KR101769678B1 - 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치를 개시한다.
본 발명에 따르는 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치에 의하면, 타이어 반제품이 감겨있는 렛오프부와, 상기 렛오프부에서 언와인딩된 타이어 반제품을 컷팅부로 전달하기 위한 후단컨베이어벨트부와 상기 컷팅부에서 재단된 반제품시트를 어플라이컨베이어벨트부로 전달하기 위한 전단컨베이어벨트부와 상기 전단컨베이어벨트부로부터 빌딩드럼으로 재단된 반제품시트를 안내하는 어플라이컨베이어벨트부 및 상기 전단컨베이어벨트부와 어플라이컨베이어벨트부와의 사이에서 재단된 반제품시트의 실제 규격을 이미지로 인식하기 위한 카메라모듈을 포함하며, 상기 컷팅부는 업다운 수단에 의하여 이동하는 평평한 컷팅플레이트와, 상기 컷팅플레이트를 누를 수 있는 누름헤드부와, 상기 컷팅플레이트의 상부로 직선 왕복운동이 가능한 나이프부를 포함하는데, 이에 의할 때, 타이어 반제품 고무를 빌딩드럼에 정확한 위치에 센터링을 할 수 있어 와인딩 불량을 방지할 수 있고, 연속동작이 가능하여 제조효율이 향상될 수 있다.

Description

연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치{Winding device of successively centering tyre-semiproduct}

본 발명은 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 타이어 반제품 고무를 빌딩드럼에 정확한 위치에 센터링이 되어 와인딩 불량을 방지할 수 있고, 연속동작이 가능하여 제조효율이 향상된 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기입 타이어는, 고무를 정련(Mixing)하여 카카스(Cacass), 트레드(Tread), 벨트(Belt)층, 인너라이너(Innerliner) 등의 타이어 반제품을 제조한 후, 이들 반제품을 조립 및 성형하여 그린케이스(Green Case)를 만들고, 이 그린케이스를 몰드에 넣은 후 일정한 온도와 압력을 가하여 완제품 타이어를 제작하고 있다.

이러한 공기입 타이어의 제조 공정은, 합성고무, 천연고무, 보강재, 각종 첨가제를 혼합하여 배합고무를 생산하는 정련공정과 생산된 배합고무를 이용하여 각종 반제품을 제조하는 반제품 제조공정과 반제품들을 일정한 규격으로 제조하는 재단공정과 재단된 반제품을 성형하여 그린케이스로 만드는 성형공정과 그린케이스에 열과 압력을 가하여 완제품 타이어로 만드는 가황공정 및 완성된 타이어의 품질을 검사하는 검사공정으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 성형공정은 성형 드럼에 타이어 안쪽으로 공기가 통과를 방지하는 인너라이너와 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행중 세퍼레이션을 방지하는 카카스 반제품을 와인딩하는 1차 공정과, 벨트 빌딩드럼에 캡플라이, 벨트, 트레드 등의 타이어 반제품을 와인딩하는 2차 공정으로 구분되어 있다.

종래의 타이어 반제품 와인딩 장치는 렛오프장치에 적재된 타이어 반제품을 카카스 빌딩드럼으로 공급하여 카카스 빌딩드럼에 권취하고 있는데, 이러한 권취시에 불균일하게 공급되는 반제품을 와인딩함과 동시에 센터링 작업하기 때문에, 카카스 빌딩드럼에 부정확한 센터링 발생하며, 와인딩이 완료되기전까지 다음 타이어 반제품이 이송되지 못하므로 연속동작이 불가능할 뿐만 아니라, 공급되는 반제품이 센터링이 기설정된 제어범위를 벗어나는 경우에 보정이 불가능한 경우가 발생하는 문제가 있었다.

