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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-26
(45)【発行日】2023-05-09
(54)【発明の名称】加工装置
(51)【国際特許分類】
A61C 7/20 20060101AFI20230427BHJP
B21F 1/00 20060101ALI20230427BHJP
B21F 45/00 20060101ALI20230427BHJP
【ＦＩ】
A61C7/20
B21F1/00 A
B21F45/00 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019004911
(22)【出願日】2019-01-16
(65)【公開番号】P2020110466
(43)【公開日】2020-07-27
【審査請求日】2021-10-28
(73)【特許権者】
【識別番号】505356446
【氏名又は名称】有限会社興国産業
(73)【特許権者】
【識別番号】502262654
【氏名又は名称】株式会社丸ヱム製作所
(73)【特許権者】
【識別番号】391016185
【氏名又は名称】株式会社ＪＭ Ｏｒｔｈｏ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100183265
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 剣一
(72)【発明者】
【氏名】玉井 修
(72)【発明者】
【氏名】玉井 哲快
(72)【発明者】
【氏名】田島 直訓
(72)【発明者】
【氏名】山中 茂
(72)【発明者】
【氏名】山崎 裕
(72)【発明者】
【氏名】大川本 広介
【審査官】中尾 麗
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６３－０３０１３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１７４８４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４８１８２２６（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２００２－３０１５３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１９８７１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３１４８９１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｃ ７／２０
Ｂ２１Ｆ １／００
Ｂ２１Ｆ ４５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
矩形又は正多角形の断面形状を有する歯科用の線材を加工する加工装置であって、前記線材を円弧状又は楕円状に湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、円弧状又は楕円状に湾曲させた状態で前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備え、
前記曲げ加工部は、
前記線材の送り出し方向と異なる第１の向きに前記線材を曲げ加工する第１加工部と、
前記第１の向きと異なる第２の向きに前記線材を曲げ加工する第２加工部と、
を有し、
前記回転送り部は、
前記第１加工部による第１曲げ加工において、前記第１加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出し、
前記第２加工部による第２曲げ加工において、前記第２加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出す、加工装置。
【請求項2】
矩形又は正多角形の断面形状を有する歯科用の線材を加工する加工装置であって、
前記線材を円弧状又は楕円状に湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、円弧状又は楕円状に湾曲させた状態で前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備え、
前記曲げ加工部は、
前記線材の送り出し方向と異なる第１の向きに前記線材を曲げ加工する第１加工部と、
前記第１の向きと異なる第２の向きに前記線材を曲げ加工する第２加工部と、
を有し、
前記曲げ加工部において、前記第１加工部による第１曲げ加工と前記第２加工部による第２曲げ加工とを切り替えるとき、
前記回転送り部は、前記線材を前進又は後退させることによって、前記線材の曲げ加工の向きが切り替わる部分で、前記第１曲げ加工と前記第２曲げ加工とを重複させる、加工装置。
【請求項3】
前記第１加工部は、前記第１の向きに突出する第１凸部を有する第１ベースと、
前記第１ベースの前記第１凸部に係合する第１凹部を有する第１ヘッドと、
を有し、
前記第１ベースの前記第１凸部と前記第１ヘッドの前記第１凹部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第１の向きに曲げ加工し、
前記第２加工部は、
前記第２の向きに窪んだ第２凹部を有する第２ベースと、
前記第２ベースの前記第２凹部に係合する第２凸部を有する第２ヘッドと、
を有し、
前記第２ベースの前記第２凹部と前記第２ヘッドの前記第２凸部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第２の向きに曲げ加工する、
請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項4】
前記第１凸部及び前記第２凸部は、円弧状に突出した形状を有し、前記第１凹部及び前記第２凹部は、円弧状に窪んだ形状を有する、
請求項３に記載の加工装置。
【請求項5】
前記線材は、円弧状に湾曲して成形されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
歯の矯正治療に用いられる歯科用の矯正器具として、歯科矯正用ワイヤーが用いられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【0003】
歯科医師らは、非特許文献１のような歯科用の線材を手作業で加工することによって、歯列矯正のための歯科用矯正器具を作製している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【文献】長谷川信 著「ＧＵＭＭＥＴＡＬワイヤーによる歯の一括移動－その概念と臨床－」 東京臨床出版、２０１２年１１月２０日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、歯科用の線材を容易に加工することができる加工装置が求められている。
【0006】
したがって、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、歯科用の線材を容易に加工することができる加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る加工装置は、
歯科用の線材を加工する加工装置であって、
前記線材を湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備える。
歯科用の線材を加工する加工装置であって、
前記線材を湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る加工装置によれば、歯科用の線材を容易に加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
（本開示の基礎となった知見）
