WO2022085821A1

WO2022085821A1 - 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치

Info

Publication number: WO2022085821A1
Application number: PCT/KR2020/014518
Authority: WO
Inventors: 신문식
Original assignee: (주)레이텍
Priority date: 2020-10-22
Filing date: 2020-10-22
Publication date: 2022-04-28
Also published as: KR102388751B1

Abstract

본 발명은 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 관한 것으로서, 각종 부재를 장착할 수 있도록 형성되고 정면과 후면에는 개구되어 있어 타이어가 인입하거나 배출할 수 있도록 형성된 프레임과, 상기 프레임의 정면 및 후면에 각각 형성되며 상기 타이어를 상기 프레임 내부로 공급시키거나 외부로 배출시키는 이송유닛과, 상기 프레임의 내부에 형성되며 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 타이어를 지지하고 검사위치로 이동시키는 지지유닛과, 상기 지지유닛의 양측에 형성되며 상기 타이어의 외면에 밀착되어 상기 타이어를 회전시키는 회전유닛과, 상기 프레임 내부에 형성되며 상기 회전유닛에 의해 회전되는 상기 타이어의 사이드월에 테라헤르츠파를 조사하여 상기 타이어를 검사하는 검사유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치

본 발명은 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 테라헤르츠파를 타이어 내부에 투과시켜 타이어의 결함유무를 자동으로 검사하기 위한 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 타이어는 휠에 결합되어 차륜을 이루며, 자동차와 같은 이송수단에 장착되어 이송수단을 이동시키는 데에 사용된다.

타이어는 천연고무 및 그 밖의 화학적 첨가물이 배합된 원재료를 이용하여 만들어지며, 전체적으로 검은색 계열의 어두운 색상을 띠고, 탄성이 있어 변형 한도 내에서 적절하게 변형 가능하여 휠에 장착된 후 공기를 주입함으로써 차체를 지지할 수 있게 된다.

타이어는 크게 트레드(Tread), 사이드월(Sidewall), 카카스(Carcass), 벨트(Belt), 비드(Bead), 이너라이너(Inner liner)의 6가지로 구성되어 있으며, 각 구성은 성형공정을 통해 순서대로 적층시켜 생산되고 있다.

이 중 사이드월은 타이어의 측면부에 해당하는 부위로 주행 중 지속적으로 반복되는 수축, 팽창작용을 견디어 내고 습기나 마찰로부터 타이어의 골격인 카카스를 보호하는 역할을 하고 있다.

사이드월의 경우 각 구성을 적층시켜 성형할 때 접착불량에 의해 들뜸이 발생되어 버블(bubble)이 내부에 발생되는 경우가 있으며, 이러한 불량은 타이어의 파손으로 인해 사고로 이어질 수 있는 만큼 제조 과정에서 각별한 주의가 필요하다.

