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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】2025-01-14
(45)【発行日】2025-01-22
(54)【発明の名称】工具刃先成形装置及び工具刃先成形方法
(51)【国際特許分類】
B23K 26/361 20140101AFI20250115BHJP
B23K 26/00 20140101ALI20250115BHJP
B23K 26/082 20140101ALI20250115BHJP
B23P 15/28 20060101ALI20250115BHJP
B23Q 17/20 20060101ALI20250115BHJP
B23Q 17/24 20060101ALI20250115BHJP
【ＦＩ】
B23K26/361
B23K26/00 M
B23K26/082
B23P15/28 Z
B23Q17/20 A
B23Q17/24 C
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021077263
(22)【出願日】2021-04-30
(65)【公開番号】P2022170955
(43)【公開日】2022-11-11
【審査請求日】2024-02-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000006297
【氏名又は名称】村田機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107836
【弁理士】
【氏名又は名称】西 和哉
(74)【代理人】
【識別番号】100105946
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 富彦
(72)【発明者】
【氏名】稲本 悠介
(72)【発明者】
【氏名】大竹 敏生
【審査官】山下 浩平
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２０－５０６０６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／２１６１０８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－２１３９５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１００１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１２６８１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０１６７３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２００７０１８５３７（ＤＥ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１１－０１３２０９０（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０
Ｂ２３Ｐ １５／２８
Ｂ２３Ｑ １７／２０
Ｂ２３Ｑ １７／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
直線切刃を有する切削工具の刃先をパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形装置であって、前記パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光を出射するレーザヘッドと、
前記レーザ光の出射方向と交差する直線方向である第１方向に移動する第１ステージと、
前記第１ステージに設けられ、前記第１ステージに対して前記出射方向及び前記第１方向の双方と交差する直線方向である第２方向に移動する第２ステージと、
前記第２ステージに設けられ、前記切削工具を保持する回転テーブルと、
少なくとも前記回転テーブルの回転位置を制御する制御部と、
前記直線切刃の切刃方向を検出する第１センサと、を備え、
前記制御部は、前記第１センサからの出力に基づいて、前記切刃方向が前記第１方向と指定した任意の角度になるように前記回転テーブルの回転位置を調整する工具刃先成形装置。
【請求項2】
前記第１ステージは、前記レーザヘッドから出射されたレーザ光を受けるビームダンパを備え、前記ビームダンパは、前記第１方向に沿って配置され、かつ、前記第２ステージの移動範囲外に設置される、請求項１に記載の工具刃先成形装置。
【請求項3】
前記第１センサとは別に、前記刃先に前記レーザ光が当たることにより発生する光を検出する第２センサを備える、請求項１又は請求項２に記載の工具刃先成形装置。
【請求項4】
前記制御部は、上記第２センサの出力に基づいて、前記第１ステージ及び前記第２ステージの少なくとも一方の移動を制御する、請求項３に記載の工具刃先成形装置。
【請求項5】
前記レーザ光を生成する発振器と、前記発振器で生成した前記レーザ光を前記レーザヘッドに送る光学系と、を備え、
前記発振器は、前記光学系に対して前記出射方向と平行な揺動軸を中心として揺動可能であり、前記発振器の揺動により、前記レーザ光の前記出射方向が、水平方向に旋回し、予め規定した前記揺動軸と平行な方向に対して前記第１方向の軸まわりに傾く、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の工具刃先成形装置。
【請求項6】
前記回転テーブルは、前記切削工具を固定するホルダを複数備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の工具刃先成形装置。
【請求項7】
前記レーザ光によって前記切削工具の刃先を成形するための加工エリアと、
前記加工エリアとは別の領域であり、前記第１センサによって切刃方向を検出するための計測エリアと、を有する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の工具刃先成形装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記計測エリア内において前記切刃方向が前記第１方向と前記任意の角度になるように前記回転位置を調整し、前記切刃方向が前記第１方向と前記任意の角度になった場合には前記加工エリアに前記切削工具を移動させて前記レーザ光による前記刃先の成形を実行させる、
請求項７に記載の工具刃先成形装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記第２センサが検出した光の所定の波長の強度が閾値を超えるときを前記刃先の加工開始点とし、前記所定の波長の強度が閾値を下回ったときを前記刃先の加工終了点とする、
請求項３又は請求項４に記載の工具刃先成形装置。
【請求項10】
直線切刃を有する切削工具の刃先をパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形方法であって、前記パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光を出射するレーザヘッドと、
前記レーザ光の出射方向と交差する直線方向である第１方向に移動する第１ステージと、
前記第１ステージに設けられ、前記第１ステージに対して前記出射方向及び前記第１方向の双方と交差する直線方向である第２方向に移動する第２ステージと、
前記第２ステージに設けられ、前記切削工具を保持する回転テーブルと、
少なくとも前記回転テーブルの回転位置を制御する制御部と、
前記直線切刃の切刃方向を検出する第１センサと、を備える工具刃先成形装置を用いて、
前記第１センサからの出力に基づいて、前記切刃方向が前記第１方向と指定した任意の角度になるように前記回転テーブルの回転位置を調整することと、
前記回転テーブルの回転位置を調整した後、前記レーザヘッドから前記レーザ光を出射しつつ前記第１ステージを前記第１方向に移動させ、前記レーザ光により前記刃先を成形することと、を含む、工具刃先成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工具刃先成形装置及び工具刃先成形方法に関する。
【背景技術】
【0002】
パルスレーザグラインディング（ＰＬＧ）により加工対象物を成形することが知られている（例えば、特許文献１参照）。パルスレーザグラインディングは、レーザ光の光軸方向に延びる円筒状の加工可能領域を、加工対象物の加工面に対して移動させる（走査する）ことで加工面を成形する技術であり、レーザ研削ともいわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６５６２５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記したパルスレーザグラインディングを用いて、旋削に用いられるような直線切刃を有する切削工具の刃先を成形することも考えられる。この場合、直線切刃の切刃方向（直線切刃において刃先が直線状に延びる方向）と、直線切刃に対してレーザ光が相対的に移動する方向とが指定した任意の角度となるように精度よく調整する必要がある。また、特許文献１既定の円筒状の加工可能領域で加工することから、１度の直線往復運動で直線切れ刃全域に前述した円筒状の加工可能領域が接触している必要があり、前述の加工可能領域の特性上、加工面生成のために同地点で数回の加工が必要となり、この回数は、加工条件・加工前の刃先形状・材質によって異なる。この調整・確認を作業者の判断に委ねると、作業者の技量によってはばらつきが生じる要因となる。その結果、生産された切削工具において直線切刃の形状にばらつきが生じることになり好ましくない。
【0005】
本発明は、直線切刃の切刃方向と、直線切刃に対するレーザ光の相対的な移動の方向とが精度よく指定した任意の角度になるようにして、直線切刃を持つ切削工具の刃先を精度よく成形することが可能な工具刃先成形装置及び工具刃先成形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】
【0006】
本発明の態様に係る工具刃先成形装置は、直線切刃を有する切削工具の刃先をパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形装置であって、パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光を出射するレーザヘッドと、レーザ光の出射方向と交差する直線方向である第１方向に移動する第１ステージと、第１ステージに設けられ、第１ステージに対して出射方向及び第１方向の双方と交差する直線方向である第２方向に移動する第２ステージと、第２ステージに設けられ、切削工具を保持する回転テーブルと、少なくとも回転テーブルの回転位置を制御する制御部と、直線切刃の切刃方向を検出する第１センサと、を備え、制御部は、第１センサからの出力に基づいて、切刃方向が第１方向と指定した任意の角度になるように回転テーブルの回転位置を調整する。
【0007】
また、本発明の態様に係る工具刃先成形方法は、直線切刃を有する切削工具の刃先をパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形方法であって、パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光を出射するレーザヘッドと、レーザ光の出射方向と交差する直線方向である第１方向に移動する第１ステージと、第１ステージに設けられ、第１ステージに対して出射方向及び第１方向の双方と交差する直線方向である第２方向に移動する第２ステージと、第２ステージに設けられ、切削工具を保持する回転テーブルと、少なくとも回転テーブルの回転位置を制御する制御部と、直線切刃の切刃方向を検出する第１センサと、を備える工具刃先成形装置を用いて、第１センサからの出力に基づいて、切刃方向が第１方向と指定した任意の角度になるように回転テーブルの回転位置を調整することと、回転テーブルの回転位置を調整した後、レーザヘッドからレーザ光を出射しつつ第１ステージを第１方向に移動させ、レーザ光により刃先を成形することと、を含む。
【発明の効果】
【0008】
上記態様の工具刃先成形装置及び工具刃先成形方法によれば、直線切刃の切刃方向が第１方向と指定した任意の角度となるように回転テーブルの回転位置を調整することにより、第１ステージが第１方向に移動することで、直線切刃の切刃方向に対して精度よくレーザ光を照射することができる。その結果、切削工具の直線切刃を精度よく成形することができる。また、成形前の刃先の形状によっては、指定した任意の角度になるように回転テーブルを制御し、あえて平行でない状態で刃先成形する場合もある。
【0009】
また、上記態様の工具刃先成形装置において、第１ステージは、レーザヘッドから出射されたレーザ光を受けるビームダンパを備え、ビームダンパは、第１方向に沿って配置され、かつ、第２ステージの移動範囲外に設置されてもよい。この構成によれば、第１ステージが第１方向に移動した場合であっても、レーザ光をビームダンパによって受けることができ、さらに、ビームダンパが第２ステージと干渉するのを防止できる。また、上記態様の工具刃先成形装置において、第１センサとは別に、刃先にレーザ光が当たることにより発生する光を検出する第２センサを備えてもよい。この構成によれば、第２センサの検出結果を用いることにより、刃先にレーザ光の加工可能領域が当たっているか否かを容易に識別することができる。また、上記態様の工具刃先成形装置において、制御部は、第２センサの出力に基づいて、第１ステージ及び第２ステージの少なくとも一方の移動を制御してもよい。この構成によれば、第２センサにより刃先にレーザ光の加工可能領域が当たっているか否かを識別できるので、第１ステージ及び第２ステージを精度よく移動させることができる。
