KR101344804B1 - 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치 - Google Patents

엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치 Download PDF

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본 발명은 엑스레이 스캔너로 스틸 카카스의 센터링을 실시간으로 측정하고, 측정된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 HMI(human machine interface)에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하며, 측정된 스틸코드의 길이 편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 전송하여 동작을 지시하게 되고, 센터링 액츄에이터는 지시된 값만큼 편차가 발생한 방향으로 하도록 구성되며 이를 센터링 화면표시부로 입력하여 센터링(Centering) 정보를 그래프나 화면으로 볼 수 있도록 구성된 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치에 관한 것이다.

Description

엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치{Steel carcass centering apparatus using X-ray scanner}
본 발명은 엑스레이 스캔너로 스틸 카카스의 센터링을 실시간으로 측정하고, 측정된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 HMI(human machine interface)에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하며, 측정된 스틸코드의 길이 편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 전송하여 동작을 지시하게 되고, 센터링 액츄에이터는 지시된 값만큼 편차가 발생한 방향으로 하도록 구성되며 이를 센터링 화면표시부로 입력하여 센터링(Centering) 정보를 그래프나 화면으로 볼 수 있도록 구성된 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치에 관한 것이다.
일반 승용차용 타이어인 PCR 타이어를 제조할 때는 텍스타일 코드(textile cord)에 고무를 토핑시켜 스틸 카카스로 사용한다.
반면에 트럭버스용 타이어인 TBR 타이어를 제조할 때는 스틸코드(steel cord)에 고무를 토핑시켜 스틸 카카스로 사용한다.
또한, 스틸코드에 고무를 토핑하여 벨트(Belt) 등으로 사용하기도 한다.
현재 TBR 타이어를 성형할 때 스틸코드에 고무를 토핑하여 만드는 반제품들은 스틸코드로 인한 터짐현상을 방지하기 위해 양 끝단에 고무를 재 부착시킨다.
도 1은 그 중에 하나인 스틸 카카스를 나타낸 것이다.
도 1에서, 에지 테이프(Edge Tape) 및 샤퍼 스트립(Chafer Strip)의 끝부분으로 센터링을 CCD카메라로 측정한다.
그러나 실제 커터로 잘린 부분은 스틸코드가 들어있는 카카스 부분이지만 끝에 붙은 엣지 테이프로 카메라 센터링이 실시되기 때문에 에지 테이프(Edge Tape) 및 샤퍼 스트립(Chafer Strip)의 상태에 따라 센터링(Centering)이 된다.
만약, 이 두 고무의 압출 상태가 좋지 않다면 센터링은 당연히 안될 것이다. 이것은 스틸코드를 사용하여 토핑한 반제품들은 마찬가지 방법으로 센터링을 한다.
그러나 양 끝단에 부착된 고무의 상태에 따라 센터링이 되기도 하고 안되기도 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 스틸(steel)에 일반고무가 토핑되어 있는 상태인 스틸 코드(steel cord)에서 스틸 부분만 탐지하면 정확한 센터링이 가능하므로 스틸을 센터링하기 위해 X-Ray 스캔너를 이용한 스틸부분만으로 센터링을 측정하여 센터링 컨트롤러에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하여 보정하도록 구성함으로써 정확하게 센터링을 하는데 있다.
본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 센터링 컨트롤러에서 계산되어진 스틸 카카스의 편차 값을 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송하여 액츄에이터(actuator)에 연결된 모터를 동작시켜 스틸코드의 센터링을 이루도록 구성하여 신속하고 정확하게 센터링을 이루는데 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단은 타이어 제조 공정 중에 생산된 반제품으로 그린타이어를 만드는 공정이며, 고무로 토핑된 스틸코드 반제품의 스틸코드 부분만을 엑스레이 센터링 측정장치를 이용하여 스캔하여 탐지하고, 탐지된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 에이치엠아이(HMI, human machine interface)에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하며, 