KR101948027B1

KR101948027B1 - 몰드의 세정 방법

Info

Publication number: KR101948027B1
Application number: KR1020177000711A
Authority: KR
Inventors: 켄스케 마츠무라; 마사유키 와타나베; 유사쿠 미야자키
Original assignee: 요코하마 고무 가부시키가이샤
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2019-02-14
Also published as: EP3162524B1; KR20170015993A; CN106660235A; JP5892198B2; US10857747B2; EP3162524A4; JP2016007845A; US20170136720A1; WO2015199113A1; CN106660235B; EP3162524A1

Abstract

복잡한 형상의 성형면을 가지는 몰드이어도, 사람 손을 거치지 않고, 성형면의 손상을 방지하면서 더러움을 효율 좋게 제거할 수 있는 몰드의 세정(洗淨) 시스템을 제공한다. 몰드(11)를 세정할 때에, 카메라(3)에 의하여 이 몰드(11)의 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터를 취득하고, 취득한 화상 데이터에 기초하여 암(6)의 움직임을 제어 장치(7)에 의하여 제어하여, 레이저 헤드(4)를 그 성형면(12)을 따라 이동시키면서, 레이저 발진기(發振器)(2)로부터 공급되는 레이저광(L)을 조사하여 그 성형면(12)에 부착된 더러움(X)을 제거한다.

Description

몰드의 세정 방법{MOLD CLEANING METHOD}

본 발명은, 몰드의 세정(洗淨) 시스템에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 복잡한 형상의 성형면을 가지는 몰드이어도, 사람 손을 거치지 않고, 성형면의 손상을 방지하면서 더러움을 효율 좋게 제거할 수 있는 몰드의 세정 시스템에 관한 것이다.

타이어 등의 고무 제품을 가류하기 위한 몰드의 성형면에는, 가류할 때마다, 약간이라도 고무 성분이나 배합제에 유래하는 더러움이 부착된다. 몰드의 반복 사용에 의하여, 이 더러움이 서서히 누적하기 때문에, 그대로 더러움을 방치하면, 가류하는 제품의 품질에 악영향이 생긴다. 그 때문에 적의(適宜), 성형면을 세정하여 더러움을 제거할 필요가 있다. 몰드를 세정하는 방법으로서는, 쇼트 블라스트(shot blast) 세정 방법, 레이저광 세정 방법, 플라스마(plasma) 세정 방법 등이 알려져 있다.

쇼트 블라스트 세정 방법에서는, 성형면이 손상되기 쉽기 때문에, 세정에 의한 성형면의 손상을 방지하기에는, 레이저광을 성형면에 조사(照射)하여 그 충격파에 의하여 더러움을 제거하는 레이저광 세정 방법이나, 발생시킨 플라스마에 의하여 더러움을 화학 반응시켜 제거하는 플라스마 세정 방법이 바람직하다. 단, 플라스마 세정 방법은, 단위 시간에 세정할 수 있는 면적이 작기 때문에, 효율성을 고려하면 레이저광 세정 방법이 보다 바람직하다.

레이저광을 이용한 몰드의 세정 방법은 여러 가지 제안되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1, 2 참조). 특허 문헌 1에 기재된 세정 방법에서는, 레이저 발진기(發振器)로부터 공급되는 레이저광(CO2 레이저광)을 레이저 헤드로부터 몰드의 성형면에 조사하여 더러움을 제거한다. 이 때에, 레이저 헤드를 이동시키는 암(머니퓰레이터(manipulator))은, 몰드의 원형상(原形狀) 데이터(캐드 데이터 등)와 레이저 헤드의 위치 보정 수단에 의하여 제어되고, 레이저 헤드를 성형면의 요철(凹凸)을 따라 이동시킨다(특허 문헌 1의 단락 0011, 0021 ~ 0025 등 참조).

