(57)【要約】      （修正有）【課題】切削工具に設けられた刃先の位置を調整する調整部の位置によらずに、調整部を操作できる刃先位置調整装置を提供する。【解決手段】刃先位置調整装置は、互いに直交する第１、第２、及び第３軸の各方向に切削工具４０を移動可能に保持すると共に、第１、第２、及び第３軸の何れかの軸周りに切削工具を回転駆動可能であって切削工具の回転を規制可能な駆動保持部と、駆動保持部が切削工具を移動させることにより切削工具との相対位置が変化する支持部と、支持部に対して所定の軸の周りに回転可能に支持されたアーム部５４と、アーム部の回転支軸５２から離れた位置に設けられ、調整部４５が嵌合可能な嵌合部５５と、を備え、調整部は、アーム部の所定の軸と平行な軸周りに回転操作可能であり、調整部が嵌合部に嵌合しており切削工具の回転が規制された状態で、駆動保持部により切削工具を回転支軸周りに旋回させることにより、調整部が回転操作される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具の刃先の位置を調整する調整部を操作する刃先位置調整装置であって、
互いに直交する第１、第２、及び第３軸の各方向に前記切削工具を移動可能に保持すると共に、前記第１、第２、及び第３軸の何れかの軸周りに前記切削工具を回転駆動可能であって前記切削工具の回転を規制可能な駆動保持部と、
前記駆動保持部が前記切削工具を移動させることにより前記切削工具との相対位置が変化する支持部と、
前記支持部に対して所定の軸の周りに回転可能に支持されたアーム部と、
前記アーム部の回転支軸から離れた位置に設けられ、前記調整部が嵌合可能な嵌合部と、を備え、
前記調整部は、前記アーム部の前記所定の軸と平行な軸周りに回転操作可能であり、
前記調整部が前記嵌合部に嵌合しており前記切削工具の回転が規制された状態で、前記駆動保持部により前記切削工具を前記回転支軸周りに旋回させることにより、前記調整部が回転操作される、刃先位置調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刃先位置調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削工具の刃先の位置を調整する調整軸を操作する刃先位置調整装置が知られている。特許文献１では、調整軸を係脱部材により回転不能に固定したまま、調整軸を中心として切削工具側を回転させることにより、切削工具に対して調整軸を相対的に回転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０３６００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、調整軸が切削工具の中心軸から偏心した位置に設けられている場合以外では、調整軸を操作することができない。
【０００５】
そこで本発明は、切削工具に設けられた刃先の位置を調整する調整部の位置によらずに、調整部を操作できる刃先位置調整装置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】
上記目的は、切削工具の刃先の位置を調整する調整部を操作する刃先位置調整装置であって、互いに直交する第１、第２、及び第３軸の各方向に前記切削工具を移動可能に保持すると共に、前記第１、第２、及び第３軸の何れかの軸周りに前記切削工具を回転駆動可能であって前記切削工具の回転を規制可能な駆動保持部と、前記駆動保持部が前記切削工具を移動させることにより前記切削工具との相対位置が変化する支持部と、前記支持部に対して所定の軸の周りに回転可能に支持されたアーム部と、前記アーム部の回転支軸から離れた位置に設けられ、前記調整部が嵌合可能な嵌合部と、を備え、前記調整部は、前記アーム部の前記所定の軸と平行な軸周りに回転操作可能であり、前記調整部が前記嵌合部に嵌合しており前記切削工具の回転が規制された状態で、前記駆動保持部により前記切削工具を前記回転支軸周りに旋回させることにより、前記調整部が回転操作される、刃先位置調整装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、切削工具に設けられた刃先の位置を調整する調整部の位置によらずに、調整部を操作できる刃先位置調整装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、刃先位置調整装置の説明図