이러한 문제는 대한민국공개특허공보 제2005-28553호에서도 확인할 수 있는데, 이를 도 8, 9를 통하여 자세히 보면, 반제품 시트(104)가 콘베이어 벨트(103)의 진행방향(화살표 방향)에 대해 일정각도(θ)로 경사져 놓여지게 되면, 좌우의 비틀림 편차에 의해 성형드럼에 권취될 때 센터링이 안되어 결국, 죠인트 되는 반제품 시트의 양 끝단이 불일치 되므로 품도의 불균일이 발생하는 문제를 해결하기 위하여, 타이어 성형공정에서 성형드럼으로 공급되는 낱본의 카카스와 같은 반제품 시트가 운반 콘베이어 벨트를 이용하여 이송중 기울어지는 것을 보상하여 정확한 센터링을 유지한 상태로 성형드럼으로 공급하는 이송용 반제품 시트의 센터링장치에 관한 것으로, 기대(1)에 설치되어 구동모터(2)에 의해 구동되는 운반 콘베이어 벨트(3)에 얹혀져서 성형드럼으로 운반되는 낱본의 반제품 시트(4)를 공급하는 장치에 있어서, 상기 운반 콘베이어 벨트(3)는 3개로 분할된 전후 콘베이어 벨트(5, 6)와 중앙 콘베이어 벨트(7)로 이루어지되, 상기 중앙 콘베이어 벨트(7)의 하부쪽에는 회동축(8)을 구동시키는 서버모터(9)가 장착되고, 이 중앙 콘베이어 벨트(7)의 위치 정렬을 감지하는 형광램프측정부(10)가 상기 중앙 콘베이어 벨트(7)와 전, 후 콘베이어 벨트(5, 6) 사이에 각각 설치 설치되어 있으며, 상기 기대(1)의 상부쪽에는 낱본으로 운반되는 반제품 시트(4)의 전, 후단의 기울기를 감지하기 위해 전후 카메라(11)가 장착하여, 반제품 시트가 운반콘베이어 벨트 상에서 기울어져 투입되어도 이를 정확하게 보정하여 센터링을 유지하도록 되어 있기 때문에 성형드럼에서 자동으로 권취 후 별도의 수작업에 의한 탈, 부착 작업이 불필요하고, 재료의 정도 확보로 타이어의 품도가 향상되는 잇점을 갖도록 하고 있으나, 불연속 공정으로 발생되는 문제는 여전하였다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어 반제품 고무를 빌딩드럼에 정확한 위치에 센터링이 되어 와인딩 불량을 방지할 수 있고, 연속동작이 가능하여 제조효율이 향상된 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 타이어 반제품이 감겨있는 렛오프부와, 상기 렛오프부에서 언와인딩된 타이어 반제품을 컷팅부로 전달하기 위한 후단컨베이어벨트부와 상기 컷팅부에서 재단된 반제품시트를 어플라이컨베이어벨트부로 전달하기 위한 전단컨베이어벨트부와 상기 전단컨베이어벨트부로부터 빌딩드럼으로 재단된 반제품시트를 안내하는 어플라이컨베이어벨트부 및 상기 전단컨베이어벨트부와 어플라이컨베이어벨트부와의 사이에서 재단된 반제품시트의 실제 규격을 이미지로 인식하기 위한 카메라모듈을 포함하며, 상기 컷팅부는 업다운 수단에 의하여 이동하는 평평한 컷팅플레이트와, 상기 컷팅플레이트를 누를 수 있는 누름헤드부와, 상기 컷팅플레이트의 상부로 직선 왕복운동이 가능한 나이프부를 포함하는 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 컷팅부에는 컷팅플레이트의 전단과 후단에 공급롤과 수급롤업이 배치되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 어플라이컨베이어벨트부는 컨베이어프레임(412)에 구비된 미세구동부에 의하여 빌딩드럼(BD)상 반제품시트가 부착될 위치로 이동하는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 타이어 반제품 고무를 빌딩드럼에 정확한 위치에 센터링을 할 수 있어 와인딩 불량을 방지할 수 있고, 연속동작이 가능하여 제조효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 반제품 와인딩 장치 전체를 측면에서 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 컷팅부의 컷팅플레이트위에 타이어 반제품이 안착된 형상을 보여주는 도면이며,
도 3은 누름헤드부가 타이어 반제품을 누르는 형상을 나타낸 도면이고,
도 4는 나이프부가 타이어 반제품을 절단하는 형상을 보여주는 그림이며,
도 5는 본 발명의 어플라이컨베이어부로 타이어 반제품이 이송되어 빌딩드럼으로 안내하는 형상을 보여주는 그림이고,
도 6은 본 발명의 어플라이컨베이어부로 이송된 타이어 반제품의 사양에 따라 빌딩드럼의 권취폭이 큰 경우에 회동하여 안내하는 형상을 보여주는 그림이며,
도 7은 본 발명의 어플라이컨베이어부가 빌딩드럼의 적소로 타이어 반제품을 센터링하는 형상을 보여주는 그림이고,
도 8은 종래의 타이어 반제품 시트가 콘베이어 벨트의 진행방향(화살표 방향)에 대해 일정각도(θ)로 경사져 놓여진 형상을 보여주는 그림이며,
도 9는 종래의 타이어 반제품 와인딩 장치인 센터링 장치를 보여주는 그림이다.

