JP2024030150A - スクロール加工機及びスクロール状ワークを加工する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール形状ワークの生産量を、精度を保ちながら倍増させる。【解決手段】第１ワークＷＡ１及び第２ワークＷＡ２の渦厚さの誤差を計測し、渦厚さの誤差を吸収するように、温調器４１の温度を調整してＳ１軸とＳ２軸との間の距離を調整し、Ｘ軸モータ３ｃ、Ｙ軸モータ６ｃ及びＣ１軸モータ９ｃを同期させて第１ワークＷＢ１のスクロール加工を行うと共に、Ｃ２軸モータ９ｄをＸ軸モータ３ｃ、Ｙ軸モータ６ｃ及びＣ１軸モータ９ｃの動きに合わせて同期させながら第１ワーク３０と同一になるように第２ワークＷＢ２のスクロール加工を行う。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、スクロール加工機及びスクロール状ワークを加工する方法に関する。

従来、例えば、特許文献１のように、第１スクロールの材料と第２スクロールの材料とを同時に配置可能に構成されるとともに、第１スクロールの材料と第２スクロールの材料とを加工可能に構成されている加工台部を備えている複数のワークを同時に加工する工作機械が知られている。

また、特許文献２のように、鏡板上に直立する渦巻状ラップを有するスクロール形状のワークを着脱可能に複数支持するワーク台装置を複数独立して備えて旋回移動させる旋回装置と、加工工具を回転可能に支持する工具主軸を備える複数の工具台と、前記旋回装置及び前記複数の工具台を搭載する本体ベッドとを備えたスクロール形状の加工装置が知られている。

さらに、特許文献３のように、加工前の旋回スクロール部材を演算制御装置により予め設定されたスクロール形状データに基づいて加工具により旋回スクロール部の加工を行うようにした旋回スクロール部材加工装置と、加工前の固定スクロール部材を演算制御装置により予め設定されたスクロール形状データに基づいて加工具により固定スクロール部の加工を行うようにした固定スクロール部材加工装置と、前記一方のスクロール部材加工装置により加工されるスクロール部の実際のスクロール形状データを測定するためのスクロール形状データ測定手段と、前記スクロール形状データ測定手段からの一方のスクロール部の測定形状データに基づいて他方のスクロール部材加工装置のスクロール形状データを演算補正する形状データ演算補正手段とにより構成したスクロール形状加工装置が知られている。

特許４３５２６４９号公報 特許３８３３３８６号公報 特許３０３５３６４号公報

特許文献１の工作機械では、機械１台でワークを１つずつ加工しており、１時間当たり１５～６０個の生産しかできず、量産化の面で問題がある。また、高精度な生産設備のため、高価な専用機を使用するため、１個当たりの生産コストが高いという問題がある。

また、特許文献２及び３の加工装置では、工具径に誤差が生じた場合の解決方法について一切開示及び示唆されていない。

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、スクロール形状ワークの生産量を、精度を保ちながら倍増させることにある。

前記の目的を達成するために、この発明では、工具軸のあるＹ軸テーブルを加熱又は冷却することにより、一対の工具間の距離を調整できるようにした。

具体的には、第１の発明では、
ベッドと、
前記ベッド上で、Ｘ軸アクチュエータによってＸ軸に沿って移動可能なＸ軸テーブルと、
前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ１軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ１軸に移動可能なＺ１軸テーブルと、
前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ２軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ２軸に移動可能なＺ２軸テーブルと、
前記Ｚ１軸テーブルに設けられ、前記Ｚ１軸に沿って延び、第１ワークがＣ１軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ１軸と、
前記Ｚ２軸テーブルに設けられ、前記Ｚ２軸に沿って延び、第２ワークがＣ２軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ２軸と、
前記Ｘ軸テーブルの対向位置に設けられたコラムと、
前記コラムに設けられ、Ｙ軸アクチュエータによって前記Ｘ軸及び前記Ｚ１軸に垂直なＹ軸に沿って移動可能なＹ軸テーブルと、
前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ１軸に平行に延び、第１工具が取り付けられる回転可能なＳ１軸と、
前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ２軸に平行に延び、第２工具が取り付けられる回転可能なＳ２軸と、
前記Ｙ軸テーブルを加熱又は冷却することにより、前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な温調器と、
前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータを同期させて前記第１ワークのスクロール加工を行うと共に、前記Ｃ２軸モータを前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータの動きに合わせて同期させながら前記第１ワークと同一になるように前記第２ワークのスクロール加工を行うと共に、前記温調器を制御して前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な制御装置と、を備えている。