그렇지만, 몰드의 성형면은 같은 형상으로 형성되어 있다고는 한정되지 않고, 다양한 형상으로 형성되어 있다. 그 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 성형면이 다른 형상의 몰드를 세정하기에는, 몰드의 세정을 행할 때마다 제어 장치에 기억되어 있는 이 몰드의 원형상 데이터를 불러내는 작업이 필요하게 된다. 성형면의 형상이 팽대(膨大)한 종류로 되는 타이어 가류용 몰드의 경우는, 세정의 때마다, 세정하는 몰드와 원형상 데이터가 대응하고 있는 것을 확인할 필요가 있고, 작업이 번잡하게 된다고 하는 문제가 있다.

특허 문헌 2에 기재된 세정 방법에서는, 레이저 조사기를 소정 위치에 고정하여, 몰드를 이동시켜 몰드 표면이 레이저광의 광축에 대하여 수직인 자세로부터 경사한 자세로 되도록 몰드를 회동시킨다. 몰드를 이와 같이 회동시키기에는, 이 움직임을 사전에 티칭(teaching)하는 등의 공정이 필요하게 된다.

일본국 공개특허공보 특개2008-62633호 일본국 공개특허공보 특개2004-167744호

본 발명의 목적은, 복잡한 형상의 성형면을 가지는 몰드이어도, 사람 손을 거치지 않고, 성형면의 손상을 방지하면서 더러움을 효율 좋게 제거할 수 있는 몰드의 세정 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 몰드의 세정 방법은, 레이저 발진기와, 이 레이저 발진기로부터 공급되는 레이저광을 몰드의 성형면에 조사하는 레이저 헤드와, 이 레이저 헤드를 3차원으로 자유롭게 이동시키는 암과, 이 암의 움직임을 제어하는 제어 장치를 구비한 몰드의 세정 장치를 이용하여 몰드를 세정하는 몰드의 세정 방법에 있어서, 세정하는 몰드의 성형면의 3차원의 화상 데이터를 취득하는 카메라를 설치하고, 몰드를 세정할 때에 상기 카메라에 의하여 취득된 상기 화상 데이터에 기초하여 상기 암의 움직임을 제어하는 것에 의하여, 상기 레이저 헤드를 그 성형면을 따라 이동시키면서, 레이저광을 조사하여 그 성형면을 세정하고, 상기 레이저 헤드로서, 레이저 조사 폭이 다른 복수의 레이저 헤드를 구비하고, 사이프 성형 돌기의 근원 주변 범위 및 주계부의 미소 간극의 내주면을 미리 특정의 부위로 설정하여 이 특정의 부위에 대하여, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여, 또는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드에 더하여 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여 세정을 행하는 설정으로 하고, 상기 레이저광이 조사되어 있는 상기 성형면의 온도를 축차(逐次) 검지(檢知)하는 온도 센서를 구비하고, 이 온도 센서에 의한 검지 온도가 미리 설정되어 있는 허용 온도를 넘은 경우에는, 상기 레이저광의 조사를 중단하는 설정으로 한다.

