特許 7588235 線材切削装置及び線材加工システム

(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】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】線材切削装置及び線材加工システム

(51)【国際特許分類】

   B23B 3/26 20060101AFI20241114BHJP

   B23D 23/00 20060101ALI20241114BHJP

   B23D 21/14 20060101ALI20241114BHJP

   B23B 5/08 20060101ALI20241114BHJP

   B23D 21/00 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

B23B3/26

B23D23/00 A

B23D21/14 B

B23B5/08

B23D21/00 530A

B23D21/00 530Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023531738

(86)(22)【出願日】2022-06-07

(86)【国際出願番号】 JP2022022881

(87)【国際公開番号】W WO2023276573

(87)【国際公開日】2023-01-05

【審査請求日】2023-11-22

(31)【優先権主張番号】P 2021107412

(32)【優先日】2021-06-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390014672

【氏名又は名称】株式会社アマダ

(73)【特許権者】

【識別番号】000128876

【氏名又は名称】株式会社アマダプレスシステム

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】山口 赴仁

(72)【発明者】

【氏名】妙圓薗 勇

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０４８５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２１１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１８０６９８２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６５５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１０６６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ １／００－２５／０６

Ｂ２３Ｄ ２３／００

Ｂ２３Ｄ ２１／１４

Ｂ２３Ｄ ２１／００

Ｈ０２Ｇ １／１２

Ｈ０１Ｆ ４１／００－４１／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心線を中心として回転する回転盤と、前記中心線を中心として回転し、前記回転盤の径方向の外側にリング状のリング部を有する回転リングとを含んで前記中心線と平行な方向に移動する切削本体部と、
前記切削本体部内または前記切削本体部外に設けられた制御部と、
を備え、
前記回転盤は、
切削チップと、
前記切削チップが取り付けられ、前記切削チップが前記中心線上に配置された線材に対して離隔した第１位置と前記線材に切り込む第２位置との間で移動するように径方向に移動するスライダと、
前記切削チップが、前記第１位置における前記回転盤に対する前記リング部の回転方向の位置である初期位相位置からの前記リング部の位相角に応じた距離で前記第２位置に向けて移動するよう、前記スライダを移動させる方向変換部と、
を含み、
前記制御部は、
前記回転盤の回転速度と前記回転リングの回転速度とを異ならせた期間を設けることにより前記リング部の前記位相角を発生させ、
前記位相角の発生によって前記方向変換部が前記スライダを移動させることによって前記第２位置へと移動した前記切削チップが、前記位相角に対応する固定の切込み量で前記線材に切り込む状態を維持させ、
前記切削チップが前記線材に切り込む状態が維持されている状態で、前記切削本体部を前記中心線と平行な方向に移動させるよう制御する
線材切削装置。

【請求項2】

前記方向変換部は、
前記リング部に取り付けられたカムプッシャと、
前記回転盤に取り付けられ、前記カムプッシャに当接し、前記リング部の前記位相角に応じた回動角度で回動することで前記スライダを前記中心線に向けて押して前記回動角度に応じた距離で移動させるカムレバーと、
を有する請求項１記載の線材切削装置。

【請求項3】

前記回転盤を回転させる第１モータと、
前記回転リングを回転させる第２モータと、
を備え、
前記制御部は、前記第１モータ及び前記第２モータの動作を制御する
請求項１に記載の線材切削装置。

【請求項4】

前記切削本体部を前記中心線と平行な方向に移動させる第３モータを備え、
前記制御部は、前記第３モータの動作を制御する
請求項３記載の線材切削装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記切削本体部の前記中心線と平行な方向への移動を停止させた後、前記回転盤の回転速度が先にゼロ、前記回転リングの回転速度が後にゼロとなるように前記第１及び第２モータの動作を制御することにより、前記切削チップを前記初期位相位置に戻すよう制御する請求項３に記載の線材切削装置。

【請求項6】

線材のコイルから前記線材を引き出すアンコイラと、
前記アンコイラから引き出された前記線材を直線状に走行するよう位置決めする第１線材把持装置及び第２線材把持装置と、
前記第２線材把持装置からの前記線材を加工する線材加工装置と、
前記第１線材把持装置と前記第２線材把持装置との間に配置された線材切削装置と、
を備え、
前記線材切削装置は、請求項１～５のいずれか１項に記載の線材切削装置であり、
前記第１線材把持装置及び前記第２線材把持装置は、前記線材を前記線材切削装置における前記中心線上に位置決めする
線材加工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、線材切削装置及び線材加工システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、被覆ケーブルの被覆部分を、回転する複数の刃で厚み方向に切断し、切断した被覆を被覆ケーブルの長手方向に移動させて芯材を露出させる被覆剥離装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５６９９１２１号公報

【発明の概要】

【0004】

特許文献１に記載された被覆剥離装置は、被覆を剥離できるものの金属の線材の径を切削で小さくすることはできない。また、特許文献１に記載された被覆剥離装置の構造では、仮に線材の径を小さくする切削ができても、それは線材の端部に対してのみであり、端部を除く中間部位の径を小さくすることはできない。そのため、金属の線材の中間部の径を切削で小さくできる線材切削装置、及び線材切削装置とその線材切削装置で切削した線材を製品に加工する線材加工装置とを備える線材加工システムが望まれている。

