KR102450260B1 - 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 반제품을 이동시키는 진입이송부와, 진입이송부의 외측에 배치되고, 반제품에 접촉가능하게 이동가능한 프리킹부와, 프리킹부를 통과한 반제품을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 커터부가 구비되는 재단부와, 프리킹부 및 재단부와 전기적으로 연결되며, 재단부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 상기 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 상기 재단부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.

Description

공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법{Manufacturing apparatus and method for pneumatic tire}
본 발명의 실시예들은 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
사용자들이 운행하는 차량은 많은 부품들로 이루어져 있고, 그 중 타이어는 실질적으로 차량의 구동에 큰 영향을 주고, 특히 사용자의 안전 확보를 위한 핵심 부품 중 하나라 할 수 있다.
특히, 산업의 발전으로 인하여 물류의 이동 증가, 개인의 업무량 등의 증가로 인한 이동량 증가 및 가족 생활 증가로 인한 자동차 운행량은 갈수록 늘고 있는 추세이다.
한편, 일반적으로 타이어는 트레드부, 사이드월, 캡 플라이, 벨트층, 바디 플라이, 이너 라이너 등으로 구성된다. 이 중 바디 플라이는 타이어의 주된 골격을 이루는 것으로 타이어가 받는 하중을 지지하고 노면의 충격을 흡수할 수 있다.
종래 재료 공정에서는 압연 공정을 통해 고무로 토핑(topping)된 패브릭 코드(textile cord)로 형성되는 바디 플라이(body ply) 반제품을 규격별 사양에 맞게 일정한 폭으로 재단하여 성형 공정에 공급하게 되는데, 프리킹 작업이 완료된 다음에도 프리킹롤의 프리 롤(free roll)로 인하여 재단부의 구동까지 지연 시간이 발생되고, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예들은 재단부의 구동 지연 시간을 단축시킴으로서 사이클 타임(cycle time)을 감소시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있는 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 반제품을 이동시키는 진입이송부; 상기 진입이송부의 외측에 배치되고, 상기 반제품에 접촉가능하게 이동가능한 프리킹부; 상기 프리킹부를 통과한 상기 반제품을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 커터부;가 구비되는 재단부; 및 상기 프리킹부 및 상기 재단부와 전기적으로 연결되며, 상기 재단부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 상기 재단부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치를 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 진입이송부는, 외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 제1구동부; 및 상기 제1구동부의 외측에 배치되며, 상기 제1구동부로부터 동력을 전달받아 상기 반제품을 이동시키는 제1벨트부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프리킹부는, 상기 반제품에 접촉가능한 프리킹본체; 및 상기 프리킹본체와 연결되며, 외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 프리킹롤;을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 프리킹부는, 상기 프리킹롤과 접촉가능하고, 상기 프리킹롤의 이동 경로를 제공하는 가이드부;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 프리킹롤의 이동 경로가 형성되는 가이드프레임;을 포함하고, 상기 가이드프레임의 내주면에 상기 프리킹롤의 외주면이 접촉가능할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 재단부에 의해 재단되는 반제품을 이동시키는 배출이송부;를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 배출이송부는, 외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 제2구동부; 및 상기 제2구동부의 외측에 배치되며, 상기 제2구동부로부터 동력을 전달받아 상기 반제품을 이동시키는 제2벨트부; 및 상기 반제품에 흡착 가능하며, 상기 재단부로부터 상기 제2벨트부로 상기 반제품을 이동시키는 흡착부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 진입이송부는 상기 제어부와 전기적으로 연결되며, 상기 제어부로부터 전기적 신호를 전달받아 위치 제어 방식으로 구동될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 진입이송부에서 반제품을 이송하는 단계; 프리킹부를 상기 반제품에 접촉시켜 개공시키는 단계; 및 제어부로부터 전기적 신호를 전달받은 재단부가 상기 반제품을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 단계;를 포함하고, 상기 제어부는 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 상기 재단부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 방법을 제공한다.