이하에서는 본 발명을 상세하게 설명하나, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하며, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따르는 타이어 반제품 와인딩 장치 전체를 측면에서 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 컷팅부의 컷팅플레이트위에 타이어 반제품이 안착된 형상을 보여주는 도면이며, 도 3은 누름헤드부가 타이어 반제품을 누르는 형상을 나타낸 도면이고, 도 4는 나이프부가 타이어 반제품을 절단하는 형상을 보여주는 그림이며, 도 5는 본 발명의 어플라이컨베이어부로 타이어 반제품이 이송되어 빌딩드럼으로 안내하는 형상을 보여주는 그림이고, 도 6은 본 발명의 어플라이컨베이어부로 이송된 타이어 반제품의 사양에 따라 빌딩드럼의 권취폭이 큰 경우에 회동하여 안내하는 형상을 보여주는 그림이며, 도 7은 본 발명의 어플라이컨베이어부가 빌딩드럼의 적소로 타이어 반제품을 센터링하는 형상을 보여주는 그림인데, 이를 참고하여 본 발명을 설명한다.

본 발명에 따르는 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치(1000)는 타이어 반제품이 감겨있는 렛오프부(100)와, 상기 렛오프부에서 언와인딩된 타이어 반제품을 컷팅부(200)로 전달하기 위한 후단컨베이어벨트부(300)와, 상기 컷팅부에서 재단된 반제품시트를 어플라이컨베이어벨트부(400)로 전달하기 위한 전단컨베이어벨트부(500)와, 상기 전단컨베이어벨트부로부터 빌딩드럼(BD)으로 재단된 반제품을 안내하는 어플라이컨베이어벨트부(400)와 상기 전단컨베이어벨트부(500)와 어플라이컨베이어부(400)와의 사이에서 재단된 반제품 시트의 실제 규격을 이미지로 인식하기 위한 카메라모듈(600, 700)을 포함하며, 상기 컷팅부(200)는 실린더와 같은 업다운 수단에 의하여 이동하는 평평한 컷팅플레이트(210)와, 상기 컷팅플레이트를 누를 수 있는 누름헤드부(220)와, 상기 컷팅플레이트의 상부로 직선 왕복운동이 가능한 나이프부(230)를 포함하는 특징이 있다.

상기 렛오프부(100)는 인너라이너, 사이드워, 바디플라이 등의 타이어 반제품(P)이 와인딩되어있는 릴을 거치하여 언와인딩시키며(unwinding) 후단컨베이어벨트부(300)으로 공급하는 장치로, 그 사이에 위치한 렛오프롤러(110)을 통하여 타이어 반제품(P)을 후단컨베이어벨트부로 안내한다.

또한, 상기 타이어 반제품(P)은 컷팅부(200)에서 일정 크기로 비틀림없이(종래의 일정각도(θ)가 없이 절단된 상태, θ-less) 절단되어 타이어 반제품시트(CP, Cutted Product)로 전단컨베이어벨트부(500)로 이송된다.

상기 컷팅부(200)는 상기 컷팅부(200)는 실린더와 같은 업다운 수단에 의하여 이동하는 평평한 컷팅플레이트(210)와, 상기 컷팅플레이트를 누를 수 있는 누름헤드부(220)와, 상기 컷팅플레이트의 상부로 직선 왕복운동이 가능한 나이프부(230)를 포함하는데, 상기 컷팅플레이트(210)는 평평한 플레이트로 구비되어, 그 하부에 실린더와 같은 업다운(UP-DOWN) 수단(211)에 의하여 공급롤(212)에 의하여 회전하는 공급벨트(212')에 의하여 타이어 반제품(P)이 안착된 후, 상승하거나(UP) 하강할 수 있는데(DOWN), 즉 상승하여 나이프부에 의하여 절단되고 하강한 후, 공급벨트(212')에 의하여 일정 피치를 이동하고, 다시 상승/절단/하강하는 순서로 연속적으로 타이어 반제품시트(CP)를 수급롤(213)에 의하여 회전하는 수급벨트(213')으로 공급하게 된다.