【0010】
また、上記態様の工具刃先成形装置において、レーザ光を生成する発振器と、発振器で生成したレーザ光をレーザヘッドに送る光学系と、を備え、発振器は、光学系に対して出射方向と平行な揺動軸を中心として揺動可能であり、発振器の揺動により、レーザ光の出射方向が、水平方向に旋回し、予め規定した揺動軸と平行な方向に対して第１方向の軸まわりに傾くようにしてもよい。この構成によれば、発振器からのレーザ光の出射方向を揺動軸まわりに回転させ、刃先に対する加工時のレーザ光の入射方向第１方向の軸まわりに傾けることができるので、刃先に対するレーザ光の入射方向を容易に補正することができる。また、上記態様の工具刃先成形装置において、回転テーブルは、切削工具を固定するホルダを複数備えてもよい。この構成によれば、回転テーブルを回転させることにより、いずれかの切削工具を加工位置に容易に割り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態に係る工具刃先成形装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図2】工具刃先成形装置の外観の一例を示す側面図である。
【図3】工具刃先成形装置の一例を示す正面図である。
【図4】工具刃先成形装置の一例を示す平面図である。
【図5】工具刃先成形装置の要部を拡大した平面図である。
【図6】回転テーブルの動作の一例を示す図である。
【図7】第１方向と切刃方向との角度の一例を示し、（Ａ）はθ＝Ｋの場合、（Ｂ）はθ＝Ｘの場合、（Ｃ）はθ＝０の場合である。
【図8】切削工具の刃先にレーザ光を照射する一例を示す図である。
【図9】刃先が成形される切削工具の一例を示す図である。
【図10】プレートの一例を斜め上方から見た斜視図である。
【図11】プレートの一例を斜め下方から見た斜視図である。
【図12】回転テーブルの一例を示す斜視図である。
【図13】プレートを回転テーブルに装着した状態を示す斜視図である。
【図14】プレートの他の例を斜め上方から見た斜視図である。
【図15】プレートを回転テーブルに装着した状態の一部を示す断面図である。
【図16】ホルダの一例を示す平面図である。
【図18】ホルダの他の例を示す平面図である。
【図20】ホルダの他の例を示す断面図である。
【図21】第１センサを刃先に向けた状態の一例を示す図である。
【図22】第１センサを刃先に向けた状態の他の例を示す図である。
【図23】発振器を揺動させた状態を示し、（Ａ）は光学系に対するレーザ光の光軸の変化を示す図であり、（Ｂ）は刃先に対するレーザ光の光軸の傾きを示す図である。
【図24】実施形態に係る工具刃先成形装置の機能ブロック図である。
【図25】実施形態に係る工具刃先成形方法の一例を示すフローチャートである。
【図27】第２センサで取得したデータの一例を示す図である。
【図28】レーザ光により刃先を成形している状態を示し、（Ａ）はレーザ光を示す図であり、（Ｂ）は、加工可能領域を説明する図である。
【図29】刃先とレーザ光の加工可能領域との相対的な移動を示す図である。
【図30】第２センサで取得したデータの他の例を示す図である。
【図31】プレートの他の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はプレートを回転テーブルに装着した状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現しており、実際の製品と寸法、形状が異なっている場合がある。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面における一方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の指す方向が＋方向であり、矢印の指す方向とは反対の方向が－方向であるとして説明する。
【0013】
図１は、実施形態に係る工具刃先成形装置の一例を模式的に示す斜視図である。図２は、工具刃先成形装置の外観の一例を示す側面図である。図３は、工具刃先成形装置の一例を示す正面図である。図４は、工具刃先成形装置の一例を示す平面図である。図５は、図４の一部を拡大して示す図である。
【0014】
図１から図５に示す工具刃先成形装置１００は、パルスレーザグラインディング（ＰＬＧ）により加工対象物である切削工具の刃先を成形する。パルスレーザグラインディングは、レーザ光の光軸方向に延びる円筒状又はほぼ円筒状の加工可能領域を加工対象物の加工面に対して移動させる（走査する）ことで加工面を成形する。本実施形態において、工具刃先成形装置１００は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡ（図８参照）と切削工具Ｔの刃先Ｔａとを相対的に移動させることにより、パルスレーザグラインディングによって刃先Ｔａを鋭利に（シャープに）成形する。なお、切削工具Ｔの詳細、及びパルスレーザグラインディングによって刃先Ｔａを成形する技術の詳細については後述する。
【0015】
図１から図５に示すように、工具刃先成形装置１００は、レーザ照射機構１０と、第１ステージ２０と、第２ステージ３０と、回転テーブル４０と、駆動部５０と、計測部６０と、制御部７０と、ベッド８０と、を備える。ベッド８０は、図２から図４に示すように、－Ｘ側に配置される下段側載置部８１と、＋Ｘ側に配置される上段側載置部８２とを有する。ベッド８０は、例えば、鋳物により、又は製缶形状により設けられている。なお、ベッド８０の構成は任意であり、下段側載置部８１及び上段側載置部８２のような段差がない形態であってもよい。ベッド８０の下段側載置部８１には、第１ステージ２０、第２ステージ３０、回転テーブル４０、レーザ照射機構１０の一部であるレーザヘッド１３、及び計測部６０を含む下段側構成体８１Ａが配置される。上段側載置部８２には、レーザ照射機構１０の一部である、後述する発振器１１が配置される。
【0016】
レーザ照射機構１０は、図１に示すように、発振器１１と、光学系１２と、レーザヘッド１３とを有する。発振器１１は、パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光（パルスレーザ）Ｌを生成する。発振器１１は、ベッド８０の上段側載置部８２に載置され、切削工具Ｔが配置される位置よりも高い＋Ｚ側に配置される。発振器１１は、回転台１５を介して上段側載置部８２に載置される。回転台１５は、Ｚ方向に平行な揺動軸ＡＸ２の軸まわりに回動可能となっている。発振器１１は、回転台１５が揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動（回転）することにより、回転台１５と一体となって揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動可能となっている。
【0017】
光学系１２は、発振器１１で生成されたレーザ光Ｌをレーザヘッド１３に送る。光学系１２は、ベッド８０の下段側載置部８１又は上段側載置部８２に固定されている。光学系１２は、鏡筒１２ａと、レンズ、ミラー、フィルタなどの光学素子１２ｂとを備える。光学系１２は、レーザ光ＬをＸＹ平面に平行又は略平行な方向に送る。鏡筒１２ａは、ステー等によりベッド８０の上段側載置部８２に固定されている。鏡筒１２ａの＋Ｘ側の端部は、発振器１１とフレキシブルに配置されている。従って、発振器１１が揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動することにより、発振器１１から出射されたレーザ光Ｌは、光学系１２（鏡筒１２ａ）に対して異なる角度で入射することになる。なお、光学系１２は、Ｘ方向及びＹ方向にレーザ光Ｌを屈曲させるように設けられているが、この形態に限定されず、レーザ光Ｌを屈曲させない形態であってもよい。
【0018】
レーザヘッド１３は、光学系１２から送られてきたレーザ光Ｌを－Ｚ方向に向けて出射する。従って、本実施形態において、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３は、－Ｚ方向である。レーザヘッド１３は、Ｚガイド１４に沿ってＺ方向に移動可能である。Ｚガイド１４は、ガイド部ラケット１４ａを介して、ベッド８０に固定されている。レーザヘッド１３は、基部１３ａを介してＺガイド１４に接続されている。レーザヘッド１３及基部１３ａは、一体となってＺガイド１４に沿ってＺ方向に移動可能である。基部１３ａは、例えば、光学系１２から送られてきたレーザ光Ｌをレーザヘッド１３に送るための光学系と、レーザヘッド１３及基部１３ａをＺ方向に移動させるための、後述するＺ駆動部５０Ｚとを備えている。
【0019】
レーザヘッド１３及び基部１３ａは、第１ステージ２０、第２ステージ３０、及び回転テーブル４０より上方（＋Ｚ側）に配置されている。従って、発振器１１を上段側載置部８２に配置させて、すなわち、レーザヘッド１３を第１ステージ２０、第２ステージ３０、及び回転テーブル４０より上方（＋Ｚ側）に配置させて、レーザヘッド１３の高さに発振器１１の高さを合わせることで、光学系１２を余分に折り返すことなく少ない折り返しで構成することができる。なお、光学系１２は、光学素子１２ｂの一部に代えて光ファイバ等が用いられてもよい。
【0020】
上記したように、レーザ照射機構１０において、発振器１１は、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３（Ｚ方向）と平行な揺動軸ＡＸ２を中心として、光学系１２に対して揺動可能である。揺動軸ＡＸ２は、発振器１１の前方（－Ｘ方向）に位置しており、発振器１１の調整角度を小さくすることができ、レーザ光Ｌの光軸の微調整を容易にしている。発振器１１の揺動により、水平方向に出射されるレーザ光Ｌが揺動軸ＡＸ２まわりに旋回し、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３が、予め規定した方向（例えばＺ方向）に対して第１方向（Ｘ方向）Ｄ１の軸まわりに傾く。レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３を第１方向Ｄ１の軸まわりに傾けることにより、切削工具Ｔの刃先Ｔａに対するレーザ光Ｌの出射方向Ｄ３を設定補正角度まで容易に変更することができる。
【0021】
図５に示すように、平面視において、レーザヘッド１３の＋Ｚ側を含む領域には、加工エリアＡＲ１が設定される。加工エリアＡＲ１は、切削工具Ｔの刃先Ｔａに対してレーザ光Ｌを照射して、刃先を成形するための領域である。加工エリアＡＲ１は、平面視において、レーザヘッド１３からのレーザ光Ｌの出射位置を含む領域として設定される。また、加工エリアＡＲ１の－Ｘ側には、加工エリアＡＲ１とは別に計測エリアＡＲ２が設定される。計測エリアＡＲ２は、後述する第１センサ６１により直線切刃Ｔ１における刃先Ｔａの位置（切刃位置）及び切刃方向Ｄ４の少なくとも一方を検出するための領域である。加工エリアＡＲ１及び計測エリアＡＲ２の形状は任意である。
【0022】
加工エリアＡＲ１と計測エリアＡＲ２とは、第１方向Ｄ１に並んだ状態で配置されている。加工エリアＡＲ１と計測エリアＡＲ２とは、平面視において、第１方向Ｄ１に離間して配置されているが、この形態に限定されない。例えば、平面視において、加工エリアＡＲ１と計測エリアＡＲ２とが接していてもよいし、少なくとも一部が重なっていてもよい。ただし、お互いのエリアにある第１センサ６１と第２センサ６２とが、測定時に物理的にも波長的にも干渉しない位置関係を保っていなければならない。
【0023】
第１ステージ２０は、Ｘガイド２１を介してベッド８０の下段側載置部８１に配置される。第１ステージ２０は、Ｘガイド２１に沿って、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３であるＺ方向と交差する第１方向Ｄ１に移動可能である。本実施形態において、第１方向Ｄ１は、Ｘ方向である。また、第１ステージ２０は、第２ステージ３０に比べて、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向（第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び出射方向Ｄ３）の寸法が大きく形成されており、第２ステージ３０に比べて変形しにくいように剛性が高められている。
【0024】
第１ステージ２０は、上面（＋Ｚ側の面）にビームダンパ２２を備える。ビームダンパ２２は、レーザヘッド１３から出射されたレーザ光Ｌを受ける。ビームダンパ２２は、レーザ光Ｌが直接第１ステージ２０に当たることを防止し、第１ステージ２０の損傷を防止する。また、ビームダンパ２２は、断熱材２３を介して第１ステージ２０に取り付けられる。断熱材２３により、レーザ光Ｌを受けて加熱されたビームダンパ２２の熱が第１ステージ２０に伝搬されるのを防止する。
【0025】
