CN112936686B - 焊缝切削装置和焊缝切削方法 - Google Patents

Abstract

在衬垫的周向上的衬垫的整一周上测量焊缝在焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置。基于关于端部边缘的位置的信息，创建焊缝轮廓信息，该焊缝轮廓信息为关于在周向上的衬垫的整一周上的焊缝的端部边缘的形状的信息。基于该焊缝轮廓信息，创建针对衬垫每旋转一周的衬垫的加工信息，使得切削工具相对于衬垫沿衬垫的周向上的移动轨迹近似于在周向上的衬垫的整一周上的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在衬垫的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息。

Description

焊缝切削装置和焊缝切削方法

技术领域

本发明涉及焊缝切削装置和焊缝切削方法。具体地，本发明涉及如下改进的焊缝切削装置和焊缝切削方法：该焊缝切削装置和该焊缝切削方法配置为通过切削去除当两个树脂构件的位于它们的开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接时在焊接部的外周上产生的焊缝。

背景技术

通常，如在第2002-188794号日本待审专利申请公布(JP 2002-188794A)中所公开的，通过利用焊接将多个树脂构件(树脂模制产品)彼此接合来制造衬垫(由树脂制成的压力容器)。JP 2002-188794A公开了通过加热和融化大体呈圆柱形形状的多个树脂衬垫部的开放侧端部边缘，然后使衬垫部的端部彼此对接并焊接来制造衬垫。例如，通过将碳纤维缠绕在衬垫的外周的周围来设置加强部(在JP 2002-188794 A中称为“壳体”)，从而确保衬垫的强度。

当制造衬垫时，在衬垫部之间的焊接部的外周上产生焊缝。可能的是，当将碳纤维缠绕在衬垫的外周的周围时，焊缝可导致碳纤维断裂。此外，当存在焊缝时，还可能的是，在衬垫的外周表面与碳纤维之间形成间隙，从而对罐(通过在衬垫的外周上设置加强部而形成的罐)的强度产生负面影响。

鉴于此，执行切削加工，以在碳纤维的缠绕操作之前的阶段通过切削来去除焊缝。在切削加工时，为了提高工作效率，使用具有车床等的切削单元进行自动切削。

发明内容

图25示出了在焊缝a的产生部分处的衬垫b的一部分的截面(省略了表示截面的剖面线)。在图25中，虚线表示衬垫部c、衬垫部d在焊接前的形状。当切削焊缝a时，切削工具e朝着衬垫b的外周表面前进(参见图25中的箭头f)同时围绕衬垫b的中心轴线O旋转衬垫b，并且切削工具e在焊缝a的宽度方向(沿衬垫b的中心轴线O的方向)上以预定进给步距(针对衬垫b每旋转一周的预定进给步距)移动(参见图25中的箭头g)。

当焊缝a的截面形状是预定的形状并且在切削工具e的进给方向(沿焊缝a的宽度方向的移动方向)上焊缝a在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘位于从切削开始位置h至切削结束部分i的规定范围内时，通过使切削工具e从焊缝a在其宽度方向上的第一端部边缘侧朝向第二端部边缘侧移动来沿着焊缝a的宽度方向顺序地切削焊缝a，从而顺序地产生具有预定截面形状(根据预定进给步距的截面形状)的切削屑(由于切削焊缝a的一部分而从衬垫b去除的切削屑)。例如，在开始切削加工的初始时间，在衬垫b旋转一周从而切削工具e移动一个进给步距的状况(切削工具e移动至图25中的j的状况)下，焊缝a的一部分(图25中的阴影线部分)k作为切削屑从衬垫b被去除。

用于回收切削屑的抽吸装置(未图示)设置在切削工具e的下方。抽吸工具包括吸入口，该吸入口向上开放并且配置为通过产生从吸入口朝着抽吸装置的内部的空气流来抽吸和回收切削屑。

然而，在某些情况下，沿衬垫b的周向，焊缝a的宽度具有变化，或者第一端部边缘和第二端部边缘在焊缝a的宽度方向上的位置具有变化。例如，随着由于在焊接时外部空气温度或者由于衬垫部c在焊接前的尺寸变化或密度变化而导致的焊缝a的尺寸的增加，焊缝a的宽度经受变化，或者第一端部边缘和第二端部边缘在焊缝a的宽度方向上的位置经受变化。

图26示出了当焊缝a的位于其一侧的第一端部边缘(图26中的焊缝a的位于右侧的端部边缘)向右侧大程度移位时，在焊缝a的产生部分处的衬垫b的一部分的截面。在该情况下，焊缝a的位于右侧的端部边缘的位置在切削工具e的进给方向上位于切削开始位置h的向右侧。也就是说，切削工具e在开始切削焊缝a时的位置是在焊缝a的宽度方向上比焊缝a的第一端部边缘的位置靠近中央侧的位置，从而从该位置开始通过切削工具e进行切削。在该状况下，当开始通过切削工具e进行切削时产生的切削屑的截面积变大(参见图26中的阴影化的部分m；将要成为切削屑的部分)。这样的具有大的截面积的切削屑具有高的刚性因而不容易被弯曲，因此可能的是，切削屑可能因被卡在抽吸装置的吸入口而阻碍抽吸和回收。

为了避免这样的状况，可想到的是，在切削工具e的进给方向上，预先将从切削开始位置h至切削结束位置i的范围设定得大。例如，在图26中，h’的位置设定为切削开始位置，i’的位置设定为切削结束位置，从而即使在焊缝a的第一端部边缘和第二端部边缘在其宽度方向上的位置存在变化，也可从焊缝a在其宽度方向上的第一端部边缘至第二端部边缘产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑。

然而，在该情况下，在焊缝a在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的位置没有变化的状况下，切削工具e不与焊缝a接触的距离(所谓的切削工具e的空走距离)延长，从而难以缩短加工时间。

即使在产生具有大的截面积的切削屑的状况下，当该状况是这样的以致较早产生的切削屑的截面积小并且较早产生的切削屑已经被抽吸和回收至抽吸装置中，并且进一步地切削屑是连续(不断裂)地产生的，即使是具有大的截面积的切削屑也可被容易地回收(通过被较早地抽取和回收的切削屑而被带入至抽吸装置中)。

也就是说，为了很好地回收切削屑，在可能不能连续地产生切削屑(切削屑可能断裂)的状况下，有必要产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑，并且在可能产生具有大的截面积的切削屑的状况下，有必要连续(不断裂)地产生切削屑。

鉴于上述情形而做出本发明，并且本发明的目的在于提供能够产生易于回收的切削屑的焊缝切削装置和焊缝切削方法。

本发明的第一方面涉及焊缝切削装置，该焊缝切削装置配置为切削当两个树脂构件的位于两个树脂构件的开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接时在焊接部的外周上产生的焊缝，该焊缝切削装置配置为通过使由彼此焊接的至少两个树脂构件形成的工件围绕中心轴线旋转并且通过针对该工件每旋转一周沿焊缝宽度方向以预定进给步距移动切削工具来切削焊缝，该中心轴线在沿两个树脂构件的对接方向的方向上延伸，该焊缝宽度方向为沿对接方向的方向。该焊缝切削装置包括焊缝端部边缘位置测量装置、焊缝轮廓信息创建部、加工信息创建部和切削工具进给控制部。焊缝端部边缘位置测量装置配置为在工件的周向上的工件的整一周上测量焊缝在焊缝宽度方向上的两个端部边缘中的至少一个端部边缘的位置。焊缝轮廓信息创建部配置为基于由焊缝端部边缘位置测量装置测量的关于在周向上的工件的整一周上的焊缝在焊缝宽度方向上的端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，该焊缝轮廓信息为关于在周向上的工件的整一周上的焊缝的端部边缘的形状的信息。加工信息创建部配置为基于由焊缝轮廓信息创建部创建的焊缝轮廓信息来创建针对工件每旋转一周的工件的加工信息，使得围绕中心轴线旋转的工件每旋转一周，切削工具相对于工件沿工件的周向的移动轨迹近似于在周向上的工件的整一周上的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息。切削工具进给控制部配置为根据由加工信息创建部创建的加工信息来控制针对围绕中心轴线旋转的工件每旋转一周的切削工具在焊缝宽度方向上的位置。

采用这种配置，基于通过焊缝端部边缘位置测量装置测量的在周向上的工件的整一周上的关于焊缝在焊缝宽度方向上的端部边缘的位置的信息，创建在周向上的工件的整一周上的焊缝轮廓信息。基于该焊缝轮廓信息，创建针对工件每旋转一周的工件的加工信息，使得切削工具相对于工件的移动轨迹近似于针对工件每旋转一周的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息。根据该加工信息，控制针对工件每旋转一周的切削工具在焊缝宽度方向上的位置。因此，可根据需要调整通过切削产生的切削屑的形状，从而可产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑，或者产生连续(不断裂)的切削屑。结果，可产生易于回收的切削屑。

在根据第一方面的焊缝切削装置中，该加工信息创建部可配置为创建如下加工信息：在该加工信息中，针对工件每旋转一周的切削工具的进给步距被设定为使得切削屑的宽度变得等于或小于预定尺寸的尺寸，该切削屑产生为具有与进给步距相对应的宽度，并且在该加工信息中，针对工件每旋转一周的切削工具的进给步距被设定为在焊缝宽度方向上从切削工具的切削开始位置至切削工具的切削结束位置是均等的。

采用这种配置，在通过切削工具进行的切削焊缝的过程中，通过在焊缝宽度方向上将切削工具从切削开始位置移动至切削结束位置而产生的切削屑的宽度变得等于或小于进给步距的尺寸。该进给步距设定为如下尺寸：该尺寸使得所产生的切削屑的宽度变得等于或小于预定尺寸。因此，切削屑的宽度可被限制以至于可产生具有防止过高的刚性的截面形状的切削屑。因此，即使在存在没有连续地产生切削屑的可能性(存在切削屑断裂的可能性)的状况下，也可产生具有防止过高的刚性的截面形状的切削屑，从而可产生易于回收的切削屑。

在根据第一方面的焊缝切削装置中，焊缝端部边缘位置测量装置可配置为在周向上的工件的整一周上测量焊缝在焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置。焊缝轮廓信息创建部可配置为基于由焊缝端部边缘位置测量装置测量的关于在周向上的工件的整一周上的焊缝在焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，该焊缝轮廓信息为关于在周向上的工件的整一周上焊缝的两个端部边缘的形状的信息。加工信息创建部可配置为创建如下加工信息：在该加工信息中，在工件的周向上每个相位的切削工具的进给步距被改变，使得工件每旋转一周，在焊缝宽度方向上的切削开始位置至切削结束位置，在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置定位为比焊缝的两个端部边缘的位置更靠近焊缝的中央侧。