여기서, 상기 공급벨트와 수급벨트는 회전속도를 동기화하거나 수급벨트의 속도를 더 빠르게 하여 타이어 반제품(P)과 절단된 후 반제품시트(CP)의 이송속도의 차이에 의한 겹침과 같은 불량을 해소할 수 있고, 반제품시트의 간격을 조절하여 빌딩드럼(BD)에 안내시 부착을 용이하게 할 수 있음은 물론이다.

아울러, 상기 컷팅플레이트에 안착된 타이어 반제품을 나이프부(230)으로 컷팅시 반제품의 밀림에 의하여 절단오차가 발생하는 것을 방지하기 위하여 누름헤드부(220)를 반제품 상부에 구비하게 되는데, 상기 누름헤드부는 반제품과 일정 정도의 마찰력을 갖는 재질로 마련하며, 상기 컷팅플레이트가 상승된 후에 하강하거나, 상승되기 전에 하강하여 반제품을 누를 수 있으므로, 절단시 밀림과 같은 불량을 해소할 수 있다.

또한, 상기 나이프부(230)가 하강하여 반제품을 절단하는데, 하강시 컷팅플레이트와 대면하는 부분에 컷팅홈(230')을 구비하여 나이프부 자체의 손상이나 컷팅플레이트의 손상을 방지할 수 있다.

이어서, 상기 컷팅부에 의하여 절단된 타이어 반제품시트(CP)는 전단컨베이어벨트부(500)를 따라 이송되어, 어플라이컨베이어벨트부(400)로 연속하여 공급하게 된다.

상기 어플라이컨베이어벨트부(400)는 카카스 빌딩드럼(BD)에 절단되어 연속으로 공급된 반제품시트(CP)를 안내하게 되는데, 카카스 빌딩드럼에 권취되는 드럼의 둘레에 따라 회동할 수 있는 회동축(410)을 구비하고 있고, 상기 전단컨베이어벨트부(500)와 어플라이컨베이어부(400)와의 사이에서 재단된 반제품시트(CP)의 실제 규격을 이미지로 인식하기 위한 카메라모듈에 의하여, 반제품시트의 위치를 파악하여 빌딩드럼(BD)에 안내되는 위치로 정밀하게 이동하게 된다.

상기 카메라모듈은 이미지 인식의 정확도와 정밀도가 우수한 CPC카메라(600)와 조도를 형성하는 형광등(700)을 포함할 수 있는데, 이에 의한 위치의 결정은, 반제품시트(CP)에 의해 가려진 부분을 측정하여 제어부(미도시)로 송출하며, 제어부에서는 기설정된 데이터 테이블의 표준규격값데이터와 이를 비교하여, 반제품시트가 빌딩드럼(BD)의 중앙(Center)를 기준으로 벗어난 만큼 서보모터(430)의 이동값을 송출하게 되며, 서보모터(430)에 의하여 어플라이컨베이어벨트부(400)가 빌딩드럼(BD)에 부착되는 위치에 정렬하게 된다.

즉, 상기 어플라이컨베이어벨트부(400)는 컨베이어프레임(412) 일측에 구비된 컨베이어벨트구동모터(420)에 의하여 컨베이어벨트의 이동속도를 조절할 수 있으며, 그 타측에 마련되어 컨베이어벨트프레임(414)를 컨베이어벨트의 이동방향과 대략 직교되는 방향으로 이동시키는 서보모터(430)와 같은 미세구동부의 볼스크류가 연장된 회전축(432)에 의하여 컨베이어프레임(412)에 마련되어 볼스크류에 의하여 미세 피치만큼 이동될 수 있도록 컨베이어벨트프레임(414)에 마련된 부싱(B)를 따라 어플라이컨베이어벨트부를 빌딩드럼(BD)에 반제품시트가 부착될 위치로 센터링이 가능하게 되며, 공급되는 반제품시트는 어플라이컨베이어벨트부에 연속적으로 공급이 가능하게 된다.

