JP6260720B2 - モールドの洗浄システム - Google Patents

モールドの洗浄システム Download PDF

Info

Publication number
JP6260720B2
JP6260720B2 JP2016566833A JP2016566833A JP6260720B2 JP 6260720 B2 JP6260720 B2 JP 6260720B2 JP 2016566833 A JP2016566833 A JP 2016566833A JP 2016566833 A JP2016566833 A JP 2016566833A JP 6260720 B2 JP6260720 B2 JP 6260720B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
laser
molding surface
cleaning
laser head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016566833A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017078131A1 (ja
Inventor
松村 謙介
謙介 松村
誠之 渡辺
誠之 渡辺
宮崎 雄策
雄策 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Publication of JPWO2017078131A1 publication Critical patent/JPWO2017078131A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6260720B2 publication Critical patent/JP6260720B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0662Accessories, details or auxiliary operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/70Maintenance
    • B29C33/72Cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0042Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/70Maintenance
    • B29C2033/705Mould inspection means, e.g. cameras
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/0061Accessories, details or auxiliary operations not otherwise provided for
    • B29D2030/0083Attaching monitoring devices to tyres before or after vulcanization by inserting them inside tyre cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0662Accessories, details or auxiliary operations
    • B29D2030/0663Mould maintenance, e.g. cleaning, washing, repairing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、モールドの洗浄システムに関し、さらに詳しくは、複雑な形状の成形面を有するモールドであっても、人手をかけずに、成形面の損傷を防止しつつ汚れを効率よく除去できるモールドの洗浄システムに関するものである。
タイヤ等のゴム製品を加硫するためのモールドの成形面には、加硫する度に、僅かながらゴム成分や配合剤に由来する汚れが付着する。モールドの繰り返し使用によって、この汚れが徐々に累積するので、そのまま汚れを放置すれば、加硫する製品の品質に悪影響が生じる。そのため適宜、成形面を洗浄して汚れを除去する必要がある。モールドを洗浄する方法としては、ショットブラスト洗浄方法、レーザ光洗浄方法、プラズマ洗浄方法等が知られている。
ショットブラスト洗浄方法では、成形面が損傷し易いので、洗浄による成形面の損傷を防止するには、レーザ光を成形面に照射してその衝撃波によって汚れを除去するレーザ光洗浄方法や、発生させたプラズマによって汚れを化学反応させて除去するプラズマ洗浄方法が望ましい。ただし、プラズマ洗浄方法は、単位時間に洗浄できる面積が小さいので、効率性を考慮するとレーザ光洗浄方法がより望ましい。
