JP2003048024A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い加工能率を維持した状態で、被加工部材
に破壊、しわ、亀裂等を発生させることなく高精度に加
工することができる制御機能を備えた加工装置を提供す
る。 【解決手段】 被加工部材を回転駆動する第１回転駆動
手段と、成形部材を回転駆動させる第２回転駆動手段
と、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方向
から押し付ける押し付け手段と、成形部材を被加工部材
の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる移動手段と、
制御手段とを備える加工装置であって、制御手段は、押
し付け手段による押し付け力が第１所定範囲に維持され
るように押し付け手段を制御するモードと、移動手段に
よる移動力が第２所定範囲に維持されるように移動手段
を制御するモードとの少なくとも一方を実行すると共
に、被加工部材と成形部材の当接部位における周速度差
が第３所定範囲に維持されるように第１及び第２回転駆
動手段の少なくとも一方を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工装置、特に、
回転している被加工部材に、回転している成形部材を押
し付けて被加工部材を成形する、スピニング加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、固定軸線上に心押軸と主軸
（あるいは、主軸に固定されたマンドレル）に挟持さ
れ、軸線を中心に回転する、金属等の被加工部材に対
し、成形工具としての成形ロール（成形部材等）を軸線
とほぼ垂直な方向から押し付けながら被加工部材の軸線
方向に移動させて、被加工部材の外形を成形するスピニ
ング加工装置が知られている。スピニング加工装置で
は、成形ロールは、被加工部材と反対の方向に回転し、
且つ回転速度が制御可能となるように構成され、被加工
部材をほとんど削ることなく組成（肉）を移動させて加
工する。従来のスピニング加工装置の技術として、例え
ば、特開昭５７−１６５１２９公報では、成形ロールの
形状を工夫して被加工部材を破壊等することなく成形
し、被加工部材と成形ロールの当接部位における被加工
部材周速度（マンドレル周速度）よりも成形ロール周速
度の方を若干遅くして、光沢ある表面仕上げにすること
を提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−１６５１
２９公報では、被加工部材を破壊等することなく成形
し、光沢ある表面仕上げにすることが可能であるが、成
形荷重やトルク及び摩擦係数との関連を考慮した回転制
御を行っていないため、加工速度を増加して加工能率を
向上させる（加工開始から加工完了までに要する時間を
短くする）ことは困難である。また、過大な加工速度の
設定は被加工部材に破壊、しわ、亀裂等の発生を招くた
め、加工速度は被加工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生
させないように充分遅い速度に設定している。また、外
周に溝等が施されたマンドレルを使用する場合、被加工
部材の表面の加工精度とともに、当該マンドレルの外周
の溝等に被加工部材の組成（肉）を充填させることも要
求される。このような場合も、加工速度を充分に遅くし
て、被加工部材の流動性を高め、確実に被加工部材の組
成（肉）を充填させなければならず、加工能率を向上さ
せることは困難である。本発明は、このような点に鑑み
て創案されたものであり、高い加工能率を維持した状態
で、被加工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生させること
なく高精度に加工することができる加工装置を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの
加工装置である。請求項１に記載の加工装置では、制御
手段は、成形部材を被加工部材に押し付ける押し付け力
が第１の所定範囲に維持されるように押し付け手段を制
御するモードと、成形部材を被加工部材の回転軸線とほ
ぼ平行な方向に移動させる移動力が第２の所定範囲に維
持されるように移動手段を制御するモードとの少なくと
も一方を実行すると共に、被加工部材と成形部材の当接
部位における周速度差が第３の所定範囲に維持されるよ
うに第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段の少な
くとも一方を制御する。請求項１に記載の加工装置を用
いれば、過大な加工速度にならないように、成形部材を
押し付ける力を第１の所定範囲に維持させ、成形部材を
移動させる力を第２の所定範囲に維持させることで被加
工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生させることなく被加
工部材の流動性を高め、予め設定された高い加工能率で
加工できる。また、被加工部材と成形部材との周速度差
を第３の所定範囲に維持させることで、自動的に最適な
加工精度に調節することができる。

【０００５】また、本発明の第２発明は、請求項２に記
載されたとおりの加工装置である。請求項２に記載の加
工装置では、制御手段は、被加工部材を回転させるトル
クが第４の所定範囲に維持されるように第１の回転駆動
手段を制御し、被加工部材と成形部材の当接部位におけ
る周速度差が第３の所定範囲に維持されるように第２の
回転駆動手段を制御する。請求項２に記載の加工装置を
用いれば、過大な加工速度にならないように、被加工部
材を回転させるトルクを第４の所定範囲に維持させるこ
とで、被加工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生させるこ
となく被加工部材の流動性を高め、予め設定された高い
加工能率で加工できる。また、被加工部材と成形部材と
の周速度差を第３の所定範囲に維持させることで、自動
的に最適な加工精度に調節することができる。

【０００６】また、本発明の第３発明は、請求項３に記
載されたとおりの加工装置である。請求項３に記載の加
工装置では、制御手段は、被加工部材と成形部材の当接
部位における摩擦係数が第５の所定範囲に維持されるよ
うに、第１の回転駆動手段、第２の回転駆動手段、押し
付け手段、移動手段の少なくとも1つを制御する。請求
項３に記載の加工装置を用いれば、被加工部材と成形部
材の当接部位における摩擦係数を第５の所定範囲に維持
させることで、自動的に最適な加工条件（例えば、第１
の回転駆動手段の回転速度、第２の回転駆動手段の回転
速度、押し付け力、移動力等の設定値）に調節すること
ができる。

【０００７】また、本発明の第４発明は、請求項４に記
載されたとおりの加工装置である。請求項４に記載の加
工装置では、制御手段は、第１の回転数検出手段で検出
した被加工部材の回転数と、第２の回転数検出手段で検
出した成形部材の回転数と、予め判っている被加工部材
と成形部材の当接部位における成形部材の外形と、トル
ク検出手段で検出した被加工部材を回転させるトルク
と、押し付け力検出手段で検出した押し付け力とに基づ
いて、被加工部材と成形部材の当接部位における、摩擦
係数を検出する。請求項４に記載の加工装置を用いれ
ば、被加工部材と成形部位の当接部位における摩擦係数
を適切に検出することができる。

【０００８】また、本発明の第５発明は、請求項５に記
載されたとおりの加工装置である。請求項５に記載の加
工装置では、制御手段は、被加工部材の変形量が第６の
所定範囲に維持されるように、第１の回転駆動手段、第
２の回転駆動手段、押し付け手段、移動手段の少なくと
も1つを制御する。請求項５に記載の加工装置を用いれ
ば、被加工部材の変形量を第６の所定範囲に維持させる
ことで、自動的に最適な加工条件（例えば、第１の回転
駆動手段の回転速度、第２の回転駆動手段の回転速度、
押し付け力、移動力等の設定値）に調節することができ
る。

