特開 2023-53448 面取りツール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023053448

(43)【公開日】2023-04-13

(54)【発明の名称】面取りツール

(51)【国際特許分類】

   B23B 5/16 20060101AFI20230406BHJP

【ＦＩ】

B23B5/16

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021162487

(22)【出願日】2021-10-01

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】595031063

【氏名又は名称】株式会社クロイツ

(74)【代理人】

【識別番号】100112472

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100202223

【弁理士】

【氏名又は名称】軸見 可奈子

(72)【発明者】

【氏名】中田 周一

【テーマコード（参考）】

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C045DA04

3C045EA14

(57)【要約】

【課題】従来より均一な面取り加工を行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】本開示の面取りツール１０Ａは、ワーク９４のうち隣合う周面９６Ａ及び平面９６Ｂに当接する第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａと、周面９６Ａ及び平面９６Ｂの間の角部９６Ｄに宛がわれる切削刃５１とを備えたヘッド部３０を有する。そして、角部９６Ｄに沿ってワーク９４に対して切削刃５１、第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａが相対移動しながら角部９６Ｄを面取り加工する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークのうち隣合う第１面及び第２面に当接した状態で、それら第１面及び第２面の間の角部に沿って前記ワークに対して相対移動する位置決当接部と、
前記位置決当接部と共に前記ワークに対して相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃と、を有する面取りツール。

【請求項2】

前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、
前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する請求項１に記載の面取りツール。

【請求項3】

前記ヘッド部を、前記回転支持軸と交差する任意の方向に移動可能に支持しかつ、前記移動可能な範囲の原点位置に付勢するフローチング機構を有する請求項２に記載の面取りツール。

【請求項4】

支持ベースと、
前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、
前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、
前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項２又は３に記載の面取りツール。

【請求項5】

前記支持ベースは、ＮＣ旋盤のツール保持部に取り付け可能に形成され、
前記位置決当接部は、前記第１面及び前記第２面として、ＮＣ旋盤の主軸に保持されるワークの周面とそれと隣合う平面とに当接する請求項４に記載の面取りツール。

【請求項6】

前記位置決当接部は、前記第１面上を回転しながら相対移動する第１ローラと、前記第２面上を回転しながら相対移動する第２ローラとを有する請求項１から５の何れか一の請求項に記載の面取りツール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ワークの角部を面取り加工する面取りツールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の面取りツールとして、ロボットやＮＣ旋盤等の産業機械に取り付けられて、ワークの角部に沿って相対移動しながらワークの角部を面取り加工するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－３２１１６号公報（図３，図４）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、産業機械に対する面取りツール又はワークの取り付け位置・姿勢のばらつきにより、面取りツールがワークの角部に沿って相対移動している間に、ワークの角部に対する面取りツールの位置・向きがばらついく場合がある。そのような場合、上述した従来の面取りツールでは、面取り加工量がばらつくことが問題になっていた。そこで、本開示では、従来より均一な面取り加工を行うことが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、ワークのうち隣合う第１面及び第２面に当接した状態で、それら第１面及び第２面の間の角部に沿って前記ワークに対して相対移動する位置決当接部と、前記位置決当接部と共に前記ワークに対して相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃と、を有する面取りツールである。

【0006】

請求項２の発明は、前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する請求項１に記載の面取りツールである。

【0007】

請求項３の発明は、前記ヘッド部を、前記回転支持軸と交差する任意の方向に移動可能に支持しかつ、前記移動可能な範囲の原点位置に付勢するフローチング機構を有する請求項２に記載の面取りツールである。

【0008】

請求項４の発明は、支持ベースと、前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項２又は３に記載の面取りツールである。

【0009】

請求項５の発明は、前記支持ベースは、ＮＣ旋盤のツール保持部に取り付け可能に形成され、前記位置決当接部は、前記第１面及び前記第２面として、ＮＣ旋盤の主軸に保持されるワークの周面とそれと隣合う平面とに当接する請求項４に記載の面取りツールである。

【0010】

請求項６の発明は、前記位置決当接部は、前記第１面上を回転しながら相対移動する第１ローラと、前記第２面上を回転しながら相対移動する第２ローラとを有する請求項１から５の何れか一の請求項に記載の面取りツールである。

【発明の効果】

【0011】

請求項１の面取りツールによれば、位置決当接部が、ワークのうち角部の両側の第１面及び第２面に当接することで、切削刃が角部に対して位置決めされた状態で面取り加工が行われる。これにより、本開示の面取りツールでは、面取り加工中にワークの角部に対する位置・向きがばらついても、従来より均一な面取り加工が可能になる。

