션(3, 5)에서 수행된 액션과 얻어진 결과는 본 발명의 개념에 영향을 주지 않으면서 단일 타이어 센터링 및 판독 스테이션에 조합 및 달성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 셀프 클록킹 글리프 코드(39), 데이터 매트릭스 또는 다른 타입의 인코딩 심볼 등의 인코딩 심볼(이하, 2D 심볼이라 칭함)을 DOT 인그레이빙 데이터에 인접하게 또는 측벽 영역의 임의의 원하는 위치에서 측벽의 후 속 인그레이빙을 위해 사용될 수 있다. 이들 2D 심볼은 실질적인 데이터량이 비교적 짧은 기간에 타이어에 인그레이빙될 수 있게 하고, 상당한 여분과 같은 코드에 만들어진 다양한 안전 장치를 가짐으로써, 코드의 일부가 사용 동안 파괴 또는 마모되어도, 인코딩된 정보가 계속 검색될 수 있다. 마찬가지로, 인코딩 데이터는 코드된 재료의 인가되지 않은 검색을 방지하도록 개인 식별 코드를 포함할 수 있다.

2D 심볼로 타이어를 인코딩하는 한가지 특별한 이점은 타이어의 그 수명 전반에 걸쳐 유지되는 타이어의 개별 일련 번호를 비롯하여 바코드 상에 포함되는 추가 정보를 포함할 수 있다는 것이다. 또한, 바코드가 몰딩 전에 타이어에 적용되기 때문에 바코드로 불가능한 다른 타입의 정보가 몰딩 후에 추가될 수 있다. 또한, 바코드는 타이어의 수명에 걸쳐 보다 손상되기 쉬어, 바코드에 포함된 정보가 타이어의 수명 중 후반에 검색 불가능할 수도 있다. 또한, 2D 심볼 필드가 타이어에 마킹된 경우에 비교적 눈에 띄지않는다. 원한다면, 타이어 제조 회사 또는 로고의 일부 문자에 통합될 수 있고 타이어 측벽의 우연한 관찰자에게 완벽하게 두드러지지 않을 것이다. 또한, 필요한 DOT의 마지막 4개의 부호를 적용하기 위핸 사용되는 동일한 레이저 어플리케이터(29)가 2D 심볼을 인코딩하는 데에 사용될 수 있다. 원한다면, 스테이션(7)에 배치되는 제2 레이저가 2D 심볼을 적용하는 데에 사용될 수 있거나, 스테이션(7)으로부터 하류의 제4 스테이션에 2D 심볼 적용 레이저가 존재할 수 있다. 또한, 2D 심볼(39)은 타이어가 다양한 검사와 균등 시험 스테이션 및 거기에 배치된 추가 정보, 예컨대 타이어 원뿔, 또는 빠른 작업자 등의 타이어의 궁극적인 소비자 또는 구매자에 대한 개인 정보를 통과한 후에 인그레이빙될 수 있다. 레이저 어플리케이터(29)에 의한 2D 심볼의 적용은 그 비용 효율을 증가시키고, 타이어 수명 전반에 걸쳐 덜 손상되고 판독될 수 있는 비교적 작은 공간에서 타이어에 상당량의 정보가 배치될 수 있게 함으로써, 사람 판독 가능한 정보, 예컨대 표시(31, 33)의 적용보다 상당히 빠르다.

2D 심볼은 전통적인 바코드보다 소정 공간 내에 최대 600배의 데이터를 저장할 수 있고, 타이어의 측벽 상에 있는 로고, 상표 및 그래픽 배경에서 눈에 띄지 않게 위치될 수 있으며, 곡면에서 판독될 수 있고, 2D 심볼이 실질적으로 손상되더라도 원래의 내용이 다시 포착될 수 있게 하는 중폭 데이터를 포함할 수 있다. 2D 심볼은 다양한 표면에 기계 판독 가능한 데이터를 인코딩하는 기법으로서, 정보를 수천의 작은 개별 요소로 인코딩한다. 2D 심볼의 사용은 모조품을 감소시키고, 인벤토리(inventory) 제어를 증가시키며 정확한 실시간 담보 확인을 제공하고 타이어의 정확하고 고쳐질 염려가 없는 직접 마킹을 보장하며, 그 특정한 일련 번호를 갖는 각 개별 타이어의 출고-폐기 데이터를 제공한다.