歯列矯正を行うための方法として、歯科用の線材を用いた方法が知られている。歯科用の線材を用いた歯列矯正においては、歯科医師が歯科用の線材を手作業で３次元的に加工することによって、患者に応じた歯科用矯正ワイヤーを作製している。
歯列矯正を行うための方法として、歯科用の線材を用いた方法が知られている。歯科用の線材を用いた歯列矯正においては、歯科医師が歯科用の線材を手作業で３次元的に加工することによって、患者に応じた歯科用矯正ワイヤーを作製している。
【0011】
歯科用矯正ワイヤーを用いた歯列矯正においては、ワイヤーの復元力を利用して歯列を矯正している。このため、歯科用矯正ワイヤーに加工される歯科用の線材の素材としては、例えば、β型Ｔｉ合金などの高い降伏応力と低い弾性係数をもつ復元力の大きい素材が挙げられる。
【0012】
しかしながら、高い降伏応力と低い弾性係数をもつ復元力の大きい高硬度の素材から成る歯科用の線材を手作業で３次元的に加工することは難しく、歯科医師にとって、多大な時間および労力を費やして歯科用の線材を加工することを余儀なくされている。
【0013】
また、手作業による加工では、加工にムラができてしまう場合があり、線材を滑らかな曲線に加工することが難しい。
【0014】
本発明者らは、鋭意研究したところ、歯科用の線材を湾曲させながら送り出し、湾曲させた線材を送り出し方向と異なる方向に曲げ加工することによって、歯科用の線材の３次元的な加工を容易に行うことができることを見出し、以下の発明に至った。
【0015】
本発明の第１態様の加工装置は、
歯科用の線材を加工する加工装置であって、
前記線材を湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備える。
歯科用の線材を加工する加工装置であって、
前記線材を湾曲させながら送り出す回転送り部と、
前記回転送り部によって送られてきた前記線材を、前記線材の送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部と、
を備える。
【0016】
本発明の第２態様の加工装置においては、
前記曲げ加工部は、
前記線材の送り出し方向と異なる第１の向きに前記線材を曲げ加工する第１加工部と、
前記第１の向きと異なる第２の向きに前記線材を曲げ加工する第２加工部と、
を有していてもよい。
前記曲げ加工部は、
前記線材の送り出し方向と異なる第１の向きに前記線材を曲げ加工する第１加工部と、
前記第１の向きと異なる第２の向きに前記線材を曲げ加工する第２加工部と、
を有していてもよい。
【0017】
本発明の第３態様の加工装置においては、前記第１加工部は、
前記第１の向きに突出する第１凸部を有する第１ベースと、
前記第１ベースの前記第１凸部に係合する第１凹部を有する第１ヘッドと、
を有し、
前記第１ベースの前記第１凸部と前記第１ヘッドの前記第１凹部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第１の向きに曲げ加工し、
前記第２加工部は、
前記第２の向きに窪んだ第２凹部を有する第２ベースと、
前記第２ベースの前記第２凹部に係合する第２凸部を有する第２ヘッドと、
を有し、
前記第２ベースの前記第２凹部と前記第２ヘッドの前記第２凸部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第２の向きに曲げ加工してもよい。
前記第１の向きに突出する第１凸部を有する第１ベースと、
前記第１ベースの前記第１凸部に係合する第１凹部を有する第１ヘッドと、
を有し、
前記第１ベースの前記第１凸部と前記第１ヘッドの前記第１凹部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第１の向きに曲げ加工し、
前記第２加工部は、
前記第２の向きに窪んだ第２凹部を有する第２ベースと、
前記第２ベースの前記第２凹部に係合する第２凸部を有する第２ヘッドと、
を有し、
前記第２ベースの前記第２凹部と前記第２ヘッドの前記第２凸部との間に前記線材を挟むことによって、前記線材を前記第２の向きに曲げ加工してもよい。
【0018】
本発明の第４態様の加工装置においては、前記回転送り部は、
前記第１加工部による第１曲げ加工において、前記第１加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出し、
前記第２加工部による第２曲げ加工において、前記第２加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出してもよい。
前記第１加工部による第１曲げ加工において、前記第１加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出し、
前記第２加工部による第２曲げ加工において、前記第２加工部の幅の０．１倍以上１．５倍以下のピッチで前記線材を送り出してもよい。
【0019】
本発明の第５態様の加工装置においては、前記曲げ加工部において、前記第１加工部による第１曲げ加工と前記第２加工部による第２曲げ加工とを切り替えるとき、
前記回転送り部は、前記線材を前進又は後退させることによって、前記線材の曲げ加工の向きが切り替わる部分で、前記第１曲げ加工と前記第２曲げ加工とを重複させてもよい。
前記回転送り部は、前記線材を前進又は後退させることによって、前記線材の曲げ加工の向きが切り替わる部分で、前記第１曲げ加工と前記第２曲げ加工とを重複させてもよい。
【0020】
本発明の第６態様の加工装置においては、前記線材は、長手方向を有する断面形状を有していてもよい。
【0021】
本発明の第７態様の加工装置においては、前記線材は、円弧状に湾曲して成形されていてもよい。
【0022】
以下、本開示の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
【0023】
（実施の形態１）
［全体構成］
本発明の実施の形態１に係る加工装置の一例について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の概略斜視図である。図２～４は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の一部を拡大した概略部分斜視図である。図中のＸ，Ｙ，Ｚ方向は、それぞれ、加工装置１の幅方向、奥行き方向、高さ方向を示す。図１～４に示すように、加工装置１は、線材２を曲げ加工することによって、線材２を３次元的に加工する装置である。
［全体構成］
本発明の実施の形態１に係る加工装置の一例について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の概略斜視図である。図２～４は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の一部を拡大した概略部分斜視図である。図中のＸ，Ｙ，Ｚ方向は、それぞれ、加工装置１の幅方向、奥行き方向、高さ方向を示す。図１～４に示すように、加工装置１は、線材２を曲げ加工することによって、線材２を３次元的に加工する装置である。
【0024】
線材２を３次元的に加工するとは、線材２をＸ，Ｙ，Ｚ方向に湾曲させた形状に加工することを意味する。例えば、３次元加工においては、線材２をＸ―Ｙ平面で湾曲させつつ、Ｚ方向に曲げ加工する。
【0025】
実施の形態１では、加工装置１は、回転送り部１０、曲げ加工部２０、線材保管部３０、検出部４０、切断部５０、受け部６０、駆動部７０及び表示部８０を備える。なお、これらの要素は、制御部によって制御される。以下、これらの要素について説明する。
【0026】
＜回転送り部＞
回転送り部１０は、線材２を湾曲させながら送り出す。具体的には、回転送り部１０は、線材２を円弧状に湾曲させながら送り出す。図３に示すように、回転送り部１０は、回転中心軸部１１、フランジ部１２、ガイド部１３及びクランプヘッド１４を有する。回転送り部１０は、回転中心軸部１１を回転中心として回転しながら、線材２を円弧状に湾曲させて送り出している。このため、線材２の送り出し方向は回転送り部１０の回転方向Ｄ１となる。