レーザ光を用いたモールドの洗浄方法は種々提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1に記載の洗浄方法では、レーザ発振器から供給されるレーザ光(CO2レーザ光)をレーザヘッドからモールドの成形面に照射して汚れを除去する。この際に、レーザヘッドを移動させるアーム(マニピュレータ)は、モールドの原形状データ(キャドデータなど)とレーザヘッドの位置補正手段によって制御され、レーザヘッドを成形面の凹凸に沿って移動させる(特許文献1の段落0011、0021〜0025等参照)。
しかしながら、モールドの成形面は同じ形状に形成されているとは限らず、様々な形状に形成されている。そのため、特許文献1に記載の方法では、成形面が異なる形状のモールドを洗浄するには、モールドの洗浄を行なうに度に制御装置に記憶されているこのモールドの原形状データを呼び出す作業が必要になる。成形面の形状が膨大な種類になるタイヤ加硫用モールドの場合は、洗浄の都度、洗浄するモールドと原形状データとが対応していることを確認する必要があり、作業が煩雑になるという問題がある。
特許文献2に記載の洗浄方法では、レーザ照射器を所定位置に固定して、モールドを移動させてモールド表面がレーザ光の光軸に対して垂直な姿勢から傾斜した姿勢になるようにモールドを回動させる。モールドをこのように回動させるには、この動きを事前にティーチングする等の工程が必要になる。
日本国特開2008−62633号公報 日本国特開2004−167744号公報
本発明の目的は、複雑な形状の成形面を有するモールドであっても、人手をかけずに、成形面の損傷を防止しつつ汚れを効率よく除去できるモールドの洗浄システムを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明のモールドの洗浄システムは、レーザ発振器と、このレーザ発振器から供給されるレーザ光をモールドの成形面に照射するレーザヘッドと、このレーザヘッドを3次元に自在移動させるアームと、このアームの動きを制御する制御装置とを備えたモールドの洗浄システムにおいて、洗浄するモールドの成形面の3次元の画像データを取得するカメラを設け、モールドを洗浄する際に前記カメラにより取得された前記画像データに基づいて前記アームの動きを制御することにより、前記レーザヘッドをその成形面に沿って移動させつつ、レーザ光を照射してその成形面を洗浄し、前記レーザヘッドとして、ヘッドの大きさが異なる複数のレーザヘッドを備え、サイプ成形突起の根元周辺範囲および鋳継ぎ部の微小すき間の内周面を予め特定の部位に設定してこの特定の部位に対して、相対的に小さいレーザヘッドを用いて、または、相対的に大きいレーザヘッドに加えて相対的に小さいレーザヘッドを用いて洗浄を行う設定にしたことを特徴とする。
本発明の別のモールドの洗浄システムは、レーザ発振器と、このレーザ発振器から供給されるレーザ光をモールドの成形面に照射するレーザヘッドと、このレーザヘッドを3次元に自在移動させるアームと、このアームの動きを制御する制御装置とを備えたモールドの洗浄システムにおいて、洗浄するモールドの成形面の3次元の画像データを取得するカメラを設け、モールドを洗浄する際に前記カメラにより取得された前記画像データに基づいて前記アームの動きを制御することにより、前記レーザヘッドをその成形面に沿って移動させつつ、レーザ光を照射してその成形面を洗浄し、前記レーザヘッドとして、レーザ照射幅が可変のレーザヘッドを備え、洗浄する部位毎に適切なレーザ照射幅を予め設定し、それぞれの洗浄する部位を予め設定されたレーザ照射幅にして洗浄を行う設定にしたことを特徴とする。
本発明によれば、モールドを洗浄する際に、洗浄するモールドの成形面の3次元の画像データをカメラにより取得する。そのため、洗浄する時点におけるモールドの成形面の形状を正確に把握することができる。したがって、洗浄する度に洗浄対象となるモールドの成形面の形状データをデータベースから呼び出し、さらに、モールド実物と形状データとの対応関係を確認する人手を介した作業が不要になる。そして、取得した画像データに基づいて、レーザヘッドをその成形面に沿って移動させつつ、レーザ光を照射してその成形面を洗浄するので、複雑な形状の成形面を有するモールドであっても、人手をかけることなく、成形面の損傷を防止しつつ汚れを効率よく除去することが可能になる。また、成形面の形状が経時変化していても、洗浄する時点の成形面の画像データを取得しているので、事前に記憶されている成形面の形状データを用いる場合に比して、汚れを残すことなく綺麗に洗浄するには有利になる。