前記の構成によると、第１及び第２ワークの仕上がり精度から第１及び第２工具の外径誤差を計算し、制御部が外径誤差に合わせて温調器の温度を調整することにより、Ｓ１軸とＳ２軸との間の距離を調整して外径誤差を吸収することができる。

第２の発明のスクロール状ワークを加工する方法は、
ベッドと、
前記ベッド上で、Ｘ軸アクチュエータによってＸ軸に沿って移動可能なＸ軸テーブルと、
前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ１軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ１軸に移動可能なＺ１軸テーブルと、
前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ２軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ２軸に移動可能なＺ２軸テーブルと、
前記Ｚ１軸テーブルに設けられ、前記Ｚ１軸に沿って延び、第１ワークがＣ１軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ１軸と、
前記Ｚ２軸テーブルに設けられ、前記Ｚ２軸に沿って延び、第２ワークがＣ２軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ２軸と、
前記Ｘ軸テーブルの対向位置に設けられたコラムと、
前記コラムに設けられ、Ｙ軸アクチュエータによって前記Ｘ軸及び前記Ｚ１軸に垂直なＹ軸に沿って移動可能なＹ軸テーブルと、
前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ１軸に平行に延び、第１工具が取り付けられる回転可能なＳ１軸と、
前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ２軸に平行に延び、第２工具が取り付けられる回転可能なＳ２軸と、
前記Ｙ軸テーブルを加熱又は冷却することにより、前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な温調器と、を備えたスクロール加工機を準備し、
前記第１ワーク及び前記第２ワークの渦厚さの誤差を計測し、
前記渦厚さの誤差を吸収するように、前記温調器の温度を調整して前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整し、
前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータを同期させて前記第１ワークのスクロール加工を行うと共に、前記Ｃ２軸モータを前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータの動きに合わせて同期させながら前記第１ワークと同一になるように前記第２ワークのスクロール加工を行う。

前記の構成によると、第１及び第２ワークの仕上がり精度から第１及び第２工具の外径誤差を計算し、外径誤差に合わせて温調器の温度を調整することにより、Ｓ１軸とＳ２軸との間の距離を調整して外径誤差を吸収することができる。

以上説明したように、本発明によれば、渦厚さの誤差を吸収するように、温調器の温度を調整してＳ１軸とＳ２軸との間の距離を調整できるようにしたので、スクロール形状ワークの生産量を、精度を保ちながら倍増させることができる。

冷却により軸間距離を減らしている、本発明の実施形態に係るスクロール加工機を一部拡大して示す斜視図である。 加熱により軸間距離を増やしている、本発明の実施形態に係るスクロール加工機を一部拡大して示す斜視図である。 スクロール加工機により加工されるスクロール場ワークの一例を示す正面図である。 スクロール加工機に備えられるＮＣ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は前記スクロール状工作物におけるインボリュート曲線部の内壁面を加工する様子を示す正面図である。 （ａ）は前記スクロール状工作物における中心部を加工する様子を示す正面図、（ｂ）及び（ｃ）は前記スクロール状工作物におけるインボリュート曲線部の外壁面を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部近傍を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部近傍を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部近傍を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部近傍を加工する様子を示す正面図である。 スクロール状工作物における中心部近傍を加工する様子を示す正面図である。 ローダによるワークの搬出入の様子を示すフローチャートである。 軸間距離の調整に関する制御のフローチャートである。 ローダハンドが未加工ワークを保持した状態及び機械加工が完了した本発明の実施形態に係るスクロール加工機を示す斜視図である。 ローダハンドが未加工ワークを保持した状態でスクロール加工機に近付く様子を示す図１７Ａ相当視図である。 Ｃ１軸のチャックをアンローディングする状態を示す図１７Ａ相当視図である。 ローダハンドを旋回させる様子を示す図１７Ａ相当視図である。 Ｘ軸テーブルを移動させる様子を示す図１７Ａ相当視図である。 Ｃ２軸のチャックをアンローディングする状態を示す図１７Ａ相当視図である。 未加工ワークをＣ２軸にローディングする状態を示す図１７Ａ相当視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

