(57)【要約】【課題】被加工物の加工中において、工具の摩耗、欠損、又は破損等を検出でき、高精度な加工が可能な回転加工装置及びその加工力測定方法を提供する。【解決手段】被加工物を加工する工具１１を備える加工手段１２には、第１の螺旋状磁性体１９が配置された動力被伝達部１７が設けられ、加工手段１２を回転させる駆動手段１３には、動力被伝達部１７に非平行かつ非交差した状態で近接位置に配置され、動力被伝達部１７に回転動力を与える第２の螺旋状磁性体２７を備えた動力伝達部２５と、これを回転駆動するモータが設けられ、各手段１２、１３には各回転角度を検出可能な第１、第２の角度検出部２２、３０が備えられ、使用にあってはモータの駆動による回転力が動力伝達部２５を介して動力被伝達部１７に伝達されて工具１１を回転し、第１、第２の角度検出部２２、３０の各出力に基づいて被加工物と工具１１との間に生じる抵抗力を検出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を加工する工具を備える加工手段と、該加工手段を回転させる駆動手段とを有する回転加工装置であって、
前記加工手段には、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部が設けられ、前記駆動手段には、前記動力被伝達部に非平行かつ非交差した状態で近接位置に配置され、前記第１の螺旋状磁性体に係合して前記動力被伝達部に回転動力を与える第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部と、該動力伝達部を回転駆動するモータとが設けられ、更に前記加工手段及び前記駆動手段には、各回転角度をそれぞれ検出可能な第１、第２の角度検出部が備えられ、
使用にあっては、前記モータを駆動させることで、その回転力が前記動力伝達部を介して前記動力被伝達部に伝達されて前記工具を回転し、このとき前記第１、第２の角度検出部の各出力に基づいて、前記被加工物と前記工具との間に生じる抵抗力を検出することを特徴とする回転加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転加工装置において、前記第１の螺旋状磁性体及び前記第２の螺旋状磁性体のいずれか一方又は双方は、永久磁石からなっていることを特徴とする回転加工装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転加工装置において、前記永久磁石は偶数条となっており、隣り合う磁極が異極であることを特徴とする回転加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転加工装置において、前記加工手段はその軸心方向に移動可能に設けられ、しかも前記加工手段に軸心方向の移動位置を検出する位置検出部を設け、その変位量に基づき前記被加工物に対する前記工具の押圧力を検出することを特徴とする回転加工装置。
【請求項５】
被加工物を加工する工具を備える加工手段と、該加工手段を回転させる駆動手段とを有し、前記加工手段に、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部が設けられ、前記駆動手段に、前記動力被伝達部に非平行かつ非交差した状態で近接位置に配置され、前記第１の螺旋状磁性体に係合して前記動力被伝達部に回転動力を与える第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部と、該動力伝達部を回転駆動するモータとが設けられ、更に前記加工手段及び前記駆動手段に、各回転角度をそれぞれ検出可能な第１、第２の角度検出部が備えられた回転加工装置の加工力測定方法であって、
前記モータを駆動させることで、その回転力を前記動力伝達部を介して前記動力被伝達部に伝達して前記工具を回転させ、前記第１、第２の角度検出部の各出力に基づき、前記被加工物と前記工具との間に生じる抵抗力を検出することを特徴とする回転加工装置の加工力測定方法。
【請求項６】
