(57)【要約】【課題】汚染防止リングを使用せずにタイヤ加硫用の金型のブラダー交換直後の予備加熱による汚れを防止する。【解決手段】まず金型を開き、古いブラダーを取り外して新しいブラダーを取付ける（工程Ｓ１）。次に、金型を閉じ、金型を図示されていない加硫機内に収納し、加硫機を予備加熱して、ブラダーを予備加熱する（工程Ｓ２）。再び金型を開き、クリーニングロボットにより、下サイドモールドの上面及び上サイドモールドの下面をクリーニングする（工程Ｓ３）。汚染防止リングを使用せずに金型のブラダー交換直後の予備加熱による汚れを防止できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラダーを金型に取付けるブラダー取付け工程と、該ブラダーが取付けられた金型を閉鎖して加熱する予備加熱工程と、前記金型を開く金型拡開工程と、前記開かれた金型において前記予備加熱工程で前記ブラダーの外周面と対向していた部位をクリーニングするクリーニング工程とを備えたことを特徴とする金型のクリーニング方法。
【請求項２】
前記金型の予備加熱を加硫機内で行うことを特徴とする請求項１記載の金型のクリーニング方法。
【請求項３】
クリーニング部材が取付けられたクリーニングハンドと、前記クリーニングハンドの三次元位置を設定可能なロボットアームと、金型のクリーニング対象部位の位置データが予め登録された記憶手段と、前記位置データを基に、前記クリーニング部材が前記クリーニング対象部位に対向するように前記ロボットアームの三次元位置を制御しながら前記クリーニング部材を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする金型クリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニング部材は、モータと、該モータにより回転駆動される円筒状のポリッシャーとを備え、前記クリーニングハンドの長手方向の軸に対して回動可能に取付けられていることを特徴とする請求項３記載の金型クリーニング装置。
【請求項５】
前記登録手段には、複数の異なる寸法の金型に関する前記位置データが登録されており、それらの位置データは、予め設定された基準金型の基準位置データに対する変位量であることを特徴とする請求項３記載の金型クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金型のクリーニング方法及び装置に関し、特に、タイヤ加硫用の金型のブラダー交換直後の予備加熱による汚れをクリーニングする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程の最終段階である加硫工程では、グリーンタイヤ（生タイヤ）を加硫機の金型に入れ、ブラダーと呼ばれる内部に高温・高圧の流体を通したゴム風船状の圧縮部材によって、グリーンタイヤをその内側から金型の内面に向けて押しつける。このとき、ブラダーから加わる熱と圧力によってグリーンタイヤのゴムの分子と硫黄の分子とが結合し、ゴムに弾力性及び耐久性が付与される。タイヤの最終的な形状及びトレッドパターンもこの時に金型により形成される。加硫成形後のタイヤは金型から取り出され、タイヤが完成する。この時、タイヤが金型から容易に離れるように、シリコン或いはマイカ等からなる離型剤がブラダー表面に塗布されている。
【０００３】
ブラダーは繰り返し使用されることで劣化するため、規定回数若しくは著しく劣化した際に交換するが、交換直後はその温度が低いため、伸縮特性が低くなっている。そこで、通常、ブラダー交換直後はグリーンタイヤを金型に入れない状態で金型を閉じ、加硫機を加熱（予備加熱）することでブラダーを暖める。このとき、ブラダーの外周面が金型を構成しているサイドモールドの内面に接触すると、サイドモールドの内面に離型剤が転写され、汚染されてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献又は非特許文献には記載されていないが、前記した金型の汚染を防止するために、図５に示されているように、人手により下サイドモールド３１の上面及び上サイドモールド３２の下面にそれぞれ汚染防止リング３３，３４を取付けた後、ブラダーＢを取付け、金型を閉じ、加熱している。加熱終了後は、人手により汚染防止リング３３，３４を取り外し、グリーンタイヤの加硫を開始する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来の汚染防止方法では、人手による汚染防止リングの着脱が加硫設備の省力化及び全自動化の障害となっていた。また、予備加熱終了後に汚染防止リングをタイムリーに取り外せないと、そのために加硫機が稼動できない時間が発生してしまい、生産効率が低下してしまう。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、汚染防止リングを使用せずにタイヤ加硫用の金型の予備加熱による汚染を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ブラダーを金型に取付けるブラダー取付け工程と、該ブラダーが取付けられた金型を閉鎖して加熱する予備加熱工程と、前記金型を開く金型拡開工程と、前記開かれた金型において前記予備加熱工程で前記ブラダーの外周面と対向していた部位をクリーニングするクリーニング工程とからなることを特徴とする金型クリーニング方法である。