본 실시예에 있어서, 재단된 상기 반제품을 배출이송부로 이송시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 실시예에 관한 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법은, 제어부가 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 재단부를 구동시킴에 있어, 프리킹롤의 회전을 즉각적으로 정지시킬 수 있어 재단부의 구동 지연 시간을 최소화하여 사이클 타임을 감소시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 진입이송부 또는 배출이송부가 제어부와 전기적으로 연결되며 위치 제어 방식으로 구동됨으로 인하여 종래 조그 방식으로 구동되는 것에 비하여 이송 속도를 증가시킬 수 있어 사이클 타임을 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진입이송부, 재단부 및 배출이송부를 부분적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부에서 배출이송부로 반제품이 이송되는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 반제품을 개공시키는 단계를 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진입이송부, 재단부 및 배출이송부를 부분적으로 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부에서 배출이송부로 반제품이 이송되는 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 장치(1)(이하, '타이어 제조 장치'라 함)는 진입이송부(100), 프리킹부(200), 재단부(300), 제어부(400), 배출이송부(500), 센서부(270)를 포함할 수 있다.
도 1, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 제조 장치(1)는, 진입이송부(100)를 통해 이동하는 반제품(P)이 프리킹부(200)를 통과하면서 개공될 수 있다. 프리킹부(200)를 통과하여 진입이송부(100)를 통해 이동하는 반제품(P)을 재단부(300)가 미리 설정되는 폭을 가지도록 재단할 수 있다.
타이어의 제조는 정련 공정, 압출 공정, 압연 공정, 프리킹(pricking) 공정, 재단 공정, 성형 공정, 가류 공정, 검사 공정 등을 통해 이루어지나, 본 발명에서는 프리킹 공정, 재단 공정에 해당하는 영역에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
정련 공정, 압출 공정, 압연 공정, 성형 공정, 가류 공정, 검사 공정 등에 대하여는 도면에 도시하지는 않았지만, 공지된 바 자세한 설명은 생략한다.
도 1, 도 3, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진입이송부(100)는 반제품(P)을 이동시키는 것으로, 제1구동부(110), 제1벨트부(130)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 '반제품(P)'은 압연 공정의 결과물인 바디 플라이(body ply)에 해당되며, 반제품(P)은 패브릭 코드(textile cord)에 고무가 토핑(topping)됨으로써 형성될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 압연 공정에서 공급되는 반제품(P)은 렛오프(let off)부를 통과하여 진입이송부(100)에 공급될 수 있다. 렛오프부는 압연 공정을 통해 생성되는 반제품(P)을 진입이송부(100) 상에서 이동가능하도록 풀어주며 펼쳐질 수 있도록 한다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진입이송부(100)는 압연 공정 및 렛오프부로부터 공급되는 반제품(P)을 이동시키는 것으로, 제1구동부(110), 제1벨트부(130)를 포함할 수 있다.
제1구동부(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 제2중심축(AX2)을 회전 중심축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향(도 1 기준)으로 회전가능한 것으로, 제1벨트부(130)를 미리 설정되는 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1구동부(110)는 제1벨트부(130)와 접촉가능하도록 제1벨트부(130)의 내측에 배치되며, 제1구동부(110)의 외주면과 제1벨트부(130)의 내주면이 접촉될 수 있다. 제1구동부(110)에서 발생하는 동력이 제1벨트부(130)로 전달될 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1구동부(110)는 제1벨트부(130)와 접촉될 수 있고, 제1구동부(110)와 제1벨트부(130) 사이의 마찰력에 의해 제1구동부(110)에서 발생하는 동력이 제1벨트부(130)로 전달될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1구동부(110)는 롤러 형상으로 형성되며, 외부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 제1구동부(110)와 면접촉하는 제1벨트부(130)로 동력을 전달하나, 이에 한정하는 것은 아니고 제1벨트부(130)가 이동가능하도록 동력을 전달하는 기술적 사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1벨트부(130)는 제1구동부(110)로부터 동력을 전달받는 것으로, 제1벨트부(130) 상에 반제품(P)이 배치되며, 제1벨트부(130)가 이동됨에 따라 제1벨트부(130) 상에 배치되는 반제품(P)이 이송될 수 있다.