【0005】

１またはそれ以上の実施形態の第１の態様は、中心線を中心として回転する回転盤と、前記中心線を中心として回転し、前記回転盤の径方向の外側にリング状のリング部を有する回転リングとを含んで前記中心線と平行な方向に移動する切削本体部と、前記切削本体部内または前記切削本体部外に設けられた制御部とを備え、前記回転盤は、切削チップと、前記切削チップが取り付けられ、前記切削チップが前記中心線上に配置された線材に対して離隔した第１位置と前記線材に切り込む第２位置との間で移動するように径方向に移動するスライダと、前記切削チップが、前記第１位置における前記回転盤に対する前記リング部の回転方向の位置である初期位相位置からの前記リング部の位相角に応じた距離で前記第２位置に向けて移動するよう、前記スライダを移動させる方向変換部とを含み、前記制御部は、前記回転盤の回転速度と前記回転リングの回転速度とを異ならせた期間を設けることにより前記リング部の前記位相角を発生させ、前記位相角の発生によって前記方向変換部が前記スライダを移動させることによって前記第２位置へと移動した前記切削チップが、前記位相角に対応する固定の切込み量で前記線材に切り込む状態を維持させ、前記切削チップが前記線材に切り込む状態が維持されている状態で、前記切削本体部を前記中心線と平行な方向に移動させるよう制御する線材切削装置を提供する。

【0006】

第１の態様によれば、回転盤に対する回転リングの周方向の位置に応じて線材の中間位置に切削チップを切り込ませて回転させ、切削本体部を線材の延びる方向に平行に移動させることができる。これにより、第１の態様によれば、線材の中間部の径を切削により小さくすることができる。

【0007】

１またはそれ以上の実施形態の第２の態様は、線材のコイルから前記線材を引き出すアンコイラと、前記アンコイラから引き出された前記線材を直線状に走行するよう位置決めする第１線材把持装置及び第２線材把持装置と、前記第２線材把持装置からの前記線材を加工する線材加工装置と、前記第１線材把持装置と前記第２線材把持装置との間に配置された線材切削装置とを備え、前記線材切削装置は上記の線材切削装置であり、前記第１線材把持装置と及び前記第２線材把持装置は、前記線材を前記線材切削装置における前記中心線上に位置決めする線材加工システムを提供する。

【0008】

第２の態様によれば、線材加工システムはアンコイラと線材加工装置との間にインラインで配置された線材切削装置を備え、線材切削装置は、回転盤に対する回転リングの周方向位置に応じてアンコイラから引き出された線材の中間位置に切削チップを切り込ませて回転させ、切削本体部を線材の延びる方向に平行に移動させることができる。これにより、第２の態様によれば、線材の中間部の径を切削により小さくすることができる。

【0009】

１またはそれ以上の実施形態によれば、金属の線材の中間部の径を切削で小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、１またはそれ以上の実施形態に係る線材加工システムである線材加工システムＳＴの全体構成を示す図である。

【図2】図２は、線材加工システムＳＴが備える線材切削装置９３の内部構造を示す図１におけるＳ２－Ｓ２位置での断面図である。

【図3】図３は、図２におけるＳ３－Ｓ３位置での一部断面図である。

【図4】図４は、線材切削装置９３を上流側から見た図である。

【図5】図５は、線材切削装置９３が有するチップ送り部５のチップ送り動作を示す図である。

【図6】図６は、線材切削装置９３による線材の切削加工における、回転盤２、切込み回転リング３、及び送りモータ９３２それぞれの回転速度と時間との関係の実施例を示すグラフである。

【図7】図７は、線材切削装置９３によって線材ＷＲの中間部分に切削部ＡＲを形成し状態を示す図である。

【図8】図８は、図６に示された関係の変形例１を示すグラフである。

【図9】図９は、図６に示された関係の変形例２を示すグラフである。

【図10】図１０は、図６に示された関係の変形例３を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１またはそれ以上の実施形態に係る線材切削装置及び線材加工システムを線材切削装置９３及び線材加工システムＳＴによって説明する。図１は、１またはそれ以上の実施形態に係る線材加工システムである線材加工システムＳＴの全体構成を示す図である。上下及び上流下流の各方向を、図１に矢印で示された方向とする。上流下流は、線材ＷＲの走行方向（送線方向）に対応し、図１の左方が下流方向、右方が上流方向である。

【0012】

線材加工システムＳＴは、アンコイラ９１及び第１線材把持装置９２を含む送材装置９１２、線材切削装置９３、第２線材把持装置９４、及び線材加工装置９５を含んで構成されている。すなわち、線材切削装置９３は、インラインで送材装置９１２と線材加工装置９５との間に配置されている。

【0013】

アンコイラ９１には金属の線材ＷＲのコイルＷＲａが装着される。線材ＷＲは、アンコイラ９１に装着されたコイルＷＲａから第１線材把持装置９２に向けて送り出される。第１線材把持装置９２は、アンコイラ９１から送り出された線材ＷＲの走行位置を決めて線材ＷＲを安定的に送出する。

【0014】

線材切削装置９３は、第１線材把持装置９２側から供給された線材ＷＲの外径を小さくする切削加工を行う。線材切削装置９３の送線方向の下流側には、第２線材把持装置９４が配置されている。第２線材把持装置９４は、線材切削装置９３から送出された線材ＷＲを、その走行位置を第１線材把持装置９２と対応させて安定的に維持して下流側へ送出する。線材ＷＲの走行位置は、図１における第１中心線である中心線ＣＬ１を軸心とした位置である。第１線材把持装置９２と第２線材把持装置９４との間で線材ＷＲの走行位置は安定して決められるので、線材切削装置９３において精度の高い切削が行われる。

