(57)【要約】  本発明は、ワークピースの研削加工の分野、特に、PCB加工用のマイクロドリルの技術分野に適用され、一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法を開示している。一体式回転切削工具の製造設備は、ワークピース移載装置と、本体と、材料入力装置と、研削装置と、材料出力装置とを備え、研削装置は、直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研磨を行うための粗研磨装置と、直立式にセットされたワークピースに対して２回目の研磨を行うための精研磨装置とを備えている。回転切削工具の製造方法は、上述した一体式回転切削工具の製造設備を用いている。本発明が提供する一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法は、その設備の構造がコンパクト化し加工効率が高く、高精度で、低コスト化され、マイクロドリルの真円度、同心度の最大値、最小値及び平均値がいずれも標準値にもっと接近し、安定過程の能力指数がそれぞれ２.０２４２、２.６６５７に達することができ、加工精度を大幅に向上している。【選択図】図１
2019508260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体式回転切削工具の製造設備であって、本体と、研削前のワークピースを積載するための材料入力装置と、直立式に放置されたワークピースを研削するための研削装置と、研削後のワークピースを積載するための材料出力装置とを備え、前記材料入力装置と、研削装置と、材料出力装置とがいずれも前記本体に接続され、前記一体式回転切削工具の製造設備は、ワークピースを直立式に前記研削装置と材料出力装置へ移載させるためのワークピース移載装置をさらに備え、前記研削装置は、直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研磨を行うための粗研磨装置と、直立式にセットされたワークピースに対して２回目の研磨を行うための精研磨装置とを備えていることを特徴とする一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項２】
前記材料入力装置と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置とは、前記ワークピース移載装置の周方向に沿って取り囲むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項３】
前記ワークピース移載装置は、前記本体に対して回転可能な中心回転軸と、前記中心回転軸に接続され、ワークピースをクランプして乗せるためのマニピュレータとを備え、前記材料入力装置と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置とが、前記中心回転軸の周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項４】
前記材料入力装置側には、水平式に放置されたワークピースを直立式にするためのチッピングモジュールが設けられ、前記マニピュレータは、前記チッピングモジュールのワークピースを前記粗研磨装置に移すための第１のマニピュレータモジュールを備え、前記第１のマニピュレータモジュールは、前記中心回転軸に接続され、前記第１のマニピュレータモジュールは、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第１のクランプモジュールと、ワークピースが直立式の状態に切り替わるように、前記第１のクランプモジュールをチッピングさせるための回転ドライバとを備え、前記回転ドライバは、前記第１のクランプモジュールに接続され、前記マニピュレータは、ワークピースを直立式の状態に保持しながら、前記粗研磨装置から前記精研磨装置に移すための第２のマニピュレータモジュールをさらに備え、前記第２のマニピュレータモジュールは、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第２のクランプモジュールを備えていることを特徴とする請求項３に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項５】
前記材料入力装置は、水平式に放置したワークピースを収容するためのホッパーを備え、前記ホッパーの底部に、ワークピースを排出させるための材料出力口を有し、前記材料出力口の下には、ワークピースを一つずつプッシュするための材料出力ロッドがスライドするように設けられ、前記材料出力ロッドには、前記材料出力口から排出されるワークピースを収容するための材料プッシュ溝が設けられ、前記材料出力ロッドには、前記材料出力ロッドをスライドにするように駆動するための材料出力ドライバが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項６】
前記粗研磨装置は、粗研磨クランプフレームと、粗研磨グラインダーフレームとを備え、前記粗研磨クランプフレームは、ワークピースの軸方向の位置を位置決めするようにワークピースの底部に当接するための第１のエジェクタピンと、前記ワークピースをクランプして回転するように駆動するための第１の駆動部材とを備え、前記粗研磨グラインダーフレームは、粗研磨グラインダーと、前記粗研磨グラインダーを半径方向へ送れるように駆動するための粗研磨送りドライバとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項７】
前記精研磨装置は、精研磨クランプフレームと、精研磨グラインダーフレームとを備え、前記精研磨クランプフレームは、ワークピースの軸方向の位置を位置決めするように、ワークピースの底部に当接するための第２のエジェクタピンと、前記ワークピースをクランプして回転するように駆動するための第２の駆動部材とを備え、前記精研磨グラインダーフレームは、精研磨グラインダーと、前記精研磨グラインダーを半径方向へ送れるように駆動するための精研磨送りドライバとを備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項８】
前記第２駆動部材は、ワークピースが回転されるようにワークピースの側面を押えることができる第２のガイドロールと、前記第２のガイドロールによって駆動される第２の中間摩擦ローラと、前記第２の中間摩擦ローラによって駆動され、ワークピースが回転されるようにワークピースの側面を押えることができる第２のピンチローラとを備え、前記第２の中間摩擦ローラは、前記第２のガイドロールと第２のピンチローラーに接し、前記第２のガイドロールには、前記第２のガイドロールを回転するように駆動するための第２の回転ドライバが接続され、前記精研磨クランプフレームは、精研磨ガイド板をさらに備え、前記第２のピンチローラには、前記第２のピンチローラを駆動してワークピースの側面を押すための第２のピンチ駆動モジュールがさらに接続されていることを特徴とする請求項７に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項９】
前記第２のピンチローラの軸心は、ワークピースの軸心に対して傾斜していることを特徴とする請求項８に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１０】
前記精研磨クランプフレームは、更に、圧力が釣り合うように半径方向にワークピースを支持するための精研磨ブラケットを備えていることを特徴とする請求項８に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１１】
前記精研磨グラインダーフレームは、更に、前記精研磨グラインダーを駆動して軸方向にスライドさせるための精研磨昇降ドライバと、ワークピースの前記精研磨グラインダーに対する傾斜角度を調整するための精研磨角度調整板とを備えていることを特徴とする請求項８に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１２】
前記精研磨装置は、更に、精研磨グラインダーをトリミングするための精研磨グラインダートリミング装置を備え、前記精研磨グラインダートリミング装置は、研磨オイルストーンと、前記研磨オイルストーンを調整するための研磨昇降滑り台と、前記研磨オイルストーンを前記精研磨グラインダーへ送れるように制御するための研磨送り滑り台とを備え、前記精研磨グラインダートリミング装置は、更に、前記研磨オイルストーンの前記精研磨グラインダーに対する傾斜角度を調整するための研磨角度調整部材を備えていることを特徴とする請求項８に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１３】
前記精研磨グラインダートリミング装置は、更に、底板と、前記底板に接続されたベースプレートとを備え、前記研磨送り滑り台は、前記研磨昇降滑り台に接続された横方向滑り台を備え、前記研磨昇降滑り台は、前記横方向滑り台に接続された縦方向滑り台を備え、前記研磨角度調整部材は、角度回転板を備え、前記角度回転板は、第１のピン軸を介して調整可能に前記底板に回動連結され、前記縦方向滑り台は前記角度回転板に接続され、前記角度回転板には、零度位置タッチブロックが接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１４】