回転送り部１０は、線材２を湾曲させながら送り出す。具体的には、回転送り部１０は、線材２を円弧状に湾曲させながら送り出す。図３に示すように、回転送り部１０は、回転中心軸部１１、フランジ部１２、ガイド部１３及びクランプヘッド１４を有する。回転送り部１０は、回転中心軸部１１を回転中心として回転しながら、線材２を円弧状に湾曲させて送り出している。このため、線材２の送り出し方向は回転送り部１０の回転方向Ｄ１となる。
【0027】
回転中心軸部１１は、フランジ部１２の中心を貫通して配置される。回転中心軸部１１は、例えば、円柱状の部材である。回転中心軸部１１は、例えば、モータに接続されており、モータによって回転することができる。また、回転中心軸部１１は、フランジ部１２の内部を上下方向に摺動可能に構成されている。
【0028】
フランジ部１２は、回転中心軸部１１と接続される。フランジ部１２は、例えば、円板状の部材である。フランジ部１２は、回転中心軸部１１の回転によって、回転方向Ｄ１に回転する。
【0029】
ガイド部１３は、フランジ部１２の外周の一部に設けられている。ガイド部１３は、線材２を曲げ加工部２０へ案内するための溝が設けられている。ガイド部１３の端部には、クランプヘッド１４によって押圧されるクランプベース１３ａが設けられている。ガイド部１３は、フランジ部１２の回転によって、回転方向Ｄ１へ移動する。
【0030】
クランプヘッド１４は、回転中心軸部１１に接続されており、ガイド部１３のクランプベース１３ａに押圧される部材である。クランプヘッド１４は、例えば、逆Ｌ字状に形成されている。クランプヘッド１４は、回転中心軸部１１の上下方向への移動によって、上下方向に移動する。具体的には、回転中心軸部１１が下方向に移動すると、クランプヘッド１４が下方向へ移動し、ガイド部１３のクランプベース１３ａに押圧される。回転中心軸部１１が上方向に移動すると、クランプヘッド１４が上方向へ移動し、ガイド部１３のクランプベース１３ａから離れる。なお、本明細書では、クランプヘッド１４とクランプベース１３ａとを、クランプ部１５と称する場合がある。
【0031】
回転送り部１０の動作について詳述する。回転送り部１０においては、線材２がガイド部１３に供給されると、回転中心軸部１１が下方向に移動し、クランプヘッド１４を下方向に移動させる。これにより、クランプヘッド１４をガイド部１３のクランプベース１３ａに押圧し、クランプヘッド１４及びクランプベース１３ａ（クランプ部１５）によって線材２を保持する。具体的には、クランプヘッド１４とクランプベース１３ａとによって、線材２を挟持する。次に、回転中心軸部１１が回転することによって、フランジ部１２が回転する。これにより、フランジ部１２の外周に設けられたガイド部１３が回転方向Ｄ１に移動する。このとき、クランプ部１５で線材２が保持されているため、ガイド部１３の移動により、線材２が回転方向Ｄ１へ向かって円弧状に湾曲されながら送り出される。これにより、線材２が曲げ加工部２０に送られる。
【0032】
このように、回転送り部１０は、線材２を直線状に送り出すのではなく、線材２を円弧状に湾曲させながら送り出している。実施の形態１では、回転送り部１０は、所定のピッチで線材２を曲げ加工部２０に送り出し、線材２が所定のピッチで送られる毎に曲げ加工部２０で曲げ加工が行われている。
【0033】
＜曲げ加工部＞
曲げ加工部２０は、回転送り部１０によって送られてきた線材２を、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）とは異なる方向に曲げ加工する。図４に示すように、曲げ加工部２０は、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）と異なる第１の向きＤ１１に線材２を曲げ加工する第１加工部２１と、第１の向きＤ１１と異なる第２の向きＤ１２に線材２を曲げ加工する第２加工部２２と、を有する。実施の形態１では、第１の向きＤ１１及び第２の向き１２は、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）に対して交差する方向である。例えば、第１の向きＤ１１は上方向であり、第２の向きは下方向である。また、第２加工部２２は、第１加工部２１の後段に配置されている。
曲げ加工部２０は、回転送り部１０によって送られてきた線材２を、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）とは異なる方向に曲げ加工する。図４に示すように、曲げ加工部２０は、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）と異なる第１の向きＤ１１に線材２を曲げ加工する第１加工部２１と、第１の向きＤ１１と異なる第２の向きＤ１２に線材２を曲げ加工する第２加工部２２と、を有する。実施の形態１では、第１の向きＤ１１及び第２の向き１２は、線材２の送り出し方向（回転方向Ｄ１）に対して交差する方向である。例えば、第１の向きＤ１１は上方向であり、第２の向きは下方向である。また、第２加工部２２は、第１加工部２１の後段に配置されている。
【0034】
図５は、曲げ加工部２０の一例の概略構成を示す模式図である。図５に示すように、第１加工部２１は、第１の向きＤ１１に突出する第１凸部２３ａを有する第１ベース２３と、第１ベース２３の第１凸部２３ａに係合する第１凹部２４ａを有する第１ヘッド２４と、を有する。実施の形態１では、第１ベース２３の第１凸部２３ａは、第１の向きＤ１１にラウンド状に突出して形成されている。具体的には、第１凸部２３ａを正面方向から見たとき、第１凸部２３ａは円弧状に突出して形成されている。正面方向とは、回転送り部１０の回転中心軸部１１から曲げ加工部２０に向かう方向である。第１ヘッド２４の第１凹部２４ａは、第１凸部２３ａの形状に対応して形成されている。即ち、第１凹部２４ａは、第１の向きＤ１１にラウンド状に窪んで形成されている。具体的には、第１凹部２４ａを正面方向から見たとき、第１凹部２４ａは円弧状に窪んで形成されている。
【0035】
第１加工部２１は、第１ベース２３の第１凸部２３ａと第１ヘッド２４の第１凹部２４ａとの間に線材２を挟むことによって、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工している。実施の形態１では、第１ベース２３を固定し、第１ヘッド２４を上下方向Ｄ２に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧している。これにより、第１加工部２１は、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工している。
【0036】
第２加工部２２は、第２の向きＤ１２に窪んだ第２凹部２５ａを有する第２ベース２５と、第２ベース２５の第２凹部２５ａに係合する第２凸部２６ａを有する第２ヘッド２６と、を有する。実施の形態１では、第２ベース２５の第２凹部２５ａは、第２の向きＤ１２にラウンド状に窪んで形成されている。具体的には、第２凹部２５ａを正面方向から見たとき、第２凹部２５ａは円弧状に窪んで形成されている。第２ヘッド２６の第２凸部２６ａは、第２凹部２５ａの形状に対応して形成されている。即ち、第２凸部２６ａは、第２の向きＤ１２にラウンド状に突出して形成されている。具体的には、第２凸部２６ａを正面方向から見たとき、第２凸部２６ａは円弧状に突出して形成されている。
【0037】
第２加工部２２は、第２ベース２５の第２凹部２５ａと第２ヘッド２６の第２凸部２６ａとの間に線材２を挟むことによって、線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工している。実施の形態１では、第２ベース２５を固定し、第２ヘッド２６を上下方向Ｄ２に移動させることによって、第２ヘッド２６を第２ベース２５に押圧している。これにより、第２加工部２２は、線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工している。
【0038】
