KR101917590B1 - 다이렉트 어드레스 레이저 어블레이션 - Google Patents

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KR101917590B1
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베르너 스티브 니콜슨
제임스 에드워드 스톤
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미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린
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Abstract

적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉들을 줄이기 위해 가류 타이어의 비드 부분들로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 측면들에 따라, 타이어 물질은 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 사용하여 선택적으로 제거된다. 다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드 둘레에 특정 각도 위치들에 개별 어블레이션 구획들에 대한 어블레이션 파라미터들을 명시한다. 다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드에 대한 소기의 어블레이션 패턴을 분석함으로써 생성된다. 그러면, 어블레이션 장치는 어블레이션 장치의 단일 패스를 사용하여 타이어의 비드 부분을 따라 하나 이상의 트랙들 상에 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해, 확인된 어드레스들에 개별 어블레이션 구획들 내의 타이어 물질을 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 선택적으로 제거하도록 제어될 수 있다.

Description

다이렉트 어드레스 레이저 어블레이션{DIRECT ADDRESS LASER ABLATION}
본 발명은 일반적으로 가류 타이어(cured tire) 내의 타이어 비드(bead) 위치들을 따라 물질의 선택적 제거에 의해 타이어 균일성을 개선하기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
타이어 비-균일성은 타이어의 어떤 정량화할 수 있는 특징들에서 타이어의 회전 축에 관한 대칭(혹은 대칭 결여)에 관계된다. 통상적인 타이어 성형방법들은 불행하게도 타이어들 내에 비-균일성들을 야기할 많은 기회들을 갖는다. 타이어들의 회전 동안에, 타이어 구조물 내에 존재하는 비-균일성들은 휠 축에서 주기적으로 변하는 힘들을 야기한다. 타이어 비-균일성들은 이들 힘 변동(force variation)이 차량 및 차량 탑승자들에게 현저한 진동으로서 전달될 때 중요하다. 이들 힘들은 차량의 서스펜션을 통해 전달되며, 차량의 시트들 및 조향 휠에서 느껴질 수 있거나 승객실 내에 노이즈로서 전달될 수 있다. 차량 탑승자들에게 전달되는 진동량은 타이어들의 "승차감" 또는 "컴포트(comfort)"로서 분류되어졌다.
타이어 균일성 특징들 또는 속성들은 치수적 또는 기하학적 변화들(방사상 불균형(radial run out)(RRO) 및 횡방향 불균형(LRO)), 질량 변화, 및 롤링 힘 변동(방사상 힘 변동, 횡방향 힘 변동 및 길이방향 또는 전후 힘 변동이라고도 하는 접선 힘 변동(tangential force variation)으로서 분류된다. 균일성 측정 기계들은 종종, 타이어가 그 축을 중심으로 회전될 때 타이어 주위에 다수의 지점들에서 힘을 측정함으로써 상기 균일성 특징 및 그 외 다른 균일성 특징들을 측정한다.
일단 타이어 균일성 특징들이 확인되면, 교정 절차들은 제조 프로세스에 대한 조절들에 의해 균일성들의 일부를 처리할 수 있다. 일부 균일성들은 제조 프로세스 동안에 교정하기가 어려울 수 있고 따라서 가류 타이어들의 나머지 비-균일성들을 교정하기 위해 추가적인 교정 절차들이 필요해진다. 가류 타이어에 물질의 추가 및/또는 제거 및/또는 가류 타이어의 변형(deformation)을 포함하여 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 다수의 서로 다른 기술들을 이용할 수 있다.
타이어 비-균일성들을 교정하기 위한 하나의 공지된 기술은 타이어의 비드 부분을 따른 레이저 어블레이션의 사용이다. 예를 들면, 모든 목적들을 위해 본원에 참조로 포함되는 WO2011/002596는 이를테면 타이어의 비드 시트(seat) 부분, 하측 플랜지 부분, 및 상측 플랜지 부분을 따르는 것과 같은, 타이어의 비드 부분 상에 여러 트랙들을 따른 레이저 어블레이션의 사용을 개시한다. 특히, 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉(harmonic)들의 크기(magnitude)를 줄이기 위해 타이어 비드들에 대한 어블레이션 패턴이 계산된다. 이어, 계산된 레이저 어블레이션 패턴을 사용하여 타이어의 비드 부분을 따라 물질이 선택적으로 제거된다.
공지된 어블레이션 기술들은 전형적으로, 계산된 어블레이션 패턴을 따라 물질을 선택적으로 제거하기 위해 가변 속도 처리방식(variable speed approach) 또는 가변 파워 처리방식(variable power approach)을 사용한다. 가변 속도 처리방식에서, 어블레이션 장치는 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 가변 회전 속도로 타이어를 선택적으로 회전시키는 동안에 일정한 파워 레벨에서 동작된다. 가변 파워 처리방식에서, 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 타이어는 일정 속도로 회전되고 어블레이션 장치는 가변 레벨로 파워를 공급받는다. 파워 및 속도 둘 다를 조합한 변형들이 사용될 수도 있다.
이들 어블레이션 기술들은 전형적으로 어블레이션 장치의 단일 패스(pass) 동안 타이어의 비드 부분을 따라 단일 트랙만을 어블레이션할 수 있다. 예를 들면, 비드 시트 부분, 하측 플랜지 부분, 및 상측 플랜지 부분 중 둘 이상을 따라 복수의 트랙들을 어블레이션하기 위해 타이어 둘레에 어블레이션 장치를 여러 번 패스하며, 이는 처리 시간을 증가시킨다. 가변 파워 어블레이션 프로세스들에서 저파워 어블레이션의 사용은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 처리 시간을 훨씬 더 증가시킬 수 있다. 또한, 가변 파워 또는 가변 속도 어블레이션 기술들을 사용하는 어블레이션 장치의 단일 패스에서, 복수의 목표 어블레이션 패턴들을 동시에 구현하는 것, 예를 들면 방사상 힘 및 횡방향 힘 둘 다의 파라미터들을 교정하는 것은 어려울 수 있다.
이에 따라, 타이어의 비드 부분에 소기의 어블레이션 패턴을 달성하는데 필요한 시간을 감소시키는 어블레이션 기술에 대한 필요성이 존재한다. 단일 패스 동안에 복수의 균일성 파라미터들을 다루고 타이어의 비드 부분을 따라 복수의 트랙들을 어블레이션할 수 있는 기술이 특히 유용할 것이다. 동시에 타이어의 두 비드들을 독립적으로 어블레이션할 수 있게 하는 기술 또한 특히 유용할 것이다.
발명의 양태 및 이점들은 다음 설명에서 부분적으로 개시될 것이며, 혹은 설명으로부터 자명해질 수도 있고, 혹은 발명의 실시를 통해 알게 될 수도 있다.
본 발명의 하나의 예시적 양태는 가류 타이어에서 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉들을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 방법은 타이어의 비드에 대한 어블레이션 패턴을 수신하는 단계를 포함한다. 어블레이션 패턴은 비드 둘레의 각도 위치에 관하여 소기의 어블레이션 깊이를 정의하며, 타이어에 대한 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉들을 교정하기 위해 계산된다. 방법은 비드에 대한 복수의 어드레스들을 확인하는 단계를 포함한다. 각 어드레스는 타이어의 비드 상의 특정 각도 위치에 연관된다. 방법은 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계를 포함한다. 복수의 다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드를 따라 하나 이상의 어드레스들에서의 개별 어블레이션 구획(segment)들에 대한 어블레이션 파라미터들을 명시한다. 복수의 개별 어블레이션 구획들은 유사한 어블레이션 구획 깊이들과 같은 유사한 어블레이션 감도 특징들, 이를테면 어블레이션 장치의 거의 최대 동작 파워에 연관된 어블레이션 구획 깊이를 가질 수 있다. 방법은 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 어블레이션 장치를 제어하여 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 개별 어블레이션 구획들 내의 비드로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하는 단계를 더 포함한다.