【0012】

ここで、面取り加工中のワークの角部に対する面取りツールとの位置・向きのばらつきは、産業機械の弾性変形やフローチング機構や産業機械の駆動源であるサーボモータのサーボ剛性等によって吸収してもよいし、請求項２～５の構成のように面取りツール自体に備えた回転支持機構、フローチング機構によって吸収してもよい。

【0013】

また、位置決当接部は、ワークに対して摺接するものでもよいし、請求項６の構成のように、ワークの第１面と第２面の上を回転しながら相対移動する第１ローラと第２ローラとを有したものであってもよい。請求項６の構成によれば、ワークに対して面取りツールがスムーズに相対移動して面取り加工が安定する。

【0014】

請求項４の面取りツールでは、切削刃の相対移動方向に延びる中継部材の先端部と基端部とに回転支持機構とフローチング機構とを備えたことで、ワークと面取りツールとの干渉を回避しながらも、回転支持機構とフローチング機構とをコンパクトに纏めることができる。

【0015】

面取りツールは、例えば、マシニングセンターで使用される複数のツールの１つとして利用してもよいし、産業用ロボットの先端に取り付けてもよいし、或いは、産業用ロボットのワークを保持させ、その産業用ロボットとセットで使用される専用の治具に取り付けてもよい。また、請求項５の構成のように、面取りツールのベース部がＮＣ旋盤のツール保持部に保持される構造としてもよい。そうすれば、ワークをＮＣ旋盤の主軸に保持させてワークを回転させて面取り加工を効率よく行うことができる。

【0016】

＜付記＞
上記請求項１～６の面取りツールは、位置決当接部がワークの第１面と第２面とに当接して切削刃がワークに二次元的に位置決めされる構成であるが、位置決当接部がワークの第１面及び第２面のうち第１面のみの当接する構成にしても、従来よりワークの角部に対する切削刃の位置が安定し、従来より均一な面取りが可能になる。具体的には、下記特徴Ａ１～Ａ４の構成としても従来より均一な面取り加工が可能になる。

【0017】

［特徴Ａ１］
ワークのうち隣合う第１面と第２面との間の角部に沿って相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃を有する面取りツールにおいて、
前記第１面に当接して、前記第１面に対してそれと直交する方向で前記切削刃を位置決めする位置決当接部を備える面取りツール。

【0018】

［特徴Ａ２］
前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、
前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する特徴Ａ１に記載の面取りツール。

【0019】

［特徴Ａ３］
前記ヘッド部を、前記回転支持軸と交差する架空の移動許容面における任意の位置に移動可能に支持しかつ前記移動許容面の原点位置に付勢するフローチング機構を有する特徴Ａ２に記載の面取りツール。

【0020】

［特徴Ａ４］
前記位置決当接部は、前記相対移動に伴って前記第１面を回転しながら相対移動する第１ローラである特徴Ａ１～Ａ３に記載の面取りツール。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本開示の一実施形態に係る面取りツールとワークの斜視図

【図2】面取りツールの正断面図

【図3】ユニバーサルジョイント機構の平断面図

【図4】ユニバーサルジョイント機構の一部を拡大した側断面図

【図5】面取りツールの一部を拡大した正断面図

【図6】面取りツールのヘッド部の前側の斜視図

【図7】面取りツールのヘッド部の後側の斜視図

【図8】ヘッド部本体の側面図

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図１～図８を参照して本開示の一実施形態に係る面取りツール１０Ａについて説明する。図１に示すように、本実施形態の面取りツール１０Ａは、ＮＣ旋盤９０のツール保持部９３に保持されて、主軸９１の回転軸Ｊ１と平行な横方向Ｈ１と、主軸９１の回転軸Ｊ１に対して水平に直交する前後方向Ｈ２とに位置制御される。また、面取りツール１０Ａは、図１に示された第１姿勢と、それとは上下が逆の第２姿勢との任意の姿勢でツール保持部９３に保持されるようになっている。なお、本実施形態のＮＣ旋盤９０では、ツール保持部９３は上下方向に移動しないが、上下方向に移動するものであってもよい。

【0023】

面取り加工の対象となるワーク９４は、円筒部９５の一端から側方の円板状のフランジ９６が張り出した構造をなしている。また、ワーク９４は、円筒部９５を、主軸９１のチャック９２が有する複数の爪９２Ａに三方又は四方から把持されて主軸９１に芯出しされ、回転駆動される。そして、図１に示した第１姿勢の面取りツール１０Ａにより、フランジ９６の表裏の一方の平面９６Ｂと外側の周面９６Ａとの間の角部９６Ｄが面取り加工され、図示しない第２姿勢の面取りツール１０Ａによりフランジ９６の他方の平面９６Ｃと周面９６Ａとの間の角部９６Ｅが面取り加工される。