본 발명의 시스템은 기존의 몰드를 변경하지 않고 최소의 시간에 타이어 측벽의 외양을 손상시키지 않으면서 타이어 제작자가 DOT 요건을 만족시킬 수 있게 한다. 또한, 인그레이빙된 코드는 사람 실수를 제거하는 자동화 데이터 수집 시스템을 제공하고, 원한다면 하드카피를 생성할 수 있는 전자 데이터베이스에 모든 자료가 저장될 수 있게 한다. 또한, 제조, 시험 및 검사 스테이션을 통해 이동할 때 타이어의 정확한 제어를 가능하게 한다. 기계 판독 가능한 코드 및 DOT 표시를 배 치하는 데에 사용되는 다양한 설비는 쉽게 입수 가능하고 당분야에 널리 알려진 레이저 어플리케이터이다. 마찬가지로, 다른 타입의 설비, 예컨대 스테이션(5)의 바코드 리더(11)와 비전 카메라 또는 리더(16)가 쉽게 입수할 수 있는 하드웨어이므로, 본 발명의 시스템에 통합하도록 특별히 설계된 장비에 대한 필요성이 회피된다.

본 발명의 레이저 인그레이빙은 또한 타이어의 다양한 지점에, 특히 타이어의 소기의 외측벽 및 내측벽 모두의 외표면에 2D 심볼 등의 사람 판독 가능한 부호 또는 기계 판독 가능한 부호를 인그레이빙하는 데에 사용될 수 있다.

본 발명의 변경 시스템이 전체적으로 50으로 지시되어 도 7 내지 9에 도시되어 있다. 이 실시예의 주요 특징은 타이어가 레이저 적용 스테이션에 도달할 때 특정한 방위로 미리 위치된다는 것이다. 이것은 보다 복잡한 이동 제어 장치 상에 레이저 인그레이버를 장착하는 것 대신에 표시를 인그레이빙하기 위해 타이어를 특정한 방향으로만 이동되게 마킹하기 위한 레이저 인그레이빙 장치를 필요로 한다. 시스템(50)은 타이어(51)를 화살표 A 방향으로 이동시키는 제1 동력 구동식 입구 컨베이어(53)를 포함한다. 탈출 장치 또는 제어 게이트(54)는 복수 개의 타이어의 간격을 조절하여 단하나의 타이어가 다음 스테이션 및 장치로 확실하게 통과되게 한다. 제어 게이트(54)는 타이어 분야에서 널리 알려진 장비의 부재이므로 상세히 설명하지 않는다.

타이어(51)는 다른 컨베이어(55) 상으로 제어 게이트(54)를 통과하고 이어서 측방향 센터링 장치(56)를 통과한다. 장치(56)는 컨베이어(55)의 종축(59)에 대해 타이어를 측방향으로 센터링하는 한쌍의 상호 연결된 가이드 레일 또는 아암(58)으로 이루어진다. 측방향으로 센터링된 타이어(51)는 이어서 다른 컨베이어(57) 상으로 센터링 장치(56)를 통과하여 이동하고 전체적으로 60으로 지시된 제1 판독 스테이션으로 이동한다. 스테이션(60)은 종방향 센터링 로직을 포함하고 타이어의 O.D. I.D., 높이 및 측벽 프로파일을 결정하기 위해 총체적으로 60으로 도시된 카메라 및 레이저를 이용한다. 타이어(51)가 스테이션(60)으로 진입하여 이동함에 따라, 타이어는 포토 아이 및 로직을 이용하여 측정되어 O.D.를 계산한다. 이어서, O.D.는 2등분되고, 타이어 상의 이 위치는 스테이션(60)에서 타이어를 센터링하기 위한 명령 정지 위치이다. 일단 정지되면, 타이어의 영상이 카메라에 의해 취해진다. 첫 번째로 추가의 광이 없는 타이어의 영상, 이어서 2개의 상이한 영상이 2개의 상이한 지점에서 타이어 측벽을 가로질러 투사되는 2개의 상이한 시인성 레이저 라인에 의해 취해진다. 이들 영상에 의해, 제어 시스템은 측벽 프로파일 뿐만 아니라 타이어 상의 다른 치수 및 위치 데이터를 결정한다. 제어 시스템은 또한 타이어가 스테이션(60)에서 컨베이어 상의 측방향 및 종방향 양쪽에서 센터링된 것을 확인한다.

