JPH1199524A - 金型クリーニング装置 - Google Patents

金型クリーニング装置

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Publication number
JPH1199524A
JPH1199524A JP28310697A JP28310697A JPH1199524A JP H1199524 A JPH1199524 A JP H1199524A JP 28310697 A JP28310697 A JP 28310697A JP 28310697 A JP28310697 A JP 28310697A JP H1199524 A JPH1199524 A JP H1199524A
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JP
Japan
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mold
laser
irradiation
head
cleaning device
Prior art date
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Application number
JP28310697A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Takagi
哲夫 高木
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Fuji Industrial Co Ltd
Original Assignee
Fuji Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1199524A publication Critical patent/JPH1199524A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • B29D2030/0663Mould maintenance, e.g. cleaning, washing, repairing

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で且つ金型をセットした状態から取り
外したりすることなくクリーニングを行うことができ、
また金型に対して損耗や損傷を与えたりすることなくク
リーニングを行うことができ、また発生する粉塵等の処
理や作業環境を良好に維持することができる金型クリー
ニング装置の提供を課題とする。 【解決手段】 装置本体部10と、装置本体10に対して設
けられるアーム部20と、アーム部20の先端に設けられる
ヘッド部30とを有し、レーザをヘッド部30から金型面へ
向けて照射して、金型Kに付着した異物を除去する金型
クリーニング装置であって、ヘッド部30に回転ドラム32
を設けると共に、該回転ドラム32の回転軸Dから偏心し
た位置に、回転ドラム32からの突出量を自在に調節でき
る手段と照射方向を自在に調節できる手段とを介してレ
ーザ照射口34c を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は金型クリーニング
装置に関し、詳しくは、レーザを用いてタイヤ製造用金
型に付着したゴム等、金型に付着した異物等を清掃して
取り除く金型クリーニング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤ製造工程の中で、タイヤプレスに
よる加硫工程においては、成形された生タイヤを所定の
サイズパターンをもった割型等からなる一対の雌型金型
(モールド)に入れ、温度約140 〜190 ℃、圧力約3〜
12kg/cm2で加熱及び加圧し、製品を得る。この際、金型
の内側空間の金型面にはタイヤを1本製造する毎に、ゴ
ムや油等の有機物の汚れが付着、蓄積してゆくため、良
好なタイヤを得るために、タイヤを2000〜3000本製造す
る毎に金型内部をクリーニングして汚れを除去する必要
がある。従来は、金型をタイヤプレス機から外し、各セ
グメントに分解し、ショットブラストや特殊工具等で汚
れを除去し、そして再び金型を組み立てて、タイヤプレ
スに取り付け、再加熱して製造を再開している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ショッ
トブラストによるクリーニングにおいては、金型をタイ
ヤプレスから取り外してから再びタイヤの製造を再開す
るまでに約4〜5時間を必要とし、また取り外したり取
り付けたり、分解したり組み立てたりするのに人手を要
する問題があった。またショットブラストによるクリー
ニングの場合、金型自体にも損耗が発生すし、金型寿命
の低下、製品の品質低下の問題があった。
【0004】そこで、本発明は上記従来の金型クリーニ
ング装置における問題点を解消し、短時間で且つ金型を
セットした状態から取り外したりすることなくクリーニ
ングを行うことができ、また金型に対して損耗や損傷を