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｄは、調整部の操作の説明図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、調整部の操作の説明図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、調整部の操作の説明図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、変形例の刃先位置調整装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、刃先位置調整装置１の説明図である。尚、図１には、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示している。刃先位置調整装置１は、ベース台１０、可動コラム２０、可動部材３０、支持台５０、ＮＣ装置１００を含む。可動コラム２０は、ベース台１０に対してＺ軸方向に延びたレールを介して、アクチュエータによりＺ軸方向に移動可能である。可動部材３０は、アクチュエータにより可動コラム２０に対して、Ｘ軸方向に延びたレールと、このレールをＹ軸方向に移動させるレールとを介して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能である。可動部材３０は切削工具４０を保持している。このため、切削工具４０は、可動コラム２０及び可動部材３０によりＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に移動可能に保持されている。また、可動部材３０は、内蔵したアクチュエータにより切削工具４０をＺ軸に平行な中心軸周りに回転可能であって、内蔵したブレーキ機構により切削工具４０の回転を規制可能である。可動コラム２０及び可動部材３０は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各方向に切削工具４０を移動可能に保持すると共に、Ｚ軸周りに切削工具４０を回転駆動可能であって切削工具４０の回転を規制可能な駆動保持部の一例である。
【００１０】
切削工具４０は、Ｚ軸方向に延びた略円柱状である。切削工具４０の先端側の外周側面には、加工対象物であるワークＷを切削するための刃具４２が設けられている。切削工具４０によりワークＷを切削する際には、可動コラム２０及び可動部材３０により切削工具４０の刃具４２がワークＷの切削個所にまで移動させて切削工具４０が回転される。このような駆動制御はＮＣ装置１００により実行される。また、切削工具４０の先端には、刃具４２の位置を調整可能な調整部４５が設けられている。調整部４５は、Ｚ軸周りに回転可能な軸状であり、調整部４５を回転させることにより、刃具４２の径方向での突出量が調整される。切削工具４０は、穴の内径を加工するために用いられる。
【００１１】
支持台５０は、ベース台１０に固定されている。支持台５０の可動コラム２０と対向する側の面には、ワークＷが固定されている。支持台５０は、可動コラム２０及び可動部材３０が切削工具４０を移動させることにより切削工具４０との相対位置が変化する支持部の一例である。また、支持台５０の可動コラム２０と対向する側の面には、ワークＷと干渉しない位置にアーム板５４が設けられている。アーム板５４は、所定の方向に延在した薄板状である。アーム板５４は、一端が支軸５２によりＺ軸周りに回転可能に支持台５０に連結されている。アーム板５４は、支持台５０に対してＺ軸周りに回転可能に支持されたアーム部の一例である。アーム板５４の他端には、嵌合孔５５が形成されている。支軸５２周りにはトーションスプリング５９が巻回されており、トーションスプリング５９の一端は支持台５０に固定され、他端はアーム板５４に固定されている。トーションスプリング５９は、アーム板５４を所望の姿勢に維持している。嵌合孔５５は、調整部４５に嵌合可能な大きさとなっている。尚、調整部４５は、Ｚ軸に垂直な断面形状が矩形状であり、嵌合孔５５もこれに対応した形状である。嵌合孔５５は、アーム板５４の回転支軸から離れた位置に設けられ、調整部４５が嵌合可能な嵌合部の一例である。
【００１２】
尚、本実施例では後述するが、アーム板５４は、支軸５２が係合した一端から嵌合孔５５が形成された他端までの方向が、Ｘ軸の方向、即ち水平方向となる姿勢で維持されているが、図１では理解を容易にするためにＹ軸方向に沿った姿勢でのアーム板５４を示している。
