KR102414785B1 - 타이어 에지검벨트의 재단방법 - Google Patents

타이어 에지검벨트의 재단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 에지검벨트의 재단방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 타이어 에지검벨트의 재단방법은 벨트 재단 후 에지검 부착전 벨트의 폭을 측정하는 단계(S1)와, 벨트의 중심선을 설정하는 단계(S2)와, 에지검 부착 후 벨트의 폭을 측정하는 단계(S3) 및 벨트의 중심선(CB)과 에지검벨트의 중심선(GB)을 비교하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때 종래 벨트에 에지검을 부착하는 경우에 벨트의 일 단부에 에지검이 더 또는 덜 부착되어 후공정으로 불량의 벨트 반제품이 공급되어 완제품 타이어의 대량적 불량의 발생을 방지하고, 벨트가 일측으로 편심되는 것 역시 예방할 수 있어 타이어의 우수한 균일성(Uniformity)을 확보할 수 있다.

Description

타이어 에지검벨트의 재단방법{Method of preventing belt-gum edge error}
본 발명은 타이어 에지검벨트의 재단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래 벨트에 에지검을 부착하는 경우에 벨트의 일 단부에 에지검이 더 또는 덜 부착되어 후공정으로 불량의 벨트 반제품이 공급되어 완제품 타이어의 대량적 불량의 발생을 방지하고, 벨트가 일측으로 편심되는 것 역시 예방할 수 있어 타이어의 우수한 균일성(Uniformity)을 확보할 수 있는 타이어 에지검벨트의 재단방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 타이어는 합성 고무 및 천연고무에 약품을 혼합시킨 고무 조성물을 압출, 압연 등의 공정을 통해 카카스(Carcass), 트레드(Tread), 벨트(Belt), 인너라이너(Inner Liner) 등의 반제품으로 제조한 후, 성형공정을 통해 각종 반제품을 조립/성형하여 그린타이어를 만들고, 이 그린타이어를 몰드에 넣은 후 열과 압력을 가함으로써 완제품 타이어를 제조하고 있다.
여기서 반제품을 만드는 공정에서 금속재 와이어(Steel Wire)에 얇은 고무층으로 입히는 압연공정을 거친 후 일정한 각도와 원하는 폭으로 재단을 하는 과정을 거치게 되는데 이 역할을 벨트 재단기를 통해 수행한다.
벨트 재단의 세부 과정 중 압연된 벨트의 폭을 약 1.2미터로 일정 각도를 주어 재단하고(Cutting), 재단된 벨트들을 맞대어 부착하고 타이어 성형에 필요한 폭으로 1벨트, 2벨트로 슬리팅한(Slitting) 후 이 벨트들 중 주로 1벨트 양 끝단에 에지검 스트립(Gum edge strip)을 부착하게 되는데, 에지검의 부착이 불량한 상태로 진행되어 대량 불량이 발생하는 등 완제품 상 불량까지 연결되어 많은 문제점이 발생되고 있다.
또한 벨트의 중심이 아닌 벨트 에지검의 중심으로 성형이 되어 완제품 균일도(uniformity)에 악영향을 미치고 있기도 하다.
즉, 벨트를 성형드럼에 공급할 때 보다 정확하게 센터링 정렬이 이루어진 상태로 공급해야만 성형되는 그린타이어의 품질에 영향을 끼치지 않으나, 종래에는 타이어의 성능이 고도화되면서 타이어 반제품인 벨트에 적용되는 보강재가 다양해지고 있는데 이에 대한 해결안을 제안하고 있지 못하고 있으며, 또한 에지검 부착시 에지검과 벨트의 부착 상태에 따라 성형 품질을 떨어뜨리고 대량 불량 발생되는 문제가 있었다.
대한민국 특허공개공보 제2019-0036023호(2019.04.04.)
