KR20160022591A - 타이어 비드반제품 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비드의 다양한 규격에 탄력적으로 대응하여 비드와인더 및 비드반제품 인출장치의 규격을 자동으로 설정하는 타이어 비드반제품 제조장치에 관한 것으로, 공급되는 비드와이어를 회전을 통해 감아 비드완제품을 형성하는 비드와인더와, 상기 비드와인더(에서 완성된 비드반제품을 취출하는 비드반제품 인출장치와, 상기 비드와인더 및 상기 비드반체품 인출장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 비드 반제품 인출장치는, 기초를 이루는 프레임; 상기 프레임에 수평방향으로 이동가능하도록 설치되는 메인가이드; 상기 메인가이드에 설치되어 상기 메인가이드의 이동방향에 수직한 방향으로 이동가능한 그리퍼이송부; 및 상기 그리퍼이송부에 설치되어 비드반제품을 파지하는 한쌍의 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

타이어 비드반제품 제조장치{Manufacturing device for semi-finished bead of tire}

본 발명은 타이어 비드반제품 제조장치에 한 것으로, 더욱 상세하게는 비드의 다양한 규격에 탄력적으로 대응하여 비드와인더 및 비드반제품 인출장치의 규격을 자동으로 설정하는 타이어 비드반제품 제조장치에 관한 것이다.

타이어는 통상적으로 정련 공정, 반제품 공정, 성형 공정, 가류 공정을 거쳐 제조되며, 제조 공정에서 발생한 불량품을 골라내는 검사 공정을 거친 후 시판된다. 타이어의 각 제조 공정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.

정련 공정은 천연고무나 합성고무, 카본블랙과 같은 보강제, 유황을 비롯한 화학약품으로 구성된 가류제 등 타이어의 원재료에 해당하는 모든 구성물을 혼합해 타이어용 고무로 가공하는 공정이고, 반제품 공정은 타이어를 구성하는 중요 반제품을 만드는 공정으로 압출 공정, 압연 공정, 재단 공정, 비드 공정이 이에 속한다. 성형 공정은 반제품들을 성형기 드럼에 순차적으로 조립하여 원통형의 고무복합체로 만드는 공정으로, 성형 공정을 통해 원통형의 그린 케이스(green case)가 만들어 진다. 그린 케이스를 형틀 역할을 하는 금형에 넣어 열과 압력을 가하면 고무에 혼합된 유황과 탄소가 완전히 경화되면서 탄성을 가진 타이어로 완성되는데, 반제품 형태의 그린 케이스를 타이어로 완성시키는 공정이 가류 공정이다.

반제품 공정에서 비드 반제품을 제조하기 위해서는 금속 재질의 와이어에 일정 비율로 조합이 된 고무를 입혀 원통 모양의 드럼에 결합 후 와인딩함으로써 원형모양의 비드 반제품을 완성하게 된다. 이러한 비드 반제품 제조와 관계되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제2001-0036389호(2001. 05. 07 공개), 대한민국 등록특허공보 제0906737호(2009. 05. 11 공개) 등에 개시되어 있다.

현재 시중에서 사용되고 있는 타이어의 종류가 다양하듯이 타이어의 림 플랜지에 밀착되어 타이어 내부의 공기를 보유지지하는 부분이 비드의 크기역시 다양하다. 그러나, 현재까지 비드의 크기가 달라지면 작업자가 수동으로 비드의 크기에 맞추어 비드와인더와 비드반제품 인출기를 다시 설정해야 하는 번거로움이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2001-0036389호 대한민국 등록특허공보 제0906737호

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 제조하고자 하는 비드의 크기를 입력하면 비드 크기에 맞는 비드 반제품을 생산하여 인출까지 가능토록 하여 규격교체 시간을 획기적으로 단축하게 할 수 있는 다규격 비드 제조장치를 제공하는 데에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공급되는 비드와이어를 회전을 통해 감아 비드완제품을 형성하는 비드와인더와, 상기 비드와인더(에서 완성된 비드반제품을 취출하는 비드반제품 인출장치와, 상기 비드와인더 및 상기 비드반체품 인출장치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 비드 반제품 인출장치는, 기초를 이루는 프레임; 상기 프레임에 수평방향으로 이동가능하도록 설치되는 메인가이드; 상기 메인가이드에 설치되어 상기 메인가이드의 이동방향에 수직한 방향으로 이동가능한 그리퍼이송부; 및 상기 그리퍼이송부에 설치되어 비드반제품을 파지하는 한쌍의 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 비드반제품 제조장치이다.

