JP2022073644A - 加工方法及び加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工部の長さ方向の加工精度を向上させることが可能な加工方法及び加工装置を提供する。【解決手段】加工方法の差分演算工程Ｓ４では、加工対象ワーク１０に対応する基準ワーク５０の被加工部１２と加工対象ワーク１０の被加工部１２との長さの差分Δｄを求める。ピッチ修正工程Ｓ５では、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに応じた加工ピッチとして設定された基準ピッチＰ１を、差分演算工程Ｓ４で求めた差分Δｄに基づいて修正して修正ピッチＰ２を得る。加工工程Ｓ６では、修正ピッチＰ２で加工対象ワーク１０の被加工部１２を加工する。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して、該被加工部の延在方向に所定のピッチで加工を施す加工方法及び加工装置に関する。

特許文献１に記載されるように、樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して加飾ステッチを形成するべく、該被加工部の延在方向に所定のピッチで縫製加工を施す加工方法が知られている。この種の加工方法では、例えば、加工対象ワークに対応する基準ワークを用いたロボットティーチングにより、加工位置の座標群及び加工基準点を予め設定する。加工位置の座標群は、被加工部の縫製針を貫通させる箇所を示す複数のポイントを有する。すなわち、これらのポイント同士の間隔が縫製加工におけるピッチである。

そして、加工対象ワークに加工を施す際には、先ず、加工対象ワークの加工基準点の座標を測定する。次に、測定した加工対象ワークの加工基準点と、設定した加工基準点との位置ずれ量を演算する。次に、設定した加工位置の座標群を、加工対象ワークに対して相対的に平行移動や回転移動させて、上記の演算で求めた位置ずれを補正する。このようにして位置ずれが補正された加工位置の座標群に沿って加工対象ワークに加工を行うことで、被加工部の予め設定された加工位置に加工を施すことが可能になる。

特開２０１７－１３６５９号公報

一般的に、樹脂材料の線膨張係数は他の材料に比べて大きい。このため、樹脂製の加工対象ワークは、温度変化によって伸縮し易い傾向にあり、例えば、環境温度の変化等により、基準ワークに比べて被加工部の延在方向に伸縮することがある。この場合、加工対象ワークの被加工部の長さと、設定した加工位置の座標群の加工方向両端の長さ（加工長さ）との間にずれが生じる。従って、設定した加工位置の座標群を、上記のように平行移動や回転移動させるのみでは、被加工部の長さ方向に対して高精度に加工を施すことが困難になる懸念がある。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、被加工部の長さ方向の加工精度を向上させることが可能な加工方法及び加工装置を提供する。

本発明の一態様は、樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して、該被加工部の延在方向に所定のピッチで加工を施す加工方法であって、前記加工対象ワークに対応する基準ワークの被加工部と前記加工対象ワークの前記被加工部との長さの差分を求める差分演算工程と、前記基準ワークの前記被加工部の長さに応じた加工ピッチとして設定された基準ピッチを、前記差分演算工程で求めた前記差分に基づいて修正して修正ピッチを得るピッチ修正工程と、前記修正ピッチで、前記加工対象ワークの前記被加工部を加工する加工工程と、を有する。

本発明の別の一態様は、樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して、該被加工部の延在方向に所定のピッチで加工を施す加工装置であって、前記加工対象ワークに対応する基準ワークの被加工部と前記加工対象ワークの前記被加工部との長さの差分を求める差分演算部と、前記基準ワークの前記被加工部の長さに応じた加工ピッチとして設定された基準ピッチを、前記差分演算部で求めた前記差分に基づいて修正して修正ピッチを得るピッチ修正部と、
前記修正ピッチで、前記加工対象ワークの前記被加工部を加工する加工機構と、を備える。

本発明では、基準ワークの被加工部の長さに応じて設定した基準ピッチを、基準ワークと加工対象ワークとの被加工部の長さの差分に基づいて修正して修正ピッチを得る。このように基準ピッチを修正することで、被加工部に加工を施す加工長さを、実際の加工対象ワークの被加工部の長さに合わせて調整することができる。すなわち、例えば、修正ピッチを基準ピッチよりも大きくして加工長さを長くすることや、修正ピッチを基準ピッチよりも小さくして加工長さを短くすること等が可能である。このため、温度変化等によって、基準ワークの被加工部の長さに比べ、加工対象ワークの被加工部の長さが伸縮している場合であっても、加工対象ワークに対する被加工部の長さ方向の加工精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る加工方法を実施可能な加工装置の要部概略斜視図である。 図２Ａは、図１の加工装置のレーザ測定部により基準ワークにレーザを照射する様子を説明する説明図であり、図２Ｂは、レーザ測定部により加工対象ワークにレーザを照射する様子を説明する説明図である。 図３Ａは、設定座標群の説明図であり、図３Ｂは、図３Ａの設定座標群と、基準ワーク及び加工対象ワークの被加工部の長さの差分との関係を説明する説明図であり、図３Ｃは、図３Ｂの差分に基づいて設定座標群を修正して得られた修正座標群の説明図である。 加工対象ワークの第１端部から縫製加工を開始して、第１ピッチ非調整エリアの加工予定箇所に縫製針を挿通した様子を説明する説明図である。 縫製加工において、第２ピッチ非調整エリアの加工予定箇所に縫製針を挿通した様子を説明する説明図である。 図１の加工装置により加飾ステッチが形成された加工対象ワークを説明する説明図である。 本実施形態に係る加工方法の一例を説明するフローチャートである。