－スクロール加工機の構成－
図１Ａは本発明の実施形態に係るスクロール加工機１を示す。このスクロール加工機１は、例えば、切削加工機であり、工場などの載置面に載置するベッド２を備える。スクロール加工機１は、研削盤など他の機械加工機でもよい。スクロール加工機１は、スクロール加工機１全体を制御する制御部４０を備えている。この制御部４０は、例えば、マイクロコンピュータよりなる。

詳しくは図示しないが、スクロール加工機１は、ベッド２の上方に、複数のワーク３０（以下、適宜ＷＡ１，ＷＡ２，ＷＢ１，ＷＢ２ともいう）を交換するガントリローダを備えている。このガントリローダは、例えば、４本の垂直な支持柱と２本の水平な走行レールとを備え、これら２本の走行レールの上を１本の水平レールが水平移動に設けられている。この水平レールに昇降部材が上下昇降移動可能に設けられている。水平レール及び昇降部材を移動させるアクチュエータは、特に限定されず、例えば、エアシリンダ、電動モータ、油圧シリンダなどで構成されている。このような構成により、昇降部材は、ベッド２上の所定範囲内で移動可能となっている。これら支持柱、走行レール、水平レール、昇降部材及びこれらを駆動させるアクチュエータでローダが構成されている。

昇降部材には、例えば、図１７Ａに示す回転可能なロータリテーブル２５が設けられており、このロータリテーブル２５に３つのハンドチャックＡ，Ｂ，Ｃが設けられている。

図示しないが、ベッド２の側方には、未加工及び加工済のワークを載置するワークストッカが設けられている。ワークストッカは、ワーク３０が搬出入されるコンベア状になっていてもよい。

第１工具５ａ及び第２工具５ｂは、図示しないツールストッカから制御部４０の制御により自動で交換できるようになっていてもよい。

図１Ａにおいて、スクロール加工機１のベッド２上には上下方向に延びるＹ軸コラム６ａが設けられている。このＹ軸コラム６ａに沿って昇降可能、すなわち、上下方向であるＹ軸方向に沿って移動可能にＹ軸テーブル６ｂが装着されている。

Ｙ軸テーブル６ｂは、Ｓ１軸回りに回転可能に第１工具５ａが回転可能に支持されていると共に、Ｓ２軸回りに回転可能に第２工具５ｂが回転可能に支持されている。図３に示すように、Ｓ１軸は、Ｓ１軸モータ４ｅによって、Ｓ２軸は、Ｓ２軸モータ４ｆによって、それぞれ独立して回転されるようになっている。Ｙ軸テーブル６ｂは、Ｙ軸コラム６ａ内に設けられたボールねじ機構（図示せず）、及び図３にのみ示すＹ軸モータ６ｃ（Ｙ軸アクチュエータ）によって昇降駆動されるようになっている。

図１Ａ及び図１７Ａに示すように、ベッド２上には、Ｓ１軸及びＳ２軸と垂直なＸ軸方向に延びるＸ軸レール３ｂが設置され、このＸ軸レール３ｂに沿ってスライド可能にＸ軸テーブル３ａが装着されている。このＸ軸テーブル３ａは、図３にも示すように、Ｘ軸アクチュエータとしてのＸ軸モータ３ｃによってＸ軸方向にスライド駆動されるようになっている。