采用这种配置，通过改变在工件的周向上每个相位的进给步距，工件每旋转一周，从在焊缝宽度方向上的切削开始位置至切削结束位置，在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置定位为比焊缝的两个端部边缘的位置更靠近焊缝的中央侧。也就是说，切削工具在从切削开始位置移动至切削结束位置时不会跨越焊缝的端部边缘。因此，即使在存在产生具有大的截面积的切削屑的可能性的状况下，由于切削屑连续(不断裂)地产生，因此切削屑例如被较早产生的切削屑带入抽吸装置中。因此，同样在这种状况下，可产生易于回收的切削屑。

根据第一方面的焊缝切削装置还可包括：表面位置测量装置，其配置为沿周向分别测量两个树脂构件在沿对接方向的方向上的焊接部的两侧的外周表面的位置；轮廓加工数据创建部，其配置为基于由表面位置测量装置测量的关于在焊接部的两侧的外周表面的位置的信息，通过比较关于在周向上在相同的相位中的外周表面的位置的信息并提取关于位于外周侧的外周表面的位置的信息来创建轮廓加工数据；以及切削工具前进和后退控制部，其配置为根据由轮廓加工数据创建部创建的轮廓加工数据或者通过对轮廓加工数据进行校正而获得的加工数据，调整切削工具相对于围绕中心轴线旋转的工件的外周表面的前进-后退位置，使得数据中的在周向上每个相位的外周表面的位置与切削工具的切削刃的位置之间的距离保持恒定。

通过调整切削工具的前进-后退位置而对焊缝进行的切削可用作精加工，在如上所述的通过在焊缝宽度方向上移动切削工具来执行切削之后，执行该精加工。也就是说，这种切削用作如下加工：进一步切削在通过在焊缝宽度方向上移动切削工具执行的切削(粗加工)完成时略微残留的焊缝。

采用这种配置，切削工具沿着两个树脂构件中的一者的外周表面的位置(例如，位于外周表面侧的外周表面的位置)前进和后退。当外周表面远离切削工具而分开时，切削工具前进，相反地，当外周表面接近切削工具时，切削工具后退。因此，即使当工件的截面不是正圆时，也可在周向上的整一周上以高精度很好地切削焊缝。例如，如果切削工具的切削刃的尖端位置设置为与焊缝的近端位置对齐，则可完全去除焊缝，从而不会发生由于焊缝而导致的高差。

在根据第一方面的焊缝切削装置中，工件可以是用于氢气罐的衬垫。

由于氢气具有低分子量和小的原子尺寸，用于氢气罐的衬垫采用具有高的阻气性能的材料。该类型的材料具有特别高的熔点和高结晶度，难以将该类型的材料模制成预定形状。此外，由于在模制之后冷却时相应部分之间的收缩率变化大，因此难以将该类型的材料模制成为正圆。即使在由该类型的材料模制成的工件情况下，本发明也可在周向上的整一周上很好地切削焊缝，因此本发明是特别有效的。

本发明的第二方面涉及焊缝切削方法，该焊缝切削方法配置为切削当两个树脂构件的位于两个树脂构件的开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接时在焊接部的外周上产生的焊缝，该焊缝切削方法配置为通过使由彼此焊接的至少两个树脂构件形成的工件围绕中心轴线旋转并且通过针对工件每旋转一周沿焊缝宽度方向以预定进给步距移动切削工具来切削焊缝，该中心轴线在沿两个树脂构件的对接方向的方向上延伸，焊缝宽度方向为沿对接方向的方向。该焊缝切削方法包括焊缝端部边缘位置测量步骤、焊缝轮廓信息创建步骤、加工信息创建步骤和切削工具进给控制步骤。在焊缝端部边缘位置测量步骤中，在工件的周向上的工件的整一周上测量焊缝在焊缝宽度方向上的两个端部边缘中的至少一个端部边缘的位置。在焊缝轮廓信息创建步骤中，基于由焊缝端部边缘位置测量步骤测量的关于在周向上的工件的整一周上的焊缝在焊缝宽度方向上的端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，该焊缝轮廓信息为关于在周向上的工件的整一周上的焊缝的端部边缘的形状的信息。在加工信息创建步骤中，基于由焊缝轮廓信息创建步骤创建的焊缝轮廓信息来创建针对工件每旋转一周的工件的加工信息，使得围绕中心轴线旋转的工件每旋转一周，切削工具相对于工件沿工件的周向的移动轨迹近似于在周向上的工件的整一周上的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息。在切削工具进给控制步骤中，根据由加工信息创建步骤创建的加工信息来控制针对围绕中心轴线旋转的工件每旋转一周的切削工具在焊缝宽度方向上的位置。

同样地，采用这种配置，可根据需要调整通过切削产生的切削屑的形状，从而可产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑，或者产生连续(不断裂)的切削屑。结果，可产生易于回收的切削屑。

根据本发明，基于根据关于在周向上的工件的整一周上的焊缝在焊缝宽度方向上的端部边缘的位置的信息而创建的焊缝轮廓信息，创建针对工件每旋转一周的工件的加工信息，使得切削工具相对于工件的移动轨迹近似于针对工件每旋转一周的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息。根据该加工信息，控制针对工件每旋转一周的切削工具在焊缝宽度方向上的位置。因此，可根据需要调整通过切削产生的切削屑的形状，从而可产生具有预定截面形状的切削屑，或者产生连续的切削屑。结果，可产生易于回收的切削屑。

附图说明

以下将参考附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业性意义，其中，相似的附图标号表示相似的要素，并且在附图中：

图1是根据实施例的沿罐的轴向截取的罐的截面图；

图2是示出了根据第一实施例的衬垫设置在焊缝切削装置中的状态的侧视图；

图3是示出了根据第一实施例的衬垫设置在焊缝切削装置中的状态的平面图；

图4是示出了根据第一实施例的焊缝切削装置中的切削单元及其控制系统的示图；

图5是衬垫中的焊缝的产生部分的周边的展开图；

图6是沿图5中的线VI-VI截取的焊缝及其周边部分的截面图；

图7是沿图5中的线VII-VII截取的焊缝及其周边部分的截面图；

图8是沿图5中的线VIII-VIII截取的焊缝及其周边部分的截面图；

图9是示出第一实施例中的焊缝切削过程的顺序的示图；

图10是用于说明第一实施例中的切削工具在图5中的区域A部分中的相对移动轨迹的示图；

图11是用于说明第一实施例中的切削工具在图5中的区域B部分中的相对移动轨迹的示图；

图12是用于说明第一实施例中的切削工具在图5中的区域C部分中的相对移动轨迹的示图；

图13是用于说明第二实施例中的切削工具在图5中的区域A部分中的相对移动轨迹的示图；

图14是用于说明第二实施例中的切削工具在图5中的区域B部分中的相对移动轨迹的示图；

图15是用于说明第二实施例中的切削工具在图5中的区域C部分中的相对移动轨迹的示图；

图16是第三实施例中的在粗加工结束时的衬垫的一部分的截面图；

图17是示出了根据第三实施例的衬垫设置在焊缝切削装置中的状态的平面图；

图18是示出了根据第三实施例的焊缝切削装置中的切削单元及其控制系统的示图；

图19是用于说明第三实施例中的辊子在衬垫的外周表面上的按压位置的示图；

图20是示出了第三实施例中的精加工的顺序的示图；

图21是用于说明第三实施例中的辊子按压过程和表面位置测量过程的示图，并且是沿图17中的线A-A截取的示图；

图22是与图21相对应的示图，并且示出了在开始精加工之后衬垫旋转90度的状态；

图23是示出了在将精加工数据经过偏移处理之后衬垫的外周表面位置与切削工具的切削刃的尖端位置之间的关系；

图24是与图21相对应的示图，并且示出了完成精加工的状态；

图25是现有技术中的在焊缝的产生部分处的衬垫的一部分的截面图；以及

图26是现有技术中的当焊缝的位于其一侧的端部边缘大程度移位时，在焊缝的产生部分处的衬垫的一部分的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在该实施例中，对将本发明用作焊缝切削装置和焊缝切削方法的情况进行描述，该焊缝切削装置和焊缝切削方法配置为通过切削去除在树脂罐的衬垫的外周上产生的焊缝。

罐的配置

在描述焊缝切削装置和焊缝切削方法之前，将描述罐体的构造。

图1是示出了沿罐1的轴向截取的罐1的截面的示图。如图1所示，罐1包括：罐体2，其整体呈密封的圆柱形形状：以及盖子3A、盖子3B，其分别附接至罐体2在其纵向(轴向)上的两个端部(第一侧部和第二侧部)。

罐体2的内部用作用于存储气体的存储空间5。罐1可填充有处于常压下的气体或处于比常压高的压力下的气体。例如，在燃料电池系统中，在高压状态下填充在罐1中的燃料气体(氢气)被减压，并且被供应为用于燃料电池中的发电。

罐体2包括衬垫11(内壳体)和增强部12(外壳体)。衬垫11由阻气性能优异的树脂材料(包含乙烯乙烯醇材料、尼龙材料等的多层材料)制成。增强部12由包含碳纤维和环氧树脂的纤维增强塑料(所谓的FRP)制成，并且通过被缠绕在衬垫11的外周周围来形成。

盖子3A、盖子3B由诸如不锈钢的金属制成，并且均设置在罐体2的半球形端壁部分的中央。开口31a、开口31b分别设置在盖子3A、盖子3B中，阴螺纹(未图示)形成在开口31a、开口31b中的每一者的内周表面上。因此，诸如管道或阀组件14的功能部件可通过阴螺纹拧紧并连接至开口31a、开口31b中的每一者。在图1中，双点划线示出了阀组件14仅附接至盖子3B的示例。例如，在罐1应用于燃料电池系统的情况下，存储空间5和外部气流通道(未图示)通过阀组件14彼此连接，在阀组件14中一体地组装有诸如阀和接头的管道元件，因此，氢气可填充至存储空间5中并且还可从存储空间5排放。

衬垫11以如下这样的方式形成：在衬垫11的纵向上分开的三个衬垫部(树脂模制产品)21、22和23通过红外线焊接等彼此接合。也就是说，呈碗形状的侧衬垫部22、侧衬垫部23的端部边缘通过红外焊接等分别接合至呈圆柱形形状的中央衬垫部21的两个端部边缘，从而形成中空的衬垫11。以这样的方式，衬垫11形成为使得树脂构件(衬垫部21、22、23)在其开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接。

中央衬垫部21形成为沿衬垫11的轴向延伸预定长度的圆柱形形状。

侧衬垫部22、侧衬垫部23分别具有躯干部22a和躯干部23a，躯干部22a和躯干部23a各自沿衬垫11的轴向延伸预定长度。躯干部22a、躯干部23a中的每一者在其轴向上的第一端部侧(中央衬垫部21侧)是开放的。也就是说，该部分用作位于开放侧的端部边缘。侧衬垫部22、侧衬垫部23分别具有弯曲部22b、弯曲部23b以及连通部22c、连通部23c。弯曲部22b、弯曲部23b分别形成在躯干部22a、躯干部23a的位于其第二端部侧(外侧)的直径减小的端部处。连通部22c、连通部23c分别在弯曲部22b、弯曲部23b的中央部分处是开放的。