스테이션(60)에서 타이어(51)에 대해 적절한 화상 및 레이저 판독이 행해진 후에, 타이어는 라인 스캔 스테이션(64)에 배치된 다른 컨베이어(62) 상으로 이동되고, 이 위치에서 실선으로 도시된 바와 같이 컨베이어(62)의 시작점에서 휴지 정지된 위치를 가정한다. 이 일시적인 타이어(51)의 정지는 마킹 시스템의 사이클 타임 제어를 보조한다. 타이어(51)는 짧은 휴지 시간 후에 고해상도 라인 스캔 스 테이션(65) 아래의 지점으로 컨베이어(62)를 따라 측방향으로 이동한다. 판독 스테이션(60)에서 발생된 데이터를 이용하고 스테이션(64)에서 취한 고해상도 라인 스캔 영상에 의해, 타이어가 라인 스캔 스테이션(64)의 하류에서 그 스테이션에 인접하게 배치된 타이어 회전 스테이션(68)에서 어떻게 회전하는 지를 결정할 수 있다. 후속 인그레이빙 스테이션(72)에서 인그레이빙 레이저를 제어하는 데에 필요한 3개의 서보 위치는 라인 스캔 스테이션(64)에서 얻어진 정보 및 데이터로부터 제어 유닛에 의해 결정되어, 타이어(51)가 회전 스테이션(68)에 도달하면 인그레이빙 레이저가 조정된다. 타이어는 타이어의 I.D.로 하강하는 스테이션(68)의 회전 장치(70)에서 정지한다. 장치(70)는 타이어를 팽창시키고 파지한 다음, 타이어를 상승시키고 제어 유닛에 의해 제공되는 제어 위치로 회전시킨 후에, 다시 컨베이어로 타이어를 하강시킨다. 파지 장치는 수축되고 회전 장치는 타이어에 방해받지 않게 상승된다.

타이어(51)가 회전 스테이션(68)을 떠날 때 원하는 회전 위치에서 컨베이어에 측방향으로 정확하게 위치됨으로써, 제어 유닛에 공지된 타이어의 정확한 기준 위치는 타이어의 특정 지점에서 표시의 후속 배치를 위해 원하는 지점이다. 이어서, 타이어(51)는 레이저 어플리케이터 또는 인그레이빙 스테이션(72)으로 컨베이어(62)에 의해 이동된다. 스테이션(72)은 레이저(73), 3개의 레이저 위치 결정 서보(74), 3개의 카메라 및 4개의 조명 시스템을 포함한다. 스테이션(72)은 또한 먼지/연기 수집 후드 시스템(78) 및 화재 보호 시스템(79)을 구비할 수 있다. 전술한 바와 같이, 레이저(73)는 타이어가 스테이션(72)에 도달할 때 제어 위치에 배치 될 것이다. 타이어가 스테이션(72)에 도착하여 컨베이어 상에서 측방향 및 종방향 양쪽으로 센터링됨으로써, 레이저의 3축 제어 시스템은 상이한 직경의 타이어(Y축)를 조정하도록 컨베이어를 가로질러 측방향으로 레이저를 이동시키고, 높이는 상이한 폭(Z축)의 타이를 조정하도록 조정되며, 레이저는 인그레이빙될 타이어의 영역의 상이한 각도의 표현을 조정하도록 컨베이어의 방향(X축)에 평행하게 축선 둘레에서 회전된다.

도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 3축 서보는 레이저 빔(81)이 항상 인그레이빙될 타이어의 표면에 수직이 되어, 정확한 초점 거리(82)가 달성되도록 조정된다. 레이저(73)가 타이어 상에 원하는 표시를 적용한 후에는, 숫자 등의 사람 판독 가능한 표시이든지 2D 심볼 등의 기계 판독 가능한 코드식 표시이든지 간에, 타이어는 확인 스테이션(85)으로 이동한다. 스테이션(85)은 적절한 카메라와 레이저로 이루어질 수 있고 타이어 상에 인그레이빙된 표시를 확인하는 확인 장비(86)와, 정확한 데이터가 정확한 타이어에 적용되고 전술한 바와 같이 스테이션(7)과 확인 스테이션(35)에 대해 타이어로부터 정보가 판독 및 획득될 수 있는 보장하기 위하여 미리 적용된 데이터를 포함한다. 부정확하면, 타이어는 리마킹 또는 다른 정정 액션을 위해 거절될 것이다. 장치는 또한 저장 또는 이송 장소로의 후속 이송을 위해 다른 컨베이어(88)를 따라 타이어가 스테이션(85)으로부터 제거되기 전에 인그레이빙된 영역을 세척하기 위하여 확인 스테이션(85; 도시 생략)에 제공된다. 원한다면, 스테이션(85)에 대해 전술한 확인 스테이션 및 세척 장비는 본 발명이 개념에 영향을 미침이 없이 레이저 적용/인그레이빙 스테이션(72)에 모두 배치될 수 있다.

