KR101588589B1 - 그린타이어의 중량제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그린타이어 제조시 토러스 드럼(Torus drum)에 스트립 압출기를 이용하여 그린 타이어의 개별 반제품을 제조 및 성형할 때 그린타이어의 중량제어방법에 관한 것으로, 특히 완성타이어의 품질편차를 최소화하여 타이어의 균일성(Uniformity) 향상과 좌우 상하 발란스(Balance)를 최상으로 유지시킬 수 있는 그린타이어의 중량제어방법에 관한 것이다.
이를 위해 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토출해 내는 스트립 방식의 압출기(1a,1b,1c)들을 이용하여 토출되는 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토러스 드럼(2)에 부착하여 그린타이어를 성형 제조할 때 성형 제조되는 그린타이어의 중량제어방법에 있어서, 상기 트레드 이전까지의 반제품이 제조된 토러스 드럼(2)을 중량 측정하여 현재의 반제품의 그린타이어의 편차를 구한 다음, 상기 편차를 중량비율에 따라 분배하고 이에 전회차 반제품 오차를 더하여 선정된 반제품 중량을 산정한 후 중량조절 파라미터를 이용하여 금회차 트레드 압출기(1a) 속도를 산정하는 제 1단계와;
상기 트레드 압출기(1a)에 제 1단계에서 산정된 속도를 대입하고 그린타이어 반제품 제조 후 중량을 측정하여 림 쿠션에 대해서도 제 1단계와 같은 방식으로 중량을 산정하여 그린타이어의 중량편차를 중량비율에 따라 림 쿠션에 대해 분배하고 상기 림 쿠션에 해당하는 편차를 산정하는 제 2단계;
상기 림 쿠션 압출기(1b)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하여 반제품 제조 후 중량을 측정하여 사이드월에 대해서도 이를 반복하고 그린타이어의 중량편차를 사이드월에 분배하여 편차값을 상기 사이드월의 중량조절가능 범위에만 적용하는 제 3단계 및;
상기 사이드월 압출기(1c)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하고 반제품 제조 후 중량을 측정하여 성형 완성된 그린타이어의 중량값을 확인하는 제 4단계로 이루어져 있다.

Description

그린타이어의 중량제어방법{Green-tire weight controll method}

본 발명은 그린타이어 제조시 토러스 드럼(Torus drum)에 스트립 압출기를 이용하여 그린 타이어의 개별 반제품을 제조 및 성형할 때 그린타이어의 중량제어방법에 관한 것으로, 특히 완성타이어의 품질편차를 최소화하여 타이어의 균일성(Uniformity) 향상과 좌우 상하 발란스(Balance)를 최상으로 유지시킬 수 있는 그린타이어의 중량제어방법에 관한 것이다.

통상적으로 타이어의 성형공정은 타이어에 사용되는 모든 구성 반제품을 성형기에 순차적으로 붙여서 원통형의 그린타이어를 만드는 작업인데, 최근 이러한 그린타이어의 성형공정에는 로봇에 장착된 토러스 드럼(Torus drum)에 스트립 압출기와 연동하여 그린타이어의 개별 반제품을 직접 제조하여 성형하는 자동화 로봇방식의 그린타이어 제조방식이 제안되었다.

종래 토러스 드럼을 이용한 그린타이어의 성형공정에서는 상기 토러스 드럼의 회전속도를 결정하고 스트립 압출기의 속도를 고정하여 그린타이어를 구성하는 개별 반제품의 중량을 결정하도록 되어 있었다.

그러나 상기와 같은 그린타이어의 중량제어방식은 고정된 2가지의 변수, 즉 토러스 드럼의 회전속도와 압출기의 압출 속도로 인해 개별 반제품의 중량 변동을 예측할 수 없으며, 압출기의 온도와 압력 및 제어 이상의 상태, 압출기로 투입되는 투입 컴파운드(Compound)의 변동에 의한 압출 성능변화를 보상할 수가 없기 때문에, 결국 반제품 중량 변동요소에 의해 성형되는 그린타이어의 중량편차는 유발하게 되어 타이어의 균일성 저하와 타이어의 좌우 상하 발란스 조건을 저하시키는 문제점이 제기되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 토러스 드럼에 제조되어 성형되는 타이어의 반제품간 품질편차를 최소화하여 타이어 전체의 중량편차를 해소하면서도 타이어의 균일성과 좌우 상하 발란스를 최상 조건으로 유지할 수 있는 그린 타이어의 성형 제조시 중량제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 스트립 압출기들을 이용하여 토출되는 트레드와 사이드월 및 림 쿠션과 같은 타이어 반제품들을 토러스 드럼에 부착하여 그린타이어를 성형할 때 성형 제조되는 그린타이어의 중량제어방법에 있어서, 상기 트레드 이전까지의 반제품이 제조된 토러스 드럼을 중량 측정하여 현재의 그린타이어의 편차를 구한 다음, 상기 편차를 중량비율에 대해 분배하고 이에 전회차 반제품 오차를 더하여 선정된 반제품 중량을 산정한 후 중량조절 파라미터를 이용하여 금회차 압출기의 속도를 산정하는 제 1단계와;