특정 구현에서, 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계는 어블레이션 구획에 연관된 어블레이션 감도 특징들에 적어도 부분적으로 기초하여 어드레스에 개별 어블레이션 구획을 할당하는 단계, 및 어드레스에 할당된 각 개별 어블레이션 구획에 대한 다이렉트 어드레스 지령을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면, 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계는 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 구획 깊이에 적어도 부분적으로 기초하여 제 1 어블레이션 구획 층 내의 복수의 어드레스들 중 적어도 하나에 하나 이상의 개별 어블레이션 구획들을 할당하는 단계; 및 각 어드레스에 대해 조절된 어블레이션 깊이를 달성하기 위해서 각 어드레스에 있는 소기의 어블레이션 깊이로부터 제 1 층 내의 개별 어블레이션 구획들의 어블레이션 구획 깊이를 감산하는 단계; 및 적어도 부분적으로 조절된 어블레이션 깊이에 기초하여 제 2 어블레이션 구획 층 내의 복수의 어드레스들 중 적어도 하나에 개별 어블레이션 구획들을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
제 1 층 내의 개별 어블레이션 구획들에 연관된 각도 위치들은 제 2 층 내의 개별 어블레이션 구획들에 연관된 각도 위치들에 관하여 이동(shift)될 수 있다. 개별 어블레이션 구획들은 적어도 4개의 어블레이션 구획 층들로 배열될 수 있다. 예를 들면, 방법은 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 적어도 4개의 어블레이션 구획 층들이 요구되게 개별 어블레이션 구획들의 어블레이션 감도 특징들을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적 측면은 타이어의 비드에 대한 어블레이션 패턴에 따라 타이어에서 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉들의 크기를 줄이기 위한 균일성 교정 시스템에 관한 것이다. 시스템은 타이어가 단단히 장착될 수 있는 타이어 고정구, 및 타이어 고정구 상에 장착된 타이어 비드의 어블레이션을 제공하도록 구성된 어블레이션 장치를 포함한다. 시스템은 어블레이션 장치에 결합된 제어 시스템을 더 포함한다. 제어 시스템은 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 복수의 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 어블레이션 장치를 제어하여 비드를 따라 특정의 각도 어드레스들에서 개별 어블레이션 구획들 내의 물질을 선택적으로 제거하도록 구성된다.
예를 들면, 특정 구현에서, 제어 시스템은 어블레이션 장치를 제어하여 비드 둘레에 어블레이션 장치의 단일 패스를 사용하여 비드에 대한 복수의 어블레이션 패턴들에 따라 타이어 물질을 선택적으로 제거한다. 복수의 어블레이션 패턴들의 각 어블레이션 패턴은 비드의 비드 시트, 하측 플랜지 구역 및 상측 플랜지 구역 중 적어도 하나 이상에서 상이한 트랙 위치에서의 어블레이션을 위해 설계된다.
또 다른 특정한 구현에서, 시스템은 타이어 고정구 상에 장착된 타이어의 제 2 비드의 어블레이션을 제공하도록 구성된 제 2 어블레이션 장치를 포함한다. 제어 시스템은 제 2 어블레이션 장치로 제 2 비드의 어블레이션을 독립적으로 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이들 및 이외 다른 특질들, 측면들 및 이점들은 다음 설명 및 첨부된 청구항들을 참조하여 더 잘 이해될 것이다. 이 명세서의 부분에 포함되고 이를 구성하는 동반된 도면들은 발명의 실시예들을 도시하며 설명과 더불어 발명의 원리를 사용하기 위해 사용한다.
당업자에게 안내되는, 발명의 최선의 양태를 포함한 본 발명의 완전한 법적 개시가 첨부된 도면들을 참조하는 명세서에 개시된다.
도 1은 본 발명의 예시적 측면들에 따라 교정될 수 있는 방사상 타이어의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 측면들에 따라, 선택된 타이어 균일성 파라미터들의 하나 이상의 하모닉들을 줄이기 위해 어블레이션하기에 적합한 타이어의 비드를 따른 복수의 트랙 위치들을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 예시적 측면에 따라, 선택된 타이어 균일성 파라미터들의 하나 이상의 하모닉들을 줄이기 위해 계산된 예시적 어블레이션 패턴을 도시한 것이다. 도 3은 횡축을 따라 소기의 어블레이션 깊이(D)와 종축을 따라 타이어의 비드 둘레의 각도 위치(θ)를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 시스템의 블록도이다.
도 5는 예시적 어블레이션 구획을 그레이스케일 비트맵 이미지 형태로 도시한 것이다. 그레이스케일 비트 맵 이미지는 비트맵 이미지의 수직 위치(H)에 관하여 도시한 것이다.
도 6은 도 5의 그레이스케일 이미지로 표현된 어블레이션 깊이의 그래프도이다. 도 6은 횡축을 따른 비트맵 이미지의 수직 위치(H) 및 종축을 따른 어블레이션 깊이(d)를 도시한 것이다.
도 7은 타이어 비드를 따라 제거된 복수의 어블레이션 구획들의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 타이어 비드의 어블레이션을 제어하기 위해 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 생성하는 방법의 예시적 흐름도이다.
도 9 ~ 도 12는 본 발명의 예시적 실시예에 따라 타이어 비드의 어블레이션을 제어하기 위해 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 생성하는 방법의 예시적 측면들을 그래프로 도시한 것이다. 도 9 ~ 도 12는 횡축을 따른 어블레이션 깊이(D)와 종축을 따라 타이어의 비드 둘레의 각도 위치(θ)을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 결정되는 예시적 어블레이션 구획 적층을 도시한 것이다. 도 13은 횡축을 따른 어블레이션 깊이(D)와 종축을 따른 타이어의 비드 둘레의 각도 위치(θ)를 도시한 것이다.
도 14 ~ 도 15는 본 발명의 예시적 측면들에 따라, 예시적 어블레이션 패턴들을 달성하기 위한 예시적 어블레이션 구획 적층들을 그래프로 도시한 것이다. 도 14 ~ 도 15는 횡축을 따라 어블레이션 깊이(D)와 종축을 따라 타이어의 비드 둘레의 각도 위치(θ)를 도시한 것이다.
본 논의는 실시예들의 설명이며 본 발명의 넓은 측면들을 제한하려는 것이 아님이 당업자에 의해 이해되어야 할 것이다. 각 예는 발명을 제한하는 것이 아니라 발명의 설명으로서 제공된다. 사실, 발명의 범위 또는 사상 내에서 본 발명에 대한 다양한 수정들 및 변형들이 행해질 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다. 예를 들면, 일 실시예의 부분으로서 예시 또는 기술된 특질들은 다른 실시예에 사용되어 또 다른 실시예를 얻게 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내에 오는 이러한 수정들 및 변형들을 포함하도록 의도된다.
전반적으로, 본 발명은 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉들을 줄이기 위해 가류 타이어의 비드 부분들로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 측면들에 따라, 타이어 물질은 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 사용하여 선택적으로 제거된다. 다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드 둘레의 특정 각도 위치들에서의 개별 어블레이션 구획들에 대한 어블레이션 파라미터들을 명시한다.
다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드에 대한 소기의 어블레이션 패턴을 분석함으로써 생성된다. 특히, 어블레이션 패턴은 복수의 개별 어블레이션 구획들로 분할된다. 개별 어블레이션 구획들 각각은 유사한 어블레이션 감도 특징들을 갖는다. 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 장치의 패스당 어블레이션 힘 및/또는 패스당 어블레이션 깊이를 포함할 수 있다. 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 장치의 동작 파라미터들에 기초하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 장치의 파워 및/또는 스캔율과 같은 어블레이션 장치에 대한 동작 파라미터의 함수로서 제어될 수 있다.
