(57)【要約】      （修正有）【課題】  長時間の加工を要しないで、一体成型品以上の品質の製品を加工できるドラムコア研削加工機及びドラムコア研削加工方法を提供する。【解決手段】  回転砥石２、ワーク保持器４並びに、該ワーク保持器を駆動させる周回機３、とを有する加工機１であって、該ワーク保持器は該周回機によって、該回転砥石外周の少なくとも一箇所に向けて移動し、その後該外周に沿って該回転砥石回りを公転し、最後に該回転砥石外周から離脱する、という動作を行い、また該ワーク保持器にはワークが着脱自在に固定される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの両端を残してドラムコア形状に研削加工する装置において、回転砥石、ワーク保持器、並びに、該ワーク保持器を駆動させる周回機、より構成した加工機であって、該周回機は、該ワーク保持器を該回転砥石の外周に沿って公転させることを特徴とするドラムコア研削加工機。
【請求項２】
周回機は、回転砥石の端面に対して平行にスライドする部材を、同じく該回転砥石の端面に対して平行であって前記スライド方向とは違う方向にスライドする部材に取り付けたものにて成り、両部材のスライドの組み合わせによりワーク保持器を円軌道で公転させる請求項１記載のドラムコア研削加工機。
【請求項３】
回転砥石の、周回機が配置されている側とは反対側に、ワーク保持器との間でワークを支持する支持盤を配置した請求項１又は２記載のドラムコア研削加工機。
【請求項４】
ワークの両端を残してドラムコア形状に研削加工する方法であって、回転砥石、ワーク保持器、並びに、該ワーク保持器を駆動させる周回機、から成る加工機により、該周回機で該ワーク保持器を該回転砥石外周の少なくとも一箇所に向けて移動させ、その後該外周に沿う円軌道で３６０°公転させた後、該円軌道から離脱させることを特徴とするドラムコア研削加工方法。
【請求項５】
回転砥石の周回機と反対側に配した支持盤により、ワーク保持器との間でワークを支持して加工する請求項４記載のドラムコア研削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状・直方体状等の形状をしたワーク（加工材料）の側面を、その上下端を残したまま研削し、ドラムコア形状に加工するための研削加工機の構造並びに研削加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばコイルを巻回しインダクタンスとする電子部品の一つであるドラムコアの典型的な形状は、コイルを巻回しておくコイル巻き軸と、このコイル巻き軸の両端に形成される鍔部とにより形成されている。材料はほとんどの場合、仮焼フェライト粉末と合成樹脂バインダーの混合物であり、これを成形プレスしドラム加工を施した後焼成して得られる。しかし、コイル巻き軸は概して細いので両端に鍔部を設けるように一体成形し焼成するということは困難である。
【０００３】
そこで一般的には、研削してコイル巻き軸を形成しさえすれば製品形状となるような形状のものをまず材料として成形プレスしておき、これを砥石で研削した後焼成する方法が採られている。図５乃至図７は、その研削工程の概要を示すものである。
【０００４】
図５は、加工機によって研削されるワークＷと、研削後の製品Ｇとを示すものである。本例のワークＷは、辺長さに長短のある直方体形状のものであり、上下に厚さａを残すようにその側面を幅ｂだけ研削して製品Ｇとする。その結果、高さｂの円柱の上下端に厚さａの直方体形状の鍔部が付いたドラムコアとなる。製品の形状は、図示した直方体以外に、円柱形のものや、六角柱或いは八角柱のもの、更にはこのような形状のものに面取りをしたような形状のもの、等々がある（図示せず）。
【０００５】
図６は、従来の研削加工機の概略を示す正面図である。９０度ずつの間欠回転をする円盤Ａの外縁部には４つの保持器Ｂが配置されており、該間欠回転に従い該円盤Ａの回転軸を中心に公転する。この保持器Ｂには、ワークＷを嵌め込んで把持するため、該ワークＷの形状に合った凹部が設けられている。従来の加工機の場合保持器Ｂは後述するように回転するものであるので、この凹部の姿勢が定まっていない。そこで、自動化する場合にはワークＷの姿勢に合致するように該凹部を「位置決め」してやる必要がある。一般的には保持器Ｂを円板状とし別途設けた駆動源によって回転させ、該円板の周囲の一箇所に設けた突起を外部に配置させた光電管にて検知する、という方法が採用されている。そしてワークＷのセットに約２秒の時間を要する。またこの円盤Ａの外周に概ね接する位置には、円板状回転砥石Ｃが配置されており、サーボモータＤを制御することで回転砥石Ｃの外周を円盤Ａの外周に近接又は離反させる。パーツフィーダ（図示せず）から搬送され、位置ｐで円盤Ａに配置された材料ｗは、位置ｑ、ｒを経て製品排出部ｓに至ることになり、研削作業自体はこのうち位置ｑで行われることになる。排出されたワークＷは、その後最終的な焼成がなされ、要すれば他の工程を経て製品Ｇが完成する。しかし、排出以降に関しては本発明の要部ではないので説明を省略する。
【０００６】