【0015】

線材加工装置９５は、第２線材把持装置９４から送出された線材ＷＲを切断して折り曲げるなどの機械加工を施して所望の形状に加工し、製品Ｐｄとして排出する。

【0016】

図１に示すように、線材切削装置９３は、ガイドレール９３１、送りモータ９３２（第３モータ）、送りスライダ９３３、及び切削本体部９３４を有する。ガイドレール９３１は、床ＦＬに敷設される。送りスライダ９３３は、ガイドレール９３１に係合し、不図示のボールねじの回転に応じてガイドレール９３１に沿って所定の範囲内を移動する（矢印ＤＲ参照）。ボールねじは送りモータ９３２によって回転する。送りモータ９３２の動作は、例えば、切削本体部９３４に収められた制御部ＣＴによって制御される。制御部ＣＴは切削本体部９３４に収められてなくてもよく、その配置場所は限定されない。

【0017】

図２～図４を参照して線材切削装置９３について詳述する。図２は、線材加工システムＳＴが備える線材切削装置９３の内部構造を示す、図１におけるＳ２－Ｓ２位置での断面図である。図３は、図２におけるＳ３－Ｓ３位置での部分断面図である。図４は、線材切削装置９３を線材ＷＲの供給側（上流側）から見た図である。既述の上下、上流、下流の各方向に加え、左右方向を図２に示す矢印で規定する。矢印の左方右方は、上流側からみたときの左右に対応している。

【0018】

図２には、中心線ＣＬ１と平行な方向に移動する切削本体部９３４を備える線材切削装置９３が示されている。線材切削装置９３は、中心線ＣＬ１を中心として回転する回転盤２と、中心線ＣＬ１を中心として回転し、回転盤２の径方向の外側にリング状のリング部３ａを有する切込み回転リング３とを含む。

【0019】

回転盤２は、切削チップ５６と、スライダ５４と、方向変換部Ｅとを備える。スライダ５４は、切削チップ５６が取り付けられ切削チップ５６が中心線ＣＬ１上に配置された線材ＷＲに対し、離隔した第１位置と切り込む第２位置との間で移動するように径方向に移動する。方向変換部Ｅは、第１位置における回転盤２に対するリング部３ａの回転方向の位置である初期位相位置からのリング部３ａの位相角θａに応じた距離Ｌｂで切削チップ５６が第２位置に向けて移動するよう、スライダ５４を移動させる。

【0020】

また、図１には、図２に示す線材切削装置９３を含む線材加工システムＳＴが示されている。図２では、スライダ５４の距離Ｌｂの移動を、スライダ５４と一体的に移動するカムフォロワ５３の距離Ｌｂの移動として示し、カムフォロワ５３の距離Ｌｂの移動後の位置を二点鎖線で示している。

【0021】

すなわち、線材加工システムＳＴは、アンコイラ９１と、第１線材把持装置９２及び第２線材把持装置９４と、線材加工装置９５と、線材切削装置９３とを備える。アンコイラ９１は、線材ＷＲのコイルＷＲａから線材ＷＲを引き出す。第１線材把持装置９２及び第２線材把持装置９４は、アンコイラ９１から引き出された線材ＷＲを直線状に走行するよう位置決めする。線材加工装置９５は、第２線材把持装置９４からの線材ＷＲを加工する。線材切削装置９３は、第１線材把持装置９２と第２線材把持装置９４との間に配置されている。第１線材把持装置９２と第２線材把持装置９４は、線材ＷＲを線材切削装置９３における中心線ＣＬ１上に位置決めする。

【0022】

図２または図３に示すように、線材切削装置９３は、ケース１、回転盤２、切込み回転リング３、ホルダプレート４、３つのチップ送り部５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）、ベーススリーブ６、第１歯車盤７、及び３つのベアリング（第１ベアリング８、第２ベアリング９、第３ベアリング１０）を含んで構成されている。

【0023】

ケース１は、概ね直方体の外装ケースである。図３に示すように、ホルダプレート４は、中心線ＣＬ１を中心とする円形孔４ａを有し、中心線ＣＬ１に直交する姿勢でケース１の内側に固定配置されている。

【0024】

切込み回転リング３は概ねリング状の部材であって、ホルダプレート４の円形孔４ａとの間にクロスローラベアリングである第３ベアリング１０を介在させて、回転自在に配置されている。切込み回転リング３は、下流側面の周縁部であるリング部３ａに１２０°角度間隔で取り付けられた３個のカムプッシャ５１を有する。カムプッシャ５１は、切込み回転リング３から下流側に突出した先端部分に円柱形状のプッシュ部５１ａを有する。切込み回転リング３の上流側の周縁部には、平歯車状の第２歯部３１が形成されている。

【0025】

切込み回転リング３の内周面には、上流側及び下流側にそれぞれ第１ベアリング８及び第２ベアリング９の外輪が固定されている。第１ベアリング８及び第２ベアリング９はラジアルボールベアリングであり、第１ベアリング８は自動調心タイプである。

