JP2021010974A - Weld bead cutting method - Google Patents

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樹 木村
Miki Kimura
樹 木村
達博 鈴木
Tatsuhiro Suzuki
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Abstract

To provide a weld bead cutting method capable of satisfactorily cutting a weld bead over all circumferential directions with high accuracy.SOLUTION: Positions of outer peripheral surfaces of both sides in a direction going along a contact direction are respectively measured over a circumferential direction among respective outer peripheral surfaces of a center liner part and a side liner part abutted and welded, pieces of information of positions of the outer peripheral surfaces with each other having a same phase in a circumferential direction are compared, and the information of the position of the outer peripheral surface located at an outer peripheral side is extracted to create copying work data. Then, weld bead is cut while adjusting a forward and backward movement position of a cutting tool 441 with respect to the outer peripheral surface so as to fixedly maintain a distance between a position of the outer peripheral surface of each phase in a circumferential direction in work data and the position of a cutting blade of the cutting tool 441 according to the copying work data or work data obtained by correcting the copying work data. Consequently, the weld bead can satisfactorily be cut over all circumferential directions.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は溶着ビード切削方法に係る。特に、本発明は、開放側の端縁が環状とされた樹脂製の2部材の前記端縁同士を突き合わせて溶着した際にその溶着部分の外周囲に発生する溶着ビードを切削により除去する溶着ビード切削方法の改良に関する。 The present invention relates to a welding bead cutting method. In particular, in the present invention, welding is performed to remove a welded bead generated around the outer periphery of the welded portion when the edges of two resin members having an annular edge on the open side are butted against each other and welded. Regarding improvement of bead cutting method.

従来、特許文献1に開示されているように、樹脂製の複数の部材(樹脂成形品)同士を溶着によって接合することでライナ(樹脂製の圧力容器)を作製することが行われている。この特許文献1には、略円筒状に成形された複数の樹脂製のライナ部それぞれの開放側の端縁を加熱溶融させ、これらライナ部の端縁同士を突き合わせて溶着することでライナを作製することが開示されている。また、このライナはその外周囲に例えばカーボン繊維が巻き付けられて補強部(特許文献1ではシェルと称している)が設けられ、これにより、強度の確保が図られている。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1, a liner (resin pressure vessel) has been manufactured by joining a plurality of resin members (resin molded products) by welding. In Patent Document 1, a liner is manufactured by heating and melting the open-side edges of each of a plurality of resin liner portions molded into a substantially cylindrical shape, and abutting and welding the edge edges of these liner portions. It is disclosed to do. Further, in this liner, for example, carbon fiber is wound around the outer circumference thereof to provide a reinforcing portion (referred to as a shell in Patent Document 1), whereby strength is ensured.

ところで、前記ライナの作製に当たり、ライナ部同士の溶着部分の外周囲に溶着ビードが発生する。この溶着ビードは、ライナの外周囲にカーボン繊維を巻き付ける際に該カーボン繊維を破断させる原因となってしまう虞がある。また、この溶着ビードが存在する場合、ライナの外周面とカーボン繊維との間に隙間が生じ、タンク(ライナの外周囲に補強部が設けられて構成されるタンク)の強度に悪影響を与えてしまう虞もある。 By the way, in producing the liner, a welded bead is generated around the outer periphery of the welded portion between the liner portions. This welded bead may cause the carbon fibers to break when the carbon fibers are wound around the outer periphery of the liner. In addition, when this welded bead is present, a gap is created between the outer peripheral surface of the liner and the carbon fiber, which adversely affects the strength of the tank (a tank formed by providing a reinforcing portion on the outer circumference of the liner). There is also a risk that it will end up.

このため、前記カーボン繊維の巻き付け作業の前段階において、前記溶着ビードを切削により除去する作業が行われている。この作業としては、作業者による手作業または旋盤を利用した自動切削が行われる。 Therefore, in the stage prior to the carbon fiber winding work, the work of removing the welded bead by cutting is performed. As this work, manual work by an operator or automatic cutting using a lathe is performed.

特開2002−188794号公報JP-A-2002-188794

溶着ビードの切削作業の作業効率を高めるためには前記旋盤を利用した自動切削を行うことが好ましい。 In order to improve the work efficiency of the cutting work of the welding bead, it is preferable to perform automatic cutting using the lathe.

前記ライナの断面(軸心に対して直交する方向での断面)が真円であって、その中心位置が旋盤での回転軸心に一致している場合には、その回転軸心とライナの外周面との間の距離がその全周囲に亘って均一であるため、旋盤の刃(切削工具)を溶着ビードに接触する位置(溶着ビードの全体を切削できる位置)に固定したままライナを回転させるだけで、溶着ビードを周方向の全体に亘って良好に切削することができる。 If the cross section of the liner (cross section in the direction orthogonal to the axis) is a perfect circle and its center position coincides with the axis of rotation on the lathe, the axis of rotation and the liner Since the distance to the outer peripheral surface is uniform over the entire circumference, the liner is rotated while the lathe blade (cutting tool) is fixed at the position where it contacts the welding bead (the position where the entire welding bead can be cut). The weld bead can be satisfactorily cut over the entire circumferential direction simply by allowing the weld bead to be cut.

しかしながら、実際のライナはその加工誤差や回転に伴う遠心力の影響によって断面(軸心に対して直交する方向での断面)が真円でなかったり(例えば断面が楕円形であったり)、ライナの断面が真円であったとしても前記遠心力の影響によって回転軸心とライナの外周面との間の距離がその全周囲に亘って不均一になったりする。 However, the actual liner may not have a perfect cross section (for example, the cross section may be elliptical) due to the processing error and the influence of centrifugal force due to rotation (the cross section in the direction orthogonal to the axis), or the liner. Even if the cross section of the liner is a perfect circle, the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner becomes non-uniform over the entire circumference due to the influence of the centrifugal force.

特に、燃料電池システム等に供される水素タンクのライナの場合には、水素ガスが低分子で且つ原子サイズが小さいため、高いガスバリア性(金属並みの分子間距離を有する樹脂材料を採用することによる高いガスバリア性)が要求され、ライナの材料としてはナイロン材等が採用されている。これらの材料は特に融点が高く高結晶性であり、所定の形状に成形することが難しく、射出成形後の冷却時には部位毎の収縮率のバラツキが大きいことから真円に成形することが困難であって前述した課題が生じやすいものとなっている。なお、水素タンク以外のタンクのライナにおいても同様に前記課題は生じる可能性はある。 In particular, in the case of a liner for a hydrogen tank used in a fuel cell system or the like, since hydrogen gas has a small molecule and a small atomic size, a resin material having a high gas barrier property (an intermolecular distance comparable to that of a metal should be adopted. High gas barrier property) is required, and nylon material or the like is used as the liner material. These materials have a particularly high melting point and high crystallinity, and it is difficult to form them into a predetermined shape, and it is difficult to form them into a perfect circle because the shrinkage rate varies widely between parts during cooling after injection molding. Therefore, the above-mentioned problems are likely to occur. Similarly, the above-mentioned problem may occur in the liner of a tank other than the hydrogen tank.

図17および図18は、ライナaの断面が楕円形である場合の旋盤での溶着ビードbの切削作業を示している(回転軸心oに沿う方向から見た断面を示している)。図17に示すように、回転軸心oとライナaの外周面cとの間の距離が短くなっている領域に旋盤の切削工具dが対向する状況では、切削工具dが溶着ビードbに届かなくなる虞がある。つまり、この領域にあっては、溶着ビードbの削り残しが生じてしまう虞がある。なお、この図17における仮想線はライナaの断面が真円であった場合の外周面の形状を示している。一方、図18に示すように、回転軸心oとライナaの外周面cとの間の距離が長くなっている領域に旋盤の切削工具dが対向する状況では、切削工具dが溶着ビードbだけでなくライナaの外周面に達し、この外周面cを切削してしまう虞がある。つまり、この領域にあっては、ライナaが部分的に薄肉になったり孔空きが生じてしまう虞がある。 17 and 18 show the cutting operation of the welded bead b on the lathe when the cross section of the liner a is elliptical (the cross section seen from the direction along the rotation axis o). As shown in FIG. 17, in a situation where the cutting tool d of the lathe faces a region where the distance between the rotation axis o and the outer peripheral surface c of the liner a is short, the cutting tool d reaches the welding bead b. There is a risk that it will disappear. That is, in this region, there is a possibility that the welded bead b may be left uncut. The virtual line in FIG. 17 shows the shape of the outer peripheral surface when the cross section of the liner a is a perfect circle. On the other hand, as shown in FIG. 18, in a situation where the cutting tool d of the lathe faces a region where the distance between the rotation axis o and the outer peripheral surface c of the liner a is long, the cutting tool d is the welding bead b. Not only that, it may reach the outer peripheral surface of the liner a and cut the outer peripheral surface c. That is, in this region, the liner a may be partially thinned or a hole may be formed.

この点に鑑み、本願発明の発明者は、複数のローラをライナの外周面であって溶着ビードの近傍位置に押し付け、ライナの外周面を平坦に矯正した状態で切削工具を溶着ビードに接触する位置(溶着ビードを切削できる位置)に固定したままライナを回転させて溶着ビードを切削するようにした溶着ビード切削方法を既に提案している。 In view of this point, the inventor of the present invention presses a plurality of rollers on the outer peripheral surface of the liner at a position near the welding bead, and brings the cutting tool into contact with the welding bead with the outer peripheral surface of the liner flattened. We have already proposed a welding bead cutting method in which the liner is rotated to cut the welding bead while it is fixed at the position (the position where the welding bead can be cut).

しかしながら、ライナの外周面に複数のローラを押し付けるのみでは、ライナの外周面の平坦度を十分に高めるには限界がある。つまり、溶着ビードの両側(ライナの軸心方向に沿う方向の両側)をローラによって押し付けていることから、この押し付け点と溶着ビードの位置との間に撓みが生じている場合には、回転するライナの外周面と固定された切削工具の切削刃の先端との間の距離がライナの回転に伴って変動することになり、溶着ビードの削り残しが大きくなる部分が発生してしまう可能性がある。また、ライナの板厚にはバラツキが存在するが、このバラツキに起因し、ライナの回転による遠心力の影響によってライナの外周面の変位量にバラツキが生じることがある。この場合にも、回転するライナの外周面と固定された切削工具の切削刃の先端との間の距離がライナの回転に伴って変動することになり、溶着ビードの削り残しが大きくなる部分が発生してしまう可能性がある。このため、溶着ビードをその全体に亘って高い精度で良好に切削するには改良の余地がある。 However, there is a limit to sufficiently increasing the flatness of the outer peripheral surface of the liner only by pressing a plurality of rollers against the outer peripheral surface of the liner. That is, since both sides of the welded bead (both sides in the direction along the axial direction of the liner) are pressed by the rollers, if there is a deflection between this pressing point and the position of the welded bead, it rotates. The distance between the outer peripheral surface of the liner and the tip of the cutting blade of the fixed cutting tool will fluctuate as the liner rotates, and there is a possibility that there will be a portion where the uncut portion of the weld bead becomes large. is there. In addition, there are variations in the plate thickness of the liner, and due to this variation, the displacement amount of the outer peripheral surface of the liner may vary due to the influence of centrifugal force due to the rotation of the liner. In this case as well, the distance between the outer peripheral surface of the rotating liner and the tip of the cutting blade of the fixed cutting tool will fluctuate as the liner rotates, and the portion where the uncut portion of the welded bead becomes large It may occur. Therefore, there is room for improvement in order to cut the welded bead well with high accuracy over the entire area.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、溶着ビードを周方向の全体に亘って高い精度で良好に切削することができる溶着ビード切削方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a welding bead cutting method capable of cutting a welding bead satisfactorily with high accuracy over the entire circumferential direction. It is in.

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、開放側の端縁が環状とされた樹脂製の2部材の前記端縁同士を突き合わせて溶着した際にその溶着部分の外周囲に発生する溶着ビードを切削工具による切削によって除去する溶着ビード切削方法を前提とする。そして、この溶着ビード切削方法は、面位置計測工程と、倣い加工データ作成工程と、切削工程とを含んでいる。面位置計測工程は、前記2部材の各外周面のうち、前記溶着部分に対して当該2部材の突き合わせ方向に沿う方向の両側の外周面の位置をそれぞれ周方向に亘って計測していく。倣い加工データ作成工程は、前記面位置計測工程において計測された前記両側の外周面の位置の情報のうち前記周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側に位置する外周面の位置の情報を抽出して倣い加工データを作成する。切削工程は、前記倣い加工データ作成工程で作成した倣い加工データまたは該倣い加工データを補正した加工データに従い、当該データにおける前記周方向の位相毎の前記外周面の位置と前記切削工具の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように前記外周面に対する前記切削工具の進退移動位置を調整しながら、前記溶着された2部材をその中心軸周りに回転させつつ前記溶着ビードを切削していく。 The solution of the present invention for achieving the above object is generated around the outer periphery of the welded portion when the end edges of two resin members having an annular end edge on the open side are abutted against each other and welded. It is premised on the welding bead cutting method in which the welding bead is removed by cutting with a cutting tool. The welding bead cutting method includes a surface position measurement step, a copying process data creation step, and a cutting step. In the surface position measuring step, the positions of the outer peripheral surfaces on both sides of the outer peripheral surfaces of the two members in the direction along the abutting direction of the two members with respect to the welded portion are measured over the circumferential direction. In the copying processing data creation step, among the information on the positions of the outer peripheral surfaces on both sides measured in the surface position measurement step, the information on the positions of the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction is compared, and the position is located on the outer peripheral side. The information on the position of the outer peripheral surface to be processed is extracted and the copying processing data is created. The cutting process is based on the copying data created in the copying data creation process or the processing data corrected from the copying data, and the position of the outer peripheral surface and the cutting blade of the cutting tool for each phase in the circumferential direction in the data. While adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool with respect to the outer peripheral surface so as to maintain a constant distance from the position of, the welding bead is cut while rotating the two welded members around its central axis. I will do it.