実施の形態１では、第１加工部２１及び第２加工部２２は、曲げ加工を行う際に押圧力を調整する機構を有している。例えば、ばねとねじを備える調整機構によって押圧力を調整してもよい。また、第１加工部２１及び第２加工部２２は、曲げ角度を調整する機構を有していてもよい。
【0039】
＜線材保管部＞
図１及び図２に示すように、線材保管部３０は、線材２を保管する。線材保管部３０は、例えば、円柱状の部材で形成されている。線材保管部３０は、線材２をラウンド状にして保管している。具体的には、線材２は、線材保管部３０に巻かれて保管されている。線材保管部３０に保管された線材２は、検出部４０を通過して回転送り部１０に供給される。
図１及び図２に示すように、線材保管部３０は、線材２を保管する。線材保管部３０は、例えば、円柱状の部材で形成されている。線材保管部３０は、線材２をラウンド状にして保管している。具体的には、線材２は、線材保管部３０に巻かれて保管されている。線材保管部３０に保管された線材２は、検出部４０を通過して回転送り部１０に供給される。
【0040】
＜検出部＞
図１～３に示すように、検出部４０は、回転送り部１０と線材保管部３０との間に配置され、線材２の有無を検出する。実施の形態１では、線材２の有無を検出することによって、加工装置１の動作を制御する。このため、検出部４０で検出された線材２の有無の情報は、制御部に送信される。
図１～３に示すように、検出部４０は、回転送り部１０と線材保管部３０との間に配置され、線材２の有無を検出する。実施の形態１では、線材２の有無を検出することによって、加工装置１の動作を制御する。このため、検出部４０で検出された線材２の有無の情報は、制御部に送信される。
【0041】
＜切断部＞
図１～４に示すように、切断部５０は、曲げ加工部２０の後段に配置され、線材２を切断する。切断部５０は、例えば、カッターで線材２を切断する。
図１～４に示すように、切断部５０は、曲げ加工部２０の後段に配置され、線材２を切断する。切断部５０は、例えば、カッターで線材２を切断する。
【0042】
＜受け部＞
図１及び図２に示すように、受け部６０は、切断部５０の後段に配置され、切断部５０によって切断された線材２を受ける。受け部６０は、例えば、円筒状の部材で構成されている。受け部６０は、線材２を受けるときに切断部５０の近傍まで移動し、それ以外のときは切断部５０から離れて待避することができる。
図１及び図２に示すように、受け部６０は、切断部５０の後段に配置され、切断部５０によって切断された線材２を受ける。受け部６０は、例えば、円筒状の部材で構成されている。受け部６０は、線材２を受けるときに切断部５０の近傍まで移動し、それ以外のときは切断部５０から離れて待避することができる。
【0043】
＜駆動部＞
図１に示すように、駆動部７０は、回転送り部１０、曲げ加工部２０、切断部５０及び受け部６０を駆動する機構を有する。駆動部７０は、例えば、回転送り部１０を回転させるモータ、曲げ加工部２０の第１加工部２１及び第２加工部２２を駆動するカム機構などを含む。
図１に示すように、駆動部７０は、回転送り部１０、曲げ加工部２０、切断部５０及び受け部６０を駆動する機構を有する。駆動部７０は、例えば、回転送り部１０を回転させるモータ、曲げ加工部２０の第１加工部２１及び第２加工部２２を駆動するカム機構などを含む。
【0044】
＜表示部＞
図１に示すように、表示部８０は、加工装置１の情報を出力する。加工装置１の情報とは、例えば、回転送り部１０の送り出し速度、送り出しピッチ、及び曲げ加工部２０の曲げ角度などの情報である。実施の形態１では、表示部８０は、例えば、タッチパネルディスプレイで構成されている。表示部８０は、ユーザにより入力された入力情報を受信し、受信した入力情報を制御部に送信する。
図１に示すように、表示部８０は、加工装置１の情報を出力する。加工装置１の情報とは、例えば、回転送り部１０の送り出し速度、送り出しピッチ、及び曲げ加工部２０の曲げ角度などの情報である。実施の形態１では、表示部８０は、例えば、タッチパネルディスプレイで構成されている。表示部８０は、ユーザにより入力された入力情報を受信し、受信した入力情報を制御部に送信する。
【0045】
[動作]
加工装置１の動作の一例、即ち加工方法の一例について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の主要な構成を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る加工方法の一例のフローチャートである。なお、図６に示す構成の例では、説明を簡略化するため、駆動部７０及び表示部８０の図示を省略している。
加工装置１の動作の一例、即ち加工方法の一例について説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る加工装置１の一例の主要な構成を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る加工方法の一例のフローチャートである。なお、図６に示す構成の例では、説明を簡略化するため、駆動部７０及び表示部８０の図示を省略している。
【0046】
図６に示されるように、加工装置１の動作は、制御部９０によって制御される。制御部９０は、回転送り部１０、曲げ加工部２０、切断部５０及び受け部６０を制御する。
【0047】
図７に示すように、ステップＳＴ１０において、回転送り部１０によって、線材２を湾曲させながら送り出す。具体的には、図６に示すように、線材保管部３０に保管された線材２を回転送り部１０に供給する。このとき、検出部４０は、線材保管部３０と回転送り部１０との間で、線材２の有無を検出する。検出部４０で取得された情報は、制御部９０に送信される。制御部９０は、検出部４０から送られてきた線材２の有無の情報に基づいて、線材２が線材保管部３０から回転送り部１０に供給されているか否かを判定する。
【0048】
制御部９０は、線材２が有ると判定した場合、回転送り部１０を制御し、線材２を曲げ加工部２０に送り出す。具体的には、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持し、クランプ部１５を回転方向Ｄ１に移動させる。これにより、線材２が円弧状に湾曲しながら、曲げ加工部２０に送り出される。実施の形態１では、回転送り部１０は、所定のピッチでクランプ部１５を移動させて、線材２を曲げ加工部２０に送り出している。
【0049】
制御部９０は、線材２が無いと判定した場合、回転送り部１０、曲げ加工部２０、切断部５０及び受け部６０の動作を停止したままにする。
【0050】
図７に戻って、ステップＳＴ２０において、曲げ加工部２０は、ステップＳＴ１０で送られてきた線材２を、送り出し方向と異なる方向に曲げ加工する。実施の形態１では、曲げ加工部２０は、線材２をプレス加工することによって線材２の曲げ加工を行っている。具体的には、ステップＳＴ２０は、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工するステップＳＴ２１と、線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工するステップＳＴ２２と、を有する。
【0051】
ステップＳＴ２１において、曲げ加工部２０の第１加工部２１によって、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工する。ステップＳＴ２２において、曲げ加工部２０の第２加工部２２によって、線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工する。
【0052】
ステップＳＴ３０において、切断部５０は、曲げ加工部２０による曲げ加工が終了した後、線材２を切断する。切断された線材２は、受け部６０によって受け取られる。
【0053】
[歯列矯正用ワイヤーの作製の一例]
加工装置１を用いて線材２から歯科矯正用ワイヤーを作製する一例を説明する。なお、歯科矯正用ワイヤーを作製するために用いた線材２としては、断面形状が楕円である線材を用いた。また、線材２の素材としては、β型Ｔｉ合金から成る素材を用いた。
