(57)【要約】  バリ部分あるいは面取り部のワーク倣い基準面に倣いガイド部材を押圧しながら切削加工を行った場合でも、ワークへの傷付きを防止できる切削加工装置１を提供する。  切削工具７を嵌挿し、当該切削工具７の刃部を露出する工具露出開口部３０を有した倣いガイド部材としてのツールホルダ９を備え、前記切削工具７を回転駆動しつつ、前記ツールホルダ９の工具露出開口部３０の開口縁をワーク倣い基準面１３に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面１３近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置１において、前記ツールホルダ９を、前記工具露出開口部３０を境に第１筒部４１と第２筒部４３とに分離し、前記第１筒部４１と前記第２筒部４３とを前記ワーク倣い基準面１３に対し転動可能に構成した。
2010058442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成したことを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記開口部の開口縁を形成する前記第１筒部の開口縁、及び前記第２筒部の開口縁の各全周に亘って、前記ワーク倣い基準面に押圧される倣い部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項３】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第１筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第２筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削加工装置。
【請求項４】
前記支持アームを前記切削工具とワークの間を避ける位置に配置したことを特徴とする請求項３に記載の切削加工装置。
【請求項５】
前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能な調整手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の切削加工装置。
【請求項６】
切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の切削加工装置。
【請求項７】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、
前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする切削加工方法。
【請求項８】
前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、
当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第１筒部と前記第２筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項７に記載の切削加工方法。
【請求項９】
前記切削工具が全周に前記刃部を備え、
当該刃部が前記第１筒部と前記第２筒部間の開口部に露出し、
前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項８に記載の切削加工方法。
【請求項１０】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項８又は９に記載の切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークのバリを自動的に切削する切削加工装置に関するものであり、さらに詳細には、バリまたは面取り部を切削する際にワークへの傷付きを防止できる切削加工装置及び切削加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ブロー成形等によりプラスチック製のワーク（自動車のエアスポイラー等）を成形した場合や、金型成型等により金属製のワークを成型した場合、使用した型の合わせ目から材料がはみだすことにより、ワーク表面には不必要な出っ張り（バリ）が発生する。
係るバリを取る方法として、従来、ロボットにバリ取り用の切削工具を装着し、当該ロボットをティーチングした位置データ等に基づき駆動制御して、ワーク表面のバリを切削工具で除去する方法がある。このバリ取り方法を採用すれば、サンドペーパー等を用いて作業者が手作業で除去する場合に比べて粉塵の発生を大幅に減少させ、また、作業効率を高めることができる。しかし、ワークの熱収縮の度合いやワークに対する治具の取付誤差などによって、バリが存在するワーク表面部分の位置（座標）はばらつくことがあり、そのため、ロボットをティーチングした位置データ等に基づき駆動制御しても、バリが存在するワーク表面部分を正確に切削するのは困難で、切削し過ぎたり、あるいは逆に切削不足でバリの除去が不十分となるなどの不具合が発生しやすい。【０００３】
そこで、ロボットに装着された切削工具をバネやエア圧などを用いてワーク表面のバリ近傍に押し付けつつ当該バリを切削するバリ取り装置が開発されている。この装置によれば、上記した改良前のバリ取り方法に比べて、バリが存在するワーク表面部分を切削し過ぎたりバリの除去が不十分となることがない。
しかし、バリ切削時に切削工具にかかる抵抗の変動の影響を受けやすく、バリを正確に設定位置まで切削できないことが多い。例えば、バリの先端部が波打つような形状である場合、この波打ち形状に倣って切削工具がバリを切削してしまい、切削後の箇所が波打つことになる。また、切削工具の姿勢によっては当該工具重量の影響を受けて、当該切削工具がバリと接触する圧力が過度に増大し、切削工具のワーク表面への食い込み等が発生する。【０００４】