この特定事項により、2部材の溶着部分の外周囲に発生している溶着ビードを切削するに際しては、先ず、前記2部材の各外周面のうち、溶着部分に対して当該2部材の突き合わせ方向に沿う方向の両側の外周面の位置をそれぞれ周方向に亘って計測する(面位置計測工程)。この計測により、前記2部材のうちの一方の部材における外周面の周方向全体に亘っての撓みの発生状態が把握されることになる。同様に、前記2部材のうちの他方の部材における外周面の周方向全体に亘っての撓みの発生状態も把握されることになる。 According to this specific matter, when cutting the welded bead generated around the outer periphery of the welded portion of the two members, first, in each outer peripheral surface of the two members, in the abutting direction of the two members with respect to the welded portion. The positions of the outer peripheral surfaces on both sides in the along direction are measured over the circumferential direction (surface position measurement step). By this measurement, the state of occurrence of bending of one of the two members in the entire circumferential direction of the outer peripheral surface can be grasped. Similarly, the state of occurrence of bending of the other member of the two members over the entire circumferential direction of the outer peripheral surface can be grasped.

そして、この計測された両側の外周面の位置の情報のうち周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側に位置する外周面の位置の情報を抽出して倣い加工データを作成する(倣い加工データ作成工程)。これは、前記2部材の各外周面の位置は必ずしも一致しておらず、一方側が内周側に位置し(内周側に撓み)、他方側が外周側に位置している(外周側に撓んでいる)可能性があることを考慮したものである。つまり、内周側に位置している外周面を基準に切削工具による切削を行った場合、同一位相にあって外周側に位置している外周面にあっては削り過ぎてしまう虞がある。このため、外周側に位置する外周面の位置の情報を基準に切削工具による切削が行われるように、この外周側に位置している外周面の位置の情報を抽出し、これを切削工程で使用するための倣い加工データとして作成する。 Then, among the measured positions of the outer peripheral surfaces on both sides, the information on the positions of the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction is compared, and the information on the position of the outer peripheral surfaces located on the outer peripheral side is extracted and copied. Create machining data (copying machining data creation process). This is because the positions of the outer peripheral surfaces of the two members do not always match, one side is located on the inner peripheral side (deflection to the inner peripheral side), and the other side is located on the outer peripheral side (deflection to the outer peripheral side). This is in consideration of the possibility. That is, when cutting is performed by a cutting tool with reference to the outer peripheral surface located on the inner peripheral side, there is a risk that the outer peripheral surface located on the outer peripheral side in the same phase will be cut too much. Therefore, the information on the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side is extracted so that the cutting is performed by the cutting tool based on the information on the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side, and this is used in the cutting process. Create as copying processing data for use.

そして、切削工具による溶着ビードの切削(切削工程)に際しては、前記倣い加工データまたは該倣い加工データを補正した加工データに従い、当該データにおける周方向の位相毎の前記外周面の位置と切削工具の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように前記外周面に対する切削工具の進退移動位置を調整しながら、溶着された2部材をその中心軸周りに回転させつつ溶着ビードを切削していく。これにより、切削工具は、2部材のうちの一方側の外周面の位置(外周側に位置している外周面の位置)に追従して進退移動し、この外周面が切削工具から離れていく場合には、切削工具が前進移動し、逆に、この外周面が切削工具に近付いてくる場合には、切削工具が後退移動することになる。このため、溶着ビードをその周方向の全体に亘って高い精度で良好に切削していくことができる。例えば、切削工具の切削刃の先端位置が溶着ビードの基端位置に位置合わせされるようにしておけば、溶着ビードを完全に除去することができ、溶着ビードに起因する段差を生じさせないようにすることができる。 Then, when cutting the welding bead with a cutting tool (cutting process), the position of the outer peripheral surface and the position of the outer peripheral surface for each phase in the circumferential direction in the data and the position of the cutting tool according to the copying data or the machining data corrected from the copying data. The welding bead is cut while rotating the two welded members around the central axis while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool with respect to the outer peripheral surface so as to maintain a constant distance from the position of the cutting blade. To go. As a result, the cutting tool moves forward and backward following the position of the outer peripheral surface on one side of the two members (the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side), and the outer peripheral surface moves away from the cutting tool. In that case, the cutting tool moves forward, and conversely, when the outer peripheral surface approaches the cutting tool, the cutting tool moves backward. Therefore, the welded bead can be satisfactorily cut with high accuracy over the entire circumferential direction. For example, if the tip position of the cutting blade of the cutting tool is aligned with the base end position of the welding bead, the welding bead can be completely removed and a step due to the welding bead is not generated. can do.

本発明では、突き合わせて溶着された2部材の各外周面のうち、突き合わせ方向に沿う方向の両側の外周面の位置をそれぞれ周方向に亘って計測し、周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側に位置する外周面の位置の情報を抽出して倣い加工データを作成する。そして、この倣い加工データまたは該倣い加工データを補正した加工データに従い、当該データにおける周方向の位相毎の外周面の位置と切削工具の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように外周面に対する切削工具の進退移動位置を調整しながら溶着ビードを切削するようにしている。このため、切削工具を、2部材のうちの一方側の外周面の位置(外周側に位置している外周面の位置)に追従させながら溶着ビードを切削していくことができる。その結果、前記部材の断面が真円でなかったり、回転軸心と前記部材の外周面との間の距離がその全周囲に亘って不均一であったりする場合であっても、溶着ビードを周方向の全体に亘って高い精度で良好に切削していくことができる。 In the present invention, among the outer peripheral surfaces of the two butt-welded members, the positions of the outer peripheral surfaces on both sides in the direction along the butt direction are measured over the circumferential direction, and the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction are measured. The information on the position of is compared, the information on the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side is extracted, and the copying processing data is created. Then, according to the copying data or the processing data corrected from the copying data, the distance between the position of the outer peripheral surface for each phase in the circumferential direction and the position of the cutting blade of the cutting tool in the data is maintained constant. The welding bead is cut while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool with respect to the outer peripheral surface. Therefore, the welding bead can be cut while the cutting tool is made to follow the position of the outer peripheral surface on one side of the two members (the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side). As a result, even if the cross section of the member is not a perfect circle or the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the member is non-uniform over the entire circumference, the welding bead is formed. It is possible to cut satisfactorily with high accuracy over the entire circumferential direction.

実施形態に係るタンクの軸心方向に沿った断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section along the axial direction of the tank which concerns on embodiment. 溶着ビード切削装置にライナがセットされた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the liner is set in the welding bead cutting apparatus. 溶着ビード切削装置にライナがセットされた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which the liner is set in the welding bead cutting apparatus. 溶着ビード切削装置における切削ユニットおよびその制御系を示す図である。It is a figure which shows the cutting unit in the welding bead cutting apparatus and its control system. ライナの外周面に対する各ローラの押圧位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pressing position of each roller with respect to the outer peripheral surface of a liner. 溶着ビード切削工程の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the welding bead cutting process. ライナの断面が楕円形である場合の切削作業開始前の状態を示す図3におけるA−A線に沿った図である。It is a figure along the line AA in FIG. 3 which shows the state before the start of a cutting operation when the cross section of a liner is elliptical. 溶着ビード荒加工開始時の状態を示す図7相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state at the start of roughing of the welding bead. 溶着ビード荒加工開始後、ライナが90°回転した状態を示す図7相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state in which the liner is rotated by 90 ° after the start of roughing of the welding bead. 溶着ビード荒加工が完了した状態を示す図7相当図である。It is a figure corresponding to FIG. 7 which shows the state which the welding bead rough working is completed. デジタル倣い加工開始後、ライナが90°回転した状態を示す図7相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state in which the liner is rotated by 90 ° after the start of digital copying. 倣い加工データがオフセット処理された後のライナの外周面位置と、切削工具の切削刃の先端位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the outer peripheral surface position of a liner after offset processing of the copy processing data, and the tip position of the cutting blade of a cutting tool. デジタル倣い加工が完了した状態を示す図7相当図である。It is a figure corresponding to FIG. 7 which shows the state which the digital copying process is completed. 変形例1における図7相当図である。It is a figure corresponding to FIG. 7 in the modification 1. 変形例2における図7相当図である。It is a figure corresponding to FIG. 7 in the modification 2. 変形例3における図7相当図である。It is a figure corresponding to FIG. 7 in the modification 3. 従来技術においてライナの断面が楕円形である場合の旋盤での切削作業において、回転軸心とライナの外周面との間の距離が短くなっている領域に旋盤の切削工具が対向する状況を示す図である。In the conventional technique, in the cutting work on a lathe when the cross section of the liner is elliptical, the situation where the cutting tool of the lathe faces a region where the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner is short is shown. It is a figure. 従来技術においてライナの断面が楕円形である場合の旋盤での切削作業において、回転軸心とライナの外周面との間の距離が長くなっている領域に旋盤の切削工具が対向する状況を示す図である。In the conventional technique, in the cutting work on a lathe when the cross section of the liner is elliptical, the cutting tool of the lathe faces a region where the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner is long. It is a figure.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、樹脂製タンクのライナの外周囲に発生する溶着ビードを切削により除去する溶着ビード切削方法として本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment describes a case where the present invention is applied as a welding bead cutting method for removing a welding bead generated around the outer periphery of a liner of a resin tank by cutting.

−タンクの構成−
本発明に係る溶着ビード切削方法を実施する溶着ビード切削装置について説明する前に、タンクの構成について説明する。
-Tank configuration-
Before explaining the welding bead cutting apparatus for carrying out the welding bead cutting method according to the present invention, the structure of the tank will be described.

図1は、タンク1の軸心方向に沿った断面を示す図である。この図1に示すように、タンク1は、全体として密閉円筒形状のタンク本体2と、このタンク本体2の長手方向(軸心方向)の両端部(一方側の側部および他方側の側部)に取り付けられた口金3A,3Bとを備えている。 FIG. 1 is a diagram showing a cross section of the tank 1 along the axial direction. As shown in FIG. 1, the tank 1 has a tank body 2 having a closed cylindrical shape as a whole, and both end portions (one side side portion and the other side side portion) of the tank body 2 in the longitudinal direction (axial direction). ) Is provided with bases 3A and 3B.

タンク本体2の内部は、ガスを貯留する貯留空間5となっている。タンク1は、常圧のガスを充填することもできるし、常圧に比べて圧力が高められたガスを充填することもできる。例えば、燃料電池システムでは、高圧の状態でタンク1内に充填された燃料ガス(水素)を減圧して、燃料電池での発電に供することになる。 The inside of the tank body 2 is a storage space 5 for storing gas. The tank 1 can be filled with a gas having a normal pressure, or can be filled with a gas having a pressure higher than that of the normal pressure. For example, in a fuel cell system, the fuel gas (hydrogen) filled in the tank 1 is depressurized in a high pressure state and used for power generation by the fuel cell.

タンク本体2は、ライナ11(内殻)と補強部12(外殻)とを有している。ライナ11は、ガスバリア性に優れる樹脂材料(エチレンビニルアルコール材を含む多層材やナイロン材等)から成る。補強部12は、カーボン繊維とエポキシ樹脂とを含む繊維強化プラスチック(所謂FRP)から成り、ライナ11の外周囲に巻回形成されている。 The tank body 2 has a liner 11 (inner shell) and a reinforcing portion 12 (outer shell). The liner 11 is made of a resin material having excellent gas barrier properties (multilayer material containing ethylene vinyl alcohol material, nylon material, etc.). The reinforcing portion 12 is made of a fiber reinforced plastic (so-called FRP) containing carbon fiber and epoxy resin, and is wound around the outer circumference of the liner 11.