【００１３】
次に、調整部４５の操作について説明する。図２Ａ〜図４Ｄは、調整部４５の操作の説明図である。図２Ａ、図２Ｃ、図３Ａ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｃは、Ｘ軸方向から切削工具４０及びアーム板５４を見た場合の図である。図２Ｂ、図２Ｄ、図３Ｂ、図３Ｄ、図４Ｂ、図４Ｄは、切削工具４０及びアーム板５４をＺ軸方向であって支持台５０側から可動コラム２０側に見た図である。また、図２Ａ及び図２Ｂは同じ状態を示し、図２Ｃ及び図２Ｄ、図３Ａ及び図３Ｂ、図３Ｃ及び図３Ｄ、図４Ａ及び図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄも同様である。尚、図２Ａ〜図４Ｄでは、トーションスプリング５９については省略してある。
【００１４】
調整部４５を切削工具４０の先端側から見て左方向に９０度回転させる場合を例に説明する。刃具４２の位置調整制御が実行されると、ＮＣ装置１００は、切削工具４０の回転が所定の位置で停止された状態で可動コラム２０及び可動部材３０を制御して、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、切削工具４０の調整部４５を嵌合孔５５に挿入する。
【００１５】
次に、切削工具４０の回転を規制した状態で、図２Ｃ〜図３Ｂに示すように、可動コラム２０及び可動部材３０により支持台５０の支軸５２周りを左旋回するように、切削工具４０をＸＹ平面内で移動させる。上述したように調整部４５及び嵌合孔５５は同一形状であるため互いに回転不能に嵌合している。このため、切削工具４０の回転が規定された状態で切削工具４０が支軸５２周りを旋回することにより、切削工具４０に対して調整部４５は相対的に回転される。このように切削工具４０の旋回により調整部４５を操作できる理由は、調整部４５もアーム板５４も共にＺ軸周りに回転可能だからである。このようにして調整部４５が回転操作される。
【００１６】
調整部４５の目標回転角度は９０度であるため、図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、アーム板５４が元の位置から左方向に９０度回転した位置に到達した場合には、調整部４５は９０度左方向に回転している。本実施例では、バックラッシュを考慮して、更に切削工具４０を支軸５２周りに所定の角度だけ余分に左旋回させ、その後に右旋回させて、アーム板５４が元の位置から左方向に９０度回転した位置で切削工具４０を停止させる。このように余分に調整部４５を回転させて所望の位置に戻すことにより、バックラッシュの発生を抑制できる。
【００１７】
その後、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、可動コラム２０により切削工具４０を調整部４５から退避するようにＺ軸方向に移動させて、調整部４５を嵌合孔５５から離脱させる。調整部４５を嵌合孔５５から離脱すると、図４Ｃ及び図４Ｄに示すように、トーションスプリング５９の付勢力に従ってアーム板５４は元の位置に復帰する。
【００１８】
尚、上述の場合とは異なり、調整部４５を右方向に回転させる場合には、切削工具４０を支軸５２に対して右旋回させる。
【００１９】
上記の構成により、調整部４５の位置によらずに調整部４５を操作して刃具４２の位置を調整することができる。このため、調整部４５の位置が上述したように切削工具４０の回転の中心軸上に設けられている場合であっても調整部４５を操作することができ、また、例えば調整部４５が切削工具４０の回転の中心軸から偏心した位置に設けられていたとしても、調整部４５を操作できる。このため、多様な切削工具での刃先の位置を調整することができ、刃先位置調整装置１は汎用性に優れている。
【００２０】
また、ワークＷ等を保持した既存の支持台５０に、簡易な構造である支軸５２やアーム板５４、トーションスプリング５９を設けるだけでよいため、コストの増大が抑制されている。
【００２１】
尚、ナットランナ等により調整部４５を操作することも考えられる。しかしながら、ナットランナを加工設備に追加するとコストが増大し、設備が大型化する。また、調整部４５を所望の回転角度だけ回転させるためには、ナットランナの駆動も高精度に制御する必要が生じ、これによってもコストが増大する。本実施例では、上述したように簡易な構造により調整部４５を操作できるため、コストの増大や設備の大型化が抑制される。