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 종래 벨트에 에지검을 부착하는 경우에 벨트의 일 단부에 에지검이 더 또는 덜 부착되어 후공정으로 불량의 벨트 반제품이 공급되어 완제품 타이어의 대량적 불량의 발생을 방지하고, 벨트가 일측으로 편심되는 것 역시 예방할 수 있어 타이어의 우수한 균일성(Uniformity)을 확보할 수 있는 타이어 에지검벨트의 재단방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 벨트 재단 후 에지검 부착전 벨트의 폭을 측정하는 단계(S1)와, 벨트의 중심선을 설정하는 단계(S2)와, 에지검 부착 후 벨트의 폭을 측정하는 단계(S3) 및 벨트의 중심선(CB)과 에지검벨트의 중심선(GB)을 비교하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 에지검벨트의 재단방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 S1단계에서 상기 벨트의 일 단부에 위치한 카메라를 기준으로 벨트가이드 바를 구비한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 카메라는 제1핸들모듈에 의하여 벨트의 양 단부 상부에 위치하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 S2단계에서 재단기의 컨베이어벨트 상부에 전동나이프를 설치하여 측정된 벨트의 폭의 중앙으로 전동나이프를 이동시켜 휠커터를 벨트에 맞닿게 하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 전동나이프은 제2핸들모듈에 의하여 스크류 샤프트의 회전시켜 휠커터를 중심선 상부에 위치시키는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 종래 벨트에 에지검을 부착하는 경우에 벨트의 일 단부에 에지검이 더 또는 덜 부착되어 후공정으로 불량의 벨트 반제품이 공급되어 완제품 타이어의 대량적 불량의 발생을 방지하고, 벨트가 일측으로 편심되는 것 역시 예방할 수 있어 타이어의 우수한 균일성(Uniformity)을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 재단방법을 설명하기 위하여 벨트를 이송하는 재단기의 일례를 보여주는 측면도이며,
도 2는 도 1의 재단기의 컨베이어벨트상 이송되는 벨트를 사시적으로 보여주는 그림이고,
도 3은 도 1의 재단기에 구비된 카메라, 전동나이프를 사시적으로 보여주는 그림이며,
도 4는 도 1의 재단에 구비된 카메라, 전동나이프를 하부에서 사시적으로 바라본 그림이고,
도 5는 도 1의 벨트에 에지검이 부착된 평면을 벨트와 에지검과의 내부가 보이도록 투시한 그림이며,
도 6은 도 5의 단면으로 에지검의 일단부(점 원으로 표기)가 편심되어 부착된 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 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 한다.
또한, 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 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한 다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 재단방법을 설명하기 위하여 벨트를 이송하는 재단기의 일례를 보여주는 측면도이며, 도 2는 도 1의 재단기의 컨베이어벨트상 이송되는 벨트를 사시적으로 보여주는 그림이고, 도 3은 도 1의 재단기에 구비된 카메라, 전동나이프를 사시적으로 보여주는 그림이며, 도 4는 도 1의 재단에 구비된 카메라, 전동나이프를 하부에서 사시적으로 바라본 그림이고, 도 5는 도 1의 벨트에 에지검이 부착된 평면을 벨트와 에지검과의 내부가 보이도록 투시한 그림이며, 도 6은 도 5의 단면으로 에지검의 일단부(점 원으로 표기)가 편심되어 부착된 상태를 보여주는 도면인데, 이를 참고한다.
본 발명에 따르는 타이어 에지검벨트의 재단방법은 벨트 재단 후 에지검 부착전 벨트의 폭을 측정하는 단계(S1)와, 벨트의 중심선을 설정하는 단계(S2)와, 에지검 부착 후 벨트의 폭을 측정하는 단계(S3) 및 벨트의 중심선(CB)과 에지검벨트의 중심선(GB)을 비교하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 벨트 재단 후 에지검 부착전 벨트의 폭을 측정하는 단계(S1)를 보면, 재단기(100)의 컨베이어벨트(110)의 양쪽 근처에 배치된 거리측정용 우카메라(120, 120')를 통해 벨트(B)의 일 단부의 사진을 획득한 후 제어부(미도시)에 기설정된 기준값에 의한 보정을 통하여 벨트의 폭을 측정할 수 있다.
