KR101137202B1 - 트레드 자동 조인트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2차 케이스의 성형시 엔드리스 캡플라이 위에 감아 붙이는 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대한 프리킹 작업과 압착 작업이 거의 동시에 자동으로 실시됨에 따라, 전 작업과정이 수작업으로 진행되던 종래의 트레드 조인트 방식에 비해 작업자의 노동 강도가 현저히 낮아짐은 물론, 트레드의 양 단부측 조인트 부위의 접합강도가 대폭 향상됨으로써, 제품의 불량률이 감소함과 더불어 품질도 향상시킬 수 있는 트레드 자동 조인트 장치에 관한 것이다.
본 발명은 벨트드럼(400) 상에서 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위를 자동으로 조인트하기 위한 트레드 자동 조인트 장치로서, 실린더 배럴(110) 및 실린더 배럴에 조립되는 피스톤 로드(115)로 구성되며 실린더 배럴에 공급되는 작동유체의 유입방향에 따라 피스톤 로드가 실린더 배럴로부터 출몰하는 전후이송부(100) 와, 피스톤 로드의 출몰에 연동하여 벨트드럼에 근접하거나 벨트드럼으로부터 멀어지도록 연결구(500)를 사용해서 피스톤 로드의 단부에 장착하는 좌우이송부(200) 와, 트레드의 좌우방향(폭방향)으로 이동 가능하도록 좌우이송부에 결합시킴으로써 전후이송부의 출몰 동작과 좌우이송부의 좌우이송 동작에 의해 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대한 프리킹 작업과 압착 작업을 동시에 실시할 수 있는 조인트작업부(300) ; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

트레드 자동 조인트 장치{Auto joint machine of tread}
본 발명은, 2차 케이스 성형시, 엔드리스 캡플라이 위에 감아 붙이는 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대해 프리킹 작업과 압착 작업을 동시에 자동으로 실시함으로써, 전 작업과정이 수작업으로 진행되던 종래의 조인트 방식에 비해 작업자의 노동강도가 현저히 낮아짐은 물론, 트레드의 양 단부측 조인트 부위의 접합강도가 향상됨에 따라 제품 불량률이 감소하고 품질도 향상시킬 수 있는 트레드 자동 조인트 장치에 관한 것이다.
타이어 제조공정 중 2차 케이스 성형과정은, 적어도 2장(ply) 이상의 벨트를 벨트드럼에 순차적으로 감아 붙여 적층한 뒤, 가장 바깥쪽 벨트 위에 엔드리스 캡플라이를 감아 붙이고, 마지막으로 엔드리스 캡플라이 위에 트레드를 감아 붙임으로써 완결된다.
벨트드럼에 트레드를 감아 붙이는 작업과 관련하여, 주로 사용되는 작업 방식 중 하나로서, 예를 들면, 트레드의 양측 단면(端面)이 벨트드럼 상에서 서로 맞대어질 수 있도록 작업자가 일일이 손으로 맞춘 후, 그 부위(즉, 양 단면이 맞대어져 있는 트레드의 양 단부측 조인트 부위)를 수작업으로 스티칭(stitching) 하는 방식이 있다. 이러한 작업 방식은, 일정한 길이로 미리 절단해 놓은 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 접착제를 바른 후 벨트드럼 상에서 트레드의 양 단면(端面)만 맞추어 주면 되므로 작업이 수월하게 이루어진다.
한편, 타이어 업계의 최근 동향에 따르면, 자동차의 연비 특성을 향상시키기 위해, 타이어 주행시의 회전저항을 감소시키는 것으로 알려진 실리카(Silica)를 함유한 트레드가 사용되기 시작했다.
그러나 실리카 함유 트레드는 수축 변형이 심하기 때문에, 예전처럼, 트레드를 미리 절단해 놓을 수가 없다.
이러한 이유로, 실리카 함유 트레드를 공급하는데 적합한 릴 트레드 공급장치가 개발되었다.