【0024】

以下、特記しない限り、面取りツール１０Ａが第１姿勢である場合の「上方」、「下方」等を単に「上方」、「下方」等という。また、面取りツール１０Ａのうち主軸９１に近い側を単に「前側」、その反対側を「後側」等とい、面取りツール１０Ａが第１姿勢で、面取りツール１０Ａを前側から見て「左側」、「右側」を単に「左側」，「右側」ということとする。

【0025】

面取りツール１０Ａのうちツール保持部９３に保持されるベース部１１は、第１～第３のベース部品１２，１３，１４を主要部として備える。第１のベース部品１２は、横方向Ｈ１から見るとＬ字形をなし、前後方向Ｈ２に延びる角梁部１２Ａと、その前端から起立する角柱部１２Ｂとを有する。そして、例えば、角梁部１２Ａが、ツール保持部９３の矩形孔９３Ａに前方から挿入され、かつ、セット螺子９３Ｂを側方から突き当てられて抜け止めされている。

【0026】

第２のベース部品１３は、平断面が正方形の直方体部１３Ａの下端部から右側方に突片部１３Ｂが張り出した形状をなし、突片部１３Ｂが角柱部１２Ｂの上面に重ねて固定されている。

【0027】

第３のベース部品１４は、第２のベース部品１３の直方体部１３Ａと同じ平断面形状をなして、その下面に重ねて固定される直方体部１４Ａを有する。また、図２に示すように、直方体部１４Ａの下面からは、扁平な円柱部１４Ｂが突出し、その円柱部１４Ｂの上端部が段付き縮径されて係合溝部１４Ｃになっている。

【0028】

直方体部１３Ａ，１４Ａには、上下に延びる共通の中心軸上を有するバネ収容孔１６とジョイント孔１５と貫通孔２０とが形成されている。

【0029】

ジョイント孔１５は、直方体部１３Ａの下面から下端寄り位置に亘って形成され、図３に示すように、軸方向から見ると正多角形（例えば、正六角形）の各角部を外側に円弧状に僅かに膨出させた形状をなし、正多角形の各辺に相当する平面部１５Ａと各角部の膨出部分に相当する曲面部１５Ｂとを中心軸回りに交互に並べて備える。

【0030】

図２に示すように、バネ収容孔１６は、ジョイント孔１５の上端から直方体部１３Ａの上端寄り位置に亘って形成され、バネ収容孔１６の内径は、ジョイント孔１５の内接円（図示せず）の内径より小さくなっている。

【0031】

貫通孔２０は、第３のベース部品１４を上下に貫通し、上端寄り位置に段差部を備え、それより上側が小径部２０Ａをなし、下側が大径部２０Ｂになっている。また、小径部２０Ａの内径は、ジョイント孔１５の内接円（図示せず）の内径より小さくなっている。

【0032】

また、第３のベース部品１４の上面には、貫通孔２０の開口を包囲するように環状溝１８が形成されている。そして、図４に示すように、ジョイント孔１５の平面部１５Ａが、環状溝１８の上方に位置して、環状溝１８内の空間がジョイント孔１５内の空間に連通している。また、環状溝１８と貫通孔２０との間の環状突部１９における環状溝１８側の上端角部は、Ｃ面取りされてテーパー部１９Ｔになっている。なお、環状突部１９における環状溝１８側の上端角部は、Ｒ面取りされた構造としてもよい。

【0033】

図２に示すように、ジョイント孔１５には、中継部材２１が有する連結盤２２が受容されている。その中継部材２１は、断面円形をなして上下方向に延びる本体部２１Ａと、本体部２１Ａの上端部から側方に張り出す前述の連結盤２２と、本体部２１Ａの下端部から段付き状に縮径されて下方の延長された軸受嵌合部２１Ｂと、さらに、軸受嵌合部２１Ｂの下端部からさらに縮径されて下方に延長された螺子部２１Ｃとを有する。そして、連結盤２２がジョイント孔１５に嵌合されている。

【0034】

連結盤２２は、軸方向から見ると、ジョイント孔１５に対応した正多角形（例えば、正六角形）の各角部を面取りした形状をなし、正多角形の各辺に相当する摺接部２２Ａと各角部の面取部２２Ｂとを中心軸回りに交互に並べて備える。また、図４に示すように、摺接部２２Ａは、外側に円弧状に膨らんだ形状をなしている。より具体的には、摺接部２２Ａは、上下方向の中央より僅かに下寄り位置が連結盤２２の中心軸から最も離れるように外側に円弧状に湾曲している。また、対向配置された摺接部２２Ａは、共通の円筒面に含まれている。さらに、対向する複数対の摺接部２２Ａを含んだ複数の円筒面の中心軸は、１点の傾動中心点Ｐ１（図５）で交差している。なお、複数の面取部２２Ｂの外面は、連結盤２２の中心軸（上下方向）と平行でかつ連結盤２２の周方向で丸みを帯びた円筒面になっているが、平坦面であってもよいし、連結盤２２の中心軸方向で丸みを帯びた円筒面又は、連結盤２２の中心軸方向と周方向の両方向で丸みを帯びた球面になっていてもよい。