本発明の前者のモールド洗浄システムでは、例えば、成形面の狭い範囲に凹凸が複雑に入り込んだ特定の部位に対しては、相対的に小さいレーザヘッドを用いることで、モールド等に干渉することなくレーザヘッドを最適な位置に配置することができる。これに伴い、複雑な形状の部分にもムラなくレーザ光を照射できるので、汚れを綺麗に除去するには有利になる。或いは、このような特定の部位に対しては、相対的に大きいレーザヘッドを用いて全体を概略的に洗浄し、加えて、相対的に小さいレーザヘッドを用いて洗浄を行うこともできる。相対的に大きいレーザヘッドであればレーザ照射幅を大きくできるので、洗浄時間を短縮して効率的に洗浄することも可能になる。
本発明の後者のモールド洗浄システムでは、レーザ照射幅が可変のレーザヘッドを用いることで、例えば、成形面の狭い範囲に凹凸が複雑に入り込んだ部位に対しては、レーザ照射幅を相対的に小さくして洗浄を行う。これにより、複雑な形状の部分であってもムラなくレーザ光を照射できるので、汚れを綺麗に除去するには有利になる。また、意図した範囲にのみレーザ光を照射することができ、意図しない範囲にレーザ光を照射することがなくなる。一方、比較的平坦で広い部位に対しては、レーザ照射幅を相対的に大きくして洗浄を行う。これにより、必要な範囲を短時間で洗浄することができる。
ここで、例えば、前記カメラにより取得された洗浄後のモールドの成形面の3次元の画像データに基づいてその成形面の洗浄状態を把握し、この把握した洗浄状態およびその成形面の位置情報を前記制御装置に記憶し、前記把握した洗浄状態が予め設定されている基準に満たない成形面の位置に対して、再度、前記レーザヘッドから前記レーザ光を照射して洗浄を行なう設定にすることもできる。この設定にすると、特に汚れている位置(範囲)だけを後から再洗浄するので、汚れを効率よく綺麗に除去するには有利になる。
前記レーザ光が照射されている前記成形面の温度を逐次検知する温度センサを備え、この温度センサによる検知温度が予め設定されている許容温度を超えた場合には、前記レーザ光の照射を中断する設定にすることもできる。この設定の場合には、照射するレーザ光によって成形面が過度に加熱されることが回避できる。即ち、成形面がレーザ光によって熱変形する不具合を防止できる。
スタッドレスタイヤ加硫用モールドは成形面が複雑な形状であり、空気入りタイヤ加硫用鋳継ぎモールドは成形面に微小なすき間が形成されているが、本発明を適用することにより、成形面の損傷を防止しつつ汚れを効率よく除去できる。
図1は本発明のモールドの洗浄システムを平面視で例示する説明図である。 図2はスタッドレスタイヤ加硫用モールドの成形面を平面視で例示する説明図である。 図3は鋳継ぎモールドの成形面を拡大して断面視で例示する説明図である。 図4はカメラと洗浄するモールドとを正面視で例示する説明図である。 図5はカメラと洗浄するモールドとを側面視で例示する説明図である。 図6はレーザヘッドと洗浄するモールドとを側面視で例示する説明図である。 図7はレーザヘッドと洗浄するモールドとを正面視で例示する説明図である。 図8は洗浄システムの別の実施形態を用いて、モールドの成形面の複雑な形状の部分にレーザ光を照射している状態を正面視で例示する説明図である。 図9は図8の洗浄システムを用いて、モールドの成形面の比較的平坦で広い部分にレーザ光を照射している状態を正面視で例示する説明図である。
本発明のモールドの洗浄システムを図に示した実施形態に基づいて説明する。
以下の説明では、タイヤ加硫用モールドを洗浄対象としているが、本発明はタイヤに限らずゴム製品を加硫するためのモールドの洗浄に用いることができる。
図1に例示する本発明のモールドの洗浄システム1は、レーザ発振器2と、レーザヘッド4と、レーザヘッド4が取り付けられるアーム6と、アーム6の動きを制御する制御装置7と、カメラ3とを備えている。カメラ3は、モールド11の成形面12の3次元の画像データを取得する。この実施形態では、更にレーザ光Lが照射されている成形面12の温度を逐次検知する温度センサ8を備えている。カメラ3および温度センサ8はアーム6の先端部に取り付けられていて、カメラ3が取得した画像データおよび温度センサ8が検知した温度データは制御装置7に入力される。
レーザ発振器2を除いて洗浄システム1の主な構成要素は、閉空間となる洗浄ブース9の内部に配置されている。洗浄ブース9には入口扉9aと出口扉9bとが設けられていて、入口扉9aおよび出口扉9bが閉じられると閉空間になり、レーザ光Lを遮蔽できる構造になっている。
入口扉9aには搬入用コンベヤ装置10aが接続され、出口扉9bには搬出用コンベヤ装置10cが接続されている。搬入用コンベヤ装置10aと搬出用コンベヤ装置10cとの間は洗浄ブース9の内部空間になり、この位置には処理用コンベヤ装置10bが配置されている。この実施形態では処理用コンベヤ装置10bは円弧状に曲がって延設されている。搬入用コンベヤ装置10aには洗浄されるモールド11が載置され、搬出用コンベヤ装置10cには洗浄されたモールド11が載置される。処理用コンベヤ装置10bはモールド11を洗浄する際の処理台として機能する。