与えたりすることなくクリーニングを行うことができ、
また発生する粉塵等の処理や作業環境を良好に維持する
ことができる金型クリーニング装置の提供を課題とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の金型クリーニング装置は、装置本体部と、
該装置本体部に対して設けられるアーム部と、該アーム
部の先端に設けられるヘッド部とを有し、レーザをヘッ
ド部から金型面へ向けて照射して、金型に付着した異物
を除去する金型クリーニング装置であって、前記ヘッド
部に回転ドラムを設けると共に、該回転ドラムの回転軸
から偏心した位置に、回転ドラムからの突出量を自在に
調節できる手段と照射方向を自在に調節できる手段とを
介してレーザ照射口を設けたことを第1の特徴としてい
る。また本発明の金型クリーニング装置は、上記第1の
特徴に加えて、ヘッド部はその向きを調節自在としたこ
とを第2の特徴としている。また本発明の金型クリーニ
ング装置は、上記第1又は第2の特徴に加えて、アーム
部は多関節アームとしたことを第3の特徴としている。
また本発明の金型クリーニング装置は、上記第1〜第3
の何れかの特徴に加えて、吸塵手段のバキューム吸引口
をヘッド部に設けたことを第4の特徴としている。また
本発明の金型クリーニング装置は、上記第1〜第4の何
れかの特徴に加えて、レーザの照射経路に沿って新鮮空
気を供給し、吹き出す新鮮空気供給手段を設けたことを
第5の特徴としている。また本発明の金型クリーニング
装置は、上記第1〜第5の何れかの特徴に加えて、回転
ドラムから調節自在に突出するレーザ照射口を雌型の内
側空間に侵入させて金型面への照射を行う構成としたこ
とを第6の特徴としている。また本発明の金型クリーニ
ング装置は、上記第6の特徴に加えて、金型はタイヤ製
造用の雌型金型とし、該金型の中央部に開口する内側空
間にレーザ照射口を侵入させて金型面への照射を行う構
成としたことを第7の特徴としている。また本発明の金
型クリーニング装置は、上記第7の特徴に加えて、ヘッ
ド部に対して、回転ドラムの側周及び天井部を覆うと共
にその下端周縁がタイヤ製造用金型の割型面の中央部開
口の周囲に着座することでレーザが外部に漏れるのを防
止する漏出防止枠体を設けたことを第8の特徴としてい
る。
【0006】上記第1の特徴を有する金型クリーニング
装置においては、回転ドラムに設けられたレーザ照射口
からのレーザの照射方向を設定した後、前記回転ドラム
の回転を開始し、且つレーザの照射を開始することで、
回転ドラムと共に円を描いて回転するレーザ照射口から
レーザを照射することができ、その照射レーザは回転照
射方向にある金型面に当たることで、該照射を受けた金
型面に付着のゴムや油等の有機物の汚れを分解・気化し
て除去する。そして回転ドラムを回転させながら該回転
ドラムからのレーザ照射口の突出量や照射角度を徐々に
変化させて走査させることで、金型面へのレーザの照射
位置を徐々に変更して行くことができ、必要な金型面の
範囲における汚れを除去することができる。さらに前記
レーザ照射口からのレーザの照射方向を調節変更するこ
とで、レーザが金型面に当たる角度を種々に変更するこ
とができ、凹凸のある金型面におけるレーザ照射の陰の
部分をなくすことができる。回転ドラムからの突出量を
自在に調節することができる手段は、回転ドラムの外側
面ではなく、回転軸に直角な端面に対して突出量の調節
が自在な突出部材(ヘッド取付体)で構成することがで
きる。また照射方向を自在に調節することができる手段
は、レーザ照射口をX軸の回りに回動させる回転軸とそ
れに直角方向のY軸の回りに回動させる回転軸とから構
成することができる。
【0007】上記第2の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第1の特徴による作用効果に加え
て、ヘッド部の向きを調節自在としたので、被照射体で
ある金型が上方や下方等何れの位置にあっても、ヘッド
部の向きをその金型の位置に合うように調節し、レーザ
を照射することができる。
【0008】上記第3の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第1又は第2の特徴による作用効果
に加えて、アーム部は多関節アームとしたので、該アー
ム部を自在に動かすことで、レーザを照射するヘッド部
の位置を自由に調節して被クリーニング体である金型に
近づけることができる。
【0009】上記第4の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第1〜3の何れかの特徴による作用
効果に加えて、吸塵手段のバキューム吸引口をヘッド部
に設けることで、レーザの照射によって金型面から分解
・気化された異物等のガスや塵芥を速やかに吸引除去す
ることができ、よってガスや塵芥が周囲に広がったり、
またレーザの照射用のミラー等が汚されるのを予防する
ことができる。前記吸塵手段は、真空吸引機と吸引ホー
スとから構成することができる。
【0010】上記第5の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第1〜4の何れかの特徴による作用
