KR102254489B1 - 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치 및 방법 - Google Patents

대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 와인딩 시 재료에 가해지는 장력을 최소화시켜 재료의 변형을 방지하고, 대차 교체 시, 대차 교체에 소요되는 시간을 감소시키는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치는, 타이어 반제품으로써 와인딩 가능한 형상으로 형성되는 재료를 공급하는 재료공급부; 재료공급부에 인접한 위치에 프레임의 형상으로 형성되는 와인딩프레임; 와인딩프레임과 결합하여 고정 지지되고, 재료공급부로부터 재료를 전달 받아 이송시키는 고정벨트컨베이어; 와인딩프레임과 결합하고, 고정벨트컨베이어로부터 전달 받은 재료를 이송시킴과 동시에, 위치 이동하여, 재료가 와인딩되는 대차 상으로 재료를 운반하는 이동벨트컨베이어; 및 와인딩프레임과 결합하고, 위치 이동하여 이동벨트컨베이어로부터 재료를 전달 받으며, 재료를 이송시켜 대차로 전달하는 셔틀벨트컨베이어;를 포함한다.

Description

대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR WINDING WITHOUT CARTRIDGE REPLACEMENT LOSS}
본 발명은 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 와인딩 시 재료에 가해지는 장력을 최소화시켜 재료의 변형을 방지하고, 대차 교체 시, 대차 교체에 소요되는 시간을 감소시키는 기술에 관한 것이다.
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.
상기와 같은 제작 공정 중, 커팅(cutting)과 스플라이싱(splicing) 작업에 의해 완료된 타이어 반제품을 대차로 운반하기 위해 와인딩(winding)을 수행하는 장치가 이용되고 있다.
다만, 종래기술의 와인딩 장치에서는, 자유 회전하는 롤을 이용하여 재료를 운반하므로, 재료에 가해지는 장력(Tension)이 증가하여, 재료의 변형이 발생된다는 문제가 있다. 또한, 셔틀롤러컨베이어(Suttle Roller conveyor)에 의한 재료 홀딩(Holding) 시, 끈적임(Sticky)을 구비하는 재료는 롤러(Roller)에 달라 붙어, 습하고 더운 날씨 등의 특정 환경에서는 지속적으로 불량 생성의 원인이 되는 문제가 있다. 그리고, 대차 교체 시, 셔틀롤러컨베이어와 대차 사이에서 재료의 루프(Loop, 처짐 부위)를 소멸시키는 시간이 소요되어, 대차 교체 소요 시간이 증가됨으로써, 대차 교체 손실에 의한 생산성이 저하된다는 문제가 있다. 이에 대해서는, 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 와인딩 시 재료에 가해지는 장력을 최소화시켜 재료의 변형을 방지하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 끈점임을 구비하는 재료에 대한 와인딩 시 재료의 불량률을 감소시키는 것이다.