前記材料出力装置はトレイを備え、前記トレイには、ワークピースを縦方向に挿入させて組み立てるようにする複数のチャージングホールロケーションが設けられ、前記トレイの上方又は一側には、ワークピースを受け入れるためのトランスファーホルダーが設けられ、前記トランスファーホルダーは、ワークピースを縦方向に挿入させるためのトランスファーホールを有し、前記材料出力装置は、更に、ワークピースを前記トランスファーホルダーから前記チャージングホールロケーションに移すためのディスチャージングマニピュレータを備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の一体式回転切削工具の製造設備。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の一体式回転切削工具の製造設備を利用した回転切削工具の製造方法において、ワークピースを前記材料入力装置に積載し、前記ワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、前記研削装置における前記粗研磨装置に置き、前記粗研磨装置における粗研磨グラインダーは、半径方向に送れて直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研削を行い、そして前記ワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、前記研削装置における前記粗研磨装置に置き、さらに前記ワークピース移載装置によってワークピースを前記粗研磨装置から前記精研磨装置に移載し、前記精研磨装置における精研磨グラインダーは、半径方向に送れて直立式になったワークピースに対して２回目の研削を行い、さらに前記ワークピース移載装置によってワークピースを前記精研磨装置から前記材料出力装置に移載することを特徴とする回転切削工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークピース（work piece）の研削加工の分野に属し、特に、一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、円柱型のワークピースの研削、例えば、マイクロドリルの研削は、水平式にワークピースをクランプする粗研磨と精研磨とが一体となった加工設備を採用するのが一般であった。即ち、ワークピースを水平式に放置して研削し、弾性チャック（chuck）でワークピースをクランプし、ワークピースが回転するように駆動してからV字型のブロックを介して位置決めするクランプ方式を採用しており、研削グラインダー（grinder）の送りがワークピースの軸方向送り方式を採用して、粗研磨グラインダーや、精研磨グラインダーでワークピースの刃部に近い部位を同時に研削するが、このようにすると、弾性チャックとV字型のブロックとが同時にワークピースの柄部に作用してしまうためオーバー（over）位置決めとなり、ワークピースの回転時に、軸心にドリフトが発生し、刃径加工した後、柄部との同軸度の誤差が大きく、軸方向送り方式の効率が低下すると共に、粗研磨グラインダーと精研磨グラインダーとが同時にワークピースへ作用するため、粗研磨の精度を検出することが困難であった。そして、水平式の研削は占用スペースが大きく、設備体積も大きい。また、従来技術では、材料の入力及び材料の出力はいずれもトレイ（tray）によるチャージング（charging）方式を採用して、材料の入力前に材料整列工程をさらに設ける必要があり、ワークピースをトレイに整列すると、工程が増加され、生産効率が低下である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記した従来技術の不足を克服するためのものであり、設備の構造がコンパクト化し、占める面積が小さく、且つ、加工効率が高く、その加工方法がワークピースの精度を高くし、低コスト化する一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の技術手段は、一体式回転切削工具の製造設備であって、本体と、研削前のワークピースを積載するための材料入力装置と、直立式に放置されたワークピースを研削するための研削装置と、研削後のワークピースを積載するための材料出力装置とを備え、前記材料入力装置と、研削装置と、材料出力装置とがいずれも前記本体に接続され、前記一体式回転切削工具の製造設備は、ワークピースを直立式に前記研削装置と材料出力装置へ移載させるためのワークピース移載装置をさらに備え、前記研削装置は、直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研磨を行うための粗研磨装置と、直立式にセットされたワークピースに対して２回目の研磨を行うための精研磨装置とを備えている。
【０００５】
好ましくは、前記材料入力装置と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置とは、前記ワークピース移載装置の周方向に沿って取り囲むように配置されている。
【０００６】
好ましくは、前記ワークピース移載装置は、前記本体に対して回転可能な中心回転軸と、前記中心回転軸に接続され、ワークピースをクランプして乗せるためのマニピュレータ（manipulator）とを備え、前記材料入力装置と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置とが、前記中心回転軸の周方向に沿って配置されている。
【０００７】
好ましくは、前記材料入力装置側には、水平式に放置されたワークピースを直立式にするためのチッピング（tipping）モジュールが設けられ、前記マニピュレータは、前記チッピングモジュールのワークピースを前記粗研磨装置に移すための第１のマニピュレータモジュールを備え、前記第１のマニピュレータモジュールは、前記中心回転軸に接続され、前記第１のマニピュレータモジュールは、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第１のクランプモジュールと、ワークピースが直立式の状態に切り替わるように、前記第１のクランプモジュールをチッピングさせるための回転ドライバとを備え、前記回転ドライバは、前記第１のクランプモジュールに接続され、前記マニピュレータは、ワークピースを直立式の状態に保持しながら、前記粗研磨装置から前記精研磨装置に移すための第２のマニピュレータモジュールをさらに備え、前記第２のマニピュレータモジュールは、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第２のクランプモジュールを備えている。
【０００８】
好ましくは、前記材料入力装置は、水平式に放置したワークピースを収容するためのホッパー（hopper）を備え、前記ホッパーの底部に、ワークピースを排出させるための材料出力口を有し、前記材料出力口の下には、ワークピースを一つずつプッシュ（push）するための材料出力ロッド（rod）がスライドするように設けられ、前記材料出力ロッドには、前記材料出力口から排出されるワークピースを収容するための材料プッシュ溝が設けられ、前記材料出力ロッドには、前記材料出力ロッドをスライドにするように駆動するための材料出力ドライバが接続されている。
【０００９】
好ましくは、前記粗研磨装置は、粗研磨クランプフレームと、粗研磨グラインダーフレームとを備え、前記粗研磨クランプフレームは、ワークピースの軸方向の位置を位置決めするようにワークピースの底部に当接するための第１のエジェクタピン（ejector pin）と、前記ワークピースをクランプして回転するように駆動するための第１の駆動部材とを備え、前記粗研磨グラインダーフレームは、粗研磨グラインダーと、前記粗研磨グラインダーを半径方向へ送れるように駆動するための粗研磨送りドライバとを備えている。
【００１０】
好ましくは、前記精研磨装置は、精研磨クランプフレームと、精研磨グラインダーフレームとを備え、前記精研磨クランプフレームは、ワークピースの軸方向の位置を位置決めするように、ワークピースの底部に当接するための第２のエジェクタピンと、前記ワークピースをクランプして回転するように駆動するための第２の駆動部材とを備え、前記精研磨グラインダーフレームは、精研磨グラインダーと、前記精研磨グラインダーを半径方向へ送れるように駆動するための精研磨送りドライバとを備えている。
【００１１】
好ましくは、前記第２駆動部材は、ワークピースが回転されるようにワークピースの側面を押えることができる第２のガイドロール（guide roll）と、第２のガイドロールによって駆動される第２の中間摩擦ローラと、前記第２の中間摩擦ローラによって駆動され、ワークピースが回転されるようにワークピースの側面を押えることができる第２のピンチローラ（pinch roller）とを備え、前記第２の中間摩擦ローラは、前記第２のガイドロールと第２のピンチローラーに接し、前記第２のガイドロールには、前記第２のガイドロールを回転するように駆動するための第２の回転ドライバが接続され、前記精研磨クランプフレームは、精研磨ガイド板をさらに備え、前記第２のピンチローラには、前記第２のピンチローラを駆動してワークピースの側面を押すための第２のピンチ駆動モジュールがさらに接続されている。
【００１２】
好ましくは、前記第２のピンチローラの軸心は、ワークピースの軸心に対して傾斜している。
【００１３】
好ましくは、前記精研磨クランプフレームは、更に、圧力が釣り合うように半径方向にワークピースを支持するための精研磨ブラケット（bracket）を備えている。
【００１４】
好ましくは、前記精研磨グラインダーフレームは、更に、前記精研磨グラインダーを駆動して軸方向にスライドさせるための精研磨昇降ドライバと、ワークピースの前記精研磨グラインダーに対する傾斜角度を調整するための精研磨角度調整板とを備えている。