상기 트레드를 압출하는 압출기에 제 1단계에서 산정된 속도를 대입하고 반제품 제조 후 중량을 측정하여 림 쿠션에 대해서도 제 1단계와 같은 방식으로 중량을 산정하여 그린타이어의 중량편차를 중량비율에 따라 림 쿠션에 대해 분배하고 상기 림 쿠션에 해당하는 편차를 산정하는 제 2단계;

상기 림 쿠션을 압출하는 압출기에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하여 반제품 제조 후 그린타이어의 중량을 측정하여 사이드월에 대해서도 이를 반복하고 그린타이어의 중량편차를 사이드월에 대해 분배하여 편차값을 상기 사이드월의 중량조절가능 범위에만 적용하는 제 3단계 및;

상기 사이드월을 토출하는 압출기에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하고 반제품을 제조 후 중량을 측정하여 성형 완성된 그린타이어의 중량값을 확인하는 제 4단계로 이루어져 있다.

이러한 본 발명에 따른 그린타이어 중량제어방법은 토러스 드럼과 스트립 압출기들을 이용하여 그린타이어 성형 제조시 타이어 반제품 간의 중량편차를 감소시키어 완성타이어의 품질편차를 최소화하면서 완성타이어의 균일성과 좌우상하 발란스 조건도 향상시키도록 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 그린타이어의 중량제어방법에서 중량조절 시뮬레이션의 흐름을 보여주는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의하여 그린타이어 성형제조시 중량조절 시뮬레이션 흐름도를 보여주는 도면이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서서 통상적인 그린타이어의 성형공정을 설명하면, 성형공정에 이용되는 타이어의 반제품은 약 15 ~ 20가지 정도이다. 이들을 중량비율로 분류하면 전체 그린타이어의 중량의 40% 이상이 트레드, 사이드월 림 쿠션이라는 3가지 반제품이 차지하고, 상기 3가지 반제품의 중량비율은 대략 트레드 : 림 쿠션 : 사이드월 = 6.3 : 1 : 1.5 정도로 되어 있다.

따라서 본 발명은 상기 3가지 반제품의 중량만을 조절하게 되면 완성타이어의 중량편차를 개선할 수 있기 때문에 상기 3가지 반제품 간의 중량편차를 최소화로 제어하도록 되어있다.

본 발명은 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토출해 내는 스트립 방식의 압출기(1a,1b,1c)들을 이용하여 토출되는 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토러스 드럼(2)에 부착하여 그린타이어를 성형 제조할 때 성형 제조되는 그린타이어의 중량제어방법에 있어서, 상기 트레드 이전까지의 반제품이 제조된 토러스 드럼(2)을 중량 측정하여 현재의 반제품의 그린타이어의 편차를 구한 다음 상기 편차를 중량비율에 따라 분배하고 이에 전회차 반제품 오차를 더하여 선정된 반제품 중량을 산정한 후 중량조절 파라미터를 이용하여 금회차 트레드 압출기(1a) 속도를 산정하는 제 1단계와;

상기 트레드 압출기(1a)에 제 1단계에서 산정된 속도를 대입하고 그린타이어 반제품 제조 후 중량을 측정하여 림 쿠션에 대해서도 제 1단계와 같은 방식으로 중량을 산정하여 그린타이어의 중량편차를 중량비율에 따라 림 쿠션에 대해 분배하고 상기 림 쿠션에 해당하는 편차를 산정하는 제 2단계;

상기 림 쿠션 압출기(1b)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하여 반제품 제조 후 중량을 측정하여 사이드월에 대해서도 이를 반복하고 그린타이어의 중량편차를 사이드월에 분배하여 편차값을 상기 사이드월의 중량조절가능 범위에만 적용하는 제 3단계 및;