그리고, 본 발명의 목적은, 대차 교체 시, 대차 교체에 소요되는 시간을 감소시키는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 타이어 반제품으로써 와인딩 가능한 형상으로 형성되는 재료를 공급하는 재료공급부; 상기 재료공급부에 인접한 위치에 프레임의 형상으로 형성되는 와인딩프레임; 상기 와인딩프레임과 결합하여 고정 지지되고, 상기 재료공급부로부터 상기 재료를 전달 받아 이송시키는 고정벨트컨베이어; 상기 와인딩프레임과 결합하고, 상기 고정벨트컨베이어로부터 전달 받은 상기 재료를 이송시킴과 동시에, 위치 이동하여, 상기 재료가 와인딩되는 대차 상으로 상기 재료를 운반하는 이동벨트컨베이어; 및 상기 와인딩프레임과 결합하고, 위치 이동하여 상기 이동벨트컨베이어로부터 상기 재료를 전달 받으며, 상기 재료를 이송시켜 상기 대차로 전달하는 셔틀벨트컨베이어;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 이동벨트컨베이어는, 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료를 전달한 후 상기 대차로부터 이격되게 이동할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 이동벨트컨베이어는 상기 고정벨트컨베이어의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행하고, 상기 셔틀벨트컨베이어는 상기 이동벨트컨베이어의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 이동벨트컨베이어 또는 상기 셔틀벨트컨베이어는, 복수 개인 상기 대차 각각에 인접하도록 이동 가능할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 대차와 결합하고, 상기 대차를 회전시켜 상기 대차에 상기 재료가 와인딩되도록 하는 스테이션을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 고정벨트컨베이어와 결합하고, 상기 재료를 절단하는 커터를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 재료공급부로부터 상기 고정벨트컨베이어와 상기 이동벨트컨베이어로 상기 재료가 순차적으로 전달되고, 상기 셔틀벨트컨베이어가 하나의 대차 상으로 이동하는 제1단계; 상기 이동벨트컨베이어가 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료를 전달한 후 상기 하나의 대차로부터 이격되게 이동하며, 상기 셔틀벨트컨베이어로부터 상기 하나의 대차로 상기 재료가 전달되어 와인딩되는 제2단계; 상기 재료가 커팅된 후, 상기 하나의 대차에 대한 상기 재료의 와인딩이 종료되어 상기 하나의 대차가 외부로 반출되는 제3단계; 상기 이동벨트컨베이어의 이동과 이송에 의해 재료가 다른 대차 상으로 운반되고, 상기 셔틀벨트컨베이어가 상기 다른 대차 상으로 이동하여, 상기 이동벨트컨베이어로부터 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료가 전달되는 제4단계; 및 상기 이동벨트컨베이어가 상기 다른 대차로부터 이격되게 이동하고, 상기 셔틀벨트컨베이어로부터 상기 다른 대차로 상기 재료가 전달되어 와인딩되는 제5단계;를 포함한다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 벨트 컨베이어에 의해 재료의 이송이 수행되므로, 재료의 생성되는 장력(Tension)을 최소화하여 재료의 변형을 최소화할 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명의 효과는, 홀딩 등을 위해 재료에 압력을 제공하는 과정이 없어 재료의 끈적임과 관계 없이 공정 수행이 가능하다는 것이다.
그리고, 본 발명의 효과는, 대차 교체 시, 재료 와인딩 마무리 작업을 셔틀벨트컨베이어를 이용하여 수행하고, 대차 교체를 위한 초기 작업은 이동벨트컨베이어가 수행하여, 각각 공정을 분담하여 수행하므로, 대차(210) 교체 시간 손실이 최소화된다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 6은 종래기술에 따른 와인딩 장치의 작동에 대한 모식도이다.
도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와인딩 장치의 작동에 대한 모식도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 첨부된 도면을 참고하여 종래기술에 대하여 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 6은 종래기술에 따른 와인딩 장치의 작동에 대한 모식도이다. 구체적으로, 도 1은 셔틀벨트컨베이어로부터 하나의 대차(20)로 재료(1)가 전달되어 와인딩이 시작되는 사항에 대한 것이고, 도 2는 하나의 대차(20)에 재료(1)가 와인딩 중인 사항에 대한 것이며, 도 3은 와인딩 종류 후 절단을 위해 재료(1)의 루프 길이가 감소하는 사항에 대한 것이다.
그리고, 도 4는 재료(1)가 절단된 사항에 대한 것이고, 도 5는 셔틀벨트컨베이어가 다른 대차(20)로 재료(1)를 운반하는 사항에 대한 것이며, 도 6은 셔틀벨트컨베이어로부터 다른 대차(20)로 재료(1)가 전달되어 와인딩이 수행되는 사항에 대한 것이다.