弯曲部22b、弯曲部23b分别具有确保侧衬垫部22、侧衬垫部23的强度的功能。盖子3A、盖子3B分别位于弯曲部22b、弯曲部23b的外周表面与增强部12的端部之间。

接下来，将给出焊缝切削装置100的多个实施例的描述，该焊缝切削装置100配置为通过切削去除在衬垫11的外周上产生的焊缝。

第一实施例

焊缝切削装置

图2是示出了衬垫11设置在焊缝切削装置100中的状态的侧视图。图3是示出了衬垫11设置在在焊缝切削装置100中的状态的平面图。如这些附图所示，工件(在增强部12形成之前的阶段的罐1的中间模制产品)设置在焊缝切削装置100中。该工件处于盖子3A、盖子3B附接至通过将中央衬垫部21与侧衬垫部22和侧衬垫部23彼此接合而形成的衬垫11的状态下。在下文中，为了方便起见，也将中间模制产品称为衬垫11。

焊缝切削装置100用于通过切削去除分别在中央衬垫部21分别与侧衬垫部22、侧衬垫部23彼此接合的接合部1A、接合部1B(参见图1)的外周上的生成的焊缝FB。在以下的描述中，焊缝切削装置100的纵向(在设置衬垫11的状态下，沿衬垫11的轴向的方向)定义为X方向，与X方向垂直的水平方向定义为Y方向，竖直方向定义为Z方向。

具体地，当中央衬垫部21与侧衬垫部22和侧衬垫部23彼此焊接时，通过加热而熔融的树脂(形成中央衬垫部21以及侧衬垫部22和侧衬垫部23的端部边缘的树脂材料)的一部分朝着衬垫11的外周侧流出，然后被冷却并固化成为焊缝FB。可能的是，当在衬垫11的外周周围缠绕碳纤维等以形成增强部12时，焊缝FB可能导致碳纤维等的断裂。此外，当存在焊缝FB时，还可能的是，在衬垫11的外周表面11a与增强部12之间可能形成间隙，从而对罐1的强度产生不利的影响。因此，有必要通过切削去除焊缝FB。

如参照图25所描述的，通常地，当切削焊缝a时，切削工具e朝着衬垫b的外周表面前进，同时使衬垫b围绕其中心轴线O旋转，并且切削工具e在焊缝a的宽度方向上以预定进给步距移动。当焊缝a的截面形状是预定形状时，顺序地产生具有预定截面形状(根据预定进给步距的截面形状)的切削屑k。然而，当沿衬垫b的周向、焊缝a的宽度变化或焊缝a在宽度方向上的两个端部边缘的位置变化时，存在如下情况：如图26所示，切削工具e在开始切削焊缝a处位置变成了在焊缝a的宽度方向上比焊缝a的第一端部边缘的位置更靠近中央侧的位置，并且在该情况下，从该位置开始通过切削工具e的切削，从而切削屑m的截面积变大。具有这样的大的截面积的切削屑m具有高的刚性因而不容易被弯曲，因此可能的是，切削屑m可能通过卡在设置于切削工具e下方的抽吸装置的吸入口而阻碍抽吸和回收。可通过预先在焊缝a的进给方向上将切削开始位置h’至切削结束位置i’的范围设定得大来产生具有预定截面形状的切削屑。然而，采用这样的配置，在焊缝a在其宽度方向上的端部边缘的位置没有变化的状况下，切削工具e的空走距离延长，从而无法缩短加工时间。

根据本实施例的焊缝切削装置100配置为通过产生具有预定截面积的切削屑而不引起加工时间延长来促进回收切削屑。以下将给出具体描述。

如图2和图3是所示，焊缝切削装置100包括基座支架200、一对左右衬垫旋转单元300和切削单元400。以下将描述它们中的每一者。

基座支架200包括在水平方向上延伸的基板201，基板201被多个支撑腿202所支撑。基板201的长度(在X方向上的尺寸)设定为充分地长于衬垫11在沿其轴向的方向上的长度。此外，上框架部204设置在基板201的上方。上框架部204被竖立地设置在基板201上的柱状部203所支撑。

衬垫旋转单元300用于以横向状态(衬垫11的轴向是水平的状态)支撑衬垫11，并且用于使衬垫11围绕其中心轴线(旋转中心)旋转。也就是说，衬垫旋转单元300配置为使衬垫11围绕在沿对接方向(衬垫部21、22和23彼此对接的方向)的方向上延伸的中心轴线旋转。

具体地，每个衬垫旋转单元300包括在基板201上可滑动的单元主体301和在水平方向(朝着基板201的中央侧的水平方向)上从单元主体301突出的旋转杆302。

单元主体301在水平方向(X方向)上在设置于基板201上的轨道(未图示)上可移动。用于单元主体301的滑动移动的动力源是电动机(未图示)。可替代地，动力源可以是其他的动力源。旋转杆302被支撑为通过设置在单元主体301内部的轴承(未图示)能围绕水平轴线旋转(围绕在X方向上的水平轴线)。旋转杆302通过从电动机(未图示)接收动力而能围绕水平轴线旋转。用于使旋转杆302旋转的动力源可以可替代地是其他动力源。旋转杆302的顶端部用作嵌合部303，该嵌合部303分别插入并嵌合至设置在盖子3A、盖子3B中的开口31a和开口31b(参见图1)中。嵌合部303分别通过使用所谓的插管接头嵌合至开口31a和开口31b中。保持构件304分别附接至旋转杆302的顶端部，用于保持盖子3A、盖子3B以分别禁止盖子3A、盖子3B相对于旋转杆302旋转。通过保持构件304，衬垫11的端部(盖子3A、盖子3B)被保持，从而防止了衬垫11的端部相对于旋转杆302旋转。通过旋转杆302在该保持状态下的旋转，旋转力被传递至衬垫11以使衬垫11围绕水平轴线(围绕在X方向上的水平轴线)旋转。衬垫11的被旋转杆302支撑的结构不限于以上所述。

切削单元400用于通过切削去除焊缝FB。图4是示出切削单元400及其控制系统的示图。图4是从图3中的箭头B的视角看的示图。

如图3和图4所示，切削单元400配置为使得第一滑块420和第二滑块430被支撑在单元支架410上，使得第一滑块420和第二滑块430相对于彼此可滑动。单元支架410沿X方向可滑动。

第一滑块420被设置在单元支架410上并沿Y方向延伸的轨道411所支撑。第一滑块420在轨道411上沿Y方向可滑动。第二滑块430被设置在第一滑块420上并沿X方向延伸的轨道421所支撑。第二滑块430在轨道421上沿X方向可滑动。用于使滑块420和滑块430滑动移动的动力源各自为电动机(未图示)。可替代地，动力源可以是其他的动力源。

用于切削焊缝FB的切削工具441可拆卸地附接至第二滑块430的顶端部(位于衬垫11侧的顶端部)。采用众所周知的钻头作为切削工具441。

切削单元400设置有距离传感器600，该距离传感器600随着单元支架410的滑动移动(在X方向上的滑动移动)而一体地移动。距离传感器600设置在切削工具441上方，并面向衬垫11的外周表面。距离传感器600由光学传感器或超声波传感器形成，并且是测量焊缝FB在其宽度方向上的两个端部位置的非接触传感器。例如，当距离传感器600用作激光位移计时，内置有光发射器和光接收器，并且在衬垫11围绕水平轴旋转的状态下，在焊缝FB的整一周上(在旋转方向上的各相位上)及在其周向(衬垫11的周向)上的周边部分上顺序地从光发射器辐射激光，并且测量从激光的辐射直至激光被衬垫的表面11或焊缝FB反射并被光接收器接收到的时间，从而测量焊缝FB的周边的形状。

具体地，在从距离传感器600辐射的激光中，对于辐射在衬垫11的表面(除了焊缝FB的产生部分之外的部分)上的激光而言，从辐射直至被光接收器接收的时间变得相对长，对于辐射在焊缝FB的产生部分上的激光而言，由于焊缝FB从衬垫11的表面突出，从辐射直至被光接收器接收的时间变得相对短。因此，通过测量时间差，可测量焊缝B的形状，特别是焊缝FB在其宽度方向上的端部边缘的位置。

图5是衬垫11中的焊缝FB的产生部分的周边的展开图。图6至图8示出了当焊缝FB的宽度变化或焊缝FB在其宽度方向上的两个端部边缘的位置变化时的相应部分的截面。具体地，图6是沿图5中的区域A部分中的线VI-VI截取的焊缝FB及其周边部分的截面图。在该部分中，焊缝FB大于适当的形状。图7是沿图5中的区域B部分中的线VII-VII截取的焊缝FB及其周边部分的截面图。在该部分中，焊缝FB具有相比于适当的形状在图中向右移位的形状。图8是沿图5中的区域C部分中的线VIII-VIII截取的焊缝FB及其周边部分的截面图。在该部分中，焊缝FB小于适当的形状。

根据通过距离传感器600进行的测量焊缝FB在其宽度方向上的端部边缘的位置的操作，在图6中示出的截面的相位(衬垫11的周向上的相位)中，图中的P1被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘(位于图中的右侧的端部边缘)的位置，图中的P2被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘(位于图中的左侧的端部边缘)的位置。在图7中示出的截面的相位中，图中的P3被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的位置，图中的P4被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的位置。在图8中示出的截面的相位中，图中的P5被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的位置，图中的P6被测量为焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的位置。在通过距离传感器600进行的测量焊缝FB在其宽度方向上的端部边缘的位置的操作中，将来自光发射器的光的辐射宽度规定为使得可通过使衬垫11旋转一周来测量焊缝FB的形状(焊缝FB在其宽度方向上的端部边缘的位置)。通过将衬垫11的周向中的其中一个相位设定为参考相位，相互关联地测量焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的相位和位置中的每一者，并且从距离传感器600输出关于每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的位置的信息。

如图4所示，抽吸装置700设置在切削单元400中的切削工具441的下方。抽吸装置700包括吸入口701，该吸入口701向上开放并且配置为通过产生从吸入口朝着抽吸装置700的内部的空气流来抽吸和回收焊缝FB的切削屑(由于利用切削工具441切削焊缝FB的一部分而从衬垫11去除的切削屑)。

焊缝切削装置100设置有控制器500，控制器500用于控制滑块420、滑块430的滑动移动。虽然未图示，但控制器500包括通常已知的中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)等。用于控制对焊缝FB的切削操作的控制程序等被存储在ROM中。CPU基于存储在ROM中的控制程序执行计算处理。