상기 사이드월 압출기(1c)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하고 반제품 제조 후 중량을 측정하여 성형 완성된 그린타이어의 중량값을 확인하는 제 4단계로 이루어져 있다.
여기서 상기 제 1 단계에서 그린타이어의 편차는 기준 그린타이어의 중량차이이고, 상기 편차를 중량비율에 따라 분배하는 것은 그린타이어를 제조할 때 사용된 각각의 반제품, 즉 트레드, 림쿠션, 사이드월의 중량비율에 맞추어 각각의 반제품에 분배하는 것이다.
그리고 상기 제 1 단계에서 전회차 반제품의 오차는 동일한 타이어 규격, 반제품의 직전 제조에서 설정한 파라미터에 대한 중량 오차로서, 예를 들어 압출기의 회전속도가 6rpm 이면 500g을 예상했으나, 실제로 510g이 제조되었을 경우, +10g의 오차가 발생한 것을 의미한다.
또한, 반제품 제조 파라미터는 트레드와 림쿠션, 사이드월과 같은 반제품제조시 압출기에 설정하는 회전속도(rpm)의 고정값이며, 중량조절 파라미터는 압출기의 회전속도 조절에 따른 반제품의 중량 변화수로서 단위는 g/rpm으로 표시된다. 즉 압출기의 회전속도 조절에 의하여 공급되는 반제품의 중량변화를 나타내는 것이다.
한편, 본 발명의 제 2 단계에서 중량비율은 림쿠션을 1로 기준으로 할 때 트레드 : 림쿠션 : 사이드월의 중량비율로서, 본 발명에서는 6.3 : 1 : 1.5가 바람직하다.
그리고 본 발명의 제 3 단계에서 사이드월의 중량조절 가능범위는 사이드월의 개별 중량조절 단계에서 중량조절의 적용 가능성을 판단하는 것으로, 상기 사이드월과 같은 반제품의 중량조절단계에서 중량의 편차가 중량조절 가능범위 밖일 경우 중량조절이 불가능으로 판정하여 제조된 해당 그린타이어는 중량조절단계를 수행하지 않고 폐기된다.

여기서 중량 파라미터는 압출기 단위속도 조절에 따른 반제품 중량 변화수로서 (g/rpm)으로 표시된다.

그리고 상기 트레드와 림 쿠션 및 사이드월 압출기(1a,1b,1c)는 정량 토출성능을 가진 스트립 도출방식의 압출기이며, 중량측정은 상기 토러스 드럼(2)상에 적층 부착되는 반제품의 개별중량을 측정하도록 별도의 중량측정장치에 의해 이루어진다.

그리고 공지의 PLC(Programmable Logic Controller)가 토러스 드럼과 압출기들, 중량측정장치, 제어 PC 및 각종 센서를 시컨스 방식으로 제어하여 작동시키도록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 그린타이어의 중량제어방법은 토러스 드럼과 스트립 방식으로 토출하는 타이어 반제품 토출용 압출기들에 의해 그린타이어를 성형 제조할 때 반제품들의 중량편차를 최소화시킴에 따라 완성타이어의 중량편차를 감소시키어 타이어의 균일성과 좌우 상하 발란스 조건향상에 도움을 주도록 되어있다.

1a,1b,1c : 압출기, 2 : 토러스 드럼(Torus drum).

Claims (2)

1. 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토출해 내는 스트립 방식의 압출기(1a,1b,1c)들을 이용하여 토출되는 트레드와 림 쿠션 및 사이드월을 토러스 드럼(2)에 부착하여 그린타이어를 성형 제조할 때 성형 제조되는 그린타이어의 중량제어방법에 있어서,
   상기 트레드 이전까지의 반제품이 제조된 토러스 드럼(2)을 중량 측정하여 현재의 반제품의 그린타이어의 편차를 구한 다음, 상기 편차를 중량비율에 따라 분배하고 이에 전회차 반제품 오차를 더하여 선정된 반제품 중량을 산정한 후 중량조절 파라미터를 이용하여 금회차 트레드 압출기(1a) 속도를 산정하는 제 1단계와;
   상기 트레드 압출기(1a)에 제 1단계에서 산정된 속도를 대입하고 그린타이어 반제품 제조 후 중량을 측정하여 림 쿠션에 대해서도 제 1단계와 같은 방식으로 중량을 산정하여 그린타이어의 중량편차를 중량비율에 따라 림 쿠션에 대해 분배하고 상기 림 쿠션에 해당하는 편차를 산정하는 제 2단계;
   상기 림 쿠션 압출기(1b)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하여 반제품 제조 후 중량을 측정하여 사이드월에 대해서도 이를 반복하고 그린타이어의 중량편차를 사이드월에 분배하여 편차값을 상기 사이드월의 중량조절가능 범위에만 적용하는 제 3단계 및;
   상기 사이드월 압출기(1c)에 제 2단계에서 구한 속도를 대입하고 반제품 제조 후 중량을 측정하여 성형 완성된 그린타이어의 중량값을 확인하는 제 4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 그린타이어의 중량제어방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 중량조절 파라미터는 압출기(1a,1b,1c)들의 회전속도(rpm)에 대한 각각의 중량 변화수(g)인 단위(g/rpm)로 표시된 것을 특징으로 하는 그린타이어의 중량제어방법.

Images