제1벨트부(130)는 컨베이어(conveyor) 방식으로 형성될 수 있고, 제1구동부(110)로부터 동력을 전달받아 무한궤도 방식으로 반제품(P)을 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진입이송부(100)는 뒤에 설명할 프리킹부(200), 재단부(300)로 반제품(P)을 공급할 수 있다. 구체적으로 프리킹부(200)는 반제품(P)에 접촉되며 반제품(P)을 개공시킬 수 있고, 재단부(300)는 제1벨트부(130) 상에서 이동하는 반제품(P), 구체적으로 바디 플라이를 미리 설정되는 폭으로 재단할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹부(200)는 진입이송부(100)의 외측에 배치되는 것으로, 반제품(P)에 접촉하여 반제품(P)을 개공시킬 수 있다. 프리킹부(200)가 반제품(P)에 접촉하며 개공시킴으로 인하여 반제품(P)의 내부에 있는 기포가 제거되며 타이어의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹부(200)는 가이드부(210), 프리킹본체(230), 프리킹롤(250)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부(210)는 프리킹롤(250)과 접촉가능한 것으로, 프리킹롤(250)의 이동경로를 제공할 수 있다. 가이드부(210)는 프리킹롤(250)의 이동 경로가 형성되는 가이드프레임(211)이 중공으로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 가이드프레임(211)은 가이드부(210) 상에 상하 방향(도 2 기준)으로 형성될 수 있으며, 프리킹롤(250)이 가이드프레임(211)을 관통하며, 가이드프레임(211) 상에서 상하 방향(도 2 기준)으로 이동될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드프레임(211)의 내주면에 프리킹롤(250)의 외주면이 접촉가능하다. 구체적으로 프리킹롤(250)은 제1중심축(AX1)을 회전 중심축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향(도 2 기준)으로 회전되며 가이드프레임(211)의 내주면에 접촉가능하게 상하 방향(도 2 기준)으로 이동할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹롤(250)은 프리킹본체(230)와 연결될 수 있으며, 프리킹롤(250)이 외부로부터 전원을 공급받아 회전됨에 따라 프리킹본체(230)가 회전될 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹롤(250)은 가이드부(210)에 구비되는 가이프레임의 내주면과 접촉되며 하측 방향으로 이동될 수 있고, 프리킹롤(250)이 회전됨에 따라 프리킹롤(250)과 연결되는 프리킹본체(230)가 회전될 수 있다.
프리킹롤(250) 및 프리킹본체(230)가 하측 방향(도 2 기준)으로 이동됨에 따라 제1벨트부(130) 상에서 이송되는 반제품(P)에 프리킹본체(230)가 접촉되고, 프리킹본체(230)의 외주면에 외측 방향으로 돌출 형성되는 프리킹돌기(231)가 반제품(P)에 접촉되며 반제품(P)을 개공시킬 수 있다.
프리킹돌기(231)가 반제품(P)의 외주면을 뚫고 침투함에 따라 반제품(P)이 개공되며 반제품(P)의 내부에 있던 공기 등 기체가 외부로 배출될 수 있다. 프리킹본체(230)의 반제품(P)에 대한 개공이 완료되면, 프리킹롤(250)은 외부로부터 전원을 공급받아 회전되며 가이드프레임(211) 상에서 상측 방향(도 2 기준)으로 이동될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드프레임(211)의 내주면에는 스토퍼홈부(212)가 형성되며, 가이드프레임(211)의 내주면을 마주보는 프리킹롤(250)의 외주면에는 스토퍼홈부(212)와 접촉가능하도록 스토퍼돌기(251)가 돌출 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)는 복수 개가 구비되며, 복수 개의 스토퍼홈부(212)는 서로 연결되며 연속적으로 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹롤(250)의 외주면에 형성되는 스토퍼돌기(251)는 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)에 안착가능하게 형성될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 프리킹롤(250)의 외주면에서 돌출 형성되는 스토퍼돌기(251)는 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 프리킹롤(250)의 외주면에서 돌출 형성되는 스토퍼돌기(251)는 프리킹롤(250)의 중심에서 외측 방향으로 갈수록 길이 방향 중심축에 대한 횡단면적이 상대적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)는 프리킹롤(250)의 외주면에 돌출 형성되는 스토퍼돌기(251)의 형상에 대응되도록 소정 깊이를 가지며, 깊이가 깊어질수록 스토퍼홈부(212)의 길이 방향 중심축에 대한 횡단면적이 상대적으로 감소하도록 형성될 수 있다.