口金3A,3Bは、例えばステンレス等の金属で形成され、タンク本体2において半球面形状となっている端壁部の中心に設けられている。口金3A,3Bに設けられた開口31a,31bの内周面には、めねじ(図示省略)が形成されており、配管やバルブアッセンブリ14等の機能部品が、前記めねじを介して口金3A,3Bにねじ込み接続可能となっている。なお、図1では、一方の口金3Bのみにバルブアッセンブリ14を設けた例を二点鎖線で示している。例えば燃料電池システムに適用されるタンク1は、バルブや継手等の配管要素を一体的に組み込んだバルブアッセンブリ14を介して、貯留空間5と外部のガス流路(図示省略)との間が接続され、貯留空間5に水素が充填されると共に貯留空間5から水素が放出可能となっている。 The bases 3A and 3B are made of a metal such as stainless steel, and are provided at the center of an end wall portion having a hemispherical shape in the tank body 2. Female screws (not shown) are formed on the inner peripheral surfaces of the openings 31a and 31b provided in the caps 3A and 3B, and functional parts such as pipes and valve assemblies 14 are connected to the caps 3A via the caps 3A. , 3B can be screwed and connected. In FIG. 1, an example in which the valve assembly 14 is provided only on one of the bases 3B is shown by a chain double-dashed line. For example, in a tank 1 applied to a fuel cell system, a storage space 5 and an external gas flow path (not shown) are connected via a valve assembly 14 in which piping elements such as valves and joints are integrally incorporated. The storage space 5 is filled with hydrogen, and hydrogen can be released from the storage space 5.

ライナ11は、長手方向に亘って三分割されたライナ部(樹脂成形品)21,22,23が赤外線溶着等により互いに接合されて成るものである。すなわち、円筒形状のセンタライナ部21の両端縁に椀形状のサイドライナ部22,23の端縁がそれぞれ赤外線溶着等により接合されていることで、中空のライナ11が構成されている。このように、ライナ11は、開放側の端縁が環状とされた樹脂製の部材(ライナ部21,22,23)の端縁同士を突き合わせて溶着されて成る。 The liner 11 is formed by joining the liner portions (resin molded products) 21, 22, and 23 divided into three in the longitudinal direction to each other by infrared welding or the like. That is, the hollow liner 11 is formed by joining the end edges of the bowl-shaped side liner portions 22 and 23 to both end edges of the cylindrical center liner portion 21 by infrared welding or the like. In this way, the liner 11 is formed by abutting and welding the end edges of the resin members (liner portions 21, 22, 23) having an annular end edge on the open side.

前記センタライナ部21は、ライナ11の軸心方向に沿って所定の長さをもって延在する円筒形状に成形されている。 The center liner portion 21 is formed into a cylindrical shape extending with a predetermined length along the axial direction of the liner 11.

また、一対のサイドライナ部22,23は、それぞれライナ11の軸心方向に沿って所定の長さをもって延在する胴部22a,23aを有している。各胴部22a,23aの軸心方向の一端側(センタライナ部21側)は開放されている。つまり、この部分が開放側端縁となっている。各サイドライナ部22,23は、胴部22a,23aの他端側(外側)の縮径された端部に成形された返し部22b,23bと、この返し部22b,23bの中央部に開口した連通部22c,23cとを有している。 Further, the pair of side liner portions 22, 23 each have body portions 22a, 23a extending along the axial direction of the liner 11 with a predetermined length. One end side (center liner portion 21 side) of each of the body portions 22a and 23a in the axial direction is open. That is, this portion is the open side edge. The side liner portions 22 and 23 are opened at the return portions 22b and 23b formed at the reduced diameter ends on the other end side (outside) of the body portions 22a and 23a and at the center of the return portions 22b and 23b. It has communication portions 22c and 23c.

各返し部22b,23bは、各サイドライナ部22,23の強度を確保する機能を有している。各返し部22b,23bの外周面と補強部12の端部との間に前記口金3A,3Bが位置している。 The return portions 22b and 23b have a function of ensuring the strength of the side liner portions 22 and 23. The bases 3A and 3B are located between the outer peripheral surfaces of the return portions 22b and 23b and the ends of the reinforcing portions 12.

−溶着ビード切削装置−
次に、前記ライナ11の外周囲に発生する溶着ビードを切削により除去するための溶着ビード切削装置100について説明する。
-Welding bead cutting equipment-
Next, a welding bead cutting device 100 for removing the welding beads generated around the outer periphery of the liner 11 by cutting will be described.

図2は溶着ビード切削装置100にライナ11がセットされた状態を示す側面図である。また、図3は溶着ビード切削装置100にライナ11がセットされた状態を示す平面図である。これらの図に示すように、溶着ビード切削装置100は、センタライナ部21とサイドライナ部22,23とが接合されて成るライナ11に口金3A,3Bが取り付けられた状態のワーク(補強部12が形成される前段階でのタンク1の中間成形物)がセットされるものである。以下では便宜上この中間成形物についてもライナ11と呼ぶこととする。 FIG. 2 is a side view showing a state in which the liner 11 is set in the welding bead cutting device 100. Further, FIG. 3 is a plan view showing a state in which the liner 11 is set in the welding bead cutting device 100. As shown in these figures, the welding bead cutting apparatus 100 has a workpiece (reinforcing portion 12) in which the bases 3A and 3B are attached to the liner 11 formed by joining the center liner portion 21 and the side liner portions 22 and 23. The intermediate molded product of the tank 1 in the stage before the formation of the tank 1) is set. Hereinafter, for convenience, this intermediate molded product will also be referred to as a liner 11.

この溶着ビード切削装置100は、センタライナ部21とサイドライナ部22,23との接合部分1A,1B(図1を参照)の外周囲に発生する溶着ビードFBを切削により除去するためのものである。なお、以下の説明では、溶着ビード切削装置100の長手方向(ライナ11がセットされた状態での該ライナ11の軸心方向に沿う方向)をX方向とし、それに直交する水平方向をY方向とし、鉛直方向をZ方向として説明する。 This welding bead cutting device 100 is for removing the welding bead FB generated around the outer periphery of the joint portions 1A and 1B (see FIG. 1) between the center liner portion 21 and the side liner portions 22 and 23 by cutting. is there. In the following description, the longitudinal direction of the welding bead cutting device 100 (the direction along the axial direction of the liner 11 when the liner 11 is set) is defined as the X direction, and the horizontal direction orthogonal to the longitudinal direction is defined as the Y direction. , The vertical direction will be described as the Z direction.

具体的に、センタライナ部21とサイドライナ部22,23との溶着時には、加熱によって溶融した樹脂(センタライナ部21およびサイドライナ部22,23の端縁を構成している樹脂材料)の一部がライナ11の外周側に向けて流出し、それが冷却固化することで溶着ビードFBとなる。この溶着ビードFBは、ライナ11の外周囲に補強部12を構成するためのカーボン繊維等を巻き付ける際に該カーボン繊維を破断させる原因となってしまう虞がある。また、この溶着ビードFBが存在する場合、ライナ11の外周面11aと補強部12との間に隙間が生じタンク1の強度に悪影響を与えてしまう虞もある。 Specifically, one of the resins melted by heating (the resin material constituting the edge of the center liner portion 21 and the side liner portions 22 and 23) at the time of welding the center liner portion 21 and the side liner portions 22 and 23. The portion flows out toward the outer peripheral side of the liner 11, and when it is cooled and solidified, it becomes a welded bead FB. This welded bead FB may cause the carbon fibers to be broken when the carbon fibers for forming the reinforcing portion 12 are wound around the outer periphery of the liner 11. Further, when the welded bead FB is present, a gap may be formed between the outer peripheral surface 11a of the liner 11 and the reinforcing portion 12, which may adversely affect the strength of the tank 1.

このため、溶着ビードFBを切削により除去する必要がある。従来、この溶着ビードの切削作業の作業効率を高めるために旋盤を利用した自動切削を行うことが考えられている。前記ライナの断面(軸心に対して直交する方向での断面)が真円であって、その中心位置が旋盤での回転軸心に一致している場合には、その回転軸心とライナの外周面との間の距離がその全周囲に亘って均一であるため、旋盤の刃(切削工具)を溶着ビードに接触する位置(溶着ビードの全体を切削できる位置)に固定したままライナを回転させるだけで、溶着ビードを周方向の全体に亘って良好に切削することができる。 Therefore, it is necessary to remove the welded bead FB by cutting. Conventionally, in order to improve the work efficiency of the cutting work of this welded bead, it has been considered to perform automatic cutting using a lathe. If the cross section of the liner (cross section in the direction orthogonal to the axis) is a perfect circle and its center position coincides with the axis of rotation on the lathe, the axis of rotation and the liner Since the distance to the outer peripheral surface is uniform over the entire circumference, the liner is rotated while the lathe blade (cutting tool) is fixed at the position where it contacts the welding bead (the position where the entire welding bead can be cut). The weld bead can be satisfactorily cut over the entire circumferential direction simply by allowing the weld bead to be cut.

しかしながら、実際のライナはその加工誤差や回転に伴う遠心力の影響によって断面が真円でなかったり(例えば断面が楕円形であったり)、ライナの断面が真円であったとしても前記遠心力の影響によって回転軸心とライナの外周面との間の距離がその全周囲に亘って不均一になったりする。特に、燃料電池システム等に供される水素タンクのライナの場合には、水素ガスが低分子で且つ原子サイズが小さいため、高いガスバリア性(金属並みの分子間距離を有する樹脂材料を採用することによる高いガスバリア性)が要求され、ライナの材料としては前述したようにエチレンビニルアルコール材を含む多層材やナイロン材等が採用されている。これらの材料は特に融点が高く高結晶性であり、所定の形状に成形することが難しく、射出成形後の冷却時には部位毎の収縮率のバラツキが大きいことから真円に成形することが困難であって前述した課題が生じやすいものとなっている。 However, even if the cross section of the actual liner is not a perfect circle (for example, the cross section is elliptical) due to the processing error and the influence of the centrifugal force due to rotation, or the cross section of the liner is a perfect circle, the centrifugal force. Due to the influence of, the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner becomes non-uniform over the entire circumference. In particular, in the case of a liner for a hydrogen tank used in a fuel cell system or the like, since hydrogen gas has a small molecule and a small atomic size, a resin material having a high gas barrier property (an intermolecular distance comparable to that of a metal should be adopted. As described above, a multilayer material containing an ethylene vinyl alcohol material, a nylon material, or the like is adopted as the material of the liner because of the high gas barrier property. These materials have a particularly high melting point and high crystallinity, and it is difficult to form them into a predetermined shape, and it is difficult to form them into a perfect circle because the shrinkage rate varies widely between parts during cooling after injection molding. Therefore, the above-mentioned problems are likely to occur.

このため、回転軸心とライナの外周面との間の距離が短くなっている領域に旋盤の切削工具が対向する状況(図17で示した状況)では、切削工具が溶着ビードに届かなくなる虞がある。つまり、溶着ビードの削り残しが生じてしまう虞がある。一方、回転軸心とライナの外周面との間の距離が長くなっている領域に旋盤の切削工具が対向する状況(図18で示した状況)では、切削工具が溶着ビードだけでなくライナの外周面に達し、この外周面を切削してしまう虞がある。つまり、ライナが部分的に薄肉になったり孔空きが生じてしまう虞がある。 Therefore, in a situation where the cutting tool of the lathe faces a region where the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner is short (the situation shown in FIG. 17), the cutting tool may not reach the welding bead. There is. That is, there is a risk that the welded bead may be left uncut. On the other hand, in a situation where the cutting tool of the lathe faces a region where the distance between the center of rotation and the outer peripheral surface of the liner is long (the situation shown in FIG. 18), the cutting tool is not only the welding bead but also the liner. There is a risk that it will reach the outer peripheral surface and cut this outer peripheral surface. That is, there is a risk that the liner will be partially thinned or perforated.

本実施形態に係る溶着ビード切削装置100は、ライナ11の断面が真円でなかったり、回転軸心とライナ11の外周面11aとの間の距離がその全周囲に亘って不均一(ライナ11の断面が真円であったとしても前記距離が不均一)であったりする場合であっても、溶着ビードFBを周方向の全体に亘って高い精度で良好に切削することができるものとなっている。以下、具体的に説明する。 In the welding bead cutting device 100 according to the present embodiment, the cross section of the liner 11 is not a perfect circle, or the distance between the rotation axis and the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is non-uniform over the entire circumference (liner 11). Even if the cross section is a perfect circle, the distance is not uniform), the welded bead FB can be cut satisfactorily with high accuracy over the entire circumferential direction. ing. Hereinafter, a specific description will be given.

図2および図3に示すように、溶着ビード切削装置100は、ベース台200、左右一対のライナ回転ユニット300,300、切削ユニット400を備えている。以下、それぞれについて説明する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the welding bead cutting device 100 includes a base base 200, a pair of left and right liner rotating units 300, 300, and a cutting unit 400. Each will be described below.

ベース台200は、水平方向に延在するベースプレート201を備え、このベースプレート201が複数本の支持脚202,202によって支持されている。このベースプレート201の長さ寸法(X方向の寸法)は、前記ライナ11における軸心方向に沿う方向の長さ寸法よりも十分に長く設定されている。また、ベースプレート201の上方には、該ベースプレート201上に立設された柱部203,203によって支持された上側フレーム部204が配設されている。 The base plate 200 includes a base plate 201 extending in the horizontal direction, and the base plate 201 is supported by a plurality of support legs 202, 202. The length dimension (dimension in the X direction) of the base plate 201 is set to be sufficiently longer than the length dimension in the direction along the axial direction of the liner 11. Further, above the base plate 201, an upper frame portion 204 supported by pillar portions 203 and 203 erected on the base plate 201 is arranged.