控制器500包括：切削单元前进和后退控制部510，其用于控制第一滑块420的滑动运动；以及切削工具进给控制部520，其用于控制第二滑块430的滑动移动。

控制器500还包括焊缝端部边缘位置信息获取部530、焊缝宽度计算部540、焊缝轮廓信息创建部550和加工信息创建部560。

当通过切削单元前进和后退控制部510的控制使第一滑块420滑动时，由于第二滑块430放置在第一滑块420上，因此滑块420和滑块430在Y方向上一体地滑动。

当通过切削工具进给控制部520的控制使第二滑块430滑动时，第二滑块430在X方向上滑动(相对于第一滑块420滑动)。该滑动移动使切削工具441在X方向上滑动。

通过从距离传感器600接收输出信号，焊缝端部边缘位置信息获取部530获取关于每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的位置的信息。该位置信息是例如关于从在沿衬垫11的中心轴线的方向上的参考点至焊缝FB在其宽度方向上的两个端部边缘的位置的距离的信息。例如，在衬垫11的周向上每个预定角度(例如，每1°)处的每个相位，获取关于从衬垫11在其纵向上的其中一个端部边缘至焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的距离的信息以及关于从衬垫11在其纵向上的上述其中一个端部边缘至焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的距离的信息。也就是说，在图6中示出的截面的相位中，获取从图中的参考点(例如，衬垫11在其纵向上的右端部边缘)至P1的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘(位于图中的右侧的端部边缘)的位置的信息，获取从图中的参考点至P2的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘(位于图中的左侧的端部边缘)的位置的信息。同样地，在图7中示出的截面的相位中，获取从图中的参考点至P3的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的位置的信息，获取从图中的参考点至P4的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的位置的信息。此外，在图8中示出的截面的相位中，获取从图中的参考点至P5的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的位置的信息，获取从图中的参考点至P6的距离作为关于焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的位置的信息。

焊缝宽度计算部540计算在衬垫11的周向上的每个预定角度(例如，每1°)处每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的尺寸。通过将每个相位的参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘之间的距离减去参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘之间的距离来执行该计算。焊缝宽度计算部540还计算每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的中心位置。通过计算每个相位的参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘之间的距离以及参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘之间的距离来执行该计算。因此，所计算的中心位置用作在稍后将描述的焊缝FB的切削加工中的关于每个相位的切削工具441的移动范围的中心位置的信息。

焊缝轮廓信息创建部550通过在衬垫11的周向上连接由焊缝端部边缘位置信息获取部530获取的焊缝FB在其宽度方向上的两个端部边缘的位置(在相应的相位中的位置)来获得焊缝FB的两个侧边缘(在衬垫11的周向上延伸的两个侧边缘)的形状。以下将参照图10给出具体的描述，图10是图5的区域A部分中的焊缝FB的放大图。在衬垫11的周向上的相应的相位(图10中的α1至α5)中，焊缝FB的位于右侧的端部边缘的位置为图中的点a1、点b1、点c1、点d1、点e1。通过连接在衬垫11的周向上的这些点来获得焊缝FB的位于右侧的端部边缘的形状(焊缝轮廓)。同样地，在衬垫11的周向上的相应的相位中，焊缝FB的位于左侧的端部边缘的位置为图中的点a2、点b2、点c2、点d2、点e2。通过连接在衬垫11的周向上的这些点来获得焊缝FB的位于左侧的端部边缘的形状(焊缝轮廓)。

当获得焊缝轮廓时，优选地，通过平滑的曲线使相应的相位中的点a1、点b1、点c1、点d1、点e1(点a2、点b2、点c2、点d2、点e2)在衬垫11的周向上彼此连接。也就是说，针对点a1、点b1、点c1、点d1、点e1(点a2、点b2、点c2、点d2、点e2)，对存在于两侧(在衬垫11的周向上的两侧)的相邻点进行插值，从而可计算这些点之间通过平滑的曲线连接的位置。

根据由焊缝轮廓信息创建部550创建的关于焊缝FB的端部边缘的焊缝轮廓信息，加工信息创建部560创建切削工具441在其进给方向(沿焊缝FB的宽度方向的方向)上的位置信息，以在利用切削工具441切削焊缝FB时使用。

具体地，使用关于焊缝FB的两个端部边缘的焊缝轮廓信息之中的关于一侧(例如，右侧)的焊缝轮廓信息，创建限定针对每个相位的切削工具441在其进给方向上的位置的信息，以获得与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘的形状近似(近似一致)的切削轨迹(移动轨迹)，该切削轨迹为焊缝轮廓信息。该信息还被创建为限定针对每个相位的切削工具441在其进给方向上的位置(针对衬垫11每旋转一周的切削工具441在其进给方向上的位置)的信息，从而即使在衬垫11每旋转一周、切削工具441在宽度方向上移动预定进给步距的状态下，也获得切削轨迹(与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘的形状近似一致的切削轨迹)。

该信息创建操作对应于本发明中所指的“基于由焊缝轮廓信息创建部创建的焊缝轮廓信息，创建针对工件每旋转一周的工件的加工信息，使得围绕中心轴线旋转的工件每旋转一周，切削工具相对于工件沿工件的周向的移动轨迹近似于在周向上的工件的整一周上的焊缝的端部边缘的形状，该加工信息为在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置信息”的操作。

通过试验或模拟将本文设定的进给步距预先设定为使得能够产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑的值。也就是说，由于切削屑的宽度变成与针对旋转的衬垫11每旋转一周的切削工具441的进给步距相对应的宽度(等于或小于进给步距的尺寸)，因此通过合适地设定进给步距使得能够产生具有预定截面形状(防止过高的刚性的截面形状)的切削屑。在本实施例中，进给步距设定为从焊缝FB的切削开始至切削结束的均等值(在所有相位中的均等值)。例如，进给步距设定为0.1mm。进给步距不限于该值。考虑到衬垫11的硬度等，进给步距设定为使切削屑具有使得切削屑能够被抽吸和回收而会不卡在抽吸装置700的吸入口的刚性的值。

在图10中，虚线分别指示针对衬垫11每旋转一周的切削轨迹。也就是说，虚线分别指示在图5中的区域A部分中针对每旋转一周、切削工具441的相对移动轨迹(相对于衬垫11)。图6中的虚线还分别指示在区域A部分中针对每旋转一周、利用切削工具441进行的切削区域。在实际切削过程中，切削工具441顺序地从位于图中的右侧的虚线的移动轨迹至位于左侧的虚线的移动轨迹针对每旋转一周、移动进给步距。这些图示出了切削工具441通过使衬垫11旋转大约8周(旋转8次)完成了对焊缝FB的切削的情况。然而，实际上，旋转的次数根据进给步距的设定来确定。加工信息创建部560针对相应的相位(图10中的相应的相位α1、相位α2、相位α3、相位α4、相位α5)将针对每旋转一周的切削工具441的位置创建为位置信息，从而切削工具441沿以上所描述的移动轨迹移动。也就是说，将图10中针对每旋转一周、指示相位α1、相位α2、相位α3、相位α4、相位α5的直线与分别指示切削工具441的移动轨迹的虚线之间的交叉点创建为位置信息。将在衬垫11的最后一周旋转中切削工具441的移动轨迹设定为使得沿该移动轨迹移动的切削工具441产生的切削屑的截面积(特别是宽度)变得等于或小于进给传动孔距。在图10中，尺寸P是针对衬垫11每旋转一周的进给步距(这也可应用于图11和图12)。

同样地，图11中的虚线分别指示在图5中的区域B部分中针对衬垫11每旋转一周的切削轨迹。也就是说，虚线分别指示在图5中的区域B部分中针对每旋转一周的切削工具441的相对移动轨迹。图7中的虚线还分别指示在区域B部分中针对每旋转一周、利用切削工具441进行的切削区域。

同样地，图12中的虚线分别指示在图5中的区域C部分中针对衬垫11每旋转一周的切削轨迹。也就是说，虚线分别指示在图5中的区域C部分中针对每旋转一周的切削工具441的相对移动轨迹。图8中的虚线还分别指示在区域C部分中针对每旋转一周、利用切削工具441进行的切削区域。

如从这些图中看到的，将针对衬垫11每旋转一周的切削工具441的相对移动轨迹创建为信息，使得该信息为与焊缝FB的位于右侧的端部边缘的形状近似一致的切削轨迹，并且该切削轨迹在进给方向上以均等的进给步距P移动。

然后，在切削加工焊缝FB时，向切削工具进给控制部520发送用于使切削工具441沿这样的移动轨迹移动的信息，并且将用于使切削工具441沿这样的移动轨迹移动的信息用作用于切削工具进给控制部520控制第二滑块430的滑动移动位置的信息。

焊缝切削操作

接下来，将描述利用焊缝切削装置100执行的焊缝FB的切削操作。

如图9(示出了焊缝切削过程的顺序的示图)所示，在焊缝FB的切削操作中，依次执行“焊缝端部边缘位置测量”、“焊缝宽度计算”、“焊缝轮廓信息创建”、“加工信息创建”和“焊缝切削加工”的过程。以下将给出详细描述。

如图2和图3所示，在衬垫11设置在焊缝切削装置100中的状态下，执行焊缝FB的切削操作。也就是说，在工件(在形成增强部12之前的阶段的罐1的中间模制产品)设置在焊缝切削装置100中的状态下，执行焊缝FB的切削操作。工件处于盖子3A、盖子3B附接至通过在单独的过程(制造衬垫11的过程)中将中央衬垫部21与侧衬垫部22和侧衬垫部23彼此接合(焊接)而形成的衬垫11的状态下。

当将衬垫11(工件)设置在焊缝切削装置100中时，首先，使衬垫转动单元300的单元主体301在设置于基板201上的轨道(未图示)上在水平方向(X方向)上移动，从而单元主体310彼此分开预定距离(比衬垫11在沿轴向的方向上的长度更长的距离)。然后，在使衬垫11暂时地保持在基板201之上的状态下，使衬垫旋转单元300朝着彼此前进，并且分别设置于旋转杆302的顶端部处的嵌合部303分别插入并嵌合至分别设置于盖子3A、盖子3B中的开口31a、开口31b中。此外，盖子3A、盖子3B由分别附接至旋转杆302的顶端部的保持构件304保持，从而分别禁止了盖子3A、盖子3B相对于旋转杆302的旋转。因此，当旋转杆302旋转时，旋转力被传递至衬垫11，以使得衬垫11能够绕水平轴线(围绕在X方向上的水平轴线)旋转。

在如上所述将衬垫11设置在焊缝切削装置100中的状态下，如图4所示，切削单元400处于位于后退位置(距衬垫11预定距离的后退位置)，切削工具441位于距衬垫11预定距离的位置。