이로 인하여 스토퍼돌기(251)의 외주면이 스토퍼홈부(212)의 내주면과 면접촉될 수 있으며, 프리킹롤(250)이 회전됨에 따라 스토퍼돌기(251)와 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)가 면접촉되며 맞물릴 수 있다.
이에 더하여 프리킹롤(250)에 형성되는 스토퍼돌기(251)와 가이드프레임(211)에 형성되는 스토퍼홈부(212)가 면접촉하여 맞물림으로 인하여, 프리킹본체(230)가 반제품(P)에 접촉되며 개공시키는 프리킹 작업이 완료된 다음에 프리킹본체(230)와 연결되는 프리킹롤(250)의 구동이 정지됨에 있어 즉각적으로 반응하도록 하는 효과가 있다.
다시 말하여 프리킹롤(250)이 원통 형상으로 형성되고, 가이드프레임(211)의 내주면이 편평하게 형성되는 것에 비하여, 스토퍼홈부(212)와 스토퍼돌기(251)가 맞물리며 면접촉됨으로 인하여, 프리킹롤(250)의 회전이 멈춰질 때까지 프리킹롤(250)이 관성에 의해 프리 롤(free roll) 운동하는 것을 제한할 수 있고, 프리 롤 운동을 하지 않음으로 인하여 신속하게 회전이 정지될 수 있고, 뒤에 설명할 센서부(270)가 구동 정지 신호를 생성하여 제어부(400)로 전달할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 3을 참조하면, 제어부(400)는 프리킹부(200), 구체적으로 센서부(270)로부터 구동 정지 신호를 전달받아 재단부(300)가 구동되도록 전기적 신호를 전달하는데, 프리킹부(200)가 신속하게 구동 정지 됨에 따라 프리킹 작업과 재단 작업 사이의 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부(270)는 프리킹롤(250)의 회전을 센싱하는 것으로, 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지되면 구동 정지 신호를 생성하여 제어부(400)에 전달할 수 있다.
구체적으로 프리킹롤(250)의 외주면에 형성되는 스토퍼돌기(251)와 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)가 맞물리며 면접촉됨으로 인하여 프리킹 작업이 완료되고 신속하게 프리킹롤(250)의 회전이 정지될 수 있고, 센서부(270)는 프리킹롤(250)의 회전을 실시간으로 센싱하며 프리킹롤(250)이 완전히 정지하였을 때 구동 정지 신호를 생성하여 제어부(400)에 전달할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제어부(400)는 프리킹부(200), 구체적으로 센서부(270)로부터 구동 정지 신호를 전달받아 재단부(300)에 구동 신호를 전달하여 재단부(300)가 구동될 수 있도록 한다.
도 1, 도 3, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재단부(300)는 프리킹부(200)를 통과한 반제품(P)을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 것으로, 커터부(310)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 재단부(300)는 진입이송부(100)의 외측에 배치되는 것으로, 커터부(310)를 포함할 수 있다. 커터부(310)는 반제품(P) 상에서 이동가능한 것으로, 이송부 상에서 이동하는 반제품(P)을 미리 설정되는 폭, 간격으로 재단할 수 있다.
본 명세서에서 '재단'이라 함은, 반제품(P)을 컷팅(cutting)하는 것을 의미하는 것으로, 프리킹부(200)를 통과하며 개공되고, 진입이송부(100)를 따라 재단부(300)에 공급되는 반제품(P)에 커터부(310)가 접촉되며 반제품(P)을 재단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커터부(310)는 진입이송부(100), 구체적으로 제1구동부(110)의 회전 중심축(AX2)과 나란하게 형성되는 절단 라인을 가지며, 상기 절단 라인을 따라 반제품(P)을 재단할 수 있다.