본 발명에 의하면, 몰드를 세정할 때에, 세정하는 몰드의 성형면의 3차원의 화상 데이터를 카메라에 의하여 취득한다. 그 때문에, 세정하는 시점에 있어서의 몰드의 성형면의 형상을 정확하게 파악할 수 있다. 따라서, 세정할 때마다 세정 대상이 되는 몰드의 성형면의 형상 데이터를 데이터베이스로부터 불러내어, 나아가, 몰드 실물과 형상 데이터와의 대응 관계를 확인하는 사람 손을 통한 작업이 불필요하게 된다. 그리고, 취득한 화상 데이터에 기초하여, 레이저 헤드를 그 성형면을 따라 이동시키면서, 레이저광을 조사하여 그 성형면을 세정하기 때문에, 복잡한 형상의 성형면을 가지는 몰드이어도, 사람 손을 거치는 일 없이, 성형면의 손상을 방지하면서 더러움을 효율 좋게 제거하는 것이 가능하게 된다. 또한, 성형면의 형상이 경시 변화하고 있어도, 세정하는 시점의 성형면의 화상 데이터를 취득하고 있기 때문에, 사전에 기억되어 있는 성형면의 형상 데이터를 이용하는 경우에 비하여, 더러움을 남기는 일 없이 깨끗하게 세정하기에는 유리하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 레이저 헤드로서, 레이저 조사 폭이 다른 복수의 레이저 헤드를 구비하고, 미리 설정되어 있는 특정의 부위에 대하여는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여, 또는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드에 더하여 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여 세정을 행하는 설정으로 한다. 이 설정으로 하면, 비교적 평탄하고 넓은 부위에 대하여는 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드를 이용하는 것으로 세정을 단시간에 완료할 수 있다. 한편, 성형면의 좁은 범위에 요철이 복잡하게 비집고 들어간 부위에 대하여는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하는 것으로, 복잡한 형상의 부분에도 얼룩 없이 레이저광을 조사할 수 있으므로, 더러움을 깨끗하게 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 레이저광이 조사되어 있는 상기 성형면의 온도를 축차(逐次) 검지(檢知)하는 온도 센서를 구비하고, 이 온도 센서에 의한 검지 온도가 미리 설정되어 있는 허용 온도를 넘은 경우에는, 상기 레이저광의 조사를 중단하는 설정으로 한다. 이 설정의 경우에는, 조사하는 레이저광에 의하여 성형면이 과도하게 가열되는 것을 회피할 수 있다. 즉, 성형면이 레이저광에 의하여 열변형하는 결함을 방지할 수 있다.

여기에서, 예를 들어, 상기 카메라에 의하여 취득된 세정 후의 몰드의 성형면의 3차원의 화상 데이터에 기초하여 그 성형면의 세정 상태를 파악하고, 이 파악한 세정 상태 및 그 성형면의 위치 정보를 상기 제어 장치에 기억하고, 상기 파악한 세정 상태가 미리 설정되어 있는 기준에 만족되지 않는 성형면의 위치에 대하여, 재차, 상기 레이저 헤드로부터 상기 레이저광을 조사하여 세정을 행하는 설정으로 할 수도 있다. 이 설정으로 하면, 특별히 더러워져 있는 위치(범위)만을 나중에 재세정하기 때문에, 더러움을 효율 좋게 깨끗하게 제거하기에는 유리하게 된다.

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스터드리스(studless) 타이어 가류용 몰드는 성형면이 복잡한 형상이고, 공기입 타이어 가류용 주계(鑄繼) 몰드는 성형면에 미소(微小)한 간극(間隙)이 형성되어 있지만, 본 발명을 적용하는 것에 의하여, 성형면의 손상을 방지하면서 더러움을 효율 좋게 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 몰드의 세정 시스템을 평면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 2는 스터드리스 타이어 가류용 몰드의 성형면을 평면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 3은 주계 몰드의 성형면을 확대하여 단면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 4는 카메라와 세정하는 몰드를 정면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 5는 카메라와 세정하는 몰드를 측면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 6은 레이저 헤드와 세정하는 몰드를 측면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.
도 7은 레이저 헤드와 세정하는 몰드를 정면으로 볼 때에 있어서 예시하는 설명도이다.

본 발명의 몰드의 세정 시스템을 도면에 도시한 실시예에 기초하여 설명한다.

이하의 설명에서는, 타이어 가류용 몰드를 세정 대상으로 하고 있지만, 본 발명은 타이어에 한정하지 않고 고무 제품을 가류하기 위한 몰드의 세정에 이용할 수 있다.