시스템(50)의 다른 특징에 따르면, 다양한 스테이션은 일반적으로 동일하게 공지된 거리에서 이격되고, 개별 컨베이서 섹션은 제어 유닛을 동기되어, 복수 개의 타이어는 다양한 컨베이어 상의 전체 시스템을 통해 일체히 공지된 속도로 이동한다. 다시 특정한 제어 시스템이 전술하고 도 4에 도시된 것과 유사하게 그 다양한 스테이션과 구성요소가 주 제어 유닛(15)에 연결되는 지점에 위치되고, 상기 제어 유닛에는 각 스테이션에서 장비의 이동을 제어하기 위한 적절한 소프트웨어가 마련된다. 타이어의 키이 또는 중앙 지점은 페이퍼 바코드 등의 기준점, 도 5와 6에 도시된 것과 같은 타이어 상의 인쇄 표시 중 임의의 표시, 또는 타이어의 다른 물리적 위치로서 초기에 피킹된다. 중앙점으로서의 이 위치에 의해, 제어 유닛은 타이어를 원하는 회전 위치로 회전시키기 위해 다양한 스테이션에서 라인 스캐너와 카메라로부터 얻어진 데이터를 사용함으로써, 타이어가 인그레이빙 스테이션에 도착함에 따라, 투사된 빔은 사람 판독 가능하거나 기계 판독 가능하든지 간에 원하는 지점에서 도 6에 도시된 바와 같이 기존 표시에 인접하거나 타이어 상에서 완벽히 별개의 지점에서 적절한 표시를 인그레이빙한다.

도 1 내지 6의 시스템은 시스템을 통해 타이어를 이동시키고, 원하는 데이터가 그로부터 스캔 및 획득된 다음, 타이어의 원하는 지점에 원하는 표시를 인그레이빙하거나 연소시키기 위하여 필요한 방향으로 이동하는 레이저 위치 결정 서보로 공급된다. 시스템(50)에서, 타이어는 시스템을 통해 이동할 때 타이어에 작용하는 다양한 레이저, 카메라 및 회전 장치에 의해 제어 유닛에 제공되는 적절한 제어 신 호로부터 알려진 인쇄 표시의 위치에 의해 타이어의 특정 지점에 원하는 표시를 인그레이빙하기 위하여 레이저가 적소에 이미 있도록 배치된다. 레이저 스테이션(72)은 또한 타이어가 인그레이빙 레이저의 적소로 이동될 때 타이어의 영역이 인그레이빙될 준비가 되고 정확한 지점에 있는 것을 확인하도록 타이어에 작용하는 레이저 및 카메라를 구비한다.

다시, 마킹 공정의 시작시에, 제어 위치에 대응된 타이어로부터 계속 얻어지는 다양한 모든 판독에 의해 공지된 위치 또는 제어 키가 선택됨으로써, 인그레이빙되는 영역은 제어 위치에 대응된 타이어 상의 특정 지점에 있다.

전술한 설명에 있어서, 간결화, 명확화 및 이해를 위해 특정 용어를 사용하였다. 그러한 용어는 설명의 목적을 위해 사용되고 광범위하게 해석되도록 의도되기 때문에, 종래 기술의 요건을 넘어서 불필요한 제한을 의미하지 않는다.

더욱이, 본 발명의 설명 및 예시는 일례로서, 본 발명은 도시 및 설명한 정확한 상세 설명으로 제한되지 않는다.

