KR20140017843A

KR20140017843A - 압출물의 수축률 측정장치

Info

Publication number: KR20140017843A
Application number: KR1020120084498A
Authority: KR
Inventors: 황효연; 이충훈
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-02-12
Also published as: KR101415114B1

Abstract

본 발명은 타이어 제조시 압출기를 통하여 토출해 내는 트레드와 같은 압출물의 수축률을 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출물 재료 컴파운드(Compound) 별 수축률을 보다 정확하게 측정 분석하여 압출물의 품질 개선에 도움을 주는 데이터로 활용되는 압출물의 수축률 측정장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 압출기(1)의 최종다이(1a)를 통하여 토출하는 압출물(2)이 이송 컨베이어(3)를 타고 이송되어 냉각라인(4)을 거친 후 권취부(5)에 권취되도록 이루어진 압출공정에서 압출물의 수축률 측정장치에 있어서, 상기 이송 컨베이어(3)와 냉각라인(4) 사이에는 잉크젯 분사 마킹부(6)가 설치되고, 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)에서 압출물(2)에 표시되는 마킹 표시구간(ℓ₁)은 권취부(5)에 앞서 설치된 분석 카메라(7)에 의해 수축된 마킹 표시구간((ℓ₂)이 인식되어 판독 처리되는 구조로 이루어져 있다.

Description

압출물의 수축률 측정장치{Shrinkage ratio measurement apparatus of extruding article}

본 발명은 타이어 제조시 압출기를 통하여 토출해 내는 트레드와 같은 압출물의 수축률을 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압출물 재료 컴파운드(Compound)별 수축률을 보다 정확하게 측정 분석하여 압출물의 품질 개선에 도움을 주는 데이터를 얻을 수 있는 압출물의 수축률 측정장치에 관한 것이다.

타이어 제조 공정에서 압출공정은 정련(또는 혼합)공정에서 생산되어 냉각 보관된 Q고무(배합고무)를 분쇄 작업 및 열입작업 또는 시트상태로 일정한 속도와 온도 및 가속도를 유지한 채 연속적으로 압출기에 공급하여 정해진 규격하의 다이(Die)를 통해 제조 시방서에 의거 규정된 압출물을 일정한 프로파일(Profile)을 가지도록 사출해 내는 과정을 말하여, 여기서 압출되는 압출물의 종류는 캡 트레드(Cap tread), 언더 트레드(Under tread), 사이드 트레드(Side tread), 브라더(Bladder) 및, 후랩(Flap) 등이 있다.

이 같은 압출물 반제품들을 후공정인 성형공정에서 성형드럼에 부착되어 각 규격별로 어셈블리(Assemble) 조립되어 일명 생 타이어인 그린타이어가 성형 되어진다.

상기 압출공정에서 생산되는 압출물은 최종다이를 빠져 나와 라인 상에서 권취되기 전까지 수축 컨베이어 또는 냉각라인을 통과하면서 그 폭이나 전장이 변하게 되는데, 이는 트레드의 수축률에 의해 크게 좌우된다.

또한, 최근 타이어는 라벨링 제도 도입을 통해 연비와 직결되는 회전 저항이라는 항목이 중요시 해지고 있으며, 이 회전 저항성과 깊은 연관을 짓는 부분이 바로 트레드 압출물의 중량편차이다. 이 중량편차에 영향을 줄 수 있는 인자가 압출라인 상에서 트레드의 수축률인데, 트레드를 구성하고 있는 고무의 물성에 의해 냉각 후 수축률이 제각기 다르다.

컴파운드의 수축률은 결국 여폭 값에 영향을 미치지만, 현재 컴파운드 별 수축률을 분석 또는 적용하지 않고 있기 때문에 압출 작업시 작업자의 경험과 육안에 의해서만 여폭 값을 설정하고 있다(여폭 값은 컴파운드의 냉각 후 실제 반제품의 규격을 맞추기 위해 컴파운드의 열적 및 유변학적 수축을 고려해 규격대비 압출 초기에 설정해 주는 폭의 값이다).