このような問題を解消するために、本発明者は粉塵の発生を防止しつつワークに存在するバリを迅速かつ正確に除去できるバリ取り装置を提案した（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
これらの装置によれば、ワーク倣い基準面に倣いつつ、当該ワーク倣い基準面と回転工具との距離を常に一定とした状態で回転工具によってバリを設定位置まで切削できる。したがって、バリを、その形状に左右されず、かつワークの熱変形が大きい場合でも迅速かつ正確に除去できる。また、粉塵の発生も防止することができ作業者への悪影響も一掃できるという効果を奏する。
特に、特許文献２に記載のバリ取り装置によれば、バリ部分あるいは面取り部のワーク形状が曲面形状の場合でも、倣いガイドをバリあるいは面取り部を曲面に沿って移動可能とし、バリあるいは面取り部を正確に切削することができる、という効果を奏する。
【特許文献１】特許第３０２００６０号明細書
【特許文献２】特許第３５８７１７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のバリ取り装置では、倣いガイド部材がワーク倣い基準面に対して押圧されながら移動するので、倣いガイド部材がワーク表面を傷付けるという問題がある。
係る問題は、ワーク倣い基準面に倣いガイド部材を押圧しながら切削加工を行う切削加工装置に共通して生じる問題である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、バリ部分あるいは面取り部のワーク倣い基準面に倣いガイド部材を押圧しながら切削加工を行った場合でも、ワークへの傷付きを防止できる切削加工装置及び切削加工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】
上記した課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成したことを特徴とする。【０００７】
また本発明は、上記切削加工装置において、前記開口部の開口縁を形成する前記第１筒部の開口縁、及び前記第２筒部の開口縁の各全周に亘って、前記ワーク倣い基準面に押圧される倣い部を設けたことを特徴とする。【０００８】
また本発明は、上記切削加工装置において、前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第１筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第２筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする。【０００９】
また本発明は、上記切削加工装置において、前記支持アームを前記切削工具とワークの間を避ける位置に配置したことを特徴とする。【００１０】
また本発明は、上記切削加工装置において、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能な調整手段を備えたことを特徴とする。【００１１】
また本発明は、上記切削加工装置において、切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする。【００１２】
また上記課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。【００１３】
また本発明は、上記切削加工方法において、前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第１筒部と前記第２筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。【００１４】
また本発明は、上記切削加工方法において、前記切削工具が全周に前記刃部を備え、当該刃部が前記第１筒部と前記第２筒部間の開口部に露出し、前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。【００１５】
また本発明は、上記切削加工方法において、前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、倣いガイド部材を備えた切削加工装置において、倣いガイド部材を、開口部を境界に第１筒部と第２筒部とに分離し、これら第１筒部と第２筒部とをワーク倣い基準面に対し転動可能した。これにより、倣いガイド部材の倣い部によってワーク表面が摺擦され傷付けられるといった事が無い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】工具保持装置を装着する多関節ロボットの側面図である。
【図２】多関節ロボットに工具保持装置を装着した状態の要部拡大側面図である。
【図３】工具保持装置に切削工具を保持した状態の要部拡大正面図である。
【図４】工具保持装置に切削工具を保持した状態の要部拡大側面の断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面視図である。
【図６】工具保持装置とワークの位置関係を示す図である。
【図７】ツールホルダの倣い部の作用を模式的に示す図であり、（Ａ）は従来のツールホルダを示し、（Ｂ）は本発明のツールホルダを示す。
【図８】本発明の変形例に係るツールホルダを示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  バリ取り装置（切削加工装置）