여기서, 상기 컨베이어프레임(412)는 컨베이어벨트프레임(414)의 외부에 구비되며, 상기 컨베이어벨트프레임(414)은 소정의 컨베이어롤러가 고정되어 회동되며 컨베이어벨트를 이동시키는 프레임으로 그 자체가 컨베이어프레임(412)에 의하여 미세조정될 수 있다.

한편, 상기 반제품(P)이나 반제품시트(CP)는 인너라이너, 바디플라이 #1,#2 순으로 카카스 빌딩드럼(BD)에 와인딩될 필요가 있어, 후단컨베이어벨트부(300), 컷팅부(200), 전단컨베이어벨트부(500)는 상하로 여러개 배치하여, 어플라이컨베이어벨트부(400)로 반제품시트를 공급할 수 있는데, 이 경우, 상기 인너라이너 반제품시트(CP)의 센터링을 위해 컨베이어벨트프레임(414)이 빌딩드럼 소정 위치로 이동한 어플라이컨베이어벨트부는 처음 위치로 이동하지 아니한 채, 이동한 상태에서 바디플라이 #1 반제품시트(CP)를 전달받고 전달받는 도중 측정된 반제품 바디플라이 #1의 센터아웃된(centerout) 만큼 재이동할 수 있어, 이와 같이 어플라이컨베이어벨트부(400)는 처음 위치로 이동 없이 바디플라이 #2 반제품시트에도 적용되며 카카스 빌딩드럼(BD)에 여러종류의 반제품시트가 모두 와인딩된 후 처음 위치로 돌아오게 되며 새로운 그린케이스를 제조할 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용되는 컨베이어벨트부(212', 213', 300, 400, 500)는 통상의 컨베이어벨트의 구조를 채용할 수 있고, 작업장 바닥에 지지된 프레임(F)에 고정되어 운용될 수 있다.

타이어 반제품 와인딩 장치 1000, 렛오프부 100,
렛오프롤러 110, 컷팅부 200,
컷팅플레이트 210, 업다운수단 211,
공급롤 212, 공급벨트 212',
수급롤 213, 수급벨트 213',
누름헤드부 220, 나이프부 230,
컷팅홈 230', 후단컨베이어벨트부 300,
어플라이컨베이어벨트부 400, 회동축 410,
컨베이어프레임 412, 컨베이어벨트프레임 414,
컨베이어벨트구동모터 420, 서보모터 430,
회전축 432, 전단컨베이어벨트부 500,
CPC카메라 600, 형광등 700,
부싱 B, 빌딩드럼 BD,
반제품시트 CP, 타이어 반제품 P

Claims (3)

1. 타이어 반제품이 감겨있는 렛오프부;
   상기 렛오프부에서 언와인딩된 타이어 반제품을 컷팅부로 전달하기 위한 후단컨베이어벨트부;
   상기 컷팅부에서 재단된 반제품시트를 어플라이컨베이어벨트부로 전달하기 위한 전단컨베이어벨트부;
   상기 전단컨베이어벨트부로부터 빌딩드럼으로 재단된 반제품시트를 안내하는 어플라이컨베이어벨트부; 및
   상기 전단컨베이어벨트부와 어플라이컨베이어벨트부와의 사이에서 재단된 반제품시트의 실제 규격을 이미지로 인식하기 위한 카메라모듈;을 포함하며,
   상기 컷팅부는 업다운 수단에 의하여 이동하는 평평한 컷팅플레이트와, 상기 컷팅플레이트를 누를 수 있는 누름헤드부와, 상기 컷팅플레이트의 상부로 직선 왕복운동이 가능한 나이프부를 포함하고,
   상기 컷팅부에는 컷팅플레이트의 전단과 후단에 공급롤에 의하여 회전하는 공급벨트와 수급롤에 의하여 회전하여 수급벨트가 배치되며,
   상기 어플라이컨베이어벨트부는 반제품시트에 의해 가려진 부분의 측정값과 표준규격값데이터를 비교하여, 반제품시트가 빌딩드럼의 중앙을 기준으로 벗어난 만큼의 이동값 만큼 빌딩드럼에 부착되는 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 연속동작으로 센터링이 가능한 타이어 반제품 와인딩 장치.
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