(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする方法であって、
ワークの板面に対して垂直な面内に配置された面取り工具が、前記板面に対して垂直な旋回軸を中心にして旋回可能であり、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してこば面角部に面取可能な圧力で押圧する面取り工具ユニットを使用し、
前記面取り工具ユニットをこば面角部を形成する一方の端面の方向であるＹ軸方向に直線移動させて、前記面取り工具がこば面角部に接触して、面取り工具ユニットが加工開始位置に達したことを検出する加工開始位置検出工程と、
前記加工開始位置において、面取り工具がワークのこば面角部を押圧した状態で、こば面角部の面取り中心を中心にして面取り工具が略円弧運動をし得るように、面取り工具ユニットのＹ軸方向への送りと、ワークに対する面取り工具ユニットの前記Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向への相対送りとを合成させてこば面角部に面取り加工を施す面取り工程と、
を含むことを特徴とする板状ワークのこば面角部の面取り方法。
【請求項２】
ワークのこば面角部は、これを形成する二つの端面のいずれもがＸ軸方向に沿っていない鈍角状角部に形成されたものであって、
前記こば面角部の一方を形成する傾斜端面のＹ軸方向に対する角度よりも小さな角度で面取り工具を傾斜させた状態で、面取り工具ユニットをＹ軸方向に直線移動させて、面取り工具がこば面角部に接触する位置によって、こば面角部のＹ軸方向に沿った位置を検出するＹ軸方向位置検出工程と、
前記Ｙ軸方向位置検出工程の後に、面取り工具ユニットをＹ軸方向に沿って上記と逆方向に所定量だけ後退した位置において、前記面取り工具を前記傾斜端面に接触するまで反旋回方向に旋回させて、この接触位置における面取り工具のＹ軸方向に対する角度と面取り工具の前記後退位置におけるＹ軸方向の位置とによって、前記こば面角部が形成されている鈍角状角部の角度を検出する角度検出工程と、
によって面取り工具ユニットの加工開始位置を求めることを特徴とする請求項１に記載の板状ワークのこば面角部の面取り方法。
【請求項３】
Ｘ軸方向に沿ったワークに対する面取り工具の加工開始位置を徐変させて、面取り工具の加工部位を徐変させることを特徴とする請求項１又は２に記載の板状ワークのこば面角部の面取り方法。
【請求項４】
板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする装置であって、
ワークをＸ軸方向に制御送りさせる第１制御手段を備えたワーク搬送装置と、
面取り工具を備えた面取り工具ユニットと、
前記面取り工具ユニットをＸ軸方向と直交し、かつワーク板面に平行なＹ軸方向に制御送りさせる第２制御手段を備えた面取り工具ユニット移動装置とを有し、
前記面取り工具ユニットは、ＸＹ平面に垂直な面内で回転する前記面取り工具が、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の旋回軸を中心にして旋回可能であって、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してワークのこば面角部に面取可能な圧力で押圧する構成であり、
加工位置で停止しているワークに対して面取り工具ユニットをＹ軸方向に移動させて、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接した加工開始位置を工具当接検出手段により検出し、
前記加工開始位置において、ワークのこば面角部の面取り中心を中心にして面取り工具ユニットが略円弧運動をし得るように、前記第１制御手段によるワークのＸ軸方向の送りと、前記第２制御手段による面取り工具ユニットのＹ軸方向の送りとを合成させて、前記面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させることを特徴とする板状ワークのこば面角部の面取り装置。
【請求項５】
板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする装置であって、
ワークをＸ軸方向に移動させるワーク搬送装置と、
面取り工具を備えた面取り工具ユニットと、
前記面取り工具ユニットをＸ軸方向、及びこれと直交し、かつワークの板面に平行なＹ軸方向の両方向に制御送りさせる第１及び第２の各制御手段を備えた面取り工具ユニット移動装置とを有し、
前記面取り工具ユニットは、ＸＹ平面に垂直な面内で回転する前記面取り工具が、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の旋回軸を中心にして旋回可能であって、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してワークのこば面角部に面取可能な圧力で押圧する構成であり、
加工位置で停止しているワークに対して面取り工具ユニットをＹ軸方向に移動させて、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接した加工開始位置を工具当接検出手段により検出し、
前記加工開始位置において、ワークの面取り中心を中心にして面取り工具が略円弧運動をし得るように、第１及び第２の各制御手段による面取り工具ユニットのＸ軸方向及びＹ軸方向の各送りを合成させて、前記面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させることを特徴とする板状ワークのこば面角部の面取り装置。
【請求項６】
工具当接検出手段は、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接して、旋回軸が旋回方向に微小角度だけ旋回したことを検出可能な回転角度検出器であることを特徴とする請求項４又は５に記載の板状ワークのこば面角部の面取り装置。
【請求項７】
面取り工具ユニットは、ワークの全幅を超えてＹ軸方向に横移動して、ワークが加工位置に固定された状態で、Ｙ軸方向に沿って隣接している二箇所のこば面角部を加工可能であることを特徴とする請求項４又は５に記載の板状ワークのこば面角部の面取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取り加工する方法、及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、橋梁は、主部材、主部材どうしを継ぐための継ぎ部材、主部材に一体溶接されてこれを補強する補強部材等で構成されており、いずれも鋼板で形成されている。橋梁を構成する上記各部材は、その全体が塗装される。ここで、図２８の（イ）に示されるように、鋼板で構成された上記各部材（ワークＷ）における前端面１ａと奥側の側端面１ｂとで形成される直角状角部の端面であるこば面角部Ｋ1 が角状のままであると、塗装剥離が生じ易くなる。これを防止するため、前記こば面角部Ｋ1 は、面取り中心Ｃ1 として、面取り半径Ｒ1 でアール面取りされる。従来、このアール面取りは、作業者の手作業によって行われており、その作業が大変である。また、図２８の（イ）に示されるように、ワークＷの後端面を１ｃと記載すると共に、ワークＷの上面（板面）を１ｄと記載する。
【０００３】
また、ワークＷには、図２８の（イ）に示されるように、平面視において、略方形状のものの他に、同図の（ロ）に示されるように、平面視において、略平行四辺形状のものも存している。このようなワークＷの場合、鋭角状角部の端面、及び鈍角状角部の端面がこば面角部Ｋ’となっている。鋼板を使用するに当り、上記した各こば面角部Ｋ1,Ｋ’のアール面取りを行う必要がある。
【０００４】
