KR101926233B1 - 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법 - Google Patents

그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법은 그린 타이어의 높이와 체적을 반영하여 공정 불량 및 생산 규격 교체에 대한 시간 소요를 줄여 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 관한 것으로, 그린 타이어 실측값 측정하기 위해 로더 및 적외선 또는 자외선, 포토(광) 센서 중 어느 하나로 이루어지는 측정장치를 설치하여 그린 타이어의 폭과 반지름의 거리를 측정하여 이를 전산컴퓨터에 전달하여 그린 타이어의 케이스별로 최적화된 가류기 설정값이 산정되도록 하며, 산정된 가류기 설정값으로 타이어를 가류하는 것을 특징으로 하며, 이에 의할 때, 그린타이어 형상 측정 장치 설치 및 실측값의 반영을 통한 생산 규격별 설정으로 시간적, 인적 손실을 막고, 그린 타이어 별 편차를 반영하여 불량발생 빈도를 낮출 수 있으며, 블래더의 사용 수명의 증가로 생산성 향상 및 생산원가 절감 가능한 효과가 있다.

Description

그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법{Method of controlling curing device by measuring green-tyre size}
본 발명은 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그린 타이어의 높이와 체적을 반영하여 공정 불량 및 생산 규격 교체에 대한 시간 소요를 줄여 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 타이어업계에서 타이어 가류에 관련한 검사는 가류 매체의 특성, 부위별로 구성되는 컴파운드의 가류 속도, 타이어의 구조 특성, 가류 블래더의 두께와 열전도 특성, 온도 특성 등을 대상으로 한다.
이에 많은 타이어업계에서 관련 검사를 중점항목으로 선정하여 품질 및 성능확보에 노력하고 있다.
일반적으로 타이어 업계는 출시되는 차종과 특수한 환경에 맞는 타이어를 규격별로 다양하게 생산하고 있으며, 이에 따른 생산라인에서 규격 교체가 수시로 발생하게 된다. 다양한 생산규격의 보유는 많은 규격교체가 이뤄짐을 의미하며, 이는 공정상 불량발생을 유발되는 요인으로 볼 수 있다.
그리고 생산장비 측면에서 규격의 교체는 기존의 생산값을 기준으로 새로운 설정값을 입력해야 하고, 주변환경적 요인에 따라 설정값이 조금 달라질 수밖에 없으며, 이를 위해 작업자의 설정값 조정에 의해 그린 타이어를 생산하고 있다.
가류 생산성 저하 중 그린 타이어의 가류를 위한 가류기 설정이 대표적이며, 이러한 설정은 숙련자에 의해서만 설정이 이루어지기 때문에 비숙련자에게는 가류기의 설정이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 숙련자에 의해서만 제대로 된 설정이 이루어질 수 있으므로, 비숙련자가 가류기를 설정하는 경우 불량이 증가하고 블래더 수명이 단축되거나 지속적인 생산이 어려운 문제점이 있었다.
가류기 설정값의 변화가 필요한 이유는 관리오차범위 내로 반제품의 압출 상태, 성형공정에서의 제조시 편차 등과 같은 이유로 그린 타이어의 상태가 조금씩 바뀌기 때문이다.
이와 같은 그린 타이어의 상태 변화는 가류를 위한 조건의 변화를 가져와야 하며, 변화되는 설정값으로, 블래더 규격, 센터포스트(Center Post) 높이, 몰드 1차 & 2차 멈춤 높이, 타이어 인출과 배출 위한 로더 위치, 몰드 열림/닫침 속도, 쉐이핑(Shaping) 압력 등이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 한국 공개특허공보 제2014-81331호(2014.07.01. 공개)는 그린 타이어를 가류기에 투입하는 로더에서, 이 로더의 수평대를 따라 이동 가능하게 설치되는 두께 측정기와, 이 두께 측정기의 신호를 감지하는 센서 감지기 및, 상기 센서 감지기의 두께 측정신호에 따라 가류시간이 계산되는 PLC로 이루어져서 상기 PLC의 지령에 따른 가류기의 가류시간이 재조정 되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 그린 타이어 두께에 따른 가류시간 설정장치를 제공한다.
또한, 로더에 물려진 그린 타이어의 트레드부 두께를 두께 측정기로 측정하는 단계와, 상기 두께 측정기로 측정된 신호가 센서 감지기로 인가되어 PLC로 전달되는 단계, 상기 PLC에서 타이어 규격별 두께변화에 따른 가류시간 재설정하는 단계 및, 상기 PLC에서 재설정된 가류시간에 따라 가류기의 가류가 진행되는 단계로 이루어지는 그린 타이어 두께에 따른 가류시간 설정방법을 제공한다.
