KR20160090410A - Laser cleaning apparatus for removing scrap of mold - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어 및 타이어 튜브와 같이 토러스(torus) 형태의 물품을 제조하기 위한 금형의 표면에 묻어 있는 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser cleaning apparatus, and more particularly, to a laser cleaning apparatus for removing scrap on a surface of a mold for manufacturing a torus type article such as a tire and a tire tube.
레이저 세정은 고에너지 펄스 레이저를 이용하여, 피세정체의 표면에 묻어 있는 스크랩을 제거하는 건식 세정 기술이다. 레이저 세정은 상온, 상압의 조건에서 동작할 수 있고, 다양한 레이저를 기반으로 하며, 인시츄(in-situ) 분석을 통하여 세정 공정을 정밀하게 수행할 수 있다. 또한, 레이저의 정밀도와 광학 시스템의 제어 기술을 활용하여 온라인으로 제어가 가능하고, 세정 공정을 자동화할 수도 있다. 또한, 레이저 파장 또는 에너지를 변화시켜, 다양한 종류의 세정 대상물 상에 있는 여러 형태의 오염물질을 손쉽게 세정할 수 있다. 레이저 세정은 문화재 복원, 항공기 표면의 페인트 제거, 금형의 녹 제거 등으로 다방면의 산업분야의 세정 작업에 유용하게 이용되고 있다.Laser cleaning is a dry cleaning technique that removes scrap from the surface of the body using a high energy pulse laser. Laser cleaning can operate at normal temperature and pressure, is based on various lasers, and can be precisely performed through in-situ analysis. In addition, it can be controlled online by utilizing the precision of the laser and the optical system control technology, and the cleaning process can be automated. In addition, by changing the laser wavelength or energy, various types of contaminants on various types of objects to be cleaned can be easily cleaned. Laser cleaning is useful for cleaning of various industrial fields by restoration of cultural properties, removal of paint on aircraft surface, and removal of rust of mold.
한편, 타이어 및 타이어 튜브의 생산에 사용하는 금형은 잔존하는 고무 부스러기 및 이물질 등이 주기적으로 제거되고 있다. 타이어 및 타이어 튜브 금형의 경우, 금형 표면이 곡면으로 패여 있어서. 일반적인 기구 방식의 세정 공정을 적용하면 불량이 많이 발생한다. 샌드블라스팅(sand blasting)도 사용되고 있으나, 소음과 분진과 같은 환경 위험요소가 있고, 금형의 마모가 일어나며, 품질의 훼손이 일어날 수 있다. 이에 따라, 상기 금형 안의 잔존 부스러기 및 이물질의 제거는 주로 샌드페이퍼(sand paper)와 브러쉬(brush) 등에 의한 수작업에 의존하고 있다. On the other hand, the molds used in the production of the tire and the tire tube are periodically removed from the remaining rubber debris and foreign matter. In the case of tire and tire tube molds, the mold surface is curved. If a cleaning process of a general mechanism type is applied, many defects occur. Sand blasting is also used, but there are environmental hazards such as noise and dust, mold wear, and quality deterioration can occur. Accordingly, the removal of the residual debris and the foreign substances in the mold mainly depends on manual work such as sand paper and brush.
한편, 타이어 튜브 포밍(forming) 및 가황(curing) 공정에서, 금형의 표면 상태는 제품의 품질 및 생산성에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 200개 이상의 튜브를 처리한 후에는 그 표면을 세정하는 것을 표준 공정으로 하고 있다. 하지만, 대부분 설비가 수톤 이상의 대형 프레스이고, 구조적인 특징으로 인하여 결합과 분리를 자주해야 하는 공정이다. 또한, 세정 작업을 할 때, 고온의 작업 환경으로 인해 작업자들이 안전사고에 항상 노출되어 있다. On the other hand, in the tire tube forming and curing processes, the surface condition of the mold greatly affects the quality and productivity of the product. Generally, after 200 or more tubes are treated, the surface is cleaned as a standard process. However, most facilities are large presses of more than a few tons, and due to their structural characteristics, it is a process that frequently needs to be combined and separated. In addition, workers are always exposed to safety accidents due to the high temperature working environment when cleaning.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 곡면으로 패여 있는 금형 표면의 스크랩을 완전하게 제거하고, 소음과 분진과 같은 환경 위험요소가 없으며, 금형의 마모가 일어나지 않고, 품질의 훼손 및 안전사고를 방지할 수 있는 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치를 제공하는 데 있다. A problem to be solved by the present invention is to completely remove scrap on the surface of a mold which is curved and to prevent environmental damage such as noise and dust and to prevent wear of the mold, And to provide a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치는 금형의 곡면 트렌치 상에 놓이며, 상기 트렌치 내에 잔존하는 스크랩을 제거하기 위한 장치에 있어서, 레이저 빔을 조사하는 빔 조사기와, 상기 빔 조사기를 탑재하는 지지판 및 상기 지지판에 고정되며 상기 빔 조사기 및 상기 지지판을 상기 트렌치를 따라 이동시키는 구동부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing scrap remaining on a curved surface trench of a mold, the apparatus comprising: a beam irradiator for irradiating a laser beam; A support plate for mounting the beam irradiator, and a driving unit fixed to the support plate and moving the beam irradiator and the support plate along the trench.
