KR101343922B1

KR101343922B1 - 압출물 측정방법

Info

Publication number: KR101343922B1
Application number: KR20120098888A
Authority: KR
Inventors: 고영길
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-12-24

Abstract

본 발명은 예를 들어, 트레드와 같이 타이어 압출물을 제조할 때 이 압출물의 폭과, 게이지(Gauge), 단면적 등을 동시에 제어하여 원하는 압출물 생산이 이루어지는 압출물 측정방법에 관한 것으로, 호퍼(2)에 투입된 고무재료를 DC모터(3)에 의해 구동하는 스크류(4)로 펌핑하여 다이(5)를 통하여 토출된 압출물(1)을 테이크 어웨이 컨베이어(6)로 이송 중 측정기(7)에 의해 토출된 압출물(1)의 형상과 크기 등을 측정할 수 있도록 이루어진 압출물 측정방법에 있어서, 상기 측정기(7)는 상하측 레이저 빔을 방사하는 상하부 레이저 형상 측정기(7a,7b)로 이루어져서 상기 측정기(7)가 원하는 압출물(1)의 3차원 형상을 구현하여 시각적으로 압출물(1)의 형상을 조명하고 상기 압출물(1)의 폭과 게이지, 단면적을 측정하여 기준 압출물(1')과 비교한 다음, 상기 압출물(1)의 측정된 폭, 게이지, 단면적에 관한 정보를 토대로 PLC(8)와 제어PC(9)를 통해 스크류(4)의 RPM과 테이크 어웨이 컨베이어(6) 속도를 제어 관리하여 균일한 압출물을 생산해 내도록 이루어진 압출물 측정방법이다.

Description

압출물 측정방법{Extrusion article measurement method}

본 발명은 예를 들어, 트레드와 같이 타이어 압출물을 제조할 때 이 압출물의 폭과, 게이지(Gauge), 단면적 등을 동시에 제어하여 원하는 압출물 생산이 이루어지는 압출물 측정방법에 관한 것이다.

타이어 반제품 중 노면에 접촉하는 트레드와 같은 고무 압출물은 타이어의 압출공정에서 생산하게 되는데, 타이어의 압출공정은 정련공정에서 생산된 배합고무를 연속적으로 압출기에 공급하여 규정된 다이(Die)를 통해 제조 시방서에 의거 일정한 형상으로 토출해 내는 작업이다.

이러한 압출공정에서 생산해 내는 트레드와 같은 종래 고무 압출물의 생산과정을 도 4를 참고하여 살펴보면, 압출물(101)은 호퍼(102)에 고무재료가 투입되어 DC모터(103)에 의해 구동하는 스크류(104)의 펌핑 작용으로 다이(105)를 거쳐 토출되고, 토출된 압출물(101)은 테이크 어웨이(Take away) 컨베이어(106)를 통해 다음공정을 위해 이송된다.

종래 상기와 같은 압출물 생산이 다이(105)를 통해 토출된 압출물(101)이 테이크 어웨이 컨베이어(106) 라인으로 이송되면서 상기 압출물(101)의 전폭을 폭 측정부(107)가 감지하고, 상기 폭 측정부(107)가 감지한 압출물(101)의 폭을 제어PC(109)로 인가하였다.

그런 다음, 상기 폭 측정부(107)가 감지한 압출물(101)이 폭과 관련한 정보를 인가받은 제어PC(109)는 압출물(101)의 폭과 관련한 정보를 토대로 PLC(108)를 통해 압출물(101)의 폭이 크면 테이크 어웨이 컨베이어(106) 속도를 빠르게 하고, 압출물(101)의 폭이 작으면 테이크 어웨이 컨베이어(106) 속도를 느려지게 함으로써 압출라인의 속도를 제어하여 압출물(101)의 전폭을 관리하였다.

그러나 상기와 같은 종래 압출물 생산방식에는 하기와 같은 문제점이 있었다.