도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 종래기술의 와인딩 장치는, 타이어 반제품으로써 와인딩 가능한 형상으로 형성되는 재료(1)를 공급하는 재료공급모듈(40), 재료공급모듈(40)에 인접한 위치에 프레임의 형상으로 형성되는 와인딩프레임(50), 재료공급모듈(40)로부터 재료(1)를 전달 받으며 재료(1)를 이송시켜 대차(20)로 전달하는 셔틀롤러컨베이어(10) 및, 복수 개의 자유롤을 구비하여 재료공급모듈(40)로부터 셔틀롤러이송모듈로 이동하는 재료(1)를 이송 지지하는 프리롤러컨베이어(30),를 포함할 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 종래기술의 와인딩 장치에서는, 먼저, 커팅(cutting)과 스플라이싱(splicing) 등이 수행되어 완성된 타이어 반제품인 재료(1)가 셔틀롤러컨베이어(10)로 전달되고, 셔틀롤러컨베이어(10)에 구비되어 회전하고 재료(1)와 연결된 롤인 구동롤이 작동하여 재료(1)가 셔틀롤러컨베이어(10)로 이송되며, 이송되는 재료(1)는 프리롤러컨베이어(30)에 구비된 복수 개의 자유롤과 접촉하여 자유롤을 회전시키면서 이송될 수 있다. 이와 같이, 회전하는 대차(20)에 재료(1)의 와인딩이 시작된 후, 도 2에서 보는 바와 같이, 대차(20)와 셔틀롤러컨베이어(10) 사이에 위치하는 재료(1)에 루프(loop, 처짐 부위)를 형성시키기 위해 셔틀롤러컨베이어(10)가 이동하고 대차(20)와 구동룰의 회전 속도 차이를 발생시킬 수 있다. 그리고, 루프가 형성된 상태에서 재료(1)는 대차(20)에 와인딩될 수 있다.
다음으로, 도 3에서 보는 바와 같이, 하나의 대차(20)에 대한 재료(1)의 와인딩이 종료되어 가는 경우, 재료(1)의 루프 길이가 감소되면서 와인딩이 수행되고, 하나의 대차(20)에 대한 재료(1)의 와인딩이 종료되면, 도 4에서 보는 바와 같이 셔틀롤러컨베이어(10)에 구비된 커터(cutter)에 의해 재료(1)가 절단될 수 있다. 그리고, 도 5에서 보는 바와 같이, 절단된 재료(1)의 말단 부위를 홀딩(holding) 중인 셔틀롤러컨베이어(10)가 다른 대차(20) 방향으로 이동하고, 재료(1)가 셔틀롤러컨베이어(10)로부터 다른 대차(20)로 전달되고, 재료(1)가 하나의 대차(20)에 와인딩되는 과정인 상기의 사항과 동일한 방식으로, 재료(1)가 다른 대차(20)에 와인딩될 수 있다.
상기와 같이, 종래기술의 와인딩 장치에서 대차(20)에 재료(1)의 와인딩이 수행되는 경우, 자유 회전하는 롤을 이용하여 재료(1)를 운반하므로, 재료(1)에 가해지는 장력(Tension)이 증가하여, 재료(1)의 변형이 발생될 수 있다. 즉, 재료(1)의 장력은 재료(1)를 끌어당기는 것뿐만 아니라, 프리롤러컨베이어(30)의 자유롤 상태에 따라 저항이 발생하면서 재료(1)의 장력이 증가하고, 이에 따라, 재료(1)에 변형이 발생할 수 있다.
그리고, 셔틀롤러컨베이어(10)의 구동롤이 재료(1)를 홀딩하면서 구동함으로써, 재료(1)의 상태에 따라 재료(1)가 구동롤에 달라 붙는 현상이 발생하여, 와인딩되는 재료(1)의 품질이 저하될 수 있다. 이의 해결을 위해 Non-stick plate 등을 적용할 수 있으나, 한계가 있는 것이 사실이다.