【００１５】
好ましくは、前記精研磨装置は、更に、精研磨グラインダーをトリミング（trimming）するための精研磨グラインダートリミング装置を備え、前記精研磨グラインダートリミング装置は、研磨オイルストーン（polishing oilstone）と、前記研磨オイルストーンを調整するための研磨昇降滑り台と、前記研磨オイルストーンを前記精研磨グラインダーへ送れるように制御するための研磨送り滑り台とを備え、前記精研磨グラインダートリミング装置は、更に、前記研磨オイルストーンの前記精研磨グラインダーに対する傾斜角度を調整するための研磨角度調整部材を備えている。
【００１６】
好ましくは、前記精研磨グラインダートリミング装置は、更に、底板と、前記底板に接続されたベースプレート（base plate）とを備え、前記研磨送り滑り台は、前記研磨昇降滑り台に接続された横方向滑り台を備え、前記研磨昇降滑り台は、前記横方向滑り台に接続された縦方向滑り台を備え、前記研磨角度調整部材は、角度回転板を備え、前記角度回転板は、第１のピン軸を介して調整可能に前記底板に回動連結され、前記縦方向滑り台は前記角度回転板に接続され、前記角度回転板には、零度位置タッチブロックが接続されている。
【００１７】
好ましくは、前記材料出力装置はトレイを備え、前記トレイには、ワークピースを縦方向に挿入させて組み立てるようにする複数のチャージングホールロケーション（charging hole location）が設けられ、前記トレイの上方又は一側には、ワークピースを受け入れるためのトランスファーホルダー（transfer holdr）が設けられ、前記トランスファーホルダーは、ワークピースを縦方向に挿入させるためのトランスファーホール（transfer hole）を有し、前記材料出力装置は、更に、ワークピースを前記トランスファーホルダーから前記チャージングホールロケーションに移すためのディスチャージングマニピュレータを備えている。
【００１８】
本発明の実施例は、さらに、前述した一体式回転切削工具の製造設備を利用した回転切削工具の製造方法を提供している。当該方法は、次のようなステップを含んでいる。即ち、ワークピースを前記材料入力装置に積載し、前記ワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、前記研削装置における前記粗研磨装置に置き、前記粗研磨装置における粗研磨グラインダーは、半径方向に送れて直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研削を行い、そして前記ワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、前記研削装置における前記粗研磨装置に置き、さらに前記ワークピース移載装置によってワークピースを前記粗研磨装置から前記精研磨装置に移載し、前記精研磨装置における精研磨グラインダーは、半径方向に送れて直立式になったワークピースに対して２回目の研削を行い、さらに前記ワークピース移載装置によってワークピースを前記精研磨装置から前記材料出力装置に移載する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の提供する一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法は、そのワークピースが研削加工において直立式の状態になっているため、ワークピースのクランピングや、駆動方式が変化され、ワークピースのクランピングや、駆動回転をワークピースの柄部の同じ部位に作用させるとともに、ワークピースの回転時に、軸心のドリフトが発生しないように保証でき、刃径加工後の柄部との同軸度の誤差を低減することができる。研削時には、軸方向の送りから半径方向の送りへ変わり、研削方式の変化により、研削効率を向上している。そして、粗研磨ワークステーション（work station）と精研磨ワークステーションは、離間し独立されて、粗研磨加工の精度が容易に検出されるようにし、加工ステーションがワークピースの直立式配置を採用して、設備の各機能部材のレイアウト（lay out）が簡単になり、設備の占用面積を節約している。材料入力方式はホッパーの材料入力（ワークピースを水平式に配列しスタッキングする）であり、材料の出力はトレイを利用してチャージングし、ワークピースが直立式で、トレイのチャージングホールロケーションに独立的に放置されるため、直接に次の工程へ移行するのに有利であり、また、マニピュレータが往復しながら、ワークピースを輸送するため、ワークピースの人工移転工程を削減し、生産効率を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下では、本発明の実施例における技術手段をより明らかに説明するために、実施例で用いなければならない図面を簡単に紹介する。以下で述べる図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者にとって、創作的な労働を費やさなくても、これらの図面に基づいて、他の図面を得らることは言うまでもない。
【図１】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備の平面模式図である。
【図２】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備におけるワークピース移載装置の立体模式図である。
【図３】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における材料入力装置とチッピングモジュールの立体模式図である。
【図４】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨クランプフレームの立体模式図である。
【図５】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨クランプフレームの平面模式図である。
【図６】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨グラインダーフレームの立体模式図である。
【図７】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨装置の立体模式図である。
【図８】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨クランプフレームの立体模式図である。
【図９】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨クランプフレームの平面模式図である。
【図１０】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨グラインダーフレームの立体模式図である。
【図１１】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨装置の立体模式図である。
【図１２】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨グラインダーフレームと精研磨グラインダートリミング装置の立体模式図である。
【図１３】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における精研磨グラインダートリミング装置の立体模式図である。
【図１４】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における材料出力装置の立体模式図である。
【図１５】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨軸方向位置決め装置の平面模式図である。
【図１６】本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備における粗研磨軸方向位置決め装置の断面模式図である。
【図１７】表１：本発明の実施例において、本発明の技術手段と従来の技術手段をそれぞれ採用して製造したマイクロドリルの関連パラメータの実験測定結果である。
【図１８】表２：本発明の実施例において、本発明の技術手段と従来の技術手段をそれぞれ採用して製造したマイクロドリルの関連パラメータの推算分析結果である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の目的、技術手段及び利点をより明らかにするために、図面及び実施例を組み合わせながら、本発明についてさらに詳しく説明する。ここで記述した具体的な実施例は、単に本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことを理解できるであろう。
【００２２】
説明する必要があるのは、素子が他の素子に「固定される」又は「設置される」とは、他の素子の上に直接してもよく、或いは、同時に真ん中の素子に存在してもよいことである。一つの素子が別の素子に「接続される」とした時、別の素子に直接に接続してもよく、或いは、真ん中の素子に同時に存在することができる。
【００２３】
また、説明しなければならないことは、本発明の実施例における左、右、上、下などの方位に関する用語は、互いに相対的な概念或いは製品の通常の使用状態を参考にするものに過ぎず、限定的なものであると理解してはいけない。
【００２４】