첫째, 압출기에서 나온 압출물은 테이크 어웨이 컨베이어 라인으로 이송되고, 전폭 측정 카메라를 통해 압출물의 폭이 측정된다. 측정된 정보를 가지고 압출라인의 속도 조절을 통해 폭의 크기를 제어하게 되는데, 기존의 프로세스에서는 오직 압출물의 폭으로만 제어하기 때문에 압출물의 게이지 내지는 단면적은 고려되지 않는다.

둘째, 즉 압출되는 반제품의 체적 유량비율의 변화가 불균일한 상태를 유지하므로 폭 관리에도 불구하고 이 반제품의 게이지는 여전히 변동을 반복하게 되어 후 공정인 성형공정에서 제품 균일성에 직접적인 영향을 주게 되는 문제점이 있었다.

셋째, 그리고 압출기 스크류는 컴파운드(Compound)의 종류 및 규격에 따라 고정되어 있기 때문에, 상황에 따른 변동이 어렵다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 상하측 레이저 측정기를 통해 압출된 압출물의 폭뿐만 아니라 게이지, 단면적에 대한 정보를 얻어서 동시에 제어할 수 있기에 원하는 압출물 생산이 이루어지는 압출물 측정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명은 다이를 통하여 토출된 압출물의 폭과 게이지 및 단면적을 동시에 제어하여 항상 원하는 압출물 생산이 이루어지는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 압출물 측정방법으로 압출물을 생산해 내는 압출 설비의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 의해 압출된 압출물의 형상 비교도,
도 3은 본 발명에 적용된 통신 흐름도,
도 4는 종래 압출물 설비의 구성도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명이 적용되는 압출물 생산설비를 보여주는 전체 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 타이어 구성 반제품인 트레드와 같은 고무 압출물(1)을 생산해 낼 때 적용되는 기술이다.

본 발명은 호퍼(2)에 투입된 고무재료를 DC모터(3)에 의해 구동하는 스크류(4)로 펌핑하여 다이(5)를 통하여 토출된 압출물(1)을 테이크 어웨이 컨베이어(6)로 이송 중 측정기(7)에 의해 생산된 압출물(1)의 형상과 크기 등을 측정할 수 있도록 이루어진 압출물 측정방법에 있어서, 상기 측정기(7)는 상하측 레이저 빔을 방사하는 상하부 레이저 형상 측정기(7a,7b)로 이루어져서 상기 측정기(7)가 원하는 압출물(1)의 3차원 형상을 구현하여 시각적으로 압출물(1)의 형상을 조명하고 압출물(1)의 폭과 게이지, 단면적을 측정하여 기준 압출물(1')과 비교한 다음, 압출물(1)의 측정된 폭, 게이지, 단면적에 관한 정보를 토대로 PLC(8)와 제어PC(9)를 통해 스크류(4)의 RPM과 테이크 어웨이 컨베이어(6) 속도를 제어 관리하여 균일한 압출물을 생산해 내도록 되어 있다.

즉, 본 발명은 압출기의 다이(5)를 통하여 압출된 압출물(1)은 테이크 어웨이 컨베이어(6)를 통하여 이동될 때, 상기 측정기(7)의 상부 레이저 형상 측정기(7a)와 하부 레이저 형상 측정기(7b)에서 방사된 상하부 레이저 빔에 의해 압출물(1)의 3차원 형상을 구현하고, 상기 3차원 형상으로 구현된 압출물(1)은 제어PC(9)에서 기준 압출물(1')과 도 2와 같이 형상 비교가 이루어지게 된다.

이렇게 상기 압출물(1)과 기준 압출물(1')과의 형상비교 대조 후 기준치를 벗어날 경우 PLC(8)에서 제어가 이루어진다.