【0035】

また、図２に示すように、連結盤２２は、軸長がジョイント孔１５の軸長より短くなっている。そして、図３に示すように、連結盤２２がジョイント孔１５に嵌合されて、連結盤２２の各摺接部２２Ａがジョイント孔１５の各平面部１５Ａに線接触するか、或いは、クリアランスの範囲で線接触可能に隣接し、面取部２２Ｂはジョイント孔１５の曲面部１５Ｂから離間している。これにより、中継部材２１は、図５に示すように前述の傾動中心点Ｐ１を中心にしてベース部１１に対して任意の方向に傾動可能でかつ、中継部材２１の軸芯回りに回転不能に連結されている。即ち、ベース部１１のジョイント孔１５と中継部材２１の連結盤２２とを主要部として、中継部材２１の上端部をベース部１１に連結するユニバーサルジョイント機構１１Ｊが構成されている。以下、中継部材２１の上端部を「基端部」、下端部を「先端部」という。

【0036】

バネ収容孔１６には、圧縮コイルバネ１７（特許請求の範囲の「弾性部材」に相当する）が収容されて連結盤２２とバネ収容孔１６の内部上面との間で圧縮されている。これにより、連結盤２２が第３のベース部品１４の環状突部１９に押しつけられ、中継部材２１は、その中心軸が、ジョイント孔１５、バネ収容孔１６及び貫通孔２０の共通の中心軸と重なる原点姿勢に付勢されている。そして、この圧縮コイルバネ１７とユニバーサルジョイント機構１１Ｊとにより、中継部材２１の先端部に取り付けられる後述のヘッド部３０を、任意の方向に移動可能に支持しかつ原点位置に付勢するフローチング機構１１Ｆが形成されている。

【0037】

図２に示すように、中継部材２１の本体部２１Ａは、ベース部１１の貫通孔２０に遊嵌されかつ貫通孔２０から下方に突出している。また、中継部材２１の軸受嵌合部２１Ｂには、１対のベアリング２３のインナー２３Ａが軸方向に並べて嵌合され、螺子部２１Ｃに螺合したナット２４によって抜け止めされている。そして、１対のベアリング２３のアウター２３Ｂがヘッド部３０に固定されている。

【0038】

ヘッド部３０は、概ね直方体状のヘッド部本体３１と、その上面に重ねて固定される上面蓋４０とを備える。ヘッド部本体３１には、上面に開放する嵌合孔３１Ａが形成されて、上面蓋４０には、嵌合孔３１Ａの同軸上に貫通孔４０Ａが形成されている。そして、中継部材２１の本体部２１Ａが、上面蓋４０の貫通孔４０Ａを遊嵌状態で貫通し、ヘッド部本体３１の嵌合孔３１Ａに１対のベアリング２３のアウター２３Ｂが上下に並べて嵌合され、それらの上にリング状のスペーサ２３Ｓが嵌合されている。そして、嵌合孔３１Ａの下端寄り位置に備えた段差面３１Ｂと上面蓋４０とにアウター２３Ｂとスペーサ２３Ｓとが挟まれて、上述の如く、アウター２３Ｂがヘッド部３０に固定されている。また、これにより、ヘッド部３０が中継部材２１の先端部に回転可能に支持されている。即ち、本実施形態では、１対のベアリング２３を主要部としてヘッド部３０を回転可能に支持する回転支持機構３０Ｓが構成されている。なお、ベアリング２３の代わりに滑り軸受を使用してもよい。

【0039】

上面蓋４０には、上面における貫通孔４０Ａの開口縁から円筒部４１が起立している。そして、ゴム製で漏斗形のカバー４２の下端部が円筒部４１の外側に嵌合されると共に、カバー４２の上部がベース部１１の円柱部１４Ｂの外側に嵌合され、さらに、カバー４２の上端から内側に張り出す環状突部がベース部１１の係合溝部１４Ｃに回転可能に係合している。そして、カバー４２が捻れ変形することで、ヘッド部３０の中継部材２１に対する回転を許容している。なお、カバー４２の上端部又は下端部が円柱部１４Ｂ又は円筒部４１に対して摺動回転することで、ヘッド部３０の中継部材２１に対する回転を許容してもよい。