３  多関節ロボット（移動手段）
４  制御ユニット
５  工具保持装置
７  切削工具
９  ツールホルダ（倣いガイド部材）
１３  ワーク倣い基準面
１５  押圧装置
２５  ホルダ固定部材
３０  工具露出開口部（開口部）
４１  基部（第１筒部）
４３  先端部（第２筒部）
５１  支持アーム
５７  調整ボルト（調整手段）
Ｗ  ワーク
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る切削加工装置の一態様であるバリ取り装置１の側面図である。
同図に示すように、バリ取り装置１は、多関節ロボット３と、この多関節ロボット３に装着される工具保持手段としての工具保持装置５を備えている。
多関節ロボット３は、アーム型のロボットであり、６軸（Ｊ１〜Ｊ６）方向に移動可能とされている。この多関節ロボット３は、工具保持装置５をワークに対して移動する移動手段を構成し、その本体内に工具保持装置５の姿勢制御を行う制御ユニット４を有する。制御ユニット４は、ワークＷ（図４）の位置データ等をティーチング可能に構成されており、バリや面取り加工時には、ティーチングに基づいて、ツールホルダ（倣いガイド部材）９内に嵌挿されている切削工具７（図２）をバリや面取り部分が存在するワークＷの表面からの距離を一定に保ちつつ移動させるように姿勢制御を実行する。
なお、移動手段は多関節ロボット３に限らず、工具保持装置５をワークに対して、バリ取り又は面取り加工に要する所定の軌道に沿って移動可能なものであれば任意の装置を用いることができる。また、工具保持装置５の移動軌跡が例えば直線状であれば、工具保持装置５を直動する直動機構を移動手段に用いることができる。【００２０】
図２は、多関節ロボット３に工具保持装置５を装着した状態の要部拡大側面図である。
工具保持装置５は、多関節ロボット３のアーム１７の先端部１８に着脱自在に装着され、切削工具７と、この切削工具７を嵌挿しその一部を露出するとともにワークＷのバリあるいは面取り部に沿って移動される上述のツールホルダ９と、ツールホルダ９に形成した倣い部１１をワークＷのワーク倣い基準面１３（図４）に押圧する押圧装置１５とを備えている。
さらに工具保持装置５は、モータ１９を備え、このモータ１９の出力軸のチャック２１に切削工具７が取り付けられている。ここでは切削工具７は例えばエンドミルであり、その軸線を中心にモータ１９により高速で回転駆動可能に構成されている。係る回転駆動によりエンドミルの周面の刃部によってバリ或いは面取り部が切削される。なお、切削工具７にはエンドミルに限らず、ツールホルダ９に嵌挿可能な略棒状を成し周面に刃部が形成された工具であれば、例えば先端が異形状の工具等の任意の工具を用いることができる。【００２１】
図３は工具保持装置５に切削工具７を保持した状態の要部拡大正面図、図４は工具保持装置５に切削工具７を保持した状態の要部拡大側面の断面図、図５は図４におけるＡ−Ａ線断面視図である。
工具保持装置５は、切削工具７が嵌挿される円筒状のツールホルダ９を備えている。このツールホルダ９の上端部には鍔２３が形成され、その鍔２３がホルダ固定部材２５に固定される。【００２２】
ホルダ固定部材２５は、図３に示すようにホルダ固定部材２５の両端に立設した２本のガイド支柱２７、２８を備えており、ガイド支柱２７、２８は支持部材７０、１０に対して図中上下方向に摺動自在に保持されている。ガイド支柱２７、２８は切削工具７の回転軸線と平行に立設されており、またガイド支柱２７、２８の周囲には、ガイド支柱２７、２８を支持部材７０、７１に対して弾力的に保持する上下スプリング７２、７３が設けられ、これらによってツールホルダ９をワークＷの曲面形状に追従して（上下動させながら）移動可能としている。【００２３】
なお、ガイド支柱は２本に限定することなく、切削工具７を正確に出力軸に対して平行に上下にガイドできるものであれば、場合によっては１本または複数本で構成することが可能である。またスプリング７２、７３もツールホルダ９が切削工具７の回転軸方向にワークＷの形状に応じて上下移動するように弾力支持できるものであれば、上記例に限定されない。【００２４】
次いでツールホルダ９の構成を説明すると、このツールホルダ９の外周面には切削工具７を露出させるために、ワークに形成されたバリに対応して工具露出開口部３０が形成されている。この工具露出開口部３０は、断面視略Ｖ字にカットされた形状を成し、ツールホルダ９に嵌挿された切削工具７の周面の刃部が、この工具露出開口部３０から露出される。このツールホルダ９は、樹脂、アルミ、銅、鉄等のプレス後、成形後に発生するエッジ部を面取りするのに適している。【００２５】
また、ツールホルダ９の工具露出開口部３０は、断面視Ｖ字カット形状に形成されることで、開口縁が傾斜面となり当該開口縁が上述した倣い部１１として機能し、ツールホルダ９がガイド倣い部材として作用する。すなわち、バリ或いは面取り加工時には、多関節ロボット３は、図４及び図６に示すように、ティーチングによって読み取ったワーク倣い基準面１３の位置データ等に基づき工具保持装置５の位置を調節しワークＷの表面の面取り部あるいはバリに沿って移動させることで、ツールホルダ９の倣い部１１をワークＷの倣い基準面１３に沿って倣うように移動させる。この移動に伴って、工具露出開口部３０から露出した切削工具７の刃部によりワークＷのバリあるいは面取り部が切削除去される。なお、図４には、面取り前のワークＷに対して面取りを行った場合の面取り後のワークＷを例示している。【００２６】
上記したモータ１９、切削工具７、ホルダ固定部材２５、ガイド支柱２７、２８、支持部材７０、７１およびツールホルダ９等は、図２に示すように工具保持装置５の本体７５に押圧装置１５を介して装着されている。