【0026】

第１ベアリング８及び第２ベアリング９の内輪は、ベーススリーブ６の外周面に固定されている。ベーススリーブ６は、貫通孔６ａを有する筒状の金属部材である。貫通孔６ａの内径は、線材切削装置９３の仕様として切削加工可能な線材ＷＲの最大径よりも大きい。ベーススリーブ６の上流側端部には、第１歯車盤７が取り付けられている。ベーススリーブ６と第１歯車盤７とは、ノックピンなどの連結具１１によって同期回転するように一体化されている。ベーススリーブ６の下流側端部には、回転盤２が取り付けられている。ベーススリーブ６と回転盤２とは、ノックピンなどの連結具１２により同期回転するように一体化されている。

【0027】

図２に示すように、回転盤２の径方向の外側には、切込み回転リング３の外周部がリング状のリング部３ａとして視認される。

【0028】

第１歯車盤７の外周部には、平歯車状の第１歯部７１が形成されている。第１歯車盤７の第１歯部７１の歯先円は、下流側にある切込み回転リング３の第２歯部３１の歯先円よりも小さい。

【0029】

切込み回転リング３及び回転盤２の下流側の面には、中心線ＣＬ１を中心とする１２０°ピッチで、３つのチップ送り部５Ａ、５Ｂ、５Ｃが配置されている。３つのチップ送り部５Ａ、５Ｂ、５Ｃは同じ構成である。

【0030】

チップ送り部５（５Ａ、５Ｂ、５Ｃ）は、カムプッシャ５１、カムレバー５２、スライドベース５５、カムフォロワ５３、スライダ５４、切削チップ５６、引っ張りコイルばね５７、第１フックピン２１、及び第２フックピン５４２を含んで構成されている。チップ送り部５の構成のうち、プッシュ部５１ａを有するカムプッシャ５１は切込み回転リング３に直接取り付けられている。カムレバー５２、スライドベース５５、及び第１フックピン２１は、回転盤２に直接取り付けられている。

【0031】

カムレバー５２は、送線方向に延びる回動軸線ＣＬ５２の周りに回動可能となっている。図２に示すように、カムレバー５２は、回動軸線ＣＬ５２の位置から径方向の外方に延びる第１腕部５２ａと、回動軸線ＣＬ５２の位置から図２における反時計回りの周方向に延びる第２腕部５２ｂとを有して逆Ｌ字型状に形成されている。

【0032】

回転盤２に対し、切込み回転リング３は、カムレバー５２の第１腕部５２ａが回転盤２の直径上に延びる姿勢となってカムプッシャ５１の反時計回りの端部に当接するように、周方向に位置決めされている。

【0033】

スライドベース５５は、回転盤２の直径と平行に延びるガイド穴５５１（図２参照）を有して回転盤２に固定されている。スライダ５４は、ガイド穴５５１に対し、それに沿って移動可能に係合して保持されている（矢印ＤＲ３参照）。スライダ５４は径方向に長く延びた部材であって、カムフォロワ５３、第２フックピン５４２、及び切削チップ５６が取り付けられている。

【0034】

カムフォロワ５３は、スライダ５４における径方向の外縁部に、下流側に向け円柱状に突出するように取り付けられている。第２フックピン５４２は、スライダ５４の右側面に突出して取り付けられている。回転盤２に立てられた第１フックピン２１と、第２フックピン５４２との間には、引っ張りコイルばね５７が自然長よりも伸びた張力の掛かる状態で概ね径方向に掛けられている。伸ばされた引っ張りコイルばね５７の張力（圧縮力）によって、スライダ５４は、カムレバー５２側に付勢され、カムフォロワ５３は、常にカムレバー５２の第２腕部５２ｂの中心線ＣＬ１側の面に付勢するよう当接している。

【0035】

カムフォロワ５３が第２腕部５２ｂに当接する位置は、回動軸線ＣＬ５２と中心線ＣＬ１とを結ぶ半径に対し一方側（この例では右側（図２において左側））とされている。

【0036】

切削チップ５６は、スライダ５４における中心線ＣＬ１側の端部に取り付けられており、先端に線材ＷＲを切削する刃５６ａを有する。図２には、カムレバー５２の第１腕部５２ａが直径上に延びた姿勢にあり、かつカムフォロワ５３が第２腕部５２ｂに当接している状態が示されている。このとき、切削チップ５６の刃５６ａは、中心線ＣＬ１を中心軸として位置決めされた線材ＷＲの外周面に対し所定の距離だけ離隔した第１位置にある。切削チップ５６が線材ＷＲから離隔した第１位置にある状態を、チップ送り部５の待機状態とする。所定の距離は、例えば、直径が３．０ｍｍの線材ＷＲに対し約０．５ｍｍとする。

【0037】

図４に示すように、第１歯車盤７の第１歯部７１には、チップ回転モータ７２（第１モータ）の出力歯車７２１が歯合している。これにより、第１歯車盤７はチップ回転モータ７２の駆動により回転する。切込み回転リング３の第２歯部３１には、切込み回転モータ３２（第２モータ）の出力歯車３２１が歯合している。これにより、切込み回転リング３は切込み回転モータ３２の駆動により回転する。第１歯車盤７及び切込み回転リング３の回転方向は、図４において時計回り（矢印ＤＲ１）とされる。

【0038】

図３に示すように、切込み回転リング３は、ホルダプレート４に対し第３ベアリング１０を介して回転自在であり、ベーススリーブ６に対し第１ベアリング８及び第２ベアリング９を介して回転自在である。これにより、切込み回転リング３は、切込み回転モータ３２の回転速度に応じた回転速度Ｖ３（図６参照）で回転する。