効果に加えて、レーザの照射経路に沿って新鮮空気を供
給し、吹き出す新鮮空気供給手段を設けたことで、レー
ザ照射用のミラー等がレーザの照射により金型面から発
生したガスや塵芥によって汚されるのを防止することが
できる。また新鮮空気によって金型面付近におけるガス
や塵芥による汚染空気を入れ換えてやることができる。
また新鮮空気の供給によってヘッド部等が高温になるの
を予防したりすることができる。また新鮮空気の供給経
路をレーザの照射経路で兼用させることで、省スペース
化を図ることができる。
【0011】上記第6の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第1〜5の特徴による作用効果に加
えて、回転ドラムから調節自在に突出するレーザ照射口
を雌型の内側空間に侵入させて金型面への照射を行う構
成としたので、回転ドラムを回転させることで、雌型の
金型の内側面に効率よくレーザを当てて、クリーニング
を行うことができる。
【0012】上記第7の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第6の特徴による作用効果に加え
て、金型はタイヤ製造用の雌型金型とし、該金型の中央
部に開口する内側空間にレーザ照射口を侵入させて金型
面への照射を行う構成としたことで、該タイヤ製造用の
雌型金型の中央部の開口から侵入させたレーザ照射口を
回転ドラムと共に回転させながら、レーザを金型の内側
空間に照射することで、タイヤの形に合わせてリング状
とされた内側金型面に対して、効率よくレーザが照射す
ることができ、金型面に付着したタイヤのゴムや油を速
やかに分解・気化して除去するこることができる。
【0013】上記第8の特徴を有する金型クリーニング
装置によれば、上記第7の特徴による作用効果に加え
て、漏出防止枠体をヘッド部に設けることで、回転ドラ
ムの側周及び天井部を覆うと共に、漏出防止枠体の下端
周縁をタイヤ製造用金型の割型面の中央部開口の周囲に
着座させることで、例えレーザが金型の開口から外へ漏
れることがあっても、更にレーザが漏出防止枠体から外
部へ漏れるのを確実に防止することができる。勿論、回
転ドラムの回転が漏出防止枠体によって保護されている
ので、ドラムの回転に対する安全性も確保できる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態である
金型クリーニング装置全体の正面図、図2は同じく金型
クリーニング装置全体の平面図、図3は同じく金型クリ
ーニング装置全体の右側面図、図4は金型クリーニング
装置のヘッド部の概略断面図、図5は金型クリーニング
装置の制御機構を示すブロック図、図6はレーザ照射の
仕方の例を示す図、図7は装置の運転手順を示すフロー
チャートである。
【0015】図1〜図5を参照して、金型クリーニング
装置は、装置本体部10と、該装置本体部10に対して設け
られるアーム部20と、該アーム部20の先端に設けられる
ヘッド部30とを有する。前記装置本体部10には装置を操
作する操作盤11、装置各部の動作を制御するコントロー
ラ12、レーザを発振させるレーザ発振機13、クリーニン
グされる金型面から発生するガスや塵芥を吸引除去する
ための吸塵手段を構成する吸塵機本体41、クリーニング
を行う場所やレーザを金型面に向けて照射するレーザ照
射口等に新鮮空気を供給するための新鮮空気供給手段を
構成する新鮮空気供給機本体51等が設けられている。
尚、装置本体部10には移動のための電動車輪を設けても
よい。車輪を設けない場合は、移動用の台車やフォーク
リフト等によって目的の位置まで運搬することになる。
【0016】前記アーム部20は多関節アーム部とし、関
節20a 、20b 、20c 等の複数箇所で水平方向に屈曲でき
るように構成されている。勿論、前記多関節のアーム部
20は、垂直方向にも屈曲できるようにしてもよい。アー
ム部20の各関節20a 、20b 、20c はフリーであってもよ
いし、モータ等の動力で動くようにしてもよい。アーム
部20はその基端部が装置本体部10側面に設けられたリニ
アガイド14と嵌まり合って、アーム部20全体が上下方向
に変位移動できるように構成されている。前記アーム部
20に沿って且つ所々で支持されるようにして、レーザガ
イド筒21が配設されている。このレーザガイド筒21は、
前記装置本体部10に設けられたレーザ発振機13から延設
され、図1に二点鎖線で示すように、筒21内を通してレ
ーザを前記ヘッド部30側へ送るものである。レーザガイ
ド筒21の筒内の曲がり角(ジョイント部)には、レーザ
の搬送方向を変更するミラーMが設けられている。また
前記アーム部20に沿って、吸塵手段の吸塵ホース42が設
けられている。該吸塵ホース42は、装置本体部10に設け
られた前記吸塵機本体41から延設され、ヘッド部30側へ
接続される構成となっている。同様に前記アーム部20に
沿って、新鮮空気供給ホース52が設けられている。該新
鮮空気供給ホース52は、装置本体部10に設けられた前記
新鮮空気供給機本体51から延設され、ヘッド部30側へ接