그러나 현재 품질 검사 과정에서 작업자는 타이어의 사이드월 내부를 손으로 만지는 접촉검사를 통해 버블이 있는지 확인하고 있기 때문에 작업자의 숙련도에 따라 버블을 감지하지 못하는 경우가 발생되고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 타이어 생산 공정에서는 X-ray 검사기를 통해 타이어 내부를 검사하고 있으나 X-ray의 출력 에너지가 너무 크기 때문에 고무재질의 타이어 결함이 잘 검출되지 못한다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 테라헤르츠파를 이용하여 타이어의 사이드월 내부의 각 층간 접합상태를 영상으로 확인할 수 있는 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 생산된 타이어의 버블 및 접착불량 부위를 자동으로 검출하고, 검출부위를 표시하여 작업자가 2차로 확인할 수 있도록 하는 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 타이어의 모델 또는 규격에 따라 검사 위치가 가변될 수 있고, 타이어는 검사장치 내부로 자동으로 인입 및 배출될 수 있도록 하는 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치는 각종 부재를 장착할 수 있도록 형성되고 정면과 후면에는 개구되어 있어 타이어가 인입하거나 배출할 수 있도록 형성된 프레임과, 상기 프레임의 정면 및 후면에 각각 형성되며 상기 타이어를 상기 프레임 내부로 공급시키거나 외부로 배출시키는 이송유닛과, 상기 프레임의 내부에 형성되며 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 타이어를 지지하고 검사위치로 이동시키는 지지유닛과, 상기 지지유닛의 양측에 형성되며 상기 타이어의 외면에 밀착되어 상기 타이어를 회전시키는 회전유닛과, 상기 프레임 내부에 형성되며 상기 회전유닛에 의해 회전되는 상기 타이어의 사이드월에 테라헤르츠파를 조사하여 상기 타이어를 검사하는 검사유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 검사유닛은 상기 타이어의 사이드월 상부와 하부에 각각 위치되어 테라헤르츠파를 조사하는 발신기와, 상기 타이어의 내부에 형성되며 상부와 하부에 위치된 상기 발신기에서 조사된 테라헤르츠파를 수신하는 수신기와, 상기 수신기에서 수신된 신호를 기반으로 상기 타이어 내부를 영상으로 출력하고, 상기 타이어의 불량 부위를 검출하는 영상처리기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 검사유닛은 상기 발신기에서 조사되는 테라헤르츠파를 필드각이 작아지도록 집속시켜 상기 타이어의 사이드월에 테라헤르츠파가 라인형태로 조사되도록 하고, 각도 조절을 통해 테라헤르츠파의 조사 위치를 제어하는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 검사유닛은 상기 지지유닛의 상부에 형성되며 상기 지지유닛에 의해 상기 타이어가 승강되면 상기 타이어의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는 검사대를 더 포함하며, 상기 검사대의 상부면과 하부면에는 상기 타이어의 외부에서 조사되는 테라헤르츠파를 수신할 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 검사유닛은 상기 지지유닛의 상부에 형성되며 상기 지지유닛에 의해 상기 타이어가 승강되면 상기 타이어의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는 검사대를 더 포함하며, 상기 검사대의 양단에는 다수 개의 지지롤러가 형성되어 있어 상기 회전유닛에 의해 상기 타이어가 회전될 때 상기 타이어의 내측면을 지지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 지지유닛은 상기 프레임에 고정되어 각종 부재를 지지할 수 있도록 형성되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 위치되어 이송된 상기 타이어의 일면을 지지하고 상부 방향으로 승강될 수 있도록 형성되는 승강대와, 상기 지지대의 하부에 위치되어 공압에 의해 상기 승강대를 상부 또는 하부로 이송시키는 실린더와, 상기 지지대와 상기 승강대 사이에 위치되어 상기 승강대가 승강될 때 상기 승강대의 평형을 유지시키는 다수 개의 지지축으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 상기 회전유닛은 상기 타이어의 양측에 각각 형성되어 상기 타이어가 검사위치에 이동되면 상기 타이어의 양측 외면을 향해 이송될 수 있도록 형성되는 이송대와, 상기 이송대에 형성되며 상기 타이어의 외면과 밀착되면 상기 타이어를 회전시키도록 회전력을 가하는 회전롤러로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 의하면, 테라헤르츠파를 이용하여 타이어의 사이드월 내부의 각 층간 접합상태를 영상으로 확인할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 의하면, 생산된 타이어의 버블 및 접착불량 부위를 자동으로 검출하고, 검출부위를 표시하여 작업자가 2차로 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 의하면, 타이어의 모델 또는 규격에 따라 검사 위치가 가변될 수 있고, 타이어는 검사장치 내부로 자동으로 인입 및 배출될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 구성을 간략하게 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 타이어가 인입된 상태를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치가 타이어를 검사위치로 이동시킨 모습을 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치가 타이어를 검사하는 모습을 나타낸 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 각도조절렌즈를 이용한 모습을 나타낸 정면도.