各ライナ回転ユニット300,300は、前記ライナ11を横置き状態(軸心方向を水平にした状態)で支持すると共に、該ライナ11を、その軸心を回転中心(回転軸心)として回転させるためのものである。つまり、これらライナ回転ユニット300,300は、ライナ11を、前記突き合わせ方向(各ライナ部21,22,23同士の突き合わせ方向)に沿う方向に延在する回転軸周りに回転させる。 Each liner rotation unit 300, 300 supports the liner 11 in a horizontal state (a state in which the axial direction is horizontal), and rotates the liner 11 with its axial center as a rotation center (rotation axis). Is for. That is, these liner rotation units 300, 300 rotate the liner 11 around a rotation axis extending in a direction along the abutting direction (butting direction of the liner portions 21, 22, 23).

具体的に、このライナ回転ユニット300は、ベースプレート201上をスライド移動自在なユニット本体301と、該ユニット本体301から水平方向(ベースプレート201の中央側に向かう水平方向)に突出された回転ロッド302とを備えている。 Specifically, the liner rotation unit 300 includes a unit body 301 that can slide and move on the base plate 201, and a rotation rod 302 that protrudes horizontally (horizontally toward the center of the base plate 201) from the unit body 301. It has.

ユニット本体301は、ベースプレート201上に設けられたレール(図示省略)上を水平方向(X方向)に移動可能となっている。このユニット本体301のスライド移動の動力源は図示しない電動モータである。また、その他の動力源であってもよい。また、回転ロッド302は、ユニット本体301の内部に備えられた図示しない軸受けによって水平軸周り(X方向の水平軸周り)に回転自在に支持されていると共に、図示しない電動モータからの動力を受けて該水平軸周りに回転可能となっている。この回転ロッド302を回転させるための動力源についてもその他の動力源であってもよい。また、回転ロッド302の先端部は、前記口金3A,3Bに設けられた開口31a,31b(図1を参照)に挿通されて嵌合される嵌合部303となっている。この嵌合部303は開口31a,31bに対して所謂インロー嵌合されるものとなっている。また、回転ロッド302の先端部には、口金3A,3Bを相対回転不能に保持するための保持部材304が取り付けられており、この保持部材304によってライナ11の端部(口金3A,3B)を相対回転不能に保持している。この保持状態で回転ロッド302が回転することにより、その回転力がライナ11に伝達され、ライナ11を水平軸周り(X方向の水平軸周り)に回転させることになる。なお、回転ロッド302によるライナ11の支持構造としては前述したものには限定されない。 The unit main body 301 can move in the horizontal direction (X direction) on a rail (not shown) provided on the base plate 201. The power source for the sliding movement of the unit body 301 is an electric motor (not shown). It may also be another power source. Further, the rotary rod 302 is rotatably supported around a horizontal axis (around the horizontal axis in the X direction) by a bearing (not shown) provided inside the unit main body 301, and receives power from an electric motor (not shown). It is rotatable around the horizontal axis. The power source for rotating the rotating rod 302 may be another power source. Further, the tip portion of the rotary rod 302 is a fitting portion 303 that is inserted and fitted into the openings 31a and 31b (see FIG. 1) provided in the bases 3A and 3B. The fitting portion 303 is so-called in-row fitting to the openings 31a and 31b. Further, a holding member 304 for holding the bases 3A and 3B so as to be relatively non-rotatable is attached to the tip of the rotary rod 302, and the end portions (bases 3A and 3B) of the liner 11 are held by the holding member 304. It is held so that it cannot rotate relative to each other. When the rotary rod 302 rotates in this holding state, the rotational force is transmitted to the liner 11, and the liner 11 is rotated around the horizontal axis (around the horizontal axis in the X direction). The structure for supporting the liner 11 by the rotating rod 302 is not limited to that described above.

切削ユニット400は、前記溶着ビードFBを切削により除去するためのものである。図4は、この切削ユニット400およびその制御系を示す図である。この図4に示す切削ユニット400は、図3におけるB矢視図である。 The cutting unit 400 is for removing the welded bead FB by cutting. FIG. 4 is a diagram showing the cutting unit 400 and its control system. The cutting unit 400 shown in FIG. 4 is a view taken along the line B in FIG.

図3および図4に示すように、切削ユニット400は、X方向に沿ってスライド移動自在とされたユニット台410上に、第1スライダ420、第2スライダ430、第3スライダ440が互いに相対的なスライド移動が可能に支持された構成となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, in the cutting unit 400, the first slider 420, the second slider 430, and the third slider 440 are relative to each other on the unit base 410 which is slidable along the X direction. It has a structure that supports smooth slide movement.

第1スライダ420は、ユニット台410上に設けられたY方向に沿って延在するレール411,411に支持され、該レール411,411上をY方向に沿ってスライド移動可能となっている。第2スライダ430は、第1スライダ420上に設けられたX方向に沿って延在するレール421,421に支持され、該レール421,421上をX方向に沿ってスライド移動可能となっている。第3スライダ440は、第2スライダ430上に設けられたY方向に沿って延在するレール431に支持され、該レール431上をY方向に沿ってスライド移動可能となっている。これらのスライダ420,430,440のスライド移動の動力源は図示しない電動モータである。また、その他の動力源であってもよい。 The first slider 420 is supported by rails 411 and 411 extending along the Y direction provided on the unit base 410, and can slide and move along the Y direction on the rails 411 and 411. The second slider 430 is supported by rails 421 and 421 extending along the X direction provided on the first slider 420, and is slidable along the X direction on the rails 421 and 421. .. The third slider 440 is supported by a rail 431 provided on the second slider 430 that extends along the Y direction, and is slidable along the Y direction on the rail 431. The power source for the sliding movement of these sliders 420, 430, 440 is an electric motor (not shown). It may also be another power source.

第3スライダ440の先端部(ライナ11側の先端部)には、溶着ビードFBを切削するための切削工具441が着脱自在に取り付けられている。この切削工具441としては周知のバイトが採用されている。 A cutting tool 441 for cutting the welded bead FB is detachably attached to the tip end portion (tip portion on the liner 11 side) of the third slider 440. A well-known cutting tool is used as the cutting tool 441.

前記第1スライダ420には、ローラユニット422,423が備えられている。このローラユニット422,423は、前記切削工具441の両側(X方向の両側)に配設されている。ここでは、図3における右側のローラユニット422を第1ローラユニット422と呼び、図3における左側のローラユニット423を第2ローラユニット423と呼ぶこととする。切削工具441と第1ローラユニット422との間の距離(X方向での距離)と、切削工具441と第2ローラユニット423との間の距離(X方向での距離)とは、互いに同一距離であって比較的短く設定されている。この距離として具体的には、切削工具441によって溶着ビードFBを切削している際に、これらローラユニット422,423が溶着ビードFBに干渉しない(後述するローラ425a,425b,426a,426bが溶着ビードFBに干渉しない)範囲でできるだけ短い距離に設定されている。 The first slider 420 is provided with roller units 422 and 423. The roller units 422 and 423 are arranged on both sides (both sides in the X direction) of the cutting tool 441. Here, the right roller unit 422 in FIG. 3 is referred to as a first roller unit 422, and the left roller unit 423 in FIG. 3 is referred to as a second roller unit 423. The distance between the cutting tool 441 and the first roller unit 422 (distance in the X direction) and the distance between the cutting tool 441 and the second roller unit 423 (distance in the X direction) are the same distance from each other. It is set relatively short. Specifically, when the welding bead FB is being cut by the cutting tool 441, these roller units 422 and 423 do not interfere with the welding bead FB (rollers 425a, 425b, 426a, 426b described later are welded beads). The distance is set as short as possible within the range (which does not interfere with FB).

第1ローラユニット422は、図4に示すように、第1スライダ420の先端面(ライナ11側の先端面)に連結された支持アーム424に上下一対のローラ425a,425bが支持されて構成されている。 As shown in FIG. 4, the first roller unit 422 is configured such that a pair of upper and lower rollers 425a and 425b are supported by a support arm 424 connected to the tip surface (tip surface on the liner 11 side) of the first slider 420. ing.

支持アーム424は、第1スライダ420の先端面からY方向に沿って水平方向に延在する第1水平部424a、該第1水平部424aの先端部(ライナ11側の先端部)から鉛直上方に延在する第1鉛直部424b、該第1鉛直部424bの上端からY方向に沿って水平方向に延在する第2水平部424c、該第2水平部424cの先端部から鉛直方向の上方および下方にそれぞれ延在する第2鉛直部424dおよび第3鉛直部424e、第2鉛直部424dの上端からY方向に沿って水平方向に延在し且つローラ425aをX軸周りに回転自在に支持する第3水平部424f、第3鉛直部424eの下端からY方向に沿って水平方向に延在し且つローラ425bをX軸周りに回転自在に支持する第4水平部424gを備えている。 The support arm 424 is vertically upward from the first horizontal portion 424a extending horizontally along the Y direction from the tip surface of the first slider 420 and the tip portion (tip portion on the liner 11 side) of the first horizontal portion 424a. 424b, a second horizontal portion 424b extending horizontally along the Y direction from the upper end of the first vertical portion 424b, and an upper part in the vertical direction from the tip of the second horizontal portion 424c. Extends horizontally along the Y direction from the upper ends of the second vertical portion 424d, the third vertical portion 424e, and the second vertical portion 424d extending downward, respectively, and supports the roller 425a rotatably around the X axis. A fourth horizontal portion 424g that extends horizontally along the Y direction from the lower ends of the third horizontal portion 424f and the third vertical portion 424e and rotatably supports the roller 425b around the X axis.

各ローラ425a,425bのY方向での位置は一致している。つまり、第1スライダ420の先端面から各ローラ425a,425bにおけるライナ11側の外周端(ライナ11の外周面11aに対向する側の外周面)までの距離(図3における距離t)は、各ローラ425a,425b共に同一距離となっている。 The positions of the rollers 425a and 425b in the Y direction are the same. That is, the distance (distance t in FIG. 3) from the tip surface of the first slider 420 to the outer peripheral end of the rollers 425a and 425b on the liner 11 side (the outer peripheral surface of the liner 11 facing the outer peripheral surface 11a) is set. Both rollers 425a and 425b have the same distance.

また、これらローラ425a,425bの高さ位置は、図4に示す側面視において上側のローラ425aと下側のローラ425bとの間に前記切削工具441が位置するように設定されている。つまり、切削工具441の配設高さ位置は、上側のローラ425aの配設高さ位置よりも下側であって、下側のローラ425bの配設高さ位置よりも上側となっている。 Further, the height positions of these rollers 425a and 425b are set so that the cutting tool 441 is located between the upper roller 425a and the lower roller 425b in the side view shown in FIG. That is, the arrangement height position of the cutting tool 441 is lower than the arrangement height position of the upper roller 425a and higher than the arrangement height position of the lower roller 425b.

第2ローラユニット423も、前記第1ローラユニット422と同様の構成となっており、支持アーム426に上下一対のローラ426a,426bが支持されて構成されている。これらローラ426a,426bのY方向での位置は前記各ローラ425a,425bのY方向での位置に一致している。つまり、第1スライダ420の先端面から各ローラ426a,426bにおけるライナ11側の外周端までの距離(図3における距離t)は、各ローラ426a,426b共に同一距離となっている。 The second roller unit 423 also has the same configuration as the first roller unit 422, and is configured such that a pair of upper and lower rollers 426a and 426b are supported by the support arm 426. The positions of the rollers 426a and 426b in the Y direction coincide with the positions of the rollers 425a and 425b in the Y direction. That is, the distance from the tip surface of the first slider 420 to the outer peripheral end of each roller 426a, 426b on the liner 11 side (distance t in FIG. 3) is the same distance for each roller 426a, 426b.

また、これらローラ426a,426bの高さ位置も、側面視において上側のローラ426aと下側のローラ426bとの間に前記切削工具441が位置するように設定されている。つまり、切削工具441の配設高さ位置は、上側のローラ426aの配設高さ位置よりも下側であって、下側のローラ426bの配設高さ位置よりも上側となっている。 Further, the height positions of these rollers 426a and 426b are also set so that the cutting tool 441 is located between the upper roller 426a and the lower roller 426b in the side view. That is, the arrangement height position of the cutting tool 441 is lower than the arrangement height position of the upper roller 426a and upper than the arrangement height position of the lower roller 426b.

このようにして、切削工具441に対してX方向での両側およびZ方向での両側に合計4個のローラ425a,425b,426a,426bが配設された構成となっている。前述したように各ローラ425a,425b,426a,426bの配設位置が設定されていることにより、これらローラ425a,425b,426a,426bにおけるライナ11側の外周端同士を繋ぐ仮想平面はX方向およびZ方向それぞれに沿って延在する平面(鉛直方向に沿って延在する平面)となっている。なお、各ローラ425a,425b,426a,426bそれぞれは同一材料で同一径のものである。その材料としては樹脂であってもよいし金属であってもよい。 In this way, a total of four rollers 425a, 425b, 426a, and 426b are arranged on both sides of the cutting tool 441 in the X direction and on both sides in the Z direction. Since the arrangement positions of the rollers 425a, 425b, 426a, and 426b are set as described above, the virtual planes connecting the outer peripheral ends of the rollers 425a, 425b, 426a, and 426b on the liner 11 side are in the X direction and It is a plane extending along each Z direction (a plane extending along the vertical direction). The rollers 425a, 425b, 426a, and 426b are made of the same material and have the same diameter. The material may be a resin or a metal.