그리고, 종래기술의 와인딩 장치에서는, 대차(20) 교체 시, 재료(1) 와인딩의 마무리를 위한 시간이 저속으로 진행되고, 와인딩 완료 후 셔틀롤러컨베이어(10)가 이동하는 순서로 되어 대차(20) 교체를 위한 시간 소요가 증가한다는 문제가 있다. 여기서, 재료(1) 와인딩 마무리는 저속으로 진행될수록 대차(20)에 대한 와인딩 상태가 좋아지기 때문에, 대차(20) 교체에 의한 손실을 감안하여, 신속하게 진행하면서 재료(1) 와인딩 마무리 상태가 불량한 상태인 경우가 다수인 문제가 있다.
구체적으로, 셔틀롤러컨베이어(10)에 의한 재료(1) 홀딩 시, 끈적임(Sticky)을 구비하는 재료(1)는 셔틀롤러컨베이어(10)의 롤러에 달라 붙어, 습하고 더운 날씨 등의 특정 환경에서는 지속적으로 불량 생성의 원인이 될 수 있다. 그리고, 도 3에서 보는 바와 같이, 하나의 대차(20)에 대한 재료(1)의 와인딩이 수행된 후 다른 대차(20)에 대한 재료(1)의 와인딩을 수행하기 위한 대차(20) 교체 시, 셔틀롤러컨베이어(10)와 대차(20) 사이에서 재료(1)의 루프를 소멸시키는 시간이 소요되어, 대차(20) 교체 소요 시간이 증가됨으로써, 대차(20) 교체 손실에 의한 생산성이 저하될 수 있다. 본 발명은 이와 같은 종래기술의 와인딩 장치의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 7 내지 도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와인딩 장치의 작동에 대한 모식도이다. 구체적으로, 도 7은 이동벨트컨베이어(120)가 하나의 대차(210)에 인접하게 이동한 사항을 나타낸 것이고, 도 8은 셔틀벨트컨베이어(110)가 하나의 대차(210) 상으로 이동한 사항을 나타낸 것이며, 도 9는 이동벨트컨베이어(120)가 하나의 대차(210)로부터 이격되도록 이동한 사항을 나타낸 것이다.
또한, 도 10은 셔틀벨트컨베이어(110)로부터 하나의 대차(210)로 재료(1)가 전달되어 와인딩되는 사항에 대한 것이고, 도 11은 재료(1)가 커터(320)에 의해 절단되는 사항을 나타낸 것이며, 도 12는 절단된 재료(1)가 이동한 이동벨트컨베이어(120)로 전달되는 사항을 나타낸 것이다.
그리고, 도 13은 이동벨트컨베이어(120)가 이동하고 재료(1)를 이송시킴으로써 재료(1)가 다른 대차(Cartridge)(210)로 전달되고 셔틀벨트컨베이어(110)가 다른 대차(210) 상으로 이동한 상태를 나타낸 것이고, 도 14는 셔틀벨트컨베이어(110)로부터 다른 대차(210)로 재료(1)가 전달되어 와인딩되는 사항에 대한 것이며, 도 15는 재료(1)가 커터(320)에 의해 절단되고 이동벨트컨베이어(120)가 하나의 대차(210)에 인접하게 이동한 사항을 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 15에서 보는 바와 같이, 본 발명의 와인딩 장치는, 타이어 반제품으로써 와인딩(winding) 가능한 형상으로 형성되는 재료(1)를 공급하는 재료공급부(310); 재료공급부(310)에 인접한 위치에 프레임의 형상으로 형성되는 와인딩프레임(330); 와인딩프레임(330)과 결합하여 고정 지지되고, 재료공급부(310)로부터 재료(1)를 전달 받아 이송시키는 고정벨트컨베이어(130); 와인딩프레임(330)과 결합하고, 고정벨트컨베이어(130)로부터 전달 받은 재료(1)를 이송시킴과 동시에, 위치 이동하여, 재료(1)가 와인딩되는 대차(210) 상으로 재료(1)를 운반하는 이동벨트컨베이어(120); 및 와인딩프레임(330)과 결합하고, 위치 이동하여 이동벨트컨베이어(120)로부터 재료(1)를 전달 받으며, 재료(1)를 이송시켜 대차(210)로 전달하는 셔틀벨트컨베이어(110);를 포함한다.