請求項５記載の回転加工装置の加工力測定方法において、前記加工手段はその軸心方向に移動可能に設けられ、しかも前記加工手段に軸心方向の移動位置を検出する位置検出部を設け、その変位量に基づき前記被加工物に対する前記工具の押圧力を検出することを特徴とする回転加工装置の加工力測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば金型の穿孔、切削、研磨や、プリント基板の孔あけ等の加工を行う回転加工装置及びその加工力測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばドリルやリーマ等の回転工具を用いて、穿孔、切削、研磨、又はその他の種々の加工を行う工作機械では、工具の破損や欠損の有無の検出及び予測を行う上で、回転工具にかかっているトルクを検出することが非常に重要になっている。
特に、微細な加工、例えばテレビのフロントパネルの両サイドのスピーカ孔等を形成する金型を制作するための工具は、０．５ｍｍ以下の直径を有する微細な孔を、１個の部品に対して１０万個程度あけることもあり、このような高精度の金型を作製する場合、工具の破損や欠損の有無の検出及び予測を行う重要性が更に高かった。そこで、このような課題に対処するため、以下のような方法が提案されている。
【０００３】
ドリルなどの切削加工に使用する工具の折損を検出するために、回転式の棒状のものを工具に接触させ、工具が折損していなければ接触した位置で止まり、折損していればその位置を通過することで折損を検出する接触式の検出方法がある。また、切削工具を取付けた主軸モータ回転時の負荷電流の変化や、送り軸のモータの負荷電流を計測することにより、切削力を検出する切削負荷検知式の検出方法がある。
そして、人間の耳には聞こえない超音波を検出するセンサを用い、工具破損時の変化を検出するＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ式の検出方法や、非接触で工具の折損を検出するレーザ式の検出方法もある。
更に、特許文献１には、回転工具の外周に、磁歪材料からなる磁歪層が形成された磁歪式のトルクセンサを用い、回転軸にかかるトルクを検出する検出装置が開示され、また特許文献２には、励磁コイルを用いて、ドリルが回転することによる励磁率の変化により、トルクを検出する検出装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１３６３７５号公報
【特許文献２】
特開平７−１００７３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した各方法や装置には、以下の問題がある。
接触式の検出方法に使用する装置は、構造的に簡単で安価であるが、被加工物の加工中に検出ができないため、検出を行う度に工具の回転を停止させ、その異常を検出する必要があり、デッドタイムが増加して加工効率が低下し、作業性も悪くなる。また、被加工物の加工中に検出ができないため、小径の工具を使用して加工を行う場合、例えば接触圧による工具の折れ、曲がり等の発生情報を加工中に一切得ることができず、高精度の加工を行うことができない恐れがある。
また、切削負荷検知式の検出方法は、モータ負荷能力に対して数％以上の切削力変化があれば、その数値を検出可能であるが、工作機械に取付けられた小径のドリルの場合は、モータの速度リップルより小さく検出が困難である。
【０００６】
そして、ＡＥセンサ式の検出方法を使用する場合、センサを被加工物に取付ける必要があり、作業性が悪く現場向きではない。また、高度な振動計測、信号処理技術が必要なため、工具破損時の音の設定（バンドパスフィルタ）が難しく、ノイズの方が大きくなり、ＡＥ波のみを分離することができないという問題がある。
更に、レーザ式の検出方法を使用する場合、非接触で工具の折損を検出することが可能であるが、やはり被加工物の加工中に検出ができないため、検出を行う度に工具の回転を停止させ、その異常を検出する必要があり、デッドタイムが増加して加工効率が低下すると共に、作業性が悪くなる。また、この方式では、折損のみしか検出できず、しかもリアルタイムに工具の摩耗による切削力の変化を捉えることが不可能である。