この押圧装置１５は、倣いガイド部材たるツールホルダ９の工具露出開口部３０の倣い部１１をワークＷのバリおよびワーク倣い基準面１３に所定圧力で押圧する手段である。この実施形態では、押圧装置１５は、エア圧を利用して図２中左右方向（すなわち切削工具７の回転軸に対して垂直方向）に移動自在かつワーク表面にツールホルダ９を押圧可能なエアスライドテーブル３５と、エアスライドテーブル３５にエアを供給するエア供給手段（図示省略）等とから形成されている。【００２７】
切削加工時には、この押圧装置１５によってツールホルダ９の工具露出開口部３０の倣い部１１がワーク倣い基準面１３に所定圧力で押圧され続けるので、バリや面取り部分を、その形状やワークＷの曲面形状に左右されず、かつ、ワークＷの熱収縮量が大きくワーク形状がティーチング時のワーク形状からずれている場合でも、バリや面取り部分のワーク倣い基準面１３からツールホルダ９の倣い部１１が離れることなく当接し続けるので、これらバリや面取り部分を迅速かつ正確に除去できる。
また、上述のように、バリや面取り部分のワークＷの形状が湾曲又は屈曲した曲面形状を成している場合でも、当該曲面形状に応じて切削工具７が上下スプリング７２、７３の弾性支持によって回転軸方向に上下動されることから、これらバリや面取り部分をより正確に除去できる。【００２８】
ところで、バリ或いは面取り加工時には、上記押圧装置１５及び上下スプリング７２、７３によりツールホルダ９の倣い部１１がワークＷのワーク倣い基準面１３から離れずに当接したまま移動されるため、ワークＷの材質によっては倣い部１１の摺動に伴ってワークＷの表面に擦り傷が付く虞がある。
そこで、本実施形態の工具保持装置５においては、図３に示すように、ツールホルダ９が工具露出開口部３０を境にして上下に分割された基部（第１筒部）４１と先端部（第２筒部）４３とを備えて構成され、基部４１及び先端部４３のそれぞれを転動自在に支持するベアリングホルダ４５、４７が設けられている。各ベアリングホルダ４５、４７には密閉型のベアリング４９が内設され、これらベアリング４９により基部４１、先端部４３の回転が支えられている。【００２９】
係るツールホルダ９においては、上記基部４１の開口縁４１Ａ及び上記先端部４３の開口縁４３Ａのそれぞれが傾斜面に形成され、これらの開口縁４１Ａ、４３Ａが倣い部１１として機能する。すなわち、ツールホルダ９には、図４に示すように、その全周に亘ってＶ字カット状の工具露出開口部３０が形成され倣い部１１として機能するように構成されている。この構成により、多関節ロボット３の軸Ｊ６（図１参照）周りの回転制御にかかわらず、ツールホルダ９がワーク倣い基準面１３に当接した際には、倣い部１１がワーク倣い基準面１３に常に当接することとなる。
したがって、バリ或いは面取り加工時には、これらの倣い部１１がワークＷのワーク倣い基準面１３に当接され続けることになるが、これら基部４１及び先端部４３のそれぞれがワーク倣い基準面１３に対して転動するため、倣い部１１によってワークＷの表面が傷付くことが防止される。【００３０】
また、基部４１及び先端部４３のそれぞれが互いに独立して回転可能になされていることから、バリ或いは面取り加工時に、基部４１の開口縁４１Ａ及び先端部４３の開口縁４３Ａのそれぞれが辿る経路長が異なる場合であっても、それぞれの経路長に応じて各基部４１及び先端部４３が回転することとなる。
これにより、基部４１及び先端部４３のうち長い経路長を辿る方が回転せずにワークＷの表面に擦り傷を付けてしまうことも防止される。【００３１】
図７は、ワークＷの形状がティーチング時から変化していた場合のツールホルダ９の加工動作時の動きを模式的に示す図であり、図７（Ａ）は本実施形態のツールホルダ９の動きを示している。また比較参考のために、図７（Ｂ）には、従来のツールホルダ１０９の動きを示している。【００３２】
図７（Ｂ）に示す従来のツールホルダ５０９は、全周囲ではなく、周面の一部（図７（Ｂ）中斜線部分）に、工具露出開口部５３０、すなわち倣い部５１１が形成されている。この構成では、例えばワークＷが屈曲形状を成している場合、ティーチングで規定した軌道Ｋに沿って工具保持装置５を移動させたとき、ワークＷに変形がなければ（実線位置）、倣い部５１１とワーク倣い基準面１３の接触点Ｐと切削工具５０７の回転軸Ｑを結ぶ連結線Ｌが、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３の接線Ｍに対して垂直になるから、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３と切削工具５０７との距離が一定となり、正常に切削される。
これに対し、ワークＷの形状がティーチング時から熱収縮により変形した場合（想像線位置）、ツールホルダ５０９を押圧しただけでは、工具露出開口部５３０とワーク倣い基準面１３が係合せず、バリ取りや面取りを正常に出来ない。また、工具露出開口部５３０がワーク倣い基準面１３に係合したとしても、上記連結線Ｌが、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３の接線Ｍに対して垂直にならないから、切削工具５０７とワーク倣い基準面１３との距離が一定でなくなり、倣い部５１１によって規定される設定位置よりもバリや面取り部を深く或いは浅く切削してしまい、切削後の箇所が波打つことがある。【００３３】
本実施の形態では、ツールホルダ９の全周囲にＶ字カット状の工具露出開口部３０が形成され倣い部１１が形成されると共に、基部４１及び先端部４３が転動自在であるため、図７（Ａ）に示すように、ワークＷの形状がティーチング時から熱収縮により変形していても（想像線位置）、あるいは変形していなくても（実線位置）、倣い部１１がワークＷのワーク倣い基準面１３に正常に当接し、ツールホルダ９とワーク倣い基準面１３の当接状態が正常に維持される。