図１及び図２に示したように、本発明の実施例が提供する一体式回転切削工具の製造設備は、マイクロドリルなどの円柱状のワークピースの研削加工に適用され、本実施例では、ワークピースは、マイクロドリルを例とし、マイクロドリルは刃径部と柄部とを含めばよい。本体１００（フレーム）と、研削前のワークピースを積載するための材料入力装置２００と、直立式に放置したワークピースを研削するための研削装置と、研削後のワークピースを積載するための材料出力装置８００とを備え、前記材料入力装置２００、研削装置及び材料出力装置８００は、いずれも前記本体１００に接続され、前記一体式回転切削工具の製造設備は、さらに、ワークピースを直立式で前記研削装置と材料出力装置８００に移載するためのワークピース移載装置９００を備え、研削加工において、ワークピースは直立式の状態にあり、それは設備の各機能部材のレイアウトを容易にし、設備構造をコンパクト化し、設備の占用面積を節約している。具体的には、前記研削装置は、直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研磨を行うための粗研磨装置と、直立式にセットされたワークピースに対して２回目の研磨を行うための精研磨装置とを備えばよく、粗研磨装置と精研磨装置は、個別的にワークピースをそれぞれ研削することができる。前記粗研磨装置と精研磨装置は、いずれも前記本体１００に接続され、且つ、前記粗研磨装置と精研磨装置は隣接するように設置され、粗研磨ワークステーションと、精研磨ワークステーションとを分けて独立することで、粗研磨加工の精度を容易に検出させ、もちろん、必要に応じて、ワークピースに対して３回目の研削を行うための超精研磨装置をさらに設けてもよい。
【００２５】
前記材料入力装置２００と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置８００とは、前記ワークピース移載装置９００の周方向に沿って取り囲むように配置してもよい。即ち、前記材料入力装置２００と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置８００とは、ワークピース移載装置９００の周辺に９０度の間隔を置きながら配置され、ワークピース移載装置９００におけるマニピュレータが９０度ずつ回動するたびに、次のワークステーション又は直前のワークステーションに到達することができる。
【００２６】
具体的には、図１及び図２に示したように、前記ワークピース移載装置９００は、中心回転軸９９０と、前記中心回転軸９９０に接続され、ワークピースをクランプして乗せるためのマニピュレータとを備え、中心回転軸９９０は、本体１００に回動可能に接続され、マニピュレータは回転アーム９４０を介して中心回転軸９９０に接続することができ、中心回転軸９９０は、モーターや、分割板などで駆動され、回動角度が制御さればよい。前記粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置８００とは、中心回転軸９９０の周方向に沿って９０度の間隔を置きながら配置される。したがって、マニピュレータは中心回転軸９９０の周りを回転することができ、昇降することによってワークピースを対応するワークステーションにクランプして乗せている。ワークピースの材料入力装置２００と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置８００とは、中心回転軸９９０の円周方向に沿って９０度の間隔で均一に分布することができ、マニピュレータは９０度に正方向又は逆方向に回転すると、直前のワークステーション又は次のワークステーションに到達することができる。もちろん、ワークピースの材料入力装置２００と、粗研磨装置と、精研磨装置と、材料出力装置８００とは、「一」字型又はL型を呈するように配列されてもよく、それに応じて、ワークピース移載装置９００におけるマニピュレータも「一」字型の移動などに設定されてもよい。本実施例では、マニピュレータの往復や、回動によって、ワークステーション間のワークピースの輸送を実現する。
【００２７】
具体的には、図１乃至図３に示すように、前記材料入力装置２００側には、水平式に放置されたワークピースを直立式に切り替えるためのチッピングモジュール２１０が設けられ、前記マニピュレータは、前記チッピングモジュール２１０のワークピースを前記粗研磨装置に移すための第１のマニピュレータモジュール９１０を備え、前記第１のマニピュレータモジュール９１０は、前記中心回転軸９９０に接続され、前記第１のマニピュレータモジュール９１０は、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第１のクランプモジュール（第１の機械グリッパー（gripper））を備えている。
【００２８】
具体的には、図１乃至図３に示すように、前記マニピュレータは、更に、ワークピースを直立式の状態に保持しながら、前記粗研磨装置から前記精研磨装置に移すための第２のマニピュレータモジュール９２０を備え、前記第２のマニピュレータモジュール９２０は、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第２のクランプモジュール（第２の機械グリッパー）を備えている。具体的な応用において、第２のクランプモジュールは、ワークピースをクランプして、中心回転軸９９０の周りを精研磨装置まで回動し、そして、下降し、ワークピースを精研磨装置に乗せた後に外すことができる。
【００２９】
具体的には、図１乃至図３に示すように、前記材料入力装置２００は、水平式に放置したワークピースを収容するためのホッパー２２０を備え、ホッパー２２０は、漏斗形を呈すればよく、その上部に開口を設けてもよく、各ワークピースは、水平式でホッパー２２０に集中的に放置してもよい。前記ホッパー２２０の底には、ワークピースを排出するための材料出力口があり、水平式にあるワークピースは、重力作用の下で材料出力口から排出されることができる。前記材料出力口の下方には、ワークピースを一つずつプッシュするための材料出力ロッド２３０がスライドするように設置されており、前記材料出力ロッド２３０には、前記材料出力口から排出されるワークピースを収容するための材料プッシュ溝２３１が設置されており、材料のプッシュ溝２３１は、一つの水平式にあるワークピース９９９をちょうど収容することができ、ワークピース９９９の末端は、材料プッシュ溝２３１に突出され、チッピングモジュール２１０は、ワークピース９９９の末端をクランプすることができ、前記材料出力ロッド２３０には、前記材料出力ロッド２３０を往復してスライドするように駆動するための材料出力ドライバが接続され、材料出力ドライバは、リニアアクチュエータ（linear actuator）又はギア・ラックなどの直線運動の実行機構であればよい。具体的な応用において、材料出力ロッド２３０は、材料プッシュ溝２３１における水平式にあるワークピースを前に送り出し、チッピングモジュール２１０は、ワークピースを材料プッシュ溝２３１からクランプし、９０度にチッピングしてワークピース９９９を直立式の状態に切り替える。チッピングモジュール２１０は、チッピングクランプ機械グリッパーと、チッピングクランプ機械グリッパーを９０度に正方向又は逆方向に回転するように駆動するための回転駆動装置とを備えてもよい。回転駆動装置は、モータやシリンダ等であってもよい。
【００３０】
具体的には、図４乃至図６に示したように、前記粗研磨装置は、粗研磨クランプフレーム３００と、粗研磨グラインダーフレーム４００とを備え、粗研磨クランプフレーム３００は、ワークピース９９８の底部に当接してワークピース９９８の軸方向の位置を位置決めするための第１のエジェクタピン３１０と、前記ワークピース９９８をクランプして回転するように駆動するための第１の駆動部材とを備え、ワークピース９９８の下端は、第１のエジェクタピン３１０の上端面に支えられている。本実施例において、ワークピース９９８はマイクロドリルであり、その柄部の底端が第１のエジェクタピン３１０の上方に当接され、第１のエジェクタピン３１０の底部には、第１のエジェクタピン３１０を昇降するように駆動するための第１の昇降ドライバが接続されてもよく、前記粗研磨グラインダーフレーム４００は、粗研磨グラインダー４１０と、前記粗研磨グラインダー４１０を回転するように駆動するための駆動部材とを備え、駆動部材はモーターであってもよい。前記粗研磨グラインダーフレーム４００は、さらに、前記粗研磨グラインダー４１０が半径方向へ送れるように駆動するための粗研磨送りドライバ４３１を備え、粗研磨グラインダー４１０を半径方向に沿ってマイクロドリルのドリル径部に近接させる。第１の駆動部材と粗研磨グラインダー４１０は、粗研磨送り滑り台４２０に接続されてもよく、粗研磨送り滑り台４２０は、粗研磨送りドライバ４３１に接続されてもよく、粗研磨送りドライバ４３１ は、モータであってもよい。
【００３１】