本発明に係る加工方法及び加工装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図において、同一又は同様の機能及び効果を奏する構成要素に対しては同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する場合がある。

本実施形態に係る加工方法は、図１の樹脂製の加工対象ワーク１０に設けられた所定の長さの被加工部１２に対して、該被加工部１２の延在方向に所定のピッチで加工を施す。この加工方法は、例えば、不図示の自動車の内装部品として使用されるインストルメントパネルを加工対象ワーク１０とし、該加工対象ワーク１０に設けられた被加工部１２に対して縫製加工を施して加飾ステッチ１４（図５、図６）を形成する場合に好適に適用できる。

そこで、以下では、インストルメントパネルである加工対象ワーク１０に縫製加工を施す加工方法を例に挙げて説明する。しかしながら、加工対象ワーク１０の種類や、加工の内容については、特に上記に限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る加工方法は、樹脂製の加工対象ワーク１０に設けられた被加工部１２に対して、不図示のシールや接着剤を所定のピッチで設ける加工等に適用することも可能である。

図２Ｂに示すように、インストルメントパネルである加工対象ワーク１０は、例えば、樹脂製の基材１６の表面に表皮材１８を貼り付けて構成される態様や、樹脂製の基材１６の表面に何も貼り付けずに構成される態様（不図示）等がある。以下では、基材１６及び表皮材１８を備える加工対象ワーク１０を例に挙げて説明する。この加工対象ワーク１０では、基材１６の表面に接着剤等で、該基材１６よりも軟質の樹脂等からなる表皮材１８が接着されている。なお、基材１６と表皮材１８との間には、不図示の中間層が介在していてもよい。

加工対象ワーク１０は、例えば、不図示の車両に搭載された際の車幅方向の長さが、車両に搭載された際の前後方向や上下方向の長さよりも長くなっている。加工対象ワーク１０の長手側の両端部近傍には、上記の車幅方向に対して交差する方向に屈曲する屈曲部２０がそれぞれ設けられている。屈曲部２０は、基材１６を内側とし、表皮材１８を外側として、加工対象ワーク１０を屈曲させた形状である。

なお、以下では、加工対象ワーク１０全体の長手側の一端部及び他端部を、単に加工対象ワーク１０の一端部及び他端部ともいう。また、加工対象ワーク１０の一端部側に設けられた屈曲部２０を第１屈曲部２０ａともいい、他端部側に設けられた屈曲部２０を第２屈曲部２０ｂともいう。さらに、第１屈曲部２０ａと第２屈曲部２０ｂとを特に区別しない場合等には、これらを総称して単に屈曲部２０ともいう。

図４に示すように、加工対象ワーク１０には、その一端部側から他端部側に渡って所定の長さ延在する被加工部１２が設けられている。本実施形態では、被加工部１２は、第１屈曲部２０ａ及び第２屈曲部２０ｂを含むように設定されている。すなわち、被加工部１２の延在方向における一端側の第１端部１２ａと他端側の第２端部１２ｂとの間に第１屈曲部２０ａ及び第２屈曲部２０ｂが配置されている。

図４及び図５に示すように、被加工部１２には、その基材１６及び表皮材１８の積層方向に、縫製針２２を縫製糸２４とともに貫通させる縫製加工が施される。この縫製加工を例えば被加工部１２の第１端部１２ａから第２端部１２ｂに向かって所定のピッチで進行させると、図５及び図６に示すように、被加工部１２の延在方向に沿って加飾ステッチ１４が形成される。縫製加工におけるピッチとは、被加工部１２の縫製針２２が貫通する箇所同士の間隔、換言すると、各ステッチの長さである。

図２Ｂ及び図４に示すように、基材１６の第１屈曲部２０ａ及び第２屈曲部２０ｂのそれぞれには、縫製加工において縫製針２２が貫通する加工予定箇所２６が予め定められていてもよい。本実施形態では、加工予定箇所２６に対して、縫製加工が施される前の段階から複数の穴部が形成されていることとする。しかしながら、加工予定箇所２６に対して穴部は形成されていなくてもよい。例えば、第１屈曲部２０ａ及び第２屈曲部２０ｂの基材１６の屈曲具合が大きい場合等には、加工予定箇所２６に対して穴部が形成されていることが好ましい。