在如上所述将衬垫11设置在焊缝切削装置100中的状态下，使衬垫旋转单元300的电动机运行，在衬垫11围绕水平轴线(围绕在X方向上的水平轴线)旋转的状态下，执行焊缝FB的切削操作。

在焊缝FB的切削操作中，首先，执行焊缝端部边缘位置测量。在焊缝端部边缘位置测量中，在衬垫11围绕水平轴线旋转的状态下，在焊缝FB的整一周上(在旋转方向上的各相位上)及在其周向(衬垫11的周向)上的周边部分上顺序地从距离传感器600的光发射器辐射激光，并且测量从激光的辐射直至激光被衬垫11的表面或焊缝FB反射并被光接收器接收到的时间，从而测量焊缝FB的周边的形状。然后，从距离传感器600向焊缝端部边缘位置信息获取部530发送在衬垫11的周向上关于每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的位置的信息。通过从距离传感器600接收输出信号，焊缝端部边缘位置信息获取部530获取关于每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘和第二端部边缘的位置的信息。也就是说，在衬垫11的周向上每个预定角度(例如，每1°)处的每个相位，获取关于从衬垫11在其纵向上的其中一个端部边缘至焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘的距离的信息以及关于从衬垫11在其纵向上的上述其中一个端部边缘至焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘的距离的信息。

在焊缝宽度计算过程中，焊缝宽度计算部540计算在衬垫11的周向上的每个预定角度(例如，每1°)处每个相位的焊缝FB在其宽度方向上的尺寸。也就是说，通过将每个相位的参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第二端部边缘之间的距离减去参考点与焊缝FB在其宽度方向上的第一端部边缘之间的距离来执行该计算。

在焊缝轮廓信息创建过程(本发明中所指的焊缝轮廓信息创建步骤)中，焊缝轮廓信息创建部550通过在衬垫11的周向上连接由焊缝端部边缘位置信息获取部530获取的焊缝FB在其宽度方向上的两个端部边缘的位置(在相应的相位中的位置)来获得焊缝FB的两个侧边缘(在衬垫11的周向上延伸的两个侧边缘)的形状。

在加工信息创建过程(本发明中所指的加工信息创建步骤)中，根据由焊缝轮廓信息创建部550创建的关于焊缝FB的端部边缘的焊缝轮廓信息，加工信息创建部560创建切削工具441在其进给方向(沿焊缝FB的宽度方向的方向)上的位置信息，以在利用切削工具441切削焊缝FB时使用。也就是说，使用关于焊缝FB的两个端部边缘的焊缝轮廓信息之中的关于一侧(例如，右侧)的焊缝轮廓信息，创建限定针对每个相位的切削工具441在其进给方向上的位置的信息，以获得与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘的形状近似一致的切削轨迹，该切削轨迹为焊缝轮廓信息。此外，还创建了限定针对每个相位的切削工具441在其进给方向上的位置(针对衬垫11每旋转一周的切削工具441在进给方向上的位置)的信息，从而即使在针对衬垫11每旋转一周、切削工具441在宽度方向上移动预定进给步距的状态下，也获得切削轨迹(与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘的形状近似一致的切削轨迹)。

在焊缝切削加工中，实际上执行焊缝FB的切削操作。首先，通过切削单元前进和后退控制部510的控制使第一滑块420在朝着衬垫11的方向(Y方向)上滑动。因此，滑块420和滑块430在朝着衬垫11的方向上一体地滑动。在该情况下，切削工具441在焊缝宽度方向上的位置为切削工具441不与焊缝FB接触的位置。

通过利用切削单元前进和后退控制部510的控制使第一滑块420滑动移动，切削工具441在Y方向上滑动(在朝着焊缝FB的方向上滑动)。例如，切削工具441的尖端保持在从衬垫11的外周表面后退大约2mm的位置。

在该状态下，切削工具进给控制部520接收由加工信息创建部560创建的加工信息，并且切削工具进给控制部520根据该加工信息沿移动轨迹移动切削工具441。也就是说，如图10、图11和图12中的虚线所示，沿与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘的形状近似一致的切削轨迹，控制针对衬垫11每旋转一周、切削工具441在其进给方向上的位置，从而针对每旋转一周执行沿切削轨迹对切削工具441在其进给方向上的位置的控制。也就是说，通过使第二滑块430在X方向上滑动(每旋转一周，滑动预定进给步距)，切削焊缝FB，同时产生具有近似均等的宽度的切削屑(同时，以所谓的桂剥(katsuramuki，旋转剥离)的方式进行切削)(本发明中所指的切削工具进给控制步骤)。

在本实施例中，例如，通过执行两次对焊缝FB的切削过程(通过在X方向上移动切削工具441而实现的切削过程)几乎去除了焊缝FB。也就是说，在第一切削过程中，如上所述，在使切削工具441的尖端保持在从衬垫11的外周面后退大约2mm的位置的状态下，通过使切削工具441在X方向上移动来进行切削。然后，在第二切削过程中，在使切削工具441的尖端保持几乎接触衬垫11的外周面的位置的状态下，通过使切削工具441在X方向上移动来进行切削。在第二切削过程中的切削工具441的切削轨迹与在第一切削过程中的切削工具441的切削轨迹相同(参见图10、图11和图12中的虚线)。通过执行第一切削过程和第二切削过程几乎去除了焊缝FB。同样在第二切削过程中，可与上述第一切削过程相同地从焊缝端部边缘位置测量过程开始依此执行相应的过程(参见图9)。

可配置为通过执行一次切削过程或者通过执行三次或更多次数的切削过程来几乎去除焊缝FB。也就是说。该实施例是如下情况：通过切削工具441的前进和后退移动(在Y方向上的移动)(通过切削工具441在Y方向上的移动，进行用于消除由于焊缝FB而导致的衬垫外周表面的高差的切削)在无需切削焊缝FB的情况下就几乎去除了焊缝FB，这将在稍后描述的第三实施例中进行描述。特别地，本实施例中的切削过程可在衬垫11的截面基本上为正圆的情况下实现。

实施例的效果

如上所述，在本实施例中，基于创建的焊缝轮廓信息，创建针对衬垫11每旋转一周的衬垫11的加工信息，使得针对衬垫11每旋转一周、切削工具441相对于衬垫11的移动轨迹近似于焊缝FB的端部边缘的形状，该加工信息为在衬垫11的周向上的每个相位的、切削工具441在焊缝宽度方向上的位置信息。根据该加工信息，控制针对衬垫11每旋转一周、切削工具441在焊缝宽度方向上的位置。因此，可根据需要调整通过切削产生的切削屑的形状(可根据对进给步距的设定将切削屑的形状调整为等于或小于进给步距)，使得可产生具有预定截面形状的切削屑(防止过高的刚性的截面形状)。结果，可产生能容易地被抽吸装置700抽吸或回收的切削屑。

第二实施例

接下来，将描述第二实施例。在如上描述的第一实施例中，针对旋转的衬垫11每旋转一周的切削工具441的进给步距(图10至图12中的尺寸P)是均等的。在本实施例中，根据焊缝FB在其宽度方向上的尺寸，针对每个相位改变针对旋转的衬垫11每旋转一周的切削工具441的进给步距。具体地，随着焊缝FB在其宽度方向上的尺寸变得较小(针对在焊缝FB的宽度方向上具有较小尺寸的焊缝FB的相位)，针对衬垫11每旋转一周的切削工具441的进给步距设定得较小。换句话说，随着焊缝FB在其宽度方向上的尺寸变得较大，针对衬垫11每旋转一周的切削工具441的进给步距设定得较大。更具体地，针对每个相位改变切削工具441的进给步距，使得切削工具441的移动轨迹(切削轨迹)不偏离焊缝FB，即，从切削加工的开始至结束，切削工具441连续地接触焊缝FB(连续地切削焊缝FB)。

因此，在本实施例中，基于由距离传感器600测量的关于在衬垫11在其周向上的整一周上的焊缝FB在焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置的信息，焊缝轮廓信息创建部550创建焊缝轮廓信息作为关于在衬垫11在其周向上的整一周上的焊缝FB的两个端部边缘的形状的信息。

此外，加工信息创建部560创建如下加工信息：在该加工信息中，在衬垫11的周向上每个相位的切削工具441的进给步距被改变，使得衬垫11每旋转一周，从在焊缝宽度方向上的切削开始位置至切削结束位置，在衬垫11的周向上的每个相位的切削工具441在焊缝宽度方向上的位置定位为比焊缝FB的两个端部边缘的位置更靠近焊缝FB的中央侧。

该信息创建操作对应于本发明中提及的“创建如下加工信息：在该加工信息中，在工件的周向上每个相位的切削工具的进给步距被改变，使得工件每旋转一周，在焊缝宽度方向上的切削开始位置至切削结束位置，在工件的周向上每个相位的切削工具在焊缝宽度方向上的位置定位为比焊缝的两个端部边缘的位置更靠近焊缝的中央侧”的操作。

图13示出了图5中的区域A部分，并且图13中的虚线指示在本实施例中切削工具441的移动轨迹。同样地，图14示出了图5中的区域B部分，并且图14中的虚线还指示在本实施例中切削工具441的移动轨迹。同样地，图15示出了图5中的区域C部分，并且图15中的虚线还指示在本实施例中切削工具441的移动轨迹。

在本实施例中，为了获得这样的移动轨迹，加工信息创建部560使用关于焊缝FB的两个端部边缘的焊缝轮廓信息，创建如下信息：该信息限定了针对每个相位的切削工具441在其进给方向上的位置，以获得与沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘(在右侧的端部边缘)的形状近似一致的切削轨迹，该信息为焊缝轮廓信息。此外，加工信息创建部560创建如下信息：该信息限定了切削工具441在其进给方向上的位置，以调整针对每个相位的进给步距，使得在衬垫11的最后一周旋转中切削工具441的移动轨迹不会跨越沿衬垫11的周向的焊缝FB的端部边缘(在左侧的端部边缘)，该信息为焊缝轮廓信息。

因此，如图13至图15所示，在焊缝FB在其宽度方向上的尺寸相对大的区域(例如，图5中的区域A部分)中，切削工具441的进给步距也设定得相对大(参见图13中的进给步距P1)。针对在这种情况下的进给步距，预先将上限(例如，0.2mm)设定为使切削屑的刚性不会变得过高的范围。另一方面，在焊缝FB在其宽度方向上的尺寸相对小的区域(例如，图5中的区域C部分)中，切削工具441的进给步距也设定得相对小(参见图15中的进给步距P2)。