【０００９】また、本発明の第６発明は、請求項６に記
載されたとおりの加工装置である。請求項６に記載の加
工装置では、変形量は、単位時間における、寸法の変化
量あるいは寸法の変化割合である。請求項６に記載の加
工装置を用いれば、所定の時間毎に、被加工部材の径、
長さ等の寸法を計測することで、容易に被加工部材の変
形量を検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は、本発明の加工装置をスピニ
ング加工装置に適用した一実施の形態の概略正面図を示
している。また、図２は、図１のＡ矢視方向から見たス
ピニング加工装置の断面図であり、図３は、図２のＢ矢
視方向から見たロールヘッド７０ａ、成形ロール６０
ａ、駆動装置６２ａの断面図である。まず、図１、図
２、図３を用いて、スピニング加工装置の構造について
説明する。スピニング加工装置は、基台１０を備え、基
台１０にはコラム１３２、１３３が直立状態で固定され
ており、コラム１３２、１３３の上端には上部機体４０
が固定されている。また、成形ロール６０ａ、６０ｂ、
６０ｃが回転自在に取り付けられたロールヘッド７０
ａ、７０ｂ、７０ｃが進退送り自由に取り付けられた昇
降台２０を備えている。昇降台２０は、ベアリングブロ
ックを備え、コラム１３２、１３３に設けられた各一対
のリニアガイド１３２ａ、１３３ａに沿って、上下方向
に移動可能に取り付けられている。基台１０には、主軸
駆動モータ４が設けられ、主軸駆動モータ４は、ベルト
等にて回転を伝達させて、主軸ヘッド３に回転支持され
た主軸２を回転させる。上部機体４０には、心押軸駆動
装置６が設けられ、心押軸駆動装置６は、例えば、モー
タ、ポンプ、リザーバ及び心押軸送りシリンダからなる
ハイブリッドアクチュエータユニットで構成され、心押
軸５を上下方向に移動させる。被加工部材は、主軸２
（あるいは主軸２に固定されたマンドレル）と、下方向
に移動した心押軸５の間に、任意の力で挟持され、固定
される。また、心押軸５は、例えば、スラスト軸受け機
構５ａを介して心押軸送りシリンダに対して回転可能に
支持され、主軸２が回転すると、主軸２との間に挟持す
る被加工部材と共に心押軸５も連動して回転するように
構成されている。

【００１１】また、上部機体４０には、同期駆動される
一対の昇降台駆動装置２５が設けられており、各昇降台
駆動装置２５は、例えば、モータ、ポンプ、リザーバ及
び昇降台送りシリンダからなるハイブリッドアクチュエ
ータユニットで構成され、昇降台２０を上下方向に移動
させる。昇降台２０は、例えば、平面略三角形であり、
中心部に心押軸５と主軸２（あるいは主軸２に固定され
たマンドレル）で挟持された被加工部材を通す孔２７が
設けられている。昇降台２０の平面略三角形の各頂点に
は、ロールヘッド７０ａ、７０ｂ、７０ｃが、昇降台２
０に対して心押軸５の方向（略三角形の重心の方向）に
進退送り可能に取り付けられている。また、昇降台２０
には、各ロールヘッド７０ａ、７０ｂ、７０ｃの駆動装
置６２ａ、６２ｂ、６２ｃが設けられている。各駆動装
置６２は、例えば、ハイブリッドアクチュエータユニッ
トであり、図３で代表して例示するように、モータ６
３、ポンプ６４、リザーバ７１、油圧シリンダ６５から
構成され、モータ６３の駆動力でポンプ６４を駆動し、
油圧シリンダ６５の前後室内への圧油の給排を制御し
て、成形ロール６０を備えたロールヘッド７０を進退送
りする。ロールヘッド７０は、ガイドレール６６を備
え、昇降台２０に備えられたベアリングブロックに案内
され、移動（進退）可能に構成されている。制御手段１
００は、スピニング加工装置の起動／停止を操作するた
めのスイッチ及び加工条件を設定あるいは入力する入力
手段等が設けられている。また、制御手段１００は、主
軸回転信号、ロール回転信号等が入力され、主軸駆動モ
ータ４、ロール駆動モータ６１等を制御する。尚、詳細
図示を省略したが、前述した心押軸駆動装置６及び各昇
降台駆動装置２５を構成するハイブリッドアクチュエー
タユニットも図３に示すそれと略同一の構成となってい
る。

【００１２】次に、図４Ａ〜Ｄを用いて、スピニング加
工装置で被加工部材を加工する加工例を説明する。図４
は、中心部に穴のあいた円盤状部材から、内孔に溝が形
成されたカップ状部材を成形する過程の例を示してい
る。図４Ａは、加工前の状態を示している。ここで、主
軸２には、溝７ａが設けられたマンドレル７が固定され
ている。図４Ｂは、被加工部材（この例では、中心部に
穴のあいた円盤状部材）をセットした状態である。被加
工部材をマンドレル７の上にセットし、心押軸５を下方
向に移動させ、主軸２に固定されたマンドレル７と、任
意の力で挟持可能な心押軸５との間に被加工部材を挟持
し、固定する。図４Ｃは、粗成形用のロール（例えば、
６０ｂ）を用いて、粗成形を開始した状態を示してい
る。粗成形の場合、粗成形用のロールを、主軸２及びマ
ンドレル７の回転方向と連れ廻りの方向に回転させなが
ら、予め設定された所定の加工速度（粗成形用速度）
で、被加工部材の回転軸線とほば垂直な方向（図４Ｃ中
に示した第１方向）から押し付けるとともに、当該回転
軸線とほぼ平行な方向（図４Ｃ中に示した第２方向）に
移動させる。そして、被加工部材を略カップ状部材に加
工する。図４Ｄは、精成形用のロール（例えば、６０
ａ）を用いて、仕上げをしている状態を示している。精
成形の場合、精成形用のロールを、主軸２及びマンドレ
ル７の回転方向と連れ廻りの方向に回転させながら、予
め設定された所定の加工速度（精成形用速度）で、被加
工部材の回転軸線とほば垂直な方向から押し付けるとと
もに、当該回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる。そ
して、略カップ状部材から、内孔の溝７ａに確実に組成
（肉）が充填され、且つ外側表面が精度よく仕上げられ
た（光沢等を持つ）カップ状部材に加工する。