【0039】

回転盤２は連結具１２によってベーススリーブ６と一体的に回転し、ベーススリーブ６は連結具１１によって第１歯車盤７と一体的に回転する。従って、回転盤２は、第１歯車盤７と一体的に回転し、チップ回転モータ７２の回転速度に応じた回転速度Ｖ２（図６参照）で回転する。また、回転盤２と切込み回転リング３との間は、第１ベアリング８及び第２ベアリング９が介在しているので、回転盤２と切込み回転リング３とは異なる回転数で独立して回転できる。

【0040】

図２に示す、チップ送り部５が待機状態にあるときの回転盤２に対する切込み回転リング３の回転方向の位相位置は、３６０°の回転を１周期として切込み回転リング３の回転角速度と同じ回転角速度の回転盤２との相対的な位相位置を初期位相位置とし、その位相角を位相角θａとする。つまり、切込み回転リング３は回転盤２に対して位相角θａ分遅れて回転する状態が待機状態であり、初期位相位置である。また、切込み回転リング３の回転角速度と異なる回転角速度の回転盤２との角速度差によって回転角の位相差に変化を生じたとき、位相角θａは初期状態から変化する。

【0041】

位相角θａは、切込み回転リング３が、図２における反時計回り（矢印ＤＲ２）に生じたときを正値とし、時計回りに生じたときを負値とする。

【0042】

線材切削装置９３は、回転盤２に対する切込み回転リング３の位相を、図２に示すチップ送り部５の待機状態から矢印ＤＲ２で示す反時計回りに変えることで、スライダ５４及びスライダ５４に取り付けられた切削チップ５６を、中心線ＣＬ１に接近する方向に移動させることができる。すなわち、線材切削装置９３は、切込み回転リング３の回転方向の移動を、スライダ５４の径方向の移動に変換する方向変換部Ｅを有する。方向変換部Ｅは、カムプッシャ５１及びカムレバー５２を含んで構成される。図５を参照して、切込み回転リング３の回転方向の移動をスライダ５４の径方向の移動に変換する動作を説明する。

【0043】

図５は、線材切削装置９３が有するチップ送り部５によるチップ送り動作を示す図である。具体的には、図５は、回転盤２に対して切込み回転リング３を矢印ＤＲ４の方向である反時計回り（正の方向）に位相角θａだけ位相をずらした状態が示されている。つまり、図５は、初期状態の位相角θａから正方向へ位相角θａ分だけ位相をずらして、位相差ゼロにした状態である。このように、この切込み回転リング３を回転盤２に対しチップ送り部５の待機状態から正の方向に位相角θａだけ位相をずらして、切削チップ５６が線材ＷＲに切り込む第２位置に移動した状態を、切込み状態と称する。

【0044】

図５に示す線材切削装置９３において、方向変換部Ｅは、リング部３ａに取り付けられたカムプッシャ５１と、回転盤２に取り付けられ、カムプッシャ５１に当接しリング部３ａの位相角θａに応じた回動角度で回動することでスライダ５４を中心線ＣＬ１に向けて押して回動角度に応じた距離Ｌｂで移動させるカムレバー５２とを有する。

【0045】

図５において、切込み回転リング３が待機状態の位置から反時計回りに回転すると（矢印ＤＲ４参照）、カムプッシャ５１がカムレバー５２の第１腕部５２ａを図５の左方に押す。これにより、カムレバー５２は、回動中心ＣＬ５１を中心として反時計回りに回動する（矢印ＤＲ５参照）。カムレバー５２が反時計回りに回動すると、第２腕部５２ｂがカムフォロワ５３を、中心線ＣＬ１に接近する方向に押す（矢印ＤＲ６参照）。

【0046】

カムフォロワ５３が取り付けられているスライダ５４は、スライドベース５５に対し回転盤２の径方向に移動可能である。また、切込み回転モータ３２から伝達され切込み回転リング３を回転盤２に対して反時計回りに回転させる力は、引っ張りコイルばね５７による張力（圧縮力）を超えるように設定されている。そのため、スライダ５４は、引っ張りコイルばね５７に抗してそれをさらに伸ばすように移動し、切削チップ５６は線材ＷＲに対し切り込む位置まで移動する。図５では、移動前の待機状態でのカムフォロワ５３が二点鎖線で示されている。

【0047】

切込み回転リング３が、図５に示す切込み状態の位置から時計回り（負の方向）に位相角θａだけ位相をずらし、カムプッシャ５１が矢印ＤＲ４とは反対方向に移動すると、カムレバー５２は、引っ張りコイルばね５７の圧縮力を受けたカムフォロワ５３によって径方向外方へ押される。そのため、カムレバー５２は、カムフォロワ５３によってカムプッシャ５１に追従するよう回動軸線ＣＬ５２を中心とした時計回りに回動し、再び待機状態となる。

【0048】

次に、線材切削装置９３による線材ＷＲの切削加工における、回転盤２及び切込み回転リング３の回転速度と時間との関係について説明する。回転盤２の単位時間あたりの回転数を回転速度Ｖ２とし、切込み回転リング３の単位時間あたりの回転数を回転速度Ｖ３とすると、回転速度Ｖ２に対する回転速度Ｖ３の大小に応じて、回転盤２に対する切込み回転リング３の相対回転方向が決まる。