また、本実施形態では、穴部は、基材１６に対して縫製針２２の貫通方向に沿って設けられた貫通孔であることとする。各穴部の貫通方向は、基材１６の厚さ方向に対して傾斜していてもよいし、厚さ方向に沿っていてもよい。しかしながら、加工予定箇所２６は、基材１６を貫通していなくてもよい。すなわち、加工予定箇所２６は、例えば、基材１６の他部位に比して、縫製針２２の貫通方向の厚さが薄くなるように設けられた凹部（不図示）であってもよい。これらの加工予定箇所２６（複数の穴部）は、被加工部１２の延在方向に対して、後述する基準ピッチＰ１に沿って配置されている。

上記の通り、加工対象ワーク１０は、少なくとも基材１６が樹脂材からなるため、温度変化に応じて伸縮し易い傾向にある。特に、加工対象ワーク１０の長手方向では、他の方向よりも長さが長い分、伸縮量が大きくなり易い。

本実施形態に係る加工方法は、例えば、図１及び図６に示す加工装置２８を用いて実施することができる。加工装置２８は、保持部３０と、多間接ロボット３２と、加工機構３４と、レーザ測定部３６と、制御部３８とを備える。

保持部３０は、加工対象ワーク１０を着脱自在に保持する。本実施形態の保持部３０には、当接部４０が設けられている。当接部４０は、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０の一端部側に当接することで、加工対象ワーク１０を保持部３０に対して位置決めする。これによって、被加工部１２の第１端部１２ａ（図２Ｂ）を保持部３０の基準位置に位置決め固定することができる。この際、加工対象ワーク１０の他端部側は、該加工対象ワーク１０の長さ（温度）に応じた位置に配置される。すなわち、被加工部１２の第２端部１２ｂ（図２Ｂ）は、被加工部１２の長さに応じた位置に配置される。なお、当接部４０は、加工対象ワーク１０に対する加工を妨げない箇所に当接する。

多間接ロボット３２は、いわゆる産業用ロボットとして構成され、その先端アームに加工機構３４を支持する。また、多間接ロボット３２は、例えば、制御部３８の指示等に基づいて先端アームを移動させることができる。これにより、先端アームに支持された加工機構３４は、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０に対して、所定の向きや配置で維持されたり、所定の速度で相対移動したりすることが可能になっている。

加工機構３４は、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０の被加工部１２に対して、縫製加工を施して加飾ステッチ１４（図６）を形成可能に構成されている。加工機構３４としては、縫製糸２４（図５）とともに被加工部１２に挿抜される縫製針２２や、縫製針２２を挿抜方向に進退させる縫製用モータ（不図示）等を備える公知の縫製装置を採用することができる。このため、加工機構３４の具体的な構成についての説明は省略する。

レーザ測定部３６は、加工機構３４に取り付けられている。このため、レーザ測定部３６も、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０に対する向きや配置が多間接ロボット３２によって調整可能になっている。図２Ｂに示すように、レーザ測定部３６は、例えば、図１の保持部３０に保持された加工対象ワーク１０に対して、所定の位置からレーザを照射し、その反射光を検出する。この検出結果に基づき、レーザ測定部３６と加工対象ワーク１０との距離Ｌｂ等を求めることができる。ひいては、加工対象ワーク１０の長さ、被加工部１２の長さ、保持部３０に対する加工対象ワーク１０の相対位置（座標）等を求めることができる。

制御部３８は、不図示のＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵは、制御プログラムに従って所定の演算を実行し、加工装置２８に関する種々の処理や制御を行う。本実施形態では、制御部３８は、記憶部４２と、差分演算部４４と、ピッチ修正部４６とを有する。記憶部４２は、加工位置の設定座標群４８（図３Ａ）や、設定加工基準点等を記憶する。

設定座標群４８及び設定加工基準点は、図２Ａの基準ワーク５０を用いたロボットティーチングにより予め設定される。基準ワーク５０は、図２Ｂの加工対象ワーク１０に対応するものであり、加工対象ワーク１０と同様に構成されている。つまり、例えば、基準ワーク５０及び加工対象ワーク１０が同じ温度であり、基準ワーク５０と比較して加工対象ワーク１０に温度変化による伸縮等が生じていない場合には、加工対象ワーク１０と基準ワーク５０とは基本的には同じ寸法である。

図３Ａの設定座標群４８は、縫製加工において縫製針２２（図４及び図５）が貫通する箇所を示す複数のポイント４９を有する。これらの複数のポイント４９は、縫製加工における加工方向（被加工部１２の延在方向）に基準ピッチＰ１で並んで配置されている。つまり、設定座標群４８では、被加工部１２の形状等に合わせて、加飾ステッチ１４が所望の延在方向に形成されるように、ポイント４９同士の位置関係が設定されている。