続される構成となっている。22は支持体で、前記吸塵ホ
ース42、新鮮空気供給ホース52をアーム部20に支持させ
ている。またアーム部20に沿って図示しない電気動力線
や信号線も配設されている。アーム部20の先端に接続体
23を介してヘッド部30が設けられている。前記接続体23
を介して前記レーザガイド筒21からのレーザ通路がヘッ
ド部30に接続し、また吸塵ホース42からの吸塵通路、新
鮮空気供給ホース52からの吸塵空気供給通路、その他の
全電気動力線や信号線がヘッド部30に接続する。
【0017】前記ヘッド部30は、前記接続体23に対し
て、ヘッド部取付体31により、図1の矢符Hで示すよう
に、上下方向に180 度の範囲で自由に角度を変え、任意
の角度で停止することができるように連結して設けられ
ている。これによって、被クリーニング体である金型K
のある位置に応じてヘッド部30の向きを上下方向に自由
に向けることができる。勿論、前記ヘッド部30は上下左
右の方向にその向きを調節できるようにしてもよい。前
記金型Kは、自動車タイヤの製造等の最終段階で行う加
硫工程で用いるタイヤプレス用の金型とし、通常は内側
空間K1 の金型内表面K3 にタイヤの表面パターン等の
雌型を彫刻した一対の金型としてプレス機Pにセットさ
れている。
【0018】前記ヘッド部30には、回転ドラム32と、該
回転ドラム32の上方及び側周を囲む漏出防止枠体33が設
けられている。そして前記回転ドラム32には、該回転ド
ラム32の回転軸Dから偏心した位置にレーザ照射ヘッド
34と該レーザ照射ヘッド34を取り付けるための照射ヘッ
ド取付体35とが設けられている。
【0019】前記回転ドラム32は、ヘッド部30の前記漏
出防止枠体33の内側において自己だけが中心軸である回
転軸Dを中心に回転できる構成とされている。
【0020】前記漏出防止枠体33は、回転ドラム32の回
転に対する防護ケースであると共に、レーザ照射ヘッド
34から照射されたレーザが金型Kやヘッド部30から外部
に漏れるのを防止する役割をなすものである。漏出防止
枠体33の側周先端部33a は前記回転ドラム32よりも多少
突出するように寸法を長くし、且つ金型Kの割型面K2
に対して密着して着座しやすいように、側周に対して直
角方向に折り曲げて構成している。前記漏出防止枠体33
の側周先端部33a には、接触センサを、例えば円周方向
の均等位置に3か所設けて、漏出防止枠体33の側周先端
部33a が確実に金型Kの割型面K2 に接触して、金型K
の内側空間K1 を覆っている場合にのみ、レーザの照射
が可能となるよう構成してもよい。
【0021】前記レーザ照射ヘッド34は、何れも筒状の
基部34a と先端部34b とからなり、先端部34b にレーザ
照射口34c が設けられている。前記レーザ照射ヘッド34
の基部34a は、照射ヘッド取付体35に対して前記回転ド
ラム32の軸Dと平行な軸Yの回りに自在に角度を調節す
ることができるように構成されている。また前記レーザ
照射ヘッド34の先端部34b は基部34a に対して、該基部
34a の軸Yに直角な軸Xの回りに自在に角度を調節する
ことができるように構成されている。前記基部34a の角
度調節と先端部34b の角度調節によって、レーザ照射口
34cからのレーザの照射方向を自在に調節できる手段が
構成される。
【0022】前記照射ヘッド取付体35は、伸縮自在な筒
状体とし、その閉止先端面35a に連通する形で前記レー
ザ照射ヘッド34の基部34a を接続して取り付けている。
照射ヘッド取付体35は、回転ドラム32の先端側の端面32
a に、回転軸Dから偏心した位置に設けられている。照
射ヘッド取付体35は、金型内側空間K1 の深さに対応で
きるように十分なストロークで伸縮することができるよ
うにしている。この場合、図に示す他、伸縮が2段階、
3段階で行われるようにしてもよい。
【0023】前記レーザガイド筒21内の通路を送られて
くるレーザは、更にアーム部20の接続体23、ヘッド部30
のヘッド部取付体31を介して、そのレーザ通路36を回転
ドラム32内へ送られて来る。そしてレーザは回転ドラム
32内から前記照射ヘッド取付体35内を通ってレーザ照射
ヘッド34に送られ、レーザ照射口34c から金型面に向け
て照射される。前記レーザガイド筒21内及びその後のレ
ーザ通路36には、複数のレーザ搬送ミラーMが配置され
ている。前記照射されるレーザはレーザ発振機13で発生
せられるが、このレーザとしては、一定のスポット幅を
持つ一定強度のパルスを発生させ、これをレーザ通路36
を通ってレーザ照射口34c から照射する。このとき、ア
ーム部20の上下位置、照射ヘッド取付体35の伸縮位置、
その他によって、レーザ発振機13から金型内表面K3
での距離が変動するが、この変動距離については、レー
ザ通路36の途中に設けた調整レンズL(図4参照)を設
けて、これを電動モータで前後に自動的に移動させるこ
とで、常にレーザ照射の焦点位置を補正・調整し、均一
なレーザ照射面積(即ち均一な照射エネルギー密度)を
確保する。
【0024】前記レーザ発振機13は、例えば市販のパル