ビームダンパ２２は、第１方向Ｄ１に沿って第１方向Ｄ１に延びた状態で設けられている。この構成によれば、第１ステージ２０が第１方向Ｄ１に移動した場合であっても、レーザ光Ｌをビームダンパ２２によって受けることができる。ビームダンパ２２は、後述する第２ステージ３０の移動範囲外に配置される。つまり、ビームダンパ２２は、後述するＹガイド３１より＋Ｙ側に配置され、第２ステージ３０のＹ方向への移動範囲の外側に配置されている。この構成によれば、第２ステージ３０とビームダンパ２２とが干渉するのを防止できる。なお、ビームダンパ２２は、第１ステージ２０上に設けられることに代えて、第２ステージ３０上に設けられてもよい。
【0026】
第２ステージ３０は、Ｙガイド３１を介して第１ステージ２０上に設けられる。従って、第２ステージ３０は、第１ステージ２０に載った状態で第１方向Ｄ１に移動する。第２ステージ３０は、Ｙガイド３１に沿って、第１ステージ２０に対してレーザ光Ｌの出射方向であるＺ方向及び第１方向Ｄ１であるＸ方向の双方と交差する第２方向Ｄ２に移動する。本実施形態において、第２方向Ｄ２は、Ｙ方向である。Ｙガイド３１は、ビームダンパ２２の－Ｙ側の近くまで延びて設けられている。従って、上記のように、第２ステージ３０は、ビームダンパ２２と干渉しない。
【0027】
回転テーブル４０は、第２ステージ３０上に設けられる。回転テーブル４０は、例えば、円盤状である。回転テーブル４０は、回転軸（軸線）ＡＸ１を中心として回転可能（旋回可能）に設けられる。本実施形態において、回転軸ＡＸ１は、Ｚ方向に平行である。回転テーブル４０は、第２ステージ３０に載った状態で、第１ステージ２０により第１方向Ｄ１に移動し、さらに、第２ステージ３０により第２方向Ｄ２に移動する。回転テーブル４０には、環状プレート（プレート）４１が着脱可能に装着される。環状プレート４１には、ホルダ４２が１つ又は複数取り付けられている。すなわち、ホルダ４２は、回転テーブル４０に対して着脱可能である。ホルダ４２は、切削工具Ｔを保持して固定する。
【0028】
環状プレート４１は、円環状であり、回転テーブル４０の回転軸ＡＸ１に中心が一致するように、回転テーブル４０に装着される。環状プレート４１に取り付けられるホルダ４２の数は任意である。例えば、環状プレート４１に複数のホルダ４２が取り付けられている場合、この環状プレート４１を回転テーブル４０に装着することで、回転テーブル４０は、切削工具Ｔを固定するホルダ４２を複数備えることになる。
【0029】
また、環状プレート４１に複数のホルダ４２が取り付けられている場合、回転テーブル４０に対して環状プレート４１を交換することにより、複数の切削工具Ｔをまとめて交換することができる。また、環状プレート４１を装着した回転テーブル４０を回転軸ＡＸ１まわりに回転させることにより、複数の切削工具Ｔのいずれかをレーザ光Ｌによる加工位置に容易に割り付けることができる。なお、ホルダ４２及び環状プレート４１の詳細については後述する。
【0030】
駆動部５０は、レーザ光Ｌと切削工具Ｔとの相対的な位置を変更する。本実施形態において、駆動部５０は、レーザヘッド１３、第１ステージ２０、第２ステージ３０、及び回転テーブル４０を駆動する。さらに、本実施形態において、駆動部５０は、発振器１１を揺動させる。駆動部５０は、Ｘ駆動部５０Ｘと、Ｙ駆動部５０Ｙと、回転駆動部５０Ｒと、揺動駆動部５０Ｓと、Ｚ駆動部５０Ｚと、を有する。Ｘ駆動部５０Ｘは、第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に移動させる。Ｙ駆動部５０Ｙは、第２ステージ３０を第２方向Ｄ２に移動させる。回転駆動部５０Ｒは、発振器１１（回転台１５）を揺動軸ＡＸ２まわりに揺動させる。Ｚ駆動部５０Ｚは、レーザヘッド１３を出射方向Ｄ３に昇降させる。
【0031】
Ｘ駆動部５０Ｘは、加工エリアＡＲ１内における第１方向Ｄ１、加工エリアＡＲ１と計測エリアＡＲ２との間、計測エリアＡＲ２内における第１方向Ｄ１において切削工具Ｔの位置を移動させることが可能である。Ｙ駆動部５０Ｙは、加工エリアＡＲ１内における第２方向Ｄ２、計測エリアＡＲ２内における第２方向Ｄ２において切削工具Ｔの位置を移動させることが可能である。
【0032】
回転駆動部５０Ｒは、回転テーブル４０を回転軸ＡＸ１まわりに回転させることで、ホルダ４２に保持された切削工具Ｔにおける直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４（直線切刃Ｔ１において直線状に刃先Ｔａが延びる方向）を変えることが可能である。また、環状プレート４１に、図１０、図１４のように円周上に複数のホルダ４２が装着されている場合は、それぞれのホルダ４２を加工位置に割り出すことも可能にしている。Ｚ駆動部５０Ｚは、レーザヘッド１３を出射方向Ｄ３に移動させることにより、レーザヘッド１３から照射されるレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡの高さ（Ｚ方向の位置）に調整することが可能である。
【0033】
駆動部５０のそれぞれは、例えば、リニアモータ機構、電動回転モータを用いたボールねじ機構、電動回転モータを用いたラックアンドピニオン機構、油圧又は空圧を用いたシリンダ装置などが用いられる。駆動部５０のそれぞれの動作は、制御部７０により制御される。また、第１ステージ２０の移動量又は移動位置、第２ステージ３０の移動量又は移動位置、回転テーブル４０の回転量又は回転位置、レーザヘッド１３の昇降量又は昇降位置は、例えばエンコーダからの出力に基づいて制御部７０に取得される。
【0034】
計測部６０は、第１センサ６１及び第２センサ６２を有する。第１センサ６１は、計測エリアＡＲ２に対応して配置される。第２センサ６２は、第１センサ６１とは別に、加工エリアＡＲ１に対応して配置される。このように、第１センサ６１が加工エリアＡＲ１とは別の計測エリアＡＲ２に対応して配置されるので、第２センサ６２との干渉を防止できる。第１センサ６１と第２センサ６２とが異なるエリアに配置されるので、検出光（レーザ光）の波長による干渉を防止できる。第１センサ６１は、計測エリアＡＲ２に配置された切削工具Ｔに対して、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４を検出する。
【0035】
第１センサ６１は、直線切刃Ｔ１における切刃位置及び切刃方向Ｄ４の少なくとも一方を検出する。第１センサ６１は、例えば、刃先Ｔａに検出光を照射してその反射光を受光することにより刃先Ｔａの三次元形状を算出可能とする形状計測センサが用いられる。第１センサ６１は、角度調整機構６３を介してベッド８０に支持される。第１センサ６１は、角度調整機構６３により刃先Ｔａに対する検出角度を調整することができる。角度調整機構６３の詳細については後述する。
【0036】
第１センサ６１が形状計測センサである場合、例えば検出光としてライン光を刃先Ｔａに対して斜めから照射しつつ、切刃方向Ｄ４に沿ってライン光を走査し、その反射光から直線切刃Ｔ１における刃先Ｔａの三次元形状を計測する。第１センサ６１が直線切刃Ｔ１Ｔａの三次元形状を算出することにより、直線切刃Ｔ１における切刃位置及び切刃方向Ｄ４の少なくとも一方を非接触で精度よく検出できる。また、成形前の刃先Ｔａの形状を計測することで、どのように実際の刃先加工を実施すればよいかの判断にも利用できる。単に第１方向Ｄ１（Ｘ軸）に平行に加工するだけでなく、指定された任意の角度だけ傾けて加工することも可能になる。また、刃先Ｔａの両端から任意の長さだけ指定された角度に傾けて加工することも可能である。
【0037】
第１センサ６１は、レーザ光Ｌによる成形後の刃先Ｔａを計測可能である。つまり、レーザ光Ｌにより切削工具Ｔの直線切刃Ｔ１を成形した後、又は成形途中において、第１センサ６１により成形後又は成形途中の直線切刃Ｔ１の形状又は位置を計測することができる。このように、第１センサ６１は、成形前における切刃位置又は切刃方向の検出と、成形後の刃先の計測とに兼用することができる。なお、第１センサ６１として上記した形状計測センサが用いられることに限定されない。例えば、レーザ測長機などの非接触のセンサが用いられてもよいし、プローブ等を接触させて形状又は位置を計測するような接触タイプのセンサが用いられてもよい。
【0038】
第２センサ６２は、加工エリアＡＲ１に配置された切削工具Ｔに対して、直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが当たることにより発生する光を検出する。第２センサ６２は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たることにより発生する光を検出することで刃先Ｔａの位置が所定の位置にあるか否かを検出可能である。第２センサ６２は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの加工位置に向けるように、ステー等を介してベッド８０に支持される。なお、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たることにより、刃先Ｔａの材質に応じたプラズマ光が発生する。第２センサ６２は、このプラズマ光を検出する。第２センサ６２としては、プラズマ光を検出可能な分光器を用いることができる。第２センサ６２として分光器を用い、この分光器によりプラズマ光を検出することで、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たっていることを精度よく検出できる。
【0039】
第２センサ６２は、プラズマ光の分光スペクトルを検出結果として出力する。制御部７０は、第２センサ６２から出力された分光スペクトルのうち、所定の波長の強度が予め設定された閾値を超えること、及び所定の波長の強度が前記閾値を下回ったこと、の少なくとも一方を判断する。所定の波長は、例えば、発生したプラズマ光のうち、光強度が大きな波長などに設定される。
【0040】
また、第２センサ６２は、レーザ光Ｌとして用いられる波長の光を減衰又は遮断し、レーザ光Ｌと異なる波長の光を透過するバンドパスフィルタを備えてもよい。この場合、バンドパスフィルタにより、レーザ光Ｌとして用いられる波長の光を減衰又は遮断するので、第２センサ６２の検出結果においてレーザ光Ｌの影響を軽減し、刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが当たっているか否かをより精度よく検出することができる。
【0041】
図６は、回転テーブル４０の動作の一例を示す図である。図６に示すように、制御部７０は、第１センサ６１の検出結果に応じて、回転軸ＡＸ１を中心に回転テーブル４０を回転させることにより、例えば、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１（Ｘ方向）と平行するように切削工具Ｔの姿勢を調整することができる。制御部７０は、第１センサ６１からの検出結果により、直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａの刃先位置及び切刃方向Ｄ４を算出する。制御部７０は、算出した切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１に対して傾いているか否かを判断し、傾いている場合（図６の点線参照）は、その切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１と平行となるように、回転駆動部５０Ｒ（図１参照）を駆動して回転テーブル４０を回転軸ＡＸ１まわりに回転させる。また、必要に応じて指定した角度だけ傾けた位置に回転駆動部５０Ｒを駆動して回転させることも可能である。図７は、第１方向Ｄ１と切刃方向Ｄ４との角度の一例を示し、（Ａ）はθ＝Ｋの場合、（Ｂ）はθ＝Ｘの場合、（Ｃ）はθ＝０の場合である。図７（Ａ）に示すように、切削工具Ｔをホルダ４２に保持させ、回転テーブル４０を回転させて切削工具Ｔを加工位置に割り付けた際（切削工具Ｔのセット時）は、第１センサ６１からの検出結果から第１方向Ｄ１に対する切刃方向Ｄ４の角度θが角度Ｋとなっている。この状態から、制御部７０は、回転テーブル４０を駆動して、指定した角度Ｘとなるまで回転させることにより、図７（Ｂ）に示すように、切刃方向Ｄ４を第１方向Ｄ１に対して角度Ｘだけ傾けることができる。また、図７（Ｃ）に示すように、制御部７０は、回転テーブル４０を駆動して、角度θが０となるまで回転させることにより、切刃方向Ｄ４を第１方向Ｄ１と平行にすることができる。
【0042】
図８は、切削工具Ｔの刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡを照射する一例を示す図である。図８に示すように、レーザ光Ｌがレーザヘッド１３から出射方向Ｄ３に向けて出射される。このレーザ光Ｌは、焦点位置に向けて収束した後に拡散してビームダンパ２２に達する。レーザ光Ｌの焦点位置近傍では、光軸Ｌ１を中心とした円筒状又はほぼ円筒状の領域にエネルギ密度が高い（刃先Ｔａを成形可能な）加工可能領域ＬＡが形成される。この加工可能領域ＬＡを刃先Ｔａに当てつつ、レーザ光Ｌと切削工具Ｔとを第１方向Ｄ１に相対的に移動させることにより、直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａがレーザ光Ｌにより成形される。なお、加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たっている間は、上記したプラズマ光が発生し、このプラズマ光は、第２センサ６２によって検出される。