具体的には、図４乃至図６に示すように、第１の駆動部材は、ワークピースが回転されるようにワークピースの側面を押えることができる第１のガイドロール３３０と、第１のガイドロール３３０によって駆動される第１の中間摩擦ローラ３４０と、前記第１の中間摩擦ローラ３４０によって駆動され、ワークピースが回転されるようにワークピース９９８の側面を押えることができる第１のピンチローラ３５０とを備えている。前記第１の中間摩擦ローラ３４０は、前記第１のガイドロール３３０及び第１のピンチローラ３５０と接しており、前記第１のガイドロール３３０には、前記第１のガイドロール３３０を回転するように駆動するための第１の回転ドライバ３３１が接続され、第１の中間摩擦ローラ３４０は、第１のピンチローラ３５０や、第１のガイドロール３３０と接触し摩擦により伝動する。前記粗研磨クランプフレーム３００は、さらに粗研磨ガイド板３６０を備え、前記第１のピンチローラ３５０には、前記第１のピンチローラ３５０を駆動して、ワークピースを半径方向に沿って前記粗研磨ガイド板３６０を押えるようにするための第１のピンチ駆動モジュール３７０も接続されている。即ち、第１のガイドロール３３０が第１の中間摩擦ローラ３４０を連れ、第１の中間摩擦ローラ３４０が第１のピンチローラ３５０を連れることで、第１のピンチローラ３５０と第１のガイドロール３３０の角速度が安定で、速度の差もなく、ワークピースが回転する時、ワークピースの回転を安定するように保持することができ、軸心にドリフトを発生せず、刃径加工後の柄部との同軸度の誤差を低減して、加工精度を向上させるに寄与する。第１のピンチ駆動モジュール３７０は、シリンダ又はオイルシリンダーであってもよい。摩擦ローラの伝動方式を採用することによって、その伝動構造が簡単になり、伝動が安定で、オーバーロードした時に滑られて損傷を避け、第１の駆動部材を容易にメンテナンスすることができる。第１のピンチ駆動モジュール３７０は、シリンダと、シリンダによって動かす押し付けレバーとを備えてもよく、シリンダーの駆動軸は、押し付けレバーの一方端に接続されてもよく、第１のピンチローラ３５０は、押し付けレバーの他方端に回動接続されてもよい。
【００３２】
具体的には、図４乃至図６に示すように、第１のピンチローラ３５０の軸心は、ワークピース９９８の軸心に対して傾斜されており、ワークピース９９８が回転する時に、ワークピースの柄部の端面（つまり、底部の端面）を第１のエジェクタピン３１０のヘッド部の端面にしっかり当接するように保証できて、ワークピースの加工部位の長さを制御しやすくなる。
【００３３】
具体的には、図４乃至図７に示すように、前記粗研磨クランプフレーム３００は、さらに、圧力が釣り合うように半径方向にワークピースを支持するための粗研磨ブラケット３８０を備えて、粗研磨グラインダー４１０がワークピースの刃径部９９７を研削する際に生じる推進力を釣り合うようにし、加工精度も保証している。粗研磨ブラケット３８０と、第１のピンチローラ３５０と、第１のガイドロール３３０とは、いずれもワークピースの周辺に均一に配置されると共に、ワークピースと接触してもよい。
【００３４】
具体的には、図４乃至図７に示すように、前記粗研磨グラインダーフレーム４００は、さらに、前記粗研磨グラインダー４１０を軸方向に沿ってスライドするように駆動するための粗研磨昇降滑り板４３０と、前記粗研磨グラインダー４１０のワークピースに対する傾斜角度を調整するための粗研磨角度調整板４４０とを備えて、異なる規格のワークピースの加工に適用されるようになる。粗研磨送り滑り台４２０は、粗研磨昇降滑り板４３０に接続されてもよく、粗研磨昇降滑り板４３０は、粗研磨角度調整板４４０に接続されてもよい。あるいは、粗研磨送り滑り台４２０は、粗研磨角度調整板４４０に接続されてもよく、粗研磨角度調整板４４０は、粗研磨昇降滑り板４３０に接続されてもよい。粗研磨角度調整板４４０が回転軸４４１の周りを回動する角度を調整すると、粗研磨された刃径部のテーパー（taper）を調整することができる。
【００３５】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、前記精研磨装置は、精研磨クランプフレーム５００と、精研磨グラインダーフレーム６００とを備え、前記精研磨クランプフレーム５００は、ワークピース９９８の底部に当接されて、ワークピース９９８の軸方向の位置を位置決めするための第２のエジェクタピン５１０と、前記ワークピース９９８をクランプして回転するように駆動するための第２の駆動部材とを備え、本実施例において、ワークピース９９８はマイクロドリルであり、精研磨ワークステーションでは、その柄部の底端が第２のエジェクタピン５１０の上方に当接され、第２のエジェクタピン５１０の底部には、第２のエジェクタピン５１０を昇降するように駆動するための第２の昇降ドライバが接続されてもよく、前記精研磨グラインダーフレーム６００は、精研磨グラインダー６１０と、前記精研磨グラインダー６１０が半径方向に送れるように駆動するための精研磨送りドライバ６３１とを備えて、精研磨グラインダー６１０を半径方向に沿ってマイクロドリルのドリル径部に近接させる。精研磨グラインダー６１０は、精研磨送り滑り台６２０に接続されてもよく、精研磨送り滑り台６２０は、精研磨送りドライバ６３１に接続されてもよい。
【００３６】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、前記第２駆動部材は、ワークピース９９８を連れて回転させるように、ワークピース９９８の側面を押えることができる第２のガイドロール５３０と、前記第２のガイドロール５３０によって駆動される第２の中間摩擦ローラ５４０と、前記第２の中間摩擦ローラ５４０によって駆動され、ワークピース９９８を連れて回転させるように、ワークピース９９８の側面を押えるできる第２のピンチローラ５５０とを備え、前記第２の中間摩擦ローラ５４０の両側は、前記第２のガイドロール５３０と第２のピンチローラ５５０にそれぞれ接しており、前記第２のガイドロール５３０には、前記第２のガイドロール５３０を回転するように駆動するための第２の回転ドライバ５３１が接続され、前記精研磨クランプフレーム５００は、さらに、精研磨ガイド板５６０を備え、前記第２のピンチローラ５５０には、前記第２のピンチローラ５５０を駆動して、ワークピースを半径方向に沿って前記精研磨ガイド板５６０を押すための第２のピンチ駆動モジュール５７０も接続されている。即ち、第２のガイドロール５３０が第２の中間摩擦ローラ５４０を連れ、第２の中間摩擦ローラ５４０が第２のピンチローラ５５０を連れることで、第１のピンチローラ３５０と第２のガイドロール５３０の角速度が安定で、速度の差もなく、ワークピースの回転を安定するように保持することができ、加工精度の向上に役立っいる。
【００３７】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、第２のピンチローラ５５０の軸心は、ワークピース９９８の軸心に対して傾斜されており、ワークピースが回転する時に、ワークピースの柄部の端面（即ち、底部の端面）を第２のエジェクタピン５１０のヘッド部の端面にしっかり当接するように保証できて、ワークピースの加工部位の長さを制御しやすくなる。
【００３８】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、前記精研磨クランプフレーム５００は、さらに、圧力が釣り合うように半径方向にワークピースを支持するための精研磨ブラケット５８０を備えて、精研磨グラインダー６１０がワークピースの刃径部９９７を研削する際に生じる推進力を釣り合うようにし、加工精度も保証している。
【００３９】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、前記精研磨グラインダーフレーム６００は、さらに、前記精研磨グラインダー６１０を軸方向に沿ってスライドするように駆動するための精研磨昇降ドライバ６３０と、前記精研磨グラインダー６１０のワークピースに対する傾斜角度を調整するための精研磨角度調整板６４０とを備え、異なる規格のワークピースの加工に適用されるようになる。精研磨角度調整板６４０が回転軸６４１の周りを回動する角度を調整すると、精研磨された刃径部９９７のテーパーを調整することができる。
【００４０】
具体的には、図８乃至図１１に示すように、前記精研磨装置は、更に、精研磨グラインダー６１０をトリミングするための精研磨グラインダートリミング装置７００を備え、前記精研磨グラインダートリミング装置７００は、研磨オイルストーン７１０と、前記研磨オイルストーン７１０を調整するための研磨昇降滑り台７２０と、前記研磨オイルストーン７１０を前記精研磨グラインダー６１０へ送れるように制御するための研磨送り滑り台７３０とを備え、前記精研磨グラインダートリミング装置７００は、さらに、前記研磨オイルストーン７１０の前記精研磨グラインダー６１０に対する傾斜角度を調整するための研磨角度調整部材を備えている。研磨昇降滑り台７２０は、直立式の滑り台であってもよく、研磨送り滑り台７３０は、横式の滑り台であってもよい。
【００４１】
具体的には、図１０乃至図１３に示すように、前記精研磨グラインダートリミング装置７００は、さらに、底板７５１と、前記底板７５１に接続されたベースプレート７５２とを備え、前記研磨送り滑り台７３０は、前記研磨昇降滑り台７２０に接続された横方向滑り台を備え、前記研磨昇降滑り台７２０は、前記横方向滑り台に接続された縦方向滑り台を備え、前記研磨角度調整部材は、角度回転板７４０を備え、前記角度回転板７４０は、第１のピン軸７４１を介して調整可能に前記底板７５１に回動連結され、前記縦方向滑り台は前記角度回転板７４０に接続され、前記角度回転板７４０には、零度位置タッチブロックが接続されている。角度回転板７４０には、スプリング（spring）７５９が接続されてもよい。
【００４２】
具体的には、図１０から図１３に示したように、前記角度回転板７４０には、角度目盛りブロック７４２が接続され、前記ベース板７５２には、前記角度目盛りブロック７４２と整合するための指針７４３が接続されている。
【００４３】
具体的には、図１０乃至図１３に示すように、前記底板７５１と前記ベースとの間には、フック板７５３が接続され、前記フック板７５３と前記底板７５１又は/及び前記ベースプレート７５２との間は、締付可能に回動連結される。
【００４４】