レーザ発振器2とレーザヘッド4とは光ファイバーケーブル2aによって接続されている。レーザ発振器2により供給されたレーザ光Lは光ファイバーケーブル2aを通じてレーザヘッド4に送られる。本発明で使用するレーザ光LとしてはYAGレーザ光が好ましい。
レーザヘッド4により、レーザ光Lがモールド11の成形面12に照射される。アーム6はアームベース5に回転自在に取り付けられていて、複数のアーム部6a、6bを回転自在に接続して構成されている。アーム6の先端部にレーザヘッド4が着脱自在に装着される。したがって、アーム6の動きを制御することにより、レーザヘッド4を3次元に自在移動させることができる。
この実施形態では、ヘッドの大きさ(体積)が異なる複数のレーザヘッド4a、4bを備えている。一方は相対的に大きいレーザヘッド4aであり、他方は相対的に小さいレーザヘッド4bである。相対的に大きいレーザヘッド4aは相対的に小さいレーザヘッド4bに比してレーザ照射幅が大きくなっている。相対的に大きいレーザヘッド4aは、ガルバノミラーを内蔵していてレーザ光Lを幅方向にスキャンして幅広に照射できる構成になっている。そのレーザ照射幅は例えば4mm以上70mm以下程度である。相対的に小さいレーザヘッド4bは、ピンポイントにレーザ光Lを照射する。レーザ発振器2の発振周波数は例えば、10kHz以上40kHz以下である。レーザヘッド4aからレーザ光Lを幅方向にスキャンする周波数は例えば20Hz〜150Hzである。尚、それぞれのレーザヘッド4a、4bのレーザ照射幅を同じにすることもできる。
それぞれのレーザヘッド4a、4bのレーザ照射幅を不変(所定幅に固定)した仕様にすることもできる。或いは、いずれか一方のレーザヘッド4a、4bのレーザ照射幅を可変にした仕様にすることも、それぞれのレーザヘッド4a、4bのレーザ照射幅を可変にした仕様にすることもできる。
洗浄対象となるモールド11は通常タイプのモールドだけでなく、例えば図2に示すスタッドレスタイヤ加硫用モールドである。このモールド11は、成形面12に溝成形突起13、サイプ成形突起14が突設されている。溝成形突起13はモールド11の母材と一体的に鋳造されたものであり、サイプ成形突起14は別体として成形面12に取付けられたものである。モールド11の母材の材質は主にアルミニウム、サイプ成形突起14の材質は鋼等である。
サイプ成形突起14の厚さは、0.4mm以上1.2mm以下程度である。溝成形突起13は、タイヤのトレッドバターンによって、例えば、複雑なトレッドパターンの場合には薄くなることがある。そのため、サイプ成形突起14や薄肉の溝成形突起13は、モールド洗浄の際には損傷し易い部分となる。尚、図2、図4〜図9に記載されているC矢印、R矢印、W矢印は、それぞれ、モールド11に挿入して加硫するタイヤの周方向、半径方向、幅方向を示す。
その他、洗浄対象となる別の種類のモールド11としては、例えば図3に示す空気入りタイヤ加硫用鋳継ぎモールドである。このモールド11は、第1鋳造部15を鋳造した後に第2鋳造部16を鋳造するいわゆる鋳継ぎによって製造されたものである。鋳込まれた溶融金属の凝固収縮によって第1鋳造部15と第2鋳造部16との鋳継ぎ部Mには微小すき間gが形成されている。この微小すき間gの大きさは例えば5μm〜80μmである。微小すき間gに連通させて排気穴17が形成されている。このモールド11では、タイヤ加硫時の不要なエアやガスは、成形面12から微小すき間gを通じて排気穴17に排出され、排気穴17を通じてモールド11の外部に排出される。この微小すき間gはモールド洗浄の際には損傷し易い部分となる。
次に、この洗浄システム1を用いてモールド11の成形面12を洗浄する手順を説明する。
まず、洗浄するモールド11を搬入用コンベヤ装置10aに載置する。次いで、入口扉9aを開き、搬入用コンベヤ装置10aおよび処理用コンベヤ装置10bを稼働して洗浄するモールド11を処理用コンベヤ装置10bの上に移動させて所定位置に位置決めする。その後、入口扉9aを閉めて洗浄ブース9を閉空間にする。洗浄ブース9が閉空間にならなければレーザ発振器2が作動しないインターロック構造になっている。
次いで、図4、図5に例示するように、アーム6を移動させることによりカメラ3を適切な位置に配置して、モールド11の成形面12の3次元の画像データを取得する。この実施形態では、1つのカメラ3をアーム6によって所望の位置(成形面12の上方位置、側方位置など)に移動させて成形面12の形状データを取得する構成になっている。カメラ3は複数台設けることもでき、固定した複数のカメラ3によってそれぞれ、成形面12の平面形状データ、側面形状データを撮像して成形面12の3次元の画像データを取得することもできる。
次いで、取得したそのモールド11の成形面12の3次元の画像データ(形状データ)に基づいてアーム6の動きを制御して、図6、図7に例示するようにレーザヘッド4をその成形面12に沿って移動させる。このようにレーザヘッド4を移動させつつ、レーザ発振器2から供給されたレーザ光Lを成形面12に照射する。照射したレーザ光Lによって成形面12に付着していた汚れXは除去されて洗浄される。