加工装置１を用いて線材２から歯科矯正用ワイヤーを作製する一例を説明する。なお、歯科矯正用ワイヤーを作製するために用いた線材２としては、断面形状が楕円である線材を用いた。また、線材２の素材としては、β型Ｔｉ合金から成る素材を用いた。
【0054】
まず、作製する歯科用矯正ワイヤーの３次元形状について図８Ａ～８Ｄ説明する。図８Ａ～８Ｄは、それぞれ、歯科矯正用ワイヤー３（以下、「ワイヤー３」と称する）の一例の概略斜視図、概略正面図、概略側面図及び概略状面図である。図８Ａ～８Ｄに示すように、ワイヤー３は、上方向（Ｚ方向）から見たときに、略Ｕ字状に形成されていると共に、上下方向に湾曲した形状を有する。具体的には、ワイヤー３の両端Ａ１，Ａ７及び中央部分Ａ４が、他の部分Ａ２，Ａ３，Ａ５，Ａ６と比べて、上方に位置している。言い換えると、ワイヤーを側面方向（Ｙ方向）からみたとき、ワイヤー３の両端Ａ１，Ａ７から中央部分Ａ４の間の部分は、下方向に窪んだ形状になっている。
【0055】
ワイヤー３の一端Ａ１から部分Ａ２において、ワイヤー３は下方向に向かって屈曲している。また、ワイヤー３の部分Ａ２から部分Ａ３を通って中央部分Ａ４に向かって、ワイヤー３は上方向（Ｚ方向）に屈曲している。なお、部分Ａ２はワイヤー３の下端を示し、部分Ａ３は部分Ａ２と中央部分Ａ４との中間位置を示す。ワイヤー３の下端とは、ワイヤー３を側面方向（Ｙ方向）から見て最も下に位置する部分である。
【0056】
ワイヤー３の中央部分Ａ４から部分Ａ５を通って部分Ａ６に向かって、ワイヤー３は下方向に向かって屈曲している。また、ワイヤー３の部分Ａ６から他端Ａ７に向かって、ワイヤー３は上方向（Ｚ方向）に屈曲している。なお、部分Ａ６はワイヤー３の下端を示し、部分Ａ５は中央部分Ａ４と部分Ａ６との中間位置を示す。
【0057】
図９は、図８Ａに示すワイヤー３の複数の部分Ａ１～Ａ７におけるそれぞれの断面形状の一例を示す模式図である。図９に示すように、ワイヤー３の複数の部分Ａ１～Ａ７においては、断面形状の長手方向が異なっている。即ち、ワイヤー３の３次元形状は、ねじれを伴って実現されている。加工装置１では、線材２を湾曲させながら送り出し、線材２を送り出し方向とは異なる方向から曲げ加工することによって、線材２にねじりを生じさせている。これにより、ワイヤー３のような滑らかな曲線を有する３次元形状を実現している。
【0058】
図１０は、歯科用の線材２において曲げ加工部２０の動作を切り替える部分の一例を示す図である。図１０は、歯科用の線材２を円弧状に湾曲させたときの状態を上から（Ｚ方向）見たときの図である。図１０は、曲げ加工部２０における第１加工部２１による第１の向きＤ１１の第１曲げ加工を行う線材部分２ａ，２ｃと、第２加工部２２による第２の向きＤ１２の第２曲げ加工を行う線材部分２ｂと、を示している。
【0059】
図１０に示すように、加工装置１は、線材２からワイヤー３の３次元形状に加工するために、線材２を３つの線材部分２ａ，２ｂ，２ｃに分けて線材２の曲げ加工を行う。具体的には、線材２の一端Ｐ１から部分Ｐ２の間を第１線材部分２ａとし、線材２の部分Ｐ２から部分Ｐ３の間を第２線材部分２ｂとし、線材２の部分Ｐ３から他端Ｐ４の間を第３線材部分２ｃとしている。なお、部分Ｐ２は、第１線材部分２ａと第２線材部分２ｂとの繋ぎ目部分を示し、部分Ｐ３は第２線材部分２ｂと第３線材部分２ｃとの繋ぎ目部分を示す。繋ぎ目部分とは、線材２の第１の向きＤ１１への第１曲げ加工と、第２の向きＤ１２への第２曲げ加工とが切り替わる位置を含む部分であり、即ち、線材２の曲げ加工の向きが切り替わる部分である。
【0060】
第１線材部分２ａにおいては、第１加工部２１による第１曲げ加工が行われる。第２線材部分２ｂにおいては、第２加工部２２による第２曲げ加工が行われる。第３線材部分２ｃにおいては、第１加工部２１による第１曲げ加工が行われる。
【0061】
＜第１線材部分の曲げ加工＞
第１線材部分２ａの曲げ加工の一例について、図１１Ａ～１１Ｆを用いて説明する。図１１Ａ～１１Ｅは、歯科用の線材２の第１線材部分２ａにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。図１１Ａ～１１Ｅは、図１０に示す線材２の一端Ｐ１から繋ぎ目部分Ｐ２までの第１線材部分２ａに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１１Ｆは、図１１Ｂの第１加工部２１の部分を拡大した拡大図である。
第１線材部分２ａの曲げ加工の一例について、図１１Ａ～１１Ｆを用いて説明する。図１１Ａ～１１Ｅは、歯科用の線材２の第１線材部分２ａにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。図１１Ａ～１１Ｅは、図１０に示す線材２の一端Ｐ１から繋ぎ目部分Ｐ２までの第１線材部分２ａに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１１Ｆは、図１１Ｂの第１加工部２１の部分を拡大した拡大図である。
【0062】
図１１Ａに示すように、回転送り部１０は、線材２を送り出し方向Ｄ３に向かって送り出す。送り出し方向Ｄ３とは、回転送り部１０によって送り出される方向である。実施の形態１では、送り出し方向Ｄ３は、回転送り部１０の回転方向Ｄ１である。
【0063】
回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持し、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定のピッチＬ１で移動させる。これにより、線材２が所定のピッチＬ１の分だけ送り出し方向Ｄ３に送り出される。なお、前進方向Ｄ２１とは、曲げ加工部２０に近づく方向である。
【0064】
所定のピッチＬ１は、第１加工部２１の幅Ｂ１の０．１倍以上１．５倍以下に設定されることが好ましい。より好ましくは、所定のピッチＬ１は、第１加工部２１の幅Ｂ１の０．５倍以上１倍以下に設定される。実施の形態１では、所定のピッチＬ１は、第１加工部２１の幅Ｂ１と同じ長さに設定されている。なお、第１加工部２１の幅Ｂ１とは、第１凸部２３ａの幅を意味する。
【0065】
図１１Ｂに示すように、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を下方向Ｄ３１に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧する。これにより、線材２は、第１凸部２３ａと第１凹部２４ａとの間に挟まれ、第１の向きＤ１１に曲げ加工される。線材２が第１ヘッド２４と第１ベース２３との間に挟まれている間、回転送り部１０はクランプ部１５による線材２の保持を解除する。そして、回転送り部１０は、クランプ部１５を後退方向Ｄ２２に向かって移動させる。即ち、回転送り部１０は、クランプ部１５を線材２から離して、後退させる。なお、後退方向Ｄ２２とは、前進方向Ｄ２１と反対方向であり、曲げ加工部２０から離れる方向である。
【0066】
ここで、図１１Ｂに示す第１加工部２１の部分を拡大した拡大図を図１１Ｆに示す。図１１Ｆに示すように、第１加工部２１によって、第１線材部分２ａを第１の向きＤ１１に曲げ加工する。これにより、第１線材部分２ａは、第１ヘッド２４の中央部分を始点にして、第１凹部２４ａの形状に沿って湾曲される。具体的には、第１線材部分２ａは、第１ヘッド２４の中央部分を始点にして、円弧方向Ｄ１３，Ｄ１４に湾曲される。
【0067】
図１１Ｃに示すように、回転送り部１０がクランプ部１５を後退させた後に、クランプ部１５によって線材２を保持する。次に、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を上方向Ｄ３２に移動させる。その後、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持したまま、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定のピッチＬ１で移動させる。
【0068】