具体的には、図１４に示すように、前記材料出力装置８００は、トレイ８１０を備え、前記トレイ８１０には、ワークピース９９９を縦方向に挿入させて組み立てるようにする複数のチャージングホールロケーション８１１が設けられ、前記トレイ８１０の上方又は一側には、ワークピースを受け入れるためのトランスファーホルダー８２０が設けられ、前記トランスファーホルダー８２０は、ワークピースを縦方向に挿入させるためのトランスファーホール８２１を有し、前記材料出力装置８００は、さらに、ワークピースを前記トランスファーホルダー８２０から前記チャージングホールロケーション８１１に移すためのディスチャージングマニピュレータ８３０を備え、ディスチャージングマニピュレータ８３０は、トレイ８１０の上方又は一側に位置してもよい。
【００４５】
具体的には、図２及び図１４に示すように、前記マニピュレータは、更に、ワークピースを直立式の状態に保持して前記精研磨装置から前記トランスファーホール８２１に移すための第３のマニピュレータモジュール９３０（第３の機械グリッパー）を備え、前記第３のマニピュレータモジュール９３０は、ワークピースをクランプして乗せるための昇降可能な第３のクランプモジュールを備えている。
【００４６】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、前記粗研磨装置は、更に、ワークピースの粗研磨軸方向位置決め装置を備え、PCB小型カッターの刃径加工における軸方向の位置決めに利用することができ、粗研磨軸方向位置決め装置は、第１の位置決めベース３８１と、ワークピースの端部と接触し、前記第１の位置決めベース３８１に対して軸方向にスライド可能な第１のエジェクタピン３１０とを備え、前記第１のエジェクタピン３１０には、第１の位置決めコーンスリーブ（com sleeve）３８２が接続され、前記第１の位置決めベース３８１には、第１の位置決めコーンベース３８３が接続され、前記第１の位置決めコーンスリーブ３８２と前記第１の位置決めコーンベース３８３との間には、位置決めテーパ面が設けられ、前記第１のエジェクタピン３１０には、第１のスライドガイドロッド３８４が接続され、前記第１のスライドガイドロッド３８４は、前記第１の位置決めコーンベース３８３を突き抜けて設けられると共に、前記第１の位置決めコーンスリーブ３８２に接続され、前記第１のスライドガイドロッド３８４には、前記第１のスライドガイドロッド３８４を軸方向にスライドするように駆動するための第１の軸方向ドライバ３８５が接続されている。本実施例において、第１の位置決めコーンベース３８３の上端には、逆円錐形の突起部が設けられ、前記第１の位置決めコーンスリーブ３８２の下端には、前記逆円錐形の突起部と整合される逆円錐形の溝が設けられ、逆円錐形の突起部と逆円錐形の溝との間には、位置決め構造が形成されて、位置決め効果が良く、ワークピース９９９の軸方向と半径方向が同時に正確に位置決められ、第１のエジェクタピン３１０は湾曲変形し難く、ワークピースの軸線はオフセットしにくくて、ワークピースの位置決めが正確になり、ワークピースの加工精度を更に向上させるために役立ち、マイクロドリルなどのワークピースの直立式加工によく適用することができる。第１のエジェクタピン３１０、第１のスライドガイドロッド３８４などは、いずれも直立式にセットされる。 
【００４７】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、前記第１のスライドガイドロッド３８４と、前記第１の位置決めベース３８１との間には、回転停止構造が設けられている。
【００４８】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、前記回転停止構造は、前記第１のスライドガイドロッド３８４に固定接続された第１の接続板３８６を備え、前記第１の接続板３８６と前記第１の位置決めベース３８１との間には、第１の回転停止ガイドロッド３８７が設けられ、前記第１の回転停止ガイドロッド３８７と、前記第１のスライドガイドロッド３８４とは、平行に離れて配置され、前記第１の軸方向ドライバ３８５は、前記第１の接続板３８６に接続されている。
【００４９】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、第１のスライドガイドロッド３８４の一方端は、前記第１の接続板３８６にスライドするように接続され、前記第１のスライドガイドロッド３８４の他方端には、第１の回転防止スリーブ３８８が接続されている。
【００５０】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、第１のエジェクタピン３１０と前記第１のスライドガイドロッド３８４との間には、第１の絶縁接続部材３９０が設けられている。
【００５１】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、第１のエジェクタピン３１０の末端には、第１の固定スリーブ３８９が固定接続され、前記第１の絶縁接続部材３９０は、前記第１の固定スリーブ３８９と前記第１の位置決めコーンスリーブ３８２との間に設けられ、前記第１の絶縁接続部材３９０と第１の位置決めコーンスリーブ３８２は、いずれも前記第１のスライドガイドロッド３８４の上端にカバーされ、且つ、前記第１の固定スリーブ３８９と前記第１のスライドロッドとの間には隙間がある。
【００５２】
具体的には、前記第１の軸方向ドライバ３８５は、シリンダ又はオイルシリンダーである。
【００５３】
具体的には、図１５及び図１６に示すように、前記第１の位置決めコーンベース３８３内には、第１のスライドガイドロッド３８４が正確で確実にスライドできるように、前記第１のスライドガイドロッド３８４にカバーされる第１の軸スリーブ３９１が設けられている。
【００５４】
具体的には、前記軸方向位置決め装置は、更に、ワークピースと前記第１のエジェクタピン３１０が接したか否かを検出するための第１の電気信号検出デバイスを備え、通電することによって、ワークピースが第１のエジェクタピン３１０と良好に接触したか否かを検出することができる。
【００５５】
具体的には、前記第１の電気信号検出デバイスは、一方端がワークピースをクランプするための第１のクランプモジュールに接続され、他方端が前記第１のエジェクタピン３１０又は第１の固定スリーブ３８９に接続され、第１のクランプモジュールと、第１のエジェクタピン３１０と、第１の固定スリーブ３８９とは、いずれも金属材料を用いて製作される。
【００５６】
具体的な応用において、図１５及び図１６に示すように、第１の軸方向ドライバ３８５（シリンダー）は第１の接続板３８６を上又は下向きに移動するように駆動し、それに伴って、第１のスライドガイドロッド３８４や、第１の位置決めコーンスリーブ３８２、第１の絶縁部材、第１の固定スリーブ３８９、第１のエジェクタピン３１０は連れて上又は下向きに移動し、第１の接続板３８６が上向きに移動する時、ワークピースが容易に取出されるようにワークピースを推進して上方向に移動させ、第１の接続板３８６が下向きに移動する時、第１の位置決めコーンスリーブ３８２が下向きに第１の位置決めコーンベース３８３にしっかり当接して、第１のエジェクタピン３１０は軸方向と半径方向で同時に正確に位置決められる。
【００５７】
第１の接続板３８６が上又は下向きに移動する時、第１の接続板３８６に実装された第１のスライドガイドロッド３８４は、第１の回転防止スリーブ３８８で上又は下向きにスライドするように制限されることによって、第１のエジェクタピン３１０の軸方向に沿う回動が位置決められ、第１のエジェクタピン３１０の軸方向と半径方向での位置決め精度を更に向上させている。
【００５８】
第１の絶縁接続部材３９０は、第１の固定スリーブ３８９と第１の位置決めコーンスリーブ３８２とを絶縁させ、ワークピースクランプ機構（第１のクランプモジュール）と一緒に作用し、第１のクランプモジュールや、第１のエジェクタピン３１０、ワークピースの導電性を利用して、電気信号を検出することによって、ワークピースの柄部の端面が第１のエジェクタピン３１０に接触したか否かを検出する。このように、軸方向の位置決めは、オイルシリンダーの位置決めからテーパ面の位置決めに変わり、エジェクタピンの半径方向の位置決めは、軸スリーブの位置決めから第１の位置決めコーンスリーブ３８２と第１の軸スリーブ３９１の連合的位置決めの方式に変わって、ワークピースの加工精度のさらなる向上に有利であり、マイクロドリルなどのワークピースの直立式加工によく適用することができる。
【００５９】
具体的には、前記精研磨装置は、更に、ワークピースの精研磨軸方向位置決め装置を備え、精研磨軸方向位置決め装置と粗研磨軸方向位置決め装置の構造は概ね同じであり、PCB小型カッターの刃径加工における軸方向の位置決めに利用することができ、精研磨軸方向位置決め装置は、第２の位置決めベースと、ワークピースの端部に接触し、前記第２の位置決めベースに対して軸方向にスライド可能な第２のエジェクタピン５１０とを備え、前記第２のエジェクタピン５１０には、第２の位置決めコーンスリーブが接続され、前記第２の位置決めベースには、第２の位置決めコーンベースが接続され、前記第２の位置決めコーンスリーブと前記第２の位置決めコーンベースとの間には、位置決めテーパ面が設けられ、前記第２のエジェクタピン５１０には、第２のスライドガイドロッドが接続され、前記第２のスライドガイドロッドは、前記第２の位置決めコーンベースを突き抜けて設けられると共に、前記第２の位置決めコーンスリーブに接続され、前記第２のスライドガイドロッドには、前記第２のスライドガイドロッドを軸方向にスライドするように駆動するための第２の軸方向ドライバが接続されている。本実施例において、第２の位置決めコーンベースの上端には、逆円錐形の溝が設けられ、前記第２の位置決めコーンスリーブの下端には、前記逆円錐形の溝と整合される逆円錐形の突起部が設けられ、逆円錐形の突起部と逆円錐形の溝との間には、位置決め構造が形成されて、位置決め効果が良く、ワークピースの軸方向と半径方向が同時に正確に位置決められ、第２のエジェクタピン５１０は湾曲変形し難く、ワークピースの軸線はオフセットしにくくて、ワークピースの位置決めが正確になり、ワークピースの加工精度を更に向上させるために役立ち、マイクロドリルなどのワークピースの直立式加工によく適用することができる。第２のエジェクタピン５１０、第２のスライドガイドロッドなどは、いずれも直立式にセットされる。