【0040】

図２に示すように、中継部材２１の先端部には、中心からずれた位置に係合凹部２１Ｋが形成され、ヘッド部本体３１における嵌合孔３１Ａの底部には、係合凹部２１Ｋとの対向位置に、係合凹部２１Ｋより内径が大きな係合凹部３１Ｋが形成されている。そして、係合凹部２１Ｋに圧入されたピン４３が、係合凹部３１Ｋに遊嵌されている。これにより、ピン４３と係合凹部３１Ｋの内面とのクリアランスの範囲で、ヘッド部本体３１が中継部材２１して僅かに回転可能になっている。なお、上述したピン４３をエラストマー製で棒状部材に交換して係合凹部２１Ｋ，３１Ｋの両方に圧入し、その棒状部材により、ヘッド部本体３１の中継部材２１に対する回転可能を許容しながらも原点位置に付勢される構成としてもよい。

【0041】

図６に示すように、ヘッド部本体３１の前面には、下辺部分を段付き状に突出させて下辺突部３２が形成されている。また、ヘッド部本体３１の前面には、下辺部分の右側端部を切除して前面と下面と右側方とに開放する第１凹部３３Ａが形成されると共に、下辺部分の右側端部を切除して前面と下面とに開放する第２凹部３３Ｂが形成されている。さらに、第１凹部３３Ａと第２凹部３３Ｂとの間に残された第１突壁３４Ａを、図示しない貫通孔が横方向Ｈ１に貫通している。そして、その貫通孔を利用して第１コロ３５が第１突壁３４Ａに取り付けられている。

【0042】

第１コロ３５は、支持シャフト３５Ｂの一端部にベアリングが嵌合された構造をなし、そのベアリングのアウターが第１ローラ３５Ａとして使用される。また、支持シャフト３５Ｂのうち第１ローラ３５Ａから側方の延びる部分には、第１ローラ３５Ａ寄り位置に図示しない段差面が形成されて、段差面より先端側が第１ローラ３５Ａ側より外径が小さい雄螺子部になっている。さらに、支持シャフト３５Ｂの一端面には、六角孔３５Ｃ（図７参照）が穿孔されている。

【0043】

そして、第１ローラ３５Ａが第１凹部３３Ａに受容されると共に、支持シャフト３５Ｂの雄螺子部が第１突壁３４Ａの図示しない貫通孔に挿通されて第２凹部３３Ｂ内に配置されたナット３７Ｂに締め付けられている。そして、第１ローラ３５Ａの外周面の略半分が、ヘッド部本体３１の前面３１Ｆ（下辺突部３２を除く）から前方に位置している。

【0044】

ヘッド部本体３１の上面前縁部の右側端部から第２突壁３４Ｂが起立し、その第２突壁３４Ｂとの干渉を回避するために上面蓋４０の右前角部には、切り欠き４０Ｃが形成されている。そして、第２コロ３６が第２突壁３４Ｂに取り付けられている。具体的には、第２コロ３６は、第１コロ３５と同一構造をなして、第２ローラ３６Ａと、支持シャフト３６Ｂと、六角孔３６Ｃと、雄螺子部等を有する。そして、図８に示すように、第２ローラ３６Ａが第２突壁３４Ｂの前側に配置されると共に、雄螺子部が第２突壁３４Ｂの貫通孔３４Ｃに通されて、第２突壁３４Ｂの後側でナット３７Ｂと螺合している。また、図２に示すように、第２ローラ３６Ａは、その外周面に左側方から接する鉛直線Ｌ１が第１ローラ３５Ａの外周面に幅方向の途中位置に重なるように配置されている。

【0045】

図６に示すように、ヘッド部本体３１の前面の左側部における上下方向の途中位置には、ヘッド部本体３１の前面と側面とに開放する横長の凹部５２が形成されている。凹部５２は、第２突壁３４Ｂの壁厚程度の深さをなし、その凹部５２の内側で前方を向く面の右側端部には、前後方向Ｈ２の延びる支持孔５２Ａ（図８参照）の一端が開口している。また、支持孔５２Ａに側方から連通する螺子孔５２Ｂがヘッド部本体３１の右側面に開口している。そして、支持孔５２Ａに切削チップ５０が嵌合されて、螺子孔５２Ｂに螺合した図示しないセット螺子にて抜け止めされかつ回り止めされている。

【0046】

図８に示すように、切削チップ５０は、前後方向Ｈ２に延びかつ途中位置から後側が段付き状に縮径された嵌合部５０Ｋになっている。そして、嵌合部５０Ｋの全体が支持孔５２Ａに嵌合されている。切削チップ５０の前端部は、テーパー部５０Ｔとなってヘッド部本体３１の前面３１Ｆ（下辺突部３２を除く）から前方に突出している。また、テーパー部５０Ｔには、径方向に延びる図示しない段差部が形成され、その段差部の内面とテーパー部５０Ｔのテーパー面との間のエッジ部が切削刃５１（図６参照）になっている。そして、図８に示すように、第２ローラ３６Ａの外周面に左側方から接する鉛直線Ｌ１が、切削刃５１と重なるように配置されている。