도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커터부(310)는 반제품(P)의 외측에 배치되었다가 재단부(300)의 내측에 미리 설정되는 위치에 반제품(P)이 위치하게 되면 반제품(P)을 향해 이동할 수 있다.
커터부(310)는 반제품(P)과 접촉가능하고, 반제품(P)과 접촉된 상태에서 미리 설정되는 방향을 따라 이동하며 반제품(P)을 재단할 수 있다.
선택적 실시예로서, 커터부(310)는 반제품(P)의 상측(도 4 기준)에서 하측 방향으로 이동하며 반제품(P)에 접촉가능하고, 반제품(P)을 재단할 수 있다.
선택적 실시예로서, 커터부(310)는 절단 라인을 따라 이동하며 반제품(P)을 재단할 수 있다. 구체적으로 반제품(P)의 외측 영역 중 반제품(P)의 이송 방향축을 기준으로 좌측에서 우측을 따라 이동하며 반제품(P)을 재단할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재단부(300)는 제어부(400)로부터 전기적 신호를 받아 구동될 수 있다.
도 3을 참조하면, 구체적으로 제어부(400)가 프리킹부(200), 센서부(270)로부터 구동 정지 신호를 전달받은 다음에 재단부(300)에 전기적 신호를 전달하여 재단부(300)가 구동될 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 재단부(300)는 프리킹부(200), 구체적으로 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지된 상태가 확인되면 구동될 수 있고, 프리킹롤(250)의 외주면을 따라 형성되는 스토퍼돌기(251)가 가이드프레임(211)의 내주면을 따라 형성되는 스토퍼홈부(212)에 맞물리며 면접촉됨으로 인하여 프리킹 작업이 완료되면 즉각적으로 프리킹롤(250)의 회전이 정지될 수 있고, 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지될 때까지의 시간을 단축시킬 수 있어, 재단부(300)의 구동이 신속하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.
이에 더하여 재단부(300)의 구동이 신속하게 이루어짐에 따라 전체 타이어 제조 공정 시간이 단축될 수 있고, 생산성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)는 프리킹부(200) 및 재단부(300)와 전기적으로 연결되며, 재단부(300)의 구동을 제어할 수 있다. 구체적으로 제어부(400)는 프리킹부(200)로부터 구동 전지 신호를 전달받아 재단부(300)를 구동시킬 수 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 제어부(400)는 프리킹부(200), 구체적으로 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지되고, 센서부(270)가 이를 감지하여 구동 정지 신호를 생성하여 제어부(400)로 전달을 해줘야 재단부(300)에 구동 신호를 전달할 수 있다.