어블레이션 구획들은 적어도 부분적으로 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 감도 특징들에 기초하여 타이어의 비드 둘레의 각도 위치들에 있는 개개의 어드레스들에 할당된다. 각 개별 어블레이션 구획에 대해 다이렉트 어드레스 지령이 생성된다. 다이렉트 어드레스 지령은 이를테면 레이저 파워, 레이저 스캔율, 비트 맵, 타이어의 비드 상의 방사상 위치, 및 어블레이션 구획에 대한 그 외 다른 파라미터들과 같은 어블레이션 파라미터들을 명시한다. 그러면, 어블레이션 장치는 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 확인된 어드레스들에 개별 어블레이션 구획들 내의 타이어 물질을 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 선택적으로 제거하도록 제어된다.
다이렉트 어드레스 처리방식은 많은 이점들을 제공한다. 예를 들면, 어블레이션 장치는 어블레이션을 요구하는 타이어의 비드 상의 영역들로 곧바로 가도록 제어될 수 있다. 결국, 어블레이션 장치는 어블레이션을 요구하지 않는 비드의 상당한 구간들을 단순히 거를 수 있어, 처리 시간이 감소될 수 있게 한다. 또한, 비드 둘레의 하나의 패스는 비드의 복수의 소기의 트랙들, 이를테면 비드 시트 부분, 하측 플랜지 부분, 혹은 상측 플랜지 부분 중 하나 이상에서 교정을 할 수 있게 한다. 특히, 종래의 어블레이션 시스템들에서와 같은 타이어의 연속된 회전이 전혀 없기 때문에, 어블레이션 장치는 특정한 각도 어드레스에 그대로 있고 특정한 각도 어드레스에서의 비드 상의 서로 다른 트랙들로부터 타이어 물질을 제거할 수 있다.
또한, 개별 어블레이션 구획들은 유사한 어블레이션 감도 특징들을 갖기 때문에, 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위한 처리 시간이 개선될 수 있다. 예를 들면, 다이렉트 어드레스 지령들은 어블레이션 장치의 최대 동작 파워에 연관된 개별 어블레이션 구획들에서 타이어 물질을 선택적으로 제거하도록 어블레이션 장치를 제어할 수 있다. 이것은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위한 어블레이션 구획들의 수가 감소될 수 있게 하여 사이클 시간이 훨씬 더 감소되게 한다. 또한, 이것은 어블레이션 장치가 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 개별 어블레이션 구획들로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하기 때문에 어블레이션 장치에 대한 동작 파라미터들을 동적으로 조절할 필요성을 감소시킨다.
이제 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적 실시예들이 이제 상세히 논의될 것이다. 도 1은 본 발명에 따라 균일성 교정을 위한 레이디얼 공기(radial pneumatic) 타이어(40)의 개요도이다. 타이어(40)는 세로의 중앙 회전 축에 대하여 회전될 수 있다. 타이어(40)는 실질적으로 원주 방향으로 확장불가한 한 쌍의 비드 와이어들(42)을 포함한다. 제 1 및 제 2 비드들(42)은 중앙 축에 평행한 방향으로 이격되어 있다. 원주 방향은, 축에서 원의 중심을 가지며 타이어의 중간-원주면에 평행한 평면에 포함되는 원에 실질적으로 접하는 것으로서 정의된다.
카커스 플라이(carcass ply)(44)는 각각의 비드들(42) 사이에서 확장한다. 카커스 플라이(44)는 각각의 비드(42) 둘레에 확장하는 한 쌍의 축방향으로 서로 대향하는 단부들 갖는다. 카커스 플라이(44)는 축방향으로 서로 대향하는 단부들에서 각각의 비드(42)에 고정된다. 카커스 플라이(44)는 각각이 이를테면 함께 트위스트된 몇개의 폴리에스테르 얀(yarn) 혹은 필라멘트들과 같은 적합한 구성 및 물질로 만들어지는 복수의 실질적으로 방사상으로 확장하는 보강 부재들을 포함한다. 카커스 플라이(44)가 단일 플라이로서 도시되었지만 타이어(40)의 의도된 용도 및 부하를 위해 임의의 적합한 수의 카커스 플라이들을 포함할 수 있음이 명백할 것이다. 보강 부재는 단일 필라멘트 혹은 이외 어떤 다른 적합한 구성 또는 물질일 수 있다는 것 또한 명백할 것이다.
도시된 타이어(40)는 또한 벨트 패키지(46)를 포함한다. 벨트 패키지(46)는 적어도 2개의 환형 벨트들을 포함한다. 벨트들 중 하나는 다른 벨트의 방사상 외향으로 위치된다. 각 벨트는 강철 합금과 같은 적합한 물질로 만들어지는 복수의 실질적으로 평행하게 확장하는 보강 부재들을 포함한다. 또한, 타이어(40)는 트레드(tread)(62) 및 측벽들(64)을 위한 고무를 포함한다. 고무는 임의의 적합한 천연고무 혹은 합성고무 혹은 이들의 조합일 수 있다.
도 2는 타이어 비드의 확대 단면도로서, 일반적으로 휠 림 상에 비드가 정착된 위치에 대하여 이러한 타이어 부분의 여러 부분들을 도시한 것이다. 예를 들면, 각 타이어 비드 영역(50)은 도 2에 도시된 바와 같은 비드 프로파일을 정의하도록 구성되는 타이어 비드(42) 및 이의 둘러싸는 고무 부분들을 포함한다. 일반적으로, 토(toe)(52)와 출구점(53) 사이의 타이어 비드의 프로파일 부분은 휠 림(wheel rim)에 단단히 장착하기 위해 휠 림의 부분에 대고 끼워맞추어진다. 점선(51)은 타이어 비드 영역(50)이 장착을 위해 고정될 수 있는 휠 림의 예시적 부분을 나타낸다. 토(52)와 힐(heel)(54) 사이에 일반적으로 정의되는 비드 프로파일의 바닥면을 본원에서는 비드 시트(56)라 지칭한다. 힐(54)과 출구점(53) 사이의 프로파일 부분은 일반적으로 플랜지라 하며, 힐과 플랜지 천이점(58) 사이에 하측 플랜지 부분(57) 그리고 플랜지 천이점(58)과 출구점(53) 사이에 상측 플랜지 부분(59)을 포함한다.
본 발명의 양수인에 양도된 WO2011/002596에 더 상세히 논의된 바와 같이, 선택된 균일성 파라미터들의 하나 이상의 하모닉들은 타이어의 비드 영역(50)의 비드 시트(56), 하측 플랜지 부분(57), 및 상측 플랜지 부분(59) 중 하나 이상으로부터 물질을 선택적으로 제거함으로써 줄어들 수 있다. 교정될 수 있는 타이어 균일성 특징들은 일반적으로, 방사상 힘 변동 및 횡방향 힘 변동과 같은 롤링 힘 변동들, 및 심지어는 질량 변화를 포함한 -그러나 이것으로 제한되지 않는다- 그 외 다른 파라미터들도 포함한다.
본 발명의 측면들에 따라, 타이어 비드들로부터 물질이 계산된 어블레이션 패턴에 따라 제거될 수 있다. 예시적 어블레이션 패턴(300)이 도 3에 도시되었다. 도시된 바와 같이, 예시적 어블레이션 패턴(300)은 타이어의 비드 둘레의 각도 위치에 관하여 소기의 어블레이션 깊이를 정의한다. 어블레이션 패턴(300)은 예를 들면, 타이어에 연관된 방사상 힘과 같은, 균일성 특징에 연관된 제 1 하모닉들을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 물질은 어블레이션 패턴에 설정된 각도 위치들에서 소기의 어블레이션 깊이들을 달성하기 위해 비드 시트(56), 하측 플랜지 부분(57), 및 상측 플랜지 부분(59) 중 하나 이상으로부터 선택적으로 제거될 수 있다. 복수의 트랙들을 따라 물질을 선택적으로 제거하는 것은 적합한 패턴들이 비드들 상에서 어블레이션되었을 때 소기의 힘 레벨 혹은 힘들의 조합을 달성하려는 것이다.