도 1에 예시하는 본 발명의 몰드의 세정 시스템(1)은, 레이저 발진기(2)와, 레이저 헤드(4)와, 레이저 헤드(4)가 취부(取付)되는 암(6)과, 암(6)의 움직임을 제어하는 제어 장치(7)와, 카메라(3)를 구비하고 있다. 카메라(3)는, 몰드(11)의 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터를 취득한다. 이 실시예에서는, 나아가 레이저광(L)이 조사되어 있는 성형면(12)의 온도를 축차 검지하는 온도 센서(8)를 구비하고 있다. 카메라(3) 및 온도 센서(8)는 암(6)의 선단부(先端部)에 취부되어 있어, 카메라(3)가 취득한 화상 데이터 및 온도 센서(8)가 검지한 온도 데이터는 제어 장치(7)에 입력된다.

레이저 발진기(2)를 제외하고 세정 시스템(1)의 주된 구성 요소는, 폐공간(閉空間)이 되는 세정 부스(booth)(9)의 내부에 배치되어 있다. 세정 부스(9)에는 입구문(9a)와 출구문(9b)이 설치되어 있어, 입구문(9a) 및 출구문(9b)이 닫혀지면 폐공간으로 되고, 레이저광(L)을 차폐(遮蔽)할 수 있는 구조로 되어 있다.

입구문(9a)에는 반입용 컨베이어 장치(10a)가 접속되고, 출구문(9b)에는 반출용 컨베이어 장치(10c)가 접속되어 있다. 반입용 컨베이어 장치(10a)와 반출용 컨베이어 장치(10c)와의 사이는 세정 부스(9)의 내부 공간으로 되고, 이 위치에는 처리용 컨베이어 장치(10b)가 배치되어 있다. 이 실시예에서는 처리용 컨베이어 장치(10b)는 원호상(圓弧狀)으로 휘어 연설(延設)되어 있다. 반입용 컨베이어 장치(10a)에는 세정되는 몰드(11)가 재치되고, 반출용 컨베이어 장치(10c)에는 세정된 몰드(11)가 재치된다. 처리용 컨베이어 장치(10b)는 몰드(11)를 세정할 때의 처리대로서 기능한다.

레이저 발진기(2)와 레이저 헤드(4)와는 광 파이버 케이블(2a)에 의하여 접속되어 있다. 레이저 발진기(2)에 의하여 공급된 레이저광(L)은 광 파이버 케이블(2a)을 통하여 레이저 헤드(4)로 보내진다. 본 발명에서 사용하는 레이저광(L)으로서는 YAG 레이저광이 바람직하다.

레이저 헤드(4)에 의하여, 레이저광(L)이 몰드(11)의 성형면(12)에 조사된다. 암(6)은 암 베이스(5)에 회전 가능하게 취부되어 있어, 복수의 암부(6a, 6b)를 회전 가능하게 접속하여 구성되어 있다. 암(6)의 선단부에 레이저 헤드(4)가 착탈 가능하게 장착된다. 따라서, 암(6)의 움직임을 제어하는 것에 의하여, 레이저 헤드(4)를 3차원으로 자유롭게 이동시킬 수 있다.

이 실시예에서는, 도 6에 예시하는 바와 같이 레이저 조사 폭이 다른 복수의 레이저 헤드(4a, 4b)를 구비하고 있다. 일방(一方)은 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드(4a)이며, 타방(他方)은 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드(4b)이다. 일방의 레이저 헤드(4a)는, 갈바노 미러(galvanometer mirror)를 내장하고 있어 레이저광(L)을 폭 방향으로 스캔하여 광폭(廣幅)으로 조사할 수 있는 구성으로 되어 있다. 레이저 조사 폭은 가변(可變)(예를 들어 4mm 이상 70mm 이하)으로 되어 있다. 타방의 레이저 헤드(4b)는, 핀 포인트에 레이저광(L)을 조사한다. 레이저 조사 폭이 가변의 레이저 헤드(4a)를 복수 구비하여, 서로의 레이저 조사 폭을 다르게 하여도 무방하다. 레이저 발진기(2)의 발진 주파수는 예를 들어, 10kHz 이상 40kHz 이하이다. 레이저 헤드(4a)로부터 레이저광(L)을 폭 방향으로 스캔하는 주파수는 예를 들어 20Hz 이상 150Hz 이하이다.