예를 들어, 압출된 상기 압출물(1)의 폭 측정결과는 도 1의 실선으로 표시된 바와 같이 PLC(8) → 테이크 어웨이 컨베이어(6)의 속도 조절이 이루어지고, 압출된 압출물(1)의 게이지와 단면적 측정결과는 점선으로 표시된 바와 같이 PLC(8) → 스크류(4)의 RPM을 조정하도록 되어 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 압출물 측정방법을 수행하는 통신 계통도를 보여주고 있다.

이어 본 발명에 다른 측정방법을 수행하는 압출설비의 작동을 설명한다.

압출물(1)은 압출기의 다이(5)를 통하여 토출되어 테이크 어웨이 컨베이어(6)로 이송되는데, 이때 상하부 레이저 측정기(7a,7b)들로 이루어진 측정기(7)는 미리 측정된 기준 압출물(1')의 규격값들을 읽어 3차원 형상으로 구현하게 되고, 압출물(1) 통과시 상기 압출물(1)의 폭과 게이지 및 단면적을 측정하게 된다.

이때 상기 측정기(7)의 레이저 빔을 통해 원하는 규격값의 기준 압출물(1') 형상과 압출된 압출물(1) 간의 구간별 폭과 게이지 및 단면적을 도 2와 같이 비교하게 되고, 이 같은 정보는 제어PC(9)와 PLC(8) 계통의 제어부를 통하여 폭은 테이크 어웨이 컨베이어(6) 라인속도를 제어하고, 게이지와 단면적은 스크류(4)의 RPM을 제어하게 된다.

이에 따라 본 발명에서는 압출기를 통해 압출하는 압출물(1)을 1차적으로 폭 관리를 통해 테이크 어웨이 컨베이어(6) 속도를 조절하여 폭을 맞추고, 2차적으로 게이지와 단면적 편차시 스크류(4) RPM을 재설정하여 압출물(1)을 압출하도록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 압출물 측정방법은 압출된 압출물을 3차원 형상으로 구현하여 대조하는 상하부 레이저 측정기들을 이용하여 압출물의 폭과 게이지 및 단면적의 제어정보를 통해 균일한 압출물 생산이 이루어지도록 되어 있다.

1 : 압출물, 2 : 호퍼,
3 : DC모터, 4 : 스크류,
5 : 다이(Die), 6 : 테이크 어웨이(Take away) 컨베이어,
7 : 측정기, 7a : 상부 레이저 형상 측정기,
7b : 하부 레이저 형상 측정기,
8 : PLC(Programmable Logic Controller),
9 : 제어PC.

Claims

호퍼(2)에 투입된 고무재료를 DC모터(3)에 의해 구동하는 스크류(4)로 펌핑하여 다이(5)를 통하여 토출된 압출물(1)을 테이크 어웨이 컨베이어(6)로 이송 중 측정기(7)에 의해 토출된 압출물(1)의 형상과 크기 등을 측정할 수 있도록 이루어진 압출물 측정방법에 있어서,
상기 측정기(7)는 상하측 레이저 빔을 방사하는 상하부 레이저 형상 측정기(7a,7b)로 이루어져서 상기 측정기(7)가 원하는 압출물(1)의 3차원 형상을 구현하여 시각적으로 압출물(1)의 형상을 조명하고 압출물(1)의 폭과 게이지, 단면적을 측정하여 기준 압출물(1')과 비교한 다음, 상기 압출물(1)의 측정된 폭, 게이지, 단면적에 관한 정보를 토대로 PLC(8)와 제어PC(9)를 통해 스크류(4)의 RPM과 테이크 어웨이 컨베이어(6) 속도를 제어 관리하여 균일한 압출물을 생산해 내도록 이루어진 압출물 측정방법.
제 1항에 있어서,
상기 압출물(1)의 폭 측정결과에 따라 테이크 어웨이 컨베이어(6)의 속도를 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 압출물 측정방법.
제 1항에 있어서,
상기 압출물(1)의 게이지와 단면적 측정결과에 따라 스크류(4)의 RPM을 측정하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 압출물 측정방법.