고정벨트컨베이어(130)와 이동벨트컨베이어(120) 및 셔틀벨트컨베이어(110) 각각은 벨트 컨베이어(Belt conveyor)를 구비하고, 각각의 벨트 컨베이어에 의해 재료(1)의 이송이 수행될 수 있다. 여기서, 재료(1)의 이송은, 재료(1)가 벨트 컨베이어의 벨트 상에 안착된 상태에서 벨트의 구동으로 운반되는 사항을 의미할 수 있다. 이와 같이, 벨트 컨베이어에 의해 재료(1)의 이송이 수행되므로, 재료(1)의 생성되는 장력(Tension)을 최소화함으로써, 결과적으로, 대차(210)에 재료(1)를 와인딩 시 재료(1)의 변형을 최소화할 수 있다는 것이다.
와인딩프레임(330)은, 고정벨트컨베이어(130)와 이동벨트컨베이어(120)가 결합되는 메인프레임(331) 및, 메인프레임(331)이 지면으로부터 이격되도록 메인프레임(331)과 결합하여 지지하는 지지프레임(332),을 구비할 수 있다. 고정벨트컨베이어(130)는 메인프레임(331)의 상부에 고정되게 설치되고, 이동벨트컨베이어(120)는 메인프레임(331)의 하부에 설치되어 메인프레임(331)에 설치된 하나의 가이드레일을 따라 직선 왕복 운동을 수행할 수 있다. 그리고, 도시되지는 않았으나 셔틀벨트컨베이어(110)도 메인프레임(331)에 결합되어 메인프레임(331)에 설치된 다른 가이드레일을 따라 직선 왕복 운동을 수행할 수 있다. 여기서, 셔틀벨트컨베이어(110)는 이동벨트컨베이어(120)의 하부에 위치할 수 있다. 따라서, 이동벨트컨베이어(120)는 고정벨트컨베이어(130)의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행하고, 셔틀벨트컨베이어(110)는 이동벨트컨베이어(120)의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행할 수 있다. 즉, 이동벨트컨베이어(120) 또는 셔틀벨트컨베이어(110)는, 복수 개인 대차(210) 각각에 인접하도록 이동 가능할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 2개의 대차(210)가 설치된 사항에 대해 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 이상의 대차(210)가 설치될 수 있으며, 각각의 대차(210)에 재료(1)가 와인딩되는 방식은 동일한 원리로 수행될 수 있다.
본 발명의 와인딩 장치는, 대차(210)와 결합하고, 대차(210)를 회전시켜 대차(210)에 재료(1)가 와인딩되도록 하는 스테이션(220)을 더 포함할 수 있다. 스테이션(220)은 메인프레임(331)의 하부에서 지면(본 발명의 와인딩 장치가 설치되는 바닥면)에 설치되어, 메인프레임(331)으로부터 이격되도록 형성될 수 있다. 그리고, 본 발명의 와인딩 장치는, 고정벨트컨베이어(130)와 결합하고, 재료(1)를 절단하는 커터(320)를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이, 재료공급부(310)로부터 고정벨트컨베이어(130)의 일단으로 재료(1)가 전달되며, 커터(320)(cutter)는 고정벨트컨베이어(130)의 타단에 형성될 수 있다.
재료공급부(310)로부터 고정벨트컨베이어(130)로 재료(1)가 전달되는 경우, 재료공급부(310)와 고정벨트컨베이어(130) 사이에 위치하는 재료(1)의 일 부위에는 루프가 형성될 수 있다. 이와 같이, 재료(1)에 루프가 형성됨으로써 재료(1)에는 소정의 장력이 생성되어, 재료공급부(310)에 구비되고 재료(1)가 권취되어 있으며 회전 운동을 수행하여 재료(1)를 공급하는 롤인 공급롤로부터 고정벨트컨베이어(130)의 벨트로 재료(1)의 공급 시, 재료(1)가 정렬되어 일정한 형상으로 운반될 수 있다.