【0047】

本実施形態の面取りツール１０Ａの構造に関する説明は、以上である。次に、この面取りツール１０Ａの作用効果について説明する。ＮＣ旋盤９０にて予めティーチングしておいた面取り用プログラムを実行すると、ワーク９４が回転駆動された状態で、例えば、面取りツール１０Ａは、第１ローラ３５Ａの左端部が、ワーク９４の周面９６Ａの右端部に対向する待機位置に配置されてから前進し、第１ローラ３５Ａが周面９６Ａに当接する。そこから面取りツール１０Ａが左に移動し、これにより図６に示すように、第２ローラ３６Ａがワーク９４の平面９６Ｂに当接すると共に、切削刃５１が平面９６Ｂと周面９６Ａとの間の角部９６Ｄに宛がわれる。また、第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａは、それらの周面９６Ａ及び平面９６Ｂ上を回転しながら相対移動し、それら第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａによって切削刃５１が角部９６Ｄに対して位置決めされた状態で角部９６Ｄに沿って相対移動しながら面取り加工を行う。

【0048】

このとき、ワーク９４が主軸９１に対して偏心していたり、傾いていたりして、ワーク９４の回転位置によって面取りツール１０Ａに対する角部９６Ｄの位置が変動していても、フローチング機構１１Ｆ及び回転支持機構３０Ｓにより、面取りツール１０Ａのヘッド部３０が角部９６Ｄの変動に追従して移動・回転し、角部９６Ｄに対する切削刃５１が一定の位置及び向きに保持されて面取り加工が行われる。

【0049】

詳細には、面取りツール１０Ａが有するフローチング機構１１Ｆ及び回転支持機構３０Ｓにより、ヘッド部３０がワーク９４に対して移動及び／又は回転し、第１ローラ３５Ａがワーク９４の周面９６Ａに線当接すると共に、第２ローラ３６Ａがワーク９４の平面９６Ｂに線当接する位置及び向きに位置決めされる。即ち、本実施形態の面取りツール１０Ａでは、ワーク９４の周面９６Ａと平面９６Ｂとに線当接することで、ヘッド部３０が二次元的に位置決めされると共に、ワーク９４に対するヘッド部３０の向きも定められる。そして、この位置決めされた状態が維持されて角部９６Ｄに切削刃５１が宛がわれ、ワーク９４の回転によって切削刃５１が角部９６Ｄが延びる方向に相対移動して角部９６Ｄが面取り加工される。

【0050】

上述したように本実施形態の面取りツール１０Ａによれば、第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａ（特許請求の範囲の「位置決当接部」に相当する）が、ワーク９４のうち角部９６Ｄの両側の周面９６Ａ及び平面９６Ｂ（特許請求の範囲の「第１面及び第２面」に相当する）に当接することで、切削刃５１が角部９６Ｄに対して位置決めされた状態で面取り加工が行われ、従来より均一な面取り加工が可能になる。また、面取りツール１０Ａのうち位置決めのためにワーク９４に当接する第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａは、それらの当接対象面を転動するので、ワーク９４に対してスムーズに面取りツール１０Ａが相対移動して面取り加工が安定する。さらには、本実施形態の面取りツール１０Ａは、ワーク９４の角部９６Ｄに対する切削刃５１の相対移動方向に延びる中継部材２１の一端部と他端部とに回転支持機構３０Ｓとフローチング機構１１Ｆとを備えたことで、ワーク９４と面取りツール１０Ａとの干渉を回避しながらも、回転支持機構３０Ｓとフローチング機構１１Ｆとをコンパクトに纏めることができる。

【0051】

なお、面取りツール１０Ａを、上下を逆してツール保持部９３に付け直し、それ用に予めティーチングしておいた面取り用プログラムを実行すると、ワーク９４のうち前述の周面９６Ａと前述とは反対側の平面９６Ｃとに第１ローラ３５Ａ及び第２ローラ３６Ａとが線当接して切削刃５１がワーク９４に対して位置決めされて周面９６Ａと平面９６Ｃとの間の角部９６Ｅが面取りされる。

【0052】

［他の実施形態］
（１）前記実施形態の面取りツール１０Ａは、ワーク９４の角部９６Ｄと切削刃５１との間の位置・向きの変動を吸収するためにフローチング機構１１Ｆと回転支持機構３０Ｓとの両方を備えていたが、回転支持機構のみ、又は、フローチング機構のみを備えた構成としてもよい。また、面取りツールにフローチング機構及び回転支持機構を備えずに、上述したＮＣ旋盤９０等の産業機械側にフローチング機構又は回転支持機構を備えた構成としてもよいし、産業機械の駆動源であるサーボモータのサーボ剛性によって上述の変動を吸収してもよい。