【0049】

具体的には、回転方向を図２及び図５の反時計回り（図５における矢印ＤＲ４の方向）として、回転速度Ｖ２＝回転速度Ｖ３で、回転盤２と切込み回転リング３とは相対回転なく同期して回転する。回転速度Ｖ２＜回転速度Ｖ３で、切込み回転リング３は回転盤２に対し図２及び図５の反時計回りに相対的に回転する。回転速度Ｖ２＞回転速度Ｖ３で、切込み回転リング３は回転盤２に対し図２及び図５の時計回りに相対的に回転する。

【0050】

このことから、制御部ＣＴは、まずチップ送り部５が待機状態となるように切込み回転リング３を初期位相位置とし、回転盤２及び切込み回転リング３とを、例えば図２に示す状態で同じ回転速度で回転させる。その後、切込み回転リング３の回転速度Ｖ３を回転盤２の回転速度Ｖ２よりも速くする。これにより、切込み回転リング３は回転盤２に対して、相対的に図５の反時計回りに位相のずれを生じ、チップ送り部５が中心線ＣＬ１に向けて移動して、切削チップ５６に、切込み回転リング３の周方向の相対移動量に応じた切込み量が与えられる。

【0051】

また、制御部ＣＴは、送りモータ９３２を駆動し、切削本体部９３４を線材ＷＲの送線方向の所定範囲で移動させる。これにより、線材ＷＲの中間部における所望の切削範囲を所定の切込み量で切削して、径の小さい切削部ＡＲ（図７参照）とすることができる。

【0052】

図６は、線材切削装置９３の切削加工における、回転盤２、切込み回転リング３、及び送りモータ９３２それぞれの回転速度と時間との関係の実施例を示すグラフである。詳しくは、図６には、回転盤２の回転速度Ｖ２が実線で、切込み回転リング３の回転速度Ｖ３が破線で、送りモータ９３２の回転速度Ｖ９３２が一点鎖線で示されている。以下の説明で速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄは回転速度（回転数／秒）を意味する。また、切削本体部９３４の線材ＷＲに沿った初期の位置は、図１に示す移動範囲の上流側の端部の初期位置Ｐ１とする。

【0053】

線材切削装置９３は、回転盤２を回転させるチップ回転モータ７２と、回転リング３を回転させる切込み回転モータ３２と、チップ回転モータ７２及び切込み回転モータ３２の動作を制御する制御部ＣＴとを備える。制御部ＣＴは、回転盤２の回転速度Ｖ２よりも回転リングの回転速度Ｖ３を大きくする期間ｔｐを設けてリング部３ａの位相角θａを変化させる。チップ回転モータ７２、切込み回転モータ３２、制御部ＣＴは、図４に示され、回転速度Ｖ２、回転速度Ｖ３、及び期間ｔｐは図６に示されている。

【0054】

（１）時刻ｔ０～時刻ｔ１：制御部ＣＴは、チップ回転モータ７２及び切込み回転モータ３２を動作させて、回転速度Ｖ２と回転速度Ｖ３とを等しく一定の角加速度で速度０（ゼロ）から速度Ｖａまで大きくする。これにより、回転盤２と切込み回転リング３とは、時刻ｔ１において同期して速度Ｖａで回転する。

【0055】

（２）時刻ｔ１～時刻ｔ２：制御部ＣＴは、回転速度Ｖ２は時刻ｔ１で速度Ｖａの一定とし、回転速度Ｖ３は時刻ｔ１以降増加を継続して時刻ｔ２で速度Ｖｂとする。この期間における回転速度Ｖ３を大きくする角加速度は限定されず、例えば時刻ｔ０～時刻ｔ１までの角加速度と同じとする。これにより、回転盤２は定速回転し切込み回転リング３は、回転盤２に対し相対的に図２における反時計回りに位相がずれる。

【0056】

（３）時刻ｔ２～時刻ｔ３
制御部ＣＴは、回転盤２は速度Ｖａで一定とし、回転速度Ｖ３は速度Ｖｂから速度Ｖａまで小さくする。回転速度Ｖ３を小さくする角加速度は限定されず、例えば時刻ｔ１～時刻ｔ２までの角加速度（絶対値）の負の値とする。回転盤２の回転速度Ｖ２よりも回転リング３の回転速度Ｖ３が大きくなる時刻ｔ１～時刻ｔ３の期間を期間ｔｐとする。

【0057】

これにより、回転盤２に対し切込み回転リング３が所定の位相角θａ（図２参照）だけ周方向位置に位相を生じて維持される。これに伴い、切削チップ５６は、位相角に対応した切込み量が付与され、線材ＷＲの周面を旋回しながら線材ＷＲに切り込まれる。このように、制御部ＣＴは、回転盤２の回転速度Ｖ２よりも回転リング３の回転速度Ｖ３を大きくする期間ｔｐを設けてリング部３ａの位相角θａを発生させる。

【0058】

（４）時刻ｔ３～時刻ｔ４
切削チップ５６によって、その初期位置での線材ＷＲの所定量の切込み切削が行われる。時刻ｔ３～時刻ｔ４の期間は短期間で十分であり、時刻ｔ３＝時刻ｔ４の期間０（ゼロ）であってもよい。