상기 그리퍼 이송부는, 상기 메인가이드의 길이방향에 일직선상에 설치되고 이송모터에 의해 각각 회전하는 한쌍의 이송스크류; 상기 이송스크류에 나합되어 상기 이송스크류를 타고 움직일 수 있는 한쌍의 새들; 및 상기 새들에 각각 연결되고, 상기 그리퍼가 단부에 설치되는 작동암을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 비드와인더는, 상기 프레임에 고정되는 와인더암; 상기 와인더암에 회전가능하도록 설치되는 와인더축; 상기 와인더축의 일단부에 설치되고, 상기 와인더축의 길이방향으로 이동가능한 핑거블럭; 상기 와인더축에 방사상으로 상기 와인더축의 표면에서 상기 와인더축의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 고정핑거; 상기 핑거블럭에 방사상으로 상기 핑거블럭의 표면에서 상기 핑거블럭의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 이동핑거; 상기 고정핑거의 단부와 상기 이동핑거의 단부가 각각 회전가능하도록 연결되고, 비드와이어를 감겨지는 오목부를 가지는 복수의 비드와인딩블럭; 및 상기 이동블럭을 이동시키고, 상기 와인더축을 회전시키는 와인더구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 타이어 비드반제품 제조장치의 규격 자동설정 장치는 비드반제품의 규격(크기)에 맞게 비드반제품 제조장치 및 인출장치의 위치를 규격 자동설정 장치에 규격값을 입력함으로써 해당 규격에 맞는 인출위치에 자동으로 이동하게 되어 규격교체시에 비드와인더 교체와 수동으로 인출위치를 조정할때에 낭비되는 시간을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 비드반제품 제조장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 완성된 비드반제품을 그러퍼가 파지한 상태이다.
도 2는 도 1의 타이어 비드반제품 제조장치에서 그리퍼가 비드완제품을 파지한 상태에서 비드와인더가 축경한 모습의 사시도이다.
도 3은 도 1의 타이어 비드완제품 제조장치에서 비드와인더에 대하여 그리퍼가 비드완제품을 파지한 상태에서 이송한 모습의 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1 내지 도 3에서 적용된 비드반제품보다 지름이 작은 비드반제품을 적용한 도면이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 6에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예에 따른 타이어 비드반제품 제조장치를 지시한다.

상기 타이어 비드반제품 제조장치(100)는, 도시되지 않는 비드와이어 서비서로부터 비드와이어를 권취하는 비드와인더(102)와, 상기 비드와인더(102)에서 완성된 비드반제품(18)을 취출하는 비드반제품 인출장치(104)와, 상기 비드와인더(102) 및 상기 비드반체품 인출장치(104)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다.

상기 비드반제품 인출장치(104)는 기초를 이루는 프레임(14)과, 상기 프레임(14)에 수평방향으로 이동가능하도록 설치되는 메인가이드(19)와, 상기 메인가이드(19)에 설치되어 상기 메인가이드(19)의 이동방향에 수직한 방향으로 이송가능한 그리퍼이송부와, 상기 그리퍼이송부에 설치되어 비드반제품(18)을 파지하는 한쌍의 그리퍼(16)를 포함하여 이루어진다.

상기 메인가이드(19)는 상기 프레임에 설치되는 가이드이송부(15)에 의해 이송가능하도록 설치된다. 상기 가이드이송부(15)로는 공지의 기계장치를 사용할 수 있으며, 리니어모터를 사용할 수 있다.