設定加工基準点は、設定座標群４８と所定の位置関係となるように設定されている。また、基準ワーク５０には、被加工部１２と所定の位置関係となるようにワーク基準点が設けられている。このため、保持部３０に保持された基準ワーク５０のワーク基準点と設定加工基準点との座標を一致させると、該基準ワーク５０の被加工部１２に設定座標群４８を一致させることができる。

図３Ａの設定座標群４８の隣接するポイント４９同士の距離である基準ピッチＰ１は、図４の基準ワーク５０の被加工部１２の長さに応じて設定されている。このため、上記のようにして基準ワーク５０の被加工部１２に設定座標群４８を一致させた際、基準ワーク５０の被加工部１２及び設定座標群４８は、互いの加工開始点及び加工終了点がそれぞれ一致する。すなわち、基準ワーク５０の被加工部１２の第１端部１２ａに、設定座標群４８の並び方向（加工方向）一端のポイント４９ａが一致する。また、基準ワーク５０の被加工部１２の第２端部１２ｂに、設定座標群４８の並び方向他端のポイント４９ｂが一致する。

さらに、基準ワーク５０の屈曲部２０がある位置において、該屈曲部２０の屈曲方向に沿って設定座標群４８の各ポイント４９が並ぶように配置される。屈曲部２０における設定座標群４８のポイント４９は、屈曲部２０に基準ピッチＰ１で設けられた加工予定箇所２６の位置に一致する。

図１の差分演算部４４は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、レーザ測定部３６の測定結果に基づき、基準ワーク５０の被加工部１２と加工対象ワーク１０の被加工部１２との長さの差分Δｄ（以下、単に差分Δｄともいう）を求める。例えば、図２Ａに示すように、当接部４０に一端部を当接させた基準ワーク５０の他端部に対して、レーザ測定部３６により所定の位置から加工対象ワーク１０の長手方向に沿ってレーザを照射する。これにより、基準ワーク５０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌａを求める。図２Ｂに示すように、加工対象ワーク１０に対しても同様にして、加工対象ワーク１０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌｂを求める。これらの距離Ｌａ、Ｌｂの差に基づいて、基準ワーク５０及び加工対象ワーク１０の長さの差、ひいては、基準ワーク５０及び加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さの差分Δｄを求めることができる。

図１のピッチ修正部４６は、差分演算部４４で求めた差分Δｄに基づいて、図３Ａ～図３Ｃ及び図５に示すように、基準ピッチＰ１を修正して修正ピッチＰ２を得る。例えば、図２Ａの基準ワーク５０を用いてロボットティーチングを行ったときよりも、図２Ｂの加工対象ワーク１０に縫製加工を行う際の環境温度が高くなることがある。

この場合、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、加工対象ワーク１０の熱膨張により、基準ワーク５０よりも加工対象ワーク１０の被加工部１２が長くなる。このように、基準ワーク５０よりも加工対象ワーク１０の被加工部１２が長かった場合、修正ピッチＰ２は、基準ピッチＰ１よりも大きくなる。一方、不図示ではあるが、例えば、環境温度の差によって、基準ワーク５０よりも加工対象ワーク１０の被加工部１２が短くなっていた場合、修正ピッチＰ２は、基準ピッチＰ１よりも小さくなる。

本実施形態では、図１のピッチ修正部４６は、図４に示すように、加工対象ワーク１０の被加工部１２をピッチ非調整エリア５２とピッチ調整エリア５４とに区分する。ピッチ非調整エリア５２は、第１ピッチ非調整エリア５２ａと第２ピッチ非調整エリア５２ｂとを有する。第１ピッチ非調整エリア５２ａは、加工対象ワーク１０の第１端部１２ａ側に設けられ、第１屈曲部２０ａを含む。第２ピッチ非調整エリア５２ｂは、加工対象ワーク１０の第２端部１２ｂ側に設けられ、第２屈曲部２０ｂを含む。

ピッチ調整エリア５４は、第１ピッチ非調整エリア５２ａと第２ピッチ非調整エリア５２ｂとの間に設けられる。また、ピッチ調整エリア５４は、第１ピッチ非調整エリア５２ａよりも被加工部１２の延在方向に沿う長さが短い。なお、以下では、ピッチ調整エリア５４及びピッチ非調整エリア５２について、被加工部１２の延在方向に沿う長さを単に長さともいう。本実施形態では、ピッチ調整エリア５４及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂの合計長さよりも、第１ピッチ非調整エリア５２ａの長さが長くなっている。また、ピッチ調整エリア５４と第２ピッチ非調整エリア５２ｂとの境界に第２屈曲部２０ｂの加工予定箇所２６が配置されている。

図１のピッチ修正部４６は、図５の第１ピッチ非調整エリア５２ａ及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂを加工するピッチを基準ピッチＰ１に維持する。また、ピッチ修正部４６は、図３Ａ～図３Ｃに示すように、ピッチ調整エリア５４を加工するピッチを差分演算部４４で求めた差分Δｄに基づいて基準ピッチＰ１から修正し修正ピッチＰ２とする。