그러나 상기의 선행기술은 휠이 설치되는 부분을 로더로 벌려서 올리는 방식을 취하고 있기 때문에 그린 타이어의 변형이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 그린 타이어의 변형이 발생하면, 그린 타이어 두께에 따른 가류시간 설정장치와 설정방법은 가류되는 그린 타이어의 트레드부 두께를 직접 측정하고 이 두께에 맞는 가류시간을 조절하여 가류함에 따라 그린 타이어 트레드의 두께 편차를 정확하게 산출없는 문제점이 있다.
특허문헌: 한국 공개특허공보 제2014-81331호(2014.07.01. 공개)
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 그린 타이어의 높이와 체적을 반영하여 공정 불량 및 생산 규격 교체에 대한 시간 소요를 줄여 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,
그린 타이어의 실측값을 측정하기 위한 로더 및 적외선 또는 자외선, 포토(광) 센서 중 어느 하나로 이루어지는 측정장치를 설치하여 그린 타이어의 폭과 반지름의 거리를 측정하여 이를 전산컴퓨터에 전달하여 그린 타이어의 케이스별로 최적화된 가류기 설정값이 산정되도록 하며, 산정된 가류기 설정값으로 타이어를 가류하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 그린 타이어의 실측값 측정을 통한 설정값의 반영은, Center Post Shaping Position = 그린 타이어 실측 폭(A) - 60, Center Post Upper Position = 가류 블래더 체적(Spec.값) x 0.9, Loader Shaping Position = 그린 타이어 실측 폭(A) + 180 내지 280(적용되는 컨테이너마다 고유값으로 프로파일됨), Loader / Unloader Shoe 폭 = 305 (14 inch 기준, 1 inch 증가시 25 가산), 적정 Bladder 선정 = 그린 타이어 실측 폭(A) x 0.8 + 130의 수학식 1을 기본으로 하여 설정 및 가류기에 반영하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 그린 타이어의 실측은, 그린 타이어의 실측값을 측정하기 위하여 그린 타이어에 설치되는 로더 또는 측정장치를 인업하는 과정과; 측정장치를 작동하여 폭 및 반지름에 따른 거리를 실측하는 과정과; 실측값 및 연산 및 기존 값을 전산컴퓨터에서 설정값을 산출하는 과정과; 가류기를 그린 타이어에 인입시켜 설정값에 의해 정확한 상태를 측정하여 생산성을 증대시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 그린 타이어 형상 측정 장치 설치 및 실측값의 반영을 통한 생산 규격별 설정으로 시간적, 인적 손실을 막고, 그린 타이어별 편차를 반영하여 불량발생 빈도를 낮출 수 있으며, 블래더의 사용 수명의 증가로 생산성 향상 및 생산원가 절감 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 그린 타이어에 로더가 설치되어 측정하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 상측 비드로부터 하측 비드까지 거리 측정 및 내측 반지름을 측정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 그린 타이어를 측정장치를 통해 실측하는 과정을 나타낸 순서도이다.
이하 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 측정이 이루어진다.
도 1은 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 그린 타이어에 로더가 설치되어 측정하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 상측 비드로부터 하측 비드까지 거리 측정 및 내측 반지름을 측정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명은 그린 타이어 형상을 실측하기 위한 실측장치는 로더(1)와 측정장치(3)로 이루어진다.
상기 로더(1)는 공지와 같이 가류기의 지지 프레임(미도시)에 설치된 수직 가이드바(미도시)를 따라 승하강용 실린더(미도시)에 의해 업다운 이동 됨과 동시에, 상기 지지 프레임의 수평 가이드바(미도시)를 따라 수평방향으로 좌우 이동하여 성형공정을 마친 그린 타이어(2)를 집어 공지의 가류기에 투입할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 그린 타이어(2)에 로더(1)가 설치되고, 다양한 타이어 규격에 맞추어 로더(1)로 집어 올린 그린 타이어(2)의 트레드 부위를 각 부위단위로 두께를 측정한다.
상기 측정장치(3)는 적외선 또는 자외선, 포토(광) 센서 중 어느 하나로 이루어진다. 또한, 상기 측정장치(3)는 그린 타이어(2)의 상측 비드로부터 하측 비드까지 거리 측정 가능하게 상하로 이동할 수 있도록 구성한다.
상기의 측정장치(3)는 공지된 기술을 이용하여도 무방하고, 또는 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 선행기술과 같이 구성하여도 무방하다.