측정된 편차를 액츄에이터로 편차를 보정하여 센터링함으로써 다른 부차적인 부분으로 인한 센터링 틀어짐을 방지할 수 있는 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치를 구현하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 상기 센터링 컨트롤러에서 계산되어진 스틸 카카스의 편차 값을 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송하여 액츄에이터에 연결된 모터를 동작시켜 일정각도 회전시켜 카카스의 센터링을 이루도록 구성함으로써 신속하고 정확하게 센터링을 이룰 수 있는 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치를 구현하는데 있다.
본 발명은 스틸(steel)에 일반고무가 토핑되어 있는 상태인 스틸 코드(steel cord)에서 스틸 부분만 탐지하면 센터링이 가능하므로 스틸을 센터링하기 위해 X-Ray 스캔너를 이용한 스틸부분을 측정하여 센터링 컨트롤러에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하여 보정하도록 구성함으로써 정확하게 센터링을 이룰 수 있는 유리한 효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 센터링 컨트롤러에서 계산되어진 스틸 카카스의 편차 값을 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송하여 액츄에이터에 연결된 모터를 동작시켜 스틸코드의 센터링을 이루도록 구성하여 신속하고 정확하게 센터링을 이루는데 있다.
도 1은 종래의 CCD 카메라로 센터링을 계측하는 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 스캔너로 스틸코드를 감지하여 센터링을 측정하는 원리를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 스캔너로 스틸코드를 감지하여 센터링을 측정에 반영하는 흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
본 발명은 엑스레이 스캔너로 현재의 센터링 편차를 실시간으로 측정한다. 측정된 스틸코드의 길이 편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 전송하여 액츄에이터에 회전을 지시하게 되고, 센터링 액츄에이터는 지시된 값만큼 회전하게 된다. 측정된 센터링 정보는 센터링 컨트롤러를 거쳐서 전체적인 상황을 통제하는 PLC로 전송이 되어 처리되어지고, 센터링을 화면표시부로 입력하여 센터링(Centering) 정보를 그래프나 화면으로 볼 수 있도록 구성되어 있다.
센터링을 위한 전체적인 기술적 구성을 살펴보면,
1. 스틸 카카스를 X-Ray 센터링 측정장치인 엑스레이 스캔너 내부로 진입시키다.
2. 진입된 카카스는 엑스레이 스캔너로 전체를 스캔하여 현재의 위에서 센터링 위치를 측정한다.
3. 센터링 컨트롤러에 감기게 될 드럼(Drum)의 센터라인(Center line)과 엑스레이 스캔너에서 측정한 센터링사이의 편차를 측정하고, 측정된 편차는 스틸 카카스의 현재 위치를 바탕으로 계산되어져 센터링 컨트롤러의 메모리에 저장되어 진다.
4. 계산된 스틸 카카스의 센터링 편차는 센터링 컨트롤러의 에이치엠아이(HMI, Human Machine Interface system)에 설정 저장된 옵셋 값(기계적인 센터 틀어짐 보정을 위한 값)을 반영하여 계산되어진다.
5. 계산되어진 스틸 카카스의 센터링 편차 값은 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송되고, 액츄에이터에 연결된 모터를 계산된 편차 값의 1/2 크기만큼 편차가 발생한 방향으로 회전함으로써 스틸 카카스의 센터링을 완료하게 된다.
6. 상기 1내지 5의 동작순서를 계속 반복하면서 스틸 카카스의 센터링이 틀어지며 일정하지 않던 스틸 카카스의 센터가 드럼의 센터 라인과 일치하도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
<실시 예>
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 엑스레이 스캔너로 스틸코드를 감지하여 센터링을 측정하는 원리를 도시한 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 엑스레이 스캔너로 스틸코드를 감지하여 센터링을 측정 반영하는 흐름도를 나타낸 것이다.
본 발명은 타이어 제조 공정 중에 생산된 반제품으로 그린타이어를 만드는 공정이며, 고무로 토핑된 스틸코드 반제품의 스틸코드 부분만을 엑스레이 센터링 측정장치를 이용하여 스캔하여 스틸 코드의 전체 길이를 탐지하고, 탐지된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 에이치엠아이(HMI)에 설정 저장된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 계산한다.