ここで、レーザ光Lの照射ムラを抑えるために、レーザヘッド4の先端と、これに対向する成形面12との間隔がなるべく一定になるように維持しつつ、レーザヘッド4の移動方向およびレーザ光Lの照射方向を制御する。レーザヘッド4の移動速度はなるべく一定の速度にして洗浄対象範囲を網羅するように移動させる。
洗浄システム1は複数本のアーム6を有する仕様にすることも、1本のアーム6を有する仕様にすることもできる。図6に例示する実施形態では、独立に稼働する2本のアーム6を有しているので、2つのレーザヘッド4a、4bを一緒に使用してレーザ光Lを照射しているが、1本のアーム6を有する仕様の場合は、いずれか一方のレーザヘッド4を使用した後に他方のレーザヘッド4を使用することもできる。例えば、相対的に大きいレーザヘッド4aを洗浄対象範囲を網羅するように移動させて相対的にレーザ照射幅が大きいレーザ光Lを照射した後に、相対的に小さいレーザヘッド4bを用いてレーザ光Lを照射する。
上述したように、本発明によれば、モールド11を洗浄する際に、洗浄対象のモールド11の成形面12の3次元の画像データをカメラ3により取得する。そのため、洗浄する時点における成形面12の形状を正確に把握することができる。これにより、成形面12の異なる多数のモールド11が洗浄対象であったとしても、洗浄する度に洗浄対象となるモールド11の成形面12の形状データを呼び出し、さらに、モールド実物と形状データとの対応関係を確認する人手を介した作業が不要になる。
そして、取得した画像データに基づいて、レーザヘッド4をその成形面12に沿って移動させつつ、レーザ光Lを照射するので、スタッドレスタイヤ加硫用モールドや空気入りタイヤ加硫用鋳継ぎモールドのような複雑な形状の成形面12を有するモールド11であっても、人手をかけることなく、成形面12の損傷を防止しつつ汚れXを効率よく除去することが可能になる。
また、成形面12の形状が経時変化していても、洗浄する時点の成形面12の画像データを取得し、この画像データをレーザヘッド4の移動に利用するので、事前に記憶されている成形面12の形状データを用いる場合に比して、汚れを残すことなく綺麗に洗浄するには有利になる。
この実施形態では、洗浄した成形面12の画像データを再度、カメラ3によって取得し、この取得した画像データに基づいてその成形面12の洗浄状態を把握する。把握した洗浄状態およびその成形面の位置情報は制御装置7に記憶しておく。成形面12のすべての範囲にレーザ光Lを照射した後に、把握した洗浄状態が予め設定されている基準に満たない成形面12の位置に対しては、再度、レーザヘッド4をその位置に移動させてレーザ光Lを照射して洗浄を行なう。
制御装置7には洗浄状態が適切(汚れXが除去されている)か不適切(汚れXが残っている)かを判断する基準が予め入力、設定されている。そこで、制御装置7により、把握した洗浄状態が予め設定されている基準を満たしているか否かを判断する。
洗浄状態を判断する基準は、例えば、カメラ3により取得した成形面12の画像データの色の濃淡に基づいて設定される。ある一定以上の濃度の場合は汚れXが残っていると設定する。或いは、レーザ光Lが照射される直前と照射された直後の成形面12の画像データを取得し、両画像データを比較して色の濃淡の変化に基づいて基準を設定することもできる。色の濃淡が変化していない、または変化の度合いが小さい場合は、汚れXが残っていると設定する。このような設定にすると、特に汚れている位置(範囲)だけを後から再洗浄するので、汚れXを効率よく綺麗に除去するには有利になる。
予め特定の部位を制御装置7に入力、設定しておき、この設定されている特定の部位に対しては、相対的に小さいレーザヘッド4bを用いて、または、相対的に大きいレーザヘッド4aに加えて相対的に小さいレーザヘッド4bを用いて洗浄を行なうこともできる。特定の部位としては、例えば、図2に例示したサイプ成形突起14の根元周辺範囲などの複雑な形状の範囲や図3に例示した鋳継ぎ部Mの微小すき間gの内周面とする。
この設定にすると、成形面12の狭い範囲に凹凸が複雑に入り込んだ特定の部位に対しては、相対的に小さいレーザヘッド4bを用いることで、モールド11等に干渉することなくレーザヘッド4bを最適な位置に配置することができる。これに伴い、複雑な形状の部分にもムラなくレーザ光Lを照射できるので、汚れを綺麗に除去するには有利になる。或いは、このような特定の部位に対して、相対的に大きいレーザヘッド4aを用いて全体を概略的に洗浄し、加えて、相対的に小さいレーザヘッド4bを用いて洗浄を行うこともできる。相対的に大きいレーザヘッド4aであれば、相対的に小さいレーザヘッド4bに比してレーザ照射幅を大きくできるので、洗浄時間を短縮して効率的に洗浄することも可能になる。