図１１Ｄに示すように、線材２が所定のピッチＬ１で送り出されると、第１加工部２１によって線材２の曲げ加工を開始する部分Ｅ１（図１１Ｂ～１１Ｃ参照）は、送り出し方向Ｄ３に向かって移動し、曲げ加工の終了位置に配置される。なお、第１加工部２１によって線材２の曲げ加工を開始する部分Ｅ１とは、第１加工部２１によって曲げ加工されるときに線材２の曲がりが開始する部分を意味する。図１１Ｄでは、部分Ｅ１は、線材２の送り出し方向Ｄ３と反対側に位置する第１加工部２１の端部に配置される線材２の部分である。実施の形態１では、曲げ加工の終了位置は、第１加工部２１によって曲げ加工されるときに線材２の曲がりが終了する部分を意味する。図１１Ｄでは、曲げ加工の終了位置は、線材２の送り出し方向Ｄ３側に位置する第１加工部２１の端部となる。
【0069】
図１１Ｅに示すように、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を下方向Ｄ３１に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧する。これにより、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工する。また、回転送り部１０は、クランプ部１５を線材２から離し、後退方向Ｄ２２へ後退させる。
【0070】
このように、線材２の第１線材部分２ａの曲げ加工においては、回転送り部１０によって所定のピッチＬ１で線材２を曲げ加工部２０に向かって湾曲させながら送り出す。そして、曲げ加工部２０において、第１加工部２１によって線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工する。これにより、線材２の送り出しと、線材２の第１の向きＤ１１への曲げ加工と、を繰り返し行うことによって、第１線材部分２ａの曲げ加工を行う。実施の形態１では、第１線材部分２ａの曲げ加工は、図１０に示す繋ぎ目部分Ｐ２に到達するまで行われる。
【0071】
＜第２線材部分の曲げ加工＞
線材２の第２線材部分２ｂの曲げ加工の一例について、図１２Ａ～１２Ｈを用いて説明する。図１２Ａ～１２Ｇは、歯科用の線材２の第２線材部分２ｂにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。また、図１２Ａ～１２Ｇは、図１０に示す線材２の繋ぎ目部分Ｐ２から繋ぎ目部分Ｐ３までの第２線材部分２ｂに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１２Ａ～１２Ｄは、第１線材部分２ａと第２線材部分２ｂとの繋ぎ目部分Ｐ２における曲げ加工の工程の一例を示している。図１２Ｅ～１２Ｇは、第２線材部分２ｂの曲げ加工の工程の一例を示している。図１２Ｈは、図１２Ｄの第２加工部２２の部分を拡大した拡大図である。
線材２の第２線材部分２ｂの曲げ加工の一例について、図１２Ａ～１２Ｈを用いて説明する。図１２Ａ～１２Ｇは、歯科用の線材２の第２線材部分２ｂにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。また、図１２Ａ～１２Ｇは、図１０に示す線材２の繋ぎ目部分Ｐ２から繋ぎ目部分Ｐ３までの第２線材部分２ｂに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１２Ａ～１２Ｄは、第１線材部分２ａと第２線材部分２ｂとの繋ぎ目部分Ｐ２における曲げ加工の工程の一例を示している。図１２Ｅ～１２Ｇは、第２線材部分２ｂの曲げ加工の工程の一例を示している。図１２Ｈは、図１２Ｄの第２加工部２２の部分を拡大した拡大図である。
【0072】
実施の形態１では、曲げ加工部２０は、第１線材部分２ａと第２線材部分２ｂとの繋ぎ目部分Ｐ２において、第１曲げ加工と第２曲げ加工とを重複して行っている。
【0073】
図１２Ａに示すように、第１加工部２１による第１曲げ加工が繋ぎ目部分Ｐ２に到達するまで行われると、回転送り部１０は、クランプ部１５の線材２の保持を解除した状態で、クランプ部１５を後退方向Ｄ２２へ後退させる。このとき、クランプ部１５の後退量は、第１曲げ加工の所定のピッチＬ１より大きい。
【0074】
図１２Ｂに示すように、回転送り部１０がクランプ部１５を後退させた後に、クランプ部１５によって線材２を保持する。次に、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を上方向Ｄ３２に移動させる。その後、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持したまま、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定の距離Ｌ２で移動させる。これにより、線材２が送り出し方向Ｄ３に所定の距離Ｌ２で送り出される。
【0075】
実施の形態１では、所定の距離Ｌ２は、第１加工部２１と第２加工部２２との配置間隔Ｂ２と同じ長さに設定されている。第１加工部２１と第２加工部２２との配置間隔Ｂ２とは、送り出し方向Ｄ３と反対側に位置する第１加工部２１の端部から、送り出し方向Ｄ３と反対側に位置する第２加工部２２の端部までの距離である。
【0076】
図１２Ｃに示すように、線材２が所定の距離Ｌ２で送り出されると、第１線材部分２ａの終端部Ｅ２（図１２Ａ及び図１２Ｂ参照）は、送り出し方向Ｄ３に向かって移動し、第２加工部２２の曲げ加工の開始位置に配置される。即ち、第１線材部分２ａと第２線材部分２ｂとの繋ぎ目部分Ｐ２においては、第１加工部２１で曲げ加工が行われた後、第２加工部２２で曲げ加工が開始される位置に移動する。実施の形態１では、第２加工部２２の曲げ加工の開始位置は、線材２の送り出し方向Ｄ３と反対側に位置する第２加工部２２の端部である。
【0077】
図１２Ｄに示すように、曲げ加工部２０は、第２加工部２２の第２ヘッド２６を下方向Ｄ４１に移動させることによって、第２ヘッド２６を第２ベース２５に押圧する。これにより、線材２は、第２凹部２５ａと第２凸部２６ａとの間に挟まれ、第２の向きＤ１２に曲げ加工される。線材２が第２ヘッド２６と第２ベース２５との間に挟まれている間に、回転送り部１０はクランプ部１５による線材２の保持を解除する。そして、回転送り部１０は、クランプ部１５を後退方向Ｄ２２に向かって移動させる。即ち、回転送り部１０は、クランプ部１５を線材２から離し、後退させる。
【0078】
このように、繋ぎ目部分Ｐ２においては、第１加工部２１によって第１の向きＤ１１に曲げ加工された後、更に第２加工部２２によって第２の向きＤ１２に曲げ加工される。
【0079】
図１２Ｅに示すように、回転送り部１０がクランプ部１５を後退させた後に、クランプ部１５によって線材２を保持する。次に、曲げ加工部２０は、第２加工部２２の第２ヘッド２６を上方向Ｄ４２に移動させる。その後、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持したまま、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定のピッチＬ３で移動させる。これにより、線材２が所定のピッチＬ３の分だけ送り出し方向Ｄ３に送り出される。
【0080】
所定のピッチＬ３は、第２加工部２２の幅Ｂ３１の０．１倍以上１．５倍以下に設定されることが好ましい。より好ましくは、所定のピッチＬ３は、第２加工部２２の幅Ｂ３の０．５倍以上１倍以下に設定される。実施の形態１では、所定のピッチＬ３は、第２加工部２２の幅Ｂ３と同じ長さに設定されている。なお、第２加工部２２の幅Ｂ３とは、第２凹部２５ａの幅を意味する。
【0081】
ここで、図１２Ｄに示す第２加工部２２の部分を拡大した拡大図を図１２Ｈに示す。図１２Ｈに示すように、第２加工部２２によって、第２線材部分２ｂを第２の向きＤ１２に曲げ加工する。これにより、第２線材部分２ｂは、第２ベース２５の中央部分を始点にして、第２凹部２５ａの形状に沿って湾曲される。具体的には、第２線材部分２ｂは、第２ベース２５の中央部分を始点にして、円弧方向Ｄ１５，Ｄ１６に湾曲される。
【0082】