【0053】

（２）前記実施形態の面取りツール１０Ａにおいて、ヘッド部本体３１に対して切削チップ５０の位置及び向きを任意に変更するための調整機構を備えて、面取り加工の幅を任意に変更することができるようにしてもよい。

【0054】

（３）前記実施形態の面取りツール１０Ａの第１ローラ３５Ａと第２ローラ３６Ａの互いの回転軸の向き及び位置関係を変更するための調整機構を備えて、様々な角度で交差するワークの第１面と第２面とに第１ローラ３５Ａと第２ローラ３５Ｂとを線当接させることができるようにしてもよい。

【0055】

（４）前記実施形態の面取りツール１０Ａに第１ローラ３５Ａのみを備え、第２ローラ３６Ａを排除した構成や、それとは逆に、第１ローラ３５Ａを排除し、第２ローラ３６Ａのみを備えた構成としてよい。この場合、第１ローラ３５Ａのみを備えた構成では、フローチング機構１１Ｆの中継部材２１を前後方向Ｈ２のみに移動可能とし、第２ローラ３６Ａのみを備えた構成では、フローチング機構１１Ｆの中継部材２１を横方向Ｈ１のみに移動可能とすればよい。その場合、回転支持機構３０Ｓを備えても、備えなくてもよい。

【0056】

（５）前記実施形態の面取りツール１０Ａは、特許請求の範囲の「位置決当接部」としてワーク９４上を転動する第１ローラ３５Ａと第２ローラ３６Ａを備えていたが、「位置決当接部」はワーク上を摺動する構造になっていてもよい。なお、「位置決当接部」は、ワークに点当接するものでもよいが、線当接又は面当接するものが好ましい。

【0057】

（６）前記実施形態では、面取りツール１０ＡがＮＣ旋盤９０のツール保持部９３に取り付けられていたが、例えば、面取りツール１０Ａをロボットに取り付ける一方、ワーク９４を治具に固定し、面取りツール１０Ａがワーク９４の回りを旋回するように制御して面取り加工を行ってもよいし、ワーク９４を別のロボットに把持させて面取りツール１０Ａを取り付けられたロボットとワーク９４を把持するロボットとの協調制御によって面取り加工を行ってもよい。

【0058】

なお、本明細書及び図面には、特許請求の範囲に含まれる技術の具体例が開示されているが、特許請求の範囲に記載の技術は、これら具体例に限定されるものではなく、具体例を様々に変形、変更したものも含み、また、具体例から一部を単独で取り出したものも含む。

【符号の説明】

【0059】

１０Ａ 面取りツール
１１Ｆ フローチング機構
１１Ｊ ユニバーサルジョイント機構
１７ 圧縮コイルバネ（弾性部材）
２１ 中継部材
３０ ヘッド部
３０Ｓ 回転支持機構
３５Ａ 第１ローラ
３６Ａ 第２ローラ
５１ 切削刃
９０ ＮＣ旋盤
９１ 主軸
９３ ツール保持部
９４ ワーク
９６Ａ 周面
９６Ｂ．９６Ｃ 平面
９６Ｄ，９６Ｅ 角部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2023-01-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークのうち隣合う第１面及び第２面に当接した状態で、それら第１面及び第２面の間の角部に沿って前記ワークに対して相対移動する位置決当接部と、
前記位置決当接部と共に前記ワークに対して相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃と、
前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、
前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する面取りツール。

【請求項2】

前記ヘッド部を、前記回動支持軸と交差する任意の方向に移動可能に支持しかつ、前記移動可能な範囲の原点位置に付勢するフローチング機構を有する請求項１に記載の面取りツール。

【請求項3】

支持ベースと、
前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、
前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、
前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項１又は２に記載の面取りツール。

【請求項4】

前記支持ベースは、ＮＣ旋盤のツール保持部に取り付け可能に形成され、
前記位置決当接部は、前記第１面及び前記第２面として、ＮＣ旋盤の主軸に保持されるワークの周面とそれと隣合う平面とに当接する請求項３に記載の面取りツール。

【請求項5】

前記位置決当接部は、前記第１面上を回転しながら相対移動する第１ローラと、前記第２面上を回転しながら相対移動する第２ローラとを有する請求項１から４の何れか一の請求項に記載の面取りツール。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

上記課題を解決するためになされた請求項１の発明は、ワークのうち隣合う第１面及び第２面に当接した状態で、それら第１面及び第２面の間の角部に沿って前記ワークに対して相対移動する位置決当接部と、前記位置決当接部と共に前記ワークに対して相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃と、前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する面取りツールである。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