【0043】
本実施形態における切削工具Ｔは、切削加工に際して用いられ、直線切刃Ｔ１を備えている。直線切刃Ｔ１を一辺とする一方の面が逃げ面Ｔｂであり、直線切刃Ｔ１を一辺とする他方の面がすくい面Ｔｃである。図９は、刃先Ｔａが成形される切削工具Ｔの一例を示す図である。刃先Ｔａを成形する前の切削工具Ｔは、例えば、粉末冶金等により直線切刃Ｔ１（刃先Ｔａ）を備えた状態で形成される。この切削工具Ｔに対して、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより逃げ面Ｔｂ及びすくい面Ｔｃの一部を除去することで、新たな（例えば鋭利な）刃先が形成される。図９において、矢印は、レーザ光Ｌが照射される方向であり、図中の斜線部分がレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより除去される部分である。
【0044】
図１０は、環状プレート４１の一例を斜め上方から見た斜視図である。図１０に示す環状プレート４１の上面側には、逃げ面用ホルダ４３が複数取り付けられる。逃げ面用ホルダ４３は、直線切刃Ｔ１の逃げ面Ｔｂを形成する際に用いられる。逃げ面用ホルダ４３は、環状プレート４１の周方向に沿って等間隔で複数配置される。図１０では、逃げ面用ホルダ４３が環状プレート４１の周方向の一部に配置された構成を例に挙げて示しているが、この構成に限定されない。逃げ面用ホルダ４３は、例えば環状プレート４１の周方向の全周にわたって配置されてもよい。
【0045】
逃げ面用ホルダ４３は、環状プレート４１に対してボルト等により着脱可能である。逃げ面用ホルダ４３を環状プレート４１に対して着脱可能とすることにより、環状プレート４１に対して同種のホルダ４２又は異なるホルダ４２に交換することができる。逃げ面用ホルダ４３は、切削工具Ｔを保持した際に、その切削工具Ｔにおける直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４が環状プレート４１の外周における接線方向と平行又はほぼ平行となるように設けられている。
【0046】
環状プレート４１は、内周面が被位置決め部４１ａとなる。被位置決め部４１ａは、平面視において円形状であり、後述する回転テーブル４０の位置決め部４０ａを挿入可能な形状を有する。環状プレート４１は、回転テーブル４０に装着した際、被位置決め部４１ａに位置決め部４０ａが入り込むことで回転テーブル４０の回転軸ＡＸ１と一致した状態で保持される。
【0047】
図１１は、環状プレート４１の一例を斜め下方から見た斜視図である。図１１に示すように、環状プレート４１は、回転テーブル４０に対して回転軸ＡＸ１の軸まわり方向の位置決めを行うための穴部４１ｂを有する。穴部４１ｂは、例えば円形状であり、環状プレート４１の厚さ方向に形成されている。なお、穴部４１ｂは、環状プレート４１を貫通して設けられてもよいし、貫通せずに設けられてもよい。穴部４１ｂは、後述する回転テーブル４０のダイヤピン４０ｂを挿入可能な形状を有する。環状プレート４１の下面（裏面）には、被位置決め部４１ａを囲んだ複数カ所に板状体４１ｃが設けられる。
【0048】
環状プレート４１は、回転テーブル４０に装着した際、穴部４１ｂにダイヤピン４０ｂが挿入され、回転テーブル４０に対して回転軸ＡＸ１まわりのずれが規制される。その結果、環状プレート４１と回転テーブル４０との回転方向の角度を一致させることができる。すなわち、穴部４１ｂは被位置決め部として作用し、ダイヤピン４０ｂは位置決め部として作用する。
【0049】
図１２は、回転テーブル４０の一例を示す斜視図である。回転テーブル４０は、図１２に示すように、位置決め部４０ａと、ダイヤピン４０ｂと、板状体４０ｃと、クランプ部材４０ｄとを有する。位置決め部４０ａは、円柱状であり、回転テーブル４０の上面（＋Ｚ側の面）から突出して設けられる。位置決め部４０ａは、環状プレート４１の被位置決め部４１ａに挿入することで、回転テーブル４０に対して環状プレート４１を第１方向Ｄ１（Ｘ方向）及び第２方向Ｄ２（Ｙ方向）について位置決めし、回転テーブル４０の回転軸ＡＸ１と、環状プレート４１の中心とを一致させる。
【0050】
ダイヤピン４０ｂは、環状プレート４１の穴部４１ｂに挿入可能な形状を有する。ダイヤピン４０ｂは、板状体４０ｃの１つから上方（＋Ｚ側）に向けて突出して設けられる。なお、板状体４０ｃは、円柱状の位置決め部４０ａを囲むように、回転テーブル４０の上面に複数カ所設けられる。板状体４０ｃは、環状プレート４１が回転テーブル４０に装着された際、環状プレート４１の下面にある板状体４１ｃと当接する。
【0051】
クランプ部材４０ｄは、位置決め部４０ａの上面において複数カ所に設けられる。例えば、本実施形態のように、３カ所のクランプ部材４０ｄは、それぞれ板状体４０ｃに対応して配置され、外側に向けてスライド可能に設けられている。クランプ部材４０ｄは、環状プレート４１が回転テーブル４０に装着された際、環状プレート４１の一部を板状体４０ｃとの間で挟み込み、環状プレート４１を回転テーブル４０に固定させる。なお、クランプ部材４０ｄの個数及び配置は任意である。また、環状プレート４１を回転テーブル４０に固定できれば、図示の形態に限定されず、任意のクランプ部材（クランプ機構）を適用することができる。
【0052】
図１３は、環状プレート４１を回転テーブル４０に装着した状態を示す斜視図である。図１３に示すように、環状プレート４１は、被位置決め部４１ａが位置決め部４０ａに対して嵌った状態で回転テーブル４０に装着される。このとき、ダイヤピン４０ｂが穴部４１ｂに挿入されるように、回転テーブル４０に対して環状プレート４１の回転位置を設定する。ダイヤピン４０ｂが穴部４１ｂに挿入された状態で、クランプ部材４０ｄの先端を環状プレート４１の上方に突出するようにスライドさせ、ボルト等を締めてクランプ部材４０ｄの先端部分で環状プレート４１の下面にある板状体４１ｃを板状体４０ｃに押し付けることにより、環状プレート４１は、クランプ部材４０ｄにより板状体４１ｃを介して板状体４０ｃとの間に挟まれた状態で回転テーブル４０に固定される。
【0053】
なお、環状プレート４１を回転テーブル４０から取り外す際は、クランプ部材４０ｄのボルトを緩めて、クランプ部材４０ｄを内側にスライドさせることで、環状プレート４１は、回転テーブル４０から取り外し可能となる。また、上記した実施形態では、環状プレート４１に穴部４１ｂが設けられ、回転テーブル４０にダイヤピン４０ｂが設けられているが、環状プレート４１にピンが設けられ、回転テーブル４０に穴部が設けられる形態であってもよい。
【0054】
図１４は、環状プレートの他の例を斜め上方から見た斜視図である。図１４に示す環状プレート４１には、すくい面用ホルダ４４が複数取り付けられている。すくい面用ホルダ４４は、直線切刃Ｔ１のすくい面Ｔｃを形成する際に用いられる。すくい面用ホルダ４４は、上記した逃げ面用ホルダ４３と同様、環状プレート４１の周方向に沿って等間隔で複数配置される。図１４では、すくい面用ホルダ４４が環状プレート４１の周方向の一部分に配置された構成を例に挙げて示しているが、この構成に限定されない。すくい面用ホルダ４４は、例えば環状プレート４１の周方向の全周にわたって配置されてもよい。
【0055】
すくい面用ホルダ４４は、環状プレート４１に対してボルト等により着脱可能であり、る。環状プレート４１に対して同種のホルダ４２又は異なるホルダ４２に交換することができる。例えば、すくい面用ホルダ４４を環状プレート４１から全て又は一部取り外し、代わりに上記した逃げ面用ホルダ４３を取り付けることができる。すなわち、環状プレート４１は、逃げ面用ホルダ４３とすくい面用ホルダ４４とで共用できる。すくい面用ホルダ４４は、逃げ面用ホルダ４３と同様に、切削工具Ｔを保持した際に、その切削工具Ｔにおける直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４が環状プレート４１の外周における接線方向と平行又はほぼ平行となるように設けられている。
【0056】
上記した実施形態では、環状プレート４１の穴部４１ｂに回転テーブル４０のダイヤピン４０ｂを挿入させる形態を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。図１５は、環状プレート４１を回転テーブル４０に装着した状態の一部を示す断面図である。図１５に示すように、ダイヤピン４０ｂ及び穴部４１ｂに代えて、凸部４０ｅと凹部４１ｅとが用いられる形態であってもよい。回転テーブル４０の板状体４０ｃの上面（＋Ｚ側の面）には、凸部４０ｅが設けられ、環状プレート４１の下面（－Ｚ側の面）には、凸部４０ｅと嵌まりあう凹部４１ｅが設けられる。また、位置決め部４０ａ、被位置決め部４１ａ、ダイヤピン４０ｂ、及び穴部４１ｂに代えて、カービックカップリングが用いられてもよい。
【0057】
環状プレート４１が回転テーブル４０に装着された際、凸部４０ｅが凹部４１ｅに嵌り合うことで、環状プレート４１は、回転テーブル４０に対して回転軸ＡＸ１まわりのずれが規制される。その結果、環状プレート４１と回転テーブル４０との回転方向の角度を一致させることができる。すなわち、凹部４１ｅは被位置決め部として作用し、凸部４０ｅは位置決め部として作用する。
【0058】
図１６は、ホルダ４２の一例を示す平面図である。図１７は、図１６に示すホルダ４２の側面図である。図１６及び図１７は、逃げ面用ホルダ４３を示している。逃げ面用ホルダ４３は、切削工具Ｔの直線切刃Ｔ１における逃げ面Ｔｂを加工する際に用いられる。図１６及び図１７に示すように、逃げ面用ホルダ４３は、基部４３ａと、工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２と、工具位置決め部４３ｃと、板バネ（弾性部材）４３ｄと、を有する。基部４３ａは、例えばボルト等により環状プレート４１の上面に固定される。工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２は、配置された切削工具Ｔが環状プレート４１の外側に向くように設けられる。工具配置面４３ｂ１は、切削工具Ｔの面（すくい面Ｔｃを含む面）と接触する。工具配置面４３ｂ２は、切削工具Ｔにおいて直線切刃Ｔ１とは反対側の面と接触する。
【0059】
工具位置決め部４３ｃは、基部４３ａの一方の側部に設けられる。工具位置決め部４３ｃは、工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２に配置された切削工具Ｔの側面と接触する。工具位置決め部４３ｃは、切削工具Ｔが切刃方向Ｄ４にずれるのを規制する。
【0060】
板バネ４３ｄは、ボルト４３ｅにより基部４３ａに取り付けられる。板バネ４３ｄは、工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２に配置された切削工具Ｔを弾性力により保持する。切削工具Ｔは、板バネ４３ｄの弾性力により、板バネ４３ｄと工具配置面４３ｂ１とで挟まれた状態で保持される。切削工具Ｔは、工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２にそれぞれ接触し、さらに工具位置決め部４３ｃに突き当てることで、逃げ面用ホルダ４３に対して位置決めされた状態で保持される。すなわち、逃げ面用ホルダ４３に保持された切削工具Ｔは、直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａが環状プレート４１（回転テーブル４０）に対して位置決めされた状態となる。
【0061】
板バネ４３ｄの弾性力は、第１ステージ２０のＸ方向への移動、回転テーブル４０の回転などにより切削工具Ｔがずれない程度の弾性力であればよい。また、板バネ４３ｄの弾性力は、板バネ４３ｄに設けられた把持部４４ｆを作業者が手で把持して持ち上げることが可能な程度の弾性力であればよい。本実施形態に係る工具刃先成形装置１００では、レーザ光Ｌにより直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａを成形する。このため、加工時においては、切削工具Ｔに対して物理的な力が作用しない。従って、板バネ４３ｄの弾性力により切削工具Ｔを保持するだけで、加工時の切削工具Ｔの位置ずれを十分に抑制でき、切削工具Ｔに対してクランプ等による固定は必要ない。
【0062】
切削工具Ｔは、板バネ４３ｄを持ち上げた状態で、工具位置決め部４３ｃが配置される側とは反対側から挿入し、工具位置決め部４３ｃに突き当て、工具配置面４３ｂ１、４３ｂ２にそれぞれ当接させることで配置される。このように、板バネ４３ｄにより切削工具Ｔを挟んで固定するので、逃げ面用ホルダ４３に対する切削工具Ｔの交換を容易に行うことができる。
【0063】
図１８は、ホルダ４２の他の例を示す平面図である。図１９は、図１８に示すホルダ４２の側面図である。図１８及び図１９は、すくい面用ホルダ４４を示している。すくい面用ホルダ４４は、切削工具Ｔの直線切刃Ｔ１におけるすくい面Ｔｃを加工する際に用いられる。図１８及び図１９に示すように、すくい面用ホルダ４４は、基部４４ａと、工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２と、工具位置決め部４４ｃと、板バネ（弾性部材）４４ｄと、を有する。
【0064】