이런 주관적인 설정값은 결국 품질 균일성을 저하시키는 결과를 초래하게 되므로 이를 분석하여 개선할 수 있는 컴파운드 별 수축률을 측정/분석 가능한 기계적 장치가 필요한 실정이었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 압출기를 통하여 압출되는 압출물의 컴파운드별 수축률을 객관적으로 측정 분석하여 압출물의 품질개선에 도움을 줄 수 있는 압출물의 수축률 측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 압출기의 최종다이를 통하여 토출되는 압출물이 이송 컨베이어를 타고 이송되어 냉각라인을 거친 후 권취부에 권취되도록 이루어진 압출공정에서 압출물의 수축률 측정장치에 있어서, 상기 이송 컨베이어와 냉각라인 사이에는 잉크젯 분사 마킹부가 설치되고, 상기 잉크젯 분사 마킹부에서 압출물에 표시되는 마킹 표시 구간은 권취부에 앞서 설치된 분석 카메라에 의해 마킹 표시구간이 판독 처리되는 구조로 되어 있다.

이러한 본 발명에 따른 압출물의 수축률 측정장치는 압출기를 통하여 토출되는 압출물의 수축률을 객관적으로 측정 분석하면서 연속적으로 측정이 가능함에 따라 압출물의 품질 개선에 도움을 주는 수축률 데이터를 얻을 수 있는 효과를 지닌다.

도 1은 본 발명에 따른 압출물의 압출 생산공정 전체를 보여주는 압출라인 개요도,
도 2는 본 발명의 요부인 잉크젯 분사 마킹부의 상세 사시도,
도 3은 본 발명의 압출물 수축률 측정방식을 설명하는 도면과 식이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

본 발명은 타이어 제조공정 중 압출공정에서 압출물 생산시 압출물의 라인 상에서 수축률을 측정하여 생산되는 압출라인의 컴파운드 별 여폭 조정편차를 저감하여 압출물의 폭, 단면적, 중량을 균일하게 유지시키어 압출물의 품질개선에 도움을 줄 수 있는 압출물의 수축률 측정장치로서, 도 1은 본 발명의 압출라인을 보여주고 있는 개요도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 압출기(1)의 최종다이(1a)를 통하여 토출하는 압출물(2)이 이송 컨베이어(3)를 타고 이송되어 냉각라인(4)을 거친 후 권취부(5)에 권취되도록 이루어진 압출공정에서 압출물의 수축률 측정장치에 있어서, 상기 이송 컨베이어(3)와 냉각라인(4) 사이에는 잉크젯 분사 마킹부(6)가 설치되고, 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)에서 압출물(2)에 표시되는 마킹 표시구간(ℓ₁)은 권취부(5)에 앞서 설치된 분석 카메라(7)에 의해 수축된 마킹 표시구간((ℓ₂)이 인식되어 판독 처리되는 구조로 되어 있다.

여기서 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)는 도 2에 도시된 바와 같이 이송 컨베이어(3) 상에서 연속적으로 이송되는 압출물(2)의 좌우 폭 편차를 측정하는 레이저 센서부(8a)와 레이저 반사부(8b)를 갖추고 지지 브라켓트(9) 사이를 가로질러 설치되는 이송 선형 가이드(10)를 따라 압출물(2)의 폭방향으로 왕복 이동하는 잉크젯 분사노즐(11)을 구비한 이송부(12)로 이루어져 있다.

그리고 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)의 잉크젯 분사노즐(11)에서 압출물(2)의 표면에 무색의 형광물질이 분사되어 마킹 표시구간(ℓ₁)을 표시하도록 되어 있다.

또한, 상기 권취부(5) 전에 설치된 분석 카메라(7)는 빚을 반사하는 장치로 되어 있어서 압출물(2)에서 수축된 마킹 표시구간(ℓ₂)의 형광물질을 판독할 수 있으며, 이러한 형광물질은 아주 소량이고 무색이므로 테스트 후 별도로 지우거나 소멸시킬 필요없이 후공정인 성형공정에서 그린타이어를 성형할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같은 본 발명은 생산되는 연속선상에서 압출물(2)은 이송 컨베이어(3)를 따라 냉각라인(4)에서 냉각을 거친 후 권취부(5)로 이동하여 권취되어 지는데, 이동중인 압출물(2)은 정확히 이송 컨베이어(3) 상에서 한 곳만 지나지 않고 좌우편차가 발생할 수 있다.