이로 인하여 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지될 때까지 소요되는 시간이 공기입 타이어 제조 공정 상에서 지연 시간으로 작용되는데, 프리킹롤(250)의 외주면에 형성되는 스토퍼돌기(251)가 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)와 맞물리며 면접촉되고, 프리 롤 없이 프리킹 공정이 완료되면 즉각적으로 프리킹롤(250)의 회전을 정지시킬 수 있어 지연 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)는 진입이송부(100) 또는 배출이송부(500)와 전기적으로 연결될 수 있고, 진입이송부(100) 또는 배출이송부(500)의 구동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)는 위치 제어 방식(positioning control)으로 진입이송부(100) 또는 배출이송부(500)의 구동을 제어할 수 있다. 이로 인하여 종래 조그 방식(jog control)으로 진입이송부(100) 또는 배출이송부(500)의 구동을 제어하는 것에 비하여, 상대적으로 높은 회전 속도 예를 들어, 2,500rpm까지 구동 속도를 올릴 수 있어 사이클 타임(cycle time)을 단축시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배출이송부(500)는 재단부(300)에 의해 재단되는 반제품(P)을 이동시키는 것으로, 제2구동부(510), 제2벨트부(530), 흡착부(550)를 포함할 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배출이송부(500)는 진입이송부(100)와 소정 간격 이격되며 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배출이송부(500)는 진입이송부(100)와 동일하게 컨베이어 방식으로 재단부(300)에서 재단된 반제품(P)을 이송할 수 있다. 구체적으로 뒤에 설명할 흡착부(550)가 진입이송부(100)의 외측에서 이동하며, 진입이송부(100), 구체적으로 제1벨트부(130) 상에 위치하는 반제품(P)을 흡착시켜 제2벨트부(530) 상으로 이동시킬 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2구동부(510)는 외부로부터 전원을 공급받아 제3중심축(AX3)을 회전 중심축으로 하여 시계 방향 또는 반시계 방향(도 1 기준)으로 회전가능한 것으로, 제2벨트부(530)를 미리 설정되는 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2구동부(510)는 제2벨트부(530)와 접촉가능하도록 제2벨트부(530)의 내측에 배치되며, 제2구동부(510)의 외주면과 제2벨트부(530)의 내주면이 접촉될 수 있다. 제2구동부(510)에서 발생하는 동력이 제2벨트부(530)로 전달될 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2구동부(510)는 제2벨트부(530)와 접촉될 수 있고, 제2구동부(510)와 제2벨트부(530) 사이의 마찰력에 의해 제2구동부(510)에서 발생하는 동력이 제2벨트부(530)로 전달될 수 있다.
도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2구동부(510)는 롤러 형상으로 형성되며, 외부로부터 전원을 공급받아 회전되고, 제2구동부(510)와 면접촉하는 제2벨트부(530)로 동력을 전달하나, 이에 한정하는 것은 아니고 제2벨트부(530)가 이동가능하도록 동력을 전달하는 기술적 사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2벨트부(530)는 제2구동부(510)로부터 동력을 전달받는 것으로, 제2벨트부(530) 상에 반제품(P)이 배치되며, 제2벨트부(530)가 이동됨에 따라 제2벨트부(530) 상에 배치되는 반제품(P)이 이송될 수 있다.
제2벨트부(530)는 컨베이어(conveyor) 방식으로 형성될 수 있고, 제2구동부(510)로부터 동력을 전달받아 무한궤도 방식으로 반제품(P)을 이동시킬 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부(550)는 제2벨트부(530)의 외측에 배치되는 것으로, 구체적으로 제2벨트부(530)의 상측에서 미리 설정되는 방향으로 이동이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부(550)는 제2벨트부(530) 상에 위치하다가, 재단부(300)를 통과하며 재단되는 반제품(P)이 위치하는 제1벨트부(130) 상으로 이동하며, 반제품(P)을 향해 이동하여 반제품(P)에 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부(550)는 반제품(P)을 흡착시켜 제1벨트부(130) 상에서 제2벨트부(530) 상으로 이동할 수 있다. 흡착부(550)는 반제품(P)을 제2벨트부(530) 상에 위치시킬 수 있고, 제2구동부(510)로부터 동력을 전달받은 제2벨트부(530)가 이동함에 따라 제2벨트부(530) 상에 위치하는 반제품(P)이 이동될 수 있다.
제2벨트부(530) 상에 위치하는 반제품(P)은 접합 공정이 수행되는 영역으로 이송되며, 접합 공정에 대해서는 널리 알려진 바 이와 관련된 자세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 7은 반제품(P)을 개공시키는 단계를 도시한 순서도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기입 타이어 제조 방법은 진입이송부(100)에서 반제품(P)을 이송하는 단계(S10), 반제품(P)을 개공시키는 단계(S20), 반제품(P)을 재단하는 단계(S30), 반제품(P)을 배출이송부(500)로 이송시키는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 진입이송부(100)에서 반제품(P)을 이송하는 단계(S10)는 렛오프부로부터 반제품(P)을 전달받아 프리킹부(200), 재단부(300)로 반제품(P)을 이송하는 단계로서, 외부로부터 전원을 공급받아 제1구동부(110)에서 동력이 발생되고, 제1벨트부(130)가 제1구동부(110)로부터 동력을 전달받아 이동하며 반제품(P)을 이송할 수 있다.