請求項２に係る発明は、請求項１記載の金型クリーニング方法において、前記金型の予備加熱を加硫機内で行うことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、クリーニング部材が取付けられたクリーニングハンドと、前記クリーニングハンドの三次元位置を設定可能なロボットアームと、金型のクリーニング対象部位の位置データが予め登録された記憶手段と、前記位置データを基に、前記クリーニング部材が前記クリーニング対象部位に対向するように前記ロボットアームの三次元位置を制御しながら前記クリーニング部材を作動させる制御手段とを備えたことを特徴とする金型クリーニング装置である。
請求項４に係る発明は、請求項３記載の金型クリーニング装置において、前記クリーニング部材は、モータと、該モータにより回転駆動される円筒状のポリッシャーとを備え、前記クリーニングハンドの長手方向の軸に対して回動可能に取付けられていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３記載の金型クリーニング装置において、前記登録手段には、複数の異なる寸法の金型に関する前記位置データが登録されており、それらの位置データは、予め設定された基準金型の基準位置データに対する変位量であることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に係る発明では、金型を開いてブラダーを取付け、金型を閉じて予備加熱を行い、金型を開いて、予備加熱時にブラダーの外周面と対向していた部位をクリーニングする。
請求項２に係る発明では、前記ブラダーの取付け、予備加熱、及びクリーニングを加硫機内で行う。
請求項３に係る発明では、予め登録された金型のクリーニング対象部位の位置データを基に、クリーニング部材が金型のクリーニング対象部位に対向するようにロボットアームの三次元位置を制御しながらクリーニング部材を作動させてクリーニングを行う。
請求項４に係る発明では、クリーニングハンドの長手方向の軸に対して回動可能に取付けられている円筒状のポリッシャーをモータにより回転させ、クリーニングを行う。
請求項５に係る発明では、基準金型の位置データに対する変位量として登録された金型のクリーニング対象部位の位置データを基にロボットアームの三次元位置を制御することにより、クリーニング部材を金型のクリーニング対象部位に対向させ、クリーニングを行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る金型クリーニング方法によれば、汚染防止リングを使用せずにタイヤ加硫用の金型のブラダー交換直後の予備加熱による汚染を防止することができる。また、本発明に係る金型クリーニング装置によれば、金型のクリーニング対象部位を自動的にクリーニングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る金型クリーニング方法のクリーニング対象であるタイヤ加硫用金型の構成を説明するための縦断面図であり、図２は本発明の実施形態に係る金型クリーニング方法の全体の概略フロー図である。また、図３はクリーニング装置であるハンドリングロボットの構成を示す図であり、図４はハンドリングロボットのクリーニング動作の手順を示すフロー図である。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のクリーニング対象である加硫用金型は、トレッドモールド１と、下サイドモールド２と、上サイドモールド３とを備えている。トレッドモールド１は、タイヤ半径方向へ移動可能なセグメント４により外周側から保持されている。下サイドモールド２は、タイヤ半径方向内側から中心軸Ｃに取付けられたベース５により保持されている。上サイドモールド３は、タイヤ主軸方向上方からトッププレート６により保持されている。セグメント４の外周側にはテーパ面が形成されており、コンテナリング７の内周側に形成されたテーパ面と摺動係合されている。トッププレート６の外周側の下端はセグメント４の内周側上端に支持されている。ベース５には、ブラダーＢの一端を挟持する下クランプリング８及び下ブラダーリング９が取付けられている。また、ベース５の上方にはブラダーＢの他端を挟持する上クランプリング１０及び上ブラダーリング１１が取付けられている。
【００１２】
金型を開くときは、図示されていない駆動手段によりコンテナリング７を上昇させると、コンテナリング７にテーパ面で摺動係合しているセグメント４が外周方向上方へ移動するため、セグメント４により保持されているトレッドモールド１も外周方向上方へ移動し、同時にトッププレート６が上方へ移動するため、トッププレート６により保持されている上サイドモールド３も上方へ移動し、図１（ｂ）に示す状態となる。この状態において、上下のクランプリング８，１０とブラダーリング９，１１との間の係合を解除することでブラダーＢの取り外しが可能となる。また、後述するように、ベース５、クランプリング８、ブラダーリング９は下サイドモールド２から離れて一体的に中心軸Ｃの上方へ移動可能であり、その移動により下サイドモールド２の上面を開放し、クリーニング可能にする。
【００１３】
以上の構成を備えたタイヤ加硫用の金型をブラダー交換直後にクリーニングする手順について、図１及び２を参照しながら説明する。まず金型を図１（ｂ）に示す状態に開き、古いブラダーを取り外して新しいブラダーを取付ける（図２の工程Ｓ１）。次に、金型を図１（ａ）に示す状態に閉じ、図示されていない加硫機内に収納し、加硫機を予備加熱して、ブラダーを予備加熱する。次いで、再び図１（ｂ）に示すように金型を開き、さらに、ベース５、クランプリング８、ブラダーリング９を下サイドモールド２から離して一体的に中心軸Ｃの上方へ移動させて下サイドモールド２の上面を開放した後、クリーニングロボットにより、下サイドモールド２の上面及び上サイドモールド３の下面をクリーニングする。
【００１４】