また、倣い部１１とワーク倣い基準面１３の接触点Ｐと切削工具７の回転軸Ｑを結ぶ連結線Ｌは、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３の接線Ｍに対して常に垂直になるから、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３と切削工具７との距離が常に一定に維持されることとなる。これにより、熱収縮等によりワークＷの形状変化が大きく、なおかつ、ワークＷが屈曲形状を成している場合であっても、倣い部１１で規定される設定位置で常にバリや面取り部を切削できる。【００３４】
さて、ツールホルダ９の先端部４３には、十文字に交差する長孔部６５が形成され、これにより、先端部４３の内側に入り込んだ削りカスを簡単に取り除くことができるようになっている。
また、ツールホルダ９の先端部４３を支持するベアリングホルダ４７は、ホルダ固定部材２５に固定された支持アーム５１に支持される。この支持アーム５１は、切削工具７とワークＷの接触箇所の反対側、すなわち、切削工具７とワークＷの間を避けた位置に配置される。これにより、支持アーム５１によってワークＷとの接触が阻害されること無くバリや面取りを行うことができる。【００３５】
この支持アーム５１には、図４に示すように、ホルダ固定部材２５に対して図中矢印Ｘで示す方向に移動させ、ホルダ固定部材２５との間の距離を調整するための調整ボルト５７が設けられている。したがって、この調整ボルト５７により支持アーム５１とホルダ固定部材２５の間の距離を調整することで、当該支持アーム５１に支持された下側のベアリングホルダ４７と、上側のベアリングホルダ４５との間の距離が可変される。この結果、ツールホルダ９の基部４１及び先端部４３の間の距離、すなわち、工具露出開口部３０の開口部の大きさが可変され、バリ或いは面取り部の幅寸法の異なるワークＷを対象に同じツールホルダ９で加工を施すことが可能になる。【００３６】
以上のように本実施形態によれば、倣いガイド部材たるツールホルダ９を、工具露出開口部３０を境界に基部４１と先端部４３とに分離し、これら基部４１と先端部４３とをワークＷのワーク倣い基準面１３に対し転動可能に構成した。この構成により、工具露出開口部３０の縁の倣い部１１がワークＷの表面を摺擦して傷付けてしまうことを防止できる。【００３７】
また本実施形態によれば、ツールホルダ９には、基部４１の開口縁４１Ａ、及び先端部４３の開口縁４３Ａの各全周に亘って、ワークＷのワーク倣い基準面１３に押圧される倣い部１１を設ける構成とした。
この構成により、バリ或いは面取り加工時にワークＷの形状がティーチング時の形状から変わっている場合であっても、ツールホルダ９の周面のいずれかの箇所で倣い部１１が常にワークＷのワーク倣い基準面１３に当接し続けられる。さらに、この接触点Ｐと切削工具７の回転軸Ｑを結ぶ連結線Ｌが当該接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３の接線Ｍに対して常に垂直になるから、接触点Ｐでのワーク倣い基準面１３と切削工具７との距離が常に一定に維持されることとなり、バリ或いは面取りを正確に行うことができる。【００３８】
また本実施形態によれば、切削工具７をワークＷに対して移動する移動手段としての多関節ロボット３の軸端に工具保持装置５を取り付け、当該工具保持装置５に切削工具７を取り付け、ツールホルダ９の基部４１を工具保持装置５に回転自在に直接支持し、先端部４３を支持アーム５１を介して工具保持装置５に回転自在に支持する構成としたため、移動手段としての多関節ロボット３と独立して、本発明のツールホルダ９を備えた工具保持装置５を構成することができる。これにより、当該工具保持装置５を、例えば直動機構等の他の移動手段にそのまま取り付けてバリ取り或いは面取り加工を行うこともでき、汎用性の向上が図られる。【００３９】
また本実施形態によれば、ツールホルダ９の先端部４３を支持する支持アーム５１を、バリ或いは面取り加工時の切削工具７とワークＷの間を避けた位置に配置する構成とした。この構成により、支持アーム５１がワークＷと切削工具７の間に位置することがなく、当該支持アーム５１に阻害されることなく加工を行うことができる。【００４０】
また本実施形態によれば、ツールホルダ９の基部４１及び先端部４３の離間距離、すなわち、工具露出開口部３０の大きさを調整可能に構成したため、バリ或いは面取り部の幅寸法の異なる任意のワークＷを対象に同じツールホルダ９でバリ或いは面取り加工を施すことができる。【００４１】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。【００４２】
（変形例１）
上述した実施形態では、本発明に係るツールホルダ９の一例として、工具露出開口部３０の開口縁を倣い部１１として構成した場合を説明したが、これに限らない。
図８は、本変形例に係るツールホルダ１０９の構成を模式的に示す図である。なお、同図において、図４に示した部材と同じ部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。【００４３】
この図に示すように、本変形例においては、ツールホルダ１０９が工具露出開口部１３０を境にして基部１４１と先端部１４３に分離されており、それぞれがワークＷのワーク倣い基準面１３に対して転動可能に構成されている。切削工具１０７には先端部１０７Ａに異形状の刃部が設けられた工具が用いられており、この先端部１０７Ａの周面が工具露出開口部１３０から露出している。