진입이송부(100)는 제어부(400)와 전기적으로 연결되며 제어부(400)로부터 전기적 신호를 전달받아 위치 제어 방식에 따라 구동될 수 있다. 이로 인하여 종래 조그 방식에 따라 구동되는 것에 비하여 상대적으로 높은 이동 속도로 반제품(P)을 이송시킬 수 있고, 사이클 타임을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 반제품(P)을 개공시키는 단계(S20)는 진입이송부(100) 상에서 이동하는 반제품(P)에 프리킹부(200)가 접촉되며 반제품(P) 제조 과정 중에서 발생하는 기포 등을 제거하도록 반제품(P)을 개공시키는 단계이다.
도 6, 도 7을 참조하면, 반제품(P)을 개공시키는 단계(S20)는 프리킹부(200)를 반제품(P)에 접촉시키는 단계(S21), 프리킹부(200)의 회전을 감지하는 단계(S23), 프리킹부(200)의 구동 정지 신호를 전달하는 단계(S25)를 포함할 수 있다.
도 1, 도 2를 참조하면, 프리킹부(200)는 가이드부(210), 프리킹본체(230), 프리킹롤(250), 센서부(270)를 포함하며, 프리킹부(200)를 반제품(P)에 접촉시키는 단계(S21)에서는 프리킹본체(230)에 돌출 형성되는 프리킹돌기(231)가 반제품(P)과 접촉되며 개공시킬 수 있다.
프리킹부(200)의 회전을 감지하는 단계(S23)에서는 센서부(270)가 프리킹본체(230)에 회전 동력을 전달하는 프리킹롤(250)의 회전을 센싱할 수 있다.
도 2를 참조하면, 프리킹롤(250)의 외주면 둘레를 따라 스토퍼돌기(251)가 돌출 형성되고, 이와 마주보는 가이드부(210), 구체적으로 가이드프레임(211)의 내주면에 형성되는 스토퍼홈부(212)가 맞물리며 면접촉될 수 있다.
프리킹 작업이 완료되면, 프리킹롤(250)에 공급되는 전원이 차단되는데, 스토퍼홈부(212)와 스토퍼돌기(251)가 맞물리며 면접촉됨으로 인하여 프리킹롤(250)의 회전이 즉각적으로 차단될 수 있다.
프리킹부(200)의 회전을 감지하는 단계(S23)에서는 센서부(270)가 프리킹롤(250)의 회전을 실시간으로 센싱하며, 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지되면 센서부(270)는 구동 정지 신호를 생성하여 제어부(400)로 전달(S25)할 수 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 프리킹부(200)의 구동 정지 신호를 전달하는 단계(S25)에서는 프리킹 작업이 완료되고 프리킹롤(250)의 회전이 완전히 정지되면 센서부(270)가 이를 감지하여 구동 정지 신호를 생성하고 제어부(400)로 전달할 수 있다.
도 3, 도 6을 참조하면, 반제품(P)을 재단하는 단계(S30)는, 제어부(400)가 센서부(270)로부터 프리킹부(200)의 구동 정지 신호를 전달받아 재단부(300)에 구동 신호를 전달하는 단계로서, 재단부(300), 구체적으로 커터부(310)가 구동되며 반제품(P)을 재단할 수 있다.
도 1, 도 4, 도 5를 참조하면, 반제품(P)을 배출이송부(500)로 이송시키는 단계(S40)에서는 배출이송부(500)가 재단부(300)를 통과한 반제품(P)을 진입이송부(100)로부터 이송시키는 것으로, 배출이송부(500)는 제2구동부(510), 제2벨트부(530), 흡착부(550)를 포함할 수 있다.