T : 타이어

100 : 프레임

200 : 이송유닛

300 : 지지유닛

310 : 승강대

320 : 실린더

330 : 지지축

340 : 지지대

400 : 회전유닛

410 : 이송대

420 : 회전롤러

500 : 검사유닛

510 : 발신기

520 : 수신기

530 : 영상처리기

540 : 렌즈

550 : 고정축

560 : 검사대

600 : 디스플레이

700 : 마킹기

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치의 구성을 간략하게 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 타이어가 인입된 상태를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치가 타이어를 검사위치로 이동시킨 모습을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치가 타이어를 검사하는 모습을 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어(T) 내부 결함 검사장치는 각종 부재를 장착할 수 있도록 형성되고 정면과 후면에는 개구되어 있어 타이어(T)가 인입하거나 배출할 수 있도록 형성된 프레임(100)과, 프레임(100)의 정면 및 후면에 각각 형성되며 타이어(T)를 프레임(100) 내부로 공급시키거나 외부로 배출시키는 이송유닛(200)과, 프레임(100)의 내부에 형성되며 이송장치에 의해 이송된 타이어(T)를 지지하고 검사위치로 이동시키는 지지유닛(300)과, 지지유닛(300)의 양측에 형성되며 타이어(T)의 외면에 밀착되어 타이어(T)를 회전시키는 회전유닛(400)과, 프레임(100) 내부에 형성되며 회전유닛(400)에 의해 회전되는 타이어(T)의 사이드월에 테라헤르츠파를 조사하여 타이어(T)를 검사하는 검사유닛(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

프레임(100)은 다수 개의 프로파일을 이용하여 각 유닛이 장착될 수 있도록 공간을 마련하기 위해 사용되는 것으로, 전면에는 이송유닛(200)에 의해 이송되는 타이어(T)가 프레임(100) 내부로 유입될 수 있도록 개구되어 있고, 후면에는 검사가 완료된 타이어(T)가 프레임(100) 외부로 배출될 수 있도록 개구되어 있다.

이때 프레임(100)의 측면에는 공급되는 타이어(T)의 정보, 검사내역, 검사결과, 불량검출 위치를 확인할 수 있는 디스플레이(600)가 형성되어 있으며, 디스플레이(600)를 통해 작업자는 검사되는 타이어(T)의 규격을 설정하고 각 유닛의 동작을 제어할 수 있게 된다.

이송유닛(200)은 프레임(100)의 전면과 후면에 각각 형성되어 있으며 제조설비 또는 공급유닛으로부터 연결되어 제조가 완료된 타이어(T)를 프레임(100) 내부로 순차적으로 이송시킬 수 있게 되며, 검사가 완료되면 타이어(T)를 프레임(100) 외부로 배출시키게 된다.

이송유닛(200)은 프레임(100) 내부에도 형성되어 있는 것이 바람직하며, 보다 세부적으로는 지지유닛(300)의 양측에 각각 형성되어 타이어(T)의 양측면 하부를 지지하며 이송되는 컨베어벨트로 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 지지유닛(300)이 승강될 때 타이어(T)만 지지하여 승강되도록 할 수 있게 된다.

즉, 이송유닛(200)의 폭보다 지지유닛(300)의 폭이 작게 형성되어 있어 승강될 때는 타이어(T)의 하부를 지지하고, 하강되면 타이어(T)의 양측 하부가 컨베어벨트에 지지되어 외부로 배출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 지지유닛(300)은 프레임(100)에 고정되어 각종 부재를 지지할 수 있도록 형성되는 지지대(340)와, 지지대(340)의 상부에 위치되어 이송된 타이어(T)의 일면을 지지하고 상부 방향으로 승강될 수 있도록 형성되는 승강대(310)와, 지지대(340)의 하부에 위치되어 공압에 의해 승강대(310)를 상부 또는 하부로 이송시키는 실린더(320)와, 지지대(340)와 승강대(310) 사이에 위치되어 승강대(310)가 승강될 때 승강대(310)의 평형을 유지시키는 다수 개의 지지축(330)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

승강대(310)는 타이어(T)의 하부면을 지지할 수 있도록 형성되어 있으며, 타이어(T)를 정렬시키고 검사유닛(500)이 형성된 검사위치로 승강시키기 위해 사용된다.

이때 승강대(310)의 하부에는 프레임(100)에 결합되어 고정된 지지대(340)가 형성되어 있으며, 지지대(340)의 하부면에는 실린더(320)가 형성되어 있으며 상부에 형성된 승강대(310)의 하부면에는 실린더(320)의 피스톤로드가 결합되어 피스톤로드의 동작에 돌출 또는 삽입에 의해 승강대(310)가 승강 또는 하강될 수 있게 된다.

이때 승강대(310)가 승강되면서 편심이 발생되는 것을 방지하기 위해 승강대(310)의 하부 가장자리에는 다수 개의 지지축(330)이 형성되어 있으며, 지지축(330)은 지지대(340)를 관통하여 하부 방면으로 수직하게 이동될 수 있도록 형성되어 승강대(310)를 수평상태를 평행하게 유지시킬 수 있게 된다.