도 3에 도시된 예시적 어블레이션 패턴(300)은 임의의 공지된 기술들에 따라 계산될 수 있다. 예를 들면, 예시적 어블레이션 패턴은 하나 이상의 균일성 파라미터들, 및 교정을 필요로 하는 각 파라미터에 대한 선택된 수의 하모닉들을 확인함으로써 결정될 수 있다. 어블레이션 패턴은 각 확인된 균일성 파라미터에 대한 선택된 수의 하모닉들을 교정하기 위해 계산될 수 있다. 어블레이션 패턴을 계산하기 위한 예시적 기술들은 모든 목적들을 위해 참조로 본원에 포함되는 WO 2011/002596에 개시되어 있다.
타이어 물질은 계산된 어블레이션 패턴에 따라 복수의 어블레이션 기술들을 사용하여 타이어의 비드로부터 선택적으로 제거될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 타이어 물질은 레이저 어블레이션 기술들을 사용하여 선택적으로 제거될 수 있다. 레이저 어블레이션 기술들은 이것이 정밀한 제어로 타이어의 비드 둘레의 개별 어블레이션 구획들의 제거를 달성할 수 있기 때문에 바람직할 수 있다. 레이저 어블레이션과 동일한 정밀 레벨들을 달성하기 위해 그라인딩, 샌드블라스팅, 워터 젯 제거, 등과 같은 -그러나 이것으로 제한되지 않는다- 그 외 다른 고무 제거 기술들이 구현될 수 있는 정도까지, 본 발명은 이러한 대안적 제거 기술들을 채용할 수도 있다.
도 4는 레이저 어블레이션을 사용하여 확인된 균일성 파라미터들의 선택된 하모닉들을 줄이기 위한 시스템의 예시적 블록도이다. 도시된 바와 같이, 타이어(400)는 레이저 어블레이션 장치(408)에 관하여 일반적으로 타이어 비드를 움직이지 않게 유지하기 위한 고정 허브로서 작용하는 장착 고정구(402)에 단단히 장착된다. 레이저 어블레이션 장치(408)는 타이어 고무 물질의 선택적 제거를 수행하기에 충분한 파워량을 갖는 레이저 빔(411)을 출력하는 고정점 혹은 시트 광(sheet-of-light) 레이저 시스템을 포함할 수 있는 레이저(410)를 포함할 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 레이저 어블레이션 장치(410)는 이산화탄소(CO2) 레이저를 포함할 수 있다. 레이저 어블레이션 장치(410)에 의한 출력 후에, 레이저 빔(411)은 빔 스플리터(414), 편향기(416), 이미징 렌즈(418), 및/또는 그 외 다른 광학 요소들을 포함할 수 있는 편향 요소(412)에 제공될 수 있다. 이미징 렌즈(418)는 타이어 비드를 따라 어블레이션된 영역(421) 내의 고무를 제거하기 위해 레이저 빔(411)의 조사(illumination)를 타이어(400) 상의 초점(420)에 집속한다.
도 4의 시스템은 단일 레이저 및 단일 초점(즉, 한번에 한 타이어 비드에서 제거)을 사용한 레이저 어블레이션을 예시하고자 한 것이다. 그러나, 복수의 초점들에서(예를 들면, 두 타이어 비드들에서) 어블레이션을 수행하기 위해 복수의 레이저들이 사용됨을 알 것이다. 예를 들면, 특정 실시예에서, 독립적으로 제 1 타이어 비드의 어블레이션을 제공하기 위해 제 1 레이저가 사용될 수 있고 독립적으로 제 2 타이어 비드의 어블레이션을 제공하기 위해 제 2 레이저가 사용될 수 있다. 어블레이션 영역으로부터 임의의 제거된 고무 또는 그 외 다른 폐기물을 추출하기 위해서 진공(422) 또는 그 외 다른 소제 도구가 제공될 수 있다. 추가의 아웃렛들은 레이저 어블레이션을 용이하게 하고 어블레이션 지점에서 잠재적 화염들을 억제하기 위해서 기체 매질(예를 들면, 질소 기체)의 제어된 출력을 제공할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(430)은 레이저 어블레이션 장치(408)의 하나 이상의 구성요소들을 제어하여 타이어의 비드를 따른 하나 이상의 트랙들을 따라 소기의 어블레이션 패턴을 달성한다. 제어 시스템(430)은 일반적으로 적어도 하나의 프로세서 뿐만 아니라 데이터 및 소프트웨어 명령들을 기억하기 위한 적어도 하나의 메모리/미디어 요소 또는 데이터베이스와 같은 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 4의 특정 예에서, 프로세서(들)(432) 및 연관된 메모리(434)는 컴퓨터로 구현되는 다양한 기능들(즉, 소프트웨어-기반의 데이터 서비스들)을 수행하도록 구성된다. 메모리(434)는 프로세서(들)(432)에 의해 구현될 컴퓨터-판독가능 및 실행가능의 명령들 형태로 소프트웨어 및/또는 펌웨어를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(434)는, 프로세서(들)(432)에 의해 액세스될 수 있고 메모리(434)에 저장된 소프트웨어 명령들에 따라 조작될 수 있는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(434)는, 휘발성 메모리(예를 들면, 랜덤 액세스 메모리(RAM, 이를테면 DRAM, SRAM, 등과 같은)와 비휘발성 메모리(예를 들면, ROM, 플래시, 하드드라이브들, 자기 테이프들, CD-ROM, DVD-ROM, 등)와의 임의의 조합, 혹은 디스켓들, 드라이브들, 그 외 다른 자기-기반의 저장 매체들, 광학 저장 매체들, 등을 포함한 임의의 다른 메모리 장치들과 같은 -그러나 이들로 제한되지 않는다- 하나 이상의 각종의 컴퓨터-판독가능 매체들의 단일 또는 복수의 부분들로서 제공될 수 있다.
본 발명의 측면들에 따라, 메모리(434)는 타이어의 비드 상에 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 어블레이션 장치(408)를 제어하는데 사용되는 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 저장할 수 있다. 다이렉트 어드레스 지령들은 타이어의 비드 상의 특정 각도 위치들 또는 "어드레스들"에 개별 어블레이션 구획들에 대한 동작 파라미터들을 명시할 수 있다. 특히, 소기의 어블레이션 패턴은 복수의 개별 어블레이션 구획들로 분할될 수 있다. 이들 어블레이션 구획들은 어블레이션 장치에 의해 증분 방식으로 제거될 총 어블레이션 패턴의 소 부분들을 나타낸다. 다이렉트 어드레스 지령들은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 복수의 개별 어블레이션 구획들에 대한 위치들 및 그 외 다른 파라미터들을 명시한다.