본 발명의 장치에 있어서, 상기 금형은 타이어 또는 타이어 튜브를 제작하기 위한 것일 수 있다. 상기 레이저 빔은 스폿(spot) 형상 또는 라인(line) 형상일 수 있다. 상기 레이저 빔은 상기 트렌치의 폭 방향을 따라 조사된다. 상기 세정장치는 상기 트렌치를 따라 시계 방향 또는 반시계 방향 중의 하나의 방향으로 움직일 수 있고, 연속적 또는 단속적 중의 하나의 방식으로 움직일 수 있으며, 직진 또는 후진 중의 하나의 방향으로 움직일 수 있다. 는 것을 특징으로 하는 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치.In the apparatus of the present invention, the mold may be for producing a tire or a tire tube. The laser beam may be in the form of a spot or a line. The laser beam is irradiated along the width direction of the trench. The cleaning device can move in one of the clockwise or counterclockwise directions along the trench, move in one of continuous or intermittent manner, and can move in one of the forward or reverse directions. Wherein the scraping of the metal scrap is carried out by a laser beam.
본 발명의 바람직한 장치에 있어서, 상기 빔 조사기는 레이저 빔을 발생하는 빔 발생기, 상기 레이저 빔을 반사시키는 미러 및 상기 레이저 빔의 방향을 전환하는 프리즘을 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리즘은 회전한다. In a preferred embodiment of the present invention, the beam irradiator may include a beam generator for generating a laser beam, a mirror for reflecting the laser beam, and a prism for changing the direction of the laser beam. At this time, the prism rotates.
바람직한 본 발명의 장치에 있어서, 상기 구동부의 양측은 상기 구동부의 움직임을 상기 트렌치로 제한하는 가이드부를 포함할 수 있다. 상기 가이드부는 상기 금형의 상면과 접촉하는 상면 가이드부 및 상기 금형의 측면과 접촉하는 측면 가이드부로 이루어질 수 있다. 상기 상면 가이드부 및 상기 측면 가이드부는 상기 구동부의 동작에 의해 수동적으로 움직이는 가이드롤러를 각각 포함할 수 있다. 또한, 상기 레이저 빔은 격벽 사이를 통과하며, 상기 격벽에는 양압을 발생시키는 양압발생기가 부착될 수 있다. 상기 격벽에는 이물질을 흡입하여 배출하는 배기부가 더 배치될 수 있다.In the apparatus of the present invention, both sides of the driving unit may include a guide unit for limiting movement of the driving unit to the trench. The guide portion may include a top surface guide portion contacting the top surface of the mold and a side surface guide portion contacting the side surface of the mold. The top surface guide portion and the side surface guide portion may each include a guide roller that is manually moved by the operation of the driving portion. In addition, the laser beam passes between the barrier ribs, and a positive pressure generator for generating positive pressure may be attached to the barrier ribs. The partition may further include an exhaust unit for sucking and discharging foreign matter.
본 발명의 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치에 의하면, 레이저 세정 방식을 활용하는 장치로 금형의 스크랩을 제거함으로써, 곡면으로 패인 금형 표면의 스크랩을 완전하게 제거하고, 소음과 분진과 같은 환경 위험요소가 없으며, 금형의 마모가 일어나지 않고, 품질의 훼손 및 안전사고를 방지할 수 있다. 특히, 가이드부에 의해 구동바퀴가 트렌치로만 움직일 수 있도록 하여, 세정을 효과적으로 수행할 수 있다. According to the laser cleaning apparatus for removing the scrap of the mold of the present invention, the scrap of the mold is completely removed by removing the scrap of the mold by the apparatus utilizing the laser cleaning method, and the scrap of the mold surface is completely removed, There is no risk, the mold is not worn out, and quality damage and safety accidents can be prevented. In particular, the guide portion can move the driving wheel only to the trench, thereby effectively performing cleaning.