係るツールホルダ１０９では、バリ取り或いは面取り加工時において、基部１４１及び先端部１４３の周面１４１Ａ、１４３Ａのそれぞれが倣い部１１１として機能し、ワークＷのワーク倣い基準面１３に押し当てられて切削工具１０７によりワークＷのバリや面取り部の切削が行われる。
そして、本変形例においても、ツールホルダ１０９の倣い部１１１がワークＷのワーク倣い基準面１３に対して転動可能に構成されているため、当該ワークＷの表面を摺擦して傷付けてしまうことが防止される。【００４４】
（変形例２）
上述した実施形態では、ツールホルダ９の工具露出開口部３０の開口部の大きさ（基部４１と先端部４３の離間距離）を、調整ボルト５７によって手動で調整する構成を説明した。しかしながら、これに限らず、例えばサーボモータ等を用いて例えば制御ユニット４（図１）が基部４１と先端部４３の離間距離を調整制御する構成としても良い。この構成によれば、ワークＷにおけるバリ或いは面取り部の幅寸法の変化をティーチング等により取得しておくことで、バリ或いは面取り時には、工具露出開口部３０の開口部の大きさがバリ或いは面取り部の幅寸法に応じて自動で調整されるから、バリ或いは面取り部の幅寸法が一定でないワークＷに対しても良好にバリ或いは面取り加工を施すことができる。
【図１】
2010058442.tif 000003
【図２】
2010058442.tif 000004
【図３】
2010058442.tif 000005
【図４】
2010058442.tif 000006
【図５】
2010058442.tif 000007
【図６】
2010058442.tif 000008
【図７】
2010058442.tif 000009
【図８】
2010058442.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記開口部の開口縁を形成する前記第１筒部の開口縁、及び前記第２筒部の開口縁の各全周に亘って、前記ワーク倣い基準面に押圧される倣い部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項３】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第１筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第２筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削加工装置。
【請求項４】
前記支持アームを前記切削工具とワークの間を避ける位置に配置したことを特徴とする請求項３に記載の切削加工装置。
【請求項５】
切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の切削加工装置。
【請求項６】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワー ク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする切削加工方法。
【請求項７】
前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、
当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第１筒部と前記第２筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項６に記載の切削加工方法。
【請求項８】
前記切削工具が全周に前記刃部を備え、
当該刃部が前記第１筒部と前記第２筒部間の開口部に露出し、
前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項７に記載の切削加工方法。
【請求項９】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項７又は８に記載の切削加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また本発明は、上記切削加工装置において、切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また上記課題を解決するために、本発明は、切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワー ク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図７は、ワークＷの形状がティーチング時から変化していた場合のツールホルダ９の加工動作時の動きを模式的に示す図であり、図７（Ｂ）は本実施形態のツールホルダ９の動きを示している。また比較参考のために、図７（Ａ）には、従来のツールホルダ５０９の動きを示している。
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月8日(2011.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第１筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第２筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項３】
前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に押圧し前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削するときに、前記支持アームを前記切削工具とワークの間を避ける位置に配置することを特徴とする請求項２に記載の切削加工装置。