また、第1ローラユニット422の支持アーム424における第2鉛直部424dと第3鉛直部424eとの境界部分には、ライナ11の外周面11aまでの距離を計測するための距離センサ450が設けられている。この距離センサ450は、超音波式センサや光学式センサで成り、ライナ11の外周面11aまでの距離を計測する非接触式のセンサである。この非接触式のセンサの構成については公知であるため、ここでの説明は省略する。 Further, a distance sensor 450 for measuring the distance to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is provided at the boundary portion between the second vertical portion 424d and the third vertical portion 424e in the support arm 424 of the first roller unit 422. ing. The distance sensor 450 includes an ultrasonic sensor and an optical sensor, and is a non-contact type sensor that measures the distance to the outer peripheral surface 11a of the liner 11. Since the configuration of this non-contact type sensor is known, the description thereof is omitted here.

また、第2ローラユニット423の支持アーム424における第2鉛直部424dと第3鉛直部424eとの境界部分にも同様の距離センサ450が設けられている。 Further, a similar distance sensor 450 is provided at the boundary portion between the second vertical portion 424d and the third vertical portion 424e in the support arm 424 of the second roller unit 423.

各距離センサ450,450の配設高さ位置は同一の位置に設定されている。また、各距離センサ450,450のY方向での位置も同一の位置に設定されている。このため、溶着ビード切削装置100にセットされたライナ11の外周面11aに撓みが生じていない場合(ライナ11の外周面11aが撓みの無い円筒面となっている場合)にあっては、各距離センサ450,450によって検出されるライナ11の外周面11aまでの距離は同一距離となる。 The arrangement height positions of the distance sensors 450 and 450 are set to the same position. Further, the positions of the distance sensors 450 and 450 in the Y direction are also set to the same positions. Therefore, in the case where the outer peripheral surface 11a of the liner 11 set in the welding bead cutting device 100 is not bent (when the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is a cylindrical surface without bending), each The distances to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 detected by the distance sensors 450 and 450 are the same.

なお、本実施形態では、距離センサ450を非接触式のセンサによって構成したが、接触式のセンサによって構成するようにしてもよい。 In the present embodiment, the distance sensor 450 is configured by a non-contact type sensor, but it may be configured by a contact type sensor.

本溶着ビード切削装置100には、前記各スライダ420,430,440のスライド移動を制御するためのコントローラ500が設けられている。このコントローラ500は、図示していないが、一般的に公知のCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えている。ROMは、溶着ビードFBの切削作業の制御を行う制御プログラム等が記憶されている。CPUは、ROMに記憶された制御プログラムに基づいて演算処理を実行する。RAMは、CPUでの演算結果等を一時的に記憶するメモリである。 The welding bead cutting apparatus 100 is provided with a controller 500 for controlling the slide movement of the sliders 420, 430, and 440. Although not shown, the controller 500 includes a generally known CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like. The ROM stores a control program or the like that controls the cutting work of the welded bead FB. The CPU executes arithmetic processing based on the control program stored in the ROM. The RAM is a memory that temporarily stores the calculation results of the CPU.

コントローラ500には、第1スライダ420のスライド移動を制御するための切削ユニット進退制御部510、第2スライダ430のスライド移動を制御するための切削工具往復制御部520、第3スライダ440のスライド移動を制御するための切削工具進退制御部530が備えられている。 The controller 500 includes a cutting unit advance / retreat control unit 510 for controlling the slide movement of the first slider 420, a cutting tool reciprocating control unit 520 for controlling the slide movement of the second slider 430, and a slide movement of the third slider 440. A cutting tool advance / retreat control unit 530 for controlling the above is provided.

更に、このコントローラ500には、面位置データ取得部540、倣い加工データ作成部550、倣い加工データオフセット処理部560、計測結果判定部570が備えられている。 Further, the controller 500 is provided with a surface position data acquisition unit 540, a copy processing data creation unit 550, a copy processing data offset processing unit 560, and a measurement result determination unit 570.

切削ユニット進退制御部510の制御によって第1スライダ420をスライド移動させた場合、この第1スライダ420上には第2スライダ430および第3スライダ440がそれぞれ載置されているため、これらスライダ420,430,440が一体となってY方向にスライド移動することになる。このスライド移動は、切削工具441および各ローラ425a,425b,426a,426bを一体的にY方向にスライド移動させるものである。 When the first slider 420 is slid and moved under the control of the cutting unit advance / retreat control unit 510, the second slider 430 and the third slider 440 are mounted on the first slider 420, respectively. The 430s and 440s are integrated and slide in the Y direction. In this slide movement, the cutting tool 441 and the rollers 425a, 425b, 426a, and 426b are integrally slid in the Y direction.

また、切削工具往復制御部520の制御によって第2スライダ430をスライド移動させた場合、この第2スライダ430上には第3スライダ440が載置されているため、これらスライダ430,440が一体となってX方向にスライド移動(第1スライダ420に対して相対的にスライド移動)することになる。このスライド移動は、切削工具441をX方向にスライド移動させるものである。 Further, when the second slider 430 is slid and moved under the control of the cutting tool reciprocating control unit 520, the third slider 440 is mounted on the second slider 430, so that the sliders 430 and 440 are integrated. Then, it slides in the X direction (slides relative to the first slider 420). This slide movement is to slide the cutting tool 441 in the X direction.

また、切削工具進退制御部530の制御によって第3スライダ440をスライド移動させた場合、この第3スライダ440のみがY方向にスライド移動(第1スライダ420および第2スライダ430それぞれに対して相対的にスライド移動)することになる。このスライド移動は、切削工具441をY方向にスライド移動させるものである。 Further, when the third slider 440 is slid and moved under the control of the cutting tool advance / retreat control unit 530, only the third slider 440 slides in the Y direction (relative to each of the first slider 420 and the second slider 430). Will slide to). This slide movement is to slide the cutting tool 441 in the Y direction.

面位置データ取得部540は、各距離センサ450,450が計測した距離データ(ライナ11の外周面11aまでの距離の計測データ)を各距離センサ450,450から取得する。 The surface position data acquisition unit 540 acquires the distance data (measurement data of the distance to the outer peripheral surface 11a of the liner 11) measured by the distance sensors 450 and 450 from the distance sensors 450 and 450.

前述したように各距離センサ450,450は、第1ローラユニット422および第2ローラユニット423それぞれにおける支持アーム424の第2鉛直部424dと第3鉛直部424eとの境界部分に設けられている。このため、図5に示すように、各ローラ425a,425b,426a,426bが溶着ビードFBの両側(X方向の両側)の外周面11aにそれぞれ押圧された状態にあっては、各距離センサ450,450も溶着ビードFBの両側(X方向の両側)にそれぞれ対向することになる。図5における破線は各距離センサ450,450それぞれによって距離が計測される対象となる領域を示している。 As described above, the distance sensors 450 and 450 are provided at the boundary between the second vertical portion 424d and the third vertical portion 424e of the support arm 424 in the first roller unit 422 and the second roller unit 423, respectively. Therefore, as shown in FIG. 5, when each roller 425a, 425b, 426a, 426b is pressed against the outer peripheral surfaces 11a on both sides (both sides in the X direction) of the welding bead FB, each distance sensor 450 , 450 also face each side of the welded bead FB (both sides in the X direction). The broken line in FIG. 5 indicates a region to which the distance is measured by each of the distance sensors 450 and 450.

そして、各距離センサ450,450によって溶着ビードFBの両側(突き合わせ方向に沿う方向の両側)におけるライナ11の外周面11aまでの距離をそれぞれ計測し、その計測データ(距離データ)を面位置データ取得部540が取得することになる。つまり、第1ローラユニット422に設けられた距離センサ450が、センタライナ部21の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置までの距離を計測する。また、第2ローラユニット423に設けられた距離センサ450が、サイドライナ部22の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置までの距離を計測する。そして、この状態で、前記ライナ回転ユニット300,300の回転ロッド302,302が回転し、ライナ11が水平軸周り(X方向の水平軸周り)に回転することにより、各距離センサ450,450は、センタライナ部21の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置、および、サイドライナ部22の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置それぞれに対して全周に亘って(周方向における位相毎に)距離を計測し(図5における一点鎖線上の位置の全周に亘って距離を計測し)、これら計測データを面位置データ取得部540が取得することになる。 Then, the distances to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 on both sides of the welded bead FB (both sides in the direction along the abutting direction) are measured by the distance sensors 450 and 450, respectively, and the measurement data (distance data) is acquired as surface position data. Part 540 will acquire it. That is, the distance sensor 450 provided in the first roller unit 422 measures the distance to the outer peripheral surface of the center liner portion 21 and close to the welding bead FB. Further, the distance sensor 450 provided in the second roller unit 423 measures the distance to the outer peripheral surface of the side liner portion 22 and close to the welding bead FB. Then, in this state, the rotating rods 302 and 302 of the liner rotating units 300 and 300 rotate, and the liner 11 rotates around the horizontal axis (around the horizontal axis in the X direction), so that the distance sensors 450 and 450 are rotated. , The outer peripheral surface of the center liner portion 21 and close to the welded bead FB, and the outer peripheral surface of the side liner portion 22 and close to the welded bead FB over the entire circumference (circumferential direction). The distance is measured (for each phase in FIG. 5) (the distance is measured over the entire circumference of the position on the one-point chain line in FIG. 5), and these measurement data are acquired by the horizontal position data acquisition unit 540.

倣い加工データ作成部550は、各距離センサ450,450から面位置データ取得部540が取得した距離データ(計測データ)に基づき、周方向で同一位相にある(X方向で隣り合う位置にある)外周面それぞれの位置までの両距離データのうち、ライナ11の外周面11aまでの距離が短い側の距離データを抽出する。つまり、各距離センサ450,450から取得した距離データに基づいて、周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側(距離センサ450に近い側)に位置する外周面11aの位置の情報を抽出する。 The copying processing data creation unit 550 is in the same phase in the circumferential direction (adjacent positions in the X direction) based on the distance data (measurement data) acquired by the surface position data acquisition unit 540 from the distance sensors 450 and 450. Of the two distance data to each position of the outer peripheral surface, the distance data on the side where the distance to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is short is extracted. That is, based on the distance data acquired from the distance sensors 450 and 450, the information on the positions of the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction is compared, and the outer peripheral surface located on the outer peripheral side (the side closer to the distance sensor 450). The information on the position of 11a is extracted.

具体的に、前述したように、第1ローラユニット422に設けられた距離センサ450はセンタライナ部21の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置までの距離を計測し、第2ローラユニット423に設けられた距離センサ450はサイドライナ部22の外周面であって溶着ビードFBに近接した位置までの距離を計測している。この場合に、周方向で同一位相にある外周面それぞれの位置(第1ローラユニット422の距離センサ450によって計測されたセンタライナ部21の外周面までの位置、および、第2ローラユニット423の距離センサ450によって計測されたサイドライナ部22の外周面までの位置)のうち、第1ローラユニット422の距離センサ450によって計測されたセンタライナ部21の外周面までの距離の方が短い場合には、この第1ローラユニット422の距離センサ450によって計測された情報のみを倣い加工データ作成部550が抽出することになる。逆に、第2ローラユニット423の距離センサ450によって計測されたサイドライナ部22の外周面までの距離の方が短い場合には、この第2ローラユニット423の距離センサ450によって計測された情報のみを倣い加工データ作成部550が抽出することになる。このような情報の抽出動作を、ライナ11の外周面11aの全周囲に亘って所定の位相毎に行っていく。 Specifically, as described above, the distance sensor 450 provided in the first roller unit 422 measures the distance to the outer peripheral surface of the center liner portion 21 and close to the welded bead FB, and measures the distance to the position close to the welded bead FB, and the second roller unit. The distance sensor 450 provided on the 423 measures the distance to a position on the outer peripheral surface of the side liner portion 22 and close to the welded bead FB. In this case, the positions of the outer peripheral surfaces in the same phase in the circumferential direction (the position to the outer peripheral surface of the center liner portion 21 measured by the distance sensor 450 of the first roller unit 422 and the distance of the second roller unit 423). Of the positions to the outer peripheral surface of the side liner portion 22 measured by the sensor 450), when the distance to the outer peripheral surface of the center liner portion 21 measured by the distance sensor 450 of the first roller unit 422 is shorter. The machining data creation unit 550 extracts only the information measured by the distance sensor 450 of the first roller unit 422. On the contrary, when the distance to the outer peripheral surface of the side liner portion 22 measured by the distance sensor 450 of the second roller unit 423 is shorter, only the information measured by the distance sensor 450 of the second roller unit 423 is available. Will be extracted by the machining data creation unit 550. Such an information extraction operation is performed at predetermined phases over the entire circumference of the outer peripheral surface 11a of the liner 11.