通过以这种方式针对每个相位根据焊缝FB在其宽度方向上的尺寸来改变切削工具441的进给步距，切削工具441的移动轨迹不会偏离焊缝FB，使得从切削加工的开始至结束，针对每个相位的由切削产生的切削屑变得连续且不断裂。也就是说，将切削屑作为单个的切削屑从衬垫11去除。因此，当开始将在切削加工的开始时产生的切削屑抽吸和回收至抽吸装置700的吸入口701中时，通过较早抽吸和回收的切削屑，其后产生的切削屑(连续地产生)被带入至吸入口701中。结果，所有的切削屑(单个连续的切削屑)被很好地抽吸和回收到抽吸装置700的吸入口701中。然后，在最后一周的旋转结束时，所有的焊缝FB被从衬垫11去除。

由于其他配置和切削操作与上述在第一实施例的情况下的配置和切削操作相同，因此在此省略其描述。

根据该实施例，即使当切削屑的截面积变得极其大或者极其小时，由于从切屑加工的开始至结束、切削屑变得连续且不断裂，因此切削屑也被很好地抽吸和回收至抽吸装置700的吸入口701中。

也就是说，即使在产生了具有大的截面积并由此具有高刚性的切削屑的状况(例如，参见图13中的切削屑FB1和图15中的切削屑FB2)下，切削屑也可被很好地抽吸并回收至抽吸装置700的吸入口701中。

当具有极其小的截面积的切削屑断裂时，在该部分处的切削屑发生卷曲。在这种情况下，存在如下可能性：切削屑的产生方向(由于卷曲而导致的切削屑延伸所沿的方向)可变得与朝着抽吸装置700的吸入口701的方向不同，以阻碍抽吸装置700的抽吸和回收。此外，由于切削屑略微带电，如果具有极其小的截面积的切削屑断裂，则还存在如下可能性：带电的切削屑可能附着(电附着)至衬垫11，并且同样在这种情况下，存在阻碍抽吸装置700的抽吸和回收的可能性。根据本实施例，由于如上所述从切削加工的开始至结束，切削屑变得连续且不断裂，因此即使当切削屑的截面积变得极其小时，切削屑也可被很好地抽吸和回收到抽吸装置700的吸入口701中。

在本实施例中，为了避免切削屑的截面积变得极其大或者极其小，可将从焊缝FB的切削开始至切削结束的衬垫11的旋转数(旋转次数)设定为可变。也就是说，当推测到切削屑的截面积变得极其大时，从焊缝FB的切削开始至切削结束的衬垫11的旋转数增加。也就是说，进给步距被改变成较小。相反，当推测到切削屑的截面积变得极其小时，从焊缝FB的切削开始至切削结束的衬垫11的旋转数减少。也就是说，进给步距被改变成较大。

第三实施例

接下来，将描述第三实施例。在如上所述的第一实施例和第二实施例中，仅描述了沿焊缝FB的宽度方向移动(进给)切削工具441的同时切削焊缝FB的情况。在本实施例中，除了这种切削，还提供了通过沿焊缝FB的高度方向(衬垫11的径向；Y方向)移动切削工具441来切削焊缝FB的过程。也就是说，在执行了沿焊缝FB的宽度方向移动切削工具441的同时切削焊缝FB的切削加工(在下文中，称为粗加工)之后，执行如下切削加工(在下文中，称为精加工)：通过沿焊缝FB的高度方向移动切削工具441来切削在粗加工之后残留的焊缝FB以几乎完全地去除残留的焊缝FB，从而通过防止焊缝FB残留在衬垫11的外周表面上，使衬垫11的外周表面具有光滑弯曲的表面。

图16是在执行了上述根据第一实施例或第二实施例的切削加工(粗加工)之后的焊缝FB以及其周边部分的截面图。在图16中，虚线各自指示在粗加工中针对每旋转一周的切削工具441的切削区域。如图16所示，在粗加工之后，略微地残留有焊缝FB，并且通过精加工切削残留的焊缝FB。

通常地，当衬垫的截面(在与中心轴线垂直的方向上的截面)是正圆并且截面的中心位置与旋转杆302的旋转中心重合时，衬垫的旋转中心和衬垫的外周表面之间的距离在衬垫的整一周上是均匀的。因此，可通过在将切削工具441固定在与焊缝FB的根部(可切削整个焊缝FB的位置)接触的位置处的同时简单地旋转衬垫11来很好地在周向上切削整个焊缝FB。

然而，存在如下情况：由于加工误差或由旋转导致的离心力，实际的衬垫11的截面不是正圆(例如，截面是椭圆形)。即使当衬垫的截面是正圆时，也存在如下情况：由于离心力的影响，衬垫11的旋转中心与外周表面之间的距离在衬垫11的整一周上变得不均匀。

因此，在切削工具441面向衬垫11的旋转中心与外周表面之间的距离短的区域的状况下，存在如下可能性：切削工具441可能不能到达焊缝FB的根部。也就是说，存在如下可能性：焊缝FB可能部分地未被切削。另一方面，在切削工具441面向衬垫11的旋转中心与外周表面之间的距离长的区域的状况下，存在如下可能性：切削工具441不仅可到达焊缝FB而且还可到达衬垫11的外周表面而切削衬垫11的外周表面。也就是说，存在如下可能性：衬垫11可能部分地变薄或成孔。

在本实施例中，即使当衬垫11的截面不是正圆或者衬垫11的旋转中心与外周表面11a之间的距离在衬垫11的整一周上不均匀时(即使当衬垫11的截面是正圆时，该距离也是不均匀的)，可通过精加工以高精度很好地切削在周向上的整个焊缝FB。

在本实施例中，将描述与上述的第一实施例不同的点。图17是示出了根据本实施例的衬垫11设置在焊缝切削装置100中的状态的平面图。图18是示出了根据本实施例的焊缝切削装置100中的切削单元400及其控制系统的示图。图18是从图17中的箭头B的视角看的示图。

如图17和图18所示，除了第一滑块420和第二滑块430之外，根据本实施例的焊缝切削装置100的切削单元400还包括第三滑块440。第三滑块440由设置在第二滑块430上并沿Y方向延伸的轨道431支撑。第三滑块440沿Y方向在轨道431上可滑动。用于使滑块440滑动移动的动力源是电动机(未图示)。可替代地，动力源可以是其他的动力源。

用于切削焊缝FB的切削工具441可拆卸地附接到第三滑块440的远端部分(在衬垫11侧的远端部分)。

第一滑块420包括辊子单元422、辊子单元423。辊子单元422和辊子单元423分别设置在切削工具441的两侧(在X方向上的两侧)。在此，在图17中的右侧的辊子单元422将被称为第一辊子单元422，在图17中的左侧的辊子单元423将被称为第二辊子单元423。切削工具441与第一辊子单元422之间的距离(在X方向上的距离)和切削工具441与第二辊子单元423之间的距离(在X方向上的距离)彼此相等并且设定为相对较短。具体地，这些距离设定为在当切削工具441切削焊缝FB时辊子单元422、辊子单元423不干扰焊缝FB(稍后描述的辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b不干扰焊缝FB)的范围内尽可能地短。

如图18所示，第一辊子单元422被配置为使得成对的上辊子425a和下棍子425b被接合至第一滑块420的远端表面(在衬垫11侧的远端表面)的支撑臂424所支撑。

支撑臂424包括第一水平部424a、第一竖直部424b、第二水平部424c、第二竖直部424d、第三竖直部424e、第三水平部424f和第四水平部424g。第一水平部424a沿Y方向从第一滑块420的远端表面在水平方向上延伸。第一竖直部424b从第一水平部424a的远端部(在衬垫11侧的远端部)竖直地向上延伸。第二水平部424c沿Y方向从第一竖直部424b的上端在水平方向上延伸。第二竖直部424d和第三竖直部424e分别从第二水平部424c的远端部竖直地向上和向下延伸。第三水平部424f沿Y方向从第二竖直部424d的上端在水平方向上延伸并支撑辊子425a，使得辊子425a可围绕X轴线旋转。第四水平部424g沿Y方向从第三竖直部424e的下端在水平方向上延伸并支撑辊子425b，使得辊子425b可围绕X轴线旋转。

辊子425a、辊子425b在Y方向上的位置彼此重合。也就是说，从第一滑块420的远端表面至辊子425a、辊子425b在衬垫11侧(在面向衬垫11的外周表面11a的一侧的辊子425a、辊子425b的外周表面)的外周端的距离(图17中的距离t)彼此相等。

辊子425a、辊子425b的高度位置设定为使得在图18所示的侧视图中，切削工具441定位在上辊子425a与下辊子425b之间。也就是说，切削工具441被设置所处的高度位置低于上辊子425a被设置所处的高度位置，并且高于下辊子425b被设置所处的高度位置。

第二辊子单元423具有与第一辊子单元422类似的配置，并且被配置为使得成对的上辊子426a、下棍子426b被支撑臂426所支撑。辊子426a、辊子426b在Y方向上的位置分别与辊子425a、辊子425b在Y方向上的位置重合。也就是说，从第一滑块420的远端表面至辊子426a、辊子426b在衬垫11侧的外周端的距离(图17中的距离t)彼此相等。

辊子426a、辊子426b的高度位置设定为使得在侧视图中，切削工具441定位在上辊子426a与下辊子426b之间。也就是说，切削工具441被设置所处的高度位置低于上辊子426a被设置所处的高度位置，并且高于下辊子426b被设置所处的高度位置。

以这种方式，总共四个辊子425a、425b、426a、426b分别设置在切削工具441在X方向和在Z方向上的两侧上。由于辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b的设置位置被如上设定，因此在衬垫11侧将辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b的外周端彼此连接的虚拟平面是沿X方向和Z方向延伸的平面(沿竖直方向延伸的平面)。辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b由相同的材料制成，并且具有相同的直径。该材料可以是树脂或金属。

用于测量距衬垫11的外周表面11a的距离的距离传感器(表面位置测量装置)450设置在第一辊子单元422的支撑臂424的第二竖直部424d与第三竖直部424e之间的边界部分处。距离传感器450由超声波传感器或光学传感器形成并且是测量距衬垫11的外周表面11a的距离的非接触式传感器。由于该非接触式传感器的配置是已知的，因此，在此将省略其描述。

此外，在第二辊子单元423的支撑臂424的第二竖直部(对应于第二竖直部424d)与第三竖直部(对应于第三竖直部424e)之间的边界部分处也设置有具有相同的如上所述配置的距离传感器450。

多个距离传感器450被设置所处的高度位置设定为彼此重合。此外，多个距离传感器450在Y方向上的位置也设定为彼此重合。因此，当设置在焊缝切削装置100中的衬垫11的外周表面11a没有挠曲时(当衬垫11的外周表面11a是没有挠曲的圆柱形表面)时，由距离传感器450检测的距衬垫11的外周表面11a的距离变得彼此相等。