なお、特許文献１、２に記載された発明は、装置の製造コストがかかり経済的でなく、しかも安定して工具の破損等を検出できない恐れもあり、未だ実用化のための解決すべき問題が残っている。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、被加工物の加工中において、工具の摩耗、欠損、又は破損等を検出でき、高精度な加工を行うことが可能な回転加工装置及びその加工力測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る回転加工装置は、被加工物を加工する工具を備える加工手段と、該加工手段を回転させる駆動手段とを有する回転加工装置であって、
前記加工手段には、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部が設けられ、前記駆動手段には、前記動力被伝達部に非平行かつ非交差した状態で近接位置に配置され、前記第１の螺旋状磁性体に係合して前記動力被伝達部に回転動力を与える第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部と、該動力伝達部を回転駆動するモータとが設けられ、更に前記加工手段及び前記駆動手段には、各回転角度をそれぞれ検出可能な第１、第２の角度検出部が備えられ、
使用にあっては、前記モータを駆動させることで、その回転力が前記動力伝達部を介して前記動力被伝達部に伝達されて前記工具を回転し、このとき前記第１、第２の角度検出部の各出力に基づいて、前記被加工物と前記工具との間に生じる抵抗力を検出する。
【０００８】
ここで、第１、第２の角度検出部としては、光を用いたロータリエンコーダ（インクリメンタル型、アブソリュート型）等を使用できる。
このように、工具の回転を、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部、及び第２の螺旋状磁性体が配置された動力伝達部を用いて行うので、被加工物と工具との間に、第１の螺旋状磁性体と第２の螺旋状磁性体とが引き付け合う力よりも大きな抵抗力が生じた場合、第１の螺旋状磁性体と第２の螺旋状磁性体との係合状態が一時的に途切れ、第１、第２の角度検出部の回転角度にずれが生じる。これにより、被加工物の加工中において、工具の摩耗、欠損、又は破損等をリアルタイムに検出できる。
また、例えば、被加工物と工具との抵抗力が増大し、その抵抗力が動力伝達部と動力被伝達部との引き付け合う力よりも大きくなった場合、動力伝達部から動力被伝達部への回転動力の伝達が抑制されるので、過大な抵抗力による工具の摩耗、欠損、又は破損等の発生を抑制できる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係る回転加工装置は、第１の発明に係る回転加工装置において、前記第１の螺旋状磁性体及び前記第２の螺旋状磁性体のいずれか一方又は双方は、永久磁石からなっている。
ここで、永久磁石としては、ネオジム（Ｎｄ）、鉄、及びボロンを含有するネオジム磁石（残留磁化：１２０００（ガウス：Ｇ）、保磁力：１４０００（エルステッド：Ｏｅ）、最大エネルギー積：４０（メガガウスエルステッド：ＭＧＯｅ）程度の特性を有する）等の希土類磁石を使用することが好ましいが、加工対象物である被加工物の強度や硬度等に応じて、例えば、サマリウム・コバルト１−５型（残留磁化：１００００（Ｇ）、保磁力：８０００（Ｏｅ）、最大エネルギー積：２５（ＭＧＯｅ）程度の特性を有する）、サマリウム・コバルト２−１７型（残留磁化：８０００（Ｇ）、保磁力：７０００（Ｏｅ）、最大エネルギー積：３０（ＭＧＯｅ）程度の特性を有する）、ＭＱ型ネオジム系ボンド磁石（例えば、ホットプレスを用いた等方性の磁石、ダイアップセット法を適用した異方性の磁石）等を使用することも可能である。
このように、第１の螺旋状磁性体及び第２の螺旋状磁性体のいずれか一方又は双方を永久磁石にするので、第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部を介して、第１の螺旋状磁性体を備えた動力被伝達部に、長期に渡って回転動力を確実に伝達できる。
【００１０】