スレーザ発振機を使用して、照射するレーザの照射スポ
ットを、例えば5〜10mm角として、照射エネルギーを調
整し、そのエネルギー分布も均一に調整して、金型内表
面K3 の汚れた部分に1パルスを照射すると、照射され
た部分は均一な深さで瞬時、分解・気化して金型内表面
3 から脱離する。この際、剥離した以外の領域への熱
影響は殆どなく、また金属部へレーザが照射された場合
でも、レーザは反射され、金属部における剥離や熱影響
の問題も生じない。本発明では、例えば1秒間に数十か
ら数百パルスを照射できるパルスレーザで、例えばエネ
ルギー変換効率の良い炭酸ガスレーザを使用して、金型
内表面K3におけるパルスの照射位置を連続的に移動さ
せてゆくことにより、金型内表面K3 のどの点も一定の
回数だけパルスが照射されるようにし、金型内表面K3
の広い範囲の汚れを均一にクリーニングしてゆく。
【0025】前記装置本体部10に設けた新鮮空気供給機
本体51からの新鮮空気は、新鮮空気供給ホース52を通っ
て、さらにアーム部20先端の接続体23からヘッド部30に
送られる際に、前記接続体23等を介してレーザ通路36に
入り、以後レーザと同じ道を通って、レーザ通路36から
回転ドラム32内に入り、更に照射ヘッド取付体35を経
て、レーザ照射ヘッド34のレーザ照射口34c から吹き出
される構成とされている。これら一連の構成は、新鮮空
気供給機本体51や新鮮空気供給ホース52と共に新鮮空気
供給手段を構成している。
【0026】ヘッド部30の回転ドラム32とその外周を囲
む漏出防止枠体33との隙間は、吸塵手段のバキューム吸
引口43に構成されている。該バキューム吸引口43から吸
引されたガスや塵芥は吸塵通路44を通って、前記アーム
部20先端の接続体23を介して吸塵ホース42に入り、更に
吸塵機本体41に集められる。これら一連の構成により吸
塵手段が構成されている。
【0027】図1〜図4には図示していない、装置各部
の駆動手段及びその制御について、図5を参照して説明
する。前記アーム部20は、電動モータ等のアーム部昇降
駆動手段24によってリニアガイド14上を昇降せられる。
アーム部20の昇降は、作業員が手動にてアーム部昇降駆
動手段24をオン、オフさせて、所定の位置で停止させる
ようにするが、コントローラ12によって自動的にアーム
部昇降駆動手段24がオン及びオフされるようにしてもよ
い。次に、アーム部20の各関節20a 、20b 、20c はフリ
ーで、作業員が手動にて曲げることができるようにする
が、それぞれ電動モータ等による関節駆動手段25a、25b
、25c を設けて作業員がスイッチをオン、オフするこ
とで動かすようにしてもよい。またコントローラ12によ
って自動的に動かすようにしてもよい。前記レーザ発振
器13はコントローラ12により、金型のクリーニング開始
に伴って自動的にレーザがヘッド部30側へ送られ、クリ
ーニングの運転の終了に伴って自動的にレーザの発振が
停止せられるようにしている。勿論、手動でレーザの発
振の開始、終了を行うようにしてもよい。前記集塵機本
体41の駆動による吸引の開始及び終了は、コントローラ
12により、クリーニングの運転開始に伴って自動的に開
始し、またクリーニングの運転終了に伴って(或いは多
少遅れて)自動的に終了するようにしてもよい。勿論、
作業員が手動スイッチで吸塵機本体41の運転開始、終了
を行うようにしてもよい。また新鮮空気供給機本体51に
よる新鮮空気の供給は、コントローラ12により、クリー
ニングの運転開始に伴って自動的に開始し、クリーニン
グの運転終了に伴って(或いは多少遅れて)自動的に終
了するようにしてもよい。勿論、作業員による手動スイ
ッチにて開始、終了を行うようにしてもよい。
【0028】前記回転ドラム32の回転は、コントローラ
12によって電動モータ、減速機、ギヤ等からなる回転ド
ラム駆動手段32b がオン、オフ制御されることによって
行われる。勿論、作業者が手動スイッチをオン、オフす
ることで操作できるようにしてもよい。前記照射ヘッド
取付体35の伸縮は、コントローラ12によって、電動モー
タとリニアガイド、ボール螺子等による照射ヘッド取付
体駆動手段35b が、自動的に制御されることで行われ
る。前記照射ヘッド34の基部34a の向きは、該基部34a
を軸Yの回りに回転させる第1照射ヘッド駆動手段34d
を操作することにより、また照射ヘッド34の先端部34b
の向きは該先端部34b を軸Xの回りに回転させる第2照
射ヘッド駆動手段34e を操作することにより、全体とし
てレーザ照射口34c の向きを設定することができる。前
記第1照射ヘッド駆動手段34d と第2照射ヘッド駆動手
段34e の操作はコントローラ12によって自動的に行って
もよいし、作業員により手動スイッチをオンオフして、
所定の向きにレーザ照射口34c を向けるようにしてもよ
い。また前記調整レンズLの位置調節は、コントローラ
12によって自動的に、電動モータ等からなる調整レンズ
移動手段37を操作することで、一定の照射スポットとな
る位置に移動させることで行う。また、センサ類とし
て、前記漏出防止枠体33の下端周縁部33a の円周方向の