これによって、図２Ａの基準ワーク５０の被加工部１２の長さに合わせて設定された図３Ａの設定座標群４８が修正されて、図２Ｂの加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さに応じた図３Ｃの修正座標群５６（図３Ｃ）が得られる。つまり、修正座標群５６において、加工対象ワーク１０のピッチ非調整エリア５２に相当する部分のポイント４９は、基準ピッチＰ１で配置されている。また、修正座標群５６において、加工対象ワーク１０のピッチ調整エリア５４に相当する部分のポイント４９は、修正ピッチＰ２で配置されている。

上記のようにして得られる修正座標群５６を加工対象ワーク１０の被加工部１２に一致させた際、修正座標群５６及び加工対象ワーク１０の被加工部１２の互いの加工開始点及び加工終了点をそれぞれ一致させることができる。また、加工対象ワーク１０の屈曲部２０がある位置において、該屈曲部２０の屈曲方向に沿って修正座標群５６の各ポイント４９が並ぶように配置される。このため、修正座標群５６のポイント４９と、加工対象ワーク１０の屈曲部２０に設けられた加工予定箇所２６の位置とが一致する。

以下、図７を併せて参照しつつ、本実施形態に係る加工方法について、上記のように構成される加工装置２８（図１）を用いて実施される例を説明する。この加工方法では、先ず、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、加工対象ワーク１０に対応する基準ワーク５０を用いて、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに応じた基準ピッチＰ１（図３Ａ）を設定する基準ピッチ設定工程Ｓ１を行う。

基準ピッチ設定工程Ｓ１では、上記の通り、加工装置２８の保持部３０に基準ワーク５０を保持して、ロボットティーチングを行う。これにより、基準ワーク５０の被加工部１２に所望の加飾ステッチ１４が形成されるように、設定座標群４８及び設定加工基準点を設定して記憶部４２に記憶する。設定座標群４８を設定する際、該設定座標群４８のポイント４９の間隔である基準ピッチＰ１を、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに応じて設定する。

次に、基準ワーク５０に対してレーザ照射工程Ｓ２を行う。保持部３０に保持された基準ワーク５０は、一端部側が当接部４０に当接する。このため、基準ワーク５０の被加工部１２の第１端部１２ａは、保持部３０の基準位置に位置決め固定される。この状態では、基準ワーク５０の他端部側は、基準ワーク５０の長さに応じた位置に配置される。この基準ワーク５０の他端部側に対して、図２Ａに示すように、レーザ測定部３６により所定の位置から加工対象ワーク１０の長手方向に沿ってレーザを照射する。これによって、基準ワーク５０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌａを測定することができる。このようにして測定した距離Ｌａ、又は該距離Ｌａに基づいて求められる基準ワーク５０の被加工部１２の長さを記憶部４２に記憶する。

次に、基準ワーク５０に代えて加工対象ワーク１０を保持部３０に保持する保持工程Ｓ３を行う。保持工程Ｓ３では、加工対象ワーク１０の一端部側を当接部４０に当接させることで、加工対象ワーク１０の被加工部１２の第１端部１２ａを保持部３０の基準位置に位置決め固定する。

次に、差分演算工程Ｓ４を行う。差分演算工程Ｓ４では、保持工程Ｓ３で保持部３０に保持された加工対象ワーク１０の他端部側に対して、図２Ｂに示すように、基準ワーク５０に対するレーザ照射工程Ｓ２と同様にしてレーザを照射する。このレーザ照射による反射光から加工対象ワーク１０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌｂを測定する。このようにして測定した距離Ｌｂと、レーザ照射工程Ｓ２で記憶部４２に記憶した基準ワーク５０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌａとの差に基づいて、基準ワーク５０と加工対象ワーク１０との被加工部１２の長さの差分Δｄを求める。

なお、差分演算工程Ｓ４では、上記のようにして測定した加工対象ワーク１０の他端部とレーザ測定部３６との距離Ｌｂに基づいて、加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さを求めてもよい。この場合、求めた加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さと、レーザ照射工程Ｓ２で記憶部４２に記憶した基準ワーク５０の被加工部１２の長さとから、基準ワーク５０と加工対象ワーク１０との被加工部１２の長さの差分Δｄを求めてもよい。

次に、差分演算工程Ｓ４で求めた差分Δｄに基づいて、ピッチ修正部４６により基準ピッチＰ１を修正して修正ピッチＰ２を得るピッチ修正工程Ｓ５を行う。ピッチ修正工程Ｓ５では、ピッチ非調整エリア５２とピッチ調整エリア５４とに区分された被加工部１２のピッチ調整エリア５４を加工するピッチのみを差分Δｄに基づいて基準ピッチＰ１から修正し修正ピッチＰ２とする。これによって、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに合わせて設定された設定座標群４８（図３Ａ）が修正されて、加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さに応じた修正座標群５６（図３Ｃ）が得られる。