그러나 릴 트레드 공급장치는 성형기계 상에서 트레드의 길이를 직접 측정한 뒤 그 측정된 길이에 맞춰 트레드를 절단하는 기능만 가지고 있을 뿐, 트레드의 양 단면(또는 양 단부)에 접착제를 도포하는 기능은 없다. 그 결과, 벨트드럼 상에 트레드를 감아 붙였을 때, 트레드의 양 단부측 조인트 부위가 원활히 접착되지 않아, 이 부위를 작업자가 힘들게 롤러질 해 주어야 했다. 게다가 이러한 롤러질에도 불구하고, 트레드의 양 단부측 조인트 부위에서 벌어짐(open)이 종종 발생하여 제품 불량을 초래하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대해 프리킹 작업과 압착 작업이 동시에 자동으로 실시됨에 따라, 종래의 수작업 방식에 비해 작업자의 노동 강도가 현저히 낮아짐은 물론, 트레드의 양 단부측 조인트 부위의 접합강도가 향상되어 제품 불량이 감소함과 더불어 품질도 향상될 수 있는 트레드 자동 조인트 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 과제가 해결 가능한 본 발명은, 벨트드럼 상에서 트레드의 양 단부측 조인트 부위를 자동으로 조인트하기 위한 트레드 자동 조인트 장치로서, 실린더 배럴 및 실린더 배럴에 조립되는 피스톤 로드로 이루어지며, 실린더 배럴에 공급되는 작동유체의 유입방향에 따라 피스톤 로드가 실린더 배럴로부터 출몰하는 전후이송부 와; 피스톤 로드의 출몰에 연동하여 벨트드럼에 근접하거나 벨트드럼으로부터 멀어지도록 연결구를 사용해서 피스톤 로드의 단부에 장착하는 좌우이송부 와; 트레드의 좌우방향(폭방향)으로 이동 가능하도록 좌우이송부에 결합시킴으로써 전후이송부의 출몰 동작과 좌우이송부의 좌우이송 동작에 의해 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대한 프리킹 작업과 압착 작업을 동시에 실시할 수 있는 조인트작업부 ; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전후이송부 는 벨트드럼 주변의 지지구조물에 고정되는 상?하부 베이스프레임과, 상?하부 베이스프레임에 양 단부측이 각각 고정되는 실린더 배럴과, 하부 베이스프레임을 관통하여 출몰 가능하도록 실린더 배럴에 조립되는 피스톤 로드와, 하부 베이스프레임을 관통하여 승강 가능하도록 설치되는 안내축과, 안내축의 상단부에 장착되는 브라켓과, 길이조정이 가능한 상태로 브라켓에 설치되는 스토퍼 볼트와, 스토퍼 볼트의 하방(下方)에 놓이도록 하부 베이스프레임 상에 설치되는 완충기로 구성되어 있다. 바람직하게는, 상기 실린더 배럴을 사이에 두고, 하부 베이스프레임의 양측에 안내축이 하나씩 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 좌우이송부 는, 연결구를 사용하여 피스톤 로드의 단부에 결합시킨 로드리스 실린더와, 로드리스 실린더의 길이방향으로 이동 가능한 슬라이더와, 로드리스 실린더의 양 단부측에 설치한 센서로 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 조인트작업부 는, 슬라이더에 결합되는 프레임과, 프레임에 회전 가능하게 결합되는 프리킹 롤러와, 프레임에 회전 가능하게 결합되는 멀티 평롤로 구성되어 있다. 바람직하게는, 2개의 프리킹 롤러 사이에 멀티 평롤이 위치된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 트레드 자동 조인트 장치에 의하면, 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 대한 접합작업이 기계장치에 의해 자동으로 실시될 수 있다. 따라서 종래 수작업 방식에 비해 작업자의 노동 강도가 현저히 낮아진다.