均等位置の3ヵ所に接触センサ38を設け、該3個の接触
センサ38の何れか1つでも、金型Kの割型面K2 と接触
していない場合には、クリーリングの運転を開始できな
いようにし、また運転中においてはレーザの照射が中止
せられるようにしてもよい。
【0029】次に、本装置の運転の仕方を説明する。自
動車タイヤ等のタイヤは加硫工程を経て製品となる。一
対の割型金型K、Kが取り付けられた加硫用のプレス機
Pにおいては、一定個数のタイヤが製造される毎に、プ
レス機Pに取り付けられたタイヤ製造用の金型Kのクリ
ーニングを行う。今、金型Kのクリーニングの時期がく
ると、作業員によって装置本体部10がプレス機Pの付近
まで運ばれ、作業員によってアーム部20が操作され、ヘ
ッド部30がプレス機P上で2つに開かれた一対の割型金
型Kの一方に対してセットせられる。このセットは、ヘ
ッド部30の漏出防止枠体33が金型Kの割型面K2 に密着
するように行う。そして、前記セットを行う前には、レ
ーザ照射ヘッド34のレーザ照射口34c が金型内表面K3
に対して所定の角度となるように調節しておく。ヘッド
部30を金型Kへのセットし、クリーニング運転の準備が
整ったところで、運転スイッチをオンする。これによっ
て、回転ドラム32が一定の速度で回転し、また新鮮空気
供給手段及び吸塵手段の運転も開始される。そしてレー
ザ照射口34c からのレーザの照射が開始される。運転中
においては、照射ヘッド取付体35を一定の速度で伸縮さ
せる。金型内表面K3 でのレーザの照射スポットは、回
転ドラム32の回転と共に金型内表面K3 を円周方向に移
動し、また照射ヘッド取付体35の伸縮に伴って、前記円
周方向とは直角の方向に移動する。これらの円周方向と
それに直角方向の移動により、レーザは金型内表面K3
の全面に照射され、金型内表面K3 に付着した汚れを除
去する。運転中において金型内側空間K1 に生じたガス
や塵芥は、回転ドラム32と漏出防止枠体33との隙間のバ
キューム吸引口43から吸い込まれて除去される。運転中
において、新鮮空気がレーザ照射口34c から金型内側空
間K1 に放出されることで、レーザ照射ヘッド34内への
汚染空気の侵入が予防されて、ミラーMの汚染が防止さ
れると共に、金型内側空間K1 の汚染空気のバキューム
吸引が促進される。
【0030】被クリーニング面である金型内表面K
3 は、タイヤのトレッド模様等が彫刻せられていること
から、複雑な凹凸がある。従ってレーザが金型内表面K
3 に対してある1つの固定の角度をもってのみ照射され
るだけでは、レーザ照射に死角ができる。従って、運転
中においては、レーザを、金型内表面K3 に対して死角
がないように照射する必要がある。図6に、金型内表面
3 に対して、レーザを照射する方向の例を示す。即
ち、図6の(A)では、レーザの照射角度が金型内表面
3 に対して至近距離となるようにし、且つレーザの金
型内表面K3 に対する照射角度を必要に応じて斜め上方
に向けて照射される状態(矢符イ)としたり、斜め下方
に向けて照射される状態(矢符ロ)としたり、その他の
角度としたりすることができることを示す。また、図6
の(B)では、レーザの照射角度が金型内表面K3 に対
して遠距離となるようにし、且つレーザの照射角度を必
要に応じて種々の角度とすることができることを示す。
また、図6の(C)では、レーザの照射角度が金型内表
面K3 に対して至近距離となるようにし、且つレーザの
照射角度が回転ドラム32の回転方向に対して正の方向と
なるようにすることができることを示す。また、図6の
(D)では、レーザの照射角度が金型内表面K3 に対し
て至近距離となるようにし、且つレーザの照射角度が回
転ドラム32の回転方向に対して負の方向となるようにす
ることができることを示す。また、図6の(E)では、
レーザの照射角度が金型内表面K3 に対して遠距離とな
るようにし、且つレーザの照射角度が回転ドラム32の回
転方向に対して負の方向となるようにすることができる
ことを示す。また、図6の(F)では、レーザの照射角
度が金型内表面K3 に対して遠距離となるようにし、且
つレーザの照射角度が回転ドラム32の回転方向に対して
正の方向となるようにすることができることを示す。
【0031】以上のように、金型内表面K3 に対するレ
ーザの照射角度は種々変更することができるが、これら
のレーザ照射角度の変更の種々の組み合わせと前記照射
ヘッド取付体35の伸縮とによって、あらゆる金型の種類
に対応して死角のないレーザ照射を行うことができ、良
好なクリーニングを達成することができる。前記レーザ
照射角度の変更の組み合わせや、その変更の時間的タイ
ミング、また照射ヘッド取付体35の伸縮の程度、その
他、運転時間等については、対応する金型の種類に応じ
て、予め実験によって、良好な動作パターンを得て、こ
れを動作プログラムとして、装置のコントローラ12の内
部記憶装置や或いは外部記憶装置に記憶させておくこと
ができる。これによって、実際のクリーニング運転にお
いては、今からクリーニングする金型に応じて、対応す
る動作プログラムを呼び出すことで、自動的に最適なク
リーニングを行うことができる。