【００１３】次に、図５を用いて、本発明の加工装置に
おける、加工に関する駆動部分、当該駆動部分等の状態
（回転数、力、位置等）を検出するセンサ、当該センサ
の出力に基づいて駆動部分を制御する制御手段の接続に
ついて説明する。図５では、成形ロールを１つのみ記載
しており、他の成形ロールも同様に接続されている。制
御手段１００は、例えば、コントローラ１００ａ、Ａ−
Ｄ変換器１００ｂ、駆動回路１００ｃを備えている。ま
た、コントローラ１００ａは、図示しないが、各種のス
イッチ等（例えば、起動／停止等の各操作、加工速度の
設定等）が設けられた入力手段と、各種の表示等（例え
ば、設定状態、動作状態、異常／正常の表示等）をする
出力手段も備えている。被加工部材を回転させる部分に
関しては、コントローラ１００ａからの制御信号に基づ
いて、駆動回路１００ｃから駆動電力を主軸駆動モータ
４に供給する。主軸駆動モータ４は、ベルトを介して主
軸２を回転させる。この主軸駆動モータ４及び主軸２
が、第１の回転駆動手段に相当する。主軸２にはトルク
センサ３ａが設けられ、例えば、主軸２の入力（主軸駆
動モータ４からの駆動力等）と主軸２の出力（成形ロー
ルが押し付けられた被加工部材からの抗力等）による、
ねじれに応じた検出信号をＡ−Ｄ変換器１００ｂを介し
てコントローラ１００ａに伝える。また、主軸２には回
転速度センサ２ａが設けられ、主軸２の回転速度に応じ
た検出信号をコントローラ１００ａに伝える。なお、ト
ルクは、主軸駆動モータ４に供給している駆動電力及び
回転速度センサ２ａからの出力信号等を演算処理して求
めることもできる。

【００１４】また、被加工部材の外形形状を検出するた
めの、被加工部材外形検出手段８０が、被加工部材の近
傍に設けられている。被加工部材外形検出手段８０は、
例えば、被加工部材と成形ロールの当接部位の周上に当
接したプローブ８０ａと、プローブ８０ａの位置を検出
するポテンショメータ、及び被加工部材の下端に当接し
たプローブ８０ｂと、プローブ８０ｂの位置を検出する
ポテンショメータ等で構成される。あるいは、非接触式
のレーザ荷重計を用いることもできる。プローブ８０ａ
は、成形ロールが上下方向に移動した場合、成形ロール
に連動して上下方向に移動するように構成されている。
被加工部材外形検出手段８０は、被加工部材と成形ロー
ルの当接部位における被加工部材の径（この場合、プロ
ーブ８０ａで検出）及び被加工部材の長さ（この場合、
プローブ８０ｂで検出）に応じた検出信号を、Ａ−Ｄ変
換器１００ｂを介してコントローラ１００ａに伝える。

【００１５】成形ロールを回転させる部分に関しては、
コントローラ１００ａからの制御信号に基づいて、駆動
回路１００ｃから駆動電力をロール駆動モータ６１ａに
供給する。ロール駆動モータ６１ａは、ベルトを介して
成形ロール６０ａを回転させる。このロール駆動モータ
６１ａが、第２の回転駆動手段に相当する。成形ロール
６０ａには回転速度センサ６９ａが設けられ、成形ロー
ル６０ａの回転速度に応じた検出信号をコントローラ１
００ａに伝える。

【００１６】成形ロールを被加工部材の回転軸線とほぼ
垂直な方向から押し付ける部分に関しては、コントロー
ラ１００ａからの制御信号に基づいて、駆動回路１００
ｃから駆動電力を（駆動装置６２ａに設けられた）モー
タ６３ａに供給する。モータ６３ａは、ポンプ６４ａを
介して油圧シリンダ内の油圧を制御して、成形ロール６
０ａを図５中の左右方向に移動させる。このモータ６３
ａ、ポンプ６４ａ、油圧シリンダが、押し付け手段に相
当する。油圧シリンダにはリニアセンサ６７ａが設けら
れ、成形ロール６０ａの図５中の左右方向の位置に応じ
た検出信号をコントローラ１００ａに伝える。制御手段
１００は、リニアセンサ６７ａの検出信号に基づいて、
被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方向における加工終
了位置等を認識する。また、油圧シリンダには圧力セン
サ６８ａ（押し付け力検出手段等）が設けられ、成形ロ
ール６０ａの図５中の左方向に押し付ける力に応じた検
出信号をコントローラ１００ａに伝える。

【００１７】成形ロールを被加工部材の回転軸線とほぼ
平行な方向に移動させる部分に関しては、コントローラ
１００ａからの制御信号に基づいて、駆動回路１００ｃ
から駆動電力を（昇降台駆動装置２５に設けられた）モ
ータ２５ａに供給する。モータ２５ａは、ポンプ２５ｂ
を介して油圧シリンダ内の油圧を制御して、成形ロール
６０ａを図５中の上下方向に移動させる。このモータ２
５ａ、ポンプ２５ｂ、油圧シリンダが、移動手段に相当
する。油圧シリンダにはリニアセンサ２５ｄが設けら
れ、成形ロール６０ａの図５中の上下方向の位置に応じ
た検出信号をコントローラ１００ａに伝える。制御手段
１００は、リニアセンサ２５ｄの検出信号に基づいて、
被加工部材の回転軸線方向における加工開始位置と加工
終了位置等を認識する。また、油圧シリンダには圧力セ
ンサ２５ｃ（移動力検出手段等）が設けられ、成形ロー
ル６０ａの図５中の上下方向に移動させる力に応じた検
出信号をコントローラ１００ａに伝える。以下、第１の
実施の形態〜第５の実施の形態について、順に説明す
る。以下の説明では、特に断りがない限り、「押し付け
力」は、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な
方向から押し付ける力を指し、「移動力」は、成形部材
を被加工部材の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる
力を指す。

【００１８】◆［第１の実施の形態］第１の実施の形態
では、予め設定された加工能率を維持した状態で、被加
工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生させることなく高精
度に加工する方法について説明する。この場合、加工能
率の維持は、圧力センサ６８ａにて検出した押し付け力
を第１所定範囲に維持し、圧力センサ２５ｃにて検出し
た移動力を第２所定範囲に維持することで達成すること
ができる。また、高精度の加工は、被加工部材と成形ロ
ールの周速度の差を第３所定範囲に維持することで達成
することができる。

【００１９】図６を用いて、被加工部材の周速度と成形
ロールの周速度及びすべり率について説明する。図６
は、被加工部材と成形ロールを上から見た図である。図
６は、説明のために被加工部材と成形ロールを離して記
載しているが、実際には被加工部材と成形ロールは当接
している。ここで、被加工部材と成形ロールの当接部位
における、被加工部材の直径をｄ１［ｍ］、成形ロール
の直径をｄ２［ｍ］として、被加工部材の回転数をＲ１
［１／ｓ］、成形ロールの回転数をＲ２［１／ｓ］とす
る。すると、被加工部材と成形ロールの当接部位におけ
る、被加工部材の周速度Ｖｗ［ｍ／ｓ］は、Ｖｗ＝π・
ｄ１・Ｒ１で表され、成形ロールの周速度Ｖｒ［ｍ／
ｓ］は、Ｖｒ＝π・ｄ２・Ｒ２で表される。また、すべ
り率Ｍ［単位なし］は、例えば、Ｍ＝（Ｖｗ−Ｖｒ）／
Ｖｗ（＝１−（ｄ２・Ｒ２）／（ｄ１・Ｒ１））で表さ
れる。ここで、Ｖｗ≧Ｖｒとすると、０≦Ｍ≦１とな
る。