상기 그리퍼이송부는, 상기 메인가이드(19)의 길이방향에 일직선상에 설치되고 이송모터(12)에 의해 각각 회전하는 한쌍의 이송스크류(13)와, 상기 이송스크류(13)에 나합되어 상기 이송스크류(13)를 타고 움직일 수 있는 한쌍의 새들(24)과, 상기 새들(24)에 각각 연결되고, 상기 그리퍼(16)가 단부에 설치되는 작동암(25)을 포함하여 이루어진다.

또, 상기 그리퍼이송부로는 리니어모터를 사용하여 간단하게 구성할 수도 있다.

상기 작동암(25)의 단부에는 상기 그리퍼(16)를 작동시키는 그리퍼실린더(10)가 설치될 수 있다.

상기 비드와인더(102)는, 상기 프레임(14)에 고정되는 와인더암(26)과, 상기 와인더암(26)에 회전가능하도록 설치되는 와인더축(21)과, 상기 와인더축(21)의 일단부에 설치되고, 상기 와인더축(21)의 길이방향으로 이동가능한 핑거블럭(17)과, 상기 와인더축(17)에 방사상으로 상기 와인더축(17)의 표면에서 상기 와인더축(17)의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 고정핑거(27)와, 상기 핑거블럭(17)에 방사상으로 상기 핑거블럭(17)의 표면에서 상기 핑거블럭(17)의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 이동핑거(23)와, 상기 고정핑거(27)의 단부와 상기 이동핑거(23)의 단부가 각각 회전가능하도록 연결되고, 비드와이어(18)를 감겨지는 오목부를 가지는 복수의 비드와인딩블럭(20)와, 상기 이동블럭(17)을 이동시키고, 상기 와인더축(21)을 회전시키는 와인더구동부(22)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 상기 이동블럭(17)의 이동에 의해 복수의 비드와인딩블럭(20)이 이루는 직경이 달라지게 된다. 좀 더 상술하면, 상기 이동블럭(17)이 상기 고정핑거(27)의 고정된 부분에 접근하도록 이동하면, 상기 이동핑거(23)와 상기 고정핑거(27)가 서로 가까워지면서 상기 비드와인딩블럭(20)이 상기 와인더축(21)의 표면으로부터 멀어져 상기 비드와인딩블럭(20)이 차지하는 전체적인 직경이 커지게 된다. 반대로, 상기 이동블럭(17)이 상기 고정핑거(27)의 고정된 부분에서 멀어지면, 상기 이동핑거(23)와 상기 고정핑거(27)가 서로 멀어지면서 상기 비드와인딩블럭(20)이 상기 와인더축(21)의 표면으로부터 가까워져 상기 비드와인딩블럭(20)이 차지하는 전체적인 직경이 작아지게 된다. 즉, 상기 이동핑거(23)와 상기 고정핑거(27)는 우산살과 같은 동작을 가지게 된다.

상기 제어부는, 상기 이송모터(12), 상기 와이어구동부(22), 및 상기 가이드이송부(15)를 제어할 수 있으며, 외부에서 수치를 입력받는 입력부(미도시)를 가져서 제작될 비드반제품의 규격을 입력할 수 있다. 이에 따라서,상기 제어부는 상기 그리퍼(16)의 위치를 보정하게 된다.

본 발명에 따른 타이어 비드반제품 제조장치(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 타이어 비드반제품 제조장치(100)의 작동모습에 대하여 설명한다.

도 1 내지 도 3은 상대적으로 큰 비드반제품(18)을 제조하는 과정을 도시하고, 도 4 내지 도 6은 상대적으로 작은 비드반제품(18)을 제조하는 과정을 도시한다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 대해서만 설명하고, 도 4 내지 도 6에 대해서는 설명을 생략한다.

먼저, 도 3과 같은 상태(비드반제품(18)이 아직 제조하지 않았다고 가정)에서, 상기 핑거블럭(17)을 이동하여 제조하고자 하는 비드반제품(18)의 직경이 되도록 조절한다.