在本实施例中，距离传感器450由非接触式传感器形成，但其可由接触式传感器形成。

在本实施例中，除了上述的第一实施例中的相应的功能部之外，控制器500还包括切削工具前进和后退控制部570、表面位置数据获取部581、轮廓加工数据创建部582、轮廓加工数据偏移处理部583和测量结果确定部584。

当通过切削工具前进和后退控制部570的控制使第三滑块440滑动时，仅第三滑块440在Y方向上滑动(相对于第一滑块420和第二滑块430滑动)。这种滑动移动使切削工具441在Y方向上滑动。

表面位置数据获取部581从多个距离传感器450分别获取由多个距离传感器450测量的距离数据(距衬垫11的外周表面11a的距离的测量数据)。

如上所述，距离传感器450分别设置在第一辊子单元422的支撑臂424的第二竖直部424d与第三竖直部424e之间的边界部分处以及第二辊子单元423的支撑臂426的第二竖直部与第三竖直部之间的边界部分处。因此，如图19所示，在辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b分别压靠在位于焊缝FB的两侧(在X方向上的两侧)的外周表面11a的状态下，多个距离传感器450也分别面向位于焊缝FB的两侧(在X方向上的两侧)的外周表面11a。图19中的虚线分别指示用于多个距离传感器450分别测量距离的对象的区域。

然后，多个距离传感器450分别测量距衬垫11在焊缝FB的两侧(沿对接方向的方向上的两侧)的外周表面11a的距离，表面位置数据获取部581获取测量数据(距离数据)。也就是说，设置到第一辊子单元422的距离传感器450测量距中央衬垫部21的外周表面的靠近焊缝FB的位置的距离。同样地，设置到第二辊子单元423的距离传感器450测量距侧衬垫部22的外周表面的靠近焊缝FB的位置的距离。然后，在该状态下，衬垫旋转单元300的旋转杆302旋转以使衬垫11围绕水平轴线(围绕在X方向上的水平轴线)旋转，并且多个距离传感器450分别测量相对于中央衬垫部21的外周表面的靠近焊缝FB的位置和相对于侧衬垫部22的外周表面的靠近焊缝FB的位置在整一周上的距离(测量相对于图19中的单点划线上的位置在整一周上的距离)。然后，表面位置数据获取部581获取这些测量数据。

基于由表面位置数据获取部581从距离传感器450获取的距离数据(测量数据)，轮廓加工数据创建部582从距在周向上在相同的相位中的外周表面的位置(定位在X方向上彼此相邻的位置)的两个距离数据中提取出距衬垫11的外周表面11a的距离较短的一侧的距离数据。也就是说，基于从距离传感器450获取的距离数据，轮廓加工数据创建部582比较关于在周向上在相同的相位中的外周表面的位置的信息并提取关于位于外周侧(更靠近距离传感器450的一侧)的外周表面11a的位置的信息。

具体地，如上所述，设置到第一辊子单元422的距离传感器450测量距中央衬垫部21的外周表面的靠近焊缝FB的位置的距离，并且设置到第二辊子单元423的距离传感器450测量距侧衬垫部22的外周表面的靠近焊缝FB的位置的距离。在这种情况下，在周向上在相同的相位中的外周表面的位置(由第一辊子单元422的距离传感器450测量的中央衬垫部21的外周表面的位置和由第二辊子单元423的距离传感器450测量的距侧衬垫部22的外周表面的位置)之中，当由第一辊子单元422的距离传感器450测量的距中央衬垫部21的外周表面的距离较短时，轮廓加工数据创建部582仅提取由第一辊子单元422的距离传感器450测量的信息。相反，当由第二辊子单元423的距离传感器450测量的距侧衬垫部22的外周表面的距离较短时，轮廓加工数据创建部582仅提取由第二辊子单元423的距离传感器450测量的信息。在衬垫11的外周表面11a的整一周上，针对每个预定相位执行上述信息提取操作。

轮廓加工数据偏移处理部583通过将由轮廓加工数据创建部582创建的针对每个预定相位的距离数据减去预定距离来计算距离(偏移量)作为偏移处理之后的距离数据。这是用于考虑到焊缝切削装置100的精度(切削工具441的切削刃的尖端的位置精度)的变化而防止衬垫11的外周表面11a被过度切削的处理。也就是说，根据由轮廓加工数据创建部582创建的针对预定相位的距离数据，轮廓加工数据偏移预定尺寸，使得定位为比切削位置(切削工具441的切削刃的尖端的位置)略微靠近切削单元400的位置(在衬垫11的外周表面11a的外侧)设定为切削工具441的切削刃的尖端的位置。经过了偏移处理的数据对应于本发明中所提及的“通过对轮廓加工数据进行校正而获得的加工数据”。

然后，在焊缝FB的切削过程中，向切削工具前进和后退控制部570发送如上所述创建的加工数据，在调整切削工具441相对于衬垫11的外周表面的前进-后退位置的同时切削焊缝FB，使得加工数据中的在衬垫11在周向上每个相位的外周表面11a的位置与切削工具441的切削刃的尖端的位置之间的距离保持恒定。

测量结果确定部584是确定在焊缝FB的切削过程完成之后，焊缝FB的切削操作是否已经被正确地执行的处理部。这种确定是以非接触或接触的方式检查衬垫11的外周表面的是否存在凹凸的过程。

焊缝切削操作

接下来，将描述根据本实施例的由焊缝切削装置100执行的对焊缝FB的切削操作。如上所述，在本实施例中，在执行了沿焊缝FB的宽度方向移动切削工具441的同时切削焊缝FB的切削加工(粗加工)之后，执行如下切削加工(精加工)：通过沿焊缝FB的高度方向移动切削工具441切削焊缝FB以几乎完全去除焊缝FB，从而通过防止焊缝FB残留在衬垫11的外周表面上，使衬垫11的外周表面具有光滑弯曲的表面。由于粗加工与上述第一实施例或第二实施例的粗加工相同，因此在此省略其描述。相应地，以下将仅描述精加工。

如图20(示出了精加工的顺序的示图)所示，在精加工中，按照以下顺序执行“辊压”、“表面位置测量”、“轮廓加工数据创建”、“轮廓加工数据偏移处理”、“数字轮廓加工”、“加工高差测量”和“测量结果确定”。以下将给出具体描述。

在精加工中，首先，在使电动机运行之前(在旋转衬垫11之前)，通过切削单元前进和后退控制部510的控制，使第一滑块420在朝着衬垫11的方向(Y方向)上滑动。结果，滑块420、滑块430、滑块440在朝着衬垫11的方向上一体地滑动。通过这样的滑动移动，如图21所示，辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b接触衬垫11的外周表面11a(辊压)。

然后，切削单元前进和后退控制部510使得第一滑块420滑动，使得衬垫11的旋转中心(中心轴线)O(与旋转杆302的旋转中心重合)与辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b中的每一者之间的距离变为预定距离(图21中的距离L)。通过试验或模拟预先确定距离L为如下值：当衬垫11的外周表面11a被辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b按压时，使衬垫11的外周表面11a的被辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b所围绕的区域(通常为顶点在辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b的外周表面分别按压衬垫11的外周表面11a的位置处的矩形区域)变成平坦表面(使得能够将该区域强制地变形为平坦表面的值)。在该时间点，切削工具441处于从衬垫11的外周表面11a后退预定距离的位置。以此方式，在衬垫11的外周表面11a被辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b按压的状态下，在衬垫11的被辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b所围绕的外周表面11a上几乎没有凹凸(外周表面11a变成如上所述的平坦表面)。也就是说，仅焊缝FB在没有凹凸的外周表面11a上突出。

在该状态下，进行用于表面位置测量过程的移动。如上所述，执行表面位置测量，使得通过多个距离传感器450分别测量距衬垫11在焊缝FB的两侧(在沿对接方向的方向上的两侧)的外周表面11a的距离，并且表面位置数据获取部581获取测量数据(距离数据)。也就是说，在图21的状态下，在使衬垫11围绕水平轴线旋转的同时，通过多个距离传感器450测量距衬垫11的外周表面的距离，并向表面位置数据获取部581发送在衬垫11的整一周上的测量数据(相对于图19中的单点划线上的位置，在整一周上的测量数据)。

其后的轮廓加工数据创建过程是通过轮廓加工数据创建部582执行的过程，并且如上所述，基于通过表面位置数据获取部581从距离传感器450获取的距离数据，轮廓加工数据创建部582从距在周向上在相同的相位中的外周表面的位置(定位在X方向上彼此相邻的位置)的两个距离数据中提取出距衬垫11的外周表面11a的距离较短的一侧的距离数据。也就是说，基于从距离传感器450获取的距离数据，轮廓加工数据创建部582比较关于在周向上在相同的相位中的外周表面的位置的信息并提取关于位于外周侧(更靠近距离传感器450的一侧)的外周表面11a的位置的信息。

轮廓加工数据偏移处理是由轮廓加工数据偏移处理部583执行的过程，并且如上所述，轮廓加工数据偏移处理部583通过将由轮廓加工数据创建部582创建的针对每个预定相位的距离数据减去预定距离来计算距离作为偏移处理之后的距离数据。

在以此方式执行了轮廓加工数据创建和轮廓加工数据偏移处理之后，执行数字轮廓加工。在数字轮廓加工中，在旋转衬垫11的同时，切削工具441根据通过轮廓加工数据偏移处理获得的距离数据在Y方向上前进和后退。也就是说，切削工具前进和后退控制部570根据该距离数据执行控制，以使第三滑块440滑动，从而调整切削工具441的前进-后退位置。也就是说，在调整切削工具441相对于衬垫11的外周表面11a的前进-后退位置的同时切削焊缝FB，使得加工数据(偏移处理之后的距离数据)中的在衬垫11的周向上针对每个相位的外周表面11a的位置与切削工具441的切削刃的尖端的位置之间的距离保持恒定。

衬垫11在数字轮廓加工中的旋转速度等于衬垫11在表面位置测量过程中的旋转速度。由于作用在衬垫11上的离心力根据旋转速度变化，因此这是为了使离心力在数字轮廓加工和表面位置测量过程中彼此相等，以使得由于离心力的影响而导致的衬垫11的外周表面11a的位移量彼此相等。

因此，当衬垫11的外周表面11a远离切削工具441而分开时(当衬垫11的外周表面11a在远离切削工具441的方向上存在挠曲时)，切削工具441前进(第三滑块440在朝着衬垫11的方向上滑动)。相反，当衬垫11的外周表面11a靠近切削工具441时(当衬垫11的外周表面11a在朝着切削工具441的方向上存在挠曲时)，切削工具441后退(第三滑块440在远离衬垫11的方向上滑动)。