前記目的に沿う第３の発明に係る回転加工装置は、第２の発明に係る回転加工装置において、前記永久磁石は偶数条となっており、隣り合う磁極が異極である。このように、永久磁石を偶数条とし、隣り合う磁極を異極にするので、Ｎ極とＳ極が交互に配置され、永久磁石の磁極を均等に配置でき、回転動力の伝達をスムーズに行うことができる。
【００１１】
前記目的に沿う第４の発明に係る回転加工装置は、第１〜第３の発明に係る回転加工装置において、前記加工手段はその軸心方向に移動可能に設けられ、しかも前記加工手段に軸心方向の移動位置を検出する位置検出部を設け、その変位量に基づき前記被加工物に対する前記工具の押圧力を検出する。
ここで、位置検出部としては、例えば、レーザを用いた距離センサ、変位センサ等を使用できる。
このように、加工手段をその軸心方向に移動可能に設け、この移動位置を位置検出部で検出し、その移動量に基づき被加工物に対する工具の押圧力を検出するので、例えば工具が座屈折損する領域の前に、工具に生じる異常をリアルタイムに検出できる。
【００１２】
前記目的に沿う第５の発明に係る回転加工装置の加工力測定方法は、被加工物を加工する工具を備える加工手段と、該加工手段を回転させる駆動手段とを有し、前記加工手段に、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部が設けられ、前記駆動手段に、前記動力被伝達部に非平行かつ非交差した状態で近接位置に配置され、前記第１の螺旋状磁性体に係合して前記動力被伝達部に回転動力を与える第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部と、該動力伝達部を回転駆動するモータとが設けられ、更に前記加工手段及び前記駆動手段に、各回転角度をそれぞれ検出可能な第１、第２の角度検出部が備えられた回転加工装置の加工力測定方法であって、
前記モータを駆動させることで、その回転力を前記動力伝達部を介して前記動力被伝達部に伝達して前記工具を回転させ、前記第１、第２の角度検出部の各出力に基づき、前記被加工物と前記工具との間に生じる抵抗力を検出する。
【００１３】
このように、工具の回転を、第１の螺旋状磁性体が配置された動力被伝達部、及び第２の螺旋状磁性体が配置された動力伝達部を用いて行うので、被加工物と工具との間に、第１の螺旋状磁性体と第２の螺旋状磁性体とが引き付け合う力よりも大きな抵抗力が生じた場合、第１の螺旋状磁性体と第２の螺旋状磁性体との係合状態が一時的に途切れ、第１、第２の角度検出部の回転角度にずれが生じる。これにより、被加工物の加工中において、工具の摩耗、欠損、又は破損等をリアルタイムに検出できる。
また、例えば、被加工物と工具との抵抗力が増大し、その抵抗力が動力伝達部と動力被伝達部との引き付け合う力よりも大きくなった場合、動力伝達部から動力被伝達部への回転動力の伝達が抑制されるので、過大な抵抗力による工具の摩耗、欠損、又は破損等の発生を抑制できる。
【００１４】
前記目的に沿う第６の発明に係る回転加工装置の加工力測定方法は、第５の発明に係る回転加工装置の加工力測定方法において、前記加工手段はその軸心方向に移動可能に設けられ、しかも前記加工手段に軸心方向の移動位置を検出する位置検出部を設け、その変位量に基づき前記被加工物に対する前記工具の押圧力を検出する。
このように、加工手段をその軸心方向に移動可能に設け、この移動位置を位置検出部で検出し、その移動量に基づき被加工物に対する工具の押圧力を検出するので、例えば工具が座屈折損する領域の前に、工具に生じる異常をリアルタイムに検出できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る回転加工装置の説明図、図２は同回転加工装置の動力伝達部及び動力被伝達部の側面図、図３は同回転加工装置の動力伝達部及び動力被伝達部の平面図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る回転加工装置１０は、例えば金型を製造するため、被加工物（図示しない）を加工する工具（例えば、ドリル、リーマ、エンドミル、研削砥石、研磨砥石等）１１を備える加工手段１２と、加工手段１２を回転させる駆動手段１３とを有している。この加工手段１２の一部及び駆動手段１３は、例えばＮＣ工作機械等の工作機械１４にワンタッチで取付け可能となったフレーム１５に収納されている。以下、詳しく説明する。