그리고, 상기 와인더축(21)을 회전시키면서, 도시되지 않은 비드와이어 서비서로부터 공급되는 비드와이어를 감아서 비드반제품(18)을 완성한다. 이 상태에서 상기 가이드이송부(15)에 의해 상기 그리퍼(16)가 상기 비드반제품(18)을 파지할 수 있도록 상기 비드반제품(18)의 직경방향 중 바닥면에 수평한 방향으로 상기 그리퍼(16)가 위치하도록 한다. 따라서, 상기 가이드이송부(15)에 의해 움직이는 동안 한쌍의 그리퍼(16)의 간격은 상기 비드반제품(18)의 직경보다 넓게 위치한다.

그리고, 도 1과 같이 상기 그리퍼(16)가 상기 비드반제품(18)에 접근하여 비드반제품(18)을 파지한다.

다음으로, 도 2와 같이 상기 핑거블럭(17)이 이동하여 상기 비드와인딩블럭(20)이 상기 비드반제품(18)에서 이격되도록 축경시킨다.

이후, 도 3과 같이 상기 그리퍼(16)가 상기 비드반제품(18)을 파지한 상태로 상기 가이드이송부(15)에 의해 이송하여 비드반제품(18)을 이송하게 된다.

상기 그리퍼(16)에 파지된 비드반제품(18)은 다음공정으로 이동하여 그린타이어를 제작하면서 사용된다.

위와 같은 공정을 반복하면서 비드반제품(18)을 제작한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 그리퍼실린더 11: 지지대
12: 이송모터 13: 이송스크류
14: 프레임 15: 가이드이송부
16: 그리퍼 17: 핑거블록
18: 비드반제품 19: 메인가이드
20: 비드와인딩블럭 21: 와인더축
22: 와이어구동부 23: 이동핑거
24: 새들 25: 작동암
26: 와인더암 27: 고정핑거
100: 타이어 비드반제품 제조장치 102: 비드와인더
104: 비드반제품 인출장치

Claims (3)

1. 공급되는 비드와이어를 회전을 통해 감아 비드완제품을 형성하는 비드와인더와, 상기 비드와인더(에서 완성된 비드반제품을 취출하는 비드반제품 인출장치와, 상기 비드와인더 및 상기 비드반체품 인출장치를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 비드 반제품 인출장치는,
   기초를 이루는 프레임;
   상기 프레임에 수평방향으로 이동가능하도록 설치되는 메인가이드;
   상기 메인가이드에 설치되어 상기 메인가이드에 상기 메인가이드의 이동방향에 수직한 방향으로 이동가능한 그리퍼이송부;
   상기 그리퍼이송부에 설치되어 비드반제품을 파지하는 한쌍의 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 비드반제품 제조장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 그리퍼 이송부는,
   상기 메인가이드의 길이방향에 일직선상에 설치되고 이송모터에 의해 각각 회전하는 한쌍의 이송스크류;
   상기 이송스크류에 나합되어 상기 이송스크류를 타고 움직일 수 있는 한쌍의 새들; 및
   상기 새들에 각각 연결되고, 상기 그리퍼가 단부에 설치되는 작동암을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 비드반제품 제조장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 비드와인더는,
   상기 프레임에 고정되는 와인더암;
   상기 와인더암에 회전가능하도록 설치되는 와인더축;
   상기 와인더축의 일단부에 설치되고, 상기 와인더축의 길이방향으로 이동가능한 핑거블럭;
   상기 와인더축에 방사상으로 상기 와인더축의 표면에서 상기 와인더축의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 고정핑거;
   상기 핑거블럭에 방사상으로 상기 핑거블럭의 표면에서 상기 핑거블럭의 접선방향을 회전축으로 하여 회전가능하게 배치되는 복수의 이동핑거;
   상기 고정핑거의 단부와 상기 이동핑거의 단부가 각각 회전가능하도록 연결되고, 비드와이어를 감겨지는 오목부를 가지는 복수의 비드와인딩블럭; 및
   상기 이동블럭을 이동시키고, 상기 와인더축을 회전시키는 와인더구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 비드반제품 제조장치.

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