【0032】図7に、自動運転を行う場合のフローを示
す。今、金型Kへのヘッド部30のセットが完了すると、
その金型の種類に応じたレーザ照射の動作プログラムを
入力し(ステップS1)、運転スイッチをオンする(ス
テップS2)ことで、運転が開始せられる。運転は前記
入力せられた動作プログラムに従って、順次レーザ照射
角度が一定のタイミングで変更されつつ、照射ヘッド取
付体35が伸縮し、回転ドラム32が回転し、また吸塵手段
や新鮮空気供給手段が作動して行われる。所定のプログ
ラム動作が終了すると(ステップS4)、運転は終了す
る(ステップS5)。尚、運転中において、上記接触セ
ンサ38によって漏出防止枠体33が金型Kの割型面K2
ら外れている等の異常が検出された場合には(ステップ
S3でイエス)、運転が停止されるようにする(ステッ
プS6)ことができる。これによって、レーザが金型K
から漏れている場合等の異常時において、運転の停止を
行って安全を確保することができる。
【0033】上記においては、金型Kは自動車等のタイ
ヤ製造用の雌型金型とするが、本発明の装置では、レー
ザ照射ヘッド34が回転ドラム32によって回転せられるよ
うになされている構成とすることで、前記タイヤ製造用
の金型Kの内側空間K1 のリング状等の金型内表面K3
に対してレーザ照射が容易であり、レーザ照射によるク
リーニング作用を効率良く行うことができる。同様に発
明の装置は、タイヤ製造用の金型以外においても、前記
雌型金型であって、その内側空間の金型内表面K3 がリ
ング状や円弧状になったような金型に対して良好に作業
を行うことができる。勿論、金型Kの内側空間の金型内
表面K3 が前記リング状や円弧状になっていないような
雌型金型であっても、金型の内側空間K1 内にレーザ照
射ヘッド34を侵入できるような空間を有するものであれ
ば、本発明の装置によるクリーニング作業は可能であ
る。その他、他の内側空間を有さないような一般の金型
に対しても、使用の仕方を考慮することで、本発明の装
置の利用は可能である。
【0034】
【発明の効果】本発明は以上の構成及び作用からなり、
請求項1に記載の金型クリーニング装置によれば、装置
本体部と、該装置本体部に対して設けられるアーム部
と、該アーム部の先端に設けられるヘッド部とを有し、
レーザをヘッド部から金型面へ向けて照射して、金型に
付着した異物を除去する金型クリーニング装置であっ
て、前記ヘッド部に回転ドラムを設けると共に、該回転
ドラムの回転軸から偏心した位置に、回転ドラムからの
突出量を自在に調節できる手段と照射方向を自在に調節
できる手段とを介してレーザ照射口を設けたので、アー
ム部を延ばすことで、レーザ照射口のあるヘッド部を所
定の金型位置までセットすることができ、よって金型を
機械から取り外しすることなく、レーザによって金型面
に付着のゴムや油等の有機物の汚れ、その他の付着物を
分解・気化して除去することができる。しかも回転ドラ
ムを回転させながら該回転ドラムからのレーザ照射口の
突出量を徐々に変化させて走査させることができるの
で、レーザの照射を円や円弧或いはラセン状にして且つ
金型面へのレーザの照射位置を徐々に走査変更して行く
ことができ、非常に効率的に金型面の汚れを除去するこ
とができる。さらに前記レーザ照射口からのレーザの照
射方向を調節変更することができるので、レーザが金型
面に当たる角度を種々に変更することができ、凹凸のあ
る金型面におけるレーザ照射の陰の部分をなくすことが
できる。また請求項2に記載の金型クリーニング装置に
よれば、請求項1に記載の構成による効果に加えて、ヘ
ッド部はその向きを調節自在としたので、例えば、被照
射体である一対の割型金型がそれぞれの金型保持装置に
取り付けられたまま2つに分かれた状態であっても、そ
の何れの金型に対しても、それらの位置に対して、ヘッ
ド部の向きをその金型の位置に向き合わせて調節し、レ
ーザを照射することができる。また請求項3に記載の金
型クリーニング装置によれば、請求項1又は2に記載の
構成による効果に加えて、アーム部は多関節アームとし
たので、該アーム部を自在に動かすことで、レーザを照
射するヘッド部の位置を自由に調節して被クリーニング
体である金型に対してセットすることができる。また請
求項4に記載の金型クリーニング装置によれば、請求項
1〜3の何れかに記載の構成による効果に加えて、吸塵
手段のバキューム吸引口をヘッド部に設けたので、レー
ザの照射によって金型面から蒸発除去された異物等のガ
スや塵芥を速やかに吸引除去することができる。よって
またガスや塵芥が作業場に広がったり、レーザの照射用
のミラー等が汚されるのを予防することができる。また
請求項5に記載の金型クリーニング装置によれば、請求
項1〜4の何れかに記載の構成による効果に加えて、レ
ーザの照射経路に沿って新鮮空気を供給し、吹き出す新
鮮空気供給手段を設けたので、レーザ照射用のミラー等
がレーザの照射により金型面から発生したガスや塵芥に
よって汚されるのを防止することができる。また新鮮空
気によって金型面付近におけるガスや塵芥による汚染空
気を入れ換えてやることができる。また新鮮空気の供給
によってヘッド部等が高温になるのを予防したりするこ