レーザ光Lが照射されている成形面12の温度を温度センサ8によって逐次検知することもできる。制御装置7には許容温度を予め入力、設定しておく。この許容温度は、モールド11の溶融温度に満たない所定温度にする。温度センサ8による検知温度が予め設定されている許容温度を超えた場合には、レーザ光Lの照射を中断する。例えば、意図しない要因によってレーザヘッド4の移動速度が遅くなる、停止する等の不具合があった場合であっても、この設定にしておくと、照射するレーザ光Lによって成形面12が過度に加熱されることがなくなる。即ち、成形面12がレーザ光Lによって熱変形や損傷する不具合を防止できる。
モールド11の洗浄が完了した後は、出口扉9bを開き、処理用コンベヤベルト10bおよび搬出用コンベヤベルト10cを稼働させて洗浄が完了したモールド11を洗浄ブース9の内部から外部に移動させる。この際に、入口扉9aを開き、搬入用コンベヤベルト10aを稼働させて次に洗浄するモールド11を洗浄ブース9の外部から内部に移動させて、処理用コンベヤ10b上の所定位置に位置決めする。このようにして、順次連続的にモールド11を洗浄する。
図8、図9に例示するモールドの洗浄システムの別の実施形態では、1つのレーザヘッド4が備わっている。このレーザヘッド4は、レーザ照射幅が可変になっている。制御装置7には、洗浄する部位毎に適切なレーザ照射幅が予め設定されて入力されている。例えば、成形面12の狭い範囲に凹凸が複雑に入り込んだ部位に対しては、相対的に小さいレーザ照射幅が設定され、比較的平坦で広い部位に対しては、相対的に大きいレーザ照射幅が設定される。
図8に例示するように、成形面12の狭い範囲に凹凸が複雑に入り込んだ部位に対しては、相対的に小さいレーザ照射幅でレーザ光Lを照射して洗浄を行う。そのため、複雑な形状の部分であってもムラなくレーザ光Lを照射することができ、汚れXを綺麗に除去するには有利になる。また、意図した範囲にのみレーザ光Lを照射することができ、意図しない範囲にはレーザ光Lが照射されないので、レーザ光Lの照射が必要ない範囲にレーザ光Lを照射してモールド11を傷めてしまう不具合を回避できる。
一方、比較的平坦で広い部位に対しては、図9に例示するように、レーザ照射幅を切り替えて、相対的に大きいレーザ照射幅でレーザ光Lを照射して洗浄を行う。これにより、必要な範囲を短時間で洗浄することができる。
このように、1つのレーザヘッド4であっても、洗浄する部位の形状等に応じて適切なレーザ照射幅に切り換えて洗浄することができるので汎用性が高くなる。尚、この実施形態においても、先の実施形態で例示した様々な構成、仕様を適用することができる。
1 洗浄システム
2 レーザ発振器
2a 光ファイバーケーブル
3 カメラ
4、4a、4b レーザヘッド
5 アームベース
6 アーム
6a、6b アーム部
7 制御装置
8 温度センサ
9 洗浄ブース
9a 入口扉
9b 出口扉
10a 搬入用コンベヤ装置
10b 処理用コンベヤ装置(処理台)
10c 搬出用コンベヤ装置
11 モールド
12 成形面
13 溝成形突起
14 サイプ成形突起
15 第1鋳造部
16 第2鋳造部
17 排気穴
M 鋳継ぎ部
L レーザ光
X 汚れ
g 微小すき間

Claims (5)

  1. レーザ発振器と、このレーザ発振器から供給されるレーザ光をモールドの成形面に照射するレーザヘッドと、このレーザヘッドを3次元に自在移動させるアームと、このアームの動きを制御する制御装置とを備えたモールドの洗浄システムにおいて、
    洗浄するモールドの成形面の3次元の画像データを取得するカメラを設け、モールドを洗浄する際に前記カメラにより取得された前記画像データに基づいて前記アームの動きを制御することにより、前記レーザヘッドをその成形面に沿って移動させつつ、レーザ光を照射してその成形面を洗浄し、前記レーザヘッドとして、ヘッドの大きさが異なる複数のレーザヘッドを備え、サイプ成形突起の根元周辺範囲および鋳継ぎ部の微小すき間の内周面を予め特定の部位に設定してこの特定の部位に対して、相対的に小さいレーザヘッドを用いて、または、相対的に大きいレーザヘッドに加えて相対的に小さいレーザヘッドを用いて洗浄を行う設定にしたことを特徴とするモールドの洗浄システム。
  2. レーザ発振器と、このレーザ発振器から供給されるレーザ光をモールドの成形面に照射するレーザヘッドと、このレーザヘッドを3次元に自在移動させるアームと、このアームの動きを制御する制御装置とを備えたモールドの洗浄システムにおいて、
    洗浄するモールドの成形面の3次元の画像データを取得するカメラを設け、モールドを洗浄する際に前記カメラにより取得された前記画像データに基づいて前記アームの動きを制御することにより、前記レーザヘッドをその成形面に沿って移動させつつ、レーザ光を照射してその成形面を洗浄し、前記レーザヘッドとして、レーザ照射幅が可変のレーザヘッドを備え、洗浄する部位毎に適切なレーザ照射幅を予め設定し、それぞれの洗浄する部位を予め設定されたレーザ照射幅にして洗浄を行う設定にしたことを特徴とするモールドの洗浄システム。