도 1은 본 발명에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치가 적용되는 금형을 표현한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치에 탑재된 빔 조사기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치에 의해 금형을 세정하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view showing a mold to which a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold according to the present invention is applied.
2 is a perspective view showing a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold according to the present invention.
3 is a perspective view for explaining a beam irradiator mounted in a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold according to the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
5 is a perspective view for explaining a process of cleaning a mold by a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.
본 발명의 실시예는 레이저 세정 방식을 활용하는 장치로 금형의 스크랩을 제거함으로써, 곡면으로 패인 금형 표면의 스크랩을 완전하게 제거하고, 소음과 분진과 같은 환경 위험요소가 없으며, 금형의 마모가 일어나지 않고, 품질의 훼손 및 안전사고를 방지할 수 있는 세정장치를 제시한다. 이를 위해, 레이저 세정 방식을 활용하는 세정장치의 구조 및 기능에 대하여 상세하게 살펴하기로 한다. 또한, 상기 장치에 의해 금형에 잔존하는 스크랩을 제거하는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다. 금형에 잔존하는 스크랩에 고에너지 펄스 레이저를 조사하면, 레이저의 응발(ablation), 레이저 음향 효과 및 레이저 충격파 효과 등으로 통칭되는 메커니즘을 통하여 그 오염물질이 표면에서 제거된다.The embodiment of the present invention is an apparatus using a laser cleaning method to remove scrap of a mold by completely removing scrap on the surface of a mold with a curved surface and there is no environmental risk factors such as noise and dust, And a cleaning device capable of preventing quality damage and safety accidents is proposed. To this end, the structure and function of the cleaning apparatus utilizing the laser cleaning method will be described in detail. The process of removing the scrap remaining on the mold by the apparatus will be described in detail. When the scrap remaining in the mold is irradiated with a high energy pulse laser, the contaminants are removed from the surface through a mechanism commonly referred to as ablation of the laser, laser acoustic effect, and laser shock wave effect.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치가 적용되는 금형을 표현한 사시도이다. 본래의 금형(M)은 서로 짝은 이루어 토러스 형태의 물품을 제작하는 것이지만, 여기서는 금형(M) 중의 하나를 도시한 것이다.1 is a perspective view showing a mold to which a laser cleaning apparatus for removing scrap of a mold according to an embodiment of the present invention is applied. The original molds M are made by pairing to form a torus type article, but here one of the molds M is shown.