따라서 압출기(1)에서 토출된 압출물(2)이 이송 컨베이어(3)를 통해 연속 생산 중에 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)를 통하여 무색의 형광물질로 마킹 표시구간(ℓ₁)이 표시될 때 압출물(2)이 이동 중 흔들림이 발생할 때 마킹되는 마킹 표시구간(ℓ₁)의 위치에 편차가 발생하여 나중에 분석 카메라(7)에서 수축률 측정시 오차가 발생할 수 있으나, 본 발명에서는 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)의 잉크젯 분사노즐(11) 앞에 레이저 센서부(8a)와 레이저 반사판(8b)을 통하여 압출물(2)의 좌우 폭을 판독한 다음, 이값을 잉크젯 분사노즐(11)을 갖춘 이송부(12)로 신호를 보내 잉크젯 분사노즐(11)이 이송 선형가이드(10)를 따라 이동하여 항상 압출물(2)의 중간 부분에서 마킹 표시구간(ℓ₁)을 마킹하도록 되어 있다.

한편, 도 3과 같이 압출기(1)의 최종다이(1a)를 빠져나온 압출물(2)은 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)에서 마킹 표시구간(ℓ₁)의 마킹이 이루어지고 권취부(5)에 귄취되기 전 분석 카메라(7)에 의해 수축된 마킹 표시구간(ℓ₂)의 길이가 측정 되어지면서 다음과 같은 수축률 공식에 의해 수축률이 측정된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 압출물의 수축률 측정장치는 압출물의 컴파운드 별 냉각 전후의 수축율을 측정하여 비교하여 활용할 수 있기에 압출물의 폭과 단면적 및 중량을 균일하게 맞추어 생산할 수 있는 특성 데이터를 얻을 수 있기에 압출물의 품질개선에 도움을 주게 된다.

1 : 압출기, 1a : 최종다이,
2 : 압출물, 3 : 이송 컨베이어,
4 : 냉각라인, 5 : 권취부,
6 : 잉크젯 분사 마킹부, 7 : 분석 카메라,
8a : 레이저 센서부, 8b : 레이저 반사부,
9 : 지지 브라켓트, 10 : 이송 선형가이드,
11 : 잉크젯 분사노즐, 12 : 이송부.

Claims

압출기(1)의 최종다이(1a)를 통하여 토출하는 압출물(2)이 이송 컨베이어(3)을 타고 이송되어 냉각라인(4)을 거친 후 권취부(5)에 권취되도록 이루어진 압출공정에서 압출물의 수축률 측정장치에 있어서,
상기 이송 컨베이어(3)와 냉각라인(4) 사이에는 잉크젯 분사 마킹부(6)가 설치되고, 상기 잉크젯 분사 마킹부(6)에서 압출물(2)에 표시되는 마킹 표시구간(ℓ₁)은 권취부(5)에 앞서 설치된 분석 카메라(7)에 의해 수축된 마킹 표시구간((ℓ₂)이 인식되어 판독 처리되는 것을 특징으로 하는 압출물의 수축률 측정장치.
제 1항에 있어서,
이송 컨베이어(3) 상에서 연속적으로 이송되는 압출물(2)의 좌우 폭 편차를 측정하는 레이저 센서부(8a)와 레이저 반사부(8b)를 갖추고 지지 브라켓트(9) 사이를 가로질러 설치되는 이송 선형 가이드(10)를 따라 압출물(2)의 폭 방향으로 왕복 이동하는 잉크젯 분사노즐(11)을 구비한 이송부(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 압출물의 수축률 측정장치.
제 1항에 있어서,
상기 잉크젯 분사 마킹부(6)의 잉크젯 분사노즐(11)에서 압출물(2)의 표면에 무색의 형광물질이 분사되어 마킹 표시구간(ℓ₁)을 표시하도록 된 것을 특징으로 하는 압출물의 수축률 측정장치.