前記こば面角部Ｋ1 を機械的にアール面取りする装置として、各種の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、前記特許文献１に開示されたものは、制動力に抗して面取り工具を旋回させるものである。よって、アール面取りの形状は、鋼板の板厚、制動力によって個々にバラツキが生ずる。ここで、塗装剥離防止の観点から最も重要なことは、こば面角部Ｋ1 がアール面取りされるのみならず、このアール面取りされた面の両端と、これと接続する端面とが連続面で接続されることである。
【０００５】
しかし、従来装置では、面取り工具に旋回方向の制動力を加えているのみであるため、こば面角部Ｋ1 そのものは、アール面取りされても、これと接続するワークＷの前端面１ａとが非連続面となって、図２８の（ハ）に示されるように、その交叉部に鈍角状角部９１が残ることがある。また、鋭角状角部及び鈍角状角部の各こば面角部Ｋ’をアール面取りすることは困難である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２１９６３８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、板状ワークのこば面角部を、高精度に面取り加工できるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする方法であって、ワークの板面に対して垂直な面内に配置された面取り工具が、前記板面に対して垂直な旋回軸を中心にして旋回可能であり、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してこば面角部に面取可能な圧力で押圧する面取り工具ユニットを使用し、前記面取り工具ユニットをこば面角部を形成する一方の端面の方向であるＹ軸方向に直線移動させて、前記面取り工具がこば面角部に接触して、面取り工具ユニットが加工開始位置に達したことを検出する加工開始位置検出工程と、前記加工開始位置において、面取り工具がワークのこば面角部を押圧した状態で、こば面角部の面取り中心を中心にして面取り工具が略円弧運動をし得るように、面取り工具ユニットのＹ軸方向への送りと、ワークに対する面取り工具ユニットの前記Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向への相対送りとを合成させてこば面角部に面取り加工を施す面取り工程とを含むことを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、面取り工具ユニットがＹ軸方向に直線移動して、その面取り工具がワークのこば面角部を形成する他方の端面に接触すると、面取り加工の開始位置が定められる。前記面取り工具ユニットが加工開始位置に位置した状態では、面取り工具は、ワークのこば面角部を形成する他方の端面に面接触しており、この状態で、トルク制御手段により、面取り工具がワークのこば面角部を所定圧力で押圧した状態で、こば面角部の面取り中心を中心にして面取り工具が略円弧運動をし得るように、面取り工具ユニットのＹ軸方向への送りと、ワークに対する面取り工具ユニットの前記Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向への相対送りとを合成させると、ワークのこば面角部は、設定半径で略円弧状に面取りされる。このため、ワークのこば面角部の面取り加工の精度が良好である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、ワークのこば面角部は、これを形成する二つの端面のいずれもがＸ軸方向に沿っていない鈍角状角部に形成されたものであって、前記こば面角部の一方を形成する傾斜端面のＹ軸方向に対する角度よりも小さな角度で面取り工具を傾斜させた状態で、面取り工具ユニットをＹ軸方向に直線移動させて、面取り工具がこば面角部に接触する位置によって、こば面角部のＹ軸方向に沿った位置を検出するＹ軸方向位置検出工程と、前記Ｙ軸方向位置検出工程の後に、面取り工具ユニットをＹ軸方向に沿って上記と逆方向に所定量だけ後退した位置において、前記面取り工具を前記傾斜端面に接触するまで反旋回方向に旋回させて、この接触位置における面取り工具のＹ軸方向に対する角度と面取り工具の前記後退位置におけるＹ軸方向の位置とによって、前記こば面角部が形成されている鈍角状角部の角度を検出する角度検出工程とによって面取り工具ユニットの加工開始位置を求めることを特徴としている。
【００１１】
この発明では、上記各工程によって、こば面角部のＹ軸方向に沿った位置と、前記こば面角部が形成されているワークの鈍角コーナ部の角度との双方が検出されるので、加工開始時における面取り工具のＹ軸方向に対する傾斜角度、及び加工開始時におけるＹ軸方向の位置との双方が確定される。このため、ワークの鈍角状角部に形成されているこば面角部であっても、該こば面角部を確実に面取り加工することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明を前提として、Ｘ軸方向に沿ったワークに対する面取り工具の加工開始位置を徐変させて、面取り工具の加工部位を徐変させることを特徴としている。Ｘ軸方向に沿ったワークに対する面取り工具の加工開始位置を徐変させると、ワークに対する面取り工具の加工部位が徐変されて偏磨耗が防止され、その寿命が長くなる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする装置であって、ワークをＸ軸方向に制御送りさせる第１制御手段を備えたワーク搬送装置と、面取り工具を備えた面取り工具ユニットと、前記面取り工具ユニットをＸ軸方向と直交し、かつワーク板面に平行なＹ軸方向に制御送りさせる第２制御手段を備えた面取り工具ユニット移動装置とを有し、前記面取り工具ユニットは、ＸＹ平面に垂直な面内で回転する前記面取り工具が、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の旋回軸を中心にして旋回可能であって、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してワークのこば面角部に面取可能な圧力で押圧する構成であり、加工位置で停止しているワークに対して面取り工具ユニットをＹ軸方向に移動させて、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接した加工開始位置を工具当接検出手段により検出し、前記加工開始位置において、ワークのこば面角部の面取り中心を中心にして面取り工具ユニットが略円弧運動をし得るように、前記第１制御手段によるワークのＸ軸方向の送りと、前記第２制御手段による面取り工具ユニットのＹ軸方向の送りとを合成させて、前記面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させることを特徴としている。
【００１４】
この発明の作用を説明する。ワーク搬送装置によりワークをＸ軸方向に移動させて、Ｘ軸方向の原点位置である加工位置でワークを停止させる。次に、面取り工具ユニット移動装置により、面取り工具ユニットをＹ軸方向に移動させて、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接した加工開始位置に達したことが工具当接検出手段により検出される。そして、前記加工開始位置において、ワークの面取り中心を中心にして面取り工具ユニットが略円弧運動をし得るように、第１制御手段によるワーク搬送装置のＸ軸方向の送りと、第２制御手段による面取り工具ユニットのＹ軸方向の送りとを合成させて、面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させると、ワークのこば面角部に円弧状の面取り加工が施される。
【００１５】