도 1에 의하면, 토러스 형태의 물품을 제조하는 하기 위하여, 금형(M)은 곡면으로 패인 트렌치(c)를 포함한다. 곡면 트렌치(c)는 타이어 및 타이어 튜브 등과 같이 토러스 형태의 물품의 형상에 부합된다. 트렌치(c)는 원주 방향으로 연장되면서 폐곡면을 이룬다. 금형(M)이 곡면의 트렌치(c)를 가지기 때문에, 트렌치(c)의 둘레를 따라 양측에는 두 개의 턱(Ti, To)을 생긴다. 이때, 두 개의 턱(Ti, To)에서, 곡면을 벗어나 평활한 면을 이루는 부분은 상면이라고 하고, 상면에 접하며 트렌치(c)에 속하는 부분을 측면이라고 한다. 한편, 본 발명의 금형(M)은 토러스(torus) 형태의 물품을 제조하기 위한 것으로, 본 발명의 범주 내에서 타이어 및 타이어 튜브 이외의 다른 물품에도 적용될 수 있다. Referring to Fig. 1, in order to manufacture a torus type article, the mold M includes a trench c that is curved. The curved trench (c) corresponds to the shape of the torus shaped article, such as the tire and the tire tube. The trench (c) extends in the circumferential direction to form a closed curved surface. Since the mold M has a curved surface trench c, two tangs Ti and To are formed on both sides along the circumference of the trench c. At this time, in the two jaws (Ti, To), the portion forming a smooth surface off the curved surface is referred to as the upper surface, and the portion of the trench (c) On the other hand, the mold M of the present invention is for producing a torus-shaped article and can be applied to articles other than the tire and the tire tube within the scope of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치(100)를 나타내는 사시도이다. 여기서는, 세정장치(100)의 주요 특징을 중심으로 살펴보기로 하며, 본 발명의 범주 내에서 다른 부가적인 요소가 더 추가될 수 있다. 이때, 금형(M)은 도 1을 참조하기로 한다. 2 is a perspective view showing a
도 2를 참조하면, 본 발명의 세정장치(100)는 크게 레이저 빔을 조사하는 부분 및 세정장치(100)를 구동하는 부분으로 구분될 수 있다. 레이저 빔을 조사하는 부분은 빔 조사기(40)로 표현되었으며, 이에 대해서는 이하의 도 3 및 도 4에서 상세하게 설명하기로 한다. 빔 조사기(40) 및 세정장치(100)를 구동하는 부분은 지지판(10)에 탑재된다. 지지판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 판 형태로 양단이 돌출되어 있을 수 있다. 지지판(10)은 본 발명의 기술적인 사상이 허용하는 범위 내에서 다른 형태를 가질 수 있다. 지지판(10)은 금속이나 플라스틱 등으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 홈과 부가적인 요소를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
세정장치(100)를 구동하는 부분은 동력을 발생하는 부분, 동력을 전달하는 부분 및 동력을 전달받아서 구동하는 부분으로 구성된다. 상기 동력을 전달하는 부분은 모터(14), 모터 전원단자(16) 및 모터 브라켓(18)을 포함한다. 모터(14)는 직류 및 교류 전원으로 작동하는 것을 모두 포함하며, 통상의 모터(14)를 적용할 수 있다. 모터 전원단자(16)에는 모터(14)에 전원을 공급하기 위한 케이블이 접속된다. 모터 브라켓(18)은 모터(14)를 고정하고, 상기 동력을 전달하는 부분을 지지한다. The portion for driving the
상기 동력을 전달하는 부분은 모터 풀리(pulley; 20) 및 동력전달부(22)를 포함하여 이루어진다. 모터 풀리(20)는 모터 브라켓(18)에 결합되고, 모터(14)에 의해 회전한다. 동력전달부(22)는 벨트나 체인과 같은 것으로, 모터 풀리(20)에 연결되며, 구동부(28)에 회전력을 전달한다. 실질적으로, 체인은 풀리 대신에 기어를 사용하나, 여기서는 모두 풀리로 통칭하기로 한다. 도면에서는 표현되지는 않았지만, 구동부(28)에는 동력전달부(22)의 동력을 수용하는 별도의 풀리(pulley)가 부착된다. 본 발명의 실시예에서는 동력을 전달하는 방식으로 벨트나 체인을 예를 들어 설명하였으나, 기어 구조체를 사용하여 전달할 수도 있다. 즉, 여기서 제시한 것은 동력을 전달하는 하나의 사례에 불과하다. The power transmitting portion includes a motor pulley (20) and a power transmitting portion (22). The