倣い加工データオフセット処理部560は、倣い加工データ作成部550によって作成した所定の位相毎の距離データに対し、所定距離だけ減算した距離(オフセット量)をオフセット処理後の距離データとして求める。これは、溶着ビード切削装置100の精度(切削工具441の切削刃の先端の位置精度)のバラツキを考慮し、ライナ11の外周面11aの削り過ぎを防止するための処理である。つまり、倣い加工データ作成部550によって作成した所定の位相毎の距離データに従った切削位置(切削工具441の切削刃の先端の位置)よりも僅かに手前側(ライナ11の外周面11aよりも外側)の位置を切削工具441の切削刃の先端の位置とするように所定寸法だけ倣い加工データをオフセットさせるものである。 The copy processing data offset processing unit 560 obtains the distance (offset amount) obtained by subtracting a predetermined distance from the distance data for each predetermined phase created by the copy processing data creation unit 550 as the distance data after the offset processing. This is a process for preventing excessive cutting of the outer peripheral surface 11a of the liner 11 in consideration of variations in the accuracy of the welding bead cutting device 100 (positional accuracy of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441). That is, it is slightly closer to the front side (from the outer peripheral surface 11a of the liner 11) than the cutting position (the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441) according to the distance data for each predetermined phase created by the copying processing data creation unit 550. The machining data is offset by a predetermined dimension so that the position (outside) is the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441.

そして、溶着ビードFBの切削工程にあっては、前述の如く作成された加工データが切削工具進退制御部530に送信されることにより、当該加工データにおけるライナ11の周方向の位相毎の外周面11aの位置と切削工具441の切削刃の先端の位置との間の距離を一定に維持するようにライナ11の外周面11aに対する切削工具441の進退移動位置を調整しながら溶着ビードFBを切削していくことになる。 Then, in the cutting process of the welded bead FB, the machining data created as described above is transmitted to the cutting tool advance / retreat control unit 530, so that the outer peripheral surface of each phase of the liner 11 in the machining data is transmitted. The welding bead FB is cut while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool 441 with respect to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 so as to maintain a constant distance between the position of 11a and the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441. I will go.

計測結果判定部570は、溶着ビードFBの切削工程の完了後、この溶着ビードFBの切削作業が適正に行われたか否かを判定する処理部である。この判定は、ライナ11の外周面の凹凸の有無を非接触または接触によって検査し、その検査結果を評価する処理である。 The measurement result determination unit 570 is a processing unit that determines whether or not the cutting operation of the welding bead FB is properly performed after the completion of the cutting process of the welding bead FB. This determination is a process of inspecting the presence or absence of unevenness on the outer peripheral surface of the liner 11 by non-contact or contact, and evaluating the inspection result.

−溶着ビードの切削作業−
次に、前述した溶着ビード切削装置100によって行われる溶着ビードFBの切削作業について説明する。ここでは、ライナ11の断面が楕円形である場合における溶着ビードFBの切削作業について説明する。
-Cutting work of welding beads-
Next, the cutting operation of the welding bead FB performed by the welding bead cutting apparatus 100 described above will be described. Here, the cutting operation of the welded bead FB when the cross section of the liner 11 is elliptical will be described.

図6(溶着ビード切削工程の手順を示す図)に示すように、溶着ビードFBの切削作業は、「ローラ押圧」「溶着ビード荒加工」「面位置計測(本発明でいう面位置計測工程)」「倣い加工データ作成(本発明でいう倣い加工データ作成工程)」「倣い加工データオフセット処理」「デジタル倣い加工(本発明でいう切削工程)」「加工段差計測」「計測結果判定」が順に行われる。以下、具体的に説明する。 As shown in FIG. 6 (a diagram showing the procedure of the welding bead cutting process), the cutting work of the welding bead FB includes "roller pressing", "welding bead roughing", and "surface position measurement (surface position measurement process in the present invention)". "Copying processing data creation (copying processing data creation process in the present invention)" "Copying processing data offset processing" "Digital copying processing (cutting process in the present invention)" "Processing step measurement" "Measurement result determination" in order Will be done. Hereinafter, a specific description will be given.

この溶着ビードFBの切削作業は、図2および図3に示すように溶着ビード切削装置100にライナ11がセットされた状態で行われる。つまり、溶着ビードFBの切削作業は、別工程(ライナ11の作製工程)においてセンタライナ部21とサイドライナ部22,23とが接合(溶着)されて成るライナ11に口金3A,3Bが取り付けられた状態のワーク(補強部12が形成される前段階でのタンク1の中間成形物)が溶着ビード切削装置100にセットされた状態で行われる。 The cutting operation of the welding bead FB is performed in a state where the liner 11 is set in the welding bead cutting device 100 as shown in FIGS. 2 and 3. That is, in the cutting work of the welded bead FB, the bases 3A and 3B are attached to the liner 11 formed by joining (welding) the center liner portion 21 and the side liner portions 22 and 23 in another process (the process of manufacturing the liner 11). The work (intermediate molded product of the tank 1 in the stage before the reinforcing portion 12 is formed) is set in the welding bead cutting device 100.

このライナ(ワーク)11を溶着ビード切削装置100にセットするに当たっては、先ず、各ライナ回転ユニット300,300のユニット本体301,301がベースプレート201上に設けられたレール(図示省略)上を水平方向(X方向)に移動し、各ユニット本体301,301を所定距離(ライナ11における軸心方向に沿う方向の長さ寸法以上の距離)だけ離しておく。そして、ベースプレート201の上方でライナ11を一時的に保持した状態で各ライナ回転ユニット300,300を前進移動させ、回転ロッド302,302の先端部に設けられている嵌合部303,303を口金3A,3Bに設けられた開口31a,31bにそれぞれ挿通させて嵌合させる。また、回転ロッド302,302の先端部に取り付けられた保持部材304,304によって口金3A,3Bを相対回転不能に保持する。これにより、回転ロッド302,302の回転に伴って、その回転力がライナ11に伝達され、ライナ11を水平軸周り(X方向の水平軸周り)に回転させることが可能になる。 When setting the liner (work) 11 in the welding bead cutting device 100, first, the unit bodies 301 and 301 of the liner rotation units 300 and 300 are placed in the horizontal direction on a rail (not shown) provided on the base plate 201. The unit is moved in the (X direction), and the unit main bodies 301 and 301 are separated by a predetermined distance (a distance equal to or longer than the length dimension in the direction along the axial direction of the liner 11). Then, while the liner 11 is temporarily held above the base plate 201, the liner rotation units 300, 300 are moved forward, and the fitting portions 303, 303 provided at the tips of the rotation rods 302, 302 are used as bases. The openings 31a and 31b provided in 3A and 3B are inserted and fitted, respectively. Further, the holding members 304 and 304 attached to the tips of the rotating rods 302 and 302 hold the bases 3A and 3B so that they cannot rotate relative to each other. As a result, as the rotating rods 302 and 302 rotate, the rotational force is transmitted to the liner 11, and the liner 11 can be rotated around the horizontal axis (around the horizontal axis in the X direction).

このようにして溶着ビード切削装置100にライナ11がセットされた状態では、図7(ライナ11の断面が楕円形である場合の切削作業開始前の状態を示す図3におけるA−A線に沿った図)に示すように、切削ユニット400が後退位置(ライナ11から所定距離を存した後退位置)にあり、各ローラ425a,425b,426a,426bおよび切削工具441は共にライナ11から所定距離を存した位置となっている。 In the state where the liner 11 is set in the welding bead cutting device 100 in this way, FIG. 7 (along the line AA in FIG. 3 showing the state before the start of the cutting operation when the cross section of the liner 11 is elliptical. As shown in the figure), the cutting unit 400 is in the retracted position (the retracted position where there is a predetermined distance from the liner 11), and the rollers 425a, 425b, 426a, 426b and the cutting tool 441 are all located at a predetermined distance from the liner 11. It is the existing position.

このようにして溶着ビード切削装置100にライナ11がセットされた後、ライナ回転ユニット300の電動モータを作動させ、ライナ11を水平軸周り(X方向の軸周り)に回転させた状態で溶着ビードFBの切削作業が行われる。この切削作業としては、後述する溶着ビード荒加工とデジタル倣い加工とが行われる。 After the liner 11 is set in the welding bead cutting device 100 in this way, the electric motor of the liner rotation unit 300 is operated to rotate the liner 11 around a horizontal axis (around the axis in the X direction). The FB cutting work is performed. As this cutting work, a welding bead roughing process and a digital copying process, which will be described later, are performed.

具体的に、この溶着ビードFBの切削作業に当たっては、先ず、前記電動モータを作動させるのに先立って(ライナ11を回転させるのに先立って)、切削ユニット進退制御部510の制御によって第1スライダ420をライナ11に近付く方向(Y方向)にスライド移動させる。これにより、各スライダ420,430,440が一体となってライナ11に近付く方向にスライド移動する。このスライド移動によって、図8に示すように各ローラ425a,425b,426a,426bがライナ11の外周面11aに当接する(ローラ押圧)。 Specifically, in the cutting work of the welded bead FB, first, prior to operating the electric motor (prior to rotating the liner 11), the first slider is controlled by the cutting unit advance / retreat control unit 510. Slide the 420 in the direction closer to the liner 11 (Y direction). As a result, the sliders 420, 430, and 440 are integrally slid and moved in the direction of approaching the liner 11. By this slide movement, as shown in FIG. 8, each roller 425a, 425b, 426a, 426b comes into contact with the outer peripheral surface 11a of the liner 11 (roller pressing).

そして、切削ユニット進退制御部510は、ライナ11の回転軸心O(回転ロッド302,302の回転軸心に一致)と各ローラ425a,425b,426a,426bとの間の距離(Y方向での距離)を所定距離(図8における距離L)とするように第1スライダ420をスライド移動させる。この距離Lは、ライナ11の外周面11aが各ローラ425a,425b,426a,426bによって押圧されることで、この外周面11aにおいて各ローラ425a,425b,426a,426bによって囲まれた領域(各ローラ425a,425b,426a,426bそれぞれの外周面がライナ11の外周面11aを押圧する位置を頂点とする略四角形の領域)が平坦面となる値(平坦面となるように強制的に変形可能とする値)として実験またはシミュレーションによって予め決定されている。図5は、このようにしてライナ11の外周面11aに対して各ローラ425a,425b,426a,426bが押圧された状態を示している。なお、この時点では、切削工具441はライナ11の外周面11aから所定距離だけ後退した位置にある。このようにしてライナ11の外周面11aが各ローラ425a,425b,426a,426bによって押圧された状態では、各ローラ425a,425b,426a,426b同士の間におけるライナ11の外周面11aにあっては凹凸が殆どなくなる(前述したように平坦面となる)。つまり、凹凸が無い外周面11a上に溶着ビードFBのみが突出した状態となる。 Then, the cutting unit advance / retreat control unit 510 is a distance (in the Y direction) between the rotation axis O of the liner 11 (corresponding to the rotation axis of the rotation rods 302 and 302) and the rollers 425a, 425b, 426a, 426b. The first slider 420 is slid and moved so that the distance) becomes a predetermined distance (distance L in FIG. 8). This distance L is a region (each roller) surrounded by the rollers 425a, 425b, 426a, 426b on the outer peripheral surface 11a by pressing the outer peripheral surface 11a of the liner 11 by the rollers 425a, 425b, 426a, 426b. A value at which the outer peripheral surface of each of the 425a, 425b, 426a, and 426b is a substantially quadrangular region whose apex is the position where the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is pressed is a flat surface (forcibly deformable so as to be a flat surface). The value to be) is determined in advance by experiment or simulation. FIG. 5 shows a state in which the rollers 425a, 425b, 426a, and 426b are pressed against the outer peripheral surface 11a of the liner 11 in this way. At this point, the cutting tool 441 is at a position retracted by a predetermined distance from the outer peripheral surface 11a of the liner 11. In the state where the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is pressed by the rollers 425a, 425b, 426a, 426b in this way, the outer peripheral surface 11a of the liner 11 between the rollers 425a, 425b, 426a, 426b There is almost no unevenness (it becomes a flat surface as described above). That is, only the welded bead FB protrudes on the outer peripheral surface 11a having no unevenness.

この状態でライナ回転ユニット300の電動モータを作動させ、ライナ11を水平軸周り(X方向の軸周り)に回転させる。それに伴い、切削工具往復制御部520の制御による第2スライダ430のスライド移動、および、切削工具進退制御部530の制御による第3スライダ440のスライド移動が開始される。 In this state, the electric motor of the liner rotation unit 300 is operated to rotate the liner 11 around the horizontal axis (around the axis in the X direction). Along with this, the slide movement of the second slider 430 under the control of the cutting tool reciprocating control unit 520 and the slide movement of the third slider 440 under the control of the cutting tool advance / retreat control unit 530 are started.

切削工具往復制御部520の制御による第2スライダ430のスライド移動により、切削工具441がX方向にスライド移動(往復移動)する。また、切削工具進退制御部530の制御による第3スライダ440のスライド移動により、切削工具441がY方向にスライド移動(溶着ビードFBに近付く方向にスライド移動)する。つまり、切削工具441をX方向に往復移動させながら、該切削工具441をY方向に前進移動さた所定位置に維持して溶着ビードFBを切削していく。 The cutting tool 441 slides (reciprocates) in the X direction by the sliding movement of the second slider 430 under the control of the cutting tool reciprocating control unit 520. Further, the cutting tool 441 slides in the Y direction (slides in the direction approaching the welded bead FB) by the sliding movement of the third slider 440 under the control of the cutting tool advance / retreat control unit 530. That is, while reciprocating the cutting tool 441 in the X direction, the cutting tool 441 is maintained at a predetermined position moved forward in the Y direction to cut the welded bead FB.