【００２０】次に、図７及び図８に示すフローチャート
と図５を用いて、制御手段１００の処理手順について説
明する。図７及び図８のフローチャートに示す処理は、
例えば、所定時間毎（１０ｍｓ毎等）に実行される。ま
ず、図７の「押し付け手段制御」について説明する。
「押し付け手段制御」では、押し付け力（Ｆ１）を、第
１所定範囲（ｆ１〜ｆ２の範囲：ｆ１＜ｆ２）に維持す
る。制御手段１００は、ステップＳ１１０にて、圧力セ
ンサ６８ａの出力信号に基づいて押し付け力（Ｆ１）を
検出する。そして、ステップＳ１２０にて、押し付け力
（Ｆ１）がｆ１以上であるか否かを判定する。ｆ１以上
である場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ１３０に進
む。ｆ１未満である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ
１４０ａに進む。ステップＳ１４０ａでは押し付け力
（Ｆ１）を増加（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分
増加）させ、処理を終了する。ステップＳ１３０では、
押し付け力（Ｆ１）がｆ２以下であるか否かを判定す
る。ｆ２以下である場合（Ｙｅｓの場合）は、処理を終
了する。ｆ２より大きい場合（Ｎｏの場合）は、ステッ
プＳ１４０ｂに進む。ステップＳ１４０ｂでは押し付け
力（Ｆ１）を減少（例えば、微小な所定の力であるΔＦ
分減少）させ、処理を終了する。

【００２１】次に、図７の「移動手段制御」について説
明する。「移動手段制御」では、移動力（Ｆ２）を、第
２所定範囲（ｆ３〜ｆ４の範囲：ｆ３＜ｆ４）に維持す
る。制御手段１００は、ステップＳ２１０にて、圧力セ
ンサ２５ｃの出力信号に基づいて、移動力（Ｆ２）を検
出する。そして、ステップＳ２２０にて、移動力（Ｆ
２）がｆ３以上であるか否かを判定する。ｆ３以上であ
る場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ２３０に進む。
ｆ３未満である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ２４
０ａに進む。ステップＳ２４０ａでは移動力（Ｆ２）を
増加（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分増加）さ
せ、処理を終了する。ステップＳ２３０では、移動力
（Ｆ２）がｆ４以下であるか否かを判定する。ｆ４以下
である場合（Ｙｅｓの場合）は、処理を終了する。ｆ４
より大きい場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ２４０ｂ
に進む。ステップＳ２４０ｂでは移動力（Ｆ２）を減少
（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分減少）させ、処
理を終了する。

【００２２】次に、被加工部材と成形ロールとの周速度
差を制御する１つの形態として「すべり率制御」につい
て図８を用いて説明する。「すべり率制御」では、すべ
り率を第３所定範囲（ｍ１〜ｍ２の範囲：ｍ１＜ｍ２）
に維持する。制御手段１００は、ステップＳ３１０に
て、回転速度センサ２ａ、６９ａの出力信号に基づいて
被加工部材回転速度（Ｒ１）、成形ロール回転速度（Ｒ
２）を検出する。次に、ステップＳ３２０にて、被加工
部材外形検出手段８０の出力信号（この場合は、プロー
ブ８０ａによる出力信号）に基づいて被加工部材と成形
ロール６０ａの当接部位における、被加工部材の直径
（ｄ１）を検出する。そして、ステップＳ３３０にて、
検出した被加工部材の直径（ｄ１）と検出した被加工部
材回転速度（Ｒ１）に基づいて被加工部材周速度（Ｖ
ｗ）を検出する。また、予め判っている成形ロール６０
ａの直径（ｄ２）と検出した成形ロール回転速度（Ｒ
２）に基づいて成形ロール周速度（Ｖｒ）を検出する。
次に、ステップＳ３４０にて、検出した被加工部材周速
度（Ｖｗ）と成形ロール周速度（Ｖｒ）に基づいてすべ
り率（Ｍ）（Ｍ＝（Ｖｗ−Ｖｒ）／Ｖｗ）を検出する。

【００２３】そして、ステップＳ３５０にて、すべり率
（Ｍ）がｍ１以上であるか否かを判定する。ｍ１以上で
ある場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３６０に進
む。ｍ１未満である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ
３７０ａに進む。ステップＳ３７０ａでは、被加工部材
回転速度（Ｒ１）を増加（例えば、主軸駆動モータ４へ
の供給電力を、微小な所定量であるΔＷ分増加）させた
り、あるいは成形ロール回転速度（Ｒ２）を減少（例え
ば、ロール駆動モータ６１ａへの供給電力を、微小な所
定量であるΔＷ分減少）させ、処理を終了する。ステッ
プＳ３６０では、すべり率（Ｍ）がｍ２以下であるか否
かを判定する。ｍ２以下である場合（Ｙｅｓの場合）
は、処理を終了する。ｍ２より大きい場合（Ｎｏの場
合）は、ステップＳ３７０ｂに進む。ステップＳ３７０
ｂでは、被加工部材回転速度（Ｒ１）を減少（例えば、
主軸駆動モータ４への供給電力を、微小な所定量である
ΔＷ分減少）させたり、あるいは成形ロール回転速度
（Ｒ２）を増加（例えば、ロール駆動モータ６１ａへの
供給電力を、微小な所定量であるΔＷ分増加）させ、処
理を終了する。

【００２４】以上の処理手順により、押し付け力を第１
所定範囲に維持し、移動力を第２所定範囲に維持するこ
とで加工能率を維持することができる。また、被加工部
材と成形ロールの周速度の差を制御する形態の１例とし
て「すべり率」を第３所定範囲に維持することで高精度
の加工を達成させることができる。なお、第１所定範囲
（ｆ１〜ｆ２）、第２所定範囲（ｆ３〜ｆ４）、第３所
定範囲（ｍ１〜ｍ２）は、種々の実験結果等から、被加
工部材の材質、要求加工精度等に基づいて最適な値が設
定される。また、「すべり率」を所定範囲に維持する制
御に代えて、周速度の差を所定範囲に維持するようにし
てもよい。この第１の実施の形態では、所定の加工能率
を維持するために、押し付け力を第１所定範囲に維持す
る制御と移動力を第２所定範囲に維持する制御とを、好
適な例として併用しているが、いずれか一方の制御、好
ましくは後者の制御のみとしてもよい。

【００２５】◆［第２の実施の形態］第２の実施の形態
では、第１の実施の形態と同様に、予め設定された加工
能率を維持した状態で、被加工部材に破壊、しわ、亀裂
等を発生させることなく高精度に加工する方法について
説明する。この場合、加工能率の維持は、トルクセンサ
３ａにて検出したトルクを第４所定範囲に維持すること
で達成することができる。また、高精度の加工は、被加
工部材と成形ロールの周速度の差を第３所定範囲に維持
することで達成することができる。

