KR101335385B1

KR101335385B1 - 타이어 각인 및 마킹부의 깊이 검증장치

Info

Publication number: KR101335385B1
Application number: KR1020110108781A
Authority: KR
Inventors: 박태종
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-12-03
Also published as: KR20130044629A

Abstract

본 발명은 타이어의 사이드월에 필요한 문자나 글자를 레이저로 각인하고, 각인된 각종 마킹 부위의 단면형상과 깊이를 검증할 수 있는 마킹 검증장치에 관한 것으로, 이를 위해 회전 정반(3)에 얹혀져서 회전하는 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽으로 새겨진 회사로고 또는 모델명을 레이저로 각인하고 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이를 측정하여 검증할 수 있는 마킹 검증장치에 있어서, 상기 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽에 마킹부를 각인하는 레이저 스캐너(4)와 공초점 변위센서(5) 및 라인 변위센서(6)를 가진 헤드부(7)의 몸체(8)를 전후진 이동시키는 볼 스크류(9a)와 선형가이드(10a)를 구비한 좌우 이동부(11) 및, 상기 헤드부(7)를 보유 지지한 몸체(8)를 승하강 이동시키는 볼 스크류(9b)와 선형가이드(10b)를 구비한 높이 이동부(12)를 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

타이어 각인 및 마킹부의 깊이 검증장치{An apparatus for a carved seal of tire and an inspection of tire marking part depth}

본 발명은 타이어의 사이드월에 필요한 문자나 글자를 레이저로 각인하고 각인된 각종 마킹 부위의 단면형상과 깊이를 검증할 수 있는 마킹 검증장치에 관한 것이다.

통상적으로 타이어의 사이드월(Sidewall)에는 제작자의 모델명이나 브랜드 형상 또는 숫자, 문자 등의 마킹부가 레이저를 이용하여 각인되어 있다.

이 같이 레이저로 각인된 마킹부는 타이어의 크랙(Crack)에 영향을 주게 되는데, 크랙의 영향 요소는 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이가 관계되어 있기 때문에 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이에 따라 크랙 발생의 진전이 다양하게 진행되었다.

예를 들어, 타이어의 사이드월에 레이저로 각인된 마킹부의 단면형상이 도 3 (A)와 같이 마킹부(100)의 각인홈(101) 밑면이 뾰족한 샤프 에지(Sharp edge)를 가지게 되면, 사이드월(1a)의 표면 쪽에서 스트레스가 화살표 (가)방향으로 가해짐에 따라 점선방향으로 각인홈(101)이 변형되어 크랙이 빠르게 진전된다.

한편, 레이저로 각인된 마킹부의 단면형상이 도 3 (B)와 같이 마킹부(100)의 각인홈(101) 밑면이 라운드 에지(Round edge) 형상을 가지게 되면, 사이드월(1a)의 표면 쪽에서 스트레스가 화살표 (가)방향으로 가해질 때 이 라운드 에지에서 충격을 흡수하고 다시 원형으로 복원되는 성질을 가지게 되기 때문에 레이저로 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이를 검증할 필요가 있는 것이다.

즉, 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이가 도 3 (A)와 같은 샤프 에지를 가지게 되면, 외부 충격에 의해 쉽게 손상되거나 크랙이 발생하기 때문이다.

이 같은 타이어의 각인된 마킹부를 검증할 때 종래에는 마킹된 부위의 단면을 고배율 현미경이나 CCD 카메라를 통해 확대하여 검증하였으며, 정량적인 방안에 대한 검증방법을 채택하지 않고 검증자의 육안을 통해 시각적으로 파악하게 때문에 자연히 타이어에 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이 검증이 불합리하게 진행되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 레이저로 각인된 마킹부의 단면에서 크랙 성장 가능성에 대해 정량적 분석이 가능할 수 있도록 측정하는 타이어에 각인된 마킹 부위에 단면형상과 깊이 검증용 마킹 검증장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전 정반에 얹혀져서 회전하는 타이어의 사이드월 쪽으로 새겨진 회사 로고 또는 모델명을 레이저로 각인하고 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이를 측정하여 검증할 수 있는 마킹 검증장치에 있어서, 상기 타이어의 사이드월 쪽에 마킹부를 각인하는 레이저 스캐너의 공초점 변위센서 및 라인 변위센서를 가진 헤드부의 몸체를 전후진 이동시키는 볼 스크류와 선형가이드를 구비한 좌우 이동부 및, 상기 헤드부를 보유 지지하는 몸체를 승하강 이동시키는 볼 스크류와 선형가이드를 구비한 높이 이동부를 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 타이어에 각인된 마킹 부위의 단면 형상과 깊이 검증용 마킹 검증장치는 마킹된 부위의 단면형상과 깊이를 정략적으로 분석하여 크랙발생 가능성을 저감시킬 수 있는 자료를 얻을 수 있도록 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어에 각인된 마킹 부위의 단면과 깊이 검증용 마킹 검증장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에서 각인된 마킹부의 단면을 추출하는 방법을 보여주는 그래프,
도 3 (A)와 (B)는 타이어에 각인된 마킹부 단면을 보여주는 확대 도면들로서, (A)는 각인된 마킹부의 단면이 샤프 에지(Sharp edge) 형태이고, (B)는 각인된 마킹부의 단면이 라운드 에지(Round edge) 형태의 도면들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 타이어에 각인된 마킹 부위의 단면형상과 깊이 검증용 마킹 검증장치의 전체 구성도를 보여주고 있다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이 회전 정반(3)에 얹혀져서 회전하는 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽으로 새겨진 회사로고 또는 모델명을 레어저로 각인하고 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이를 측정하여 검증할 수 있는 마킹 검증장치에 있어서, 상기 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽에 마킹부를 각인하는 레이저 스캐너(4)와 공초점 변위센서(5) 및 라인 변위센서(6)를 가진 헤드부(7)의 몸체(8)를 전후진 이동시키는 볼 스크류(9a)와 선형가이드(10a)를 구비한 좌우 이동부(11) 및, 상기 헤드부(7)를 보유 지지한 몸체(8)를 승하강 이동시키는 볼 스크류(9b)와 선형가이드(10b)를 구비한 높이 이동부(12)를 갖추어 이루어진 구조로 되어 있다.