하나의 대차(210)에 재료(1)의 와인딩을 시작하는 경우, 도 7에서 보는 바와 같이, 재료공급부(310)로부터 고정벨트컨베이어(130)로 재료(1)가 전달되고, 고정벨트컨베이어(130)의 이송에 의해 운반된 재료(1)는 이동벨트컨베이어(120)로 전달되며, 이동벨트컨베이어(120)의 이송에 의해 운반된 재료(1)는 하나의 대차(210)로 전달되어 재료(1)의 말단이 하나의 대차(210)와 결합될 수 있다. 그리고, 도 8에서 보는 바와 같이, 셔틀벨트컨베이어(110)가 하나의 대차(210) 상으로 이동하여, 이동벨트컨베이어(120)로부터 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)가 전달되고, 셔틀벨트컨베이어(110)의 벨트 컨베이어에 재료(1)가 접촉될 수 있다.
다음으로, 도 9에서 보는 바와 같이, 이동벨트컨베이어(120)는, 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)를 전달한 후 대차(210)로부터 이격되게 이동할 수 있다. 그리고, 재료(1)는 셔틀벨트컨베이어(110)의 벨트 컨베이어에 안착되고, 고정벨트컨베이어(130)와 셔틀벨트컨베이어(110) 사이에 위치하는 재료(1)의 타 부위에는 루프가 형성될 수 있다. 상기에 재료(1)의 일 부위에 루프가 형성된 바와 같이, 재료(1)에 루프가 형성됨으로써 재료(1)에는 소정의 장력이 생성되어, 고정벨트컨베이어(130)로부터 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)의 공급 시, 재료(1)가 정렬되어 일정한 형상으로 운반될 수 있다. 그리고, 도 10에서 보는 바와 같이, 재료(1)는 셔틀벨트컨베이어(110)의 벨트 컨베이어에 의해 이송되면서 재료(1)가 대차(210)에 와인딩될 수 있다.
도 11에서 보는 바와 같이, 재료(1)가 커터(320)에 의해 절단되고, 도 12에서 보는 바와 같이, 이동벨트컨베이어(120)가 고정벨트컨베이어(130) 방향으로 이동함으로써, 절단된 재료(1)에서 고정벨트컨베이어(130)의 이송에 의해 운반되는 재료(1)의 말단이 이동벨트컨베이어(120)로 전달될 수 있다. 그리고, 셔틀벨트컨베이어(110)가 하나의 대차(210)로부터 이격되도록 이동하면서 절단된 재료(1) 중 대차(210)에 와인딩된 재료(1)는 추가적으로 와인딩되어 하나의 대차(210)에 대한 재료(1)의 와인딩이 종료될 수 있다.
다음으로, 도 13에서 보는 바와 같이, 와인딩 종료된 하나의 대차(210)는 외부로 반출되고, 이동벨트컨베이어(120)의 이동과 이송에 의해 재료(1)가 다른 대차(210)로 운반되며, 이와 같이 운반된 재료(1)가 다른 대차(210)로 전달될 수 있다. 그리고, 셔틀벨트컨베이어(110)가 다른 대차(210) 상으로 이동하여 이동벨트컨베이어(120)로부터 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)가 전달되고, 셔틀벨트컨베이어(110)의 벨트 컨베이어에 재료(1)가 접촉될 수 있다. (여기서, 이동벨트컨베이어(120)와 다른 대차(210) 사이 재료(1)의 또 다른 부위에 루프가 형성될 수도 있는데, 이와 같은 루프 형상 상 차이는 대차(210)의 위치에 따라 발생되는 것으로, 와인딩되는 원리에 있어서는 모두 동일할 수 있다. 이하, 동일하다.)