【００２６】次に、図９及び図１０に示すフローチャー
トと図５を用いて、制御手段１００の処理手順について
説明する。図９及び図１０のフローチャートに示す処理
は、例えば、所定時間毎（１０ｍｓ毎等）に実行され
る。まず、図９の「トルク制御」について説明する。
「トルク制御」では、トルク（Ｔ）を、第４所定範囲
（ｔ１〜ｔ２の範囲：ｔ１＜ｔ２）に維持する。制御手
段１００は、ステップＳ４１０にて、トルクセンサ３ａ
の出力信号に基づいてトルク（Ｔ）を検出する。そし
て、ステップＳ４２０にて、トルク（Ｔ）がｔ１以上で
あるか否かを判定する。ｔ１以上である場合（Ｙｅｓの
場合）は、ステップＳ４３０に進む。ｔ１未満である場
合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ４４０ａに進む。ステ
ップＳ４４０ａでは主軸駆動モータ４への供給電力を増
加（例えば、微小な所定量であるΔＷ分増加）させ、処
理を終了する。ステップＳ４３０では、トルク（Ｔ）が
ｔ２以下であるか否かを判定する。ｔ２以下である場合
（Ｙｅｓの場合）は、処理を終了する。ｔ２より大きい
場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ４４０ｂに進む。ス
テップＳ４４０ｂでは主軸駆動モータ４への供給電力を
減少（例えば、微小な所定量であるΔＷ分減少）させ、
処理を終了する。

【００２７】次に、被加工部材と成形ロールとの周速度
差を制御する１つの形態として「すべり率制御」につい
て図１０を用いて説明する。「すべり率制御」では、す
べり率を第３所定範囲（ｍ１〜ｍ２の範囲：ｍ１＜ｍ
２）に維持する。図１０に示すフローチャートは、図８
に示すフローチャートに対して、ステップＳ５７０ａ、
ステップＳ５７０ｂの処理内容が異なるのみである。よ
って、この相違点のみ説明する。ステップＳ５７０ａで
は、成形ロール回転速度（Ｒ２）を減少（例えば、ロー
ル駆動モータ６１ａへの供給電力を、微小な所定量であ
るΔＷ分減少）させ、処理を終了する。本実施の形態で
は、被加工部材回転速度（Ｒ１）をトルク（Ｔ）に応じ
て制御しているので、成形ロール回転速度（Ｒ２）をす
べり率に応じて制御する。ステップＳ５７０ｂでは、成
形ロール回転速度（Ｒ２）を増加（例えば、ロール駆動
モータ６１ａへの供給電力を、微小な所定量であるΔＷ
分増加）させ、処理を終了する。本実施の形態では、被
加工部材回転速度（Ｒ１）をトルク（Ｔ）に応じて制御
しているので、成形ロール回転速度（Ｒ２）をすべり率
に応じて制御する。

【００２８】以上の処理手順により、トルクを第４所定
範囲に維持することで加工能率を維持することができ
る。また、被加工部材と成形ロールの周速度の差を制御
する形態の１例として「すべり率」を第３所定範囲に維
持することで高精度の加工を達成させることができる。
なお、第３所定範囲（ｍ１〜ｍ２）、第４所定範囲（ｔ
１〜ｔ２）は、種々の実験結果等から、被加工部材の材
質、要求加工精度等に基づいて最適な値が設定される。
また、「すべり率」を所定範囲に維持する制御に代え
て、周速度の差を所定範囲に維持するようにしてもよ
い。

【００２９】◆［第３の実施の形態］第３の実施の形態
では、加工初期に作業者によって設定された加工条件
（被加工部材回転速度、成形ロール回転速度、押し付け
力、移動力等）が適切であるか否かを、加工時の摩擦係
数を求めることで判定し、適切でないと判定した場合
は、自動的に適切な加工条件に修正する方法について説
明する。この場合、「摩擦係数」は、トルクセンサ３ａ
で検出したトルク（Ｔ）と、被加工部材外形検出手段８
０（この場合は、プローブ８０ａ）で検出した被加工部
材の直径（ｄ１）と、予め判っている成形ロール６０ａ
の直径（ｄ２）と、回転速度センサ２ａで検出した被加
工部材回転速度（Ｒ１）と、回転速度センサ６９ａで検
出した成形ロール回転速度（Ｒ２）と、圧力センサ６８
ａで検出した押し付け力（Ｆ１）に基づいて算出でき
る。なお、同一の被加工部材を多量生産する場合等で
は、被加工部材の直径（ｄ１）は、どの被加工部材もほ
ぼ同じ値となる。そのため、例えば、予め代表の被加工
部材の直径を１個計測しておけば、全ての被加工部材の
加工時に必ずしも検出する必要はない。また、リニアセ
ンサ６７ａからの検出信号に基づいて、被加工部材の直
径（ｄ１）を検出することも可能である。このような場
合は、被加工部材外形検出手段８０を省略することがで
きる。この「摩擦係数」を適正範囲（第５所定範囲：ｎ
１〜ｎ２の範囲：ｎ１＜ｎ２）に維持させることで、適
切な加工条件で加工することができる。摩擦係数が適正
範囲外である場合は、移動力を適正範囲（実験結果等に
基づいて設定されたｐ１〜ｐ２の範囲：ｐ１＜ｐ２）に
制御し、それでも摩擦係数が適正範囲外である場合は、
成形ロール回転速度を制御することで、自動的に適切な
加工条件に修正することができる。

【００３０】次に、図１１に示すフローチャートと図５
を用いて、制御手段１００の処理手順について説明す
る。図１１のフローチャートに示す処理は、例えば、所
定時間毎（１０ｍｓ毎等）に実行される。図１１に示す
「摩擦係数制御」では、摩擦係数（μ）を、第５所定範
囲（ｎ１〜ｎ２の範囲：ｎ１＜ｎ２）に維持する。制御
手段１００は、ステップＳ６１０にて、回転速度センサ
２ａ、６９ａの出力信号に基づいて被加工部材回転速度
（Ｒ１）、成形ロール回転速度（Ｒ２）を検出する。ス
テップＳ６１５では、被加工部材外形検出手段８０の出
力信号（この場合は、プローブ８０ａによる出力信号）
に基づいて被加工部材と成形ロール６０ａの当接部位に
おける、被加工部材の直径（ｄ１）を検出する。ステッ
プＳ６２５では、トルクセンサ３ａの出力信号に基づい
てトルク（Ｔ）を検出する。ステップＳ６２５では、圧
力センサ６８ａ、２５ｃの出力信号に基づいて押し付け
力（Ｆ１）、移動力（Ｆ２）を検出する。そして、ステ
ップＳ６３０にて、摩擦係数（μ）を算出する。摩擦係
数（μ）は、例えば、μ＝［Ｔ／（（ｄ１／２＋ｄ２／
２）＊（Ｒ２／Ｒ１））］＊１／Ｆ１で与えられる。そ
して、ステップS６４０にて、摩擦係数（μ）がｎ１以
上であるか否かを判定する。ｎ１以上である場合（Ｙｅ
ｓの場合）はステップＳ６４５に進み、ｎ１未満である
場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ６５０に進む。ステ
ップＳ６４５では、摩擦係数（μ）がｎ２以下であるか
否かを判定する。ｎ２以下である場合（Ｙｅｓの場合）
は、第５所定範囲（ｎ１〜ｎ２の範囲：ｎ１＜ｎ２）を
維持しているので処理を終了する。ｎ２より大きい場合
（Ｎｏの場合）は、ステップＳ６５０に進む。