특정한 예에서, 어블레이션 구획들은 명시된 트랙을 따른 어블레이션 깊이를 이러한 깊이들을 나타내는 가변 톤 그래픽 이미지(예를 들면, 컬러 또는 그레이스케일 변화들을 갖는)에 상관시키는 비트맵 이미지에 연관될 수 있다. 이러한 가변 톤 이미지들은 타이어의 비드 상의 특정 각도 위치들에서 소기의 어블레이션 깊이들을 얻기 위해 어블레이션 장치의 소프트웨어 제어에 의해 해석될 수 있다. 도 5는 본 발명의 일부 특정한 실시예들에 따라 레이저에 의해 수행될 수 있는 특정 개별 어블레이션 구획에 대한 예시적 그레이스케일 비트맵 이미지(800)를 도시한 것이다. 이러한 어블레이션 구획에서, 밝은 그레이스케일 톤들을 나타내는 낮은 도트 밀도는 작은 어블레이션 깊이들에 대응하며, 어두운 그레이스케일 톤들을 나타내는 높은 도트 밀도는 큰 어블레이션 깊이들에 대응한다.
도 6은 도 5의 도트/그레이스케일 이미지에 의해 표현된 어블레이션 깊이들의 그래픽 예를 제공한다. 예를 들면, 이미지의 가장 어두운 부분이 비트맵 이미지의 위에서 아래로 수직 범위의 중간 쯤에 있게 하여, 도 5에 도시된 가장 어두운 그레이스케일 톤을 나타내는 가장 높은 도트 밀도가 1mm의 어블레이션 깊이에 상응하는 것으로 가정한다. 도 6에서 대응하는 그래프는 횡축을 따라 비트맵 이미지의 수직 위치를 도시하고 종축을 따라 어블레이션 깊이(예를 들면, mm로)를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 어블레이션 깊이의 변화는 급격한 콘트라스트 지역들과는 대조적으로 일반적으로 매끄럽게 변천하는 곡선을 따른다.
어블레이션 깊이에 대해 만곡된(거의 정현파적인) 경로를 갖는 것은 어블레이션 영역에서 매끄러운 에지 프로파일들을 제공함으로써 이점이 있을 수 있다. 어블레이션 패턴들에서 급격한 에지들의 제거는 더 매끄럽고 더 검출불가한(이에 따라 시각적으로 돋보이는) 균일성 교정에 기여한다. 또한, 이것은 후속하여 타이어 비드들이 림에 장착될 때 비드 안착 힘 및 타이어 압력 레벨들에 대한 가능한 변화들을 감소시킨다. 매끄러운 프로파일들 및 전체적인 제한된 어블레이션 깊이들에 의해 그 외 다른 균일성 파라미터들에 대한 임의의 잠재적인 기생적 변화들에 대한 추가의 감소가 부분적으로 달성될 수 있다.
도 7은 일반적으로, 비드 표면을 따라 복수의 어블레이션 구획들(800)이 어떻게 옮겨질 수 있는가를 도시한 것이다. 타이어 비드를 따라 단일의 한 행(row)의 어블레이션 구획들만이 도시되었을지라도, 이러한 어블레이션 패턴들의 복수의 행들 및 열들(column)이 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 존재할 수 있음을 알 것이다. 어블레이션 패턴들의 이러한 그룹화는 또한 타이어 비드를 따라 하나 이상의 트랙/영역에 상관될 수 있다. 예를 들면, 한 세트의 어블레이션 구획들은 타이어 비드 시트 구역을 따라 어블레이션 패턴으로부터 옮겨질 수 있고, 반면 또 다른 한 세트의 어블레이션 구획들은 타이어 비드 플랜지 구역을 따라 어블레이션 패턴으로부터 옮겨질 수 있다.
일예로서, 도 13은 본 발명의 예시적 실시예에 따라 소기의 어블레이션 패턴(300)을 달성하기 위해 사용되는 예시적 어블레이션 구획 적층(900)을 도시한 것이다. 어블레이션 구획 적층은 소기의 어블레이션 패턴(300)을 달성하기 위해 층들(810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 및 880)로 배열된 복수의 개별 어블레이션 구획들(800)을 포함한다. 개별 어블레이션 구획들(800) 각각에는 어블레이션 구획에 관하여 중심에 있는 각도 위치에서 타이어의 비드 상에 특정 어드레스가 할당된다. 어블레이션 구획 적층(900) 내의 개별 어블레이션 구획들(800) 각각에 대해 다이렉트 어드레스 지령이 생성된다. 어블레이션 패턴(300)은 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 개별 어블레이션 구획들(800)로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하기 위해 어블레이션 장치를 제어함으로써 달성된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 개별 어블레이션 구획들(800) 각각은 유사한 어블레이션 구획 폭(W) 및 유사한 어블레이션 구획 길이(L)를 포함한다. 어블레이션 구획 폭(W)은 타이어의 비드에 관한 어블레이션 구획의 각도 폭에 의해 정의된다. 어블레이션 구획 길이(L)는 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 감도 특징들의 함수로서 결정된다. 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 장치의 패스당 어블레이션 힘 및/또는 패스당 어블레이션 깊이를 포함할 수 있다. 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 장치의 동작 파라미터들을 사용하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 개별 어블레이션 구획들은 약 100% 미만의 파워, 이를테면 약 50% 파워에서 동작하는 어블레이션 장치에 대한 패스당 어블레이션 깊이에 비해 약 100% 파워에서 동작하는 어블레이션 장치에 대하여 패스당 더 큰 어블레이션 깊이를 제공할 수 있다.
본 발명의 측면들에 따라, 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 사용되는 복수의 개별 어블레이션 구획들은 개별 어블레이션 구획들 각각이 유사한 어블레이션 구획 길이들(즉, 유사한 어블레이션 깊이들을 제공하는)을 갖도록 유사한 어블레이션 감도 특징들을 가질 수 있다. 이에 따라, 복수의 어블레이션 구획들은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 도 12에 도시된 바와 같이 개별 층들로 적층될 수 있다. 일예에서, 복수의 어블레이션 구획들은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 몇개의 어블레이션 구획들이 요구되도록 어블레이션 장치의 최대 동작 파워에 연관된 어블레이션 감도 특징들을 가질 수 있다.
소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 사용되는 각 개별 어블레이션 구획에 대해 다이렉트 어드레스 지령이 생성된다. 다이렉트 어드레스 지령은 어블레이션 구획에 대해 레이저 파워, 스캔율, 비트 맵, 방사상 위치, 또는 이외 다른 적합한 파라미터를 명시할 수 있다. 다이렉트 어드레스 지령들의 예시적 리스트가 이하 제공된다:
Figure 112014056777865-pct00001
8개의 다이렉트 어드레스 지령들만이 위에 열거되었지만, 본원에 제공된 발명을 사용하여, 당업자들은 타이어의 비드에 대한 소기의 어블레이션 패턴에 따라 다이렉트 어드레스 지령들의 수는 달라질 것임을 이해할 것이다.
위에 예시적 다이렉트 어드레스 지령 각각은 타이어 비드 상에 개별 어블레이션 구획에 대한 어블레이션 파라미터들을 명시한다. 예를 들면, 다이렉트 어드레스 지령 번호 1은 제로 기준에서 15.8°로 가서 4000의 스캔율을 사용하여 100% 파워에서 비트맵 BMP1을 버닝(burn)할 것을 어블레이션 장치에 지시한다. 다이렉트 어드레스 지령 번호 2는 제로 기준에서 15.8°로 가서 4000의 스캔율을 사용하여 100% 파워에서 비트맵 BMP2을 버닝할 것을 어블레이션 장치에 지시한다. 각 다이렉트 어드레스 지령에 명시된 비트맵의 선택은 타이어의 비드 상에 특정 어블레이션 트랙을 선택할 수 있게 한다. 예를 들면, 비트맵 BMP1은 어블레이션 장치가 비드의 비드 시트 상에 어블레이션 구획을 버닝할 것을 명시할 수 있다. 비트맵 BMP2은 어블레이션 장치가 비드의 하측 플랜지 부분 또는 상측 플랜지 부분 상에 어블레이션 구획을 버닝할 것을 명시할 수 있다. 대안적으로, 어블레이션을 위한 방사상 위치는 비트맵 파일에 수록하기보다는 또 다른 독립적인 파라미터에 의해 명시될 수도 있을 것이다. 이렇게 하여, 다이렉트 어드레스 지령들은 어블레이션 장치의 단일 패스를 사용하여 타이어의 비드를 따른 복수의 트랙들의 어블레이션을 제공할 수 있다.