図１２Ｆに示すように、線材２が所定のピッチＬ３で送り出されると、第１線材部分２ａの終端部Ｅ２（図１２Ｃ～１２Ｅ参照）は、送り出し方向Ｄ３に向かって移動し、第２加工部２２による曲げ加工の終了位置に移動する。実施の形態１では、第２加工部２２による曲げ加工の終了位置は、線材２の送り出し方向Ｄ３側に位置する第２加工部２２の端部である。
【0083】
図１２Ｇに示すように、曲げ加工部２０は、第２加工部２２の第２ヘッド２６を下方向Ｄ４１に移動させることによって、第２ヘッド２６を第２ベース２５に押圧する。これにより、線材２を第２の向きＤ１２へ曲げ加工する。また、回転送り部１０は、クランプ部１５を線材２から離し、後退方向Ｄ２２に向かって後退させる。
【0084】
このように、線材２の第２線材部分２ｂの曲げ加工においては、回転送り部１０によって所定のピッチＬ３で線材２を曲げ加工部２０に向かって湾曲させながら送り出す。そして、曲げ加工部２０において、第２加工部２２によって線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工する。これにより、線材２の送り出しと、線材２の第２の向きＤ１２への曲げ加工と、を繰り返し行うことによって、第２線材部分２ｂの曲げ加工を行う。実施の形態１では、第２線材部分２ｂの曲げ加工は、図１０に示す繋ぎ目部分Ｐ２から繋ぎ目部分Ｐ３に到達するまで行われる。
【0085】
＜第３線材部分の曲げ加工＞
第３線材部分２ｃの曲げ加工の一例について、図１３Ａ～１３Ｈを用いて説明する。図１３Ａ～１３Ｈは、歯科用の線材２の第３線材部分２ｃにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。また、図１３Ａ～１３Ｈは、図１０に示す線材２の繋ぎ目部分Ｐ２から繋ぎ目部分Ｐ３までの第３線材部分２ｃに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１３Ａ～１３Ｄは、第２線材部分２ｂと第３線材部分２ｃとの繋ぎ目部分Ｐ３における曲げ加工の工程の一例を示している。図１３Ｅ～１３Ｈは、第３線材部分２ｃの曲げ加工の工程の一例を示している。
第３線材部分２ｃの曲げ加工の一例について、図１３Ａ～１３Ｈを用いて説明する。図１３Ａ～１３Ｈは、歯科用の線材２の第３線材部分２ｃにおける曲げ加工の工程の一例を示す図である。また、図１３Ａ～１３Ｈは、図１０に示す線材２の繋ぎ目部分Ｐ２から繋ぎ目部分Ｐ３までの第３線材部分２ｃに対して行われる曲げ加工の工程の一例を示す。図１３Ａ～１３Ｄは、第２線材部分２ｂと第３線材部分２ｃとの繋ぎ目部分Ｐ３における曲げ加工の工程の一例を示している。図１３Ｅ～１３Ｈは、第３線材部分２ｃの曲げ加工の工程の一例を示している。
【0086】
実施の形態１では、曲げ加工部２０は、第２線材部分２ｂと第３線材部分２ｃとの繋ぎ目部分Ｐ３において、第１曲げ加工と第２曲げ加工とを重複して行っている。
【0087】
図１３Ａに示すように、第２加工部２２による第２曲げ加工が繋ぎ目部分Ｐ３に到達するまで行われると、図１３Ｂに示すように、回転送り部１０は、クランプ部１５が線材２を保持した状態で、クランプ部１５を所定の距離Ｌ４で後退方向Ｄ２２に後退させる。これにより、線材２を送り出し方向Ｄ３と反対方向Ｄ４に移動させる。即ち、線材２を後退させる。
【0088】
実施の形態１では、所定の距離Ｌ４は、第１加工部２１と第２加工部２２との配置間隔Ｂ２と同じ長さに設定されている。
【0089】
図１３Ｃに示すように、線材２が所定の距離Ｌ４で後退させられると、第２線材部分２ｂの終端部Ｅ３（図１３Ａ及び図１３Ｂ参照）は、送り出し方向Ｄ３と反対方向Ｄ４に向かって移動し、第１加工部２１の曲げ加工の開始位置に配置される。即ち、第２線材部分２ｂと第３線材部分２ｃとの繋ぎ目部分Ｐ３においては、第２加工部２２で曲げ加工が行われた後、第１加工部２１で曲げ加工が開始される位置に移動する。
【0090】
図１３Ｄに示すように、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を下方向Ｄ３１に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧する。これにより、線材２は、第１凸部２３ａと第１凹部２４ａとの間に挟まれ、第１の向きＤ１１に曲げ加工される。
【0091】
このように、繋ぎ目部分Ｐ３においては、第２加工部２２によって第２の向きＤ１２に曲げ加工された後、第１加工部２１によって第１の向きＤ１１に曲げ加工される。
【0092】
図１３Ｅに示すように、曲げ加工部２０は、第２加工部２２の第２ヘッド２６を上方向Ｄ４２に移動させる。その後、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持したまま、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定のピッチＬ１で移動させる。これにより、線材２が所定のピッチＬ１の分だけ送り出し方向Ｄ３に送り出される。
【0093】
図１３Ｆに示すように、線材２が所定のピッチＬ３で送り出されると、部分Ｅ３が第１加工部２１による曲げ加工の終了位置に配置される。曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を下方向Ｄ３１に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧する。これにより、線材２は、第１の向きＤ１１に曲げ加工される。線材２が第１ヘッド２４と第１ベース２３との間に挟まれている間、回転送り部１０はクランプ部１５による線材２の保持を解除する。そして、回転送り部１０は、クランプ部１５を後退方向Ｄ２２へ移動させる。
【0094】
図１３Ｇに示すように、回転送り部１０がクランプ部１５を後退させた後に、クランプ部１５によって線材２を保持する。次に、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を上方向Ｄ３２に移動させる。その後、回転送り部１０は、クランプ部１５によって線材２を保持したまま、クランプ部１５を前進方向Ｄ２１へ所定のピッチＬ１で移動させる。これにより、線材２が所定のピッチＬ１の分だけ送り出し方向Ｄ３に送り出される。
【0095】
図１３Ｈに示すように、曲げ加工部２０は、第１加工部２１の第１ヘッド２４を下方向Ｄ３１に移動させることによって、第１ヘッド２４を第１ベース２３に押圧する。これにより、線材２を第１の向きＤ１１へ曲げ加工する。また、回転送り部１０は、クランプ部１５を線材２から離し、後退方向Ｄ２２に向かって後退させる。
【0096】
このように、線材２の第３線材部分２ｃの曲げ加工においては、回転送り部１０によって所定のピッチＬ１で線材２を曲げ加工部２０に向かって湾曲させながら送り出す。そして、曲げ加工部２０において、第１加工部２１によって線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工する。これにより、線材２の送り出しと、線材２の第１の向きＤ１１への曲げ加工と、を繰り返し行うことによって、第３線材部分２ｃの曲げ加工を行う。実施の形態１では、第３線材部分２ｃの曲げ加工は、図１０に示す繋ぎ目部分Ｐ３から他端Ｐ４に到達するまで行われる。
【0097】
以上のように、加工装置１では、線材２を湾曲させながら送り出し、線材２を送り出し方向とは異なる第１の向きＤ１１及び第２の向きＤ１２へ曲げ加工している。これにより、図８に示すワイヤー３のような３次元形状を容易に実現することができる。
【0098】
［効果］
加工装置１によれば、以下の効果を奏することができる。
加工装置１によれば、以下の効果を奏することができる。
【0099】
加工装置１は、歯科用の線材２を湾曲させながら送り出す回転送り部１０と、回転送り部１０によって送られてきた線材２を、線材２の送り出し方向Ｄ１と異なる方向に曲げ加工する曲げ加工部２０と、を備える。このような構成により、歯科用の線材２を容易に加工することができる。具体的には、加工装置１は、回転送り部１０によって、線材２を湾曲させながら送り出し、曲げ加工部２０によって送り出し方向Ｄ１と異なる方向に線材２を曲げ加工することによって、線材２をねじりながら曲げ加工することができる。このため、歯科矯正用ワイヤー３のような３次元形状に容易に加工することができる。また、手作業で加工する場合に比べて、滑らかな曲線で加工することができる。