次に、ピッチ修正工程Ｓ５で修正したピッチで、加工対象ワーク１０の被加工部１２を加工機構３４により加工する加工工程Ｓ６を行う。加工工程Ｓ６では、例えば、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０の加工基準点に対して、レーザ測定部３６により照射したレーザの反射光に基づき加工基準点の座標を求める。そして、得られた加工基準点の座標と、記憶部４２に記憶した設定加工基準点の座標とを一致させる。これにより、保持部３０に保持された加工対象ワーク１０に対して、その短手方向及び上下方向における修正座標群５６の位置を補正することができる。

このようにして、加工対象ワーク１０の被加工部１２に一致させた修正座標群５６に沿って縫製加工を施す。これによって、加工対象ワーク１０の被加工部１２に対して、その加工開始側の第１端部１２ａから、加工終了側の第２端部１２ｂに向かって加飾ステッチ１４が形成される。この際、加工対象ワーク１０の被加工部１２の第１端部１２ａは、保持部３０の基準位置に位置決め固定されている。このため、図４に示すように、加工対象ワーク１０の被加工部１２の第１端部１２ａから、第１ピッチ非調整エリア５２ａを基準ピッチＰ１で縫製加工することにより、第１屈曲部２０ａに基準ピッチＰ１で設けられた加工予定箇所２６に対して縫製針２２を挿通することができる。なお、本実施形態では、加工対象ワーク１０の被加工部１２の第１端部１２ａに加工予定箇所２６が設けられている。

第１ピッチ非調整エリア５２ａを縫製加工した後は、ピッチ調整エリア５４を修正ピッチＰ２で縫製加工する。これにより、加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さに応じて加飾ステッチ１４を形成する加工長さが調整される。このため、図５に示すように、ピッチ調整エリア５４から第２ピッチ非調整エリア５２ｂに縫製加工が進んだ際、ピッチ調整エリア５４の近傍（本実施形態では、ピッチ調整エリア５４と第２ピッチ非調整エリア５２ｂとの境界）に設けられた加工予定箇所２６に縫製針２２が挿通される。このようにして第２ピッチ非調整エリア５２ｂに対し、その第２端部１２ｂまで縫製加工を施した後、縫製加工を終了する。

以上から、本実施形態に係る加工方法及び加工装置２８では、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに応じて設定した基準ピッチＰ１を、基準ワーク５０と加工対象ワーク１０との被加工部１２の長さの差分Δｄに基づいて修正して修正ピッチＰ２を得る。このように基準ピッチＰ１を修正することで、被加工部１２に加工を施す加工長さを、実際の加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さに合わせて調整することができる。すなわち、例えば、修正ピッチＰ２を基準ピッチＰ１よりも大きくして加工長さを長くすることや、修正ピッチＰ２を基準ピッチＰ１よりも小さくして加工長さを短くすること等が可能である。このため、温度変化等によって、基準ワーク５０の被加工部１２の長さに比べ、加工対象ワーク１０の被加工部１２の長さが伸縮している場合であっても、加工対象ワーク１０に対する被加工部１２の長さ方向の加工精度を向上させることができる。

上記の実施形態に係る加工方法では、加工対象ワーク１０の被加工部１２は、ピッチ非調整エリア５２とピッチ調整エリア５４とに区分され、ピッチ修正工程Ｓ５では、基準ピッチＰ１に対し、ピッチ調整エリア５４のピッチのみを差分Δｄに基づいて修正し、加工工程Ｓ６では、ピッチ非調整エリア５２を基準ピッチＰ１で加工し、ピッチ調整エリア５４を修正ピッチＰ２で加工することとした。

このように、被加工部１２のうちピッチ調整エリア５４を加工するピッチのみを修正ピッチＰ２とすることで、被加工部１２を加工するピッチの全体を修正する場合よりも、１ピッチあたりの修正量を大きくすることができる。すなわち、各ピッチの微細な調整を不要にできる分、被加工部１２の長さ方向に対する加工精度を一層向上させることができる。なお、ピッチ修正工程Ｓ５では、加工対象ワーク１０の被加工部１２の全体をピッチ調整エリア５４とし、該被加工部１２の全体のピッチを基準ピッチＰ１から修正してもよい。つまり、加工工程Ｓ６では、加工対象ワーク１０の被加工部１２の全体を修正ピッチＰ２で加工することとしてもよい。

上記の実施形態に係る加工方法では、差分演算工程Ｓ４の前に、加工対象ワーク１０を保持部３０に保持する保持工程Ｓ３を有し、保持工程Ｓ３では、被加工部１２の延在方向一端側の第１端部１２ａを保持部３０の基準位置に位置決め固定し、被加工部１２の延在方向他端側の第２端部１２ｂを該被加工部１２の長さに応じた位置に配置し、差分演算工程Ｓ４では、保持工程Ｓ３で保持部３０に保持された加工対象ワーク１０の第２端部１２ｂの位置に基づいて差分Δｄを求めることとした。この場合、基準ワーク５０と加工対象ワーク１０との被加工部１２の長さの差分Δｄを簡単な構成で容易に求めることが可能になる。