상기 측정장치(3)에서 측정된 그린 타이어(1)의 트레드 부위 두께 신호는 전산컴퓨터에 전달하고, 전산컴퓨터에서는 측정장치(3)로부터 인가되는 측정값을 인식하여 자동으로 가류시간을 산정한다.
상기 전산컴퓨터에서 재설정된 가류시간을 가류기로 전달되어 그린 타이어(2)의 트레드 두께 변화에 따라 맞춰지게 설정되어 그린 타이어(2)의 가류시간을 정확하게 조절하도록 한다.
상기 전산컴퓨터에서는 측정장치(3)를 통해 인가되는 측정값을 하기와 같은 수학식 1에 의해 산정된다.
센터 포스트 성형 위치(Center Post Shaping Position) = 그린 타이어 실측 폭(A) - 60,
중앙 포스트 어퍼 위치(Center Post Upper Position) = 가류 블래더 체적(Spec.값) x 0.9,
로더 쉐이핑 위치(Loader Shaping Position) = 그린 타이어 실측 폭(A) + 180 내지 280(적용되는 컨테이너마다 고유값으로 프로파일됨),
로더 / 언로더 슈(Loader / Unloader Shoe) 폭 = 305 (14 inch 기준, 1 inch 증가시 25 가산),
적정 블래더(Bladder) 선정 = 그린 타이어 실측 폭(A) x 0.8 + 130의 수학식 1을 기본으로 하여 설정값을 가류기에 반영한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 그린 타이어를 측정장치를 통해 실측하는 과정을 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 의해 그린 타이어를 측정장치를 통해 실측하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명은 로더(1) 또는 형상보정장치를 인업하는 과정과, 그린 타이어(2) 측정장치(3)를 작동하여 폭 및 반지름에 따른 거리를 실측하는 과정과, 그린 타이어(2)의 실측값 측정 장치 및 연산 및 기존 값을 수정하는 과정과, 가류기를 인입하여 설정된 값에 의해 정확한 측정에 의한 생산성을 증대과정으로 이루어진다.
그린 타이어(2)를 실측하는 과정을 설명하면, 측정장치(3)는 적외선센서 또는 이에 준하는 광센서가 설치되어 그린 타이어(2)가 있는지를 인식할 수 있는 것으로 상하로 움직이면서 거리를 상측 비드로부터 하측 비드까지 거리 측정이 가능하고, 그린 타이어(2)의 내측 반지름(폭)을 측정한다.
측정된 값, 즉 그린 타이어(2)를 실측한 실제값은 케이스별 데이터별 현황값 저장 및 연산을 위해 전산컴퓨터에 전달되며, 가류기에 존재하는 전산컴퓨터에서 하기 수학식 1에 따른 연산 및 데이터 수정값과 기존 가류기 입력값을 비교하고, 변경이 필요 할 때 가류기 설정값을 자동으로 가류기로 보내어 수정한다.
이는 동일한 규격에 다른 패턴을 갖는 그린 타이어(2)는 구조적 특성에 따라 설계상 그린 타이어(2)의 높이(비드부로부터 반대측 비드부까지의 거리)와 체적 차이가 발생한다. 따라서, 가류 블래더 선정 및 가류기 설정값이 다양해질 수밖에 없다.
따라서, 다양한 크기를 갖는 각각의 타이어와 해당 가류 블래더를 분석하여 가류기 설정에 반영한 결과 하기와 같은 규칙을 설정할 수 있다.
<수학식 1>
센터 포스트 성형 위치(Center Post Shaping Position) = 그린 타이어 실측 폭(A) - 60
중앙 포스트 어퍼 위치(Center Post Upper Position) = 가류 블래더 체적(Spec.값) x 0.9
로더 쉐이핑 위치(Loader Shaping Position) = 그린 타이어 실측 폭(A) + 180 내지 280(적용되는 컨테이너마다 고유값으로 프로파일됨)
로더 / 언로더 슈(Loader / Unloader Shoe) 폭 = 305 (14 inch 기준, 1 inch 증가시 25 가산)
단, 언로더 슈(Unloader Shoe) 폭 = 로더 슈(Loder Shoe) 폭 + 10
적정 블래더(Bladder) 선정 = 그린 타이어 실측 폭(A) x 0.8 + 130
상기와 같은 수학식 1에 실측값을 반영하여 설정값으로 타이어의 가류시 숙련자가 설정하여 가류된 타이어 성능과 품질이 동일한 제품으로 생산이 가능하다.