基部４４ａは、例えば板状であり、環状プレート４１に固定される。基部４４ａは、板面が環状プレート４１の＋Ｚ側の面に対して立った状態で配置される。工具配置面４４ｂは、基部４４ａの－Ｚ側の端部に配置される。工具配置面４４ｂは、基部４４ａに対して段状に形成される。工具配置面４４ｂは、切削工具Ｔのうち直線切刃Ｔ１Ｔａとは反対側の面に当接された状態で切削工具Ｔを支持する。基部４４ａは、例えばボルト等により環状プレート４１の上面に固定される。工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２は、配置された切削工具Ｔが環状プレート４１の外側に向くように設けられる。工具配置面４４ｂ１は、切削工具Ｔの面（逃げ面Ｔｂを含む面）と接触する。工具配置面４４ｂ２は、切削工具Ｔにおいてすくい面Ｔｃとは反対側の面と接触する。
【0065】
工具位置決め部４４ｃは、基部４４ａの一方の側部に設けられる。工具位置決め部４４ｃは、工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２に配置された切削工具Ｔの側面と接触する。工具位置決め部４４ｃは、切削工具Ｔが切刃方向Ｄ４にずれるのを規制する。板バネ４４ｄは、ボルト４４ｅにより基部４４ａに取り付けられる。板バネ４４ｄは、工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２に配置された切削工具Ｔを弾性力により保持する。切削工具Ｔは、板バネ４４ｄの弾性力により、板バネ４４ｄと工具配置面４４ｂ１とで挟まれた状態で保持される。切削工具Ｔは、工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２にそれぞれ接触し、さらに工具位置決め部４４ｃに突き当てることで、すくい面用ホルダ４４に対して位置決めされた状態で保持される。すなわち、すくい面用ホルダ４４に保持された切削工具Ｔは、直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａが環状プレート４１（回転テーブル４０）に対して位置決めされた状態となる。
【0066】
板バネ４４ｄの弾性力は、逃げ面用ホルダ４３の板バネ４３ｄと同様に設定されるため、説明を省略する。すなわち、このすくい面用ホルダ４４においても、板バネ４４ｄの弾性力により切削工具Ｔを保持するだけで、加工時の切削工具Ｔの位置ずれを十分に抑制でき、切削工具Ｔに対してクランプ等による固定は必要ない。
【0067】
切削工具Ｔは、板バネ４４ｄを持ち上げた状態で、工具位置決め部４４ｃが配置される側とは反対側から挿入し、工具位置決め部４４ｃに突き当て、工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２にそれぞれ当接させることで配置される。このように、板バネ４４ｄにより切削工具Ｔを挟んで固定するので、すくい面用ホルダ４４に対する切削工具Ｔの交換を容易に行うことができる。
【0068】
図２０は、ホルダ４２の他の例を示す断面図である。図２０に示すホルダ４２は、すくい面用ホルダ４５である。図２０に示すように、すくい面用ホルダ４５は、基部４５ａと、工具配置面４５ｂ１、４５ｂ２と、押さえ部材４５ｄと、軸部材４５ｅと、ボールプランジャ機構４６とを有する。基部４５ａ及び工具配置面４５ｂ１、４５ｂ２については、それぞれ図１８及び図１９に示すすくい面用ホルダ４４の基部４４ａ及び工具配置面４４ｂ１、４４ｂ２と同様である。なお、図２０のすくい面用ホルダ４５では、工具位置決め部を図示していないが、図１８に示す工具位置決め部４４ｃと同様に、工具位置決め部を備えている。
【0069】
押さえ部材４５ｄは板状であり、中央部分を軸部材４５ｅによって回転可能に支持されている。押さえ部材４５ｄのうち、上方側の端部はボールプランジャ機構４６によって弾性力を受ける。押さえ部材４５ｄのうち、軸部材４５ｅを挟んだ下方側の端部は、切削工具Ｔを押さえる部分として用いられる。ボールプランジャ機構４６は、バネ収容部４６ａと、コイルバネ（弾性部材）４６ｂと、ボール４６ｃと、を有する。ボールプランジャ機構４６は、基部４５ａを貫通するねじ穴とねじ結合することで取り付けられる。バネ収容部４６ａには、コイルバネ４６ｂが収容されている。ボール４６ｃは、バネ収容部４６ａの先端に配置され、コイルバネ４６ｂにより外側に向けて弾性力が付与されている。
【0070】
ボールプランジャ機構４６を基部４５ａに取り付けることにより、ボール４６ｃが押さえ部材４５ｄの上方側の端部を押し、その結果、押さえ部材４５ｄの下方側の端部が切削工具Ｔを工具配置面４４ｂ２に押し付ける。すなわち、切削工具Ｔは、押さえ部材４５ｄの下方側の端部と、工具配置面４４ｂ２との間に挟まれた状態で保持される。ボールプランジャ機構４６と基部４５ａとのねじ結合を緩めることでボール４６ｃが基部４５ａ側に移動する。その結果、押さえ部材４５ｄの下方側の端部は、ボール４６ｃによる押圧から解放されて、作業者が手で持ち上げることが可能となる。
【0071】
切削工具Ｔは、押さえ部材４５ｄの下方側の端部を作業者が手で持ち上げた状態で、図示しない工具位置決め部が配置される側とは反対側から挿入し、工具位置決め部に突き当て、工具配置面４５ｂ１、４５ｂ２にそれぞれ当接させることで配置される。切削工具Ｔの配置後、ボールプランジャ機構４６をねじ込むことで、ボール４６ｃが押さえ部材４５ｄの上方側の端部を押し、切削工具Ｔをすくい面用ホルダ４５に保持させることができる。ボールプランジャ機構４６のねじ込み操作により切削工具Ｔを挟んで固定するので、すくい面用ホルダ４５に対する切削工具Ｔの交換を容易に行うことができる。
【0072】
図２１は、第１センサ６１を刃先Ｔａに向けた状態の一例を示す図である。図２２は、第１センサ６１を刃先Ｔａに向けた状態の他の例を示す図である。図２１及び図２２に示すように、第１センサ６１は、角度調整機構６３に支持される。第１センサ６１は、角度調整機構６３により、刃先Ｔａを計測する際の第１センサ６１の向き（検出角度）を調整することができる。
【0073】
角度調整機構６３は、ベース部６３ａと、センサ支持台６３ｂと、軸部６３ｃと、軸受部６３ｄと、係止部６３ｅと、可動部６３ｆと、駆動部６３ｇとを有する。ベース部６３ａは、ベッド８０に支持される。センサ支持台６３ｂは、板状であり、第１センサ６１が固定されている。軸部６３ｃは、センサ支持台６３ｂからＸ方向（第１方向Ｄ１）に突出して設けられる。軸受部６３ｄは、ベース部６３ａから上方に突出して設けられ、軸部６３ｃを回転可能に支持する。この構成により、センサ支持台６３ｂは、軸部６３ｃを中心として第１方向Ｄ１の軸まわりに回転可能となっている。
【0074】
係止部６３ｅは、センサ支持台６３ｂの下面から下方（－Ｚ方向）に突出した突出部６３ｈの下端に設けられる。可動部６３ｆは、ベース部６３ａの上面に沿って第２方向Ｄ２（Ｙ方向）に移動可能である。可動部６３ｆは、係止部６３ｅが挿入されるガイド穴６３ｉが設けられている。ガイド穴６３ｉは、－Ｙ側端部から＋Ｙ側端部にかけて＋Ｚ方向に傾けて設けられる。駆動部６３ｇは、可動部６３ｆを－Ｙ側の第１位置Ｐ１と＋Ｙ側の第２位置Ｐ２との間で第２方向Ｄ２（Ｙ方向）に沿って移動させる。駆動部６３ｇとしては、例えば、リニアモータ機構、電動回転モータを用いたボールねじ機構、空圧又は油圧を用いたシリンダ装置などが用いられる。
【0075】
センサ支持台６３ｂは、－Ｙ側から＋Ｙ側にかけて＋Ｚ側に傾くように支持される。図２１に示すように、可動部６３ｆが第１位置Ｐ１に配置される場合、係止部６３ｅは、ガイド穴６３ｉの－Ｙ側端部近傍に位置している。この状態では、センサ支持台６３ｂは、Ｙ方向に対して傾きθ１となり、第１センサ６１の傾きが小さい。この第１センサ６１の傾きθ１は、すくい面用ホルダ４４に保持された切削工具Ｔのすくい面Ｔｃに合わせて第１センサ６１を向けた状態となる。その結果、第１センサ６１は、すくい面Ｔｃを含めた刃先Ｔａの形状を精度よく計測することが可能となる。
【0076】
また、図２２に示すように、可動部６３ｆが第２位置Ｐ２に配置される場合、係止部６３ｅは、ガイド穴６３ｉの＋Ｙ側端部近傍に位置している。この状態では、センサ支持台６３ｂは、Ｙ方向に対して傾きθ２となり、第１センサ６１の傾きが大きい。この第１センサ６１の傾きθ２は、逃げ面用ホルダ４３に保持された切削工具Ｔの逃げ面Ｔｂに合わせて第１センサ６１を向けた状態となる。その結果、第１センサ６１は、逃げ面Ｔｂを含めた刃先Ｔａの形状を精度よく計測することが可能となる。
【0077】
駆動部６３ｇの駆動は、制御部７０によって制御される。制御部７０は、すくい面用ホルダ４４に保持された切削工具Ｔの刃先Ｔａを計測する場合は、駆動部６３ｇを駆動して可動部６３ｆを第１位置Ｐ１に配置させ、逃げ面用ホルダ４３に保持された切削工具Ｔの刃先Ｔａを計測する場合は、駆動部６３ｇを駆動して可動部６３ｆを第２位置Ｐ２に配置させる。また、刃先Ｔａ加工後の加工面の測定などに合わせ、指定した任意の角度になるように制御部７０より指令することで、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２を複数設定することが可能である。
【0078】
このように、角度調整機構６３は、切削工具Ｔのすくい面Ｔｃを計測する場合と、逃げ面Ｔｂを計測する場合とでセンサ支持台６３ｂの角度を切り替え、第１センサ６１の向きをすくい面Ｔｃ又は逃げ面Ｔｂの計測に適した向きに調整するので、刃先Ｔａの形状を精度よく計測することができる。なお、角度調整機構６３は、上記した構成に限定されず、第１センサ６１の角度（傾き）を変更可能な任意の構成を適用可能である。例えば、第１センサ６１が第１方向Ｄ１（Ｘ方向）の軸まわりに回転する軸部に取り付けられ、この軸部が回転することにより第１センサ６１の角度（傾き）を変更するような構成が適用されてもよい。
【0079】
上記した実施形態では、レーザヘッドからのレーザ光Ｌの出射方向Ｄ３がＺ方向と平行とした構成を例に挙げて説明しているが、この構成に限定されない。例えば、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３は、ガルバノスキャナやポリゴンミラーのように光学機器を揺動あるいは旋回させて光軸を任意の方向に変更する機構を設けて、第１方向Ｄ１の軸まわりに傾ける構成が適用されてもよい。図２３は、発振器１１を揺動させた状態を示し、（Ａ）は光学系１２に対するレーザ光Ｌの光軸Ｌ１の変化を示す図であり、（Ｂ）は刃先Ｔａに対するレーザ光Ｌの光軸Ｌ１の傾きを示す図である。
【0080】
図２３（Ａ）に示すように、発振器１１を揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動させると、その揺動角度によって、レーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌの出射方向Ｄ３は、予め規定した方向（例えば光軸Ｌ１の方向）に対して第１方向Ｄ１の軸まわりに傾いた状態となる。発振器１１から出射されるレーザ光Ｌが光学系１２の光軸に対して斜めに入射すると、光学系１２のミラー１６等においてレーザ光Ｌの光軸の位置が変化する。この変化により、レーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌの出射方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１、又は第２方向Ｄ２の軸まわりに傾くことになる。
【0081】
発振器１１から出射されるレーザ光Ｌの光軸Ｌ１が、図２３（Ａ）に示すように光軸Ｌ２に角度θだけ傾いた場合、その角度θに応じて、図２３（Ｂ）に示すように、光軸Ｌ１に対して第１方向Ｄ１の軸まわりに角度θだけ傾いた光軸Ｌ２としてレーザヘッド１３から出射される。また、図２３（Ａ）に示すように、発振器１１から出射されるレーザ光Ｌの光軸Ｌ１が光軸Ｌ３に傾いた場合、レーザ光Ｌは、図２３（Ｂ）に示すように、光軸Ｌ１に対して第１方向Ｄ１の軸まわりに傾いた光軸Ｌ３としてレーザヘッド１３から出射される。これらを活用することで、光軸Ｌ２もしくは光軸Ｌ３のようにずれてしまった光軸を光軸Ｌ１に調整することで要求の加工が可能となり、かつ前述の調整は容易である。
【0082】
このように、発振器１１を揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動させることで、レーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌを第１方向Ｄ１の軸まわりに容易に傾けることができる。また、レーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌを第１方向Ｄ１の軸まわりに角度θの範囲で傾けることにより、切削工具Ｔの刃先Ｔａに照射されるレーザ光Ｌの設定入射角φとなるように光軸を角度θＬの範囲で変化させることができる。例えば、図２３（Ｂ）に示すように、切削工具Ｔの逃げ面Ｔｂにレーザ光Ｌを照射する場合、レーザ光Ｌの光軸Ｌ２を第１方向Ｄ１の軸まわりに角度θＬ傾けることで、逃げ面Ｔｂに対する適切な入射角φとなるように容易に設定することが可能となる。
【0083】