세정 대상이 되는 몰드(11)는 통상(通常) 타입의 몰드 뿐만 아니라, 예를 들어 도 2에 도시하는 스터드리스 타이어 가류용 몰드이다. 이 몰드(11)는, 성형면(12)에 홈 성형 돌기(13), 사이프 성형 돌기(14)가 돌설(突設)되어 있다. 홈 성형 돌기(13)는 몰드(11)의 모재(母材)와 일체적으로 주조(鑄造)된 것이며, 사이프 성형 돌기(14)는 별체로서 성형면(12)에 설치된 것이다. 몰드(11)의 모재의 재질은 주로 알루미늄, 사이프 성형 돌기(14)의 재질은 강(鋼) 등이다.

사이프 성형 돌기(14)의 두께는, 0.4mm 이상 1.2mm 이하 정도이다. 홈 성형 돌기(13)는, 타이어의 트레드 패턴에 의하여, 예를 들어, 복잡한 트레드 패턴의 경우에는 얇게 되는 일이 있다. 그 때문에, 사이프 성형 돌기(14)나 박육(薄肉)의 홈 성형 돌기(13)는, 몰드 세정의 때에는 손상되기 쉬운 부분이 된다. 덧붙여, 도 2, 도 4 ~ 도 7에 기재되어 있는 C화살표, R화살표, W화살표는, 각각, 몰드(11)에 삽입하여 가류하는 타이어의 둘레 방향, 반경 방향, 폭 방향을 도시한다.

그 외, 세정 대상이 되는 다른 종류의 몰드(11)로서는, 예를 들어 도 3에 도시하는 공기입 타이어 가류용 주계 몰드이다. 이 몰드(11)는, 제1 주조부(15)를 주조한 후에 제2 주조부(16)를 주조하는 이른바 주계에 의하여 제조된 것이다. 주입(鑄入)된 용융(溶融) 금속의 응고 수축에 의하여 제1 주조부(15)와 제2 주조부(16)와의 주계부(M)에는 미소 간극(g)이 형성되어 있다. 이 미소 간극(g)의 크기는 예를 들어 5μm 이상 80μm 이하이다. 미소 간극(g)에 연통(連通)시켜 배기 구멍(17)이 형성되어 있다. 이 몰드(11)에서는, 타이어 가류 시의 불필요한 에어(air)나 가스는, 성형면(12)으로부터 미소 간극(g)을 통하여 배기 구멍(17)으로 배출되고, 배기 구멍(17)을 통하여 몰드(11)의 외부로 배출된다. 이 미소 간극(g)은 몰드 세정의 때에는 손상되기 쉬운 부분이 된다.

다음으로, 이 세정 시스템(1)을 이용하여 몰드(11)의 성형면(12)을 세정하는 수순(手順)을 설명한다.

우선, 세정하는 몰드(11)를 반입용 컨베이어 장치(10a)에 재치한다. 계속하여, 입구문(9a)을 열고, 반입용 컨베이어 장치(10a) 및 처리용 컨베이어 장치(10b)를 가동하여 세정하는 몰드(11)를 처리용 컨베이어 장치(10b) 상에 이동시켜 소정 위치에 위치 결정한다. 그 후, 입구문(9a)을 닫아 세정 부스(9)를 폐공간으로 한다. 세정 부스(9)가 폐공간으로 되지 않으면 레이저 발진기(2)가 작동하지 않는 인터록(interlock) 구조로 되어 있다.