図１７Ａにも示すように、Ｘ軸テーブル３ａ上にはＳ１軸と平行なＺ１軸方向に延びるレール４ｃが、Ｓ２軸と平行なＺ２軸方向に延びるレール４ｄが、それぞれ設置され、これらのレール４ｃ，４ｄに沿ってスライド可能にＺ１軸テーブル４ａ、Ｚ２軸テーブル４ｂがそれぞれ装着されている。Ｚ１軸テーブル４ａは、図３に示すＺ１軸アクチュエータとしてのＺ１軸モータ４ｇによってＺ１軸方向に、Ｚ２軸テーブル４ｂは、図３に示すＺ２軸アクチュエータとしてのＺ２軸モータ４ｈによってＺ２軸方向に、それぞれ独立してスライド駆動されるようになっている。

Ｚ１軸テーブル４ａは、第１ワークとしてのワークＷＡ１，ＷＢ１を着脱可能に把持する第１ワークチャック９ａを備え、Ｚ２軸テーブル４ｂは、第２ワークとしてのワークＷＡ２，ＷＢ２を着脱可能に把持する第２ワークチャック９ｂを備えている。

第１ワークチャック９ａは、Ｃ１軸モータ９ｃによって第１の主軸であるＣ１軸を中心に回転可能に設けられ、第２ワークチャック９ｂは、Ｃ２軸モータ９ｄによって第２の主軸であるＣ２軸を中心に回転可能に設けられている。

図１７Ａ等では、ワーク３０は、円柱状に簡略化して描いているが、実際には、図２に拡大して示すように、このワーク３０の前面（図２では手前面）には前方にスクロール状壁３２が突設されている。このスクロール状壁３２は、中心部３４及びインボリュート曲線部３５からなっている。中心部３４は、スクロール状壁３２の内壁面と外壁面との境界点をつなぐ所定領域に形成されており、円弧、直線等、インボリュート曲線以外の形状に形成されている。インボリュート曲線部３５は、前記中心部３４をつなぐ外壁面３５Ａ及び内壁面３５Ｂを有し、両壁面３５Ａ，３５Ｂは互いに同一の円を基礎円とするインボリュート曲線状に形成されている。したがって、前記Ｘ軸方向並びにＹ軸方向はともに前記基礎円の半径方向と合致する方向に設定されている。

このスクロール加工機１は、図３に示すような制御部４０を備えている。この制御部４０は、スクロール形状ワークの加工方法によるＮＣプログラムにしたがって前記Ｚ１軸モータ４ｇを作動させることにより、一方のワーク３０（第１ワークＷＢ１）に対する第１工具５ａの位置決めを行うとともに、前記Ｘ軸モータ３ｃ、Ｙ軸モータ６ｃ、及びＣ１軸モータ９ｃの作動制御により前記ワーク３０におけるスクロール状壁３２の壁面加工を実行させる。また、制御部４０は、前記ＮＣプログラムに同期させて前記Ｚ２軸モータ４ｈを作動させることにより、他方のワーク３０（第２ワークＷＢ２）に対する第２工具５ｂの位置決めを行うとともに、前記Ｘ軸モータ３ｃ、Ｙ軸モータ６ｃ、及びＣ２軸モータ９ｄの作動制御により前記ワーク３０におけるスクロール状壁３２の壁面加工を実行させる。制御部４０は、この加工制御に関与する機能として、データ読取り部４２、補間データ演算部４４、及びパルス分配部４６を備えている。

データ読取り部４２は、外部から入力されるＮＣデータ（スクロール状壁３２の加工形状や送り速度等）を読取り、記憶するものである。補間データ演算部４４は、データ読取り部４２で読み取られたデータに基づき、前記スクロール状壁３２を加工するための補間データ（詳細後述）を演算し、出力するものである。パルス分配部４６は、前記補間データからＸ軸、Ｙ軸、Ｃ１軸、Ｃ２軸、Ｚ１軸、Ｚ２軸、Ｓ１軸及びＳ２軸の各軸モータにパルスを分配し、各軸モータに出力するものである。