【００３１】ステップＳ６５０では、移動力（Ｆ２）が
ｐ１以上であるか否かを判定する。ｐ１以上である場合
（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ６５５に進む。ｐ１未
満である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ６６０ａに
進む。ステップＳ６６０ａでは移動力（Ｆ２）を増加
（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分増加）させ、処
理を終了する。ステップＳ６５５では、移動力（Ｆ２）
がｐ２以下であるか否かを判定する。ｐ２以下である場
合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ６７０に進む。ｐ２
より大きい場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ６６０ｂ
に進む。ステップＳ６６０ｂでは移動力（Ｆ２）を減少
（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分減少）させ、処
理を終了する。ステップＳ６７０では、成形ロール回転
速度（Ｒ２）がｒ１以上であるか否かを判定する。ｒ１
以上である場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ６７５
ｂに進む。ステップＳ６７５ｂでは成形ロール回転速度
（Ｒ２）を減少（例えば、ロール駆動モータ６１ａへの
供給電力を、微小な所定量であるΔＷ分減少）させ、処
理を終了する。ｒ１未満である場合（Ｎｏの場合）は、
ステップＳ６７５ａに進み、ステップＳ６７５ａでは成
形ロール回転速度（Ｒ２）を増加（例えば、ロール駆動
モータ６１ａへの供給電力を、微小な所定量であるΔＷ
分増加）させ、処理を終了する。

【００３２】以上の処理手順により、摩擦係数が第５所
定範囲から逸脱した場合は、まず移動力を所定範囲に維
持し、移動力が所定範囲に維持されている場合は、成形
ロール回転速度を制御することで、自動的に適切な加工
条件に修正することができる。第３の実施の形態では、
移動力と成形ロール回転速度を制御したが、押し付け力
と被加工部材回転速度を制御してもよく、押し付け力／
移動力／被加工部材回転速度／成形ロール回転速度の少
なくとも１つを制御すればよい。１つの制御で適切な加
工条件に納まらなければ、複数の組み合わせによる対応
が可能である。なお、第５所定範囲（ｎ１〜ｎ２）、移
動力を制御する所定範囲（ｐ１〜ｐ２）、成形ロール回
転数の判定回転数（ｒ１）は、種々の実験結果等から、
被加工部材の材質、要求加工精度等に基づいて、例え
ば、制御手段１００により最適な値に設定される。

【００３３】◆［第４の実施の形態］第４の実施の形態
では、加工初期に作業者によって設定された加工条件
（被加工部材回転速度、成形ロール回転速度、押し付け
力、移動力等）が適切であるか否かを、加工時の被加工
部材の変形量を求めることで判定し、適切でないと判定
した場合は、自動的に適切な加工条件に修正する方法に
ついて説明する。ここで、「被加工部材の変形量」は、
「単位時間あたりの寸法の変化量」及び「単位時間あた
りの寸法の変化割合」の２通りが考えられる。第４の実
施の形態では「単位時間あたりの寸法の変化量」を用い
る。この場合、「単位時間あたりの寸法の変化量」は、
被加工部材外形検出手段８０のプローブ８０ａで検出し
た被加工部材の直径（ｄ１）あるいは被加工部材外形検
出手段８０のプローブ８０ｂで検出した被加工部材の長
さ（Ｌ）において、「今回の検出値−前回（例えば、１
０ｍｓ前）の検出値」に基づいて算出できる。この「単
位時間あたりの寸法の変化量」を適正範囲（第６所定範
囲：ｓｗ１〜ｓｗ２の範囲：ｓｗ１＜ｓｗ２）に維持さ
せることで、適切な加工条件で加工することができる。
単位時間あたりの寸法の変化量が適正範囲外である場合
は、移動力を適正範囲（実験結果等に基づいて設定され
たｐ１〜ｐ２の範囲：ｐ１＜ｐ２）に制御し、それでも
単位時間あたりの寸法の変化量が適正範囲外である場合
は、成形ロール回転速度を制御することで、自動的に適
切な加工条件に修正することができる。

【００３４】次に、図１２に示すフローチャートと図５
を用いて、制御手段１００の処理手順について説明す
る。図１２のフローチャートに示す処理は、例えば、所
定時間毎（１０ｍｓ毎等）に実行される。図１２に示す
「変形量制御」では、変形量（この場合、単位時間あた
りの寸法の変化量であるΔｄ１）を、第６所定範囲（ｓ
ｗ１〜ｓｗ２の範囲：ｓｗ１＜ｓｗ２）に維持する。制
御手段１００は、ステップＳ７１０にて、回転速度セン
サ６９ａの出力信号に基づいて成形ロール回転速度（Ｒ
２）を検出する。ステップＳ７１５では、被加工部材外
形検出手段８０の出力信号（例えば、プローブ８０ａに
よる出力信号）に基づいて被加工部材と成形ロール６０
ａの当接部位における、被加工部材の直径（ｄ１）を検
出する。ステップＳ７２０では、圧力センサ、２５ｃの
出力信号に基づいて移動力（Ｆ２）を検出する。そし
て、ステップＳ７３０にて、単位時間あたりの寸法の変
化量（Δｄ１）を算出する。寸法の変化量（Δｄ１）
は、例えば、Δｄ１＝今回［ｉ］のｄ１の検出値ｄ１
［ｉ］−前回［ｉ−１］のｄ１の検出値ｄ１［ｉ−１］
で与えられる。そして、ステップＳ７４０にて、寸法の
変化量（Δｄ１）がｓｗ１以上であるか否かを判定す
る。ｓｗ１以上である場合（Ｙｅｓの場合）はステップ
Ｓ７４５に進み、ｓｗ１未満である場合（Ｎｏの場合）
は、ステップＳ７５０に進む。ステップＳ７４５では、
寸法の変化量（Δｄ１）がｓｗ２以下であるか否かを判
定する。ｓｗ２以下である場合（Ｙｅｓの場合）は、第
６所定範囲（ｓｗ１〜ｓｗ２の範囲：ｓｗ１＜ｓｗ２）
を維持しているので処理を終了する。ｓｗ２より大きい
場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ７５０に進む。