계속하여, 도 4, 도 5에 예시하는 바와 같이, 암(6)을 이동시키는 것에 의하여 카메라(3)를 적절한 위치에 배치하여, 몰드(11)의 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터를 취득한다. 이 실시예에서는, 1개의 카메라(3)를 암(6)에 의하여 소망한 위치(성형면(12)의 상방 위치, 측방 위치 등)로 이동시켜 성형면(12)의 형상 데이터를 취득하는 구성으로 되어 있다. 카메라(3)는 복수 대 설치할 수도 있고, 고정한 복수의 카메라(3)에 의하여 각각, 성형면(12)의 평면 형상 데이터, 측면 형상 데이터를 촬상(撮像)하여 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터를 취득할 수도 있다.

계속하여, 취득한 그 몰드(11)의 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터(형상 데이터)에 기초하여 암(6)의 움직임을 제어하여, 도 6, 도 7에 예시하는 바와 같이 레이저 헤드(4)를 그 성형면(12)을 따라 이동시킨다. 이와 같이 레이저 헤드(4)를 이동시키면서, 레이저 발진기(2)로부터 공급된 레이저광(L)을 성형면(12)에 조사한다. 조사한 레이저광(L)에 의하여 성형면(12)에 부착되어 있던 더러움(X)은 제거되어 세정된다.

여기에서, 레이저광(L)의 조사 얼룩을 억제하기 위하여, 레이저 헤드(4)의 선단과, 이것에 대향하는 성형면(12)과의 간격이 가능한 한 일정하게 되도록 유지하면서, 레이저 헤드(4)의 이동 방향 및 레이저광(L)의 조사 방향을 제어한다. 레이저 헤드(4)의 이동 속도는 가능한 한 일정한 속도로 하여 세정 대상 범위를 망라(網羅)하도록 이동시킨다.

이 실시예에서는, 2개의 레이저 헤드(4a, 4b)를 함께 사용하여 레이저광(L)을 조사하고 있지만, 어느 일방의 레이저 헤드(4)를 사용한 후에 타방의 레이저 헤드(4)를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드(4a)를 세정 대상 범위를 망라하도록 이동시켜 레이저광(L)을 조사한 후에, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드(4b)를 이용하여 레이저광(L)을 조사한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 몰드(11)를 세정할 때에, 세정 대상의 몰드(11)의 성형면(12)의 3차원의 화상 데이터를 카메라(3)에 의하여 취득한다. 그 때문에, 세정하는 시점에 있어서의 성형면(12)의 형상을 정확하게 파악할 수 있다. 이것에 의하여, 성형면(12)이 다른 다수의 몰드(11)가 세정 대상이었다고 하여도, 세정할 때마다 세정 대상이 되는 몰드(11)의 성형면(12)의 형상 데이터를 불러내어, 나아가, 몰드 실물과 형상 데이터와의 대응 관계를 확인하는 사람 손을 통한 작업이 불필요하게 된다.

그리고, 취득한 화상 데이터에 기초하여, 레이저 헤드(4)를 그 성형면(12)을 따라 이동시키면서, 레이저광(L)을 조사하기 때문에, 스터드리스 타이어 가류용 몰드나 공기입 타이어 가류용 주계 몰드와 같은 복잡한 형상의 성형면(12)을 가지는 몰드(11)이어도, 사람 손을 거치는 일 없이, 성형면(12)의 손상을 방지하면서 더러움(X)을 효율 좋게 제거하는 것이 가능하게 된다.

또한, 성형면(12)의 형상이 경시 변화하고 있어도, 세정하는 시점의 성형면(12)의 화상 데이터를 취득하고, 이 화상 데이터를 레이저 헤드(4)의 이동에 이용하기 때문에, 사전에 기억되어 있는 성형면(12)의 형상 데이터를 이용하는 경우에 비하여, 더러움을 남기는 일 없이 깨끗하게 세정하기에는 유리하게 된다.