또한, 조인트 부위에 대한 프리킹 작업과 압착 작업이 거의 동시에 기계적으로 실시되므로, 조인트 부위의 접합강도가 종래보다 향상된다. 따라서 조인트 부위에서의 벌어짐이 억제되어 제품 불량이 감소하며, 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드 자동 조인트 장치의 개략적인 구성을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드 자동 조인트 장치의 개략적인 구성을 나타낸 것으로서, 조인트작업부가 벨트드럼으로부터 가장 멀리 떨어졌을 때의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드 자동 조인트 장치의 개략적인 구성을 나타낸 것으로서, 조인트작업부가 벨트드럼에 가장 근접해 있을 때의 평면도.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 트레드 자동 조인트 장치에 대해 설명한다.
타이어 제조공정 중 2차 케이스 성형과정에서 사용되는 본 실시예의 트레드 자동 조인트 장치는, 도 1에 도시된 것처럼, 벨트(B)와 엔드리스 캡플라이(C)가 감아 붙여진 벨트드럼(400) 상에서 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위를 자동으로 접합시키는 장치로서, 전후이송부(100), 좌우이송부(200), 조인트작업부(300)의 3부분으로 이루어져 있다.
상기 전후이송부(100)는 벨트드럼(400) 주변의 지지구조물(A)에 고정되어 있는 상?하부 베이스프레임(105)(105a)과, 상?하부 베이스프레임(105)(105a)에 양 단부측이 각각 고정되어 있는 실린더 배럴(110)과, 하부 베이스프레임(105a)을 관통하여 출몰 가능하도록 실린더 배럴(110)에 조립된 피스톤 로드(115)와, 실린더 배럴(110)의 양 옆에 위치하도록 실린더 배럴(110)로부터 일정 간격만큼 떨어져서 하부 베이스프레임(105a)의 양측에 승강 가능하게 관통?설치된 안내축(120)과, 안내축(120)의 상단부에 장착된 브라켓(125)과, 길이조정이 가능하도록 브라켓(125)에 설치된 스토퍼 볼트(130)와, 스토퍼 볼트(130)의 하방에 위치하도록 하부 베이스프레임(105a)의 양측에 설치된 완충기(140)로 구성되어 있다. 또한, 안내축(120)이 승강 가능하게 관통?설치된 하부 베이스프레임(105)에는 안내축(120)의 승강을 안내하기 위한 파이프가 설치되어 있다. 완충기(140)나 스토퍼 볼트(130)에는 센서가 더 설치될 수도 있다.
상기 좌우이송부(200)는 피스톤 로드(115)의 출몰에 연동하여 벨트드럼(400)에 근접하거나 벨트드럼(400)으로부터 멀어지도록, 피스톤 로드(115)의 단부에, 연결구(500)를 사용해서 장착되어 있다. 더 구체적으로 상기 좌우이송부(200)는 연결구(500)에 의해 피스톤 로드(115)의 단부에 결합시킨 로드리스 실린더(210)와, 로드리스 실린더(210)의 길이방향을 따라 이동하는 슬라이더(220)와, 로드리스 실린더(210)의 양 단부에 설치한 센서(230)로 구성되어 있다.
상기 조인트작업부(300)는 좌우이송부(200)의 슬라이더(220)에 결합시킨 프레임(340)과, 상기 프레임(340)에 대해 회전 가능하게 결합시킨 한 쌍의 프리킹 롤러(310)(330)와, 프리킹 롤러(310)(330) 사이에 배치한 멀티 평롤(320)로 구성되어 있다. 멀티 평롤(320)도 프리킹 롤러와 마찬가지로, 프레임(340)에 대해 회전 가능하게 결합되어 있다.
이하, 본 실시예에 따른 트레드 자동 조인트 장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 벨트드럼(400) 상에 벨트(B)와 엔드리스 캡플라이(C)를 감아 붙인 후, 마지막에 트레드(600)를 감아 붙인다. 그 후, 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위가 작업하기 좋은 위치에 오도록, 벨트드럼(400)을 일정한 각도만큼 더 회전시킨다. 이러한 상태에서, 전후이송부(100)의 실린더 배럴(110) 내에 작동유체(오일 또는 공기)를 공급하여, 실린더 배럴(110)에 조립되어 있는 피스톤 로드(115)를 벨트드럼(400) 쪽으로 전진시킨다.