【００３５】ステップＳ７５０では、移動力（Ｆ２）が
ｐ１以上であるか否かを判定する。ｐ１以上である場合
（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ７５５に進む。ｐ１未
満である場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ７６０ａに
進む。ステップＳ７６０ａでは移動力（Ｆ２）を増加
（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分増加）させ、処
理を終了する。ステップＳ７５５では、移動力（Ｆ２）
がｐ２以下であるか否かを判定する。ｐ２以下である場
合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ７７０に進む。ｐ２
より大きい場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ７６０ｂ
に進む。ステップＳ７６０ｂでは移動力（Ｆ２）を減少
（例えば、微小な所定の力であるΔＦ分減少）させ、処
理を終了する。ステップＳ７７０では、成形ロール回転
速度（Ｒ２）がｒ１以上であるか否かを判定する。ｒ１
以上である場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ７７５
ｂに進み、ステップＳ７７５ｂでは成形ロール回転速度
（Ｒ２）を減少（例えば、ロール駆動モータ６１ａへの
供給電力を、微小な所定量であるΔＷ分減少）させ、処
理を終了する。ｒ１未満である場合（Ｎｏの場合）は、
ステップＳ７７５ａに進み、ステップＳ７７５ａでは成
形ロール回転速度（Ｒ２）を増加（例えば、ロール駆動
モータ６１ａへの供給電力を、微小な所定量であるΔＷ
分増加）させ、処理を終了する。

【００３６】以上の処理手順により、単位時間あたりの
寸法の変化量が第６所定範囲から逸脱した場合は、まず
移動力を所定範囲に維持し、移動力が所定範囲に維持さ
れている場合は、成形ロール回転速度を制御すること
で、自動的に適切な加工条件に修正することができる。
第４の実施の形態では、移動力と成形ロール回転速度を
制御したが、押し付け力と被加工部材回転速度を制御し
てもよく、押し付け力／移動力／被加工部材回転速度／
成形ロール回転速度の少なくとも１つを制御すればよ
い。１つの制御で適切な加工条件に納まらなければ、複
数の組み合わせによる対応が可能である。なお、第６所
定範囲（ｓｗ１〜ｓｗ２）、移動力を制御する所定範囲
（ｐ１〜ｐ２）、成形ロール回転数の判定回転数（ｒ
１）は、種々の実験結果等から、被加工部材の材質、要
求加工精度等に基づいて、例えば、制御手段１００によ
り最適な値に設定される。以上では、被加工部材の直径
（ｄ１）について寸法の変化量を求めたが、被加工部材
の長さ（Ｌ）について寸法の変化量を求めてもよい。こ
の場合、ステップＳ７１５、ステップＳ７３０、ステッ
プＳ７４０、ステップＳ７４５に示す直径（ｄ１）が長
さ（Ｌ）に変更になる。この場合は、ステップＳ７１５
では、被加工部材外形検出手段８０の出力信号（例え
ば、プローブ８０ｂによる出力信号）に基づいて被加工
部材の長さ（Ｌ）を検出する。

【００３７】◆［第５の実施の形態］第５の実施の形態
では、第４の実施の形態と同様に、加工初期に作業者に
よって設定された加工条件（被加工部材回転速度、成形
ロール回転速度、押し付け力、移動力等）が適切である
か否かを、加工時の被加工部材の変形量を求めることで
判定し、適切でないと判定した場合は、自動的に適切な
加工条件に修正する方法について説明する。第４の実施
の形態との相違点は、「被加工部材の変形量」が、「単
位時間あたりの寸法の変化量」でなく、「単位時間あた
りの寸法の変化割合」である。この場合、「単位時間あ
たりの寸法の変化割合」は、被加工部材外形検出手段８
０のプローブ８０ａで検出した被加工部材の直径（ｄ
１）あるいは被加工部材外形検出手段８０のプローブ８
０ｂで検出した被加工部材の長さ（Ｌ）において、
「［今回の検出値−前回（例えば、１０ｍｓ前）の検出
値］／今回の検出値」に基づいて算出できる。この「単
位時間あたりの寸法の変化割合」を適正範囲（第７所定
範囲：ｓｒ１〜ｓｒ２の範囲：ｓｒ１＜ｓｒ２）に維持
させることで、適切な加工条件で加工することができ
る。単位時間あたりの寸法の変化割合が適正範囲外であ
る場合は、移動力を適正範囲（実験結果等に基づいて設
定されたｐ１〜ｐ２の範囲：ｐ１＜ｐ２）に制御し、そ
れでも単位時間あたりの寸法の変化割合が適正範囲外で
ある場合は、成形ロール回転速度を制御することで、自
動的に適切な加工条件に修正することができる。

【００３８】第５の実施の形態では、図１２に示したフ
ローチャートからステップＳ７３０、ステップＳ７４
０、ステップＳ７４５が異なる。この相違点のみを説明
する。ステップＳ７３０では、単位時間あたりの寸法の
変化割合（Δｄ１／ｄ１）を算出する。寸法の変化割合
（Δｄ１／ｄ１）は、例えば、Δｄ１／ｄ１＝（今回
［ｉ］のｄ１の検出値ｄ１［ｉ］−前回［ｉ−１］のｄ
１の検出値ｄ１［ｉ−１］）／今回［ｉ］のｄ１の検出
値ｄ１［ｉ］で与えられる。そして、ステップＳ７４０
にて、寸法の変化割合（Δｄ１／ｄ１）がｓｒ１以上で
あるか否かを判定する。ｓｒ１以上である場合（Ｙｅｓ
の場合）はステップＳ７４５に進み、ｓｒ１未満である
場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ７５０に進む。ステ
ップＳ７４５では、寸法の変化割合（Δｄ１／ｄ１）が
ｓｒ２以下であるか否かを判定する。ｓｒ２以下である
場合（Ｙｅｓの場合）は、第７所定範囲（ｓｒ１〜ｓｒ
２の範囲：ｓｒ１＜ｓｒ２）を維持しているので処理を
終了する。ｓｒ２より大きい場合（Ｎｏの場合）は、ス
テップＳ７５０に進む。

【００３９】以上の処理手順により、単位時間あたりの
寸法の変化割合が第７所定範囲から逸脱した場合は、ま
ず移動力を所定範囲に維持し、移動力が所定範囲に維持
されている場合は、成形ロール回転速度を制御すること
で、自動的に適切な加工条件に修正することができる。
第５の実施の形態では、移動力と成形ロール回転速度を
制御したが、押し付け力と被加工部材回転速度を制御し
てもよく、押し付け力／移動力／被加工部材回転速度／
成形ロール回転速度の少なくとも１つを制御すればよ
い。１つの制御で適切な加工条件に納まらなければ、複
数の組み合わせによる対応が可能である。なお、第７所
定範囲（ｓｒ１〜ｓｒ１）、移動力を制御する所定範囲
（ｐ１〜ｐ）、成形ロール回転数の判定回転数（ｒ１）
は、種々の実験結果等から、被加工部材の材質、要求加
工精度等に基づいて、例えば、制御手段１００により最
適な値に設定される。以上では、被加工部材の直径（ｄ
１）について寸法の変化割合を求めたが、被加工部材の
長さ（Ｌ）について寸法の変化割合を求めてもよい。こ
の場合、ステップＳ７１５、ステップＳ７３０、ステッ
プＳ７４０、ステップＳ７４５に示す直径（ｄ１）が長
さ（Ｌ）に変更になる。この場合は、ステップＳ７１５
では、被加工部材外形検出手段８０の出力信号（例え
ば、プローブ８０ｂによる出力信号）に基づいて被加工
部材の長さ（Ｌ）を検出する。