이 실시예에서는, 세정한 성형면(12)의 화상 데이터를 재차, 카메라(3)에 의하여 취득하고, 이 취득한 화상 데이터에 기초하여 그 성형면(12)의 세정 상태를 파악한다. 파악한 세정 상태 및 그 성형면의 위치 정보는 제어 장치(7)에 기억하여 둔다. 성형면(12)의 모든 범위에 레이저광(L)을 조사한 후에, 파악한 세정 상태가 미리 설정되어 있는 기준에 만족되지 않는 성형면(12)의 위치에 대하여는, 재차, 레이저 헤드(4)를 그 위치에 이동시켜 레이저광(L)을 조사하여 세정을 행한다.

제어 장치(7)에는 세정 상태가 적절(더러움(X)이 제거되어 있다)한지 부적절(더러움(X)이 남아 있다)한지를 판단하는 기준이 미리 입력, 설정되어 있다. 그래서, 제어 장치(7)에 의하여, 파악한 세정 상태가 미리 설정되어 있는 기준을 충족하고 있는지 여부를 판단한다.

세정 상태를 판단하는 기준은, 예를 들어, 카메라(3)에 의하여 취득한 성형면(12)의 화상 데이터의 색의 농담(濃淡)에 기초하여 설정된다. 어느 일정 이상의 농도의 경우는 더러움(X)이 남아 있으면 설정한다. 혹은, 레이저광(L)이 조사되기 직전과 조사된 직후의 성형면(12)의 화상 데이터를 취득하고, 양(兩) 화상 데이터를 비교하여 색의 농담의 변화에 기초하여 기준을 설정할 수도 있다. 색의 농담이 변화하고 있지 않는, 또는 변화의 정도가 작은 경우는, 더러움(X)이 남아 있으면 설정한다. 이와 같은 설정으로 하면, 특별히 더러워져 있는 위치(범위)만을 나중에 재세정하기 때문에, 더러움(X)을 효율 좋게 깨끗하게 제거하기에는 유리하게 된다.

미리 특정의 부위를 제어 장치(7)에 입력, 설정하여 두고, 이 설정되어 있는 특정의 부위에 대하여는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드(4b)를 이용하여, 또는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드(4a)에 더하여 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드(4b)를 이용하여 세정을 행할 수도 있다. 특정의 부위로서는, 예를 들어, 도 2에 예시한 사이프 성형 돌기(14)의 근원 주변 범위 등의 복잡한 형상의 범위나 도 3에 예시한 주계부(M)의 미소 간극(g)의 내주면으로 한다.

이 설정으로 하면, 비교적 평탄하고 넓은 부위에 대하여는 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드(4a)를 이용하는 것으로 세정을 단시간에 끝낼 수 있다. 한편, 성형면(12)의 좁은 범위에 요철이 복잡하게 비집고 들어간 부위에 대하여는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드(4b)를 이용하는 것으로, 복잡한 형상의 부분에도 얼룩 없이 레이저광(L)을 조사할 수 있으므로, 더러움(X)을 깨끗하게 제거할 수 있다.

레이저광(L)이 조사되어 있는 성형면(12)의 온도를 온도 센서(8)에 의하여 축차 검지할 수도 있다. 제어 장치(7)에는 허용 온도를 미리 입력, 설정하여 둔다. 이 허용 온도는, 몰드(11)의 용융 온도에 만족되지 않는 소정 온도로 한다. 온도 센서(8)에 의한 검지 온도가 미리 설정되어 있는 허용 온도를 넘은 경우에는, 레이저광(L)의 조사를 중단한다. 예를 들어, 의도하지 않는 요인에 의하여 레이저 헤드(4)의 이동 속도가 늦게 되는, 정지하는 등의 결함이 있던 경우여도, 이 설정으로 하여 두면, 조사하는 레이저광(L)에 의하여 성형면(12)이 과도하게 가열되는 것이 없어진다. 즉, 성형면(12)이 레이저광(L)에 의하여 열변형이나 손상되는 결함을 방지할 수 있다.