이때, 상기 벨트(B)의 일 단부(우측 단부, B1), 예를 들어 우측에 위치한 우카메라(120)를 기준으로 좌측에 고정된 벨트가이드 바(guide bar, 미도시)를 구비하여 벨트(B)를 컨베이어벨트의 진행방향(D)을 따라 일정하게 진행하게 하고, 또한 진행방향에 따라 일정 간격으로 벨트의 폭(WB)을 측정할 수 있다.
또한, 좌측에 좌카메라(120')을 구비하여 좌측 단부(B2)를 촬영하고 촬영된 사진의 음영으로 위치를 특정하여 우카메라(120)에 의한 사진의 음영에 의한 위치 값을 얻어 그 중심값으로 센터위치를 획득하여, 중심선(CB)을 정할 수 있다.
예를 들어, 상기 좌우카메라(120, 120')는 제1핸들모듈(H1)에 의하여 제어되는데, 제어부로부터 이송신호를 받아 스크류 샤프트(S1)의 회전시켜 벨트의 양 단부에 카메라가 위치하도록 이송하고, 안정적이고 정밀한 제어를 위하여 샤프트가이드(G11, G12)를 구비하여 스크류 샤프트에 의한 이송을 안내할 수 있다.
다음으로, 벨트의 중심선을 설정하는 단계(S2)를 보면, 상기 S1단계에서 측정된 벨트(B)의 폭의 중심선(CB)을 설정하는 과정으로, 재단기(100)의 컨베이어벨트(110)를 따라 진행하는 방향을 따라 중심선(CB)을 앞서 가이드 바와 우카메라에 의하거나, 또는 좌카메라와 우카메라에 의한 센터위치를 중심선으로 표시한다.
상기 중심선(CB)은 측정된 폭(WB)의 중앙이며, 벨트의 진행방향(D)과 평행한 방향으로 표시될 수 있다.
예를 들어, 재단기의 컨베이어벨트(110) 상부에 전동나이프(130)를 설치하여 측정된 벨트의 폭의 중앙으로 전동나이프를 이동시켜 휠커터(132)를 벨트에 맞닿게 하여 벨트의 진행에 따라 벨트의 중앙에 휠커터에 의한 중심선(CB)이 형성될 수 있다.
또 예를 들어, 좌측에 고정된 벨트가이드를 기준으로 측정된 폭의 중심에 휠커터(132)가 이송되도록 제어부는 전동나이프를 구동시키는데, 정밀한 구동을 위하여 서보모터와 볼스크류에 전동나이프를 부착하여 정밀하게 위치제어를 수행할 수 있다.
상기 전동나이프(130)는 제어부로부터 벨트가이드(미도시)로 부터 측정된 벨트 폭의 중앙값인 WB/2에 해당하는 위치에 휠커터(132)를 이동시켜 고정하며, 상기 휠커터는 작업자나 카메라와 같은 영상수단을 통하여 식별될 수 있을 정도의 깊이로 중신선을 성형하는 정도의 압력으로 벨트와 맞닿는 것이 바람직하다.
즉, 상기 전동나이프(130)은 제2핸들모듈(H2)에 의하여 제어되는데, 제어부로부터 이송신호를 받아 스크류 샤프트(S2)의 회전시켜 휠커터(132)를 중심선 상부에 위치시킬 수 있고, 안정적이고 정밀한 제어를 위하여 샤프트가이드(G21, G22)를 구비하여 스크류 샤프트에 의한 이송을 안내할 수 있다.
이러한 압력은 1.5 내지 3kgf/㎠이 바람직하며, 만일 1.5 kgf/㎠ 미만이면, 중심선의 깊이가 너무 옅어 식별이 어려울 수 있고, 반대로 3 kgf/㎠를 초과하면, 50㎛를 초과하는 깊이나 절단의 우려가 있다.
이렇게 성형된 중심선의 깊이는 벨트 와이어가 잘리는 것이 아니라, 눌린 형상을 갖는 것이 바람직하며, 그 깊이는 50 내지 500㎛일 수 있으며 만일 50㎛ 미만이면 식별이 어려울 수 있고, 반대로 500㎛를 초과하면 와이어가 손상되어 결국 벨트(B)의 내구성에 악영향을 미칠 수 있다.