【００６０】
具体的には、前記第２のスライドガイドロッドと前記第２の位置決めベースとの間には、回転停止構造が設けられている。
【００６１】
具体的には、前記回転停止構造は、前記第２のスライドガイドロッドに固定接続された第２の接続板を備え、前記第２の接続板と前記第２の位置決めベースとの間には、第２の回転停止ガイドロッドが設けられ、前記第２の回転停止ガイドロッドと、前記第２のスライドガイドロッドとは、平行に離れて配置され、前記第２の軸方向ドライバは、前記第２の接続板に接続されている。
【００６２】
具体的には、前記第２のスライドガイドロッドの一方端は、前記第２の接続板にスライドするように接続され、前記第２のスライドガイドロッドの他方端には、第２の回転防止スリーブが接続されている。
【００６３】
具体的には、前記第２のエジェクタピン５１０と前記第２のスライドガイドロッドとの間には、第２の絶縁接続部材が設けられている。
【００６４】
具体的には、前記第２のエジェクタピン５１０の末端には、第２の固定スリーブが固定接続され、前記第２の絶縁接続部材は、前記第２の固定スリーブと前記第２の位置決めコーンスリーブとの間に設けられ、前記第２の絶縁接続部材と第２の位置決めコーンスリーブとは、いずれも前記第２のスライドガイドロッドの上端にカバーされ、且つ、前記第２の固定スリーブと前記第２のスライドロッドとの間には隙間がある。
【００６５】
具体的には、前記第２の軸方向ドライバは、シリンダ又はオイルシリンダーである。
【００６６】
具体的には、前記第２の位置決めコーンベース内には、第２のスライドガイドロッドが正確に確実にスライドできるように、前記第２のスライドガイドロッドにカバーされる第２の軸スリーブが設けられている。
【００６７】
具体的には、前記軸方向位置決め装置は、更に、ワークピースと前記第２のエジェクタピン５１０が接したか否かを検出するための第２の電気信号検出デバイスを備え、通電することによって、ワークピースが第２のエジェクタピン５１０と良好に接触したか否かを検出することができる。
【００６８】
具体的には、前記第２の電気信号検出デバイスは、一方端がワークピースをクランプするための第２のクランプモジュールに接続され、他方端が前記第２のエジェクタピン５１０又は第２の固定スリーブに接続され、第２のクランプモジュールと、第２のエジェクタピン５１０と、第２の固定スリーブとは、いずれも金属材料を用いて製作される。
【００６９】
具体的な応用において、第２の軸方向ドライバ（シリンダー）は第２の接続板を上又は下向きに移動するように駆動し、それに伴って、第２のスライドガイドロッドや、第２の位置決めコーンスリーブ、第２の絶縁部材、第２の固定スリーブ、第２のエジェクタピン５１０は連れて上又は下向きに移動し、第２の接続板が上向きに移動する時、ワークピースが容易に取出されるようにワークピースを推進して上方向に移動させ、第２の接続板が下向きに移動する時、第２の位置決めコーンスリーブが下向きに第２の位置決めコーンベースにしっかり当接して、第２のエジェクタピン５１０は軸方向と半径方向で同時に正確に位置決められる。
【００７０】
第２の接続板が上又は下向きに移動する時、第２の接続板に実装された第２のスライドガイドロッドは、第２の回転防止スリーブの上又は下向きにスライドするように制限されることによって、第２のエジェクタピン５１０の軸方向に沿う回動が位置決められ、第２のエジェクタピン５１０の軸方向と半径方向での位置決め精度を更に向上させている。
【００７１】
第２の絶縁接続部材は、第２の固定スリーブと第２の位置決めコーンスリーブとを絶縁させ、ワークピースクランプ機構（第２のクランプモジュール）と一緒に作用し、第２のクランプモジュールや、第２のエジェクタピン５１０、ワークピースの導電性を利用して、電気信号を検出することによって、ワークピースの柄部の断面が第２のエジェクタピン５１０に接触したか否かを検出する。このように、軸方向の位置決定は、オイルシリンダーの位置決めからテーパ面の位置決めに変わり、エジェクタピンの半径方向の位置決めは、軸スリーブの位置決めから第２の位置決めコーンスリーブと第２の軸スリーブの連合的位置決めの方式に変わって、ワークピースの加工精度の更なる向上に有利であり、マイクロドリルなどのワークピースの直立式加工によく適用することができる。
【００７２】
本発明の実施例は、さらに、前述した一体式回転切削工具の製造設備を利用した回転切削工具の製造方法を提供している、当該方法は、次のようなステップを含んでいる。即ち、ワークピースを材料入力装置２００に積載し、ワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、研削装置における粗研磨装置に置き、粗研磨装置における粗研磨グラインダー４１０は、半径方向に送れて直立式にセットされたワークピースに対して１回目の研削を行い、そしてワークピース移載装置によってワークピースを直立式になるように、研削装置における粗研磨装置に置き、さらにワークピース移載装置によってワークピースを粗研磨装置から精研磨装置に移載し、精研磨装置における精研磨グラインダー６１０は、半径方向に送れて直立式になったワークピースに対して２回目の研削を行い、さらにワークピース移載装置によってワークピースを精研磨装置から材料出力装置８００に移載する。
【００７３】
具体的には、ワークピースを水平式で材料入力装置２００のホッパー２２０に放置し、ワークピース移載装置がワークピースをホッパー２２０から粗研磨装置へ移す過程で、ワークピースを９０度チッピングしてワークピースを直立式の状態にさせる。
【００７４】
本発明の実施例が提供している回転切削工具の製造方法では、その材料の入力方式がホッパー２２０による材料の入力（ワークピースを水平式に配列してスタッキングする）であり、加工ステーションがワークピースの直立式配置を採用し、材料出力用のトレイ８１０は材料を（ワークピースを直立式で独立的にセットする）トレイ８１０のキャビティーにチャージングし、トレイ８１０ごとにいくつかのキャビティーを有している。
【００７５】
表１における格子に示すように、本発明の提供する一体式回転切削工具の製造設備を利用して製造したマイクロドリルの測定データと、従来技術の製造設備を用いて製造したマイクロドリルの測定データであって、それぞれ少なくとも２０組のデータを収集したものである。表２に示すように、表１中のデータに基づいて統計及び分析したところ、生産したドリル径の標準値が０.３５６ｍｍであるマイクロドリルの時、本発明の技術手段によると、ドリル径の最大値、最小値及び平均値がいずれも標準値にもっと接近し、最大値、最小値間の差値と標準誤差も比較的にもっと小さく、安定過程の能力指数が１.４６８であって、能力が相対的に良好であることが知られる。また、本発明の技術手段によると、マイクロドリルの真円度の最大値、最小値及び平均値がいずれも標準値にもっと接近し、最大値、最小値間の差値と標準誤差も比較的にもっと小さく、安定過程の能力指数が２.０２４２であって、安定過程の能力がより優れている。さらに、本発明の技術手段によると、マイクロドリルの同心度の最大値、最小値及び平均値がいずれも標準値にもっと接近し、最大値、最小値間の差値と標準誤差も比較的にもって小さく、安定過程の能力指数が２.６６５７であって、安定過程の能力がより優れている。
【００７６】
本発明の実施例が提供している回転切削工具の製造方法について、その参考過程は、次のとおりである。
【００７７】
本実施例において、図１乃至図１４に示すように、一体式回転切削工具の製造設備は、直立式にワークピースをクランプする粗研磨と精研磨が一体となった加工設備として、材料入力装置２００のホッパー２２０にいくつかのワークピース（マイクロドリル）を水平式に揃え配列して装着し、ホッパー２２０の下部には、材料出力ロッド２３０があり、材料出力ロッド２３０の材料プッシュ溝２３１はワークピースを半径方向に沿って水平にプッシュし、チッピングモジュール２１０によってワークピースを材料プッシュ溝２３１からクランプすると共に、ワークピースを９０°回転させて、ワークピースを水平式の状態から直立式の状態へ位置変換させ、この時、マイクロドリルの柄部は下に位置し、刃径部は上に位置している。
【００７８】
ワークピース移載装置９００上の第１のクランプモジュールが下方へ移動し、チッピングモジュール２１０（往復機械グリッパー）にあるワークピースを捕まった後、上方へ移動し、且つ、中心回転軸９９０を軸心として９０°に時計方向へ回動した後に停止し、第１のクランプモジュールは、ワークピースを持って粗研磨装置の上方に到達して、第１のクランプモジュールは下方へ移動し、ワークピースを粗研磨装置に入れ、その後に、第１のクランプモジュールが上方へ移動し、到達した後に停止し、中心回転軸９９０を軸心として９０°に逆時計方向へ回動した後に停止し、チッピングモジュール２１０（往復機械グリッパー）がワークピースを転移してくるのを待っている。
【００７９】