몰드(11)의 세정이 완료한 후는, 출구문(9b)을 열어, 처리용 컨베이어 장치(10b) 및 반출용 컨베이어 장치(10c)를 가동시켜 세정이 완료한 몰드(11)를 세정 부스(9)의 내부로부터 외부로 이동시킨다. 이 때에, 입구문(9a)을 열어, 반입용 컨베이어 장치(10a)를 가동시켜 다음으로 세정하는 몰드(11)를 세정 부스(9)의 외부로부터 내부로 이동시켜, 처리용 컨베이어 장치(10b) 상의 소정 위치에 위치 결정한다. 이와 같이 하여, 순차(順次) 연속적으로 몰드(11)를 세정한다.

1: 세정 시스템
2: 레이저 발진기
2a: 광 파이버 케이블
3: 카메라
4, 4a, 4b: 레이저 헤드
5: 암 베이스
6: 암
6a, 6b: 암부
7: 제어 장치
8: 온도 센서
9: 세정 부스
9a: 입구문
9b: 출구문
10a: 반입용 컨베이어 장치
10b: 처리용 컨베이어 장치(처리대)
10c: 반출용 컨베이어 장치
11: 몰드
12: 성형면
13: 홈 성형 돌기
14: 사이프 성형 돌기
15: 제1 주조부
16: 제2 주조부
17: 배기 구멍
M: 주계부
L: 레이저광
X: 더러움
g: 미소 간극

Claims

레이저 발진기(發振器)와, 이 레이저 발진기로부터 공급되는 레이저광을 몰드의 성형면에 조사(照射)하는 레이저 헤드와, 이 레이저 헤드를 3차원으로 자유롭게 이동시키는 암과, 이 암의 움직임을 제어하는 제어 장치를 구비한 몰드의 세정(洗淨) 장치를 이용하여 몰드를 세정하는 몰드의 세정 방법에 있어서,
세정하는 몰드의 성형면의 3차원의 화상 데이터를 취득하는 카메라를 설치하고, 몰드를 세정할 때에 상기 카메라에 의하여 취득된 상기 화상 데이터에 기초하여 상기 암의 움직임을 제어하는 것에 의하여, 상기 레이저 헤드를 그 성형면을 따라 이동시키면서, 레이저광을 조사하여 그 성형면을 세정하고,
상기 레이저 헤드로서, 레이저 조사 폭이 다른 복수의 레이저 헤드를 구비하고, 사이프 성형 돌기의 근원 주변 범위 및 주계부의 미소 간극의 내주면을 미리 특정의 부위로 설정하여 이 특정의 부위에 대하여, 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여, 또는, 상대적으로 레이저 조사 폭이 큰 레이저 헤드에 더하여 상대적으로 레이저 조사 폭이 작은 레이저 헤드를 이용하여 세정을 행하는 설정으로 하고,
상기 레이저광이 조사되어 있는 상기 성형면의 온도를 축차(逐次) 검지(檢知)하는 온도 센서를 구비하고, 이 온도 센서에 의한 검지 온도가 미리 설정되어 있는 허용 온도를 넘은 경우에는, 상기 레이저광의 조사를 중단하는 설정으로 한,
몰드의 세정 방법.
제1항에 있어서,
상기 카메라에 의하여 취득된 세정 후의 몰드의 성형면의 3차원의 화상 데이터에 기초하여 그 성형면의 세정 상태를 파악하고, 이 파악한 세정 상태 및 그 성형면의 위치 정보를 상기 제어 장치에 기억하고, 상기 파악한 세정 상태가 미리 설정되어 있는 기준에 만족되지 않는 성형면의 위치에 대하여, 재차, 상기 레이저 헤드로부터 상기 레이저광을 조사하여 세정을 행하는 설정으로 한 몰드의 세정 방법.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 몰드가 스터드리스(studless) 타이어 가류용 몰드 또는 공기입 타이어 가류용 주계(鑄繼) 몰드인 몰드의 세정 방법.