図３はクリーニングロボットの構成を示す図である。このクリーニングロボットは、コントローラが内蔵された支持台２１と、支持台２１の上に方位角方向に回動可能に載置されたロボット本体部２２と、ロボット本体部２２内の揺動軸２２ａに対し仰角方向に揺動可能に取付けられた第１アーム２３と、第１アーム２３の先端付近の揺動軸２３ａに対し仰角方向に揺動可能に取付けられた第２アーム２４と、第２アーム２４の先端付近において、第２アーム２４の長手方向の回動軸（図示せず）に対し回動可能に取付けられたクリーニングハンド２５とからなる。クリーニングハンド２５は、板状のベース２５ａと、その表面にエアシリンダ２５ｂを介して取付けられたモータ２５ｃと、モータ２５ｃの回転軸に取付けられた円筒状のポリッシャー２５ｄとを備えている。ここで、モータ２５ｃ及びポリッシャー２５ｄは、エアシリンダ２５ｂの空気圧の制御により、モータ２５ｃの回転軸と直交する方向へ進退可能である。
【００１５】
従って、ロボット本体部２２の方位角方向の回動、第１アーム２３の仰角方向の揺動、及び第２アーム２４の仰角方向の揺動により、クリーニングハンド２５を支持台２１を中心とした所望の三次元位置に移動させることができる。また、クリーニングハンド２５は、図３の実線に示すようにポリッシャー２５ｄがベース２５ａの下側に配置された状態と、図３の一点鎖線に示すようにポリッシャー２５ｄがベース２５ａの上側に配置された状態との間で回動可能である。さらに、エアシリンダ２５ｂの圧力の調整により、ポリッシャー２５ｄがクリーニング対象表面面に接触する圧力を調整できる。
【００１６】
支持台２１に内蔵されているコントローラは、マイクロコンピュータを備えており、そのメモリ（ＲＯＭ等）には、クリーニング対象である金型毎の各種データ（形式、クリーニング対象部位の位置データ等）がクリーニングを行う前に予め登録されている。ここで、クリーニング対象部位の位置データは、所定の基準位置を原点とした金型の下サイドモールド２の上面及び上サイドモールド３に下面の三次元位置データである。従って、クリーニングロボットの支持台２１を前記基準位置に設置し、クリーニング対象部位の位置データに基づいて、金型のクリーニング対象部位である下サイドモールド２の上面及び上サイドモールド３に下面をクリーニングすることができる。なお、この位置データは、個々の寸法の金型についての前記原点に対する絶対座標で記述してもよいが、基準寸法の金型についてのみ絶対座標で記述し、その他の寸法の金型については、基準寸法の金型の絶対座標からの変位量で記述してもよい。このように変位量で記述することにより、各寸法の金型毎のティーチング操作が不要となる。
【００１７】
以上の構成を有するクリーニングロボットを用いて所望の金型をクリーニングする手順について図４に示されているフロー図を参照しながら説明する。ここで、図４の手順を実行する前提として、図３に示したクリーニングロボットがその金型をクリーニングするための基準位置に設置済みであり、その基準位置に設置されたときに金型の形式情報が加硫機の制御装置（図示せず）から自動的に入力されるものとする。また、この図の手順は、支持台２１に内蔵されているマイクロコンピュータが実行するものである。
【００１８】
まず、図４の工程Ｓ３１に示されているように、金型の形式情報に対応する金型のクリーニング対象部位の位置データ及びクリーニングプログラムをＲＯＭから読み出す（ステップＳ３１）。次いで、読み出した形状データに基づいて、ベース２１の方位角及びアーム２３，２４の仰角を制御し（ステップＳ３２）、さらにクリーニングハンド２５をポリッシャー２５ｄが下向きになるように制御した後（ステップＳ３３）、ポリッシャー２５ｄを回転駆動する（ステップＳ３４）。以上の手順により、下サイドモールド２のクリーニングが実行される。このクリーニング実行中は、ＲＯＭから読み出されたクリーニングプログラムに基づいて、エアシリンダ２５ｂの空気圧を制御し、ポリッシャー２５ｄの下サイドモールド２の上面に対する接触圧を制御する。
【００１９】
下サイドモールド２のクリーニングが終了したら（ステップＳ３５でYES ）、ポリッシャー２５ｄが上向きになるように制御する（ステップＳ３６）。この手順により、上サイドモールド３のクリーニングが実行される。上サイドモールド３のクリーニングが終了したら（ステップＳ３６でYES ）、クリーニング処理を終了する。
【００２０】
なお、以上の実施形態は、金型の予備加熱を加硫機内で行うものであったが、金型の予備加熱を加硫機外（外段取）で行うように構成してもよい。また、本発明に係る金型クリーニング装置はタイヤの加硫用金型以外の金型のクリーニングにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る金型クリーニング方法のクリーニング対象であるタイヤ加硫用金型の構成を説明するための縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る金型クリーニング方法の全体の概略フロー図である。
【図３】本発明の実施形態に係るハンドリングロボットの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るハンドリングロボットのクリーニング動作の手順を示すフロー図である。
【図５】従来のブラダー交換直後の汚染防止リング着脱操作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ｂ・・・ブラダー、２・・・下サイドモールド、３・・・上サイドモールド、２３・・・第１アーム、２４・・・第２アーム、２５・・・クリーニングハンド、２５ｃ・・・モータ、２５ｄ・・・ポリッシャー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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