흡착부(550)가 제1벨트부(130), 제2벨트부(530) 상에서 이동하며 재단부(300)를 통과하며 제1벨트부(130) 상에서 이동하는 반제품(P)을 흡착하여 제2벨트부(530)로 이송할 수 있다. 흡착부(550)로 인하여 제1벨트부(130)에서 제2벨트부(530)로 이송된 반제품(P)은 접합을 위하여 다음 공정으로 이송될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법은, 제어부가 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 재단부를 구동시킴에 있어, 프리킹롤의 회전을 즉각적으로 정지시킬 수 있어 재단부의 구동 지연 시간을 최소화하여 사이클 타임을 감소시킬 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 진입이송부 또는 배출이송부가 제어부와 전기적으로 연결되며 위치 제어 방식으로 구동됨으로 인하여 종래 조그 방식으로 구동되는 것에 비하여 이송 속도를 증가시킬 수 있어 사이클 타임을 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
실시예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
실시예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다.
또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1: 공기입 타이어 제조 장치 P: 반제품
100: 진입이송부 110: 제1구동부
130: 제1벨트부 200: 프리킹부
210: 가이드부 211: 가이드프레임
212: 스토퍼홈부 230: 프리킹본체
231: 프리킹돌기 250: 프리킹롤
251: 스토퍼돌기 270: 센서부
300: 재단부 310: 커터부
400: 제어부 500: 배출이송부
510: 제2구동부 530: 제2벨트부
550: 흡착부

Claims (10)

  1. 반제품을 이동시키는 진입이송부;
    상기 진입이송부의 외측에 배치되고, 상기 반제품에 접촉가능하게 이동가능한 프리킹부;
    상기 프리킹부를 통과한 상기 반제품을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 커터부;가 구비되는 재단부; 및
    상기 프리킹부 및 상기 재단부와 전기적으로 연결되며, 상기 재단부의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 상기 재단부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진입이송부는,
    외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 제1구동부; 및
    상기 제1구동부의 외측에 배치되며, 상기 제1구동부로부터 동력을 전달받아 상기 반제품을 이동시키는 제1벨트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리킹부는,
    상기 반제품에 접촉가능한 프리킹본체; 및
    상기 프리킹본체와 연결되며, 외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 프리킹롤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프리킹부는, 상기 프리킹롤과 접촉가능하고, 상기 프리킹롤의 이동 경로를 제공하는 가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 프리킹롤의 이동 경로가 형성되는 가이드프레임;을 포함하고,
    상기 가이드프레임의 내주면에 상기 프리킹롤의 외주면이 접촉가능한 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 재단부에 의해 재단되는 반제품을 이동시키는 배출이송부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배출이송부는,
    외부로부터 전원을 공급받아 회전가능한 제2구동부; 및
    상기 제2구동부의 외측에 배치되며, 상기 제2구동부로부터 동력을 전달받아 상기 반제품을 이동시키는 제2벨트부; 및
    상기 반제품에 흡착 가능하며, 상기 재단부로부터 상기 제2벨트부로 상기 반제품을 이동시키는 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진입이송부는 상기 제어부와 전기적으로 연결되며, 상기 제어부로부터 전기적 신호를 전달받아 위치 제어 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 장치.
  9. 진입이송부에서 반제품을 이송하는 단계;
    프리킹부를 상기 반제품에 접촉시켜 개공시키는 단계; 및
    제어부로부터 전기적 신호를 전달받은 재단부가 상기 반제품을 미리 설정되는 간격으로 재단하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어부는 프리킹부로부터 구동 정지 신호를 전달받아 상기 재단부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    재단된 상기 반제품을 배출이송부로 이송시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기입 타이어 제조 방법.
KR1020210127194A 2021-09-27 2021-09-27 공기입 타이어 제조 장치 및 제조 방법 KR102450260B1 (ko)

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JP2000218714A (ja) * 1999-02-02 2000-08-08 Bridgestone Corp ゴムコーティング部材の不良部分自動除去方法及び装置
KR101037389B1 (ko) * 2009-01-06 2011-05-30 금호타이어 주식회사 반제품 재생 장치
KR20120100119A (ko) * 2011-03-03 2012-09-12 금호타이어 주식회사 타이어 반제품 프리킹 장치

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