【0100】
曲げ加工部２０は、線材２の送り出し方向Ｄ１と異なる第１の向きＤ１１に線材２を曲げ加工する第１加工部２１と、第１の向きＤ１１と異なる第２の向きＤ１２に線材２を曲げ加工する第２加工部２２と、有する。このような構成により、線材２の３次元形状の加工をより容易にすることができる。
【0101】
第１加工部２１は、第１の向きＤ１１に突出する第１凸部２３ａを有する第１ベース２３と、第１ベース２３の第１凸部２３ａに係合する第１凹部２４ａを有する第１ヘッド２４と、を有する。また、第１加工部２１は、第１ベース２３の第１凸部２３ａと第１ヘッド２４の第１凹部２４ａとの間に線材２を挟むことによって、線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工する。更に、第２加工部２２は、第２の向きＤ１２に窪んだ第２凹部２５ａを有する第２ベース２５と、第２ベース２５の第２凹部２５ａに係合する第２凸部２６ａを有する第２ヘッド２６と、を有する。また、第２加工部２２は、第２ベース２５の第２凹部２５ａと第２ヘッド２６の第２凸部２６ａとの間に線材２を挟むことによって、線材２を第２の向きＤ１２に曲げ加工する。このような構成により、線材２をより容易に加工することができる。
【0102】
回転送り部１０は、第１加工部２１による第１曲げ加工において、第１加工部２１の幅Ｂ１の０．１倍以上１．５倍以下のピッチＬ１で線材２を送り出し、第２加工部２２による第２曲げ加工において、第２加工部２２の幅Ｂ３の０．１倍以上１．５倍以下のピッチＬ３で線材２を送り出す。より好ましくは、第１加工部２１による第１曲げ加工において、第１加工部２１の幅Ｂ１の０．５倍以上１倍以下のピッチＬ１で線材２を送り出し、第２加工部２２による第２曲げ加工において、第２加工部２２の幅Ｂ３の０．５倍以上１倍以下のピッチＬ３で線材２を送り出す。これにより、線材２をより容易に加工することができる。
【0103】
曲げ加工部２０において、第１加工部２１による第１曲げ加工と第２加工部２２による第２曲げ加工とを切り替えるとき、回転送り部１０は、線材２を前進又は後退させることによって、線材２の曲げ加工の向きが切り替わる部分Ｐ２，Ｐ３で、第１曲げ加工と第２曲げ加工とを重複させる。このような構成により、線材２をより容易に加工することができる。また、線材２の形状変化をより滑らかにすることができる。
【0104】
なお、実施の形態１では、加工装置１は、回転送り部１０、曲げ加工部２０、線材保管部３０、検出部４０、切断部５０、受け部６０、駆動部７０及び表示部８０を備える例について説明したが、これに限定されない。加工装置１は、少なくとも回転送り部１０と、曲げ加工部２０とを備えていればよい。
【0105】
実施の形態１では、回転送り部１０は、線材２を円弧状に湾曲させながら送り出す例について説明したが、これに限定されない。回転送り部１０は、連続した曲線になるように線材２を湾曲させて送り出せればよい。例えば、回転送り部１０は、ラウンド状又は楕円状に線材２を湾曲させて送り出してもよい。
【0106】
実施の形態１では、回転送り部１０の所定ピッチＬ１，Ｌ３，及び所定の距離Ｌ２，Ｌ４は、一例であって実施の形態１で述べた設定値に限定されない。
【0107】
実施の形態１では、曲げ加工部２０は、第１加工部２１及び第２加工部２２を備える例について説明したが、これに限定されない。曲げ加工部２０は、少なくとも１つの加工部を備えていればよい。線材２を加工する形状に合わせて、加工部の数を変更してもよい。
例えば、曲げ加工部２０は、第１加工部２１のみを有していてもよい。あるいは、曲げ加工部２０は、第１加工部２１及び第２加工部２２に加えて、第３加工部を備えていてもよい。
例えば、曲げ加工部２０は、第１加工部２１のみを有していてもよい。あるいは、曲げ加工部２０は、第１加工部２１及び第２加工部２２に加えて、第３加工部を備えていてもよい。
【0108】
実施の形態１では、第１加工部２１が線材２を第１の向きＤ１１に曲げ加工し、第２加工部２２が第２の向きＤ１２に曲げ加工する例について説明したが、これに限定されない。例えば、第１の向きＤ１１及び第２の向きＤ１２は、同じ向きであってもよいし、異なる向きであってもよい。
【0109】
実施の形態１では、曲げ加工の向きが切り替わる線材２の繋ぎ目部分Ｐ２，Ｐ３において、第１加工部２１により第１の向きＤ１１への第１曲げ加工と、第２加工部２２による第２の向きＤ１２への第２曲げ加工と、を重複して行う例について説明したが、これに限定されない。例えば、繋ぎ目部分Ｐ２，Ｐ３において、第１曲げ加工と第２曲げ加工とを重複して行わなくてもよい。
【0110】
実施の形態１では、駆動部７０は、回転送り部１０を回転させるモータ、曲げ加工部２０の第１加工部２１及び第２加工部２２を駆動するカム機構などを含む例について説明したが、これに限定されない。駆動部７０は、回転送り部１０及び曲げ加工部２０を駆動刺せるための任意の機構を備えていてもよい。
【0111】
実施の形態１では、β型Ｔｉ合金から成る線材２を例として説明したが、これに限定されない。線材２は、歯科用の線材として用いられる材料で構成されていればよい。例えば、線材２は、生体適合材料である純チタン、ステンレス又はコバルトクロム合金などで構成されていてもよい。
【0112】
実施の形態１では、線材２が楕円の断面形状を有する例について説明したが、これに限定されない。線材２は、長手方向を有する断面形状であってもよい。例えば、線材２は、楕円の他、矩形の断面形状を有していてもよい。あるいは、線材２は、円形又は正多角形などの断面形状を有していてもよい。
【0113】
歯科用の線材２は、予めコイル状にして円弧状に成形されていてもよい。すなわち、線材２は、円弧状に湾曲して成形されたものを用いてもよい。このように、予め円弧状に成形した線材２を、回転送り部１０で送り、曲げ加工部２０で曲げ加工することによって、線材２をより容易に３次元加工することができる。例えば、復元力の非常に高い素材であるβ型Ｔｉ合金で構成された線材２を３次元加工するなどの場合に、線材２をより簡単に３次元加工することができる。
【0114】
実施の形態１では、歯科矯正用ワイヤー３として、上方向（Ｚ方向）から見たときに、略Ｕ字状に形成されていると共に、上下方向に湾曲した形状を有するワイヤーを例として説明したが、これに限定されない。
【0115】
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0116】
本発明に係る加工装置及び加工方法は、歯科用の線材を容易に加工することができるため、例えば、歯科矯正用ワイヤーなどの加工に有用である。
【符号の説明】
【0117】
１ 加工装置
２ 線材
３ 歯科矯正用ワイヤー
１０ 回転送り部
２０ 曲げ加工部
２１ 第１加工部
２２ 第２加工部
２３ 第１ベース
２３ａ 第１凸部
２４ 第１ヘッド
２４ａ 第１凹部
２５ 第２ベース
２５ａ 第２凹部
２６ 第２ヘッド
２６ａ 第２凸部
３０ 線材保管部
４０ 検出部
５０ 切断部
６０ 受け部
７０ 駆動部
８０ 表示部
９０ 制御部
２ 線材
３ 歯科矯正用ワイヤー
１０ 回転送り部
２０ 曲げ加工部
２１ 第１加工部
２２ 第２加工部
２３ 第１ベース
２３ａ 第１凸部
２４ 第１ヘッド
２４ａ 第１凹部
２５ 第２ベース
２５ａ 第２凹部
２６ 第２ヘッド
２６ａ 第２凸部
３０ 線材保管部
４０ 検出部
５０ 切断部
６０ 受け部
７０ 駆動部
８０ 表示部
９０ 制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図12F】
【図12G】
【図12H】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図13F】
【図13G】
【図13H】