상기 동력을 발생하고 전달하는 부분은 섀시(12)에 장착된다. 섀시(12)는 모터(14), 모터 풀리(20), 동력전달부(22)를 탑재하거나 수용한다. 도면에서, 모터(14)는 섀시(12)의 외측 상면에 탑재되고, 구동부(28)에 부착된 상기 별도의 풀리는 섀시(12)의 내측에 존재한다. 섀시(12)는 동력전달부(22)의 벨트나 체인이 통과할 수 있는 관통홀(13)을 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 섀시(12)의 구조 및 섀시(12)에 수용된 각종 구성요소의 배치는 도시된 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모터(14)는 섀시(12)의 내측면에 탑재될 수 있다. 이렇게 되면, 섀시(12)에 탑재되거나 수용되는 상기 구성요소의 배치가 달라질 수 있다. The portion for generating and transmitting the power is mounted on the
모터(14)의 동력을 전달받아서 움직이는 부분은 구동부(28) 및 구동부(28)의 이동을 안내하는 가이드부(24, 26)로 이루어진다. 구동부(28)는 모터(14)의 동력으로 동작한다. 구동부(28)는 회전하면서 움직일 수 있는 적어도 하나의 구동바퀴(28a) 및 구동바퀴(28a)가 이탈하지 않도록 지지하는 구동바퀴 지지부(28b)로 구성된다. 구동바퀴(28a)의 이동속도는 모터(14)의 회전수에 의해 좌우된다. 이에 따라, 구동바퀴(28a)의 이동속도를 조절하는 별도의 수단을 부가할 수 있다. 구동바퀴(28a)의 크기 및 개수는 본 발명의 세정장치(100)가 적용되는 환경에 따라 달라질 수 있다. The portion of the
한편, 토러스 형태의 물품을 제조하는 금형(M)은 토러스 형태에 부합하도록 곡면으로 패여 있다. 구동바퀴(28a)는 두 개의 턱(Ti, To)의 상면을 따라 이동한다. 구동바퀴(28a)는 두 개의 턱(Ti, To)의 상면에 모두 운행되므로, 지지판(10)의 양측에 설치되는 것이 좋다. 이때, 구동바퀴(28a) 중의 하나가 모터(14)의 동력을 전달받을 수 있다. 경우에 따라, 도시되지는 않았지만, 구동부(28)는 구동바퀴(28a)가 지지판(10)의 외부로 벗어나는 정도를 조절하는 별도의 수단을 갖출 수 있다. 다시 말해, 구동바퀴(28a) 사이의 간격을 조절하는 수단을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 토러스의 직경이 크다면, 상기 수단을 이용하여, 구동바퀴(28a) 사이의 간격을 크게 할 수 있다. On the other hand, the mold M for manufacturing the torus type article is curved to conform to the torus shape. The
가이드부(24, 26)는 구동부(28)의 양 측에 위치하는 것이 바람직하며, 각각은 지지판(10)의 모퉁이(corner) 근처에 설치되는 것이 좋다. 가이드부(24)는 금형(M)의 상면을 따라 움직이는 상면 가이드부(24) 및 측면을 따라 움직이는 측면 가이드부(26)로 구분된다. 가이드부(24, 26)는 모터(14)의 동력을 직접 사용하지 않고, 구동부(28)에 의해 수동적으로 움직인다. 가이드부(24, 26)는 다양한 방식으로 구현될 수 있으나, 여기서는 가이드롤러(24c, 26c)를 적용한 사례를 들었다. The
상면 가이드부(24)는 지지판(10)에 고정되며, 상면 가이드부(24)를 지지하는 역할을 하는 제1 가이드 지지대(24a)를 포함한다. 제1 가이드 지지대(24a)는 상면 가이드롤러(24c)가 부착된 제1 롤러 지지대(24b)와 결합된다. 상면 가이드롤러(24c)는 적어도 하나로 이루어지며, 금형(M)의 상면에 접촉한다. 이와 유사하게, 측면 가이드부(26)는 지지판(10)에 고정되며, 측면 가이드부(26)를 지지하는 역할을 하는 제2 가이드 지지대(26a)를 포함한다. 제2 가이드 지지대(26a)는 측면 가이드롤러(26c)가 부착된 제2 롤러 지지대(26b)와 결합된다. 측면 가이드롤러(26c)는 적어도 하나로 이루어지며, 금형(M)의 측면에 접촉한다. 가이드롤러(24c, 26c)는 다양한 재질이 가능하나, 아세탈과 같은 고분자가 바람직하다. 또한, 가이드부(24, 26)는 스프링과 같은 탄성체를 장착하여, 축방향의 텐션을 조절할 수 있다. The upper surface guide