この発明によれば、前記面取り工具ユニットがＹ軸方向に移動中において、工具当接検出手段により、面取り工具ユニットのＹ軸方向に沿った加工開始位置を正確に検出して、ワークのこば面角部の面取り中心を中心として面取り工具を略円弧運動させられる。このため、ワークの板厚、材質等の面取り加工条件とは無関係に、こば面角部の面取りを、設定した面取り半径で略円弧状に正確に面取りできる。また、ワークのこば面角部の面取り半径は、その瞬間におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の各送り速度の比率を変更させて、ワークに対する面取り工具ユニットの相対軌跡を変更させること（略円弧状の相対軌跡の半径を変更させること）により、変更可能となる。更に、ワークをＸ軸方向に制御送りさせる第１制御手段は、ワークをＸ軸方向に移動させるワーク搬送装置に備え付けられているので、第１制御手段は、ワーク搬送装置の駆動手段を兼用することとなる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、板状のワークの隣接する端面の交叉部であるこば面角部を略円弧状に面取りする装置であって、ワークをＸ軸方向に移動させるワーク搬送装置と、面取り工具を備えた面取り工具ユニットと、前記面取り工具ユニットをＸ軸方向、及びこれと直交し、かつワークの板面に平行なＹ軸方向の両方向に制御送りさせる第１及び第２の各制御手段を備えた面取り工具ユニット移動装置とを有し、前記面取り工具ユニットは、ＸＹ平面に垂直な面内で回転する前記面取り工具が、ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の旋回軸を中心にして旋回可能であって、しかもトルク制御手段により旋回トルクを制御してワークのこば面角部に面取可能な圧力で押圧する構成であり、加工位置で停止しているワークに対して面取り工具ユニットをＹ軸方向に移動させて、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接した加工開始位置を工具当接検出手段により検出し、前記加工開始位置において、ワークの面取り中心を中心にして面取り工具が略円弧運動をし得るように、第１及び第２の各制御手段による面取り工具ユニットのＸ軸方向及びＹ軸方向の各送りを合成させて、前記面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させることを特徴としている。
【００１７】
この発明は、「第１制御手段は、ワーク搬送装置の駆動手段を兼用することとなる」点を除いて、「請求項４の作用効果」と実質的に同一である。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明を前提として、工具当接検出手段は、面取り工具がワークのこば面角部を形成する一方の端面に当接して、旋回軸が旋回方向に微小角度だけ旋回したことを検出可能な回転角度検出器であることを特徴としている。この発明では、回転角度検出器により、旋回軸が旋回方向に微小角度だけ旋回したことを検出する構成であるため、加工開始位置の検出精度が高まって、加工精度が高まる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明を前提として、面取り工具ユニットは、ワークの全幅を超えてＹ軸方向に横移動して、ワークが加工位置に固定された状態で、Ｙ軸方向に沿って隣接している二箇所のこば面角部を加工可能であることを特徴としている。この発明によれば、同一の面取り工具ユニットにより、ワークが加工位置に固定された状態で、Ｙ軸方向に沿って隣接している二箇所のこば面角部を加工できる。このため、加工効率が良好である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態をあげて、本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係る面取り装置Ａの概略構成を示す平面図、図２は本発明に係る面取り装置Ａの正面図、図３は同じく一部を破断した平面図、図４は図３のＸ矢視図、図５は図４のＹ−Ｙ線断面図、図６はワーク搬送装置Ｂの平面図、図７は同じく正面図、図８は一部を破断した面取り工具ユニットＵの正面図、図９は幅寄せ装置Ｅの正面図、図１０はワーク押え装置Ｆの正面図である。最初に、本実施形態の面取り装置Ａの全体構成について説明する。図１ないし図４に示されるように、本実施形態の面取り装置Ａは、搬送側の補助テーブル２ａに載置され、図示しない手段によって搬送された板状のワークＷを保持すると共に、該ワークＷを送り速度Ｖｘでもって制御送りするためのワーク搬送装置Ｂと、ワークＷのこば面角部Ｋ1 に面取り加工を施すための面取り工具装置３が取付けられた面取り工具ユニットＵと、前記面取り工具ユニットＵを、前記ワークＷの搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に送り速度Ｖｙでもって制御送りするための面取り工具ユニット移動装置Ｄと、前記ワーク搬送装置ＢにおけるワークＷの位置を定めるための幅寄せ装置Ｅと、同じく位置決めされたワークＷを保持するためのワーク押え装置Ｆとから構成されている。なお、図２において、２ｂは、排出側の補助テーブルである。
【００２１】
ワーク搬送装置Ｂについて説明する。図１ないし図４に示されるように、装置フレーム４の上面には、その奥行き方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔をおいて、一対のガイドブラケット５a,５b が取付けられている。一対のガイドブラケット５a,５b には、Ｘ軸方向に所定間隔をおいて複数本（本実施形態の場合、８本）の駆動ローラ６が回転自在にして支承されている。ワークＷは、前記複数本の駆動ローラ６に支持され、各駆動ローラ６の駆動回転によりＸ軸方向に沿って移動される。本実施形態のワーク搬送装置Ｂでは、幅方向（Ｘ軸方向）における中央部に、面取り工具ユニットＵの下端部に取付けられた面取り工具装置３をＹ軸方向に沿って移動させるための面取り工具ユニット移動空間部Ｑが形成されている。このため、ワーク搬送装置Ｂは、中央部において恰も分断された形態となっている。そして、前記複数本の駆動ローラ６において、中央部寄り（面取り工具ユニット移動空間部Ｑに近い側）に支承された２本の駆動ローラ６の間には、ワークＷを確実に支持するための従動ローラ７が取付けられている。搬送側の各駆動ローラ６及び従動ローラ７は、ワークＷの前端面１ａのこば面角部Ｋ1 を面取り加工する際に該ワークＷの前部を支持するという機能を有しており、また、排出側の各駆動ローラ６及び従動ローラ７は、面取り加工が終了して排出されるワークＷを支持すると共に、ワークＷの後端面１ｃのこば面角部Ｋ1 を面取り加工する際に該ワークＷの後部を支持するという機能を有している。ワーク搬送装置Ｂにおける両側部分の構成は、対称形状になっていることを除いてほとんど同一であるため、以降、正面視における左側（ワークＷの搬送側）の構成についてのみ説明する。
【００２２】
図６に示されるように、各駆動ローラ６における手前側の端部は、ガイドブラケット５ａから突出されていて、それぞれ駆動歯車８が装着されている。また、前記装置フレーム４の正面部で、幅方向のほぼ中央部には、ブラケット９を介してワーク搬送モータＭ1 が、そのモータ軸１１（図７参照）の軸心をＹ軸方向に沿わせて取付けられている。図７に示されるように、前記モータ軸１１には、モータ歯車１２が装着されている。そして、手前側のガイドブラケット５ａにおいて、前記モータ歯車１２の両側には、一対の中間歯車１３が取付けられていて、各中間歯車１３は、ワーク搬送モータＭ1 のモータ歯車１２、及び中央部寄りの各駆動ローラ６に取付けられた駆動歯車８に噛合されている。また、各駆動ローラ６に取付けられた駆動歯車８は、それらの間に取付けられた各中間歯車１４と噛合されている。このため、ワーク搬送モータＭ1 を作動させて、モータ歯車１２を所定方向（正面視において時計回りの方向）に回転させると、一対の中間歯車１３を介して中央部寄りの各駆動ローラ６に取付けられた駆動歯車８が、モータ歯車１２と同方向に駆動回転される。更に、各中間歯車１４を介して隣接する各駆動ローラ６に取付けられた駆動歯車８も同方向に駆動回転される。ここで、前記ワーク搬送モータＭ1 はサーボモータであるため、無段変速特性、発生トルク特性、速度調整特性が良好である。この結果、ワーク搬送モータＭ1 のモータ軸１１の回転数を、容易に、しかも、設定通りに変化させることができ、各駆動ローラ６に支持されて搬送されるワークＷの送り速度Ｖｘ、送り量及び送り方向が自在に調整される。