도 3과 같이 그린 타이어(2) 실측을 위한 측정장치(3)는 적외선 또는 이에 준하는 측정 방식을 통하여 측정 가능하다.
또한, 그린 타이어(2)가 로더(1)에 걸리게 되면, 측정장치(3)가 작동하여 센서가 비드로부터 반대측 비드까지의 이동하면서 그린 타이어(2) 반지름과 높이의 변화를 확인할 수 있다. 반지름을 2배로 설정한 값과 높이를 상기 수학식 1이 적용된 측정장치(3)를 도입하므로 기존 설정값에서 자동으로 수정된 값으로 전환시켜 생산할 수 있다.
실제 생산 중인 다양한 규격으로 하기와 표와 같이 수작업 측정 및 반복 평가에 의한 그린 타이어(2)의 실측값을 구하여 표 1에 나타냈다.
Figure 112016110758788-pat00001
상기 수학식 1에 만약 16인치의 실측 폭 330인 규격을 수학식 1에 대하여 보면,
센터 포스트 성형 위치(Center Post Shaping Position) = 330 - 60 = 250
중앙 포스트 어퍼 위치(Center Post Upper Position) = 430 x 0.9 = 351 (일자리 절상하여 350 설정)
로더 쉐이핑 위치(Loader Shaping Position) = 320 + 220(GB Type) = 540
언로더 슈(Loader Shoe) 폭 = 305 + 50 = 355
언언로더 슈(Unloader Shoe) 폭 = 305 + 50 +10 = 365 (loader + 10 = Unloader)
적정 블래더(Bladder) 선정 = 330 x 0.8 + 130 = Bladder Peri = 394라는 값이 자동으로 가류기에 갱신되어 입력되므로 최적화된 사이클 별 설정값을 가지고 생산할 수 있게 되어 불량률을 최대한 줄일 수 있는 장점이 있다.
1: 로더
2: 그린 타이어
3: 측정장치

Claims (3)

  1. 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법에 있어서,
    그린 타이어(2)의 실측값을 측정하기 위해 로더(1) 및 적외선 또는 자외선, 포토(광) 센서 중 어느 하나로 이루어지는 측정장치(3)를 설치하여 그린 타이어(2)의 폭과 반지름의 거리를 측정하며,
    그린 타이어(2)를 실축한 실제값을 케이스에 따른 데이터별 현황값 저장 및 연산을 위해 전산컴퓨터에 전달하여 그린 타이어(2)의 케이스별로 가류기 설정값이 산정되도록 측정장치(3)를 통해 그린 타이어(2)의 실내 측을 측정한 값에서 - 60을 하여 센터 포스트 성형 위치를 산정하고, 가루 블래더 체적값에 0.9를 곱하여 중앙 포스트 어퍼 위치를 산정하며, 그린 타이어(2)의 실측 폭에 180 내지 280을 더하여 로더 쉐이핑 위치를 산정(적용되는 컨테이너마다 고유값으로 프로파일 됨)하고, 14인치 그린 타이어(2) 기준하여 로더 슈의 폭을 305로 설정(1인치 증가시 25 가산)하며, 로더 휴 폭에 10을 더하여 언로더 슈 폭을 산정되도록 하며, 그리 타이어의 실측 폭에 0.8을 곱하고 곱하여 얻은 값에 130을 더하여 적정 블래더를 선정할 수 있도록 산정된 설정값이 자동으로 가류기에 입력되고,
    가류기에 입력되는 설정값에 의해 구조적 특성에 따라 설계상 그린 타이어(2)의 높이(비드부로부터 반대측 비드부까지의 거리)와 체적 차이에 따라 동일한 규격에 다른 패턴을 갖는 그린 타이어를 가류 할 수 있는 것을 특징으로 하는 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    그린 타이어(2)의 실측은,
    그린 타이어(2)의 실측값을 측정하기 위하여 그린 타이어(2)에 설치되는 로더(1) 또는 측정장치(3)를 인업하는 과정과;
    측정장치(3)를 작동하여 폭 및 반지름에 따른 거리를 실측하는 과정과;
    실측값 및 연산 및 기존 값을 전산컴퓨터에서 설정값을 산출하는 과정과;
    가류기를 그린 타이어(2)에 인입시켜 설정값에 의해 정확한 상태를 측정하여 생산성을 증대시키는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 그린 타이어 형상 실측을 통한 타이어 가류기 제어 방법.
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JP2013022790A (ja) 2011-07-19 2013-02-04 Yokohama Rubber Co Ltd:The 空気入りタイヤの加硫方法および加硫装置

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