다음으로, 에지검 부착 후 에지검벨트의 폭을 측정하는 단계(S3)를 보면, 상기 중심선(CB)이 표시된 벨트의 양단부(B1, B2)로 통상적인 에지검(Gum edge) 스트립을 부착하는 공정을 거친 에지검벨트(140)를 컨베이어벨트의 벨트가이드를 따라 진행시키며 에지검벨트의 양단부(G1, G2)를 컨베이어벨트 상부에 위치한 좌/우카메라(120', 120)를 통해 촬영하고, 촬영한 영상의 명암에 의하여, 즉 제어부는 촬영된 영상의 어두운 부분을 에지검벨트의 단부(G1, G2)로 정하여 에지검벨트의 폭(WG)으로 환산한다.
다음으로, 벨트의 중심선(CB)과 에지검벨트의 중심선(GB)을 비교하는 단계(S4)를 보면, S3단계에서 환산된 에지검벨트의 폭(WG)의 중심값인 WG/2의 위치에 에지검벨트의 중심선(GB)이 에지검벨트의 진행방향을 따라 위치하여야 하므로, 레이저 포인터와 같이 가상선을 표시할 수 있는 비교표시부(미도시)를 중심선(BG) 상부에 이동시켜 기성형된 벨트의 중심선(CB)와 일치되는지 여부를 비교한다
또는, 상기 에지검벨트의 중심선(GB)의 상부로 중심선 인식카메라(미도시)를 고정시켜, 기표시된 휠커터(132)에 의하여 형성된 중심선(CB)의 영상을 취득하여 설정된 오차범위내에 중심선이 위치하는지 여부를 판단한다.
예를 들어 제어부는 상기 에지검벨트의 중심선(GB) 상부에 위치한 인식카메라의 중앙을 에지검벨트의 중심선(GB)을 기준하여 설정하고, 취득되는 영상의 중심선(CB)과의 거리 차이는 1㎜이내로 인식되는지를 비교한다.
이러한 비교는 작업자 육안에 의하여 일치여부를 레이저 포인터에 의한 레이저와 중심선(CB)과의 거리차이로 확인할 수 있음은 물론이다.
만일, 허용오차 범위를 벗어나는 경우라면, 예를 들어 중심선(GB)과 취득되는 중심선(CB)과의 거리 차이가 1㎜를 초과하면, 재단기에서 경광이나 경보음의 발생, 또는 재단기를 정지하고, 중심선을 일치하도록 벨트를 배치한 후 공정을 개재시할 수 있다.
재단기 100, 컨베이어벨트 110,
거리측정용 카메라 120, 120', 전동나이프 130,
휠커터 132, 에지검벨트 140,
벨트 B, B1, B2,
진행방향 D,
벨트의 폭 WB.

Claims (5)

  1. 벨트 재단 후 에지검 부착전 벨트의 폭을 측정하는 단계(S1);
    벨트의 중심선을 설정하는 단계(S2);
    에지검 부착 후 벨트의 폭을 측정하는 단계(S3); 및
    벨트의 중심선(CB)과 에지검벨트의 중심선(GB)을 비교하는 단계(S4);를 포함하고,
    상기 S2단계에서 재단기의 컨베이어벨트 상부에 전동나이프를 설치하여 측정된 벨트의 폭의 중앙으로 전동나이프를 이동시켜 휠커터를 벨트에 중심선 식별을 위하여 1.5 내지 3kgf/㎠ 압력으로 맞닿게 하는 것을 특징으로 하는 타이어 에지검벨트의 재단방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 S1단계에서 상기 벨트의 일 단부에 위치한 카메라를 기준으로 벨트가이드 바를 구비한 것을 특징으로 하는 타이어 에지검벨트의 재단방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 카메라는 제1핸들모듈에 의하여 벨트의 양 단부 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 타이어 에지검벨트의 재단방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전동나이프은 제2핸들모듈에 의하여 스크류 샤프트의 회전시켜 휠커터를 중심선 상부에 위치시키는 것을 특징으로 하는 타이어 에지검벨트의 재단방법.
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