JPH048414A - ゴルフボール用原型マスターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高精度なゴルフボールの原型マスターを数値
制御切削加工により製造する方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来、
ゴルフボール用金型の製造には押圧法や精密μ進法が主
に採用されているが、いずれの方法においても精密な原
型マスターが必要である。

この原型マスターは、通常切削が容易な金属、例えば真
ちゅうやアルミニウム製の半球状無垢マスターの半球面
にディンプルの断面形状を持ったカッターでディンプル
を切削加工することにより製造されている。この場合、
この原型マスターのディンプルは、製品のゴルフボール
の飛び性能に大きく影響し、製品において数ミクロンの
ディンプル深さの差が明確な飛び性能の差を生み出すた
め、原型マスターの段階では少なくとも±２μ程度のデ
ィンプル深さの精度が要求される。

このため、従来より原型マスターのディンプル加工は、
深さを正確に出すため、カッターの先端と無垢マスター
の半球面表面とが接する点を基準として合わせた上で一
定量の深さを削り込むという手順が採られている。この
場合、この基準出しは、顕微鏡や拡大鏡等を用いて行な
われるが、この作業はかなりの熟練を要し、このような
固有技術を有する人手にたよらざるを得ない。このため
。

原型マスターの作製は極めてコスト及び期間を要するも
のである。

一方、原型マスターの作製を自動化する試みもある。例
えば、インダクトシンを付加した高精度の数値制御加工
機の機械座標系で工具長及び原型マスターの芯出しを行
なう自動加工は可能である。

しかし、上記芯出しは少なくとも２軸方向に対して行な
う必要があり、このように回転２軸方向の芯出しを±１
μ水準の高精度で行なうことは上記の方法では実際上非
常に困難であり、この芯出し作業に要する時間を考慮す
ると先に述べた手動による表面検知方法の方が遥かに容
易であるといえる。

このため、ゴルフボールの原型マスターの加工は、自動
化が望まれつつも手動による基準出し作業を除くことが
できないでいるのが現状である。

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、無垢マスタ
ーにディンプルを精密に、しかも効率よく自動加工する
ことができるゴルフボール用原型マスターの製造方法を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、数値制御工作機械
のテーブルに固定した半球状無垢マスターの表面を回転
及び進退可能な主軸に取り付けたカッターで切削加工す
ることにより該無垢マスター表面にディンプルを形成す
るにあたり、標準座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸をそれぞ
れ直交軸とし。

Ａ回転、Ｂ回転及びＣ回転のうち少なくとも２つの回転
を数値制御によって上記テーブル又は主軸に与えること
により、主軸をマスターの基底面の中心点に向けた状態
で上記カッターを無垢マスターの外方所定位置に配置し
た後、この状態からカッターを無垢マスターの基底面の
中心点に向けて前進させ、このときのカッター先端と無
垢マスター表面との間隔を表面センシング機構で検知す
ると共に、この間隔が予じめ設定した間隔に達したとき
のカッター先端の位置を基準点とし、該基準点から数値
制御によって更にカッターを所定距離前進させて無垢マ
スター表面を切削加工することにより、該マスター表面
にディンプル、を形成するようにしたことを特徴とする
ゴルフボール用原型マスターの製造方法を提供する。

この場合、数値制御工作機械の種類に限定はなく、例え
ば高精度５軸加工機や高精度たて型マシニングセンタ等
を好適に使用できる。

また、表面センシング機構としては、主軸側のカッター
にタッチセンサーの機能を付与することによりマスター
表面とカッター先端との間隔がゼロになる点を検知した
り、マスター表面とカッター先端との間隔を非接触変位
センサーで連続的にモニターし、上記間隔が所定の値に
なった点を検知したりする機構を好ましく採用すること
ができる。

［作　用コ 本発明のゴルフボール用原型マスターの製造方法によれ
ば、原型マスターにディンプルを精密に、しかも効率よ
く自動加工することができる。

即ち、本発明の製造方法は、数値制御工作機械を用い、
上述した軸制御によってカッターをセットするようにし
たので、カッターを無垢マスター表面外方の所定位置に
正確に配置することができる。また、無垢マスター表面
にディンプルを切削加工するカッターを無垢マスターの
中心へ向けて前進させ、該カッターの先端と無垢マスタ
ー表面との間隔を表面センシング機構により測定し、所
定の間隔になった点、例えば間隔がゼロになった点や所
定距離Ｑになった点を切削加工の基準点としたことによ
り、常に一定の基準点を正確しこ設定することができ、
しかもこの基準点の設定を自動的に行なうことができる
と共に、この基準点力１ら数値制御によってカッター先
端を所定の距離だけ更に前進させて無垢マスター表面を
切削することにより常に一定の深さに切削することがで
き、従って、常に一定の深さのディンプルを確実に形成
することができる。更に、無垢マスターとカッターとの
軸制御を数値制御により自動的に行なうことにより、マ
スターの半球面全面に一定深さのディンプルを確実かつ
自動的に形成することができるものである。