또한 승강대(310)의 상부면에는 승강대(310)로부터 자유 회전되도록 축결합된 회전판이 형성되어 있으며, 회전유닛(400)이 타이어(T)를 360도로 회전시킬 때 회전판에 의해 마찰이 발생되지 않고 타이어(T)가 자유롭게 회전될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

회전유닛(400)은 타이어(T)가 지지유닛(300)에 의해 승강되면 타이어(T)의 양측 외면에 밀착되어 타이어(T)를 360도로 회전시켜 검사유닛(500)에서 타이어(T)의 사이드월 전체를 검사하기 위해 사용된다.

이를 위해 회전유닛(400)은 타이어(T)의 양측에 각각 형성되어 타이어(T)가 검사위치에 이동되면 타이어(T)의 양측 외면을 향해 이송될 수 있도록 형성되는 이송대(410)와, 이송대(410)에 형성되며 타이어(T)의 외면과 밀착되면 타이어(T)를 회전시키도록 회전력을 가하는 회전롤러(420)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이송대(410)는 타이어(T)가 검사되는 검사위치의 양측에 각각 형성되어 있으며, 지지유닛(300)에 의해 타이어(T)가 승강되면 타이어(T)의 외면에 밀착되도록 타이어(T)의 중심을 향해 이동되도록 형성되어 있다.

이를 위해 프레임(100)의 상부에는 승강대(310)를 지지하고 외부 동력에 의해 승강대(310)를 타이어(T) 중심 방향으로 동시에 이동시키기 위한 볼스크루 및 LM가이드가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 이송대(410)가 타이어(T)의 외면에 밀착되면 이송대(410)에 형성된 회전롤러(420)가 타이어(T)의 외면에 밀착될 수 있게 되며, 외부 동력에 의해 회전롤러(420)가 회전되면서 타이어(T)가 지지유닛(300)의 상부면에서 360도 방면으로 회전시키게 된다.

이때 회전롤러(420)는 자유회전 되도록 형성될 수 있으며, 이 경우 지지유닛(300)의 회전판을 회전시키는 별도의 회전모터가 구비되어 있어 타이어(T)를 360도로 회전시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

검사유닛(500)은 타이어(T)의 사이드월 상부와 하부에 각각 테라헤르츠파를 조사하여 타이어(T) 내부에 버블이나 접착불량을 판독하기 위해 사용되는 것이다.

이때 검사유닛(500)은 타이어(T)의 사이드월 상부와 하부에 각각 위치되어 테라헤르츠파를 조사하는 발신기(510)와, 타이어(T)의 내부에 형성되며 상부와 하부에 위치된 발신기(510)에서 조사된 테라헤르츠파를 수신하는 수신기(520)와, 수신기(520)에서 수신된 신호를 기반으로 타이어(T) 내부를 영상으로 출력하고, 타이어(T)의 불량 부위를 검출하는 영상처리기(530)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 검사유닛(500)은 지지유닛(300)의 상부에 형성되며 지지유닛(300)에 의해 타이어(T)가 승강되면 타이어(T)의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는 검사대(560)를 더 포함하며, 검사대(560)의 상부면과 하부면에는 타이어(T)의 외부에서 조사되는 테라헤르츠파를 수신할 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

발신기(510)는 테라헤르츠파를 생성하는 장치로써, 테라헤르츠파란, 테라헤르츠 영역의전자기파를 의미하는 것으로, 바람직하게는 0.1THz 내지 10THz의 진동수를 가질 수 있다.

다만, 이러한 범위를벗어난다 하더라도 크게 벗어나지 않는 영역에 대해서는 본 발명에서의 테라헤르츠파로 인정될 수 있으며 발신기(510)는 테라헤르츠파를 생성 및 공급하기 위해, 다양한 형태로 설계가 가능하다

발신기(510)는 건 다이오드(gunn diode)를 이용하여 구현될 수 있으며, 건 다이오드는 건 효과(gunn effect)를 이용하여 전자기파를 발진하는 다이오드로서, 저가이면서도 부피를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 발신기(510)는, 이러한 건 다이오드를 이용하여 테라헤르츠파를 생성할 수 있으며 이 경우, 건 다이오드에 의해 발생된 테라헤르츠파는 혼을 통해 방사될 수 있으나 본 발명이 반드시 이러한 건 다이오드로 한정되는 것은 아니다.