  3. 前記カメラにより取得された洗浄後のモールドの成形面の3次元の画像データに基づいてその成形面の洗浄状態を把握し、この把握した洗浄状態およびその成形面の位置情報を前記制御装置に記憶し、前記把握した洗浄状態が予め設定されている基準に満たない成形面の位置に対して、再度、前記レーザヘッドから前記レーザ光を照射して洗浄を行なう設定にした請求項1または2に記載のモールドの洗浄システム。
  4. 前記レーザ光が照射されている前記成形面の温度を逐次検知する温度センサを備え、この温度センサによる検知温度が予め設定されている許容温度を超えた場合には、前記レーザ光の照射を中断する設定にした請求項1〜3のいずれかに記載のモールドの洗浄システム。
  5. 前記モールドがスタッドレスタイヤ加硫用モールドまたは空気入りタイヤ加硫用鋳継ぎモールドである請求項1〜4のいずれかに記載のモールドの洗浄システム。
JP2016566833A 2015-11-05 2016-11-04 モールドの洗浄システム Active JP6260720B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015217218 2015-11-05
JP2015217218 2015-11-05
PCT/JP2016/082777 WO2017078131A1 (ja) 2015-11-05 2016-11-04 モールドの洗浄システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017078131A1 JPWO2017078131A1 (ja) 2017-11-02
JP6260720B2 true JP6260720B2 (ja) 2018-01-17

Family

ID=58662073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016566833A Active JP6260720B2 (ja) 2015-11-05 2016-11-04 モールドの洗浄システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10471632B2 (ja)
EP (1) EP3372370B1 (ja)
JP (1) JP6260720B2 (ja)
KR (1) KR101868363B1 (ja)
CN (1) CN108136627B (ja)
WO (1) WO2017078131A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6590010B2 (ja) * 2018-02-09 2019-10-16 横浜ゴム株式会社 加硫用モールドの洗浄装置および方法
AU2018203176A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-28 Automation Innovation Pty Ltd Laser cleaning system
JP2020006600A (ja) * 2018-07-10 2020-01-16 Towa株式会社 成形型クリーニング装置及び方法、樹脂成形装置、並びに樹脂成形品製造方法
CN110744208A (zh) * 2018-07-23 2020-02-04 杭州纤纳光电科技有限公司 产线激光划线设备及其使用方法
JP7238555B2 (ja) * 2019-04-03 2023-03-14 住友ゴム工業株式会社 金型面のレーザ洗浄方法
US11982630B2 (en) * 2020-04-29 2024-05-14 DataGarden, Inc. Method and apparatus for cleanliness determination of areas and objects via video monitoring
CN113232210B (zh) * 2021-04-29 2023-07-14 安徽省江海橡塑制品有限责任公司 一种止水橡胶制备用硫化装置
WO2023188339A1 (ja) * 2022-03-31 2023-10-05 將 北川 金型洗浄方法と金型洗浄装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373140A (en) * 1993-03-16 1994-12-13 Vernay Laboratories, Inc. System for cleaning molding equipment using a laser
DE19517218C1 (de) * 1995-05-11 1996-07-18 Uniroyal Englebert Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Vulkanisationsformen