센터링 컨트롤러는 측정된 편차를 액츄에이터로 전송하여 스틸코드의 센터링에 맞추어서편차를 보정하여 센터링함으로써 외부에 나타나는 다른 부차적인 부분으로 인한 센터링 틀어짐을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 센터링 컨트롤러에서 엑스레이 스캔너로 스캔한 스틸코드의 센터링을 반영하기 위하여 앞서 계산되어진 스틸 카카스의 편차 값을 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송하여 액츄에이터에 연결된 모터를 동작시켜 편차의 1/2 크기만큼 편차가 발생한 방향으로 이동시켜 스틸코드에 의하여 센터링이 이루도록 구성하여 신속하고 정확하게 센터링을 이룰 수 있도록 구성되어 있다.
스틸코드(Cord)는 일반고무에 스틸이 토핑되어 있는 상태이므로 스틸 부분만 탐지하면 정확한 센터링(Centering)이 가능하다. 스틸코드를 센터링하기 위해 엑스레이(X-Ray)를 이용한 측정장치인 엑스레이 스캔너를 사용한다.
도 3에 기초하여 본 발명의 센터링의 기술적 구성을 살펴본다.
엑스레이 스캔너로 현재의 스틸 카카스의 센터링을 실시간으로 측정한다. 측정된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 HMI에 설정 저장된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정한다.
측정된 스틸코드의 길이 편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 전송하여 움직임을 지시하게 되고, 센터링 액츄에이터는 지시된 값만큼 움직이게 된다. 측정된 센터링 정보는 센터링 컨트롤러를 거쳐서 전체적인 상황을 통제하는 PLC로 전송이 되어 처리되어지고, 센터링은 화면표시부로 입력되어 센터링(Centering) 정보를 그래프나 화면으로 볼 수 있도록 구성되어 있다.
스틸카카스는 타이어의 양측 굴곡부를 형성하는 부분을 칭하는 것으로 스틸코드 센터링이나 스틸 카카스 센터링은 동일한 의미를 가진다.
센터링을 위한 전체적인 기술적 구성을 절차에 따라 살펴본다.
1. 스틸 카카스를 X-Ray 센터링 측정장치의 엑스레이 스캔너 내부로 진입시키다.
2. 진입된 스틸 카카스는 엑스레이 스캔너로 전체를 스캔하여 현재의 위치에서 센터링 위치를 측정한다.
3. 센터링 컨트롤러에 감기게될 드럼(Drum)의 센터라인(Center line)과 엑스레이 스캔너에서 측정한 센터링사이의 편차를 실시간으로 계산하는 수단을 구비하고, 계산된 편차 값은 스틸 카카스의 현재 위치를 바탕으로 계산이 이루어지고 센터링 컨트롤러의 메모리에 저장되어 진다.
4. 계산된 스틸 카카스의 센터링 편차 값은 센터링 컨트롤러의 에이치엠아이(HMI)에 설정 저장된 오프셋(Offset)값 즉, 기계적인 센터틀어짐 보정을 위한 값을 반영하여 계산되어 진다.
5. 계산되어진 스틸카카스의 센터링 편차 값은 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송되고, 액츄에이터에 연결된 모터를 계산된 편차 값의 1/2크기만큼 편차가 발생한 방향으로 회전함시킴으로써 스틸 카카스의 센터링을 완료하게 된다.
6. 상기 1내지 5의 동작순서를 계속 반복하면서 센터링을 수행하여 스틸 카카스의 센터링이 틀어진 경우에 발생한 편차를 보정하여 스틸 카카스의 센터가 드럼의 센터 라인과 정확하게 일치하도록 구성하여 신속 정확한 센터링이 이루어진다.
본 발명은 엑스레이 스캔너로 스틸 카카스의 센터링을 실시간으로 측정하고, 측정된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러의 HMI(human machine interface)에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 측정하며, 측정된 스틸코드의 길이 편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 전송하여 동작을 지시하게 되고, 센터링 액츄에이터는 지시된 값만큼 편차가 발생한 방향으로 하도록 구성되며 이를 센터링 화면표시부로 입력하여 센터링(Centering) 정보를 그래프나 화면으로 볼 수 있도록 구성된 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치를 제공하여 신속하고 정확하게 스틸 카카스의 센터링을 이룰 수 있음으로써 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (3)

  1. 스틸카카스의 센터링 장치에 있어서,
    스틸 카카스의 센터링을 실시간으로 측정하는 엑스레이 스캔너;
    측정된 스틸코드의 센터링과 센터링 컨트롤러에 설정된 센터링 위치와 비교하여 센터링 편차를 실시간으로 계산하는 수단;
    계산된 스틸코드의 크기편차를 바탕으로 센터링 컨트롤러에서 센터링 액츄에이터에 신호를 내보내어 스틸카카스의 센터링을 맞추기 위하여 이동하기 위한 센터링 액츄에이터;
    계산된 센터링 편차값은 센터링 컨트롤러와 연결된 액츄에이터로 전송되고, 액츄에이터에 연결된 모터를 계산된 센터링 편차값의 1/2크기만큼 편차가 발생한 방향으로 이동시켜 스틸카카스의 센터링을 맞추는 수단; 및
    스틸카카스의 센터링 정보를 그래프 또는 화면으로 확인하기 위한 센터링 화면표시부로 구성된 엑스레이 스캔너를 이용한 스틸 카카스 센터링 장치.
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