또한 발신기(510)는 지지유닛(300)에 의해 지지된 타이어(T)의 일측 상부와 타측 하부에 각각 위치되어 타이어(T)의 사이드월 내부로 테라헤르츠파를 조사하도록 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 발신기(510)가 일측 상부와 하부에 위치되어 테라헤르츠파를 조사할 수도 있으나, 이 경우 상부와 하부에서 조사된 테라헤르츠파에 의한 노이즈가 발생될 수 있으므로 가능하면 서로 다른 위치에서 테라헤르츠파를 조사하는 것이 바람직하다.

또한 발신기(510)는 회전유닛(400)의 이송대(410)와 함께 수평방향으로 이동될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하며, 이를 통해 타이어(T)의 규격이나 모델에 따라 테라헤르츠파를 조사하는 위치를 가변시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

특히, 발신기(510)가 이송대(410)와 연동되어 위치가 이송되는 경우 이송대(410)가 타이어(T)의 규격에 따라 타이어(T)의 외면에 밀착되는 위치까지 이송되므로 발신기(510)가 타이어(T)의 사이드월에 근접한 위치로 이송될 수 있게 된다.

또한 필요에 따라 발신기(510)는 수평 및 수직방향으로 위치를 조절할 수 있으며, 이를 통해 타이어(T) 규격이나 모델에 따라 테라헤르츠파를 조사하는 위치를 미세하게 조절할 수 있게 된다.

검사대(560)는 고정축(550)의 하부면에 2개가 서로 엇갈리게 형성되어 있으며 타이어(T) 내부 양측면을 향해 각각 슬라이딩될 수 있도록 형성되어 있고, 표면에는 발신기(510)에서 조사된 후 타이어(T)를 투과한 테라헤르츠파를 수신하기 위한 수신기(520)가 형성되어 있다.

검사대(560)는 지지유닛(300)에 의해 타이어(T)가 승강될 때는 고정축(550)의 중심점 방면으로 이동되어 타이어(T)의 외면에 고정대가 간섭되지 않도록 방지하게 되고, 타이어(T)가 완전히 승강되어 검사위치에 도달하면 2개의 검사대(560)는 각각 타이어(T)의 내부를 향해 일측과 타측 방면으로 슬라이딩되어 이동하게 된다.

이때 검사대(560)의 표면에 형성된 수신기(520)는 발신기(510)가 위치된 부위에 근접하게 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 일측 방면으로 슬라이딩되는 검출대는 상부에서 테라헤르츠파가 조사되므로 검사대(560)의 상부면에 수신기(520)가 형성되어야 하고, 타측 방면으로 슬라이딩되는 검출대는 하부에서 테라헤르츠파가 조사되므로 검사대(560)의 하부면에 수신기(520)가 형성되어 하는 것이 바람직하다.

검사대(560)를 통해 수신기(520)는 항상 사이드월과 근접한 부위에 위치되어 사이드월을 투과한 테라헤르츠파를 수신할 수 있게 되며, 테라헤르츠파가 투과되면서 타이어(T)의 사이드월 내부에 버블, 공극, 이물질, 접착불량을 검출할 수 있게 된다.

또한 회전유닛(400)에 의해 타이어(T)가 360도 방면으로 회전되는 상태에서 검사유닛(500)이 테라헤르츠파를 조사하게 되므로 타이어(T)의 사이드월 전체를 검사할 수 있게 된다.

영상처리기(530)는 프레임(100)의 내부에 형성되어 있으며 검사대(560)와 연결되어 있어 수신기(520)로부터 수신된 신호를 기반으로 디스플레이(600)에 2차원 영상으로 표시할 수 있게 된다.

이때 영상처리기(530)는 노이즈를 제거하고 신호를 증폭시키는 회로가 내장되어 있고 수신된 테라헤르츠파를 분석하는 소프트웨어를 통해 2차원 영상으로 현재 테라헤르츠파가 조사되고 있는 위치의 영상을 디스플레이(600)로 출력할 수 있게 된다.