IT1282722B1 (it) * 1996-03-01 1998-03-31 Pirelli Metodo ed apparato per la pulitura di stampi di vulcanizzazione di articoli in materiale elastomerico
JPH1199524A (ja) * 1997-09-29 1999-04-13 Fuji Industries:Kk 金型クリーニング装置
US6369353B1 (en) * 1998-02-20 2002-04-09 The Goodyear Tire & Rubber Company Robotic laser tire mold cleaning system and method of use
WO1999042228A1 (en) * 1998-02-20 1999-08-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Robotic laser tire mold cleaning system and method of use
JP2004018239A (ja) 2002-06-20 2004-01-22 Towa Corp 保管方法及び保管装置
FR2842131B1 (fr) 2002-07-11 2004-08-13 Commissariat Energie Atomique Systeme et procede d'usinage d'objets a l'aide d'un laser
JP2004167744A (ja) 2002-11-18 2004-06-17 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 金型洗浄方法及び洗浄装置
JP4369764B2 (ja) * 2004-01-26 2009-11-25 住友重機械工業株式会社 金型クリーニング装置
JP2008062633A (ja) 2006-08-09 2008-03-21 Tosei Electro Beam Kk レーザ加工を用いた金型などの洗浄方法及び洗浄装置並びにタイヤ成形金型の洗浄装置
JP2010044030A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Fujitsu Ltd レーザクリーニング装置およびレーザクリーニング方法
JP5892198B2 (ja) * 2014-06-26 2016-03-23 横浜ゴム株式会社 モールドの洗浄システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP3372370A1 (en) 2018-09-12
KR101868363B1 (ko) 2018-06-18
US10471632B2 (en) 2019-11-12
KR20180043372A (ko) 2018-04-27
CN108136627B (zh) 2019-06-14
EP3372370A4 (en) 2019-08-14
WO2017078131A1 (ja) 2017-05-11
EP3372370B1 (en) 2021-09-08
JPWO2017078131A1 (ja) 2017-11-02
US20180319045A1 (en) 2018-11-08
CN108136627A (zh) 2018-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5892198B2 (ja) モールドの洗浄システム
JP6260720B2 (ja) モールドの洗浄システム
JP5835400B2 (ja) モールドの洗浄システム
KR101929763B1 (ko) 타이어의 세정 시스템
KR102435842B1 (ko) 3차원 물체 프린터에 의해 제조된 부품들의 자동화 세척 시스템 및 방법
TWM477382U (zh) 清潔裝置
JP7350751B2 (ja) タイヤの金型洗浄用自動プラント
KR100910755B1 (ko) 사출물 자동화 처리장치 및 그 방법
JP2021112889A (ja) 加硫用モールドの洗浄方法および装置
JP6590010B2 (ja) 加硫用モールドの洗浄装置および方法
JP6728827B2 (ja) 冷却処理設備及び冷却処理方法
KR200490460Y1 (ko) 펄스 광 레이저 처리한 콘택트 렌즈 전사 인쇄 모듈
JP2021011026A (ja) 加硫用モールドの洗浄方法および装置並びにタイヤの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6260720

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250