도시되지는 않았지만, 경우에 따라, 제1 가이드 지지대(24a)에는 상면 가이드(24)가 지지판(10)의 외부로 돌출되는 정도를 조절하는 별도의 수단이 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 토러스의 직경이 크다면, 상기 수단을 이용하여, 상면 가이드부(24) 사이의 간격을 크게 할 수 있다. 가이드부(24, 26)가 존재하는 목적은 구동부(28)가 두 개의 턱(Ti, To)을 벗어나지 않게 하는 것이므로, 본 발명의 범주 내에서 다른 형태의 가이드부도 가능하다고 할 것이다. 예컨대, "ㄱ"자 형태(L shape)로 가이드부를 제작하여, 상기 가이드부가 두 개의 턱(Ti, To)에 걸치도록 할 수 있다. 또한, "ㄱ"자의 꺾인 면 중의 적어도 하나의 면에, 앞에서 설명한 가이드롤러(24c, 26c)와 유사한 가이드롤러를 장착할 수 있다. Although not shown, the
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치(100)에 탑재된 빔 조사기(40)를 설명하기 위한 사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다. 여기서는, 빔 조사기(40)의 주요 특징을 중심으로 설명하기로 하며, 본 발명의 범주 내에서 다른 부가적인 요소가 더 추가될 수 있다. 이때, 금형(M)은 도 1을 참조하기로 한다. 3 is a perspective view for explaining a
도 3 및 도 4에 따르면, 레이저 빔은 빔 발생기(42)에서 방출되어, 미러(48)에서 반사되어, 프리즘(60)을 거쳐 금형(M)을 향한다. 빔 발생기(42)는 경통(41)에 설치되어 있으며, 금형(M)에 존재하는 스크랩을 충분하게 응발(ablation)시킬 수 있는 정도로 고에너지의 펄스 레이저를 발생시킨다. 여기서, 응발이란 열팽창률 차이에 따른 응력에 의한 효과, 광화학반응, 가해진 열에너지에 의한 증발 효과 등의 다양한 메커니즘이 포함된다. 실질적으로, 상기 레이저 응발 이외에도 레이저 음향 효과 및 레이저 충격파 효과 등으로 통칭되는 메커니즘이 작용한다. 이와 같이, 레이저를 이용하면 금형(M) 표면에 있는 유기물이나 산화물 등과 같은 스크랩을 쉽게 제거할 수 있다. 특히, 타이어 및 타이어 튜브를 제작하는 금형(M)에는 고분자 물질의 스크랩을 많이 함유한다.3 and 4, the laser beam is emitted from the
빔 발생기(42) 및 미러(48) 사이에는 레이저 빔은 형태를 조절하는 집속렌즈(46)가 배치되어 있다. 집속렌즈(46)는 레이저 빔을 집속하기 위한 것으로, 다양한 형태의 렌즈 구조체가 적용될 수 있다. 도면에서는 곡률이 다른 두 개의 실린더 형태(46a, 46b)의 집속렌즈(46)를 예시하였다. 참조부호 44는 실린더(46a)를 내장하기 위한 케이스이다. 그런데, 집속렌즈(46)는 앞에서 제시된 렌즈 구조체 이외에도 다른 형태의 렌즈 구조체를 적용할 수 있다. 예를 들어, 원추형 또는 역원추형의 렌즈 구조체, 세 개 이상의 실린더 형태의 렌즈에 푸리에 렌즈를 적용한 렌즈 구조체, 복수개의 비구면 마이크로 렌즈 구조체 등이 있다. 집속렌즈(46)를 거친 레이저 빔은 스폿(spot) 형상 또는 라인(line) 형상일 수 있다. 이는 본 발명의 세정장치(100)에 적용되는 용도를 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.Between the
집속렌즈(46)를 포함하는 렌즈 구조체는 렌즈를 수용하는 렌즈 브라켓(43)에 내장된다. 렌즈 브라켓(43)에는 집속렌즈(46)의 초점거리를 조절하는 거리 조절나사(도시되지 않음)를 삽입하는 나사 삽입홀(45)이 형성되어 있다. 나사 삽입홀(45)에 거리 조절나사를 삽입하여, 집속렌즈(46)의 초점을 조절할 수 있다. 집속렌즈(46)를 거친 레이저 빔은 미러(48)에 반사되어 경통(47)을 관통하여 프리즘(60)을 향한다. 미러(48)는 미러 마운트(49)에 탑재되어 있다. 미러 마운트(49)에 의한 미러(48)의 각도는 미러 조절나사(50)에 의해 조절된다. 미러 마운트(49)는 마운트 고정부(51)를 이용하여 미러 고정부(52)에 고정된다. 이때, 미러 마운트(49), 경통(47) 등은 하부 케이스(53)에 내장된다. The lens structure including the focusing
프리즘(60)은 레이저 빔의 방향을 전환시킨다. 프리즘(60)은 프리즘 브라켓(62)에 삽입되어 고정되며, 프리즘 브라켓(62)은 모터(64)에 의해 회전한다. 즉, 모터(64)는 프리즘(60)을 회전시키는 회전력을 부여한다. 프리즘 브라켓(62)은 모터(64)에 연결된 브라켓 홀더(63)에 결합된다. 브라켓 홀더(63)는 모터 홀더 케이스(66)에 수용된다. 모터(64)는 전원선(65)에 의해 전원을 공급받는다. 프리즘(60)의 앞쪽에는 회전하는 회전경통(61)이 위치한다. 프리즘 브라켓(62)과 회전경통(61) 사이에는 미세한 슬릿(67)이 형성되어, 레이저 빔은 슬릿(67)을 통과한다. 프리즘(60)이 회전하면, 레이저 빔은 트렌치(c)의 폭 방향을 따라 조사되며, 필요한 경우 상기 폭 방향으로 왕복한다. 이에 따라, 폭 방향으로 왕복하는 레이저 빔은 트렌치(c) 전면에 묻어 있는 스크랩을 제거할 수 있다. The