【００２３】
また、図３に示されるように、装置フレーム４の手前側と奥側で、ワークＷの加工位置に対応する部分には、当該加工位置におけるワークＷの有無を検出するためのワーク位置検出センサ１０が取付けられている。このワーク位置検出センサ１０は、例えば透過型の光電センサであって、その投光部からＹ軸方向に沿って投射された光１０ａが、受光部に入射される。ワーク搬送装置Ｂに支持されて、Ｘ軸方向に沿って移動されるワークＷが加工位置に達すると、ワーク検出センサ１０の光１０ａを遮断する。これにより、ワークＷが検出される。すると、ワーク搬送モータＭ1 の駆動が停止され、ワークＷが停止される。これにより、ワークＷの直角状角部のこば面角部Ｋ1 が加工位置に配置される。
【００２４】
次に、面取り工具ユニット移動装置Ｄについて説明する。図２ないし図４に示されるように、装置フレーム４における各駆動ローラ６の直上の部分には、鋼管より成る２本の梁部材１５a,１５b が、Ｙ軸方向に沿って取付けられている。２本の梁部材１５a,１５b のうち、排出側（正面視における右側）の梁部材１５ｂは、搬送側（同じく左側）の梁部材１５ａよりも高くなっていて、この梁部材１５ｂにおいて、面取り工具ユニット移動空間部Ｑに臨む内側面部には、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って移動させるための面取り工具ユニット移動装置Ｄが取付けられている。即ち、前記梁部材１５ｂの内側面部には、高さ方向に所定の間隔をおいて２本のガイドレール１６が敷設されている。そして、両ガイドレール１６のほぼ中央部分には、各ガイドレール１６と平行にしてボールねじ１７が取付けられている。このボールねじ１７の手前側の端部は、支持ブロック１８により回転自在に支持されていると共に、奥側の端部は、面取り工具ユニット移動モータＭ2 （後述）と連結されている。
【００２５】
図５及び図８に示されるように、前記各ガイドレール１６には、それぞれガイド体２１が装着されている。各ガイド体２１は、面取り工具ユニットＵを構成するハウジング２２に固着されている。更に、前記ボールねじ１７は、前記ハウジング２２に取付けられたナット部材２３に螺合されている。このため、面取り工具ユニット移動モータＭ2 を作動させることにより、前記面取り工具ユニットＵ全体をＹ軸方向に沿って移動させることができる。この面取り工具ユニット移動モータＭ2 は、ワーク搬送モータＭ1 と同様にサーボモータであるため、回転数制御が容易である。この結果、一対のガイドレール１６にガイドされて移動される面取り工具ユニットＵの送り速度Ｖｙ、送り量及び送り方向が自在に調整される。
【００２６】
次に、面取り工具ユニットＵについて説明する。図８に示されるように、面取り工具ユニットＵを構成するハウジング２２の内部には、旋回軸２４が高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って取付けられていて、該旋回軸２４は、前記ハウジング２２に内装された軸受（図示せず）により回転自在である。この旋回軸２４の上端部には歯車２５が装着されていて、該歯車２５は、旋回モータＭ3 のモータ軸（図示せず）に装着されたモータ歯車２６に噛合されている。旋回モータＭ3 を作動させることにより、旋回軸２４が回転される。この旋回モータＭ3 もサーボモータであり、回転数制御が容易である。また、前記ハウジング２２の上部には、前記歯車２５と軸心同一にしてエンコーダ２７が取付けられている。このため、旋回軸２４の旋回角度θ（図１３参照）を検出することができる。また、該旋回モータＭ3 には、軸回転角度検出器（エンコーダ２７）が取付けられているため、旋回軸２４の旋回角度θ（図１３参照）を検出することができる。
【００２７】
また、前記旋回軸２４の下端部には、ブラケット２８が取付けられていて、該ブラケット２８に面取り工具装置３が、高さ方向に沿って取付けられている。本実施形態の面取り工具装置３は、サンダーである。このため、前記旋回モータＭ3 を作動させると、前記面取り工具装置３が、旋回軸２４の旋回中心２４ａを中心としてＸＹ平面内で旋回される。また、その面取りカッター３ａは、板状のワークＷの上面１ｄに対して垂直な面内（Ｚ軸を含む面内）で、高速回転可能である。本実施形態の面取り工具ユニットＵでは、前記面取りカッター３ａは、ワークＷのこば面角部Ｋ1 とほぼ同一の高さ位置に配置される（図４参照）。そして、この面取りカッター３ａの外径は、ワークＷの板厚よりも大きい。なお、図８において、面取りカッター３ａの正面形状を二点鎖線で示す。また、面取りカッター３ａの旋回半径を、Ｒｃと記載する。
【００２８】
次に、幅寄せ装置Ｅについて説明する。図２、図４及び図９に示されるように、一対の梁部材１５a,１５b の底面部には、それぞれ同一構成の幅寄せ装置Ｅが配設されている。この幅寄せ装置Ｅは、ワークＷの手前側の側端面１ｂを押すための幅寄せ装置本体２９と、該幅寄せ装置本体２９をＹ軸方向に沿って移動させるためのボールねじ装置３１とから構成されている。前記幅寄せ装置本体２９は、各梁部材１５a,１５b の下方に設けられた略Ｌ字状の幅寄せブラケット３２と、その先端部に支承された複数個（本実施形態の場合、６個）の幅寄せローラ３３とから成る。これらの幅寄せローラ３３は、各駆動ローラ６の直上に配置されていて、その端縁部は、前記幅寄せブラケット３２の先端部より僅かに突出されている。
【００２９】
幅寄せ装置Ｅのボールねじ装置３１について説明する。図４、図５及び図９に示されるように、各梁部材１５a,１５b の底面部には、幅方向（Ｘ軸方向）に所定間隔をおいて、一対のガイドレール３４が敷設されている。一対のガイドレール３４どうしの間のほぼ中央部には、ボールねじ３５が取付けられている。このボールねじ３５の手前側の端部は、各梁部材１５a,１５b の底面部に固着された支持ブロック３６（図４参照）に回転自在に支承されていると共に、手前側の端部は、支持ナット３７を介して、幅寄せモータＭ4 のモータ軸（図示せず）に連結されている。また、一対のガイドレール３４には、それぞれガイド体３９が装着されていて、各ガイド体３９には、前述した幅寄せブラケット３２が取付けられている。そして、幅寄せブラケット３２の上面部にはナット部材４１（図９参照）が取付けられていて、該ナット部材４１に前記ボールねじ３５が螺合されている。
【００３０】
また、図１０に示されるように、装置フレーム４に取付けられた奥側のガイドブラケット５ｂの上面部で、各駆動ローラ６どうしの間には、各ストッパローラ４２が、高さ方向に沿って取付けられた支持軸４３に回転自在に支承されている。各ストッパローラ４２の外径は同一であり、しかも、各支持軸４３の取付位置は、Ｘ軸方向に沿った同一直線上に存している。このため、各ストッパローラ４２の端縁部は、同一位置に配置される。前記幅寄せモータＭ4 を作動させると、ボールねじ３５が回転し、一対のガイドレール３４にガイドされた幅寄せブラケット３２が、Ｙ軸方向に沿って移動される。各幅寄せローラ３３が、ワークＷの手前側の側端面１ｂに当接するとワークＷが奥側に押し込まれる。ワークＷは、各駆動ローラ６に支持されたままＹ軸方向に沿って移動され、その奥側の側端面１ｂが、各ストッパローラ４２の端縁部に当接される。このようにして、各駆動ローラ６に支持されたワークＷの位置が定められる。
【００３１】