위에 예로 다시 돌아가서, 다이렉트 어드레스 지령 번호 3은 제로 기준에서 26.3°로 가서 4000의 스캔율을 사용하여 100% 파워에서 비트맵 BMP1을 버닝할 것을 어블레이션 장치에 지시한다. 다이렉트 어드레스 지령 번호 4는 제로 기준에서 27.5°로 가서 4000의 스캔율을 사용하여 95% 파워에서 비트맵 BMP1을 버닝할 것을 어블레이션 장치에 지시한다. 다이렉트 어드레스 지령 번호 5는 제로 기준에서 27.5°로 가서 3000의 스캔율을 사용하여 100% 파워에서 비트맵 BMP2을 버닝할 것을 어블레이션 장치에 지시한다. 다이렉트 어드레스 지령들 번호 6 내지 번호 8은 어블레이션 장치에서 유사한 제어 지시들을 제공한다. 시사된 바와 같이, 어블레이션 장치는 타이어의 비드 상에 영역들에 곧바로 가서 어블레이션을 요구하지 않는 비드의 상당한 구간들을 걸러 처리 시간이 감소되게 제어될 수 있다.
도 8은 본 발명의 예시적 측면에 따라 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 생성하는 예시적 방법(500)을 도시한 것이다. 502에서 방법은 타이어의 비드에 대한 하나 이상의 어블레이션 패턴들을 수신하는 것을 포함한다. 어블레이션 패턴을 수신하는 것은 계산된 어블레이션 패턴을 임의의 적합한 소스로부터 수신 및/또는 획득하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 어블레이션 패턴을 수신하는 것은 컴퓨팅 장치 또는 컴퓨팅 장치의 성분으로부터 사전에 계산된 또는 사전에 결정된 어블레이션 패턴을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 어블레이션 패턴을 수신하는 것은 임의의 적합한 기술에 따라 어블레이션 패턴을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 어블레이션 패턴을 계산하기 위한 예시적 기술은 모든 목적들을 위해 참조로 본원에 포함시키는 WO 2011/002596에 개시되어 있다.
타이어에 대한 하나 이상의 균일성 파라미터들의 선택된 하모닉들을 줄이기 위해 어블레이션 패턴이 계산 또는 결정될 수 있다. 특정 구현에서, 타이어의 비드 부분을 따른 하나 이상의 트랙들에 연관된 복수의 어블레이션 패턴들이, 하나 이상의 균일성 파라미터들의 선택된 하모닉들을 줄이는데 사용하기 위해 수신될 수 있다.
504에서, 방법은 하나 이상의 어블레이션 패턴들을 달성하기 위해 사용될 개별 어블레이션 구획들에 대한 어블레이션 특징들을 결정한다. 어블레이션 특징들은 예를 들면, 어블레이션 구획 각각의 어블레이션 구획 폭 및 어블레이션 구획들 각각의 어블레이션 구획 길이를 포함할 수 있다. 일예에서, 어블레이션 구획 폭은 어블레이션 구획 당 데이터 점들의 수 혹은 어블레이션 구획당 도수로서 제공될 수 있다.
개별 어블레이션 구획들의 어블레이션 구획 길이는 어블레이션 구획에 의해 제공되는 어블레이션 구획 깊이와 같은, 어블레이션 구획들의 어블레이션 감도 특징들의 측정을 제공한다. 개별 어블레이션 구획들의 어블레이션 구획 길이는 어블레이션 장치의 파워 또는 스캔율과 같은, 어블레이션 장치의 동작 파라미터의 함수로서 결정될 수 있다.
또한, 점당 데이터 간격(예를 들면, 비드 원주/비드 어블레이션 패턴에서 데이터 점들의 수); 점당 도수(예를 들면, 360/어블레이션 패턴에서 데이터 점들의 수); 및 점 이동 파라미터를 포함하여 그 외 다른 적합한 어블레이션 파라미터들이 504에서 결정될 수 있다. 점 이동 파라미터는 타이어의 비드 상에 매끄러운 에지들을 제공하기 위해 어블레이션 구획 적층 내의 어블레이션 구획 층들의 어드레스들을 이동하기 위해 사용될 수 있다.
506에서, 방법은 타이어의 비드 둘레의 복수의 어드레스들을 확인한다. 복수의 어드레스들은 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 구획 폭에 적어도 부분적으로 기초하여 결정될 수 있다. 특정 실시예에서, 방법은 개별 어블레이션 구획이 비드 둘레에 들어맞을 횟수를 추정할 수 있다. 이 수는 다이렉트 어드레스 지령들을 생성할 목적으로 사용될 어드레스들의 수를 나타낼 것이다.
508에서, 방법은 개별 어블레이션 구획들을 하나 이상의 복수의 어드레스들에 할당한다. 특히, 방법은 개별 어블레이션 구획에 연관된, 어블레이션 감도 특징들, 이를테면 어블레이션 구획 깊이에 적어도 부분적으로 기초하여 어드레스에 특정 개별 어블레이션 구획을 할당할지를 결정한다. 일예에서, 방법은 어블레이션 패턴에 의해 정의된 소기의 어블레이션 깊이가 개별 어블레이션 구획에 연관된 어블레이션 구획 깊이의 어떤 백분률, 이를테면 약 50%를 초과한다면 개별 어블레이션 구획을 어드레스에 할당할 수 있다.
도 9는 이 개념을 도시한 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 개별 어블레이션 구획들(800)은 제 1 어블레이션 구획 층(810) 내에 복수의 어드레스들에 할당이 되어졌다. 개별 어블레이션 구획들(800)은 예시적 어블레이션 패턴(300)에 의해 정의된 소기의 어블레이션 깊이가 어블레이션 구획 깊이(어블레이션 구획 길이(L)에 의해 그래픽으로 나타낸)의 50%보다 더 초과하는 경우에 어드레스들에 할당된다. 제 1 층(810) 내의 어블레이션 구획들(800)의 동일한 길이들은 제 1 층(810) 내의 복수의 어블레이션 구획들(800) 각각이 유사한 어블레이션 감도 특징들을 갖는다는 것을 시사한다.
도 9에 더욱 도시된 바와 같이, 제 1 어블레이션 구획 층(810) 내에 배열된 어블레이션 구획들(800)은 어블레이션 패턴(300)을 달성하기엔 충분하지 않다. 따라서, 추가적으로, 어블레이션 구획 층들은 각 어드레스에서 소기의 어블레이션 깊이를 달성하기 위해 어블레이션 구획 층(810) 위에 적층 또는 배열되어야 할 것이다. 이하 더 상세히 논의되는 루프 알고리즘은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기에 충분한 어블레이션 구획 적층에 도달될 때까지 추가의 개별 어블레이션 구획들을 추가의 어블레이션 구획 층들에 할당하는데 사용될 수 있다.
루프 알고리즘은 510에서 시작하는데, 여기에서 방법은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 추가의 어블레이션 구획 층들이 필요하는지를 결정한다. 방법은, 특정 어드레스에서 소기의 어블레이션 구획 깊이가 특정 어드레스에 개별 어블레이션 구획들에 연관된 모든 어블레이션 구획 깊이들의 합을 초과한다면, 추가의 어블레이션 구획 층들이 필요한 것으로 결정할 수 있다.