とができる。また新鮮空気の供給経路をレーザの照射経
路で兼用することで、省スペース化を図ることができ
る。また請求項6に記載の金型クリーニング装置によれ
ば、請求項1〜5の何れかに記載の構成による効果に加
えて、回転ドラムから調節自在に突出するレーザ照射口
を雌型の内側空間に侵入させて金型面への照射を行う構
成としたので、回転ドラムを回転させることで、雌型の
金型の内側面に効率よくレーザを当てて、クリーニング
を行うことができる。また請求項7に記載の金型クリー
ニング装置によれば、請求項6に記載の構成による効果
に加えて、金型はタイヤ製造用の雌型金型とし、該金型
の中央部に開口する内側空間にレーザ照射口を侵入させ
て金型面への照射を行う構成としたので、レーザ照射口
をタイヤ製造用の雌型金型の中央部の開口から侵入させ
且つ回転ドラムと共に回転させて、レーザをタイヤ製造
用の雌型金型の内側空間に照射することができ、よって
タイヤの外形に合わせてリング状とされた金型内表面に
対して効率よくレーザを照射することができ、金型面に
付着したタイヤのゴムや油等の付着物を速やかに分解・
気化して除去することができる。また請求項8に記載の
金型クリーニング装置によれば、請求項7に記載の構成
による効果に加えて、ヘッド部に対して、回転ドラムの
側周及び天井部を覆うと共にその下端周縁がタイヤ製造
用金型の割型面の中央部開口の周囲に着座することでレ
ーザが外部に漏れるのを防止する漏出防止枠体を設けた
ので、レーザが金型から外へ漏れるのを確実に防止する
ことができる。また回転ドラムの回転を外から保護し、
ドラムの回転に対する安全性も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である金型クリーニング装
置全体の正面図である。
【図2】金型クリーニング装置全体の平面図である。
【図3】金型クリーニング装置全体の右側面図である。
【図4】金型クリーニング装置のヘッド部の概略断面図
である。
【図5】金型クリーニング装置の制御機構を示すブロッ
ク図である。
【図6】レーザ照射の仕方の例を示す図である。
【図7】装置の運転手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 装置本体部 20 アーム部 30 ヘッド部 32 回転ドラム 33 漏出防止枠体 34 レーザ照射ヘッド 34c レーザ照射口 35 照射ヘッド取付体 36 レーザ通路 42 吸塵ホース 43 バキューム吸引口 44 吸塵通路 51 新鮮空気供給ホース D 回転ドラムの回転軸 K 金型 K1 金型の内側空間 K2 金型の割型面 K3 金型内表面 M ミラー L 調整レンズ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 装置本体部と、該装置本体部に対して設
    けられるアーム部と、該アーム部の先端に設けられるヘ
    ッド部とを有し、レーザをヘッド部から金型面へ向けて
    照射して、金型に付着した異物を除去する金型クリーニ
    ング装置であって、前記ヘッド部に回転ドラムを設ける
    と共に、該回転ドラムの回転軸から偏心した位置に、回
    転ドラムからの突出量を自在に調節できる手段と照射方
    向を自在に調節できる手段とを介してレーザ照射口を設
    けたことを特徴とする金型クリーニング装置。
  2. 【請求項2】 ヘッド部はその向きを調節自在としたこ
    とを特徴とする請求項1に記載の金型クリーニング装
    置。
  3. 【請求項3】 アーム部は多関節アームとしたことを特
    徴とする請求項1又は2に記載の金型クリーニング装
    置。
  4. 【請求項4】 吸塵手段のバキューム吸引口をヘッド部
    に設けたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載
    の金型クリーニング装置。
  5. 【請求項5】 レーザの照射経路に沿って新鮮空気を供
    給し、吹き出す新鮮空気供給手段を設けたことを特徴と
    する請求項1〜4の何れかに記載の金型クリーニング装
    置。
  6. 【請求項6】 回転ドラムから調節自在に突出するレー
    ザ照射口を雌型の内側空間に侵入させて金型面への照射
    を行う構成としたことを特徴とする請求項1〜5の何れ
    かに記載の金型クリーニング装置。
  7. 【請求項7】 金型はタイヤ製造用の雌型金型とし、該
    金型の中央部に開口する内側空間にレーザ照射口を侵入
    させて金型面への照射を行う構成としたことを特徴とす
    る請求項6に記載の金型クリーニング装置。
  8. 【請求項8】 ヘッド部に対して、回転ドラムの側周及
    び天井部を覆うと共にその下端周縁がタイヤ製造用金型
    の割型面の中央部開口の周囲に着座することでレーザが
    外部に漏れるのを防止する漏出防止枠体を設けたことを
    特徴とする請求項7に記載の金型クリーニング装置。
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