次に、ワーク押え装置Ｆについて説明する。図１０に示されるように、装置フレーム４における奥側のガイドブラケット５ｂの更に奥側には、ワーク押えブラケット４４が取付けられている。このワーク押えブラケット４４の背面部から、シリンダ支持アーム４５が取付けられている。そして、該シリンダ支持アーム４５の上端部に、エアシリンダ４６が、垂直面内で回動可能にして取付けられている。また、前記ワーク押えブラケット４４の正面部には、回動支持部材４７が取付けられていて、該回動支持部材４７に、略Ｌ字状のベルクランクレバー４８が回動可能に支承されている。そして、このベルクランクレバー４８の一端部（上端部）には、エアシリンダ４６のシリンダロッド４６ａの先端部に装着された二股金具４９が回動可能にして支承されていると共に、他端部には、幅広のワーク押え板５１が固着されている。このワーク押え板５１において、各駆動ローラ６及び従動ローラ７と対応する部分には、それぞれワーク押えローラ５２が取付けられている。前記エアシリンダ４６のシリンダロッド４６ａを前進させると、前記ベルクランクレバー４８が時計回りの方向に回動される。このため、各ワーク押えローラ５２が、ワークＷの奥側の上面１ｄを強固に押圧する。この結果、ワークＷは、奥側の側端面１ｂを各ストッパローラ４２に当接させた位置決め状態で保持される。このように、本実施形態のワーク押え装置Ｆは、ワークＷの上面１ｄを、各ワーク押えローラ５２によって上方から押圧する形態であるため、ワークＷの板厚に関係なく押圧することができる。なお、前記ワークＷの位置決め状態において、該ワークＷの底面部は各駆動ローラ６と従動ローラ７に支持されている。また、ワークＷの奥側の側端面１ｂは、各ストッパローラ４２に当接していて、同じく奥側の上面１ｄは各ワーク押えローラ５２に押圧されている。このため、前記各駆動ローラ６を駆動回転させることにより、前記ワークＷをＸ軸方向に沿って送ることができる。
【００３２】
本発明に係る面取り装置Ａを使用して、ワークＷのこば面角部Ｋ1 に面取り加工をする場合の作用について説明する。最初に、ワークＷの設置状態で、こば面角部Ｋ1 を形成する一方の端面（ワークＷの奥側の側端面１ｂ）がＸ軸方向に沿っていて、しかも、該こば面角部Ｋ1 が直角状角部に形成されている場合について説明する。図３に示されるように、搬送側の補助テーブル２ａから、図示しない搬送手段により、ワークＷがＸ軸方向に沿って搬送され、ワーク搬送装置Ｂを構成する複数本の駆動ローラ６に支持される。このとき、面取り工具ユニットＵは、面取り装置Ａの奥側で、ワークＷと干渉しない位置に退避されている。幅寄せ装置Ｅを構成する幅寄せモータＭ4 を作動させ、ワークＷをＹ軸方向に押し込み、ワークＷの奥側の側端面１ｂを各ストッパローラ４２に当接させる。この状態で、ワーク搬送装置Ｂを構成するエアシリンダ４６を作動させて、そのシリンダロッド４６ａを突出させる。すると、ベルクランクレバー４８が回動され、各ワーク押えローラ５２によってワークＷの奥側の上面１ｄが押圧される。この結果、ワークＷにおけるＹ軸方向の位置が定められる。
【００３３】
続いて、ワーク搬送装置Ｂを構成するワーク搬送モータＭ1 を作動させ、各駆動ローラ６を駆動回転させて、ワークＷを前進させる。そして、一対のワーク位置検出センサ１０によって、ワークＷの前端面１ａが加工位置に達したことが検出されると、その位置でワークＷが停止される。これにより、前記ワークＷのこば面角部Ｋ1 が加工位置に配置される。ここで、ワークＷが前進する（搬送側から排出側に移動する）方向をＸ軸の正方向とすると共に、面取り工具ユニットＵが前進する（奥側から手前側に移動する）方向をＹ軸の正方向とする。そして、このときのこば面角部Ｋ1 の座標を原点（０，０）とすると共に、ワークＷの前端面１ａから面取りカッター３ａの旋回中心２４ａまでのＸ軸方向の距離を、ｘ0 とする。
【００３４】
図１１及び図１２に示されるように、面取り工具装置３を旋回させ、面取りカッター３ａの前面（加工面）を、Ｙ軸方向に沿わせて配置する。続いて、面取り工具ユニット移動モータＭ2 を作動させて、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に低速で前進させる。すると、面取りカッター３ａの前面部の端面が、ワークＷのこば面角部Ｋ1 の一方の面である奥側の側端面１ｂに当接する。この状態で、面取り工具ユニットＵは、なおも前進しようとするため、面取りカッター３ａが旋回中心２４ａを中心として旋回しようとする。このときの微小な旋回角度がエンコーダ２７によって検出され、前記旋回角度が設定値を超えると、前記エンコーダ２７から回転角度検出開始信号が出力される。これにより、面取り工具ユニットＵは、その面取りカッター３ａがこば面角部Ｋ1 に当接した状態で、いったん停止される。そして、前記面取り工具ユニットＵは、加工開始位置Ｐに配置される（加工開始位置検出工程）。この状態で、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａは、原点（０，０）に対して位置（ｘ0,−Ｒｃ) に配置されている。
【００３５】
続いて、ワーク搬送モータＭ1 を作動させて、ワークＷをＸ軸方向に沿って、送り速度Ｖｘで制御送りさせると共に、面取り工具ユニット移動モータＭ2 を作動させて、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って、送り速度Ｖｙで制御送りさせる。そして、図１３に示されるように、前記ワークＷの送りと前記面取り工具ユニットＵの送りとを合成しながら、面取りカッター３ａを、ワークＷのこば面角部Ｋ1 の面取り中心Ｃ1 を中心に略円弧運動をさせる。これにより、ワークＷのこば面角部Ｋ1 に、前記面取り中心Ｃ1 を中心とする略円弧状の面取り加工がされる（面取り工程）。
【００３６】
このとき、面取りカッター３ａにおけるワークＷとの接触部分には、ワークＷからの反力（即ち、面取りカッター３ａを逆方向に旋回させようとする旋回トルク）が作用している。特に、ワークＷが厚い場合、或いは、ワークＷが硬い場合、この反力が大きくなり、こば面角部Ｋ1 の面取り加工の精度が低下するおそれがある。即ち、こば面角部Ｋ1 が略円弧状に面取り加工されないおそれがある。これを防止するため、本実施形態の面取り工具ユニットＵでは、その面取りカッター３ａに、前記反力に対抗する微小な反旋回トルクを作用させている。即ち、旋回モータＭ3 はサーボモータであり、トルク制御が容易である。このため、前記旋回モータＭ3 のトルクを制御することにより、自在に反旋回トルクを発生させることができる。これにより、面取りカッター３ａを、常に、こば面角部Ｋ1 に押圧させた状態で面取り加工をすることができる。この結果、ワークＷのこば面角部Ｋ1 は、正確な略円弧状に面取り加工される。
【００３７】
前記面取りカッター３ａが、面取り中心Ｃ1 を中心として所定の旋回角度θ（本実施形態の場合、θ＝９０°）だけ旋回され、旋回モータＭ3 のエンコーダ２７から回転角度検出停止信号が出力されると、前記面取りカッター３ａの旋回が停止され、面取り加工が終了する。
【００３８】
図１３及び図１４を参照しながら、このときの作用を、更に詳細に説明する。図１３は、ワークＷの直角状角部のこば面角部Ｋ1 を、面取り半径Ｒ1 で面取り加工する場合におけるワークＷに対する面取り工具ユニットＵの相対軌跡を示す図である。即ち、図１３において５３は、ワークＷのこば面角部Ｋ1 を、面取り半径Ｒ1 で面取り加工する場合の面取り中心Ｃ1 を中心とする面取り工具ユニットＵの旋回軸２４の旋回中心２４ａを中心とする円弧状をした相対軌跡を示す。そして、角度θ1 は、加工開始位置Ｐにおける面取り工具ユニットＵの旋回軸２４の旋回中心２４ａとワークＷの面取り中心Ｃ1 を結ぶ線分５４のＸ軸に対する傾斜角度を示す。
【００３９】
ここで、ワークＷに対して面取り工具ユニットＵを、所定の送り速度（Ｖ）で前記面取り中心Ｃ1 を中心にして相対的に円弧運動させるのに必要なワークＷ及び面取り工具ユニットＵの各送り速度Ｖx,Ｖy は、以下のようにして求められる。即ち、図１３に示されるように、加工開始位置Ｐから面取り工具ユニットＵがワークＷに対して任意角度（θ）だけ相対的に旋回した場合における前記各送り速度Ｖx,Ｖy は、それぞれ［Ｖ×sin(θ−θ1)］,[Ｖ×cos(θ−θ1)］であって、それらの速度曲線が図１４に示されている。このため、ワークＷ及び面取り工具ユニットＵをそれぞれＸ軸及びＹ軸の各方向に制御送りさせるワーク搬送モータＭ1 及び面取り工具ユニット移動モータＭ2 の各サーボモータの時間に対する回転速度を図１４に示されるように回転制御させれば、ワークＷに対して面取り工具ユニットＵは、送り速度Ｖで相対的に円弧運動を行って、ワークＷの直角状角部のこば面角部Ｋ1 は、面取り半径Ｒ1 で面取り加工される。