【００２２】
また、例えば支持台５０の壁面に調整部４５と嵌合可能な嵌合孔を設けて、切削工具４０をＺ軸周りに回転させることにより、調整部４５を操作することも考えられる。この場合も、切削工具４０の回転を高精度で制御する必要が生じ、これによりコストが増大する。また、支持台５０の壁面の嵌合孔に調整部４５を挿入する際に、嵌合孔と調整部４５との間で位置ずれが生じていると、調整部４５が破損する可能性もある。本実施例では、切削工具４０の回転を高精度で制御する必要も生じない。また、アーム板５４は支軸５２により回転可能に支持されているため、仮に嵌合孔５５に調整部４５が挿入される際に、嵌合孔５５と調整部４５との間で仮に位置ずれが生じていたとしても、アーム板５４が位置ずれを解消するように回転することが許容されるため、調整部４５の破損の可能性が低減される。
【００２３】
尚、上記実施例では、ワークＷを保持した支持台５０にアーム板５４が設けられていたが、ワークＷを保持した支持台５０とは別の部材にアーム板５４を設けてもよい。
【００２４】
次に、変形例について説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、変形例の刃先位置調整装置１ａの説明図である。図５Ａ及び図５Ｂは、刃先位置調整装置１ａの一部分のみを示している。刃先位置調整装置１ａに採用されている切削工具４０ａは、調整部４５ａは切削工具４０ａの先端側の外周側面に設けられている。調整部４５ａは角筒状に設けられており、調整部４５ａ内から刃具４２が突出するように設けられている。調整部４５ａをＹ軸周りに回転させることにより、刃具４２の径方向への突出量が調整される。アーム板５４ａは、支持台５０ａに対してＹ軸方向周りに回転可能に支持されている。本変形例では、調整部４５ａを嵌合孔５５ａに嵌合させて、切削工具４０ａの回転を規制した状態で、調整部４５ａを支軸５２周りに旋回するように切削工具４０ａをＸＺ平面内で移動させることにより、調整部４５ａを操作できる。
【００２５】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００２６】
尚、上記実施例及び変形例では、嵌合孔５５及び５５ａは、板状のアーム板５４及び５４ａをそれぞれ貫通した孔状であるが、これに限定されず、底を有した孔であってもよい。また、嵌合孔５５及び５５ａは、矩形状であるが、加工工具の調整部の形状に対応していれば、これに限定されない。例えば、加工工具の調整部が６角形状であれば、嵌合孔も６角形状である。また、調整部の形状が円形である場合には、嵌合孔内で調整部が摺動回転しないように、嵌合孔の内周面が調整部の外周面に密着する程度に嵌合孔の大きさが設定されていることが望ましい。また、嵌合孔の代わりに、例えば、調整部の複数の側面に対応した形状の切り欠きをアーム板に設けてもよい。
【００２７】
上記実施例及び変形例でのアーム部５４及び５４ａは、それぞれＺ軸及びＹ軸周りに回転可能であるが、これに限定されず、例えばＸ軸周りに回転可能であってもよい。この場合、調整部もＸ軸周りに回転可能である必要があり、例えば、上述した変形例での切削工具４０ａの回転を、調整部４５ａの回転軸心がＸ軸に平行となる位置で規制することにより、この調整部４５ａはＸ軸周りに回転可能となる。また、アーム部は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸以外の軸周りに回転可能に設けられていてもよい。この場合、調整部もこの軸と平行な軸周りに回転可能となる姿勢で切削工具の回転を規制できれば、調整部がアーム部の嵌合部に嵌合した状態でこの軸周りに切削工具を旋回させることができればよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  刃先位置調整装置
２０  可動コラム（駆動保持部）
３０  可動部材（駆動保持部）
４０  切削工具
４２  刃具
４５  調整部
５０  支持台（支持部）
５２  支軸
５４  アーム板（アーム部）
５５  嵌合孔（嵌合部）
５９  トーションスプリング
Ｗ  ワーク
【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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