以下、本発明につき実施例を示して更に詳しく説明する
。

［第１実施例］ 第１図は本発明の実施に使用するゴルフボール用原型マ
スター製造装置の一例を示すもので、この装置は本体に
５軸加工機を用いている。

第１図中１は割高しテーブルで、このテーブル１に真ち
ゅうやアルミニウム等からなる半球状の無垢マスター２
がセラミック等の絶縁体からなる固定リングを介して固
定されている。また、このテーブル１は、無垢マスター
２の中心点○を通り、かつマスター２の半球部２ａの基
底面３に直交する直線４をＸ軸にしてＡ回転し得るよう
になっており、このＡ回転は後述する数値制御部８によ
り数値制御し得るようになっている。

また、図中５は主軸５ａが配設されたニーリングユニッ
トで、この主軸５ａの先端にカッター６が取り付けられ
ている。この主軸５ａは、上記中心点Ｏを通る直線７に
沿って進退Ｗし得、かつＹ軸を回転軸としてＢ回転し得
るようになっており。

この主軸５ａの進退、Ｂ回転、切削の始動及び停止は、
数値制御部８が制御するようになっている。

なお、上記Ｂ回転はサーキュラ−テーブルの作動により
行なわれる。

更に、第１図中９はカッター６の先端とマスター２の半
球面１０との接触を検知するタッチセンサーであり、こ
のセンサー９がカッター６の先端とマスター２との接触
を検知すると、数値制御部８に信号を送り、該制御部８
に加工基準点を設定するようになっている。なお、この
タッチセンサー９としては、通電方式（リングセンサー
）、ＡＥセンサー（振動センサー）、静電容量方式（リ
ミットスイッチ）などのセンサーを挙げることができる
。

この装置を用いて無垢マスターにディンプルを形成し、
ゴルフボール用の原型マスターを製造する場合、まずカ
ッター６の先端が無垢マスター２の表面１０と接してい
ない状態からカッター６を中心点Ｏを通る直線７に沿っ
て中心点Ｏに向けて前進させ、カッター６の先端が表面
１０と接した時にタッチセンサー９がその接触を検知し
、数値制御部８に信号を送り、該制御部８に加工基準点
が設定される。続いて、カッター６がこの制御部８に制
御されてこの基準点から予しめ設定した距離だけ更に前
進し、マスター２の表面１０を切削してディンプルを形
成する。そして所定の深さに切削した後、即ちカッター
６が予しめ設定した距離だけ前進した後、制御部８の指
令によりカッター６が後退する。次に、制御部８の指令
によりテーブル１が所定量だけＡ回転すると共に、主軸
５ａがＹ軸を回転軸として所定量だけＢ回転した後固定
され、以下同様の動作が繰り返されてマスター２の表面
全面の所定位置に一定深さのディンプルが多数形成され
る。

従って、この装置によれば、原型マスターにディンプル
を効率よく自動加工することができ、しかも形成された
ディンプルは深さの一定した精密なものである。

実際に切削機本体として高精度５軸加工機を用い、これ
にタッチセンサーとしてリミット形タッチスイッチ（立
方電気製ＮＬ−３）　、コントローラとしてＦＡＮＵＣ
１５Ｍ　（ファナック社製）を組合わせて第１図に示し
た原型マスター製造装置を構成し、この装置を用いて真
ちゅうからなる無垢マスターにディンプルを多数切削形
成した後、各ディンプルの深さのバラツキを光切断測定
機（日商精密光学製）で測定したところ、目標深さに対
して±１μ以内であった（ｎ＝５０）。

［第２実施例コ 第２図は、本発明の実施に用いる装置の他の例を示すも
ので、この装置は本体にたで型マシニングセンタを用い
ている。本装置においては、無垢マスター２が固定され
るテーブル１が、マスター２の半球部２ａの基底面３に
直交する直線４をＺ軸としてＣ回転し得、かつこの直線
４と直交する直線１１をＸ軸にしてＡ回転し得るように
構成されている。また、カッター６は、上記直線４に沿
って進退Ｚするようになっている。

また、第２図中１２及び１３．１３は、カッター６先端
と無垢マスター２の半球面１０との間隔Ｑを連続的に測
定する非接触変位センサーを構成するもので、１２は回
路部、１３．１３は一対のレーザーセンサーである。こ
のレーザーセンサー１３．１３で検知したカッター６先
端と半球面１０との間隔Ωが予じめ設定した所定の間隔
に達したときに回路部１２が数値制御部８に加工基準点
を設定するようになっている。なお、その他の構成は上
記第１図の装置と同様であるので、図面に同一参照符号
を付し、その説明を省略する。