この場合の溶着ビードFBの切削は、前記溶着ビード荒加工であって、切削工具441をY方向の所定位置に維持し、溶着ビードFBに所定量の削り残しを生じさせる加工である。図9は、溶着ビード荒加工開始後、ライナ11が90°回転した状態を示す図7相当図である。 The cutting of the welded bead FB in this case is the roughing of the welded bead, which is a process of maintaining the cutting tool 441 at a predetermined position in the Y direction and causing a predetermined amount of uncut portion in the welded bead FB. FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state in which the liner 11 is rotated by 90 ° after the start of roughing of the welding bead.

このようにして溶着ビード荒加工が開始され、ライナ11が1回転または複数回転することで溶着ビード荒加工が完了する。図10は、この溶着ビード荒加工が完了した状態を示す図7相当図である。この図10に示すように、溶着ビード荒加工が完了した時点では、溶着ビードFBの削り残しが生じている。 In this way, the welding bead roughing is started, and the welding bead roughing is completed by rotating the liner 11 once or a plurality of times. FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state in which this welding bead roughing process is completed. As shown in FIG. 10, when the roughing of the welded bead is completed, the welded bead FB is left uncut.

その後、面位置計測の工程に移る。この面位置計測は、前述したように、各距離センサ450,450によって溶着ビードFBの両側(突き合わせ方向に沿う方向の両側)におけるライナ11の外周面11aまでの距離をそれぞれ計測し、その計測データ(距離データ)を面位置データ取得部540が取得することにより行われる。つまり、図10の状態でライナ11を水平軸周りに回転させながら、各距離センサ450,450によってライナ11の外周面までの距離を計測し、その全周に亘る計測データ(図5における一点鎖線上の位置の全周に亘る計測データ)を面位置データ取得部540に送信することになる。 After that, the process moves to the surface position measurement process. In this surface position measurement, as described above, the distances to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 on both sides of the welded bead FB (both sides in the direction along the abutting direction) are measured by the distance sensors 450 and 450, respectively, and the measurement data thereof. (Distance data) is acquired by the surface position data acquisition unit 540. That is, while rotating the liner 11 around the horizontal axis in the state of FIG. 10, the distances to the outer peripheral surface of the liner 11 are measured by the distance sensors 450 and 450, and the measurement data over the entire circumference (one-point chain in FIG. 5). The measurement data over the entire circumference of the position on the line) will be transmitted to the surface position data acquisition unit 540.

本実施形態では、溶着ビード荒加工の後に面位置計測の工程を行うようにしているが、溶着ビード荒加工にあってはライナ11が水平軸周りに回転しているので、面位置計測の工程を行うことが可能である点を考慮し、溶着ビード荒加工の実施中に面位置計測の工程を並行させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the surface position measurement step is performed after the welding bead roughing, but in the welding bead roughing, the liner 11 is rotated around the horizontal axis, so that the surface position measurement step is performed. In consideration of the fact that it is possible to perform the above, the process of measuring the surface position may be performed in parallel during the roughing of the welding bead.

その後の倣い加工データ作成の工程は、前記倣い加工データ作成部550によって行われる工程であって、前述したように、各距離センサ450,450から面位置データ取得部540が取得した距離データに基づき、周方向で同一位相にある(X方向で隣り合う位置にある)外周面それぞれの位置までの両距離データのうち、ライナ11の外周面11aまでの距離が短い側の距離データを抽出する。つまり、各距離センサ450,450から取得した距離データに基づいて、周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側(距離センサ450に近い側)に位置する外周面11aの位置の情報を抽出する。 The subsequent step of creating the copy processing data is a step performed by the copy processing data creation unit 550, and is based on the distance data acquired by the surface position data acquisition unit 540 from the distance sensors 450 and 450 as described above. , Of the two distance data to the positions of the outer peripheral surfaces that are in the same phase in the circumferential direction (adjacent positions in the X direction), the distance data on the side where the distance to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is short is extracted. That is, based on the distance data acquired from the distance sensors 450 and 450, the information on the positions of the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction is compared, and the outer peripheral surface located on the outer peripheral side (the side closer to the distance sensor 450). The information on the position of 11a is extracted.

倣い加工データオフセット処理は、前記倣い加工データオフセット処理部560によって行われる工程であって、前述したように、倣い加工データ作成部550によって作成した所定の位相毎の距離データに対し、所定距離だけ減算した距離をオフセット処理後の距離データとして求める。 The copying data offset processing is a step performed by the copying processing data offset processing unit 560, and as described above, only a predetermined distance is obtained with respect to the distance data for each predetermined phase created by the copying processing data creation unit 550. The subtracted distance is obtained as the distance data after offset processing.

このようにして倣い加工データ作成および倣い加工データオフセット処理が行われた後、デジタル倣い加工が実施される。このデジタル倣い加工では、ライナ11を回転させながら、前記倣い加工データオフセット処理によって得られた距離データに従って切削工具441をY方向に進退移動させる。つまり、この距離データに従って切削工具進退制御部530を制御させ、第3スライダ440をスライド移動させることで切削工具441の進退移動位置を調整する。つまり、加工データ(オフセット処理後の距離データ)におけるライナ11の周方向の位相毎の外周面11aの位置と切削工具441の切削刃の先端の位置との間の距離を一定に維持するようにライナ11の外周面11aに対する切削工具441の進退移動位置を調整しながら溶着ビードFBを切削していく。 After the copying data creation and the copying data offset processing are performed in this way, the digital copying processing is performed. In this digital copying, the cutting tool 441 is moved back and forth in the Y direction according to the distance data obtained by the copying data offset processing while rotating the liner 11. That is, the cutting tool advance / retreat control unit 530 is controlled according to this distance data, and the advancing / retreating movement position of the cutting tool 441 is adjusted by sliding the third slider 440. That is, the distance between the position of the outer peripheral surface 11a for each phase of the liner 11 in the circumferential direction and the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441 in the machining data (distance data after offset processing) is maintained constant. The welded bead FB is cut while adjusting the advancing / retreating moving position of the cutting tool 441 with respect to the outer peripheral surface 11a of the liner 11.

なお、このデジタル倣い加工におけるライナ11の回転速度は、前記面位置計測の工程におけるライナ11の回転速度に一致している。これは、回転速度によってライナ11に作用する遠心力が変動するため、デジタル倣い加工時と面位置計測の工程時とで遠心力を一致させ、該遠心力の影響によるライナ11の外周面11aの変位量を一致させるためである。 The rotation speed of the liner 11 in this digital copying process matches the rotation speed of the liner 11 in the process of measuring the surface position. This is because the centrifugal force acting on the liner 11 fluctuates depending on the rotation speed. Therefore, the centrifugal force is made to match between the digital copying process and the surface position measurement process, and the outer peripheral surface 11a of the liner 11 due to the influence of the centrifugal force. This is to match the displacement amounts.

このため、ライナ11の外周面11aが切削工具441から離れていく場合(ライナ11の外周面11aに切削工具441から離れていく方向への撓みが生じている場合)には、切削工具441が前進移動し(第3スライダ440がライナ11に向かう方向にスライド移動し)、逆に、ライナ11の外周面11aが切削工具441に近付いてくる場合(ライナ11の外周面11aに切削工具441に近付いてくる方向への撓みが生じている場合)には、切削工具441が後退移動する(第3スライダ440がライナ11から後退する方向にスライド移動する)ことになる。 Therefore, when the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is separated from the cutting tool 441 (when the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is bent in the direction away from the cutting tool 441), the cutting tool 441 is moved. When the third slider 440 slides forward (slides in the direction toward the liner 11), and conversely, the outer peripheral surface 11a of the liner 11 approaches the cutting tool 441 (to the cutting tool 441 on the outer peripheral surface 11a of the liner 11). When the cutting tool 441 moves backward (when the bending in the approaching direction occurs), the cutting tool 441 slides back in the direction of moving backward from the liner 11.

図11は、このデジタル倣い加工の開始後、ライナが90°回転した状態を示す図7相当図である。 FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 7 showing a state in which the liner is rotated by 90 ° after the start of the digital copying process.

このようにしてライナ11の周方向の位相毎の外周面11aの位置と切削工具441の切削刃の先端の位置との間の距離を一定に維持するようにライナ11の外周面11aに対する切削工具441の進退移動位置を調整しながら溶着ビードFBを切削していくため、図12(倣い加工データがオフセット処理された後のライナの外周面位置と、切削工具441の切削刃の先端位置との関係を示す図)に示すように、切削工具441が、ライナ11の外周面11aに追従しながら溶着ビードFBを切削していくことになる。この図12における実線はライナ11の外周面11aの位置の変化(撓みの状態)を示しており、破線は切削工具441の切削刃の先端位置を示している。なお、この図12における一点鎖線は前記溶着ビード荒加工における切削工具441の切削刃の先端位置を示している。 In this way, the cutting tool with respect to the outer peripheral surface 11a of the liner 11 so as to maintain a constant distance between the position of the outer peripheral surface 11a for each phase of the liner 11 in the circumferential direction and the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441. In order to cut the welded bead FB while adjusting the advancing / retreating movement position of 441, FIG. 12 (the position of the outer peripheral surface of the liner after the copying data is offset processed and the position of the tip of the cutting blade of the cutting tool 441 are As shown in the figure showing the relationship), the cutting tool 441 cuts the welded bead FB while following the outer peripheral surface 11a of the liner 11. The solid line in FIG. 12 shows the change in the position (deflection state) of the outer peripheral surface 11a of the liner 11, and the broken line shows the tip position of the cutting blade of the cutting tool 441. The alternate long and short dash line in FIG. 12 indicates the tip position of the cutting blade of the cutting tool 441 in the welding bead roughing.

図13は、このデジタル倣い加工が完了した状態を示す図7相当図である。この図13には現れていないが、前述した倣い加工データオフセット処理で規定されたオフセット量の寸法分だけ僅かに溶着ビードFBが残った状態となっている。なお、切削工具441の切削刃の先端位置が溶着ビードFBの基端位置に位置合わせされるように切削工具441の進退移動位置を調整するようにすれば、溶着ビードFBを完全に除去することができる。つまり、溶着ビードFBに起因する段差は生じないことになる。 FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 7 showing a state in which the digital copying process is completed. Although it does not appear in FIG. 13, the welded bead FB remains slightly by the size of the offset amount specified in the above-mentioned copying processing data offset processing. If the advancing / retreating movement position of the cutting tool 441 is adjusted so that the tip position of the cutting blade of the cutting tool 441 is aligned with the base end position of the welding bead FB, the welding bead FB can be completely removed. Can be done. That is, the step caused by the welded bead FB does not occur.

また、加工段差計測は、溶着ビードFBの削り残しに起因する外周面11aの段差を計測する動作であり、ライナ11の外周面11aの凹凸の有無を非接触または接触によって検査する。また、計測結果判定は、この加工段差計測によって計測された段差が所定の許容段差以下となっているか否かを判定するものである。段差が所定の許容段差以下となっている場合には正常と判定され、段差が所定の許容段差を超えている場合には異常と判定され、その情報が、溶着ビード切削装置100に搭載された図示しないモニタ装置等に表示されることになる。 Further, the processing step measurement is an operation of measuring the step on the outer peripheral surface 11a caused by the uncut portion of the welded bead FB, and inspects the presence or absence of unevenness on the outer peripheral surface 11a of the liner 11 by non-contact or contact. Further, the measurement result determination is to determine whether or not the step measured by this processing step measurement is equal to or less than a predetermined allowable step. When the step is equal to or less than the predetermined allowable step, it is determined to be normal, and when the step exceeds the predetermined allowable step, it is determined to be abnormal, and the information is mounted on the welding bead cutting device 100. It will be displayed on a monitor device (not shown).