슬릿(67)을 통과한 레이저 빔은 일정한 간격만큼 떨어져 배치된 두 개의 격벽(68) 사이를 지난다. 두 개의 격벽(68)은 하부 케이스(53)의 외측으로 돌출되어 있다. 두 개의 격벽(68)이 돌출되는 정도는 트렌치(c)의 크기 및 형상을 고려하여 결정될 수 있다. 두 개의 격벽(68)의 끝부분은 트렌치(c)의 형상에 부응하여, 라운딩될 수 있다. 두 개의 격벽(68) 사이의 공간은 굳이 이에 한정되는 것은 아니지만, 측면 방향이 개방되어 있을 수 있다. The laser beam passing through the
한편, 본 발명의 실시예에 의한 세정장치(100)는 두 개의 격벽(68) 사이로 침투한 이물질이 프리즘(60), 회전경통 등을 포함한 빔 조사기의 손상시키는 것을 방지하기 위하여, 양압을 형성할 수 있다. 양압은 기준 기압(예, 대기압)보다 높은 압력을 말한다. 상기 양압은 건조된 공기를 상기 격벽(68) 사이에 주입하여 이룰 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 세정장치(100)는 양압발생기(70), 양압통로(72) 및 양압 케이스(71)를 포함하고, 양압 케이스(71)는 양압발생기(70)를 지지하고 양압통로(72)를 형성한다. 양압통로(72)로 건조한 공기를 불어 넣으면, 공기의 밀도가 높아져 양압이 형성된다. 형성된 양압은 격벽(68) 외부의 이물질이 격벽(68) 내부로 침투되어 프리즘(60)이 혼탁해지는 것을 차단한다.Meanwhile, in the
더불어, 양압 케이스(71)의 하부에는 격벽(68)의 일측에 수직하게, 급속 배기부(73)를 설치할 수 있다. 배기부(73)는 격벽(68) 외부의 이물질을 흡입하여, 상기 이물질이 격벽(68) 내부로 침투되는 것을 방지한다. 상기 이물질은 레이저 응발에 의한 가스, 비산물질 등이 있다. 본 발명의 실시예에 의한 세정장치(100)는 빔 조사기(40)의 위치를 조절하기 위한 X축, Y축, Z축 스테이지(81)를 사용한다. 스테이지(81)는 이를 감싸고 있는 스테이지 케이스(80)에 내장된다. 스테이지(81)는 하부 케이스(53)의 상측에 배치되는 것이 좋다. In addition, the
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치(100)에 의해 금형(M)을 세정하는 과정을 설명하기 위한 사시도이다. 여기서, 금형(M)은 도 1을 참조하고, 세정장치(100)는 도 2 내지 도 4를 참조하기로 한다.5 is a perspective view for explaining a process of cleaning a mold M by a
도 5에 의하면, 본 발명의 세정장치(100)는 금형(M)의 트렌치(c) 상에 놓인다. 구체적으로, 구동부(28)의 구동바퀴(28a) 및 상면 가이드부(24)의 상면 가이드롤러(24c)는 두 개의 턱(Ti, To)의 상면에 놓이고, 측면 가이드부(26)의 측면 가이드롤러(26c)는 두 개의 턱(Ti, To)의 측면에 접하게 한다. 세정을 위하여, 모터(14)를 가동하여 구동바퀴(28a)를 동작시키고, 모터(64)를 가동시켜 프리즘(60)을 회전시킨다. 구동바퀴(28a)가 동작하면, 세정장치(100)는 금형(M)의 원주면을 따라 회전한다. 이때, 세정장치(100)는 시계 방향 또는 반시계 방향, 연속적 또는 단속으로 회전할 수 있고, 전진 또는 후진을 자유롭게 할 수 있다. 이와 같은 구동바퀴(28a)의 동작은 별도의 제어부(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다. According to Fig. 5, the
상면 및 측면 가이드부(24, 26)는 구동바퀴(28a)가 궤도를 벗어나지 않도록 유도한다. 가이드부(24, 26)에 의해, 본 발명의 세정장치(100)는 트렌치(c) 내에만 존재하는 스크랩을 제거할 수 있다. 즉, 가이드부(24, 26)는 구동바퀴(28a)가 트렌치(c)의 중심을 유지하면서 이동하도록 한다. 가이드부(24, 26)는 구동바퀴(28a)에 의해 움직이므로, 시계 방향 또는 반시계 방향, 연속적 또는 단속으로 회전할 수 있고, 전진 또는 후진을 자유롭게 할 수 있다. 또한, 가이드부(24, 26)는 내부에 장착된 스프링과 같은 탄성체에 의해, 축방향의 텐션을 유지할 수 있다. The upper and
한편, 본 발명의 세정장치(100)는 레이저 빔에 의해 스크랩이 제거되면서 발생하는 오염물질을 흡입하는 흡입장치(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 이러한 흡입장치는 세정장치(100)에 부착할 수도 있지만, 세정장치(100)와는 별도로 설치될 수 있다. 바람직하게는 세정장치(100)의 모터(14)에 연계되어 장착되는 것이 좋다. 또한, 스크랩의 종류 및 상태, 세정의 목적 등에 따라, 아르곤(Ar), 질소(N2)와 같은 불활성 가스 또는 산소(O2)와 같은 활성가스를 투입하여 세정 효과를 높일 수 있다. Meanwhile, the
이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is possible.