なお、上記した実施形態では、発振器１１を揺動させることでレーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌを第１方向Ｄ１の軸まわりに傾けているが、この構成に限定されない。例えば、第１ステージ２０、第２ステージ３０、及び回転テーブル４０のいずれか１つが第１方向Ｄ１（Ｘ方向）の軸まわりに回転可能（傾き可能）とする構成が適用されてもよい。この構成によれば、第１ステージ２０等を第１方向Ｄ１の軸まわりに回転させる（傾ける）ことで、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３に対して切削工具Ｔが第１方向Ｄ１の軸まわりに傾く。すなわち、切削工具Ｔに対して、レーザ光Ｌの光軸Ｌ１が第１方向Ｄ１の軸まわりに傾いた状態となる。また、第１ステージ２０、第２ステージ３０、及び回転テーブル４０もいずれか１つが第２方向Ｄ２（Ｙ方向）の軸まわりに旋回可能とする構成を盛り込んでもよく、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の双方に盛り込んだ構成であってもよい。
【0084】
図２４は、実施形態に係る工具刃先成形装置１００の機能ブロック図である。図２４に示すように、制御部７０は、工具刃先成形装置１００を統括的に制御する。制御部７０は、演算部７１及び記憶部７２を有する。演算部７１は、各種の演算を行う。記憶部７２は、予め設定される閾値等の各種情報を記憶するだけでなく、各種センサの計測データを記憶しており、刃先Ｔａの加工後に品質データとして出力することが可能になっている。制御部７０は、入力部７３による入力を受け付ける。入力部７３は、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパッド等である。制御部７０は、処理結果を表示部７４に出力することができる。表示部７４は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。
【0085】
制御部７０は、例えば、発振器１１のシャッタを駆動して、レーザヘッド１３におけるレーザ光Ｌの照射のタイミング、照射エネルギ等を制御する。また、制御部７０は、例えば、駆動部５０による駆動のタイミング及び駆動量を制御するとともに、駆動部５０を駆動して、レーザヘッド１３の昇降位置、第１ステージ２０移動位置、第２ステージ３０の移動位置、回転テーブル４０の回転位置、及び発振器１１の揺動角度を、それぞれ位置フィードバックを行うことにより制御する。なお、図２４では、計測部６０として、Ｘ軸位置センサ６０Ｘ、Ｙ軸位置センサ６０Ｙ、Ｚ軸位置センサ６０Ｚ、回転位置センサ６０Ｒ、及び揺動位置センサ６０Ｓを記載している。Ｘ軸位置センサ６０Ｘは、第１方向Ｄ１に移動する第１ステージ２０の距離、及び位置を検出する。Ｙ軸位置センサ６０Ｙは、第２方向Ｄ２に移動する第２ステージ３０の距離、及び位置を検出する。Ｚ軸位置センサ６０Ｚは、昇降する（Ｚ方向に移動する）レーザヘッド１３及基部１３ａの昇降量、及び昇降位置（高さ）を検出する。回転位置センサ６０Ｒは、回転軸ＡＸ１の軸まわりに回転する回転テーブル４０の回転量、及び回転角度（回転位置）を検出する。揺動位置センサ６０Ｓは、揺動軸ＡＸ２の軸まわりに揺動する発振器１１の揺動量、及び揺動角度（揺動位置）を検出する。なお、Ｘ軸位置センサ６０Ｘ、Ｙ軸位置センサ６０Ｙ、Ｚ軸位置センサ６０Ｚ、回転位置センサ６０Ｒ、及び揺動位置センサ６０Ｓについては、図１から図５において図示を省略している。Ｘ軸位置センサ６０Ｘ、Ｙ軸位置センサ６０Ｙ、及びＺ軸位置センサ６０Ｚは、例えば、リニアエンコーダ、レーザ変位計などが用いられる。回転位置センサ６０Ｒ及び揺動位置センサ６０Ｓは、例えば、ロータリーエンコーダなどが用いられる。
【0086】
制御部７０には、第１センサ６１、第２センサ６２、Ｘ軸位置センサ６０Ｘ、Ｙ軸位置センサ６０Ｙ、Ｚ軸位置センサ６０Ｚ、回転位置センサ６０Ｒ、及び揺動位置センサ６０Ｓから出力される検出結果が入力される。制御部７０は、Ｘ軸位置センサ６０Ｘ、Ｙ軸位置センサ６０Ｙ、Ｚ軸位置センサ６０Ｚ、回転位置センサ６０Ｒ、及び揺動位置センサ６０Ｓの検出結果からそれぞれ位置フィードバックして、Ｘ駆動部５０Ｘ、Ｙ駆動部５０Ｙ、Ｚ駆動部５０Ｚ、回転駆動部５０Ｒ、及び揺動駆動部５０Ｓの各駆動を制御する。制御部７０は、上記した位置フィードバックを行いつつ、第１センサ６１及び第２センサ６２の少なくとも一方の検出結果に応じて駆動部５０を制御することにより、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対位置及び相対移動を制御する。制御部７０は、例えば、第１センサ６１により切削工具Ｔの直線切刃Ｔ１Ｔａの切刃方向Ｄ４を検出し、検出した結果に基づいて切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１と指定した任意の角度になるように、回転テーブル４０の回転位置を調整する。また、制御部７０は、Ｘ軸位置センサ６０Ｘの検出結果に基づいて第１ステージ２０の位置制御（フィードバック制御）を行いつつ、さらに第１センサ６１の検出結果に応じてＸ駆動部５０Ｘを駆動して、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの第１方向Ｄ１における相対位置及び相対移動を制御する。
【0087】
制御部７０は、例えば、第２センサ６２の出力に基づいて、第１ステージ２０及び第２ステージ３０の少なくとも一方の移動を制御する。第２センサ６２により刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが当たっているか否かを識別できるので、第１ステージ２０及び第２ステージ３０を精度よく移動させることができる。制御部７０は、例えば、第１センサ６１による検出結果に基づいて、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡに対する刃先ＴａのＹ方向における位置を、第２ステージ３０を移動させることにより調節する。この構成により、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たるように、刃先Ｔａの位置を容易に設定することができる。
【0088】
制御部７０は、例えば、第２センサ６２の結果に基づいて、プラズマ光の分光スペクトルの所定の波長の強度が予め設定された閾値を超えること、及び所定の波長の強度が閾値を下回ったこと、の少なくとも一方を判断する。この構成によれば、制御部７０により、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たったタイミング、又はレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａから外れたタイミングを精度よく検出できる。これらのタイミングにおける第１ステージ２０の位置は、それぞれＸ軸位置センサ６０Ｘにより検出される。制御部７０は、例えば、第２センサ６２の検出結果に基づいて、所定の波長の強度が閾値を超えるときをレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先の加工開始点とし、所定の波長の強度が閾値を下回ったときをレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先の加工終了点とする。この構成により、直線切刃Ｔ１Ｔａの加工開始点と加工終了点とを明確に識別することができる。また、制御部７０は、第１センサ６１の検出結果に基づいて、成形前の刃先Ｔａの形状を判断し、加工動作を決定してもよい。制御部７０は、刃先Ｔａの形状を確認することにより、その刃先Ｔａに適切な加工動作を実行させることができる。また、摩耗後の刃先Ｔａに対して再研磨を行う際に、第１センサ６１の検出結果を用いることで、加工できるレベルかどうかを判断することが可能となる。
【0089】
図２５は、実施形態に係る工具刃先成形方法の一例を示すフローチャートである。図２６は、図２５に続いて、実施形態に係る工具刃先成形方法の一例を示すフローチャートである。ここでは、便宜的に切刃方向Ｄ４と第１方向Ｄ１とのなす角度θが、指定した角度θ＝０度（平行）である場合（図７（Ｃ）参照）を想定したフローチャートになっている。図２５及び図２６のフローチャートは、直線切刃Ｔ１を有する切削工具Ｔの刃先Ｔａをパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形方法であって、上記した工具刃先成形装置１００を用いて、第１センサ６１からの出力に基づいて、切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１と平行になるように回転テーブル４０の回転位置を調整することと、回転テーブル４０の回転位置を調整した後、レーザヘッド１３からレーザ光Ｌを出射しつつ第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に移動させ、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより刃先Ｔａを成形することと、を含んでいる。
【0090】
また、図２５及び図２６のフローチャートは、直線切刃Ｔ１を有する切削工具Ｔの刃先Ｔａをパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形方法であって、直線切刃Ｔ１の切刃位置、及び切刃方向Ｄ４の少なくとも一方を検出することと、パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たることにより発生する光を検出することと、切刃位置及び切刃方向Ｄ４の少なくとも一方の検出結果、及び光の検出結果に応じて、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対位置及び相対移動を制御することと、を含んでいる。
【0091】
また、図２５及び図２６のフローチャートは、直線切刃Ｔ１を有する切削工具Ｔの刃先Ｔａをパルスレーザグラインディングにより成形する工具刃先成形方法であって、複数の切削工具Ｔをそれぞれ固定する複数のホルダ４２を備えるプレート（環状プレート４１）を複数準備することと、パルスレーザグラインディングにおけるレーザ光Ｌの出射方向Ｄ３と平行な軸線（回転軸ＡＸ１）まわりに旋回可能な回転テーブル４０に、プレート（環状プレート４１）のいずれかを装着することと、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対的な位置を変更しつつ、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより刃先Ｔａを成形することと、回転テーブル４０に対してプレート（環状プレート４１）を交換することと、を含んでいる。
【0092】
図２５に示すように、先ず、環状プレート４１（プレート）を準備する（ステップＳ０１）。環状プレート４１は、例えば複数用意され、１つの環状プレート４１には複数のホルダ４２（逃げ面用ホルダ４３又はすくい面用ホルダ４４）が取り付けられている。ステップＳ０１では、この複数のホルダ４２のそれぞれに切削工具Ｔを保持させることで環状プレート４１の準備を行う。ホルダ４２への切削工具Ｔの保持は、作業者による手作業で行ってもよいし、ロボットアーム等により行ってもよい。続いて、ホルダ４２に切削工具Ｔを装着した後、環状プレート４１を回転テーブル４０に装着する（ステップＳ０２）。このステップＳ０２は、作業者による手作業で行ってもよいし、搬送ロボット等により行ってもよい。
【0093】
続いて、環状プレート４１が回転テーブル４０に装着された後、切削工具Ｔの刃先成形動作を開始する旨の指示を与える（ステップＳ０３）。動作開始指示は、作業者が入力部７３（図２４参照）を操作して行ってもよいし、環状プレート４１が回転テーブル４０に装着されたことをセンサ等により検知して、制御部７０が行ってもよい。続いて、切削工具Ｔの割り出しを行う（ステップＳ０４）。制御部７０は、回転駆動部５０Ｒを駆動して回転テーブル４０を回転させ、複数の切削工具Ｔの中から刃先Ｔａを成形する対象となる切削工具Ｔを加工位置に割り付ける。記憶部７２（図２４参照）には、環状プレート４１に保持されている切削工具Ｔの個数、種類及び割り付ける順番等に関する情報が予め記憶されており、制御部７０は、その情報を読み出して、切削工具Ｔを加工位置に割り付ける。
【0094】
続いて、切削工具Ｔが割り付けられた後、切削工具Ｔを計測エリアＡＲ２に移動させる（ステップＳ０５）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘを駆動して第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に沿って－Ｘ方向に移動させ、切削工具Ｔを計測エリアＡＲ２に配置させる。続いて、前述の記憶部７２の情報に基づき、第１センサ６１の傾きを調整し、切削工具Ｔにおける直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａの形状を計測する（ステップＳ０６）。制御部７０は、第１センサ６１に対して計測を行うように指示する。第１センサ６１は、刃先Ｔａの計測結果を制御部７０に出力する。
【0095】