粗研磨装置において、第１のエジェクタピン３１０のトップ（top）がワークピース９９９をブロッキングして、ワークピースの落下を制限すると共に、ワークピースの長さについて位置決めし、第１のピンチ駆動モジュール３７０（シリンダー）が第１のピンチローラ３５０を推進して、ワークピースを、粗研磨ガイド板３６０と、第１のガイドロール３３０と、第１のピンチローラ３５０とからなる近似三角の領域に押し付け、第１の回転ドライバ３３１（モーター）が第１のガイドロール３３０を連れて回転させ、第１のガイドロール３３０の回転は、一方の線路が直接にワークピースを連れて回転させ、他方の線路が第１の中間摩擦ローラ３４０を連れて回転させ、第１の中間摩擦ローラ３４０の回転が、さらに第１のピンチローラ３５０を連れて回転させ、第１のピンチローラ３５０が、さらにワークピースを連れて回転させている。このように、ワークピースは、第１のガイドロール３３０と第１のピンチローラ３５０との二つの同期する摩擦面で駆動され回転して、静止状態にある粗研磨ガイド板３６０の摩擦抵抗力と加工時の研削力などを克服し、第１のガイドロール３３０の軸心線とワークピースの軸心線との間は一定の角度で傾斜されて、ワークピースが回転する時、ワークピースの柄部の端面が第１のエジェクタピン３１０のヘッド部の端面にしっかり当接するように保証でき、ワークピースの加工部位の長さを制御しやすくし、粗研磨装置には、粗研磨ブラケット３８０が実装され、粗研磨ブラケット３８０は、粗研磨グラインダー４１０がワークピースの刃径部を研削する際に生じる推進力を釣り合わせている。
【００８０】
粗研磨装置では、粗研磨送りドライバ（送りモーター）が粗研磨送り滑り台４２０を駆動して滑り台の前進方向に沿って、回転する粗研磨グラインダー４１０を連れて半径方向からワークピースに近接する方向に移動させ、ワークピースの刃径部の粗研磨を実現し、ワークピースの刃径部が設定されたサイズに研削された後、粗研磨送りモーターが粗研磨送り滑り台４２０を駆動して滑り台の後退方向に沿って移動させ、ワークピースの刃径部の粗研磨を完成し、この時に、ワークピースの検出を実行してもよく、粗研磨昇降滑り板４３０の昇降位置を調整することによって、粗研磨された刃径部の長さを調整することができ、粗研磨角度調整板４４０が回転軸４４１の周りを回動する角度を調整することによって、粗研磨された刃径部のテーパーを調整することができる。
【００８１】
ワークピース移載装置９００の第２のマニピュレータモジュール９２０は、下方へ移動し、粗研磨装置におけるワークピースを捕まった後、上方へ移動し、ワークピース移載装置９００の回転アーム９４０に連れて中心回転軸９９０を軸心として９０°に時計方向へ回動した後に停止し、第２のマニピュレータモジュール９２０は、ワークピースを持って精研磨装置の上に到達し、第２のマニピュレータモジュール９２０は下方へ移動して、ワークピースを精研磨装置に入れ、その後に、第２のマニピュレータモジュール９２０が上方へ移動し、到達した後に停止し、回転アーム９４０に伴って中心回転軸９９０を軸心に９０°に逆時計方向へ回動した後に停止し、粗研磨装置におけるワークピースを捕まろうと待っている。
【００８２】
精研磨装置では、クランプ方式が粗研磨装置のクランプ方式と同じであり、精研磨装置には、精研磨ブラケット５８０が実装され、精研磨ブラケット５８０は、精研磨グラインダー６１０がワークピースの刃径部を研削する際に生じる推進力を釣り合うためのものである。
【００８３】
精研磨装置では、精研磨送りドライバ６３１（送りモーター）が精研磨送り滑り台６２０を駆動して滑り台の前進方向に沿って、（回転する）精研磨グラインダー６１０を連れて半径方向からワークピースに近接する方向に移動させ、ワークピースの刃径部の精研磨を実現し、ワークピースの刃径部が所定のサイズに研削された後、精研磨送りドライバ６３１（送りモーター）が精研磨送り滑り台６２０を駆動して滑り台後退方向に移動させ、刃径部の精研磨を完成し、精研磨昇降滑り板の昇降位置を調整することによって、精研磨された刃径部の長さを調整することができ、精研磨角度調整板６４０が回転軸６４１の周りを回動する角度を調整することによって、精研磨された刃径部のテーパーを調整することができる。
【００８４】
精研磨グラインダートリミング装置７００は、精研磨グラインダー６１０をトリミングするためのものであり、研削された後のワークピースの刃径部分の形状が変化して、工程の要求を満足することができない場合、精研磨グラインダー６１０の柱面部位とグラインダーの角度部位をトリミングすればよい。精研磨グラインダー６１０をトリミングする時、底板７５１がベースプレート７５２にロックされ、角度回転板７４０を調整して角度回転板７４０を、零度位置タッチブロックがセットするまで第１の回動ピン７４１の周りを回動させ、角度回転板７４０をロックし、縦方向滑り台を上下に移動するとともに、徐々に横方向滑り台を送り、研磨オイルストーン７１０と回転状態にある精研磨グラインダー６１０のグラインダー柱面部位とを接触させ、横方向滑り台を適当に送りして、精研磨グラインダー６１０のグラインダー柱面部位をトリミングする。同様な操作で、角度回転板７４０を調整して角度回転板７４０を、零度位置タッチブロックがセットするまで第１の回動ピンの周りを回動させ、角度回転板７４０をロックし、縦方向滑り台を上下に移動するとともに、徐々に横方向滑り台を送り、研磨オイルストーン７１０と回転状態にある精研磨グラインダー６１０のグラインダーの角度部位とを接触させ、横方向滑り台を適当に送りして、精研磨グラインダー６１０のグラインダーの角度部位をトリミングする。精研磨グラインダー６１０を交換する必要がある場合、底板７５１のベースプレート７５２へのロックを解消し、フック板７５３は回動ピン７５５を周回して後方向に回動し、精研磨グラインダートリミング装置７００全体が後方向に避けて、精研磨グラインダー６１０を取り出すために必要なスペースを空けている。
【００８５】
ワークピース移載装置９００上の第３のマニピュレータモジュール９３０（第３の機械グリッパー）が下方へ移動し、精研磨装置におけるワークピースを捕まってから上方へ移動し、ワークピース移載装置９００における回転アーム９４０に従って中心回転軸９９０を軸心に９０°に時計方向へ回動した後に停止し、第３のマニピュレータモジュール９３０は、ワークピースを持って材料出力装置８００の上方に到達し、そして第３のマニピュレータモジュール９３０は下方に移動して、ワークピースを材料出力装置８００におけるトランスファーホルダー８２０に入れ、その後に、第３のマニピュレータモジュール９３０は上方へ移動し、到達した後に停止し、回転アーム９４０に伴って中心回転軸９９０を軸心に９０°に逆時計方向へ回動した後に停止し、粗研磨装置におけるワークピースを捕まろうと待っている。
【００８６】
材料出力装置８００において、ディスチャージングマニピュレータ８３０が下方へ移動し、トランスファーホルダー８２０におけるワークピース９９９を捕まった後に、ディスチャージングマニピュレータ８３０は上方へ移動し、到達した後に停止し、ディスチャージングモーターがディスチャージングスライダー８５０を移動するように駆動し、ディスチャージングマニピュレータ８３０は、ディスチャージングスライダー８５０に伴ってスライドレールに沿って移動し、同時に、トレイモーター８４０がトレイ８１０をスライドレール８４１に沿って移動するように駆動して、トレイ８１０上のあるチャージングホールロケーション８１１とディスチャージングマニピュレータ８３０におけるワークピースが揃えるようにし、ディスチャージングマニピュレータ８３０は下方へ移動して、ワークピースをトレイ８１０のチャージングホールロケーション８１１に入れ、１本のワークピースの材料入力からトレイ８１０に入れるまでの全過程を完成する。
【００８７】
ワークピース移載装置９００の回転アーム９４０の往復回動に伴い、ワークピースが次第に材料入力装置２００から粗研磨装置、精研磨装置、及び材料出力装置８００へ移行し、ワークピースの材料入力からワークピースの刃径の粗加工、そしてワークピースの刃径の精加工、そしてトレイ８１０に入れる全過程を実現している。
【００８８】
本発明の実施例が提供している一体式回転切削工具の製造設備及び製造方法は、ワークピースの研削加工中で、ワークピースが直立式の状態にあって、ワークピースのクランピングや、駆動方式が変わり、ワークピースのクランピングや、駆動回転をワークピースの柄部の同じ部位に作用させて、ワークピースの回転時に、軸心のドリフトが発生しないように保証し、刃径部加工後の柄部との同軸度の誤差を低減している。研削時には、軸方向の送りから半径方向の送りに変わり、研削方法の変化により、研削効率を高めている。そして、粗研磨ワークステーションと精研磨ワークステーションとが分かれて独立的であるため、粗研磨加工の精度を容易に検出するようにし、加工ステーションがワークピースの直立式配置を採用して、設備の各機能部材のレイアウトが簡単になり、設備の占用面積を節約している。材料入力方式はホッパー２２０による材料入力（ワークピースを水平式に配列しスタッキングする）であり、材料の出力は、トレイ８１０を利用してチャージングされ、ワークピースは直立式でトレイ８１０のチャージングホールロケーション８１１に独立的に放置され、さらにマニピュレータが往復しながら、ワークピースを輸送するため、ワークピースの人工移転工程を削減し、生産効率を向上させている。
【００８９】
以上に記述されたのは、単に本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するためのものではない。本発明の精神及び原理を基盤として行うあらゆる修正、同等な置き換え又は改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【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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【国際調査報告】
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