請求項２の発明は、前記ヘッド部を、前記回動支持軸と交差する任意の方向に移動可能に支持しかつ、前記移動可能な範囲の原点位置に付勢するフローチング機構を有する請求項１に記載の面取りツールである。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

請求項３の発明は、支持ベースと、前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項１又は２に記載の面取りツールである。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

請求項４の発明は、前記支持ベースは、ＮＣ旋盤のツール保持部に取り付け可能に形成され、前記位置決当接部は、前記第１面及び前記第２面として、ＮＣ旋盤の主軸に保持されるワークの周面とそれと隣合う平面とに当接する請求項３に記載の面取りツールである。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

請求項５の発明は、前記位置決当接部は、前記第１面上を回転しながら相対移動する第１ローラと、前記第２面上を回転しながら相対移動する第２ローラとを有する請求項１から４の何れか一の請求項に記載の面取りツールである。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

ここで、面取り加工中のワークの角部に対する面取りツールとの位置・向きのばらつきは、回転支持機構によって吸収することができ、さらに、請求項２～４の発明では、フローチング機構によっても吸収することができる。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

また、位置決当接部は、ワークに対して摺接するものでもよいし、請求項５の構成のように、ワークの第１面と第２面の上を回転しながら相対移動する第１ローラと第２ローラとを有したものであってもよい。請求項５の構成によれば、ワークに対して面取りツールがスムーズに相対移動して面取り加工が安定する。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

請求項３の面取りツールでは、切削刃の相対移動方向に延びる中継部材の先端部と基端部とに回転支持機構とフローチング機構とを備えたことで、ワークと面取りツールとの干渉を回避しながらも、回転支持機構とフローチング機構とをコンパクトに纏めることができる。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0015】

面取りツールは、例えば、マシニングセンターで使用される複数のツールの１つとして利用してもよいし、産業用ロボットの先端に取り付けてもよいし、或いは、産業用ロボットのワークを保持させ、その産業用ロボットとセットで使用される専用の治具に取り付けてもよい。また、請求項４の構成のように、面取りツールのベース部がＮＣ旋盤のツール保持部に保持される構造としてもよい。そうすれば、ワークをＮＣ旋盤の主軸に保持させてワークを回転させて面取り加工を効率よく行うことができる。

【手続補正12】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0016】

＜付記＞
上記請求項１～５の面取りツールは、位置決当接部がワークの第１面と第２面とに当接して切削刃がワークに二次元的に位置決めされる構成であるが、位置決当接部がワークの第１面及び第２面のうち第１面のみの当接する構成にしても、従来よりワークの角部に対する切削刃の位置が安定し、従来より均一な面取りが可能になる。具体的には、下記特徴Ａ１～Ａ４の構成としても従来より均一な面取り加工が可能になる。

【手続補正書】

【提出日】2023-03-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークのうち隣合う第１面及び第２面に当接した状態で、それら第１面及び第２面の間の角部に沿って前記ワークに対して相対移動する位置決当接部と、
前記位置決当接部と共に前記ワークに対して相対移動しながら前記角部を面取り加工する切削刃と、
前記位置決当接部と前記切削刃とを有するヘッド部と、
前記相対移動の移動方向に沿った回動支持軸を中心に前記ヘッド部を回転可能に支持する回転支持機構と、を有する面取りツール。

【請求項2】

前記ヘッド部を、前記回動支持軸と交差する任意の方向に移動可能に支持しかつ、前記移動可能な範囲の原点位置に付勢するフローチング機構を有する請求項１に記載の面取りツール。

【請求項3】

支持ベースと、
前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、
前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、
前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項２に記載の面取りツール。

【請求項4】

前記支持ベースは、ＮＣ旋盤のツール保持部に取り付け可能に形成され、
前記位置決当接部は、前記第１面及び前記第２面として、ＮＣ旋盤の主軸に保持されるワークの周面とそれと隣合う平面とに当接する請求項３に記載の面取りツール。

【請求項5】

前記位置決当接部は、前記第１面上を回転しながら相対移動する第１ローラと、前記第２面上を回転しながら相対移動する第２ローラとを有する請求項１から４の何れか一の請求項に記載の面取りツール。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

請求項３の発明は、支持ベースと、前記切削刃の前記相対移動方向に延びて、基端部を前記支持ベースに連結されると共に先端部を前記ヘッド部に連結される中継部材と、を備え、前記フローチング機構は、前記中継部材を前記支持ベースに対して任意の方向に傾動可能に連結するユニバーサルジョイント機構と、前記中継部材を傾動可能な範囲の原点姿勢に付勢する弾性部材とを含み、前記回転支持機構は、前記ヘッド部を前記中継部材に回転可能に連結する軸受けを含む、請求項２に記載の面取りツールである。