【００４０】本発明の加工装置は、実施の形態で説明し
た構造に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で
種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、本発明
の加工装置の構造は、図１、図２、図３、図５に示す構
造に限定されない。また、加工装置の制御手段、各種の
センサ、各種の駆動部分の接続は、図５に示す接続に限
定されない。また、制御手段の処理手順及び処理内容
は、図７、図８、図９、図１０、図１１、図１２に示す
フローチャートに限定されない。また、以上（≧）、以
下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を
含んでも含まなくてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜２に記
載の加工装置を用いれば、高い加工能率を維持した状態
で、被加工部材に破壊、しわ、亀裂等を発生させること
なく高精度に加工することができる加工装置を提供でき
る。また、請求項３〜６に記載の加工装置を用いれば、
作業者によって加工初期に設定された加工条件に対し
て、最適な加工条件に自動的に修正することができる加
工装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工装置の一実施の形態の概略正面図
である。

【図２】図１のＡ矢視方向から見た加工装置の断面図で
ある。

【図３】図２のＢ矢視方向から見たロールヘッド７０
ａ、成形ロール６０ａ、駆動装置６２ａの断面図であ
る。

【図４】本発明の加工装置による加工において、中心部
に穴のあいた円盤状部材から、内孔に溝が形成されたカ
ップ状部材を成形する過程の例を示す図である。

【図５】本発明の加工装置における、加工に関する駆動
部分、当該駆動部分等の状態（回転数、力等）を検出す
るセンサ、当該センサの出力に基づいて駆動部分を制御
する制御手段の接続の例を示す図である。

【図６】被加工部材の周速度、成形ロールの周速度、す
べり率について説明するための図である。

【図７】第１の実施の形態の処理手順（押し付け手段制
御、移動手段制御）の例を示すフローチャートである。

【図８】第１の実施の形態の処理手順（すべり率制御）
の例を示すフローチャートである。

【図９】第２の実施の形態の処理手順（トルク制御）の
例を示すフローチャートである。

【図１０】第２の実施の形態の処理手順（すべり率制
御）の例を示すフローチャートである。

【図１１】第３の実施の形態の処理手順（摩擦係数制
御）の例を示すフローチャートである。

【図１２】第４及び第５の実施の形態の処理手順（変形
量制御）の例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

２ 主軸 ２ａ、６９ａ 回転速度センサ ３ａ トルクセンサ ４ 主軸駆動モータ ５ 心押軸 ２５ａ、６３ａ モータ ２５ｂ、６４ａ ポンプ ２５ｃ、６８ａ 圧力センサ ２５ｄ、６７ａ リニアセンサ ６０ａ 成形ロール ６１ａ ロール駆動モータ ８０ 被加工部材外形検出手段 ８０ａ、８０ｂ プローブ １００ 制御手段 １００ａ コントローラ １００ｂ Ａ−Ｄ変換器 １００ｃ 駆動回路

フロントページの続き (72)発明者 谷口 孝夫 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 長濱 貴也 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 田中 利秋 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工部材を回転駆動する第１の回転駆
   動手段と、成形部材を回転駆動させる第２の回転駆動手
   段と、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方
   向から押し付ける押し付け手段と、成形部材を被加工部
   材の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる移動手段
   と、制御手段とを備える加工装置であって、 制御手段は、成形部材を被加工部材に押し付ける押し付
   け力が第１の所定範囲に維持されるように押し付け手段
   を制御するモードと、成形部材を被加工部材の回転軸線
   とほぼ平行な方向に移動させる移動力が第２の所定範囲
   に維持されるように移動手段を制御するモードとの少な
   くとも一方を実行すると共に、被加工部材と成形部材の
   当接部位における周速度差が第３の所定範囲に維持され
   るように第１の回転駆動手段及び第２の回転駆動手段の
   少なくとも一方を制御する、ことを特徴とする加工装
   置。
2. 【請求項２】 被加工部材を回転駆動する第１の回転駆
   動手段と、成形部材を回転駆動させる第２の回転駆動手
   段と、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方
   向から押し付ける押し付け手段と、成形部材を被加工部
   材の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる移動手段
   と、制御手段とを備える加工装置であって、 制御手段は、被加工部材を回転させるトルクが第４の所
   定範囲に維持されるように第１の回転駆動手段を制御
   し、被加工部材と成形部材の当接部位における周速度差
   が第３の所定範囲に維持されるように第２の回転駆動手
   段を制御する、ことを特徴とする加工装置。
3. 【請求項３】 被加工部材を回転駆動する第１の回転駆
   動手段と、成形部材を回転駆動させる第２の回転駆動手
   段と、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方
   向から押し付ける押し付け手段と、成形部材を被加工部
   材の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる移動手段
   と、制御手段とを備える加工装置であって、 制御手段は、被加工部材と成形部材の当接部位における
   摩擦係数が第５の所定範囲に維持されるように、第１の
   回転駆動手段、第２の回転駆動手段、押し付け手段、移
   動手段の少なくとも1つを制御する、ことを特徴とする
   加工装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の加工装置であって、 被加工部材の回転数を検出する第１の回転数検出手段
   と、成形部材の回転数を検出する第２の回転数検出手段
   と、被加工部材を回転させるトルクを検出するトルク検
   出手段と、押し付け手段が押し付ける力を検出する押し
   付け力検出手段とを備え、 制御手段は、第１の回転数検出手段で検出した被加工部
   材の回転数と、第２の回転数検出手段で検出した成形部
   材の回転数と、予め判っている被加工部材と成形部材の
   当接部位における成形部材の外形と、トルク検出手段で
   検出した被加工部材を回転させるトルクと、押し付け力
   検出手段で検出した押し付け力とに基づいて、被加工部
   材と成形部材の当接部位における、摩擦係数を検出す
   る、ことを特徴とする加工装置。
5. 【請求項５】 被加工部材を回転駆動する第１の回転駆
   動手段と、成形部材を回転駆動させる第２の回転駆動手
   段と、成形部材を被加工部材の回転軸線とほぼ垂直な方
   向から押し付ける押し付け手段と、成形部材を被加工部
   材の回転軸線とほぼ平行な方向に移動させる移動手段
   と、制御手段とを備える加工装置であって、 制御手段は、被加工部材の変形量が第６の所定範囲に維
   持されるように、第１の回転駆動手段、第２の回転駆動
   手段、押し付け手段、移動手段の少なくとも1つを制御
   する、ことを特徴とする加工装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の加工装置であって、 変形量は、単位時間における、寸法の変化量あるいは寸
   法の変化割合である、ことを特徴とする加工装置。