Claims (20)

1. 차량의 타이어를 마킹하는 시스템으로서,

   제어 유닛;

   제1 스테이션;

   상기 제1 스테이션에 배치되어 타이어 상의 기준 위치를 판독하고 상기 위치를 제어 유닛에 공급하는 제1 리더;

   제2 스테이션;

   상기 제2 스테이션에 배치되어 타이어의 특정 지점에 표시를 가하는 레이저 어플리케이터; 및

   레이저 적용에 의해 특정 지점에 표시를 가하기 위해 제1 리더에 의해 판독된 타이어 상의 기준 위치에 응답하여 레이저 어플레이터와 타이어 간의 정렬을 제공하는 위치 결정 기구;

   를 구비하는 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 레이저 어플리케이터용의 위치 결정 기구는 X-Y-Z 좌표에서 이동될 수 있는 것인 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 리더는 타이어의 O.D., I.D., 높이 및 측벽 프로파일을 결정하기 위한 제1 카메라와 레이저를 포함하는 것인 시스템.
4. 제3항에 있어서, 제3 스테이션에 배치되어 타이어의 고해상도 라인 스캔 영상을 제공하는 제2 카메라를 포함하는 것인 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 카메라와 제1 리더로부터 수신한 정보를 기초로 하여 레이저 어플리케이터에 대한 정확한 배치를 위해 타이어를 회전시키는 회전 장치를 포함하는 것인 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 리더에 의해 판독된 타이어 상의 기준 위치는 기계 판독 가능한 바코드인 것인 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 바코드는 타이어를 마킹하는 특정한 제조 플랜트, 타이어 타입 및 상기 타이어를 식별하는 개별 일련 번호를 식별하는 정보를 포함하는 것인 시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 기준 위치는 타이어 상의 사람 판독 가능한 표시인 것인 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 사람 판독 가능한 표시는 제조 플랜트, 타이어 크기 및 타이어 라인을 식별하는 것인 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 레이저 어플리케이터에 의해 타이어에 가해지는 표시는 사람 판독 가능하고, 타이어가 경화된 연도와 주를 식별하는 것인 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 레이저 어플리케이터에 의해 타이어에 가해지는 표시는 기계 판독 가능한 2D 심볼인 것인 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 리더는 타이어의 내측벽과 외측벽 상에 포함된 정보를 판독하는 것인 시스템.
13. 차량의 타이어를 마킹하는 방법으로서,

    a)제1 스테이션에서 타이어에 포함된 정보를 판독하여 그 정보를 제어 유닛에 공급하는 단계;

    b)타이어를 제2 스테이션으로 이동시키는 단계;

    c)제2 스테이션에 레이저 마킹 장치를 제공하는 단계;

    d)제1 스테이션에서 판독된 타이어 상의 정보에 응답하여 레이저 마킹 장치와 타이어의 위치를 대응시키는 단계; 및

    e)제2 스테이션에서 타이어 상의 특정 지점에 추가 정보를 레이저 인그레이빙하는 단계;

    를 포함하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 단계(d)는 레이저 마킹 장치의 위치와 대응시키도록 타이어를 회전시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
15. 제13항에 있어서, 상기 단계(d)는 타이어를 특정 지점에서 인그레이빙하도록 X-Y-Z 좌표에서 레이저 마킹 장치를 이동시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
16. 제13항에 있어서, 상기 단계(e)는 제2 스테이션에서 타이어 상에 기계 판독 가능한 코드식 정보를 인그레이빙하는 단계를 포함하는 것인 방법.
17. 제13항에 있어서, 상기 단계(e)는 제2 스테이션에서 타이어 상에 기계 판독 가능한 2D 심볼을 인그레이빙하는 단계를 포함하는 것인 방법.
18. 제13항에 있어서, 제3 스테이션에서 타이어의 특정한 물리적 부호를 결정하는 단계와, 상기 부호를 기초로 하여 타이어를 제2 스테이션에 위치 결정하는 단계를 포함하는 것인 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 특정한 물리적 부호를 결정하는 단계는 타이어의 O.D., I.D. 높이 및 측벽 프로파일을 계산하는 단계를 포함하는 것인 방법.
20. 제13항에 있어서, 레이저 빔이 인그레이빙되는 타이어의 표면에 대해 정확한 초점 길이에서 수직이 되도록 타이어에 대해 레이저 인그레이버를 조정하는 단계를 포함하는 것인 방법.

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