−実施形態の効果−
以上説明したように本実施形態では、突き合わせて溶着された2部材であるセンタライナ部21およびサイドライナ部22の各外周面のうち、突き合わせ方向に沿う方向の両側の外周面の位置をそれぞれ周方向に亘って計測し、周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側に位置する外周面の位置の情報を抽出して倣い加工データを作成する。そして、この倣い加工データを補正(オフセット)した加工データに従い、当該データにおける周方向の位相毎の外周面11aの位置と切削工具441の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように外周面11aに対する切削工具441の進退移動位置を調整しながら溶着ビードFBを切削するようにしている。このため、切削工具441を、センタライナ部21およびサイドライナ部22のうちの一方側の外周面の位置(外周側に位置している外周面の位置)に追従させながら溶着ビードFBを切削していくことができる。その結果、センタライナ部21およびサイドライナ部22の断面が真円でなかったり、回転軸心Oとライナ11の外周面11aとの間の距離がその全周囲に亘って不均一(ライナ11の断面が真円であったとしても前記距離が不均一)であったりする場合であっても、溶着ビードFBを周方向の全体に亘って高い精度で良好に切削していくことができる。
-Effect of embodiment-
As described above, in the present embodiment, of the outer peripheral surfaces of the center liner portion 21 and the side liner portions 22, which are the two members welded by butt, the positions of the outer peripheral surfaces on both sides in the direction along the butt direction are rotated. It measures over the direction, compares the position information of the outer peripheral surfaces that are in the same phase in the circumferential direction, extracts the position information of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side, and creates the copying processing data. Then, according to the machining data obtained by correcting (offset) the copying machining data, the distance between the position of the outer peripheral surface 11a for each phase in the circumferential direction and the position of the cutting blade of the cutting tool 441 in the data is maintained constant. The welding bead FB is cut while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool 441 with respect to the outer peripheral surface 11a. Therefore, the welding bead FB is cut while the cutting tool 441 is made to follow the position of the outer peripheral surface on one side of the center liner portion 21 and the side liner portion 22 (the position of the outer peripheral surface located on the outer peripheral side). You can go. As a result, the cross sections of the center liner portion 21 and the side liner portion 22 are not perfect circles, and the distance between the rotation axis O and the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is non-uniform over the entire circumference (of the liner 11). Even if the cross section is a perfect circle, the distance is not uniform), the welded bead FB can be satisfactorily cut with high accuracy over the entire circumferential direction.

−変形例1−
次に、変形例1について説明する。本変形例は切削工具441が前記実施形態のものと異なっている。前記実施形態における切削工具441はバイトであった。本変形例では、図14(切削ユニット400の一部を示す側面図)に示すように、切削工具としてエンドミル441Aを採用したものとなっている。つまり、第3スライダ440に水平軸周り(Y方向の水平軸周り)に回転可能なロータを備えさせ、このロータにエンドミル441Aを取り付けた構成とし、溶着ビードFBの切削作業にあっては、このエンドミル441Aを回転させながら前記実施形態と同様に溶着ビードFBを切削するようにしている。
-Modification example 1-
Next, a modification 1 will be described. In this modification, the cutting tool 441 is different from that of the above embodiment. The cutting tool 441 in the above embodiment was a cutting tool. In this modification, as shown in FIG. 14 (side view showing a part of the cutting unit 400), the end mill 441A is adopted as the cutting tool. That is, the third slider 440 is provided with a rotor that can rotate around the horizontal axis (around the horizontal axis in the Y direction), and the end mill 441A is attached to this rotor. In the cutting work of the welded bead FB, this is used. The welded bead FB is cut in the same manner as in the above embodiment while rotating the end mill 441A.

本変形例における溶着ビードFBの切削作業は前記実施形態の場合と同様である。つまり、エンドミル441Aによって前記溶着ビード荒加工およびデジタル倣い加工が行われることになる。 The cutting operation of the welded bead FB in this modification is the same as in the case of the above embodiment. That is, the welding bead roughing and digital copying are performed by the end mill 441A.

−変形例2−
次に、変形例2について説明する。本変形例も切削工具441が前記実施形態のものと異なっている。本変形例では、図15(切削ユニット400の一部を示す側面図)に示すように、切削工具としてリュータ441Bを採用したものとなっている。つまり、第3スライダ440に水平軸周り(Y方向の水平軸周り)に回転可能なロータを備えさせ、このロータにリュータ441Bを取り付けた構成とし、溶着ビードFBの切削作業にあっては、このリュータ441Bを回転させながら前記実施形態と同様に溶着ビードFBを切削するようにしている。
-Modification example 2-
Next, the second modification will be described. In this modification as well, the cutting tool 441 is different from that of the embodiment. In this modification, as shown in FIG. 15 (side view showing a part of the cutting unit 400), a luter 441B is adopted as a cutting tool. That is, the third slider 440 is provided with a rotor that can rotate around the horizontal axis (around the horizontal axis in the Y direction), and the router 441B is attached to this rotor. In the cutting work of the welded bead FB, this is used. The welded bead FB is cut in the same manner as in the above embodiment while rotating the slider 441B.

本変形例における溶着ビードFBの切削作業も前記実施形態の場合と同様である。つまり、リュータ441Bによって前記溶着ビード荒加工およびデジタル倣い加工が行われることになる。 The cutting operation of the welded bead FB in this modification is the same as in the case of the above embodiment. That is, the welding bead roughing process and the digital copying process are performed by the luter 441B.

−変形例3−
次に、変形例3について説明する。前述した実施形態および変形例は、切削ユニット400にローラユニット422,423を備えさせた構成としていた。本変形例に係る溶着ビード切削装置100は、図16に示すように、切削ユニット400がローラユニットを備えていないものである。この場合、ローラによってライナ11の外周面11aを押圧して部分的に平坦面とすることがないため、ライナ11の断面の形状(楕円形)に追従し、前記データにおける周方向の位相毎の外周面11aの位置と切削工具441の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように外周面11aに対する切削工具441の進退移動位置を調整しながら溶着ビードFBを切削することになる。
-Modification example 3-
Next, a modification 3 will be described. In the above-described embodiment and modification, the cutting unit 400 is provided with roller units 422 and 423. In the welding bead cutting apparatus 100 according to this modification, as shown in FIG. 16, the cutting unit 400 does not include a roller unit. In this case, since the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is not pressed by the roller to make it a partially flat surface, it follows the shape (elliptical shape) of the cross section of the liner 11 and is used for each phase in the circumferential direction in the data. The welded bead FB is cut while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool 441 with respect to the outer peripheral surface 11a so as to maintain a constant distance between the position of the outer peripheral surface 11a and the position of the cutting blade of the cutting tool 441. ..

なお、本変形例ではローラユニットを備えていないため、各距離センサ450,450は専用の支持部材(図示省略)に支持されて、溶着ビードFBの両側(突き合わせ方向に沿う方向の両側)におけるライナ11の外周面11aまでの距離をそれぞれ計測するようになっている。 Since the roller unit is not provided in this modification, the distance sensors 450 and 450 are supported by dedicated support members (not shown), and the liners on both sides of the welded bead FB (both sides in the direction along the butt direction). The distance to the outer peripheral surface 11a of 11 is measured respectively.

−他の実施形態−
なお、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
-Other embodiments-
The present invention is not limited to the above-described embodiment and each of the above-described modifications, and all modifications and applications included in the claims and the range equivalent to the claims are possible.

例えば、前記実施形態および前記各変形例では、前記倣い加工データをオフセット処理するものであった。つまり、コントローラ500に倣い加工データオフセット処理部560を備えさせ、倣い加工データ作成処理の後に倣い加工データオフセット処理を実施するものとしていた。本発明は、この倣い加工データのオフセット処理は必須のものではない。つまり、コントローラ500に倣い加工データオフセット処理部560を備えさせず、倣い加工データ作成処理で得られた加工データをオフセット(補正)することなくデジタル倣い加工を行うようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment and each of the modified examples, the copying processing data is offset-processed. That is, the controller 500 is provided with the copying processing data offset processing unit 560, and the copying processing data offset processing is performed after the copying processing data creation processing. In the present invention, the offset processing of the copying processing data is not indispensable. That is, the controller 500 may not be provided with the copying data offset processing unit 560, and the digital copying may be performed without offsetting (correcting) the processing data obtained in the copying data creation processing.

また、前記実施形態および前記各変形例では、デジタル倣い加工の前段階で溶着ビード荒加工を行うようにしていた。本発明にあっては、溶着ビード荒加工は必須ではなく、デジタル倣い加工のみを行うようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment and each of the modified examples, the welding bead roughing process is performed before the digital copying process. In the present invention, roughing of the weld bead is not essential, and only digital copying may be performed.

また、前記実施形態および前記変形例1,2では、切削ユニット400に4個のローラ425a,425b,426a,426bを備えさせるようにしていた。本発明はこれに限らず、切削工具441の両側(X方向の両側)それぞれに1個ずつ合計2個のローラを配設するようにしてもよい。また、切削工具441の周囲に3個または5個以上のローラを配設するようにしてもよい。また、ライナ11の外周面11aを押圧する回転体としてはローラ425a,425b,426a,426bには限定されず、ボールベアリングを採用し、該ボールベアリングのアウタレースをライナ11の外周面11aに押圧するようにしてもよい。 Further, in the embodiment and the modified examples 1 and 2, the cutting unit 400 is provided with four rollers 425a, 425b, 426a, and 426b. The present invention is not limited to this, and a total of two rollers may be arranged, one on each side (both sides in the X direction) of the cutting tool 441. Further, three or five or more rollers may be arranged around the cutting tool 441. Further, the rotating body that presses the outer peripheral surface 11a of the liner 11 is not limited to the rollers 425a, 425b, 426a, and 426b, but a ball bearing is adopted, and the outer race of the ball bearing is pressed against the outer peripheral surface 11a of the liner 11. You may do so.

また、前記実施形態および前記各変形例では、3個の樹脂成形品(各ライナ部21,22,23)が一体的に接合されて成るライナ11の溶着ビードFBを切削するための溶着ビード切削装置100を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、2個の樹脂成形品が一体的に接合されて成るライナや、4個以上の樹脂成形品が一体的に接合されて成るライナの溶着ビードを切削するための溶着ビード切削装置にも適用可能である。また、水素タンク以外のタンクのライナの溶着ビードを切削するための溶着ビード切削装置にも本発明は適用可能である。 Further, in the above-described embodiment and each of the modified examples, welding bead cutting for cutting the welding bead FB of the liner 11 formed by integrally joining three resin molded products (each liner portion 21, 22, 23). The device 100 has been described as an example. The present invention is not limited to this, and welding for cutting a liner formed by integrally joining two resin molded products and a welding bead of a liner formed by integrally joining four or more resin molded products. It can also be applied to bead cutting equipment. The present invention is also applicable to a welding bead cutting device for cutting a welding bead of a liner of a tank other than a hydrogen tank.

本発明は、樹脂製のライナの溶着部分の外周囲に発生する溶着ビードを切削により除去する溶着ビード切削方法に適用可能である。 The present invention is applicable to a welding bead cutting method for removing a welding bead generated around the outer periphery of a welded portion of a resin liner by cutting.

11 ライナ
11a 外周面
21 センタライナ部
22,23 サイドライナ部
100 溶着ビード切削装置
441 切削工具
450 距離センサ
530 切削工具進退制御部
540 面位置データ取得部
550 倣い加工データ作成部
560 倣い加工データオフセット処理部
FB 溶着ビード
11 Liner 11a Outer peripheral surface 21 Center liner part 22, 23 Side liner part 100 Welding bead cutting device 441 Cutting tool 450 Distance sensor 530 Cutting tool advance / retreat control unit 540 Surface position data acquisition unit 550 Copying processing data creation unit 560 Copying processing data offset processing Part FB Welding bead

Claims (1)

開放側の端縁が環状とされた樹脂製の2部材の前記端縁同士を突き合わせて溶着した際にその溶着部分の外周囲に発生する溶着ビードを切削工具による切削によって除去する溶着ビード切削方法であって、
前記2部材の各外周面のうち、前記溶着部分に対して当該2部材の突き合わせ方向に沿う方向の両側の外周面の位置をそれぞれ周方向に亘って計測していく面位置計測工程と、
前記面位置計測工程において計測された前記両側の外周面の位置の情報のうち前記周方向で同一位相にある外周面同士の位置の情報を比較し、外周側に位置する外周面の位置の情報を抽出して倣い加工データを作成する倣い加工データ作成工程と、
前記倣い加工データ作成工程で作成した倣い加工データまたは該倣い加工データを補正した加工データに従い、当該データにおける前記周方向の位相毎の前記外周面の位置と前記切削工具の切削刃の位置との間の距離を一定に維持するように前記外周面に対する前記切削工具の進退移動位置を調整しながら、前記溶着された2部材をその中心軸周りに回転させつつ前記溶着ビードを切削していく切削工程と、を含んでいることを特徴とする溶着ビード切削方法。
Welding bead cutting method that removes the welded bead generated around the outer periphery of the welded portion when the edges of the two resin members having an annular edge on the open side are butted against each other and welded together by cutting with a cutting tool. And
Among the outer peripheral surfaces of the two members, a surface position measuring step of measuring the positions of the outer peripheral surfaces on both sides in the direction along the abutting direction of the two members with respect to the welded portion over the circumferential direction, respectively.
Of the information on the positions of the outer peripheral surfaces on both sides measured in the surface position measuring step, the information on the positions of the outer peripheral surfaces having the same phase in the circumferential direction is compared, and the information on the position of the outer peripheral surfaces located on the outer peripheral side is compared. Copying processing data creation process to extract and create copying processing data,
According to the copy processing data created in the copy processing data creation step or the processing data corrected from the copy processing data, the position of the outer peripheral surface and the position of the cutting blade of the cutting tool for each phase in the circumferential direction in the data Cutting that cuts the welded bead while rotating the two welded members around the central axis while adjusting the advancing / retreating movement position of the cutting tool with respect to the outer peripheral surface so as to maintain a constant distance between them. A welding bead cutting method characterized by including steps and.
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