이렇게 하면, 연결구(500)를 통해 피스톤 로드(115)의 단부에 장착한 좌우이송부(200)가 벨트드럼(400) 근처로 전진하여, 좌우이송부(200)의 슬라이더(220)에 장착된 조인트작업부(300)의 프리킹 롤러(310)(320)와 멀티 평롤이 벨트드럼(400) 상에 감아 붙여져 있는 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위에 접촉하게 된다. 여기서 피스톤 로드(115)의 스트로크(stroke)는 안내축(120)의 상단부에 설치되어 있는 스토퍼 볼트(130)의 길이조정을 통해 조절이 가능하다. 예컨대, 스트로크를 짧게 해야 할 경우에는 스토퍼 볼트(130)를 시계방향으로 돌려 브라켓(125) 아래쪽으로 더 많이 돌출되게 하고, 스트로크를 길게 해야 할 경우에는 반시계방향으로 스토퍼 볼트(130)를 돌려 그 길이를 조정하면 된다. 피스톤 로드(115)의 전진은 스토퍼 볼트(130)가 완충기(140)에 닿을 때까지 계속되며, 이때의 충격은 완충기(140)에 의해 흡수된다. 내구성 측면에서는 완충기(140)나 스토퍼 볼트(130) 중 어느 한쪽에 센서를 설치하여, 이 센서에 비교적 작은 충격(력)이 가해진 경우에도 피스톤 로드(115)의 전진이 중지되게 하는 것이 바람직하다. 또한, 피스톤 로드(115)의 단부에 장착된 좌우이송부(200)의 하중을 피스톤 로드(115)가 전담할 경우에 피스톤 로드(115)가 비틀어질 수 있는데, 본 실시예의 경우, 좌우이송부(200)의 양 단부측에 안내축(120)이 각각 장착된 상태로 하부 베이스프레임(105a)에 대해 승강 가능하게 관통결합되어 있어, 이러한 비틀림 문제가 생기지 않을 뿐 아니라, 조인트 작업시, 균일한 힘이 트레드의 양 단부측 조인트 부위에 가해질 수 있어 품질이 향상될 수 있다.
피스톤 로드(115)의 전진이 완료된 후, 좌우이송부(200)의 슬라이더(220)를 로드리스 실린더(210) 상에서 좌측 또는 우측으로 이동시키면, 상기 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위에 접촉해 있던 프리킹 롤러(310)(330)와 멀티 평롤(320)에 의한 프리킹 작업과 압착 작업이 거의 동시에 실시된다. 즉, 원통형의 롤러 표면에 날카로운 핀들이 촘촘히 박혀 있는 프리킹 롤러(310)(330)가 조인트 부위의 표면을 지나간 뒤, 2개의 일반적인 평롤로 이루어진 멀티 평롤(320)이 그 위를 다시 지나가면서 압착해 주므로, 조인트 부위가 매우 단단하게 접합된다.
한편, 로드리스 실린더(210)의 양 단부에 설치된 센서(230)(230)는 조인트작업부(300)의 프레임(340)이 접촉하면, 슬라이더(220)의 좌우 이송을 정지시키는 신호를 즉시 발생시켜 제어부(도시하지 않음)에 전달한다.