－スクロール加工機の作動－
（スクロール状壁の加工方法）
次に、この装置により実行されるスクロール状壁３２の加工方法を説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、第１工具５ａ及び第２工具５ｂの中心をインボリュート曲線の基礎円ＢＣの中心に対しＹ軸方向に沿ってそれぞれ負の向き（下方）に基礎円半径ｒｏ分だけ相対的にずらし、このＹ軸位置で第１工具５ａ及び第２工具５ｂをインボリュート曲線部３５の内壁面３５Ｂの径方向外側部に対して図の右側から左側に向かってそれぞれ接触させる。このとき、Ｘ軸及びＣ１軸並びにＸ軸及びＣ２軸の動きにより、スクロール状壁の最外端を加工しながら所定の位置にそれぞれ接触させることも可能である。この状態で、第１工具５ａ及び第２工具５ｂと内壁面３５Ｂとの接触点におけるこの内壁面３５Ｂの法線方向は、Ｘ軸方向とそれぞれ合致している。

次に、この状態から、第１工具５ａのＹ軸方向の相対位置及び第２工具５ｂのＹ軸方向の相対位置はそれぞれ変えることなく（すなわちＹ軸モータ６ｃは作動させることなく）、前記基礎円ＢＣの中心回り（Ｃ１軸及びＣ２軸回り）に図の反時計回り方向にワーク３０をそれぞれ回転させ、この回転に伴う内壁面３５Ｂの半径減少分だけ一方のワーク３０と第１工具５ａ及び他方のワーク３０と第２工具５ｂとをＸ軸方向にそれぞれ相対移動させる。このような動作により、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１工具５ａと内壁面３５Ｂとの接触点における壁面３５Ｂの法線方向をＸ軸方向に保ちながら、また、第２工具５ｂと内壁面３５Ｂとの接触点における壁面３５Ｂの法線方向をＸ軸方向に保ちながら、内壁面３５Ｂがその径方向外側部分から径方向内側部分に向かってそれぞれ加工されることとなる。

このような加工が進むうち、図６及び図７に示すように第１工具５ａ及び第２工具５ｂがそれぞれ前記インボリュート曲線状内壁面３５Ｂから中心部３４にさしかかり、さらに図５（ａ）に示すように中心部３４を加工する領域では、図８～図１１に示すように、前記Ｘ軸方向の相対移動及びＣ１軸回りの回転に加え、Ｙ軸方向にも第１工具５ａと一方のワーク３０とを相対移動させ、両者の接触点における中心部３４壁面の法線方向を常にＸ軸方向に保つようにする。また、前記Ｘ軸方向の相対移動及びＣ２軸回りの回転に加え、Ｙ軸方向にも第２工具５ｂと他方のワーク３０とを相対移動させ、両者の接触点における中心部３４壁面の法線方向を常にＸ軸方向に保つようにする。

このようにして中心部３４の加工を進めると、この中心部３４の終点に達した時点では、図１２に示すように、第１工具５ａ及び第２工具５ｂは基礎円中心に対してＹ軸方向に前記と逆向き（すなわち正の向き）に基礎円半径ｒｏ分だけそれぞれずれた位置に自動的に位置することとなる。この状態から、前記図４（ａ）～（ｃ）に示したと同様に、Ｙ軸方向の相対移動は行わず、ワーク３０をＣ１軸回りに回転させ続けながら、Ｘ軸方向にのみ第１工具５ａとワーク３０とを相対移動させ、かつ、Ｙ軸方向の相対移動は行わず、ワーク３０をＣ２軸回りに回転させ続けながら、Ｘ軸方向にのみ第２工具５ｂとワーク３０とを相対移動させることにより、図１３、図１４、さらには図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、インボリュート曲線部３５の外壁面３５Ａをその径方向内側部分から径方向外側部分に向かって連続加工することができる。