추가의 어블레이션 구획들이 필요하다면, 방법은 어블레이션 패턴에 대해 조절된 어블레이션 깊이를 결정한다(512). 조절된 어블레이션 깊이는 어블레이션 패턴(300)에 의해 정의된 소기의 어블레이션 깊이로부터 이전의 층 내의 어블레이션 구획들의 어블레이션 구획 깊이를 감산함으로써 결정될 수 있다. 예시적인 조절된 어블레이션 패턴(310)이 도 10에 도시되었다.
514에서, 방법은 이전의 어블레이션 구획 층에 관하여 추가의 어블레이션 구획 층에 대한 어드레스들을 이동한다. 이동 량은 504에서 결정 또는 명시된 점 이동 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 점 이동 파라미터는 추가의 어블레이션 구획 층에 연관된 어드레스들이 이전의 어블레이션 구획 층의 어드레스들에 관하여 명시된 도수만큼 이동되는 것을 제공한다. 이것은 적층된 어블레이션 구획 층들의 에지들이 확실히 정렬되지 않게 하여, 타이어 상에 제공된 어블레이션 패턴 내의 급격한 에지들의 출현을 감소시킨다. 도 13은 바로 전의 어블레이션 구획 층들에 관하여 이동된 어드레스들을 갖는 어블레이션 구획 층들(820, 930, 840, 850, 860, 870, 및 880)을 포함하는 어블레이션 구획 적층(900)의 예시도이다.
일단 이동된 어드레스들이 결정되었으면, 방법은 508로 되돌아가서 여기에서 복수의 개별 어블레이션 구획들은 적어도 부분적으로 어블레이션 깊이와 같은 어블레이션 감도 특징들에 기초하여 추가의 어블레이션 구획 층 내의 특정 어드레스들에 할당된다. 제 1 어블레이션 구획 층과 유사하게, 방법은 조절된 어블레이션 패턴에 의해 정의된 조절된 어블레이션 깊이가 개별 어블레이션 구획에 연관된 어블레이션 구획 깊이의 어떤 백분률, 이를테면 약 50%를 초과한다면 개별 어블레이션 구획을 어드레스에 할당할 수 있다.
도 10은 제 2 어블레이션 구획 층(820) 내의 복수의 어드레스들에 할당된 복수의 어블레이션 구획들(800)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 개별 어블레이션 구획들(800)은 예시적인 조절된 어블레이션 패턴(310)에 의해 정의된 조절된 어블레이션 깊이가 어블레이션 구획 깊이의 50%보다 더 초과하는 경우에 어드레스들에 할당된다. 이어, 방법은 다시 추가의 어블레이션 구획 층들이 필요한지를 결정한다(510).
도 11 및 도 12에서 그래프로 도시된 바와 같이, 이 프로세스는 소기의 어블레이션 패턴(300)을 달성하기 위한 어블레이션 구획 층들의 필요한 수에 도달될 때까지 반복된다. 예를 들면, 도 11은 예시적 조절된 어블레이션 패턴(320)에 의해 정의된 조절된 어블레이션 깊이가 어블레이션 구획 깊이의 50%보다 더 초과하는 어드레스들에서 제 3 어블레이션 구획 층(830) 내의 어드레스들에 할당된 복수의 어블레이션 구획들(800)을 도시한 것이다. 도 12는 조절된 어블레이션 깊이가 어블레이션 구획 깊이의 50%보다 더 초과하는 어드레스들에서 제 8 어블레이션 구획 층(880) 내의 어드레스들에 할당된 복수의 어블레이션 구획들(800)을 도시한 것이다.
도 13은 위에 논의된 방법에 따라 결정된 예시적 어블레이션 적층(900)을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 예시적 어블레이션 적층(900)은 8개의 어블레이션 구획 층들(810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 및 880)을 포함한다. 어블레이션 구획 층들 각각은 특정 어드레스에 할당된 복수의 개별 어블레이션 구획들(800)을 포함한다. 임의의 주어진 어블레이션 구획 층 내의 어블레이션 구획들의 어드레스들은 타이어의 비드 상에 매끄러운 어블레이션 패턴을 제공하기 위해 바로 전의 층 내의 어블레이션 구획들의 어드레스들에 관하여 이동된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 소기의 어블레이션 패턴(300)은 어블레이션 구획 적층(900) 내의 도시된 개별 어블레이션 구획들로부터 타이어 물질들을 증분적으로 제거함으로써 달성될 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 516에서 방법은 어드레스에 할당된 각 어블레이션 구획에 대한 다이렉트 어드레스 지령을 생성한다. 위에 논의된 바와 같이, 다이렉트 어드레스 지령은 타이어의 비드 상에 특정 어드레스에 각 어블레이션 구획에 대한 동작 파라미터들을 명시한다. 본 발명의 측면들에 따라, 비드를 따른 하나 이상의 트랙들, 이를테면 비드의 비드 시트, 하측 플랜지 부분 또는 상측 플랜지 부분 중 하나 이상을 따라 복수의 어블레이션 패턴들에 대한 다이렉트 어드레스 지령들이 결정될 수 있다. 일단 각 어블레이션 패턴에 대해 다이렉트 어드레스 지령들의 전역 리스트(global list)가 생성되어졌으면, 전역 다이렉트 어드레스 지령 리스트는 어드레스에 따라 분류되고 타이어의 어블레이션을 제어하기 위해 제어 시스템에 제공된다.
도 13의 예시적 어블레이션 구획(900)에 도시된 개별 어블레이션 구획들은 어블레이션 장치의 패스당 최대 힘 및/또는 깊이를 제공하는 어블레이션 감도 특징들을 갖는다. 이렇게 하여, 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 요구되는 개별 어블레이션 구획들의 수가 감소된다. 그러나, 어떤 경우들에 있어서, 패스당 감소된 힘 및/또는 깊이를 제공하는 어블레이션 감도 특징들을 갖는 어블레이션 구획들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
예를 들면, 도 14는 예시적 어블레이션 패턴(350)을 달성하기 위해 결정된 예시적 어블레이션 구획 적층(910)을 도시한 것이다. 예시적 어블레이션 패턴(350)은 이것이 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 어블레이션 구획 적층(910) 내의 2개의 어블레이션 구획 층들만을 요구하기 때문에 비교적 얕다. 그러나, 도 14에 도시된 바와 같이, 소기의 어블레이션 패턴(350)과 어블레이션 구획 적층(910)에 의해 제공되는 어블레이션 패턴 사이에는 비교적 상관 관계가 약하다.
이 결점을 개선하기 위해서, 어블레이션 구획들의 어블레이션 감도 특징들은 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 구획 깊이들이 감소되게 조절될 수 있다. 예를 들면, 어블레이션 장치의 파워 또는 스캔율은 어블레이션 구획들이 패스당 감소된 힘 및/또는 깊이를 제공하도록 조절될 수 있다. 이에 따라, 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 더 많은 어블레이션 구획 층들이 요구된다. 특정 구현에서, 어블레이션 장치의 어블레이션 감도 특징들은 소기의 어블레이션 패턴을 달성하기 위해 적어도 4개의 어블레이션 구획 층들이 요구되게 조절될 수 있다.
도 15는 조절된 어블레이션 감도 특징들의 결과로서 감소된 어블레이션 구획 길이를 갖는 복수의 어블레이션 구획들을 포함하는 예시적 어블레이션 적층(920)을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 어블레이션 패턴(350)을 달성하기 위해 4개의 어블레이션 구획 층들이 요구된다. 소기의 어블레이션 패턴(350)과 어블레이션 구획 적층(920)에 의해 제공된 어블레이션 패턴 사이의 상관 관계는 어블레이션 구획 적층(920) 내의 어블레이션 구획 층들의 증가된 수의 결과로서 개선된다.