또한 영상처리기(530)는 사전에 설정한 크기, 형상, 이물질, 공극, 버블과 유사한 이미지가 형성되어 있는 경우 이를 검출하여 디스플레이(600)로 출력하게 되고, 불량이 발생된 부위를 작업자가 2차로 확인할 수 있도록 위치를 표시할 수 있게 된다.

즉, 프레임(100) 내부에 별도의 마킹기(700)가 형성되어 있으며 영상처리기(530)에서 검출된 부위를 타이어(T) 외면에 표시할 수 있게 되며, 이를 통해 작업자는 프레임(100)으로부터 배출된 타이어(T)를 2차로 검사하여 최종적으로 양품 또는 불량을 판정할 수 있게 된다.

마킹기(700)가 형성되어 있는 경우 타이어(T)를 360도로 회전하면서 자동 검사함과 동시에 불량 위치를 표기할 수 있어 보다 신속하게 품질검사가 가능해진다.

또한 검사대(560)의 양단에는 다수 개의 지지롤러가 형성되어 있어 회전유닛(400)에 의해 타이어(T)가 회전될 때 타이어(T)의 내측면을 지지하는 것을 특징으로 한다.

검사대(560)는 타이어(T)가 지지유닛(300)에 의해 승강되면 타이어(T)의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는데, 이때 검사대(560)의 양단에는 다수 개의 지지롤러(도시되지 않음)가 형성되어 있어 타이어(T)의 내측면과 접촉되어 자유 회전될 수 있도록 형성되어 있다.

지지롤러는 검사대(560)의 슬라이딩에 의해 타이어(T)의 내측면과 접촉될 수 있게 되며 타이어(T)의 양측 외면에 형성된 회전유닛(400)에 의해 타이어(T)가 360도로 회전될 때 타이어(T)의 내측면을 지지하여 타이어(T)가 원형 상태로 회전될 수 있도록 하기 위해 사용된다.

즉, 지지롤러는 타이어(T)의 내부 양측면에 각각 접촉되어 지지하고 회전롤러(420)는 타이어(T)의 외부 양측면에 각각 접촉되게 되며, 지지롤러와 회전롤러(420)는 서로 근접한 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

검사대(560)에 지지롤러가 형성되어 있기 때문에 회전유닛(400)에 의해 360도로 회전되는 타이어(T)는 위치나 형상이 틀어지지 않고 정위치에서 회전될 수 있게 되며, 검사유닛(500)의 발신기(510)에서 조사되는 테라헤르츠파는 일정한 위치에서 회전되는 타이어(T)의 사이드월에 조사되므로 테라헤르츠파가 조사되는 위치가 균일하게 유지될 수 있게 된다.

상기와 같은 과정을 통해 타이어(T)의 사이드월 내부 상태를 영상으로 확인할 수 있게 되며, 검사가 완료된 타이어(T)는 지지유닛(300)에 의해 하강된 후 이송유닛(200)에 의해 프레임(100)의 후면 방면으로 배출될 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 렌즈(540)를 이용한 모습을 나타낸 정면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 검사유닛(500)은 발신기(510)에서 조사되는 테라헤르츠파를 필드각이 작아지도록 집속시켜 타이어(T)의 사이드월에 테라헤르츠파가 라인형태로 조사되도록 하고, 각도 조절을 통해 테라헤르츠파의 조사 위치를 제어하는 렌즈(540)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

렌즈(540)는 발신기(510)에서 조사되는 원통형태의 테라헤르츠파를 라인형태의 빔으로 조사하기 위해 사용되는 것으로, 타이어(T)의 일측 상부와 타이어(T)의 타측 하부에 각각 렌즈(540)가 형성되고, 렌즈(540)의 수평 방향에 발신기(510)가 각각 형성되어 테라헤르츠파를 렌즈(540)로 조사하도록 형성되어 있다.

이때 렌즈(540)는 각도 조절이 가능하여 발신기(510)로부터 조사된 테라헤르츠파가 타이어(T)에 조사되는 위치를 조절할 수 있게 되며, 이를 통해 타이어(T)의 규격이나 모델에 따라 테라헤르츠파가 조사되는 위치를 정밀 제어할 수 있게 된다.