この第２図の装置を用いて無垢マスターにディンプルを
形成し、ゴルフボール用の原型マスターを製造する場合
は、まずカッター６を２軸に沿って中心Ｏに向けて前進
させる。この時、レーザーセンサー１３．１３でカッタ
ー６先端とマスター表面１０との距ＩｔＱを連続的に検
知する。そして。

この間隔Ｑが予じめ設定した所定の間隔に達した時に回
路部１２が加工基準点を数値制御部８に設定する。続い
てカッター６が制御部８に制御されてこの基準点から予
じめ設定した距離だけ更に前進してマスター２の表面を
切削し、ディンプルを形成する。そして、所定深さだけ
切削して、所定深さのディンプルを形成した後、制御部
８に制御されてカッター６が後退する。次に、制御部８
の指令によりテーブル１が所定量Ａ回転及びＣ回転した
後固定され、以下同様の動作が繰返されてマスター２の
表面１０全面の所定位置に一定深さのディンプルが多数
形成される。

従って、本装置によれば原型マスターに一定深さのディ
ンプルを効率よく自動的に形成することができる。また
、この装置によれば、マスターが非導電体であってもよ
く、またマスターとカッターとの接触を検知するもので
はないので、マスターにカッターとの接触跡等をのこす
恐れも生しないものである。

実際に切削機本体としてワーク中心１動の２軸テーブル
を有する高精度縦型マシニングセンタを用い、これに非
接触変位センサー（キーエンス製レーザ測定機ＬＳ３０
００）及びコントローラとしてＦＡＮＵＣ１５Ｍを組み
合わせて第２図に示した原型マスター製造装置を構成し
、この装置を用いて真ちゅうからなる無垢マスターにデ
ィンプルを多数切削形成し、各ディンプルの深さのバラ
ツキを実施例１と同様に測定したところ、目標深さに対
して±２μ以内であった（ｎ＝５０）。

なお１本発明のゴルフボール用原型マスターの製造方法
は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば複数
のカッターを用いることもできる。

また、カッター先端と無垢マスターとの間隔を検知する
センシング機構やカッター及びテーブルの軸制御の方法
及び機構などは適宜変更することができ、例えば複雑な
形状のディンプルを形成する場合には他の種々の動作を
数値制御によってテーブルや主軸に与えることができる
。更に、その他の構成についても本発明の要旨の範囲内
において種々変更して差支えない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のゴルフボール用原型マス
ターの製造方法によれば、原形マスターにディンプルを
精密に、しかも効率よく自動加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の実施番こ用いるゴ
ルフボール用原型マスター製造装置の一例を示す概略図
である。 １・・・テーブル、２・・・無垢マスター、５ａ・・・
主軸、６・・・カッター、８・・・数値制御部、９・・
・タッチセンサー、１２・・・センサー回路部、１３．
１３・・・レーザーセンサー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、数値制御工作機械のテーブルに固定した半球状無垢
   マスターの表面を回転及び進退可能な主軸に取り付けた
   カッターで切削加工することにより該無垢マスター表面
   にディンプルを形成するにあたり、標準座標系のＸ軸、
   Ｙ軸及びＺ軸をそれぞれ直交軸とし、Ａ回転、Ｂ回転及
   びＣ回転のうち少なくとも２つの回転を数値制御によっ
   て上記テーブル又は主軸に与えることにより、主軸をマ
   スターの基底面の中心点に向けた状態で上記カッターを
   無垢マスターの外方所定位置に配置した後、この状態か
   らカッターを無垢マスターの基底面の中心点に向けて前
   進させ、このときのカッター先端と無垢マスター表面と
   の間隔を表面センシング機構で検知すると共に、この間
   隔が予じめ設定した間隔に達したときのカッター先端の
   位置を基準点とし、該基準点から数値制御によって更に
   カッターを所定距離前進させて無垢マスター表面を切削
   加工することにより、該マスター表面にディンプルを形
   成するようにしたことを特徴とするゴルフボール用原型
   マスターの製造方法。 ２、表面センシング機構として無垢マスター表面とカッ
   ター先端との接触を検知するタッチセンサーを用いた請
   求項１記載のゴルフボール用原型マスターの製造方法。 ３、表面センシング機構として無垢マスター表面とカッ
   ター先端との距離を連続的に検知する変位センサーを用
   いた請求項１記載のゴルフボール用原型マスターの製造
   方法。