【0059】

（５）時刻ｔ４～時刻ｔ５～時刻ｔ６
制御部ＣＴは、送りモータ９３２を動作させ、送りモータ９３２の回転速度Ｖ９３２を０（ゼロ）から大きくして時刻ｔ５で速度Ｖｃとし、その後小さくして時刻ｔ６で再び０（ゼロ)とする。回転速度Ｖ９３２を増加及び減少する角加速度及びその時間変化は限定されず、例えば等角加速度とする。

【0060】

回転速度Ｖ９３２の時間変化は、図６において上凸の三角形形状で示されている。送りモータ９３２の回転速度Ｖ９３２と送りモータ９３２の回転に伴う切削本体部９３４の移動速度とは線形の関係を有する。従って、時刻ｔ４～時刻ｔ６の期間の三角形形状の面積Ａ６に対応した距離Ｌ６（図１参照）だけ、切削本体部９３４は線材ＷＲの延在方向に移動する。線材切削装置９３が距離Ｌ６だけ移動した後の位置を、移動後位置Ｐ２とする。これにより、線材ＷＲは、線材切削装置９３によって距離Ｌ６の範囲が所定の切込み量で切削されて径が小さくなる。

【0061】

線材切削装置９３は、制御部ＣＴの制御により切削本体部９３４を中心線ＣＬ１と平行な方向に移動させる送りモータ９３２を備える。制御部ＣＴは、切削チップ５６が第２位置にあるときに、送りモータ９３２を動作させて切削本体部９３４を中心線ＣＬ１と平行な方向に移動させる。送りモータ９３２は図１に示され、制御部ＣＴの制御の下、図６に示すように、期間ｔｐの後に駆動されて切削本体部９３４を中心線ＣＬ１と平行に移動させる。

【0062】

図７は、線材切削装置９３によって線材ＷＲの中間部分に径が小さく切削加工された部分を形成した状態を示す図である。この切削した部分を切削部ＡＲと称する。例えば、線材ＷＲは線径Ｄａが３．０ｍｍであって、この線材ＷＲの端部を除く中間部に対し、切削チップ５６によって切込み量Ｄｃが０．５ｍｍの切削を行い、線材ＷＲに沿う距離Ｌａの範囲に線径Ｄｂが２．０ｍｍの小径部分である切削部ＡＲが形成される。図７において、切削チップ５６は、線材ＷＲを切削しながら初期位置Ｐ１から移動後位置Ｐ２に移動する。

【0063】

切削本体部９３４は、図６に示す回転速度Ｖ９３２が正値のとき図１の上流方向に移動し、負値のとき下流方向へ移動する。

【0064】

（６）時刻ｔ６～時刻ｔ７
時刻ｔ６以降、移動後位置Ｐ２において切削チップ５６による線材ＷＲの所定量の切込み切削が行われる。図６の時刻ｔ６～時刻ｔ７の期間は、短期間で十分であり、時刻ｔ６＝時刻ｔ７の期間０（ゼロ）であってもよい。

【0065】

（７）時刻ｔ７～時刻ｔ８～時刻ｔ９
制御部ＣＴは、回転盤２の回転速度Ｖ２及び切込み回転リング３の回転速度Ｖ３を、それぞれ時刻ｔ８及び時刻ｔ９で０（ゼロ）とするように減少させる。減少の角加速度は限定されない。ただし、時刻ｔ１～時刻ｔ３で位相を変えた切込み回転リング３を再び初期位相位置とするように、回転速度Ｖ３が０（ゼロ）となる時刻ｔ９を時刻ｔ８よりも後に設定する。これにより、チップ送り部５は径方向の外方に移動して切削チップ５６は線材ＷＲから離脱する。

【0066】

（８）時刻ｔ９～時刻ｔ１０～時刻ｔ１１
制御部ＣＴは、時刻ｔ８で回転盤２の回転を止め、時刻ｔ９で切込み回転リング３の回転を止めた後、送りモータ９３２に対し、時刻ｔ４～時刻ｔ６の動作を逆回転で実行させて切削本体部９３４を移動後位置Ｐ２から初期位置Ｐ１へ戻す。

【0067】

以上で、線材ＷＲの中間部に径を小さく切削した切削部ＡＲを形成する切削加工動作が終了する。

【0068】

上述のように、線材切削装置９３によれば、線材ＷＲに対し、端部を除く中間部に任意の長さの範囲で任意の切込み量で切削加工を施し径が縮小した切削部ＡＲを形成できる。
線材切削装置９３は、回転盤２及び切込み回転リング３と、方向転換部Ｅを含んで切削チップ５６を線材ＷＲに切り込ませることができるチップ送り部５を有している。これにより、制御部ＣＴが切込み回転リング３の回転速度Ｖ３が回転盤２の回転速度Ｖ２よりも大きくなる期間を設けることで、その期間に応じた切込み量で３つの切削チップ５６の線材ＷＲへの切込みを高精度に行うことができる。そのため、線材切削装置９３は、構造が簡単で、切込み量の制御が容易で、切削の仕上がりが良好である。

【0069】

また、線材切削装置９３は、アンコイラ９１と線材加工装置９５との間にインラインで設置できる。これにより、中間部の線径が異なる製品を同一ラインで生産できるので、少量多品種の生産が可能であり、生産効率が向上する。