すなわち、この方法は、スクロール状壁３２における加工点にかかわらず、この加工点に対して終始同じ側から第１工具５ａを接触させ、この接触点における壁面の法線方向を常にＸ軸方向に保ちながら一方のワーク３０を回転させることにより、かつ、第２工具５ｂを接触させ、この接触点における壁面の法線方向を常にＸ軸方向に保ちながら他方のワーク３０を回転させることにより、インボリュート曲線状内壁面３５Ｂから中心部３４を経てインボリュート曲線状外壁面３５Ａに至るまで連続加工できるようにしたものである。

詳しくは図示しないが、近年、スクロール形状ワーク３０の小型化のため、従来のインボリュート曲線の代わりに代数螺旋が用いられるようになってきたが、加工原理は、インボリュート曲線と同じで、曲線の加工中に、徐々に変化する基礎円半径に合わせてＹ方向に移動することで、加工することができる。

（全体加工工程）
次に、本実施形態に係るスクロール加工機１の全体の作動について図１５、図１６等を用いて説明する。

まず、図１５に示すように、ステップＳ０１において、動作を開始する。

ステップＳ０２において、図１７Ａに示すようにローダハンドＢ，Ｃは、それぞれ未加工ワークＷＢ１，ＷＢ２を保持する。

次に、ステップＳ０３において、Ｃ１軸でワークＷＡ１が、Ｃ２軸でワークＷＡ２が機械加工を終える。

ステップＳ０４において、図１７Ｂに示すようにローダが機内に侵入する。

ステップＳ０５において、図１７Ｃに示すように、Ｃ１軸チャックの加工済ワークＷＡ１をＡハンドでアンローディングする。

ステップＳ０６において、図１７Ｄに示すように、ローダハンドＡ，Ｂ，Ｃを旋回させる。

ステップＳ０７において、Ｂハンドの未加工ワークＷＢ１をＣ１軸にローディングする。

ステップＳ０８において、図１７Ｅに示すように、Ｘ軸テーブル３ａを動かし、Ｃ１軸とＣ２軸の位置を入れ替える。

ステップＳ０９において、図１７Ｆに示すように、Ｃ２軸チャックの加工済ワークＷＡ２をＢハンドでアンローディングする。

ステップＳ１０において、ローダハンドＡ，Ｂ，Ｃを旋回させる。

ステップＳ１１において、図１７Ｇに示すように、Ｃハンドの未加工ワークＷＢ２をＣ２軸にローディングする。

ステップＳ１２において、ローダが機外に退避する。

ステップＳ１３において、Ｃ１軸のＷＢ１及びＣ２軸のＷＢ２が上述したスクロール状壁の加工方法に従って機械加工を開始する。そして、ローダは、加工済ワークＷＡ１，ＷＡ２を払い出す。

（検査工程）
加工工程とは別に検査工程において適宜加工済ワークＷＡ１，ＷＡ２の加工精度を測定する。

具体的には、まず、ステップＳ２０で制御を開始し、ステップＳ２１において、加工済ワークの寸法測定が行われる。

ステップＳ２２において、渦厚さの測定を行う。つまり、インボリュート曲線状外壁面３５Ａとインボリュート曲線状内壁面３５Ｂとの間の厚さを測定し、その測定結果を制御部が判定する。

渦厚さが規定よりも薄い場合には、工具径の誤差が生じていると考えられるので、ステップＳ２３に進み、制御部４０は、図１Ａに示すように、温調器４１に温度低下の指示を行う。

ステップＳ２４でＹ軸ベースの温度を確認し、目標温度に達成するまで温度低下を行う。

温度低下が達成されると、ステップＳ２５において、Ｙ軸ベースの線膨張係数との関係からＳ１軸とＳ２軸との間の距離が短くなる。これにより、工具径の誤差が吸収されるので、ステップＳ２６に進んで加工工程を再開する。