100; 세정장치 10; 지지판
12; 섀시 14, 64; 모터
16; 모터 전원단자 18; 모터 브라켓
20; 모터 풀리 22; 동력전달부
24, 26; 가이드부
24a, 26a; 제1 및 제2 가이드 지지대
24b, 26b; 제1 및 제2 롤러 지지대
24c, 26c; 제1 및 제2 가이드롤러
28; 구동부
28a; 구동바퀴 28b; 구동바퀴 지지부
40; 빔 조사기
41, 47; 경통
42; 빔 발생기 43; 렌즈 브라켓
45; 나사 삽입홀 46; 집속렌즈
48; 미러 49; 미러 마운트
50; 미러 조절나사 51; 마운트 고정부
52; 미러 고정부 53; 하부 케이스
60; 프리즘 61; 회전경통
62; 프리즘 브라켓 63; 프리즘 브라켓 홀더
66; 모터 홀더 케이스 67; 슬릿
68; 격벽 70; 양압발생기
71; 양압 케이스 72; 양압통로
73; 배기부 80; 스테이지 케이스
81; X축, Y축, Z축 스테이지 100; A
12;
16;
20;
24, 26; Guide portion
24a, 26a; The first and second guide supports
24b, 26b; The first and second roller supports
24c, 26c; The first and second guide rollers
28; The driving unit
28a; A
40; Beam irradiator
41, 47; Barrel
42; A
45; A
48;
50;
52; Mirror fixing 53; The lower case
60;
62;
66;
68; A
71;
73; An
81; X-axis, Y-axis, and Z-axis stages
Claims (12)
레이저 빔을 조사하는 빔 조사기;
상기 빔 조사기를 탑재하는 지지판; 및
상기 지지판에 고정되며, 상기 빔 조사기 및 상기 지지판을 상기 트렌치를 따라 이동시키는 구동부를 포함하는 금형의 스크랩을 제거하기 위한 레이저 세정장치.An apparatus for removing scrap remaining on a curved surface trench of a mold, said scrap remaining in said trench,
A beam irradiator for irradiating a laser beam;
A support plate for mounting the beam irradiator; And
And a driving unit fixed to the support plate and moving the beam irradiator and the support plate along the trench.
The laser cleaning apparatus of claim 1, further comprising an exhaust unit capable of discharging gas or scattered material of the deposited material to the partition wall.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210039345A1 (en) * | 2018-02-09 | 2021-02-11 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Cleaning Device and Method for Cleaning Vulcanization Mold |
KR102349505B1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-01-10 | 주식회사 티앤에스테크 | Apparatus for transfering of laser blasting |
CN115190697A (en) * | 2022-07-19 | 2022-10-14 | 常州海弘电子有限公司 | Rapid metallization process for through hole and blind hole of printed circuit board |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1199524A (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Fuji Industries:Kk | Mold cleaning device |
JP2005205833A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Mold cleaning equipment |
JP2008062633A (en) * | 2006-08-09 | 2008-03-21 | Tosei Electro Beam Kk | Cleaning method and cleaning apparatus of mold using laser beam machining, and cleaning apparatus of tire shaping mold |
JP2013220634A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Bridgestone Corp | Tire trimming device and tire trimming method |
-
2015
- 2015-01-21 KR KR1020150009644A patent/KR101661944B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1199524A (en) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Fuji Industries:Kk | Mold cleaning device |
JP2005205833A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Mold cleaning equipment |
JP2008062633A (en) * | 2006-08-09 | 2008-03-21 | Tosei Electro Beam Kk | Cleaning method and cleaning apparatus of mold using laser beam machining, and cleaning apparatus of tire shaping mold |
JP2013220634A (en) * | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Bridgestone Corp | Tire trimming device and tire trimming method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210039345A1 (en) * | 2018-02-09 | 2021-02-11 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Cleaning Device and Method for Cleaning Vulcanization Mold |
US11897218B2 (en) * | 2018-02-09 | 2024-02-13 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Cleaning device and method for cleaning vulcanization mold |
KR102349505B1 (en) * | 2020-10-30 | 2022-01-10 | 주식회사 티앤에스테크 | Apparatus for transfering of laser blasting |
CN115190697A (en) * | 2022-07-19 | 2022-10-14 | 常州海弘电子有限公司 | Rapid metallization process for through hole and blind hole of printed circuit board |
CN115190697B (en) * | 2022-07-19 | 2023-08-08 | 常州海弘电子有限公司 | Quick metallization process for through holes and blind holes of printed circuit board |
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