【００１７】
図１〜図３に示すように、加工手段１２には、工具１１を取付け取り外し可能にする着脱部１６と、着脱部１６の基側に一体的に取付けられた動力被伝達部１７とが設けられている。
この着脱部１６とフレーム１５との間、及び動力伝達部１７の基側方向には、図示しない軸受けが設けられ、着脱部１６がフレーム１５に対し、軸心を中心として回転可能となっており、しかも着脱部１６は、フレーム１５の内部に設けられたリニアガイド（図示しない）にガイドされ、加工手段１２の軸心方向に移動可能に設けられている。
また、動力被伝達部１７は、外形が略円柱状となった回転体１８を備え、この回転体１８の周辺部に、その軸心に対して実質的に４５度に傾斜した永久磁石（例えば、ネオジム磁石）からなる複数の第１の螺旋状磁性体１９が配置されている。
【００１８】
この第１の螺旋状磁性体１９は断面凹状となっており、Ｎ極の磁極を備えた凸部２０、及びＳ極の磁極を備えた凸部２１が、回転体１８の外周面から外側へそれぞれ突出（例えば、１〜１０ｍｍ程度）し、しかも隣り合う磁極が異極となった状態で配置されている。なお、第１の螺旋状磁性体１９は、回転体１８の周辺部に、Ｎ極及びＳ極合わせて偶数条（この実施の形態では１０条）設けられている。
この第１の螺旋状磁性体１９は、例えば市販されているものを使用したり、ネオジム、鉄、及びボロンを溶解して合金を溶製した後、これを微粉とし、この微粉末を磁場プレスで断面凹状に成形し、焼結、熱処理を施し異方性磁石として製造したものを使用することも可能である。
【００１９】
そして、動力被伝達部１７の基側には、加工手段１２の回転角度を検出可能なロータリエンコーダ（第１の角度検出部の一例）２２が備えられ、その外部ケース２３がフレーム１５の図示しない支持部材によって固定されている。また、ロータリエンコーダ２２には、外部ケース２３に対して回転可能でかつ進退可能に設けられた図示しないシャフトが設けられ、このシャフトが加工手段１２の軸心方向に移動可能になっている。
このロータリエンコーダ２２の後方であって、フレーム１５の内壁には、加工手段１２の軸心方向の移動位置を検出する変位センサ（位置検出部の一例）２４が設けられ、その変位量を検出できる。なお、各変位量と、被加工物に対する工具１１の押圧力との関係を予め求めておくことで、各変位量に基づいて被加工物に対する工具１１のスラスト力（押圧力）を検出できる。
【００２０】
駆動手段１３には、動力伝達部２５と、工作機械１４内に備えられ、動力伝達部２５を回転駆動するモータとがそれぞれ設けられている。なお、工作機械１４の先側とフレーム１５との間には、図示しない軸受けが設けられている。
この動力伝達部２５は、加工手段１２の動力被伝達部１７と略同様の構成となっており、外形が略円柱状となった回転体２６を備え、この回転体２６の周辺部に、その軸心に対して実質的に４５度に傾斜した永久磁石（例えば、ネオジム磁石）からなる複数の第２の螺旋状磁性体２７が配置されている。なお、第２の螺旋状磁性体２７も断面凹状となっており、Ｎ極の磁極を備えた凸部２８、及びＳ極の磁極を備えた凸部２９が、回転体２６の外周面から外側へそれぞれ突出し、しかも隣り合う磁極が異極となった状態で配置されている。この第２の螺旋状磁性体２７は、回転体２６の周辺部に、Ｎ極及びＳ極合わせて偶数条（この実施の形態では１０条）設けられている。
また、動力伝達部２５の先側には、駆動手段１３の回転角度を検出可能なロータリエンコーダ（第２の角度検出部の一例）３０が備えられ、その外部ケース３１がフレーム１５の図示しない支持部材によって固定されている。
【００２１】
加工手段１２の動力被伝達部１７と、駆動手段１３の動力伝達部２５とは、各軸心が平面視して実質的に直角となるように配置されており、非平行（平行でない）かつ非交差（交差してない）した状態で近接位置（その間隔ｄが、例えば０．１〜５ｍｍ）に配置されている。ここで、動力伝達部２５と動力被伝達部１７との間隔ｄは、第１、第２の螺旋状磁性体１９、２７の磁力によって決定することが好ましく、第１、第２の螺旋状磁性体１９、２７の種類に応じて設定することが好ましい。