渦厚さが規定と比べて変化がない場合には、工具径の誤差が生じていないと考えられるので、ステップＳ２６にそのまま進んで加工工程を再開する。

渦厚さが規定よりも厚い場合も、工具径の誤差が生じていると考えられるので、ステップＳ２８に進み、制御部４０は、図１Ｂに示すように、温調器４１に温度上昇の指示を行う。

ステップＳ２９でＹ軸ベースの温度を確認し、目標温度に達成するまで温度上昇を行う。

温度上昇が達成されると、ステップＳ３０において、Ｙ軸ベースの線膨張係数との関係からＳ１軸とＳ２軸との間の距離が長くなる。これにより、工具径の誤差が吸収されるので、ステップＳ２６に進んで加工工程を再開する。

ステップＳ３１で加工が完了すると、ステップＳ３２で再び加工済ワークの少なくとも一部をワーク測定位置へ搬出し、検査工程が繰り返される。

したがって、本実施形態に係るスクロール加工機１によると、スクロール形状ワークの生産量を、精度を保ちながら倍増させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

本発明におけるＸ軸方向とＹ軸方向は、それぞれ互いに直交する方向であって、インボリュート曲線の基礎円の径方向と合致する方向であれば、自由に設定が可能である。

本発明において、第１工具５ａ及び第２工具５ｂの種類は問わず、エンドミル、砥石をはじめとして壁面加工に適した種々の工具が適用可能である。

本発明は、スクロール状壁３２の少なくとも一部における内外壁面がインボリュート形状に代表される渦巻き状に形成されたものに対して広く適用可能であり、それ以外の部分、例えばスクロール最外端３６（図２）等の形状はどのような形状であってもよい。その加工については、本発明による加工方法又は他の加工方法を適宜用いればよい。

前記実施形態では、制御部の一例として、マイクロコンピュータを説明した。ただし、制御部は、スクロール加工機１及び温調器４１を制御するものであれば、物理的にどのように構成してもよい。例えば、制御部は、マイクロコンピュータやプログラマブルロジック制御部（ＰＬＣ）等のように、ソフトウェア（プログラム）を利用するものであってもよい。あるいは、制御部は、ハードウェア（回路部品）を組み合わせて実現してもよい。

前記実施形態では、温調器４１でＹ軸テーブル６ｂを加熱又は冷却することにより、Ｓ１軸とＳ２軸との間の距離を調整するようにしたが、温調器４１をＸ軸テーブル３ａに設けてＣ１軸とＣ２軸との間の距離を調整して工具径の誤差を吸収するようにしてもよい。これは、Ｘ軸テーブル３ａ側にＳ１軸とＳ２軸が設けられている場合について適用されることはもちろんである。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ スクロール加工機
２ ベッド
３ａ Ｘ軸テーブル
３ｂ Ｘ軸レール
３ｃ Ｘ軸モータ（Ｘ軸アクチュエータ）
４ａ Ｚ１軸テーブル
４ｂ Ｚ２軸テーブル
４ｃ レール
４ｄ レール
４ｅ Ｓ１軸モータ
４ｆ Ｓ２軸モータ
４ｇ Ｚ１軸モータ（Ｚ１軸アクチュエータ）
４ｈ Ｚ２軸モータ（Ｚ２軸アクチュエータ）
５ａ 第１工具
５ｂ 第２工具
６ａ Ｙ軸コラム
６ｂ Ｙ軸テーブル
６ｃ Ｙ軸モータ（Ｙ軸アクチュエータ）
９ａ 第１ワークチャック
９ｂ 第２ワークチャック
９ｃ Ｃ１軸モータ
９ｄ Ｃ２軸モータ
２５ ロータリテーブル
３０ スクロール形状ワーク
３２ スクロール状壁
３４ 中心部
３５ インボリュート曲線部
３５Ａ インボリュート曲線状外壁面
３５Ｂ インボリュート曲線状内壁面
３６ スクロール最外端
４０ 制御部
４１ 温調器
４２ データ読取り部
４４ 補間データ演算部
４６ パルス分配部
ＷＡ１，ＷＢ１ 第１ワーク
ＷＡ２，ＷＢ２ 第２ワーク
ＷＡ１，ＷＡ２ 加工済ワーク
ＷＢ１，ＷＢ２ 未加工ワーク