본 발명이 이의 특정한 실시예들에 관하여 상세히 기술되었지만, 당업자들은, 전술한 바를 이해하였을 때, 이러한 실시예들에 대한 변경들, 변형들 및 등가물들을 쉽게 생성할 수 있음을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 제한으로서가 아니라 예이며, 본 발명은 당업자에게 쉽게 명백하게 되는 바와 같이 본 발명에 대한 이러한 수정들, 변형들 및/또는 추가들의 포함을 배제하지 않는다.

Claims (15)

  1. 가류 타이어(cured tire)에서 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉(harmonic)을 감소시키기 위한 방법에 있어서,
    상기 타이어의 비드(bead)에 대한 어블레이션(ablation) 패턴을 수신하는 단계로서, 상기 어블레이션 패턴은 상기 비드 둘레의 각도 위치에 관하여 소기의 어블레이션 깊이를 한정(define)하고, 상기 타이어에 대한 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉을 교정하기 위해 계산되는, 어블레이션 패턴을 수신하는 단계;
    상기 비드에 대한 복수의 어드레스들을 확인하는 단계로서, 각 어드레스는 상기 타이어의 상기 비드 상의 특정 각도 위치에 연관되는, 복수의 어드레스들을 확인하는 단계;
    상기 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 상기 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트(direct) 어드레스 지령들을 결정하는 단계로서, 상기 복수의 다이렉트 어드레스 지령들은 상기 타이어의 상기 비드를 따른 하나 이상의 어드레스들에서의 복수의 개별 어블레이션 구획(segment)들에 대하여 어블레이션 파라미터들을 명시하며; 상기 복수의 개별 어블레이션 구획들 각각은 동일한 어블레이션 감도 특징들을 가지며, 상기 개별 어블레이션 구획들은 복수의 개별 어블레이션 구획 층들로 적층되어 각각의 어드레스에서 소기의 어블레이션 깊이를 달성하는, 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계;
    상기 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 어블레이션 장치를 제어하여 상기 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 개별 어블레이션 구획들의 상기 비드로부터 타이어 물질을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하고,
    각각의 다이렉트 어드레스 지령은 상기 복수의 개별 어블레이션 구획들 중 하나에 대하여 레이저 파워, 레이저 스캔율, 비트 맵, 또는 상기 비드상의 방사상 위치를 명시하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 어블레이션 감도 특징들은 상기 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 구획 깊이를 포함하는, 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 개별 어블레이션 구획들의 상기 어블레이션 구획 깊이는 상기 어블레이션 장치의 최대 동작 파워에 연관되는, 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계는:
    적어도 부분적으로 상기 어블레이션 구획에 연관된 어블레이션 감도 특징들에 기초하여 어드레스에 개별 어블레이션 구획을 할당하는 단계; 및
    어드레스에 할당된 각 개별 어블레이션 구획에 대하여 다이렉트 어드레스 지령을 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 어블레이션 패턴을 분석하여 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하는 단계는:
    적어도 부분적으로 상기 개별 어블레이션 구획들에 연관된 어블레이션 구획 깊이에 기초하여 제 1 어블레이션 구획 층 내의 상기 복수의 어드레스들 중 적어도 하나에 하나 이상의 개별 어블레이션 구획을 할당하는 단계;
    각 어드레스에 대해 조절된 어블레이션 깊이를 달성하기 위해서 각 어드레스에서의 상기 소기의 어블레이션 깊이로부터 상기 제 1 어블레이션 구획 층의 상기 개별 어블레이션 구획들의 상기 어블레이션 구획 깊이를 감산하는 단계; 및
    적어도 부분적으로 상기 조절된 어블레이션 깊이에 기초하여 제 2 어블레이션 구획 층의 상기 복수의 어드레스들 중 적어도 하나에 개별 어블레이션 구획들을 할당하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 어블레이션 구획 층의 상기 개별 어블레이션 구획들의 상기 어드레스들에 연관된 상기 각도 위치들은 상기 제 2 어블레이션 구획 층의 상기 개별 어블레이션 구획들의 상기 어드레스들에 연관된 상기 각도 위치들에 대하여 이동되는(shifted), 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 개별 어블레이션 구획들은 상기 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 적어도 4개의 어블레이션 구획 층들로 배열되는, 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 방법은 상기 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 적어도 4개의 어블레이션 구획 층들이 요구되도록 상기 개별 어블레이션 구획들의 상기 어블레이션 감도 특징들을 조절하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 방법은 상기 비드에 대한 복수의 어블레이션 패턴들을 달성하기 위해 물질을 선택적으로 제거하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 어블레이션 패턴들의 각 패턴은 상기 비드의 비드 시트, 하측 플랜지 구역 및 상측 플랜지 구역 중 적어도 하나 이상에서 상기 비드 상의 상이한 트랙 위치에서 어블레이션을 위해 설계되는, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 타이어 물질은 상기 비드 둘레의 상기 어블레이션 장치의 단일 패스(pass)를 사용하여 상기 복수의 어블레이션 패턴들을 달성하기 위해 선택적으로 제거되는, 방법.
  12. 타이어의 비드에 대한 어블레이션 패턴에 따라 타이어에서 적어도 하나의 균일성 파라미터의 하나 이상의 하모닉의 크기(magnitude)를 감소시키기 위한 균일성 교정 시스템으로서, 상기 어블레이션 패턴은 상기 비드 둘레의 각도 위치에 관하여 소기의 어블레이션 깊이를 한정하는, 균일성 교정 시스템에 있어서,
    타이어가 단단히 장착될 수 있는 타이어 고정구;
    상기 타이어 고정구 상에 장착된 타이어의 비드의 어블레이션을 제공하도록 구성된 어블레이션 장치;
    상기 어블레이션 장치에 결합된 제어 시스템을 포함하고,
    상기 제어 시스템은,
    상기 어블레이션 패턴을 달성하기 위해서 복수의 다이렉트 어드레스 지령들에 따라 상기 어블레이션 장치를 제어하여 상기 비드를 따라 특정 각도 어드레스들에서의 개별 어블레이션 구획들의 물질을 선택적으로 제거하도록 구성되며;
    상기 제어 시스템은 상기 어블레이션 장치를 제어하여 상기 비드 둘레에서 상기 어블레이션 장치의 단일 패스를 사용하여 상기 비드에 대한 복수의 어블레이션 패턴들에 따라 타이어 물질을 선택적으로 제거하며; 상기 복수의 어블레이션 패턴들의 각 어블레이션 패턴은 상기 비드의 비드 시트, 하측 플랜지 구역 및 상측 플랜지 구역 중 적어도 하나 이상의 상이한 트랙 위치에서 어블레이션을 위해 설계되고;
    상기 복수의 다이렉트 어드레스 지령들 각각은 상기 타이어의 비드를 따른 하나 이상의 어드레스에서 복수의 개별 어블레이션 구획들 중 하나에 대하여 레이저 파워, 레이저 스캔율, 비트 맵 또는 상기 비드상의 방사상 위치를 명시하며, 상기 복수의 개별 어블레이션 구획들 각각은 동일한 어블레이션 감도 특징들을 가지며, 상기 복수의 개별 어블레이션 구획들은 복수의 개별 어블레이션 구획 층들로 적층되어 각각의 어드레스에서 소기의 어블레이션 깊이를 달성하는, 균일성 교정 시스템.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어 시스템은 상기 어블레이션 패턴을 분석하여 상기 복수의 다이렉트 어드레스 지령들을 결정하도록 구성되는, 균일성 교정 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 균일성 교정 시스템은 상기 타이어 고정구 상에 장착된 타이어의 제 2 비드의 어블레이션을 제공하도록 구성된 제 2 어블레이션 장치를 포함하고, 상기 제어 시스템은 상기 제 2 어블레이션 장치를 이용해 상기 제 2 비드의 어블레이션을 독립적으로 제어하도록 구성되는, 균일성 교정 시스템.
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