또한 렌즈(540)는 발신기(510)와 더불어 이송대(410)와 결합되어 수평방향으로 이동되어 타이어(T)의 규격이나 모델에 따라 위치가 가변되어 사이드월에 테라헤르츠파를 조사할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 미세조절을 위해 렌즈(540)는 발신기(510)와는 독립적으로 수평 및 수직방향으로 미세 조절될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치에 의하면, 테라헤르츠파를 이용하여 타이어의 사이드월 내부의 각 층간 접합상태를 영상으로 확인할 수 있고, 생산된 타이어의 버블 및 접착불량 부위를 자동으로 검출하고, 검출부위를 표시하여 작업자가 2차로 확인할 수 있으며, 타이어의 모델 또는 규격에 따라 검사 위치가 가변될 수 있고, 타이어는 검사장치 내부로 자동으로 인입 및 배출될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

Claims

각종 부재를 장착할 수 있도록 형성되고 정면과 후면에는 개구되어 있어 타이어가 인입하거나 배출할 수 있도록 형성된 프레임과;

상기 프레임의 정면 및 후면에 각각 형성되며 상기 타이어를 상기 프레임 내부로 공급시키거나 외부로 배출시키는 이송유닛과;

상기 프레임의 내부에 형성되며 상기 이송장치에 의해 이송된 상기 타이어를 지지하고 검사위치로 이동시키는 지지유닛과;

상기 지지유닛의 양측에 형성되며 상기 타이어의 외면에 밀착되어 상기 타이어를 회전시키는 회전유닛과;

상기 프레임 내부에 형성되며 상기 회전유닛에 의해 회전되는 상기 타이어의 사이드월에 테라헤르츠파를 조사하여 상기 타이어를 검사하는 검사유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 검사유닛은

상기 타이어의 사이드월 상부와 하부에 각각 위치되어 테라헤르츠파를 조사하는 발신기와;

상기 타이어의 내부에 형성되며 상부와 하부에 위치된 상기 발신기에서 조사된 테라헤르츠파를 수신하는 수신기와;

상기 수신기에서 수신된 신호를 기반으로 상기 타이어 내부를 영상으로 출력하고, 상기 타이어의 불량 부위를 검출하는 영상처리기;로 이루어지는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 2항에 있어서,

상기 검사유닛은

상기 발신기에서 조사되는 테라헤르츠파를 필드각이 작아지도록 집속시켜 상기 타이어의 사이드월에 테라헤르츠파가 라인형태로 조사되도록 하고, 각도 조절을 통해 테라헤르츠파의 조사 위치를 제어하는 렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 검사유닛은

상기 지지유닛의 상부에 형성되며 상기 지지유닛에 의해 상기 타이어가 승강되면 상기 타이어의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는 검사대;를 더 포함하며,

상기 검사대의 상부면과 하부면에는 상기 타이어의 외부에서 조사되는 테라헤르츠파를 수신할 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 검사유닛은

상기 지지유닛의 상부에 형성되며 상기 지지유닛에 의해 상기 타이어가 승강되면 상기 타이어의 내부 양측면을 향해 슬라이딩되는 검사대;를 더 포함하며,

상기 검사대의 양단에는 다수 개의 지지롤러가 형성되어 있어 상기 회전유닛에 의해 상기 타이어가 회전될 때 상기 타이어의 내측면을 지지하는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 지지유닛은

상기 프레임에 고정되어 각종 부재를 지지할 수 있도록 형성되는 지지대와;

상기 지지대의 상부에 위치되어 이송된 상기 타이어의 일면을 지지하고 상부 방향으로 승강될 수 있도록 형성되는 승강대와;

상기 지지대의 하부에 위치되어 공압에 의해 상기 승강대를 상부 또는 하부로 이송시키는 실린더와;

상기 지지대와 상기 승강대 사이에 위치되어 상기 승강대가 승강될 때 상기 승강대의 평형을 유지시키는 다수 개의 지지축;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.
제 1항에 있어서,

상기 회전유닛은

상기 타이어의 양측에 각각 형성되어 상기 타이어가 검사위치에 이동되면 상기 타이어의 양측 외면을 향해 이송될 수 있도록 형성되는 이송대와;

상기 이송대에 형성되며 상기 타이어의 외면과 밀착되면 상기 타이어를 회전시키도록 회전력을 가하는 회전롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 하는

테라헤르츠 투과 영상기술을 이용한 타이어 내부 결함 검사장치.