상기 제어부는 전후이송부(100)의 실린더 배럴(110)에 연결된 밸브(도시하지 않음)와 좌우이송부(200)의 로드리스 실린더(210)에 연결된 밸브(도시하지 않음)를 제어함으로써, 피스톤 로드(115)의 출몰 동작 및 슬라이더(220)의 좌우이송 동작을 제어한다. 제어부에 의한 이러한 동작 제어는, 상기 센서로부터의 검출신호와 처리 레시피(recipe)에 기반하여 이루어진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부도면의 기재 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100...전후이송부(forward and backward moving part)
105...상부 베이스프레임(upper base frame)
105a...하부 베이스프레임(lower base frame)
110...실린더 배럴(cylinder barrel)
115...피스톤 로드(piston rod)
120...안내축(guide shaft)
125...브라켓(bracket)
130...스토퍼 볼트(stopper bolt)
140...완충기(absorber)
200...좌우이송부(right and left moving part)
210...로드리스 실린더(rodless cylinder)
220...슬라이더(slider)
230...센서(sensor)
300...조인트작업부(joint working part)
310...프리킹 롤러(pricking roller)
320...멀티 평롤(multi flat roll)
330...프리킹 롤러(pricking roller)
340...프레임(frame)
400...벨트드럼(shaping belt drum)
500...연결구(connector)
600...트레드(tread)
A...지지구조물(supporting structure)
B...벨트(belt)
C...엔드리스 캡플라이(endless capply)

Claims (4)

  1. 벨트드럼(400) 상에서 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위를 자동으로 조인트하기 위한 트레드 자동 조인트 장치로서,
    실린더 배럴(110) 및 상기 실린더 배럴(110)에 조립되는 피스톤 로드(115)로 이루어지며, 상기 실린더 배럴(110)에 공급되는 작동유체의 유입방향에 따라, 상기 피스톤 로드(115)가 상기 실린더 배럴(110)로부터 출몰하는 전후이송부(100);
    상기 피스톤 로드(115)의 출몰에 연동하여 상기 벨트드럼(400)에 근접하거나 상기 벨트드럼(400)으로부터 멀어지도록 연결구(500)를 사용해서 상기 피스톤 로드(115)의 단부에 장착하는 좌우이송부(200); 및
    상기 트레드(600)의 좌우방향(폭 방향)으로 이동 가능하도록 상기 좌우이송부(200)에 결합시킴으로써, 상기 전후이송부(100)의 출몰 동작 및 좌우이송부(200)의 좌우이송 동작의 조합에 의해 상기 트레드(600)의 양 단부측 조인트 부위에 대한 프리킹 작업과 압착 작업을 동시에 실시할 수 있는 조인트작업부(300);
    를 포함하여 구성되며,
    상기 전후이송부(100)는,
    상기 벨트드럼(400) 주변의 지지구조물(A)에 고정되는 상?하부 베이스프레임(105)(105a)과;
    상기 상?하부 베이스프레임(105)(105a)에 양 단부측이 각각 고정되는 상기 실린더 배럴(110)과;
    상기 하부 베이스프레임(105a)을 관통하여 출몰 가능하도록 상기 실린더 배럴(110)에 조립되는 상기 피스톤 로드(115)와;
    상기 하부 베이스프레임(105a)을 관통하여 승강 가능하도록 설치되는 안내축(120)과;
    상기 안내축(120)의 상단부에 장착되는 브라켓(125)과;
    상기 브라켓(125)에 길이조정이 가능한 형태로 설치되는 스토퍼 볼트(130)와;
    상기 스토퍼 볼트(130)의 하방에 놓이도록 상기 하부 베이스프레임(105a) 상에 설치되는 완충기(140);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 트레드 자동 조인트 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 좌우이송부(200)는,
    상기 연결구(500)를 사용해서 상기 피스톤 로드(115)의 단부에 결합시킨 로드리스 실린더(210)와;
    상기 로드리스 실린더(210)의 길이방향으로 이동 가능한 슬라이더(220)와;
    상기 로드리스 실린더(210)의 양 단부에 설치한 센서(230);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 트레드 자동 조인트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조인트작업부(300)는,
    상기 슬라이더(220)에 결합시킨 프레임(340)과;
    상기 프레임(340)에 대해 회전 가능하게 결합시킨 프리킹 롤러(310)와;
    상기 프레임(340)에 대해 회전 가능하게 결합시킨 멀티 평롤(320);
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 트레드 자동 조인트 장치.
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