上記の実施形態に係る加工方法では、ピッチ非調整エリア５２は、第１端部１２ａを含む第１ピッチ非調整エリア５２ａと、第２端部１２ｂを含む第２ピッチ非調整エリア５２ｂとを有し、ピッチ修正工程Ｓ５では、第１ピッチ非調整エリア５２ａと第２ピッチ非調整エリア５２ｂとの間に設けられたピッチ調整エリア５４のピッチを基準ピッチＰ１から修正し、加工工程Ｓ６では、加工対象ワーク１０に対して縫製針２２を貫通させて縫製する縫製加工を、第１端部１２ａから第２端部１２ｂに向かって行い、被加工部１２の第１端部１２ａ側及び第２端部１２ｂ側のそれぞれは、加工工程Ｓ６で縫製針２２が貫通する加工予定箇所２６が基準ピッチＰ１に沿って予め定められていることとした。

このように修正ピッチＰ２でピッチ調整エリア５４を縫製加工することで、被加工部１２の長さ方向に対する加工精度を向上させることができる。また、保持部３０の基準位置に位置決め固定された被加工部１２の第１端部１２ａから、第１ピッチ非調整エリア５２ａを基準ピッチＰ１で縫製加工することで、第１ピッチ非調整エリア５２ａに設けられた加工予定箇所２６に縫製針２２を精度よく挿通することができる。さらに、ピッチ修正工程Ｓ５で修正したピッチでピッチ調整エリア５４を縫製加工した後、第２ピッチ非調整エリア５２ｂを基準ピッチＰ１で縫製加工することで、第１ピッチ非調整エリア５２ａに設けられた加工予定箇所２６にも縫製針２２を精度よく挿通することができる。

すなわち、第１ピッチ非調整エリア５２ａ及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂの各々に基準ピッチＰ１で設けられた加工予定箇所２６に縫製針２２を挿通することができる。このため、例えば、第１ピッチ非調整エリア５２ａ及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂに屈曲部２０が設けられている場合であっても、屈曲部２０の予め定められた加工予定箇所２６に縫製針２２を貫通させることができる。これによって、屈曲部２０に縫製針２２を貫通させて縫製加工を行う際に、縫製針２２に掛かる荷重が大きくなることを抑制できるため、縫製針２２の折れ曲がりや、縫製加工不良等を抑制することが可能になる。

なお、第１ピッチ非調整エリア５２ａ及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂには、屈曲部２０に代えて、又は屈曲部２０とともに厚肉部が設けられていてもよい。厚肉部は、被加工部１２の他部位よりも、縫製針２２の貫通方向の厚さが厚い部分である。また、第１ピッチ非調整エリア５２ａ及び第２ピッチ非調整エリア５２ｂは、屈曲部２０が設けられておらず、平坦であってもよい。

上記の実施形態に係る加工方法では、ピッチ調整エリア５４は、被加工部１２の延在方向に沿う長さが第１ピッチ非調整エリア５２ａよりも短く、第２ピッチ非調整エリア５２ｂの加工予定箇所２６の近傍に配置されていることとした。このように、第１ピッチ非調整エリア５２ａよりもピッチ調整エリア５４を短くすることで、ピッチ修正工程Ｓ５における１ピッチあたりの修正量を効果的に大きくすることができる。ひいては、上記の通り、被加工部１２の長さ方向の加工精度を効果的に向上させることができる。

また、ピッチ調整エリア５４が第２ピッチ非調整エリア５２ｂに設けられた加工予定箇所２６の近傍に配置されることで、該加工予定箇所２６に高精度に縫製針２２を貫通させることが可能になる。これによって、縫製針２２の折れ曲がりや、縫製加工不良等が生じることを一層効果的に抑制することが可能になる。

上記の実施形態に係る加工方法では、差分演算工程Ｓ４は、加工対象ワーク１０にレーザを照射するレーザ測定部３６の測定結果を用いて差分Δｄを求め、レーザ測定部３６は、加工工程Ｓ６で加工対象ワーク１０に加工を施す加工機構３４に取り付けられていることとした。この場合、レーザ測定部３６の測定結果を用いることで、差分Δｄを簡単且つ高精度に求めることが可能になる。また、レーザ測定部３６が加工機構３４に取り付けられていることで、加工工程Ｓ６を行うための加工装置２８が大型化すること等を抑制できる。

上記の実施形態に係る加工方法では、基準ワーク５０及び加工対象ワーク１０は、自動車用のインストルメントパネルであり、加工工程Ｓ６では、加工対象ワーク１０に加飾ステッチ１４を形成することとした。このように、インストルメントパネルである加工対象ワーク１０に対して加飾ステッチ１４を形成することで、自動車の車室内に高級感を醸し出したり、インストルメントパネルの外観意匠性を向上させたりすることが可能になる。