Claims (2)

1. ベッドと、
   前記ベッド上で、Ｘ軸アクチュエータによってＸ軸に沿って移動可能なＸ軸テーブルと、
   前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ１軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ１軸に移動可能なＺ１軸テーブルと、
   前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ２軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ２軸に移動可能なＺ２軸テーブルと、
   前記Ｚ１軸テーブルに設けられ、前記Ｚ１軸に沿って延び、第１ワークがＣ１軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ１軸と、
   前記Ｚ２軸テーブルに設けられ、前記Ｚ２軸に沿って延び、第２ワークがＣ２軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ２軸と、
   前記Ｘ軸テーブルの対向位置に設けられたコラムと、
   前記コラムに設けられ、Ｙ軸アクチュエータによって前記Ｘ軸及び前記Ｚ１軸に垂直なＹ軸に沿って移動可能なＹ軸テーブルと、
   前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ１軸に平行に延び、第１工具が取り付けられる回転可能なＳ１軸と、
   前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ２軸に平行に延び、第２工具が取り付けられる回転可能なＳ２軸と、
   前記Ｙ軸テーブルを加熱又は冷却することにより、前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な温調器と、
   前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータを同期させて前記第１ワークのスクロール加工を行うと共に、前記Ｃ２軸モータを前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータの動きに合わせて同期させながら前記第１ワークと同一になるように前記第２ワークのスクロール加工を行うと共に、前記温調器を制御して前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な制御装置と、を備えている
   ことを特徴とするスクロール加工機。
2. ベッドと、
   前記ベッド上で、Ｘ軸アクチュエータによってＸ軸に沿って移動可能なＸ軸テーブルと、
   前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ１軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ１軸に移動可能なＺ１軸テーブルと、
   前記Ｘ軸テーブル上で、Ｚ２軸アクチュエータによって前記Ｘ軸に垂直なＺ２軸に移動可能なＺ２軸テーブルと、
   前記Ｚ１軸テーブルに設けられ、前記Ｚ１軸に沿って延び、第１ワークがＣ１軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ１軸と、
   前記Ｚ２軸テーブルに設けられ、前記Ｚ２軸に沿って延び、第２ワークがＣ２軸モータによって回転可能に取り付けられるＣ２軸と、
   前記Ｘ軸テーブルの対向位置に設けられたコラムと、
   前記コラムに設けられ、Ｙ軸アクチュエータによって前記Ｘ軸及び前記Ｚ１軸に垂直なＹ軸に沿って移動可能なＹ軸テーブルと、
   前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ１軸に平行に延び、第１工具が取り付けられる回転可能なＳ１軸と、
   前記Ｙ軸テーブルに設けられ、前記Ｃ２軸に平行に延び、第２工具が取り付けられる回転可能なＳ２軸と、
   前記Ｙ軸テーブルを加熱又は冷却することにより、前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整可能な温調器と、を備えたスクロール加工機を準備し、
   前記第１ワーク及び前記第２ワークの渦厚さの誤差を計測し、
   前記渦厚さの誤差を吸収するように、前記温調器の温度を調整して前記Ｓ１軸と前記Ｓ２軸との間の距離を調整し、
   前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータを同期させて前記第１ワークのスクロール加工を行うと共に、前記Ｃ２軸モータを前記Ｘ軸アクチュエータ、前記Ｙ軸アクチュエータ及び前記Ｃ１軸モータの動きに合わせて同期させながら前記第１ワークと同一になるように前記第２ワークのスクロール加工を行う
   ことを特徴とするスクロール状ワークを加工する方法。