图22是与图21相对应的示图，并且示出了在开始数字轮廓加工之后衬垫11旋转90度的状态。

以此方式，由于在调整切削工具441相对于衬垫11的外周表面11a的前进-后退位置的同时切削焊缝FB，使得在衬垫11的周向上针对每个相位的外周表面11a的位置与切削工具441的切削刃的尖端的位置之间的距离保持恒定，如图23(示出了在将轮廓加工数据经过偏移处理之后衬垫11的外周表面位置与切削工具441的切削刃的尖端位置之间的关系的示图)所示，在切削工具441沿着衬垫11的外周表面11a的同时切削焊缝FB。在图23中，实线指示衬垫11的外周表面11a的位置的变化(挠曲状态)，虚线指示切削工具441的切削刃的尖端位置。图23中的单点划线指示在粗加工中切削工具441的切削刃的尖端位置。

图24是与图21相对应的示图，并且示出了完成数字轮廓加工的状态。虽然图24中未示出，但略微残留有上述轮廓加工数据偏移处理中限定的偏移量的尺寸的焊缝FB。如果切削工具441的前进-后退位置调整为使得切削工具441的切削刃的尖端位置与焊缝FB的近端位置对齐，则可几乎完全去除焊缝FB。也就是说，不会发生由于焊缝FB导致的高差。

加工高差测量是测量由于焊缝FB部分地未被切削而导致的外周表面11a的高差的操作，并且以非接触或接触的方式检查衬垫11的外周表面11a是否存在凹凸。测量结果确定确定通过加工高差测量测得的高差是否等于或小于预定的容许高差。当高差等于或小于预定的容许高差时，确定为正常。当高差超过预定的容许高差，确定为异常。在安装于焊缝切削装置100中的监视器(未图示)上等显示该信息。

通过本实施例的精加工，即使当中央衬垫部21和侧衬垫部22的截面不是正圆，或者衬垫11的旋转中心O与外周表面11a之间的距离在衬垫11的整一周上不均匀时(即使当衬垫11的截面是正圆时，该距离也是不均匀的)，可以在周向上以高精度很好地切削整个焊缝FB。

其他实施例

本发明不限于上述实施例，并且在权利要求及其等同范围内的所有修改和应用都是可能的。

例如，在第三实施例中，在通过沿焊缝FB的高度方向(衬垫11的径向)移动切削工具441来切削焊缝FB的精加工中，通过辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b的按压，衬垫11的外周表面11a被强制地变形为平坦的表面。本发明不限于此。在不将衬垫11的外周表面11a强制地变形为平坦的表面的情况下，可通过沿焊缝FB的高度方向移动切削工具441来执行精加工。在这种情况下，由于通过距离传感器600不仅可测量焊缝FB在其宽度方向上的两个端部位置而且可测量距衬垫11的外周表面11a的距离，因此可不需要距离传感器450。在这种情况下，针对通过距离传感器600对焊缝FB在其宽度方向上的两个端部位置的测量的时机和对距衬垫11的外周表面11a的距离的测量的时机，可在粗加工之前执行对焊缝FB在其宽度方向上的两个端部位置的测量，并且可在精加工之前执行对距衬垫11的外周表面11a的距离的测量，或者可替代地，可同时执行对焊缝FB在其宽度方向上的两个端部位置的测量和对距衬垫11的外周表面11a的距离的测量。

在上述实施例中的每一者中，切削工具441是刀头。本发明不限于此。可采用端铣刀或镂铣机作为切削工具441。

在第三实施例中，切削单元400包括四个辊子425a、425b、426a、426b。本发明不限于此。可在切削工具441的两侧(在X方向上的两侧)中的每侧上仅设置一个辊子，从而总共设置两个辊子。可替代地，可在切削工具441周围设置三个辊子或者五个或更多个辊子。按压衬垫11的外周表面11a的旋转构件不限于辊子425a、辊子425b、辊子426a、辊子426b。可采用滚珠轴承，并且可使球轴承的外圈压靠在衬垫11的外周表面11a上。

在上述实施例中的每一者中，已经给出了焊缝切削装置100是用于切削通过一体地接合三个树脂模制产品(衬垫部21、22和23)而形成的衬垫11的焊缝FB的示例的描述。本发明并不限于此并且还可应用于如下焊缝切削装置：该焊缝切削装置用于切削通过一体地接合两个树脂模制产品而形成的衬垫的焊缝，或切削通过一体地接合四个或更多个树脂模制产品而形成的衬垫的焊缝。此外，本发明还可应用于用来切削除了氢气罐之外的罐的衬垫的焊缝的焊缝切削装置。

本发明可应用于被配置为通过切削去除在树脂衬垫的焊接部的外周上产生的焊缝的焊缝切削装置和焊缝切削方法。

Claims (5)

1.焊缝切削装置，其配置为切削当两个树脂构件的位于所述两个树脂构件的开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接时在焊接部的外周上产生的焊缝，所述焊缝切削装置配置为通过使由彼此焊接的至少所述两个树脂构件形成的工件围绕中心轴线旋转并且通过针对所述工件每旋转一周沿焊缝宽度方向以预定进给步距移动切削工具来切削所述焊缝，所述中心轴线在沿所述两个树脂构件的对接方向的方向上延伸，所述焊缝宽度方向为沿所述对接方向的方向，所述焊缝切削装置包括：

焊缝端部边缘位置测量装置，其配置为在所述工件的周向上的所述工件的整一周上测量所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的两个端部边缘中的至少一个端部边缘的位置；

焊缝轮廓信息创建部，其配置为基于由所述焊缝端部边缘位置测量装置测量的关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的所述端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，所述焊缝轮廓信息为关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝的所述端部边缘的形状的信息；

加工信息创建部，其配置为基于由所述焊缝轮廓信息创建部创建的所述焊缝轮廓信息来创建针对所述工件每旋转一周的所述工件的加工信息，使得围绕所述中心轴线旋转的所述工件每旋转一周，所述切削工具相对于所述工件沿所述工件的所述周向的移动轨迹近似于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝的所述端部边缘的形状，所述加工信息为在所述工件的所述周向上每个相位的所述切削工具在所述焊缝宽度方向上的位置信息；以及

切削工具进给控制部，其配置为根据由所述加工信息创建部创建的所述加工信息来控制针对围绕所述中心轴线旋转的所述工件每旋转一周的所述切削工具在所述焊缝宽度方向上的位置；

其中，所述加工信息创建部配置为创建如下加工信息：在所述加工信息中，针对所述工件每旋转一周的所述切削工具的所述进给步距被设定为使得切削屑的宽度变得等于或小于预定尺寸的尺寸，所述切削屑产生为具有与所述进给步距相对应的宽度，并且在所述加工信息中，针对所述工件每旋转一周的所述切削工具的所述进给步距被设定为在所述焊缝宽度方向上从所述切削工具的切削开始位置至所述切削工具的切削结束位置是均等的。

2.根据权利要求1所述的焊缝切削装置，其中：

所述焊缝端部边缘位置测量装置配置为在所述周向上的所述工件的整一周上测量所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置；

所述焊缝轮廓信息创建部配置为基于由所述焊缝端部边缘位置测量装置测量的关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的两个端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，所述焊缝轮廓信息为关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上所述焊缝的两个端部边缘的形状的信息；并且

所述加工信息创建部配置为创建如下加工信息：在所述加工信息中，在所述工件的所述周向上每个相位的所述切削工具的所述进给步距被改变，使得所述工件每旋转一周，在所述焊缝宽度方向上的切削开始位置至切削结束位置，在所述工件的所述周向上每个相位的所述切削工具在所述焊缝宽度方向上的位置定位为比所述焊缝的两个端部边缘的位置更靠近所述焊缝的中央侧。

3.根据权利要求1所述的焊缝切削装置，还包括：

表面位置测量装置，其配置为沿所述周向分别测量所述两个树脂构件在沿所述对接方向的方向上的所述焊接部的两侧的外周表面的位置；

轮廓加工数据创建部，其配置为基于由所述表面位置测量装置测量的关于在所述焊接部的两侧的所述外周表面的位置的信息，通过比较关于在所述周向上在相同的相位中的所述外周表面的位置的信息并提取关于位于外周侧的所述外周表面的位置的信息来创建轮廓加工数据；以及

切削工具前进和后退控制部，其配置为根据由所述轮廓加工数据创建部创建的所述轮廓加工数据或者通过对所述轮廓加工数据进行校正而获得的加工数据，调整所述切削工具相对于围绕所述中心轴线旋转的所述工件的所述外周表面的前进-后退位置，使得所述数据中的在所述周向上每个相位的所述外周表面的位置与所述切削工具的切削刃的位置之间的距离保持恒定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊缝切削装置，其中，所述工件是用于氢气罐的衬垫。

5.一种焊缝切削方法，其配置为切削当两个树脂构件的位于所述两个树脂构件的开放侧的环形端部边缘彼此对接并焊接时在焊接部的外周上产生的焊缝，所述焊缝切削方法配置为通过使由彼此焊接的至少所述两个树脂构件形成的工件围绕中心轴线旋转并且通过针对所述工件每旋转一周沿焊缝宽度方向以预定进给步距移动切削工具来切削所述焊缝，所述中心轴线在沿所述两个树脂构件的对接方向的方向上延伸，所述焊缝宽度方向为沿所述对接方向的方向，所述焊缝切削方法包括：

焊缝端部边缘位置测量步骤：在所述工件的周向上的所述工件的整一周上测量所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的两个端部边缘中的至少一个端部边缘的位置；

焊缝轮廓信息创建步骤：基于由所述焊缝端部边缘位置测量步骤测量的关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝在所述焊缝宽度方向上的所述端部边缘的位置的信息来创建焊缝轮廓信息，所述焊缝轮廓信息为关于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝的所述端部边缘的形状的信息；

加工信息创建步骤：基于由所述焊缝轮廓信息创建步骤创建的所述焊缝轮廓信息来创建针对所述工件每旋转一周的所述工件的加工信息，使得围绕所述中心轴线旋转的所述工件每旋转一周，所述切削工具相对于所述工件沿所述工件的所述周向的移动轨迹近似于在所述周向上的所述工件的所述整一周上的所述焊缝的所述端部边缘的形状，所述加工信息为在所述工件的所述周向上每个相位的所述切削工具在所述焊缝宽度方向上的位置信息；以及

切削工具进给控制步骤：根据由所述加工信息创建步骤创建的所述加工信息来控制针对围绕所述中心轴线旋转的所述工件每旋转一周的所述切削工具在所述焊缝宽度方向上的位置；

其中，所述加工信息创建步骤创建如下加工信息：在所述加工信息中，针对所述工件每旋转一周的所述切削工具的所述进给步距被设定为使得切削屑的宽度变得等于或小于预定尺寸的尺寸，所述切削屑产生为具有与所述进给步距相对应的宽度，并且在所述加工信息中，针对所述工件每旋转一周的所述切削工具的所述进给步距被设定为在所述焊缝宽度方向上从所述切削工具的切削开始位置至所述切削工具的切削结束位置是均等的。

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