【００４０】
そして、図１５は、ワークＷと面取り工具ユニットＵを制御送りさせたときの両者の移動を表示する工程図である。図１５の（イ）に示されるように、加工開始位置Ｐに配置された面取り工具ユニットＵを、送り速度ＶｙでＹ軸方向に沿って制御送りさせる。同時に、ワークＷを、送り速度ＶｘでＸ軸方向に沿って制御送りさせる。このとき、面取り工具ユニットＵを構成する面取りカッター３ａは、ワークＷのこば面角部Ｋ1 を、面取り中心Ｃ1 を中心として略円弧状に面取り加工しながら、その旋回中心２４ａを中心に、時計回りの方向に旋回される［図１５の（ロ）］。ここで、前記面取り中心Ｃ1 と前記面取りカッター３ａの旋回中心２４ａとを結ぶ線分５４の長さは常に一定であるため、ワークＷは、面取り工具ユニットＵの送りに伴い、Ｘ軸方向に沿って後退し、後退端に配置される［図１５の（ハ）］。このとき、面取り中心Ｃ1 と面取りカッター３ａの旋回中心２４ａとの各Ｙ座標の値は、同一である。
【００４１】
更に、ワークＷと面取り工具ユニットＵが制御送りされる。ワークＷは、再び前進される［図１５の（ニ）］。また、面取りカッター３ａは更に旋回され、ワークＷのこば面角部Ｋ1 を略円弧状に面取り加工しながら、ワークＷの前端面１ａに近接する。前記面取りカッター３ａの旋回角度θが９０°に達し、それ以上旋回不能となったことが、旋回モータＭ3 に取付けられたエンコーダ２７の機能によって検出されると、その停止信号が発せられ、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りが停止される。このとき、面取りカッター３ａの前面（加工面）は、ワークＷの前端面１ａに面接触状態で当接されている［図１５の（ホ）］。ワークＷのこば面角部Ｋ1 は、上記した工程を経て、面取り中心Ｃ1 を中心とする略円弧状に面取り加工される。
【００４２】
また、ワークＷにおける手前側の直角状角部に形成されたこば面角部Ｋ1 を面取り加工する場合には、図１１に示されるように、いったん、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って移動させ、ワークＷの全幅Ｌを超えた位置で面取りカッター３ａを１８０°旋回させた後、そのままＹ軸方向に沿って後退させて、前記面取りカッター３ａをワークＷの手前側の側端面１ｂに当接させる。これにより、面取り工具ユニットＵは、ワークＷの手前側のこば面角部Ｋ1 に対する加工開始位置Ｐに配置される。この状態で、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａは、原点（０，０）に対して位置（ｘ0,Ｌ＋Ｒｃ) に配置されている。そして、前述した場合と同様に、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りとを合成しながら、面取りカッター３ａを、ワークＷのこば面角部Ｋ1 の面取り中心Ｃ1 を中心に略円弧運動をさせる。これにより、ワークＷにおいて、Ｙ軸方向に沿って隣接する二箇所のこば面角部Ｋ1 を、同一工程で略円弧状に面取り加工することができる。
【００４３】
次に、ワークＷの後部に設けられたこば面角部Ｋ1 を面取り加工する場合の作用について説明する。この場合、図１６に示されるように、ワークＷをＸ軸方向に沿って移動させ、該ワークＷを排出側の駆動ローラ６及び従動ローラ７に支持させる。そして、排出側のワーク押え装置ＦによってワークＷの奥側の上面１ｄを押圧する。この状態で、Ｘ軸方向におけるワークＷを移動させながら、ワーク位置検出センサ１０によって、ワークＷの後端面１ｃを検出する。その状態のワークＷを、図１６において一点鎖線で示す。続いて、ワークＷを所定距離だけ前進させて加工位置に配置させると共に、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って前進させ、面取りカッター３ａの端面部をワークＷの奥側の側端面１ｂに当接させて加工開始位置Ｐに配置させる。そして、前述した場合と同様に、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りとを合成しながら、面取りカッター３ａを、ワークＷのこば面角部Ｋ1 の面取り中心Ｃ1 を中心に略円弧運動をさせる。これにより、ワークＷの後部のこば面角部Ｋ1 を、前部のこば面角部Ｋ1 と同様に略円弧状に面取り加工することができる。
【００４４】
次に、ワークＷの面取り半径Ｒ1 を変更する場合について説明する。図１７及び図１８に示される例では、面取り半径Ｒ2 は、前記面取り半径Ｒ1 よりも大きいので、加工開始位置Ｐにおける面取り工具ユニットＵの旋回中心２４ａと、ワークＷの面取り中心Ｃ1 とを結ぶ線分５５のＸ軸に対する傾斜角度θ2 は、前述した線分５４の傾斜角度θ1 よりも大きい。従って、図１７において、ワークＷのこば面角部Ｋ2 を面取り半径Ｒ2 で面取り加工する場合には、ワークＷ及び面取り工具ユニットＵの各送り速度Ｖ'x，Ｖ'yは、面取り半径Ｒ1 で面取り加工する場合の各送り速度Ｖｘ，Ｖｙの曲線に対して、旋回角度θの位相が（θ2 −θ1)だけずれることになる。これは、ワークＷ及び面取り工具ユニットＵの各送り速度Ｖｘ，Ｖｙの比［sin(θ−θ1)／cos(θ−θ1)］を異ならしめることにより、面取り半径Ｒ1,Ｒ2 が自在に調整できることを意味する。即ち、前記各送り速度Ｖｘ，Ｖｙの比を制御することにより、前記こば面角部Ｋ2 を正確な円弧状に面取り加工することは勿論のこと、該こば面角部Ｋ2 を近似円弧形状に面取り加工することもできる。なお、図１７において、５６は、ワークＷのこば面角部Ｋ2 を、面取り半径Ｒ2 で面取り加工する場合の面取り工具ユニットＵの旋回中心２４ａの相対軌跡である。また、図１８における（θ2 −θ1)は、理解を容易にするために、図１７におけるそれよりも大きく図示してある。
【００４５】
次に、ワークＷの設置状態で、こば面角部Ｋ3 を形成する一方の端面（ワークＷの奥側の側端面１ｂ）がＸ軸方向に沿っていて、しかも、該こば面角部Ｋ3 が鋭角状角部に形成されている場合について説明する。そして、この鋭角状角部の角度を（９０°−α）とする。図１９の（イ）に示されるように、ワーク位置検出センサ１０によって位置決めされたワークＷが、加工位置に配置される。このとき、こば面角部Ｋ3 は、原点（０，０）に配置されている。続いて、面取り工具ユニットＵがＹ軸方向に沿って前進され、こば面角部Ｋ3 に対する加工開始位置Ｐに配置される。このときの作用は、前述した直角状角部のこば面角部Ｋ1 の場合と全く同様である。この状態で、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａは、位置（ｘ0,−Ｒｃ) に配置されている。前述した直角状角部のこば面角部Ｋ1 を面取り加工する場合とほとんど同様に、前記面取り工具ユニットＵが、ワークＷの面取り中心Ｃ3 を中心とする略円弧状の相対軌跡５７を生じるように、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りとを合成しながら両者を制御送りさせる。前記面取りカッター３ａが、ワークＷの前端面１ａに面接触状態で当接すると、旋回モータＭ3 のエンコーダ２７から停止信号が発せられ、ワークＷ、及び面取り工具ユニットＵの送りが停止される。これにより、ワークＷのこば面角部Ｋ3 が略円弧状に面取り加工される。
【００４６】