【0070】

本発明は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形可能である。例えば、回転盤２の回転速度Ｖ２よりも切込み回転リング３の回転速度Ｖ３を小さくしても、ずれていた位相を小さくすることができる。制御部ＣＴは、回転盤２の回転速度Ｖ２よりも切込み回転リング３の回転速度Ｖ３を大きくする期間ｔｐを設けることに限定されず、回転盤２の回転速度Ｖ２よりも切込み回転リング３の回転速度Ｖ３を小さくする期間を設けてもよい。このように、回転盤２の回転速度Ｖ２と切込み回転リング３の回転速度Ｖ３とを異ならせることによって、切込み回転リング３は回転盤２に対する位相を調整することが可能である。

【0071】

（変形例１）
図８は、図６に示す実施例の回転速度と時間との関係の変形例１を示すグラフである。変形例１は、回転速度Ｖ２及び回転速度Ｖ３の時間変化は図６に示す実施例のそれと同じであり、切削チップ５６による線材ＷＲの切削中に、送りモータ９３２による切削本体部９３４の移動を、上述の片道移動ではなく往復移動とする例である。

【0072】

図８における時刻ｔ１１～ｔ１３、及び時刻ｔ２７～ｔ２９は、それぞれ実施例の図６における時刻ｔ１～ｔ３、及び時刻ｔ７～ｔ９に対応する。また、回転速度Ｖａ１、Ｖｂ１、Ｖｃ１、Ｖｄ１は、それぞれ実施例の図６における回転速度Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄに対応する。

【0073】

制御部ＣＴは送りモータ９３２を駆動させて、切削本体部９３４の切削チップ５６の位置を、時刻ｔ１４～ｔ１７の期間で初期位置Ｐ１から移動後位置Ｐ２に移動させ、時刻ｔ１７～ｔ２０の期間で移動後位置Ｐ２から初期位置Ｐ１に戻す。さらに、制御部ＣＴは、切削本体部９３４を時刻ｔ２０～ｔ２３の期間で切削チップ５６の位置を初期位置Ｐ１から移動後位置Ｐ２に移動させ、時刻ｔ２３～ｔ２６の期間で切削チップ５６の位置を移動後位置Ｐ２から初期位置Ｐ１に戻す。すなわち、制御部ＣＴは、切削本体部９３４を、線材ＷＲを切削しつつ所定の距離で２往復させる。

【0074】

この往復動作により、切削部ＡＲの仕上がりが良好となる。また、切削チップ５６による切込み量が大きい場合には、切込み量を分割して往復させることになるので切削負荷が減少し、切削チップ５６の長寿命化が図れる。

【0075】

（変形例２）
図９は、図６に示す実施例の回転速度と時間との関係の変形例２を示すグラフである。変形例２は、回転盤２及び切込み回転リング３の立ち上がりの特性を変えたものである。制御部ＣＴは、切込み量に対応する、回転盤２に対する回転リング３におけるリング部３ａの正の位相角θａを、回転停止状態から所定の回転速度Ｖａ２へ立ち上げる角加速度を回転数増加の初めから異ならせることで得ている。具体的には、制御部ＣＴは、回転盤２の回転速度Ｖ２を、回転数０（ゼロ）から時刻ｔ３２で回転速度Ｖａ２に達する角加速度で増加するのに対し、切込み回転リング３の回転速度Ｖ３は、回転数（ゼロ）から時刻ｔ３２よりも前の時刻ｔ３１で回転速度Ｖａ２に達する角加速度で増加する。

【0076】

この変形例２の方法では、切削本体部９３４は、回転速度Ｖ３が所定の回転速度Ｖａ２に達する前に線材ＷＲへの切込みを開始する。そのため、線材ＷＲが快削材である場合などにおいて、切削チップ５６への負荷を少なくしつつ切削時間を短縮することができる。

【0077】

（変形例３）
図１０は、図６に示す実施例の回転速度と時間との関係の変形例３を示すグラフである。変形例３は、変形例２と同様に、回転盤２及び切込み回転リング３の立ち上がりの特性を変えたものである。制御部ＣＴは、切込み量に対応する、切込み回転リング３におけるリング部３ａの正の位相角θａを、回転停止状態から所定の回転速度Ｖａ２へ立ち上げる角加速度を回転数増加の途中から異ならせることで得ている。具体的には、制御部ＣＴは、回転速度Ｖ２と回転速度Ｖ３とを、回転速度０（ゼロ）から時刻ｔ４１まで同じ角加速度で増加し、時刻ｔ４１から角加速度を変えて回転速度Ｖ２は時刻ｔ４３で所定の回転速度Ｖａ３にし、回転速度Ｖ３は時刻ｔ４３よりも前の時刻ｔ４２で所定の回転速度Ｖａ３に達するようにする。

【0078】

この変形例３の方法では、回転速度Ｖ３が比較的低速の段階では線材ＷＲへの切込みが行われず、回転速度Ｖ３がある程度上昇してから線材ＷＲへの切込みが開始する。そのため、線材ＷＲが快削材でないなどにおいて、低速での切削は回避され、切削チップ５６への負荷を抑制しつつ切削時間を短縮できる。

【0079】

実施例と変形例３とを組み合わせることができ、実施例と変形例４とを組み合わせることができる。変形例１と変形例３とを組み合わせることができ、変形例１と変形例４とを組み合わせることができる。

【0080】

本願は、２０２１年６月２９日に日本国特許庁に出願された特願２０２１－１０７４１２号に基づく優先権を主張するものであり、その全ての開示内容は引用によりここに援用される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】