그리고, 도 14에서 보는 바와 같이, 이동벨트컨베이어(120)는, 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)를 전달한 후 대차(210)로부터 이격되게 이동할 수 있다. 그리고, 재료(1)는 셔틀벨트컨베이어(110)의 벨트 컨베이어에 안착되고, 이동벨트컨베이어(120)와 셔틀벨트컨베이어(110) 사이에 위치하는 재료(1)의 타 부위에는 루프가 형성될 수 있다. 이와 같이 재료(1)에 루프가 형성됨으로써 재료(1)에는 소정의 장력이 생성되어, 재료(1)가 정렬되면서 일정한 형상으로 운반될 수 있다.
그 후, 도 15에서 보는 바와 같이, 재료(1)에 대한 절단이 수행되고, 하나의 대차(210)가 있던 자리에 설치된 새로운 대차(210)인 또 다른 대차(210)에 인접하도록 이동벨트컨베이어(120)가 이동되어 재료(1)를 또 다른 대차(210)로 이송시켜, 재료(1)의 말단이 또 다른 대차(210)와 결합될 수 있다. 그리고, 상기된 과정이 반복 수행될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 와인딩 장치를 이용하는 경우, 벨트 컨베이어에 의해 재료(1)의 이송이 수행되므로, 재료(1)의 생성되는 장력(Tension)을 최소화하여 재료(1)의 변형을 최소화할 수 있고, 홀딩 등을 위해 재료(1)에 압력을 제공하는 과정이 없어 재료(1)의 끈적임과 관계 없이 공정 수행이 가능하며, 대차(210) 교체를 위한 커팅 시, 셔틀벨트컨베이어(110)에 구비되어 일시적으로 재료(1)를 홀딩하는 롤러인 홀딩롤러에 의해 스펀지 소재를 홀딩롤러는 재료(1)가 이탈되지 않도록 하는 기능만 수행하여 압착력이 현저히 낮아 재료(1)의 장력을 최소화할 수 있다.
그리고, 본 발명의 와인딩 장치를 이용하는 경우, 대차(210) 교체 시, 재료(1) 와인딩 마무리 작업을 셔틀벨트컨베이어(110)를 이용하여 수행하고, 대차(210) 교체를 위한 초기 작업은 이동벨트컨베이어(120)가 수행하여, 각각 공정을 분담하여 수행하므로, 대차(210) 교체 시간 손실이 최소화될 수 있다. 구체적으로, 일 실험 예에서, 종래기술의 와인딩 장치를 이용하는 경우 대차(210) 교체 시간(커팅 후 가동 시작까지의 시간)은 6초인 반면에, 본 발명의 와인딩 장치를 이용하는 경우 대차(210) 교체 시간은 2초로써 현저히 감소함을 확인하였다.
이하, 본 발명의 와인딩 장치를 이용한 와인딩 방법에 대해서 설명하기로 한다. 먼저 제1단계에서, 재료공급부(310)로부터 고정벨트컨베이어(130)와 이동벨트컨베이어(120)로 재료(1)가 순차적으로 전달되고, 셔틀벨트컨베이어(110)가 하나의 대차(210) 상으로 이동할 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 이동벨트컨베이어(120)가 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)를 전달한 후 하나의 대차(210)로부터 이격되게 이동하며, 셔틀벨트컨베이어(110)로부터 하나의 대차(210)로 재료(1)가 전달되어 와인딩될 수 있다. 다음으로, 제3단계에서, 재료(1)가 커팅된 후, 하나의 대차(210)에 대한 재료(1)의 와인딩이 종료되어 하나의 대차(210)가 외부로 반출될 수 있다.