次に、ワークＷの設置状態で、こば面角部Ｋ4 を形成する一方の端面（ワークＷの奥側の側端面１ｂ）がＸ軸方向に沿っていて、しかも、該こば面角部Ｋ4 が鈍角状角部に形成されている場合について説明する。そして、この鈍角状角部の角度を（９０°＋α）とする。この場合、図１９の（ロ）に示されるように、前記こば面角部Ｋ3 は、位置（−Ltanα，Ｌ）に配置されている。このため、いったん、ワークＷを後退させた後、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って前進させ、ワークＷの全幅Ｌを超えた位置で、面取りカッター３ａを１８０°旋回させる。続いて、ワークＷを再び前進させ、こば面角部Ｋ4 を、位置（０，Ｌ）に配置させる。この状態で、面取り工具ユニットＵを後退させ、面取りカッター３ａをワークＷの手前側の側端面１ｂに当接させる。これにより、面取り工具ユニットＵが、こば面角部Ｋ4 に対する加工開始位置Ｐに配置される。そして、前述した場合と同様に、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りとを合成しながら、面取りカッター３ａを、ワークＷのこば面角部Ｋ4 の面取り中心Ｃ4 を中心に略円弧運動をさせる。これにより、ワークＷのこば面角部Ｋ4 が略円弧状に面取り加工される。なお、図１９の（ロ）において、５８は、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａの相対軌跡である。
【００４７】
次に、ワークＷの設置状態で、こば面角部Ｋ5 を形成する二つの端面のいずれもがＸ軸方向に沿っていない鈍角状角部に形成されている場合について説明する。そして、この鈍角状角部の形成角度を（１８０°−β）とする。この場合、面取り工具ユニットＵを、こば面角部Ｋ5 に対する加工開始位置Ｐ（図２３参照）に配置させる前に、前記鈍角状角部の補角βの大きさを検出する必要がある。次に、補角βの大きさを検出する第１の方法について説明する。図２０に示されるように、予め、面取りカッター３ａは、Ｙ軸に対して所定角度γだけ傾斜されて、退避位置に配置されている。この角度γは、前記補角βよりも小さい。また、面取りカッター３ａの外径をｄとすると、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａとその端縁部３ｂとを結ぶ線分６０の長さＧは、[(ｄ／２)2＋Ｒc2］1/2 で表される。そして、前記線分６０とＹ軸とが成す角度を、δと記載する。更に、ワークＷにおける前端面１ａと奥側の側端面１ｂとの交点の仮想位置を原点（０，０）とし、面取りカッター３ａの旋回中心２４ａの座標を（ｘ0,ｙ0)とする。
【００４８】
前記退避位置において、面取りカッター３ａを所定角度γだけ旋回させた状態の面取り工具ユニットＵを、Ｙ軸方向に沿って前進させる。すると、前記面取りカッター３ａの端面部が、ワークＷのこば面角部Ｋ5 に当接する。このときの面取り工具ユニットＵの移動量（ｙ0 ＋ｙ1)は、面取り工具ユニット移動モータＭ2 に取付けられたエンコーダ（図示せず）の機能により計測可能である。そして、そのまま、前記面取り工具ユニットＵを、Ｙ軸方向に沿って、距離（ｙ1 −ｙ2)だけ後退させる。これにより、前記面取り工具ユニットＵの旋回中心２４ａは、（ｘ0,ｙ2)の位置に配置される（Ｙ軸方向位置検出工程）。
【００４９】
図２１に示されるように、その旋回中心２４ａが、こば面角部Ｋ5 のＹ座標と同一Ｙ座標位置に配置された面取り工具ユニットＵを、ワークＷの傾斜端面５９に向かって回動させる。すると、面取りカッター３ａの端縁部３ｂが、こば面角部Ｋ5 を形成する傾斜端面５９に当接して停止する。このときの面取り工具ユニットＵの旋回角度εは、面取り工具ユニットＵを構成するエンコーダ２７の機能により求められる。そして、前記面取りカッター３ａの端縁部３ｂとを結ぶ線分６０におけるＸ軸への投影長さＧｘは、Ｇ×cos(９０°−δ−ε）＝Ｇ×sin(δ＋ε）で表される。同様にして、前記線分６０におけるＹ軸への投影長さＧｙは、Ｇ×sin(９０°−δ−ε）＝Ｇ×cos(δ＋ε）で表される。この結果、こば面角部Ｋ5 の補角βは、tan -1（Ｇｘ／Ｇｙ）＝tan -1［｛Ｇ×cos(δ＋ε）−ｘ0 ｝／Ｇ×sin(δ＋ε）］で表される。なお、上式において、Ｇ＝[(ｄ／２)2＋Ｒc2］1/2 である。これにより、鈍角状角部の補角βが求められる（角度検出工程）。
【００５０】
そして、図２２に示されるように、前記面取りカッター３ａを、時計回りの方向に補角βの角度分だけ旋回させる。これにより、面取りカッター３ａの前面は、傾斜端面５９と平行に配置される。この状態で、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って前進させ、その面取りカッター３ａの前面を、前記傾斜端面５９に面接触状態で当接させる。この当接は、直角状角部のこば面角部Ｋ1 を面取り加工するときの作用で記載したように、面取りカッター３ａの微小な旋回角度が、旋回モータＭ3 のエンコーダ２７によって検出され、前記旋回角度が設定値を超えると、前記エンコーダ２７から回転角度検出開始信号が出力されることにより検出される。これにより、面取りカッター３ａが、こば面角部Ｋ5 に対する加工開始位置Ｐに配置される（図２３参照）。
【００５１】
そして、図２３及び図２４に示されるように、ワークＷと面取り工具ユニットＵの各送りの合成が、面取り中心Ｃ5 を中心とする略円弧状の相対軌跡６１となるように、ワークＷをＸ軸方向に送り速度Ｖｘでもって制御送りさせると共に、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に送り速度Ｖｙでもって制御送りさせる。図２３及び図２４は、前述した直角状角部のこば面角部Ｋ1 を面取り加工する場合に使用した図１３及び図１５と同種の図である。このときの作用は、旋回角度θが異なることを除いて、前述した直角状角部のこば面角部Ｋ1 の場合とほとんど同様である。
【００５２】
この結果、図２４の（イ）〜（ホ）に示されるように、面取り工具ユニットＵを構成する面取りカッター３ａは、ワークＷのこば面角部Ｋ5 を、面取り中心Ｃ5 を中心として略円弧状に面取り加工しながら、その旋回中心２４ａを中心に、時計回りの方向に旋回される。このとき、面取りカッター３ａに微小な反旋回トルクを作用させていることは、前述した場合と同様である。この結果、ワークＷの鈍角状角部のこば面角部Ｋ5 が、略円弧状に面取り加工される。なお、本実施形態の場合、加工開始位置Ｐにおいて、こば面角部Ｋ5 の面取り中心Ｃ5 と面取りカッター３ａの旋回中心２４ａとを結ぶ線分６２は、こば面角部Ｋ5 を通ってＸ軸に平行な直線よりも下方に配置されているため、面取り加工中においてワークＷが後退することはない。
【００５３】
次に、補角βの大きさを検出する第２の方法について説明する。図２５に示されるように、予め、面取りカッター３ａは、Ｙ軸に対して所定角度γだけ傾斜されて、退避位置に配置されている。ここでは、前述した第１の方法と異なる部分についてのみ説明する。前記退避位置において、面取りカッター３ａを所定角度γだけ旋回させた状態の面取り工具ユニットＵを、Ｙ軸方向に沿って前進させる。すると、前記面取りカッター３ａの端面部が、ワークＷのこば面角部Ｋ5 に当接する。このときの面取り工具ユニットＵの移動量（ｙ0 ＋ｙ1)は、面取り工具ユニット移動モータＭ2 に取付けられたエンコーダ（図示せず）の機能により計測可能である。ここで、前記こば面角部Ｋ5 のＹ座標の値ｙ2 を求めると、ｙ2 ＝ｙ1 ＋（Ｒｃ/sinγ) −（ｘ0 /tanγ）となる。この結果、こば面角部Ｋ5 の座標は、［０，ｙ1 ＋（Ｒｃ/sinγ) −（ｘ0 /tanγ)]である（Ｙ軸方向位置検出工程）。
【００５４】
図２６に示されるように、いったん面取り工具ユニットＵを退避位置に後退させ、面取りカッター３ａの前面（加工面）がＸ軸方向に沿うように、その旋回中心２４ａを中心として旋回させる。そして、そのまま、面取り工具ユニットＵをＹ軸方向に沿って前進させる。すると、面取りカッター３ａの端縁部３ｂが、こば面角部Ｋ5 を形成する傾斜端面５９に当接して停止する。このときの面取り工具ユニットＵの移動量を（ｙ0 ＋ｙ3)とすると、鈍角状角部の補角βは、β＝tan -1｛[(ｄ／２) −ｘ0 ］／［ｙ2 −（ｙ3 ＋Ｒｃ)]｝である。これにより、鈍角状角部の補角βが求められる（角度検出工程）。これ以降の作用は、第１の方法の場合と全く同様である。
【００５５】