続いて、第１センサ６１の計測結果に基づいて、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４と第１方向Ｄ１との平行度を計算する（ステップＳ０７）。制御部７０の演算部７１（図２４参照）は、第１センサ６１の計測結果から刃先Ｔａの三次元形状を算出し、その三次元形状から得られる直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４と、第１方向Ｄ１との平行度を計算する。平行度は、例えば、第１方向Ｄ１に対する切刃方向Ｄ４のずれの大きさで示される。続いて、計算した平行度が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ０８）。演算部７１は、計算した平行度が予め記憶部７２に記憶されている閾値以下であるか否かを判定する。
【0096】
続いて、平行度が閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ０８のＮＯ）、回転テーブル４０を回転させる（ステップＳ０９）。制御部７０は、演算部７１が計算した平行度の値を減少させるように、回転駆動部５０Ｒを駆動して回転テーブル４０を回転させる。すなわち、制御部７０は、第１方向Ｄ１と切刃方向Ｄ４とが平行又はほぼ平行となるように、回転テーブル４０の回転位置を調節する。回転テーブル４０を回転させた後、ステップＳ０５以降の処理が再度行われる。
【0097】
一方、平行度が閾値以下であると判定された場合（ステップＳ０８のＹＥＳ）、制御部７０は、切削工具Ｔの補正が完了したと判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、第１方向Ｄ１と切刃方向Ｄ４とが平行又はほぼ平行となり、レーザ光Ｌが切刃方向Ｄ４に沿って相対的に移動可能な状態となる。続いて、切削工具Ｔの補正が完了した後、切削工具Ｔを加工エリアＡＲ１に移動させる（ステップＳ１１）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘを駆動して第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に沿って＋Ｘ方向に移動させることで、切削工具Ｔを加工エリアＡＲ１に配置させる。制御部７０は、例えば、第１センサ６１の検出結果から取得した直線切刃Ｔ１における切刃位置に基づいて、第１ステージ２０（及び第２ステージ３０）を移動させ、切削工具Ｔを加工エリアＡＲ１に配置させる。
【0098】
続いて、切削工具Ｔを加工エリアＡＲ１に移動させた後、レーザ光Ｌを出射させる（ステップＳ１２）。制御部７０は、発振器１１のシャッタを開きレーザヘッド１３からレーザ光Ｌを出射させる。レーザ光Ｌを出射に先立って、制御部７０は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡの高さ（Ｚ方向の位置）が、刃先Ｔａの高さに対応させるように、Ｚ駆動部５０Ｚを駆動してレーザヘッド１３を適切な高さに設定している。続いて、レーザ光Ｌが出射された後、第２センサ６２によりデータを取得させる（ステップＳ１３）。制御部７０は、レーザ光Ｌの出射時又は出射後のタイミングで、第２センサ６２に対して光を検出するようにデータの取得開始を指示する。第２センサ６２は、検出した光のデータ（プラズマ光の分光スペクトル）を制御部７０に出力する。
【0099】
続いて、第２センサ６２がデータ取得を開始した後、第１ステージ２０を移動させる（ステップＳ１４）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘを駆動して第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に沿って＋Ｘ方向に所定距離移動させた後、第１ステージ２０を－Ｘ方向に移動させて元の位置に戻す。すなわち、レーザ光Ｌに対して、切削工具Ｔを第１方向Ｄ１に１往復移動させる（ステップＳ１４）。所定距離は、例えば、レーザ光Ｌが切削工具Ｔの直線切刃Ｔ１に当たると想定される距離よりも若干長い距離が設定されることが望ましい。第１方向Ｄ１に移動する第１ステージ２０の所定距離及び所定位置は、Ｘ軸位置センサ６０Ｘ（図２４参照）により検出される。制御部７０は、ステップＳ１４において、Ｘ軸位置センサ６０Ｘの検出結果により第１ステージ２０の位置制御を行いつつ、第１センサ６１の出力に応じて、レーザ光Ｌと切削工具Ｔとの相対位置及び相対移動を制御している。
【0100】
続いて、第１ステージ２０を停止させ（ステップＳ１５）、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの加工開始点を計算する（ステップＳ１６）。加工開始点の計算は、演算部７１によって行う。演算部７１は、第２センサ６２の検出結果が閾値Ａ以上か否かを判定する（ステップＳ１７）。演算部７１は、第２センサ６２から取得したプラズマ光の分光スペクトルから、所定の波長の強度が閾値Ａ以上か否かを判定する。演算部７１は、例えば、記憶部７２に記憶されている切削工具Ｔの材質などで決定される所定の波長を選択し、その所定の波長の強度が、予め記憶部７２に記憶されている閾値Ａ以上か否かを判定する。
【0101】
所定の波長の強度が閾値Ａより小さいと判定された場合（ステップＳ１７のＮＯ）、第２ステージ３０を移動させる（ステップＳ１８）。制御部７０は、Ｙ駆動部５０Ｙを駆動して第２ステージ３０を第２方向Ｄ２に沿って＋Ｙ方向に所定距離だけ移動させる。所定の波長の強度が閾値Ａより小さい場合は、上記したステップＳ１４で切削工具Ｔを第１方向Ｄ１に移動させてもレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たっていないことを意味する。従って、制御部７０は、第２ステージ３０を第２方向Ｄ２に沿って＋Ｙ方向に所定距離だけ移動させる。所定距離は、数μｍ、数ｍｍなどの値が記憶部７２に予め記憶されている。続いて、切削工具Ｔを＋Ｙ方向に所定距離移動させた後、ステップＳ１４以降の処理が再度行われる。
【0102】
一方、所定の波長の光の強度が閾値Ａ以上と判定された場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）、演算部７１は、加工開始点を決定する（ステップＳ１９）。演算部７１は、所定の波長の強度が閾値Ａ以上と判定されたときの切削工具Ｔ（刃先Ｔａ）の位置（例えば、Ｘ方向及びＹ方向の座標値）を、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの加工開始点とする。
【0103】
図２７は、第２センサ６２で取得したデータの一例を示す図である。図２７において、グラフの横軸は、加工時間を示す。また、グラフの縦軸は、刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが当たったときに発生するプラズマ光のうち、第２センサ６２により検出された所定の波長の光の強度を示している。図２７に示すように、閾値Ａは、光の強度の最大値より低い値に設定されている。つまり、閾値Ａは、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡがわずかに刃先Ｔａに当たり、発生するプラズマ光の量が少ない状態の値に設定されている。ステップＳ１９において、演算部７１は、第２センサ６２が検出した値が閾値Ａ以上となった時点を加工開始点とする。
【0104】
続いて、図２６に示すように、演算部７１は、切削工具Ｔ（刃先Ｔａ）について、加工開始点から＋Ｙ方向に移動した移動量の合計が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２０）。移動量の閾値は、予め記憶部７２に記憶されており、演算部７１は、移動量の合計が閾値以上か否かを判定する。移動量の合計が閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ２０のＮＯ）、第２ステージ３０を移動させる（ステップＳ２０）。制御部７０は、Ｙ駆動部５０Ｙを駆動して、第２ステージ３０を第２方向Ｄ２に沿って＋Ｙ方向に所定距離だけ移動させる。所定距離は、数μｍ、数ｍｍなどの値が記憶部７２に予め記憶されている。ステップＳ２０における所定距離は、ステップＳ１８における所定距離と同一であってもよいし、異なってもよい
【0105】
続いて、第２ステージ３０を移動させた後、第２センサ６２によりデータを取得させる（ステップＳ２２）。制御部７０は、第２ステージ３０を移動させたタイミングで、第２センサ６２に対して光を検出するようにデータの取得開始を指示する。第２センサ６２は、検出した光のデータ（プラズマ光の分光スペクトル）を制御部７０に出力する。続いて、第１ステージ２０を繰り返して往復移動させる（ステップＳ２３）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘを駆動して、第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に沿って＋Ｘ方向に移動させ、その後、第１ステージ２０を－Ｘ方向に移動させて元の位置に戻すといった１往復移動を繰り返して実行させる。繰り返し回数は、記憶部７２に設定されている。ステップＳ２３において、第１ステージ２０の移動量は、直線切刃Ｔ１を超える長さに設定されている。このステップＳ２３により、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの成形が行われる。
【0106】
図２８は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより刃先Ｔａを成形している状態を示し、（Ａ）はレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡを示す図であり、（Ｂ）は、加工可能領域を説明する図である。図２９は、刃先Ｔａとレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡとの相対的な移動を示す図である。図２８（Ａ）に示すように、レーザヘッド１３から出射されるレーザ光Ｌには、光軸方向の一部に円筒状の加工可能領域ＬＡが形成される。レーザ光Ｌは、図２８（Ｂ）に示すように、光軸Ｌ１に対する垂直面内の強度分布がガウス分布に近いビームである。加工可能領域ＬＡは、レーザ光Ｌのうち、刃先Ｔａの材料特性に応じた加工閾値Ｈ以上のエネルギ密度を有する領域である。加工可能領域ＬＡを刃先Ｔａに接触させることで、刃先Ｔａの一部をアブレーションさせ、刃先Ｔａを成形することができる。加工可能領域ＬＡは、例えば、レーザ光Ｌの光軸Ｌ１からの距離（レーザ光Ｌの断面における半径）により規定することができる。加工可能領域ＬＡを規定することにより、レーザ光Ｌと刃先Ｔａとの位置関係を容易に設定することが可能となる。
【0107】
図２９に示すように、切削工具Ｔを第１方向Ｄ１に沿って移動させることにより、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが直線切刃Ｔ１の刃先Ｔａに沿って（切刃方向Ｄ４に沿って）照射される。なお、レーザ光Ｌを照射した際、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが照射された刃先Ｔａの表面側の一部（図２９の刃先Ｔａにおいてハッチングした部分）がアブレーションにより除去されるように、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡのエネルギ及びレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対速度が設定される。レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡのエネルギを高めると、又はレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対速度を遅くすると、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより、除去すべき部分を超えてアブレーションを生じさせ、又は熱変形を生じさせる場合があるため、好ましくない。従って、刃先Ｔａの同じ個所を複数回照射することで段階的に刃先Ｔａの一部を除去し、所望の部分の除去を行うようにしている。
【0108】
続いて、演算部７１は、停止判断処理を行う（ステップＳ２４）。演算部７１は、第２センサ６２の検出結果から、ステップＳ２３における第１ステージ２０の移動に対して停止させるか否かの判断を行う。演算部７１は、第２センサ６２の検出結果が閾値Ｂ以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。演算部７１は、第２センサ６２から取得したプラズマ光の分光スペクトルから、所定の波長の強度が閾値Ｂ以上か否かを判定する（ステップＳ２５）。演算部７１は、ステップＳ１７と同様に、所定の波長の強度が、予め記憶部７２に記憶されている閾値Ｂ以上か否かを判定する。
【0109】