なお、動力被伝達部と動力伝達部とは、非平行かつ非交差であれば、その軸心が平面視して直角以外の角度になるように配置することも可能である。この場合、その角度に応じて、動力被伝達部及び動力伝達部の各軸心に対する第１、第２の螺旋状磁性体の傾斜角度を変える。
【００２２】
これにより、駆動手段１３のモータを駆動させることで、動力伝達部２５の第２の螺旋状磁性体２７の凸部２８（Ｎ極）と、動力被伝達部１７の第１の螺旋状磁性体１９の凸部２１（Ｓ極）との間で生じる引き付け合う力、又は第２の螺旋状磁性体２７の凸部２９（Ｓ極）と、第１の螺旋状磁性体１９の凸部２０（Ｎ極）との間で生じる引き付け合う力により、第１の螺旋状磁性体１９に第２の螺旋状磁性体２７を係合させ、動力伝達部２５によって回転動力を動力被伝達部１７に与えることができる。従って、駆動手段１３の回転力を動力伝達部２５を介して動力被伝達部１７に伝達して、工具１１を回転させることができる。
【００２３】
なお、加工手段１２及び駆動手段１３の各ロータリエンコーダ２２、３０は、その各ロータリエンコーダ２２、３０の回転角度を入力可能な位相差検出回路３２、例えばＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ−ｌｏｏｐ）回路等に接続されている。これにより、位相差検出回路３２に入力される各ロータリエンコーダ２２、３０の出力信号に基づいて、位相差信号が出力され、その信号を積分器で積分することで、位相差に応じた信号をコンピュータ（図示しない）に入力できるので、被加工物と工具１１との間に生じるトルク（抵抗力）を、加工中に連続的に検出できる。
【００２４】
続いて、本発明の一実施の形態に係る回転加工装置の加工力測定方法について、図１〜図３を参照しながら説明する。
まず、工作機械１４に回転加工装置１０を取付けるため、工作機械１４にフレーム１５を取付ける。
次に、工作機械１４を作動させることで、駆動手段１３のモータを回転させ、工具１１を回転させた後、予め入力された工作機械１４の数値制御情報により、工具１１を被加工物に対して動作させる。このとき、被加工物の加工中における被加工物と工具１１との間に生じるトルクは、加工手段１２及び駆動手段１３の各ロータリエンコーダ２２、３０から出力された信号から、位相差検出回路３２を介してコンピュータにリアルタイムに送られる。
【００２５】
ここで、工具１１に、例えば、摩耗、欠損、又は破損等が生じる可能性がでてきた場合、被加工物と工具１１との間に、第１の螺旋状磁性体１９と第２の螺旋状磁性体２７とが引き付け合う力よりも大きな抵抗力が生じ、第１の螺旋状磁性体１９と第２の螺旋状磁性体２７との係合状態が一時的に途切れ、各ロータリエンコーダ２２、３０の回転角度にずれが生じる。この回転角度の出力は、位相差検出回路３２を介して位相差信号として出力され、この信号を積分器で積分することで、位相差に応じた信号を取り出す。
この方法により、従来不可能であったインフィールド（工作機械１４上）での加工中の工具１１の折損や摩耗等の検出を容易に行うことができる。
【００２６】
また、被加工物の加工中においては、過剰なスラスト力（押圧力）が工具１１にかかった場合、その力に応じて工具１１がその軸心方向に微小に移動する。この移動量を変位センサ２４で取り込むことにより、磁力に応じたスラスト力の測定が可能になる。
このため、工具１１が座屈折損する領域の前に、その異常を検出することが可能になり、機械的にも動力伝達部２５と動力被伝達部１７との間のギャップを適正に調整できるので、ハードリミッタとして動作させることができる。
以上のことから、従来使用されている工作機械１４を有効に活用でき、生産効率を高めることが可能になる。
【００２７】
以上、本発明を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の回転加工装置及びその加工力測定方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、第１、第２の螺旋状磁性体を、それぞれ永久磁石で構成した場合について説明したが、第１の螺旋状磁性体又は第２の螺旋状磁性体を永久磁石で構成することも可能である。この場合、他方は、例えば、鉄合金（例えば、ニッケル、コバルト等を含む）、鉄酸化物等の磁性物、又はコイル等で構成する。