上記した各こば面角部Ｋ1 〜Ｋ5 の面取り加工において、加工開始位置Ｐにおける面取りカッター３ａと、対応するこば面角部Ｋ1 〜Ｋ5 との接触部分がほぼ同一である場合、前記面取りカッター３ａにおける当該接触部分の磨耗が促進される。このため、ワークＷに対する面取りカッター３ａの加工開始位置ＰをＸ軸方向に徐変させて、前記面取りカッター３ａと各こば面角部Ｋ1 〜Ｋ5 との接触部分を変化させることが望ましい。これにより、面取りカッター３ａの偏磨耗が防止され、その寿命が長くなると共に、加工面の精度が良好になる。
【００５６】
本実施形態の面取り装置Ａでは、面取りカッター３ａがワークＷの側端面１ｂに当接したことを、ハウジング２２の上面部に取付けられたエンコーダ２７によって検出する構成である。しかし、前記エンコーダ２７以外の手段によって、面取りカッター３ａがワークＷに当接したことを検出しても構わない。例えば、前記旋回モータＭ3 はサーボモータであるため、発生トルク値の監視が容易である。もし、面取りカッター３ａがワークＷに当接すると、旋回トルクが変化する。このため、面取りカッター３ａの旋回トルクの変化を検出することにより、該面取りカッター３ａがワークＷに当接したことが検出される。
【００５７】
また、光電センサによって、ワークＷと面取りカッター３ａとの当接を検出しても構わない。特に、こば面角部Ｋ1 を形成する一方の端面（側端面１ｂ）がＸ軸に沿っているワークＷの場合、図２７に示されるように、前記ワークＷの側端面１ｂからわずかに離れた部分に一対の光電センサ６３を配置する。一対の光電センサ６３のうち、一方側の投光部から受光部に向けて、光６３ａが投射されている。面取り工具ユニットＵがＹ軸方向に沿って移動され、前記ワークＷの側端面１ｂに接近すると、その面取りカッター３ａによって、前記光６３ａが遮断される。これにより、面取り工具ユニットＵの移動が停止される。該面取りカッター３ａは、ワークＷの側端面１ｂにほぼ当接状態に配置される。前記一対の光電センサ６３は、その光６３ａをＸ軸方向に沿わせて配置されている。このため、こば面角部Ｋ1 を形成する一方の端面（側端面１ｂ）がＸ軸に沿っているすべてのワークＷに対応可能である。しかし、前記一対の光電センサ６３が、ワークＷのこば面角部Ｋ1 の近傍に高さ方向に沿って取付けられていても構わない。
【００５８】
更に、リミットスイッチ、近接スイッチ等のスイッチ類によって、ワークＷと面取りカッター３ａとが当接したことを検出しても構わない。
【００５９】
本実施形態の面取り装置Ａでは、ワークＷの送りと面取り工具ユニットＵの送りとを、それぞれ別の装置（ワーク搬送装置Ｂと面取り工具ユニット移動装置Ｄ）で行う構成である。即ち、ワーク搬送装置Ｂを構成するワーク搬送モータＭ1 は、ワークＷをＸ軸方向に制御送りさせる機能と、面取り加工終了後のワークＷを排出させるために、該ワークＷを移動させる機能とを有している。しかし、例えば、ワークＷを固定状態に保持しておき、面取り工具ユニットＵのみをＸ軸方向及びＹ軸方向に制御送りさせる構成、または、その逆の構成であっても構わない。
【００６０】
【発明の効果】
本発明に係る板状ワークのこば面角部の面取り方法は、加工開始位置において、ワークのこば面角部を中心として面取り工具ユニットが略円弧運動をし得るように、ワークをＸ軸方向に送る第１制御手段と、面取り工具ユニットをＹ軸方向に送る第２制御手段との各回転数を制御して、Ｘ軸及びＹ軸の両方向の送りを合成させることにより、面取り工具を旋回トルクの作用方向と逆方向に旋回させて、ワークのこば面角部を面取りする構成であるので、以下の作用効果が奏される。（１）ワークの厚さ、材質等の諸加工条件とはほぼ無関係に、ワークのこば面角部を設定した面取り半径で略円弧状に面取りできる。（２）第１及び第２の各制御手段の回転数の比の制御、即ち、ワークのＸ軸方向の送りと、面取り工具ユニットのＹ軸方向の送りとの比の制御によって、こば面角部の面取り半径を自在に変更できる。（３）こば面角部の面取り形状は、正確に円弧状の場合は勿論のこと、設定した近似円弧状にも正確に加工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面取り装置Ａの概略構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る面取り装置Ａの正面図である。
【図３】同じく一部を破断した平面図である。
【図４】図３のＸ矢視図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ線断面図である。
【図６】ワーク搬送装置Ｂの平面図である。
【図７】同じく正面図である。
【図８】一部を破断した面取り工具ユニットＵの正面図である。
【図９】幅寄せ装置Ｅの正面図である。
【図１０】ワーク押え装置Ｆの正面図である。
【図１１】加工位置に配置されたワークＷと、加工開始位置Ｐに配置された面取りカッター３ａの位置関係を示す平面図である。
【図１２】加工工程を示すフローチャートである。
【図１３】ワークＷの直角状角部のこば面角部Ｋ1 を、面取り半径Ｒ1 で面取り加工する場合におけるワークＷに対する面取り工具ユニットＵの相対軌跡５３を示す図である。
【図１４】面取りカッター３ａの旋回角度θとワークＷの送り速度Ｖｘ、及び面取り工具ユニットＵの送り速度Ｖｙの関係を示すグラフである。
【図１５】ワークＷと面取り工具ユニットＵを制御送りさせたときの両者の移動を表示する工程図である。
【図１６】ワークＷの後部のこば面角部Ｋ1 を面取り加工する場合の作用説明図である。
【図１７】ワークＷの直角状角部のこば面角部Ｋ2 を、面取り半径Ｒ2 で面取り加工する場合におけるワークＷに対する面取り工具ユニットＵの相対軌跡５６を示す図である。
【図１８】図１７の場合おける面取りカッター３ａの旋回角度θとワークＷの送り速度Ｖｘ、及び面取り工具ユニットＵの送り速度Ｖｙの関係を示すグラフである。
【図１９】（イ）は、鋭角状角部のこば面角部Ｋ3 を面取り加工する状態の作用説明図であり、（ロ）は、鈍角状角部のこば面角部Ｋ4 を面取り加工する状態の作用説明図である。
【図２０】第１の方法でワークＷの鈍角状角部の補角βを検出するために、傾斜状態の面取りカッター３ａを、傾斜端面５９に当接させる状態の作用説明図である。
【図２１】鈍角状角部の補角βを検出する第１の方法を示す作用説明図である。
【図２２】面取りカッター３ａを旋回させて、傾斜端面５９と平行にさせる状態の作用説明図である。
【図２３】ワークＷのこば面角部Ｋ5 を面取り加工する状態の作用説明図である。
【図２４】ワークＷと面取り工具ユニットＵを制御送りさせたときの両者の移動を表示する工程図である。
【図２５】第２の方法でワークＷの鈍角状角部の補角βを検出するために、傾斜状態の面取りカッター３ａを、傾斜端面５９に当接させる状態の作用説明図である。
【図２６】鈍角状角部の補角βを検出する第２の方法を示す作用説明図である。
【図２７】一対の光電センサ６３によって、ワークＷと面取りカッター３ａとの当接を検出する状態の作用説明図である。
【図２８】（イ）,(ロ）は、ワークＷの平面図であり、（ハ）は、従来の面取り装置で面取り加工した場合の加工面の拡大平面図である。
【符号の説明】
Ａ：面取り装置
Ｂ：ワーク搬送装置
Ｃ1 〜Ｃ5 ：面取り中心
Ｄ：面取り工具ユニット移動装置
Ｋ1 〜Ｋ5 ：こば面角部
Ｌ：全幅
Ｍ1 ：ワーク搬送モータ（第１制御手段）
Ｍ2 ：面取り工具ユニット移動モータ（第２制御手段）
Ｍ3 ：旋回モータ（トルク制御手段）
Ｐ：加工開始位置
Ｕ：面取り工具ユニット
Ｗ：ワーク
β：補角（角度）
γ：角度
θ：旋回角度
１ａ：前端面（端面）
１ｂ：側端面（端面）
１ｄ：上面（板面）
３ａ：面取りカッター（面取り工具）
２４：旋回軸
２４ａ：旋回中心（中心）
２７：エンコーダ（回転角度検出器）
５９：傾斜端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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