所定の波長の強度が閾値Ｂ以上と判定された場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、ステップＳ２３以降の処理が再度行われる。ステップＳ２５で所定の波長の強度が閾値Ｂ以上と判定された場合は、上記したように、除去すべき所望の部分が完全に除去されていない状態である。従って、その場合は、ステップＳ２３以降の処理が再度行われ、刃先Ｔａの同一カ所に対して繰り返してレーザ光Ｌを照射させる。一方、所定の波長の強度が閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ２５のＮＯ）、第１ステージ２０の移動を停止させる（ステップＳ２６）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘの駆動を止めて、第１ステージ２０の移動を停止させる。続いて、制御部７０は、ステップＳ２０以降の処理が再度実行させる。なお、制御部７０は、ステップＳ２１からステップＳ２６において、第２センサ６２の出力に応じて、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対位置及び相対移動を制御している。
【0110】
図３０は、第２センサ６２で取得したデータの他の例を示す図である。図３０において、グラフの横軸は、加工時間を示す。また、グラフの縦軸は、図２７と同様、刃先Ｔａにレーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが当たったときに発生するプラズマ光のうち、第２センサ６２により検出された所定の波長の光の強度を示している。図３０に示すように、閾値Ｂは、図２７の閾値Ａより低い値に設定されている。閾値Ｂ以上の値を検出している場合は、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡにより刃先Ｔａを成形している状態と判断されるが、閾値Ｂより小さい値の場合は、刃先Ｔａにおける所望の部分の除去が完了して、わずかなプラズマ光が発生している状態と判断される。また、図３０では、極大値と極小値とを繰り返したグラフとなっている。これは、第１ステージ２０の繰り返し往復移動により、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａに当たっている時点と、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡが刃先Ｔａから外れた時点とが繰り返されていることに起因する。
【0111】
図２６のフローチャートに戻り、ステップＳ２０において、切削工具Ｔ（刃先Ｔａ）の移動量の合計が閾値以上と判定された場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、レーザ光Ｌの出射を停止させる（ステップＳ２７）。制御部７０は、発振器１１のシャッタを閉じ、レーザヘッド１３からのレーザ光Ｌの出射を停止させる。続いて、レーザ光Ｌの出射を停止させた後、制御部７０は、切削工具Ｔにおける刃先Ｔａの成形が完了したと判断し（ステップＳ２８）、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの加工終了点を決定する（ステップＳ２９）。制御部７０は、切削工具Ｔにおける刃先Ｔａの成形が完了したときの直線切刃Ｔ１の位置（例えば、Ｘ方向及びＹ方向の座標値）を、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡによる刃先Ｔａの加工終了点とする。
【0112】
続いて、加工終了点が決定された後、切削工具Ｔを計測エリアＡＲ２に移動させる（ステップＳ３０）。制御部７０は、Ｘ駆動部５０Ｘを駆動して第１ステージ２０を第１方向Ｄ１に沿って－Ｘ方向に移動させ、切削工具Ｔを計測エリアＡＲ２に配置させる。続いて、切削工具Ｔを計測エリアＡＲ２に移動させた後、切削工具Ｔの刃先Ｔａの形状を計測する（ステップＳ２９）。制御部７０は、第１センサ６１に対して刃先Ｔａの形状計測を実行するように指示する。第１センサ６１は、切削工具Ｔの刃先Ｔａの形状を計測し、計測結果を制御部７０に出力する。
【0113】
続いて、制御部７０は、第１センサ６１から計測結果を取得した後、切削工具Ｔの刃先Ｔａの形状を計算する（ステップＳ３０）。演算部７１は、第１センサ６１から計測結果に基づいて、例えば、刃先Ｔａの三次元形状を計算する。また、演算部７１は、計算した三次元形状と設計値との比較データ（ずれ量など）を計算してもよい。続いて、切削工具Ｔの刃先Ｔａの形状を計算した後、計算結果を記録する（ステップＳ３１）。演算部７１は、ステップＳ３０で計算した刃先Ｔａの三次元形状を記憶部７２に記憶させる。また、上記したように、演算部７１が比較データ（ずれ量など）を計算した場合は、この比較データを記憶部７２に記憶させてもよい。また、成形後の計測結果が設計値と異なり加工が足らない場合は、再度追加の加工を指示することも可能である。また、加工しすぎた場合は、表示部７４（図２４参照）に不合格の表示を出すことも可能である。
【0114】
続いて、計算結果が記録された後、制御部７０は、環状プレート４１に保持される複数の切削工具Ｔのうち、未加工の切削工具Ｔが残っているか否かを判断する。未加工の切削工具Ｔが残っている場合は、予め設定された順番で次に成形加工される切削工具Ｔが選定され、ステップＳ０４以降の処理が行われる。また、未加工の切削工具Ｔが残っていない場合は、切削工具Ｔの割り出しを終了させる（ステップＳ３４）。制御部７０は、環状プレート４１に保持される全ての切削工具Ｔについて刃先Ｔａの成形が完了した場合、切削工具Ｔの割り出しを終了させる。続いて、制御部７０は、工具刃先成形装置１００の動作が終了した旨を指示する（ステップＳ３５）。制御部７０は、環状プレート４１に保持される全ての切削工具Ｔに対して刃先Ｔａの成形が完了したことから、工具刃先成形装置１００の各部の動作を停止させる。
【0115】
続いて、工具刃先成形装置１００の各部の動作を停止させた後、環状プレート４１を交換するか否かを判断する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６では、制御部７０が判断してもよいし、作業者が判断してもよい。制御部７０が判断する場合、予め記憶部７２等に、ステップＳ０１で準備した環状プレート４１の数に関する情報を記憶させておき、制御部７０は、刃先Ｔａの成形が完了した環状プレート４１の数をカウントして、まだ成形を行っていない環状プレート４１を指示する形態であってもよい。この指示内容は、例えば、表示部７４（図２４参照）に表示させてもよい。環状プレート４１を交換する場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、回転テーブル４０に新たな環状プレート４１が装着され、ステップＳ０２以降の処理が行われる。また、環状プレート４１を交換しない場合（ステップＳ３６のＮＯ）、一連の処理が終了する。
【0116】
なお、上記した実施形態では、円環状の環状プレート４１が用いられる構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。図３１は、矩形プレート４７の一例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は矩形プレート４７を回転テーブル４０に装着した状態を示す側面図である。図３１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、矩形プレート４７は、平面視において矩形の板状に形成されている。矩形プレート４７は、環状プレート４１と同様、回転テーブル４０に対して着脱可能である。矩形プレート４７の上面（＋Ｚ側の面）には、環状プレート４１と同様に複数のホルダ４２が取り付けられる。複数のホルダ４２は、矩形プレート４７の一辺４７ａに沿って配置される。
【0117】
矩形プレート４７及び回転テーブル４０には、回転テーブル４０に対して矩形プレート４７を位置決めするための、図示しない位置決め部及び被位置決め部が設けられている。その結果、回転テーブル４０の回転位置を制御することにより、環状プレート４１と同様、矩形プレート４７のホルダ４２に保持された切削工具Ｔの切刃方向Ｄ４と、第１方向Ｄ１とを指定した任意の角度にすることができる。また、第１ステージ２０を第１方向Ｄ１（Ｘ方向）に移動させることで、複数の切削工具Ｔのいずれかをレーザ光Ｌによる加工位置に割り付けることができる。
【0118】
上記説明したように、工具刃先成形装置１００及び工具刃先成形方法によれば、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４が第１方向Ｄ１と指定した任意の角度となるように回転テーブル４０の回転位置を調整することにより、第１ステージ２０が第１方向Ｄ１に移動することで、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４に対して精度よくレーザ光Ｌを照射することができる。その結果、切削工具Ｔの刃先Ｔａを精度よく成形することができる。
【0119】
また、上記した工具刃先成形装置１００及び工具刃先成形方法によれば、第１センサ６１及び第２センサ６２の少なくとも一方の出力に応じて、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡと切削工具Ｔとの相対位置及び相対移動が制御されるので、レーザ光Ｌの加工可能領域ＬＡを、直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４に対して相対的に精度よく移動させることができる。その結果、切削工具Ｔの刃先Ｔａを精度よく、かつ効率的に成形することができる。
【0120】
また、上記した工具刃先成形装置１００及び工具刃先成形方法によれば、回転テーブル４０が、レーザ光Ｌの出射方向Ｄ３と平行な軸線まわりに旋回可能であるので、切削工具Ｔにおける直線切刃Ｔ１の切刃方向Ｄ４を容易に調整することができる。その結果、切削工具Ｔの刃先Ｔａを精度よく成形することができる。また、切削工具Ｔを保持するホルダ４２を回転テーブル４０に対して着脱させることで、切削工具Ｔの交換、又は切削工具Ｔに適したホルダ４２に容易に交換することができる。
【0121】
以上、実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態で説明した範囲には限定されない。上記した実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記した実施形態に多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、特許請求の範囲、明細書及び図面において示した処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、各処理は、任意の順序で実現することができる。特許請求の範囲、明細書及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「続いて」等を用いて説明しても、この順で実施することが必須であることを意味しない。
【符号の説明】
【0122】
ＡＲ１・・・加工エリア
ＡＲ２・・・計測エリア
ＡＸ１・・・回転軸
ＡＸ２・・・揺動軸
Ｄ１・・・第１方向
Ｄ２・・・第２方向
Ｄ３・・・出射方向
Ｄ４・・・切刃方向
Ｌ・・・レーザ光
ＬＡ・・・加工可能領域
Ｔ・・・切削工具
Ｔ１・・・直線切刃
Ｔａ・・・刃先
Ｔｂ・・・逃げ面
Ｔｃ・・・すくい面
１０・・・レーザ照射機構
１１・・・発振器
１２・・・光学系
１３・・・レーザヘッド
２０・・・第１ステージ
２２・・・ビームダンパ
３０・・・第２ステージ
４０・・・回転テーブル
４０ａ・・・位置決め部
４０ｂ・・・ダイヤピン（位置決め部）
４０ｅ・・・凸部（位置決め部）
４１・・・環状プレート（プレート）
４１ａ・・・被位置決め部
４１ｂ・・・穴部（被位置決め部）
４１ｅ・・・凹部（被位置決め部）
４２・・・ホルダ
４３・・・逃げ面用ホルダ
４３ｄ、４４ｄ・・・板バネ（弾性部材）
４４、４５・・・すくい面用ホルダ
４６ｂ・・・コイルスプリング（弾性部材）
４７・・・矩形プレート（プレート）
５０・・・駆動部
５０Ｘ・・・Ｘ駆動部
５０Ｙ・・・Ｙ駆動部
５０Ｒ・・・回転駆動部
５０Ｓ・・・揺動駆動部
５０Ｚ・・・Ｚ駆動部
６０・・・計測部
６１・・・第１センサ
６２・・・第２センサ
７０・・・制御部
８０・・・ベッド
１００・・・工具刃先成形装置
ＡＲ２・・・計測エリア
ＡＸ１・・・回転軸
ＡＸ２・・・揺動軸
Ｄ１・・・第１方向
Ｄ２・・・第２方向
Ｄ３・・・出射方向
Ｄ４・・・切刃方向
Ｌ・・・レーザ光
ＬＡ・・・加工可能領域
Ｔ・・・切削工具
Ｔ１・・・直線切刃
Ｔａ・・・刃先
Ｔｂ・・・逃げ面
Ｔｃ・・・すくい面
１０・・・レーザ照射機構
１１・・・発振器
１２・・・光学系
１３・・・レーザヘッド
２０・・・第１ステージ
２２・・・ビームダンパ
３０・・・第２ステージ
４０・・・回転テーブル
４０ａ・・・位置決め部
４０ｂ・・・ダイヤピン（位置決め部）
４０ｅ・・・凸部（位置決め部）
４１・・・環状プレート（プレート）
４１ａ・・・被位置決め部
４１ｂ・・・穴部（被位置決め部）
４１ｅ・・・凹部（被位置決め部）
４２・・・ホルダ
４３・・・逃げ面用ホルダ
４３ｄ、４４ｄ・・・板バネ（弾性部材）
４４、４５・・・すくい面用ホルダ
４６ｂ・・・コイルスプリング（弾性部材）
４７・・・矩形プレート（プレート）
５０・・・駆動部
５０Ｘ・・・Ｘ駆動部
５０Ｙ・・・Ｙ駆動部
５０Ｒ・・・回転駆動部
５０Ｓ・・・揺動駆動部
５０Ｚ・・・Ｚ駆動部
６０・・・計測部
６１・・・第１センサ
６２・・・第２センサ
７０・・・制御部
８０・・・ベッド
１００・・・工具刃先成形装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】