本発明は、上記した実施形態に特に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、設定座標群４８の有するポイント４９の個数（ピッチの個数）を調整することなく、ピッチの大きさのみを調整して修正座標群５６を得ることとした。しかしながら、特にこれには限定されず、設定座標群４８のピッチの大きさとともに、ピッチの個数を調整して修正座標群５６を得てもよい。

１０…加工対象ワーク １２…被加工部
１２ａ…第１端部 １２ｂ…第２端部
１４…加飾ステッチ ２２…縫製針
２６…加工予定箇所 ３０…保持部
３４…加工機構 ３６…レーザ測定部
４８…設定座標群 ５０…基準ワーク
５２…ピッチ非調整エリア ５２ａ…第１ピッチ非調整エリア
５２ｂ…第２ピッチ非調整エリア ５４…ピッチ調整エリア
５６…修正座標群 Δｄ…差分
Ｐ１…基準ピッチ Ｐ２…修正ピッチ

Claims (8)

1. 樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して、該被加工部の延在方向に所定のピッチで加工を施す加工方法であって、
   前記加工対象ワークに対応する基準ワークの被加工部と前記加工対象ワークの前記被加工部との長さの差分を求める差分演算工程と、
   前記基準ワークの前記被加工部の長さに応じた加工ピッチとして設定された基準ピッチを、前記差分演算工程で求めた前記差分に基づいて修正して修正ピッチを得るピッチ修正工程と、
   前記修正ピッチで、前記加工対象ワークの前記被加工部を加工する加工工程と、
   を有する加工方法。
2. 請求項１記載の加工方法において、
   前記加工対象ワークの前記被加工部は、ピッチ非調整エリアとピッチ調整エリアとに区分され、
   前記ピッチ修正工程では、前記基準ピッチに対し、前記ピッチ調整エリアのピッチのみを前記差分に基づいて修正し、
   前記加工工程では、前記ピッチ非調整エリアを前記基準ピッチで加工し、前記ピッチ調整エリアを前記修正ピッチで加工する、加工方法。
3. 請求項２記載の加工方法において、
   前記差分演算工程の前に、前記加工対象ワークを保持部に保持する保持工程を有し、
   前記保持工程では、前記被加工部の延在方向一端側の第１端部を前記保持部の基準位置に位置決め固定し、前記被加工部の延在方向他端側の第２端部を該被加工部の長さに応じた位置に配置し、
   前記差分演算工程では、前記保持工程で前記保持部に保持された前記加工対象ワークの前記第２端部の位置に基づいて前記差分を求める、加工方法。
4. 請求項３記載の加工方法において、
   前記ピッチ非調整エリアは、前記第１端部を含む第１ピッチ非調整エリアと、前記第２端部を含む第２ピッチ非調整エリアとを有し、
   前記ピッチ修正工程では、前記第１ピッチ非調整エリアと前記第２ピッチ非調整エリアとの間に設けられた前記ピッチ調整エリアのピッチを前記基準ピッチから修正し、
   前記加工工程では、前記加工対象ワークに対して縫製針を貫通させて縫製する縫製加工を、前記第１端部から前記第２端部に向かって行い、
   前記被加工部の前記第１端部側及び前記第２端部側のそれぞれは、前記加工工程で前記縫製針が貫通する加工予定箇所が前記基準ピッチに沿って予め定められている、加工方法。
5. 請求項４記載の加工方法において、
   前記ピッチ調整エリアは、前記被加工部の延在方向に沿う長さが前記第１ピッチ非調整エリアよりも短く、前記第２ピッチ非調整エリアの前記加工予定箇所の近傍に配置されている、加工方法。
6. 請求項１～５の何れか１項に記載の加工方法において、
   前記差分演算工程は、前記加工対象ワークにレーザを照射するレーザ測定部の測定結果を用いて前記差分を求め、
   前記レーザ測定部は、前記加工工程で前記加工対象ワークに加工を施す加工機構に取り付けられている、加工方法。
7. 請求項１～６の何れか１項に記載の加工方法において、
   前記基準ワーク及び前記加工対象ワークは、自動車用のインストルメントパネルであり、
   前記加工工程では、前記加工対象ワークに加飾ステッチを形成する、加工方法。
8. 樹脂製の加工対象ワークに設けられた所定の長さの被加工部に対して、該被加工部の延在方向に所定のピッチで加工を施す加工装置であって、
   前記加工対象ワークに対応する基準ワークの被加工部と前記加工対象ワークの前記被加工部との長さの差分を求める差分演算部と、
   前記基準ワークの前記被加工部の長さに応じた加工ピッチとして設定された基準ピッチを、前記差分演算部で求めた前記差分に基づいて修正して修正ピッチを得るピッチ修正部と、
   前記修正ピッチで、前記加工対象ワークの前記被加工部を加工する加工機構と、
   を備える加工装置。

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