그 후, 제4단계에서, 이동벨트컨베이어(120)의 이동과 이송에 의해 재료(1)가 다른 대차(210) 상으로 운반되고, 셔틀벨트컨베이어(110)가 다른 대차(210) 상으로 이동하여, 이동벨트컨베이어(120)로부터 셔틀벨트컨베이어(110)로 재료(1)가 전달될 수 있다. 그리고, 제5단계에서, 이동벨트컨베이어(120)가 다른 대차(210)로부터 이격되게 이동하고, 셔틀벨트컨베이어(110)로부터 다른 대차(210)로 재료(1)가 전달되어 와인딩될 수 있다. 본 발명의 와인딩 방법에 대한 나머지 사항은, 상기된 본 발명의 와인딩 장치에 대한 사항과 동일하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 재료
10 : 셔틀롤러컨베이어
20 : 대차
30 : 프리롤러컨베이어
40 : 재료공급모듈
50 : 와인딩프레임
110 : 셔틀벨트컨베이어
120 : 이동벨트컨베이어
130 : 고정벨트컨베이어
210 : 대차
220 : 스테이션
310 : 재료공급부
320 : 커터
330 : 와인딩프레임
331 : 메인프레임
332 : 지지프레임

Claims (7)

  1. 타이어 반제품으로써 와인딩 가능한 형상으로 형성되는 재료를 공급하는 재료공급부;
    상기 재료공급부에 인접한 위치에 프레임의 형상으로 형성되는 와인딩프레임;
    상기 와인딩프레임과 결합하여 고정 지지되고, 상기 재료공급부로부터 상기 재료를 전달 받아 이송시키는 고정벨트컨베이어;
    상기 와인딩프레임과 결합하고, 상기 고정벨트컨베이어로부터 전달 받은 상기 재료를 이송시킴과 동시에, 위치 이동하여, 상기 재료가 와인딩되는 대차 상으로 상기 재료를 운반하는 이동벨트컨베이어; 및
    상기 와인딩프레임과 결합하고, 위치 이동하여 상기 이동벨트컨베이어로부터 상기 재료를 전달 받으며, 상기 재료를 이송시켜 상기 대차로 전달하는 셔틀벨트컨베이어;를 포함하고,
    상기 이동벨트컨베이어는, 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료를 전달한 후 상기 대차로부터 이격되게 이동하는 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동벨트컨베이어는 상기 고정벨트컨베이어의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행하고, 상기 셔틀벨트컨베이어는 상기 이동벨트컨베이어의 하부에서 직선 왕복 운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동벨트컨베이어 또는 상기 셔틀벨트컨베이어는, 복수 개인 상기 대차 각각에 인접하도록 이동 가능한 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 대차와 결합하고, 상기 대차를 회전시켜 상기 대차에 상기 재료가 와인딩되도록 하는 스테이션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정벨트컨베이어와 결합하고, 상기 재료를 절단하는 커터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치.
  7. 청구항 1의 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 장치를 이용한 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 방법에 있어서,
    상기 재료공급부로부터 상기 고정벨트컨베이어와 상기 이동벨트컨베이어로 상기 재료가 순차적으로 전달되고, 상기 셔틀벨트컨베이어가 하나의 대차 상으로 이동하는 제1단계;
    상기 이동벨트컨베이어가 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료를 전달한 후 상기 하나의 대차로부터 이격되게 이동하며, 상기 셔틀벨트컨베이어로부터 상기 하나의 대차로 상기 재료가 전달되어 와인딩되는 제2단계;
    상기 재료가 커팅된 후, 상기 하나의 대차에 대한 상기 재료의 와인딩이 종료되어 상기 하나의 대차가 외부로 반출되는 제3단계;
    상기 이동벨트컨베이어의 이동과 이송에 의해 재료가 다른 대차 상으로 운반되고, 상기 셔틀벨트컨베이어가 상기 다른 대차 상으로 이동하여, 상기 이동벨트컨베이어로부터 상기 셔틀벨트컨베이어로 상기 재료가 전달되는 제4단계; 및
    상기 이동벨트컨베이어가 상기 다른 대차로부터 이격되게 이동하고, 상기 셔틀벨트컨베이어로부터 상기 다른 대차로 상기 재료가 전달되어 와인딩되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대차 교체 손실을 감소시키는 와인딩 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170047439A (ko) * 2015-10-22 2017-05-08 한국타이어 주식회사 카카스 재단용 권취장치

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