【００２８】
そして、前記実施の形態においては、動力伝達部及び動力被伝達部の各回転体の外周部に、永久磁石からなる第１、第２の螺旋状磁性体を設けた場合について説明した。しかし、各回転体の外周部に、予め第１、第２の螺旋状の突出部を設け、この突出部を着磁して、第１、第２の螺旋状磁性体を形成することも可能である。
更に、前記実施の形態においては、断面凹状となった永久磁石を、回転体の周辺部に螺旋状に、Ｎ極及びＳ極合わせて偶数条設けた場合について説明した。しかし、例えば通常の磁石のように、平面視して矩形状となった複数の永久磁石の長手方向両端を連接し、回転体の周辺部に螺旋状に配置して、１条の螺旋状磁性体を形成することも可能である。この場合、回転体の周辺部には、複数（偶数及び奇数）条の永久磁石を配置できる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の回転加工装置、及び請求項５、６記載の回転加工装置の加工力測定方法においては、被加工物と工具との間に、第１の螺旋状磁性体と第２の螺旋状磁性体とが引き付け合う力よりも大きな抵抗力が生じた場合、第１、第２の角度検出部の回転角度にずれが生じるので、被加工物の加工中において、工具の摩耗、欠損、又は破損等をリアルタイムに検出できる。これにより、例えば、工具の摩耗の状況に応じて工具を交換でき、また、工具が欠損したり、破損する前に工具を交換できるので、高精度の加工が容易になる。また、工具の有効利用が可能になるためコストダウンを図ることができ、経済的である。そして、被加工物の加工中に、工具の摩耗、欠損、又は破損等をリアルタイムに検出ができるため、従来のように、検出を行う度に工具の回転を停止させ検出する必要がなくなり、被加工物の加工効率を高め、作業性も良好になる。
【００３０】
特に、請求項２記載の回転加工装置においては、第２の螺旋状磁性体を備えた動力伝達部を介して、第１の螺旋状磁性体を備えた動力被伝達部に、長期に渡って回転動力を確実に伝達できるので、安定して被加工物の加工を行うことができる。
請求項３記載の回転加工装置においては、Ｎ極とＳ極が交互に配置され、永久磁石の磁極を均等に配置でき、動力の伝達をスムーズに行うことができるので、更に安定して被加工物の加工を行うことができる。
請求項４記載の回転加工装置、及び請求項６記載の回転加工装置の加工力測定方法においては、加工手段をその軸心方向に移動可能に設け、この移動位置を位置検出部で検出し、その移動量に基づき被加工物に対する工具の押圧力を検出するので、例えば工具が座屈折損する領域の前に、工具に生じる異常をリアルタイムに検出できる。これにより、過剰な押圧力によって、工具に折れや、曲がり等が発生する前に工具を交換できるので、高精度の加工が更に容易になる。また、工具の有効利用が可能になるためコストダウンを図ることができ、更に経済的になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転加工装置の説明図である。
【図２】同回転加工装置の動力伝達部及び動力被伝達部の側面図である。
【図３】同回転加工装置の動力伝達部及び動力被伝達部の平面図である。
【符号の説明】
１０：回転加工装置、１１：工具、１２：加工手段、１３：駆動手段、１４：工作機械、１５：フレーム、１６：着脱部、１７：動力被伝達部、１８：回転体、１９：第１の螺旋状磁性体、２０、２１：凸部、２２：ロータリエンコーダ（第１の角度検出部）、２３：外部ケース、２４：変位センサ（位置検出部）、２５：動力伝達部、２６：回転体、２７：第２の螺旋状磁性体、２８、２９：凸部、３０：ロータリエンコーダ（第２の角度検出部）、３１：外部ケース、３２：位相差検出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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