【請求項４】
切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の切削加工装置。
【請求項５】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワー ク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする切削加工方法。
【請求項６】
前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、
当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第１筒部と前記第２筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項５に記載の切削加工方法。
【請求項７】
前記切削工具が全周に前記刃部を備え、
当該刃部が前記第１筒部と前記第２筒部間の開口部に露出し、
前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項６に記載の切削加工方法。
【請求項８】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項６又は７に記載の切削加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また本発明は、上記切削加工装置において、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削するときに、前記支持アームを前記切削工具とワークの間を避ける位置に配置することを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月13日(2011.5.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワーク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工装置において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動可能に構成し、前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に構成したことを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付け、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付け、前記第１筒部を工具保持装置に回転自在に直接支持し、前記第２筒部を支持アームを介して工具保持装置に回転自在に支持したことを特徴とする請求項１に記載の切削加工装置。
【請求項３】
切削加工時に前記切削工具を移動するための移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
前記切削工具を移動させつつ、ワーク表面のバリまたは面取り部の幅寸法に応じて前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整する調整手段により前記各筒部間の前記開口部の大きさを自動調整する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削加工装置。
【請求項４】
切削工具を嵌挿し、当該切削工具の刃部を露出する開口部を有した倣いガイド部材を備え、前記切削工具を回転駆動しつつ、前記倣いガイド部材の倣い部をワー ク倣い基準面に所定圧力で押圧し、前記刃部によりワーク倣い基準面近傍のバリまたは面取り部を切削する切削加工方法において、
前記倣いガイド部材を、前記開口部を境に第１筒部と第２筒部とに前記各筒部間の前記開口部の大きさを調整可能に分離し、前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し転動させつつ、前記刃部によりワーク表面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする切削加工方法。
【請求項５】
前記ワークのワーク倣い基準面が屈曲し、
当該屈曲した前記ワーク倣い基準面に前記第１筒部と前記第２筒部の開口縁を押圧、転動させつつ、前記刃部により屈曲面のバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項４に記載の切削加工方法。
【請求項６】
前記切削工具が全周に前記刃部を備え、
当該刃部が前記第１筒部と前記第２筒部間の開口部に露出し、
前記切削工具の移動軌跡が湾曲又は屈曲しても、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項５に記載の切削加工方法。
【請求項７】
前記切削工具をワークに対して移動する移動手段に工具保持装置を取り付けると共に、当該工具保持装置に前記切削工具を取り付けて構成し、
ティーチィングにおける前記ワーク倣い基準面の形状を記憶すると共に、
前記第１筒部と前記第２筒部とを前記ワーク倣い基準面に対し常に押圧、転動させつつ、前記刃部によりバリまたは面取り部を切削することを特徴とする請求項５又は６に記載の切削加工方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2010058442.tif 000011
2010058442.tif 000012
2010058442.tif 000013