이와 같은 본 발명은 타이어(1)의 사이드월(1a) 부위에 레이저를 이용하여 새겨 각인된 회사로고 또는 모델명, 숫자, 문자 등의 단면형상과 깊이를 정량적인 방법으로 측정하여 검증할 수가 있는데, 상기 좌우 이동부(11)는 회전 정반(3)에 안착된 측정할 타이어(1)의 직경 반경에 따라서 볼 스크류(9a)와 선형가이드(10a)를 이용하여 레이저 스캐너(4)와 공초점 변위센서(5) 및 라인 변위센서(6)를 가진 헤드부(7)를 화살표 (나)방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

그리고 상기 타이어(1)의 높이 변경에 맞추어 높이 이동부(12)를 이용하게 되는데, 이 높이 이동부(12)은 다른 볼 스크류(9b)와 선형가이드(10b)를 이용하여 헤드부(7)를 가진 몸체(8)를 화살표 (다)방향으로 왕복 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

이어 본 발명의 작동에 대해 설명한다.

타이어(1)가 눕혀진 상태로 진입하여 회전 정반(3)에서 사이드월(1a) 쪽이 상면에 오도록 위치하게 되면, 안전막(미도시)에 의해 외부와 차단된다. 이어 상기 회전 정반(3)에 안착된 타이어(1)의 센터링 정렬이 이루어지고, 타이어의 규격에 맞추어 높이 이동부(12)에 의해 헤드부(7)가 조절되며, 사이드월(1a)에 새겨진 마킹부 위치에 맞추기 위해 헤드부(7)가 좌우 이동부(11)에 의해 이동하게 된다.

이후, 상기 헤드부(7)의 라인 변위센서(6)를 이용하여 마킹부 위치를 추출하는데, 이때 모터(2)가 회전 정반(3)을 구동시키어 타이어(1)를 회전시킨다.

그리고 타이어(1)가 정지된 상태에서 레이저 스케너(4)를 이용하여 추출된 위치에 레이저 각인을 실시하고, 각인 후 공초점 변위센서(5)를 사용해서 마킹부의 표면의 높이를 측정하여 표면 프로파일을 얻는데, 단면형상 측정에 대한 검증 프로세스에서 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 얻어진 변위값들에 대해 2차 폴리노미얼 피팅(Polynomial fitting)을 수행하여 도 2의 (라)와 같이 값을 얻어서 불량여부를 계산하고 확인한다.

1 : 타이어, 1a : 사이드월,
2 : 모터, 3 : 회전 정반,
4 : 레이저 스캐너, 5 : 공초점 변위센서,
6 : 라인 변위센서, 7 : 헤드부,
8 : 몸체, 9a,9b : 볼 스크류,
10a,10b : 선형가이드, 11 : 좌우 이동부,
12 : 높이 이동부.

Claims

회전 정반(3)에 얹혀져서 회전하는 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽에 회사로고 또는 모델명을 레이저로 각인시키고 각인된 마킹부의 단면형상과 깊이를 측정하여 검증할 수 있는 검증장치에 있어서,
헤드부(7)에 설치되어, 상기 타이어(1)의 사이드월(1a) 쪽에 회사로고 또는 모델명을 레이저로 각인시키기 위한 레이저 스캐너(4);
헤드부(7)에 설치되어, 레이저로 각인된 마킹부 위치를 추출하기 위한 라인 변위센서(6);
헤드부(7)에 설치되어, 레이저로 각인된 마킹부의 표면 높이를 측정하여 표면 프로파일을 얻기 위한 공초점 변위센서(5);
상기 헤드부(7)를 보유 지지하기 위한 몸체(8);
헤드부(7)를 보유 지지하는 몸체(8)를 전후진 이동시키는 볼 스크류(9a)와 선형가이드(10a)를 구비한 좌우 이동부(11); 및
승하강 이동시키는 볼 스크류(9b)와 선형가이드(10b)를 구비한 높이 이동부(12)를 포함하되,
상기 공초점 변위센서(5)를 사용해서 마킹부 표면의 높이를 측정하여 마킹부의 표면 프로파일을 얻고, 얻어진 변위 값들에 대해 2차 폴리노미얼 피팅을 수행하여 타이어 불량 여부를 판단하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 각인 및 마킹부의 깊이 검증장치.