位置ｑには、保持器Ｂに接してこれを回転させるモータＥが、円盤Ａの回転とは共動しない（即ち公転しない）状態で配置されている。保持器Ｂに配置されたワークＷは、該保持器ＢがモータＥに接触した時から共動して回転することになる。この状態で回転砥石ＣをワークＷ側に移動させてゆくと、該ワークＷに接触し更にこれを研削してゆく。図７（ａ）乃至（ｃ）はこの研削の様子を概略的且つ経時的に示すものであり、図中のハッチング部分は研削された部分を示している。即ち、直方体形状を呈するワークＷの被加工面であるところの四側面を分画する四本の稜（図では長方形の四つの頂点）のいずれかが回転砥石Ｃに接触した状態［同図（ａ）］から研削が始まり、回転砥石ＣとワークＷとの接触・離反を繰り返すという状態［同図（ｂ）］での研削を経て、やがて離反することのない状態［同図（ｃ）］となる。研削は以降も続行され、図５の製品Ｇの芯径深さまで研削が進んだ状態で作業が完了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、仮焼状態の材料に研削加工を加えて求める形状とし、その後焼成するという方法によって、ドラムコアの製造は容易なものとはなったが、それでも従来法は、いくつかの問題を抱え理想的なものとはなっていなかった。例えば、図７（ａ）の状態から同図（ｃ）の状態までは、ワークＷが円柱形でない限り回転砥石ＣとワークＷとは接触・離反を繰り返すことになる。成形プレスされただけで焼成前の状態である材料は、接触の際の衝撃で破損してしまう可能性がある。そこで、接触・離反を繰り返す図７（ａ）から（ｃ）の状態までは切削速度を遅くするといった工夫でこれに対応しているが、そうすれば当然ながら加工に費やす時間は増える。しかも残念なことに現実は、破損発生が解消できるまで研削速度を落とすということは、生産性維持という要求があって多くの場合不可能である。即ち、加工時間が長く、破損の危険性を払拭できない加工方法であったということになる。
【０００８】
或いはこのような問題を、本来一体であるが二分割で成形し、これを合体させるという方法も提案されている。しかし、接着によって一体化する場合も、焼成時の収縮立の差を利用して一体化する場合も、完全な一体成形品以上の品質の製品を提供することは容易でなく、理想的な手法たり得ていなかった。
【特許文献１】特開２００３−０９２２１５
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のような現状に鑑み、本発明者は長年鋭意研究の結果遂に本発明を成したものであり、その特徴とするところは、ワークの両端を残してドラムコア形状に研削加工する装置において、回転砥石、ワーク保持器、並びに、該ワーク保持器を駆動させる周回機、より構成した加工機であって、該周回機は、該ワーク保持器を該回転砥石の外周に沿って公転させる点にある。
【００１０】
即ち本発明に係る加工機においてワークは、高速回転する砥石にまず近づいてゆき、該砥石の回転中心からの距離が予め設定されたところまで近づいた段階で、該砥石回りを公転する、という形態で研削されることになる。一旦砥石に接触した後は研削加工が完了するまで砥石から離反しないものであるので、加工時間の短縮は容易であるし、破損の可能性も極めて小さいものとなる。
【００１１】
なお「回転砥石」の構造については、本発明において特に限定しない。従来の加工機に採用されている回転砥石と大きく異なるところはなくそのまま用いることも可能である。回転砥石は、研削加工を施す溝の幅に合った幅の円板状外縁を有しており、従って材料の変更その他による加工の変更に応じて適宜交換されるものである。なお、回転砥石の外縁部分は、「周面」と「端面」とにより構成されており、本発明加工機においては周面全てと端面の一部が活用されることになる。
【００１２】
「ワーク保持器」は、後述する「周回機」に取り付けられた部材であり、ワークをその研削加工中把持しておくものである。砥石の回りを周回している段階においては、その一部は砥石の外縁よりも内側にまで存在するが、把持している加工材料のみが研削され自身は砥石と接触することがないように設計・配置される。またワーク保持器は、砥石の回りを周回（公転）している時に、自身は回転（自転）しない。従って既述したように、ワーク姿勢に合致するように保持器の凹部を「位置決め」してやる必要はなくなる。よって、姿勢の検知と制御に係わる設備（突起、モータ、光電管等）と時間（約２秒）が省略できることになる。
【００１３】
「周回機」は、ワーク保持器を回転砥石に近づけ、回転砥石の回りを公転させ、最後に回転砥石から離反させるための部材である。回転砥石に近づける前段階でワーク保持器にワークがセットされ、公転中は砥石が該ワークを研削し、離反後にはワーク保持器からワークが排出される。その後周回機は、ワーク保持器をワークセット位置まで復帰させ、以後上記動作を繰り返すことになる。このような動作は、関節角度を精度良く制御したロボットアームによっても可能であるが、回転砥石の回転面に平行にスライドする部材に、このスライド方向とは違う方向（例えば直角）にスライドする部材を取り付け、双方の部材のスライド量を制御すると、ワーク保持器（及びワーク）は回転砥石の回転面に平行な特定の平面上を動くので制御が二次元的なもので済み効率が良い。しかし、このような機構以外の機構を採用しても本発明に含まれるものであり、周回機の構造に関しては特に限定はしない。
【００１４】
装置稼働中においてワーク保持器は、ほとんどの時間ワークを把持しているわけであるが、高速で回転する砥石に研削されているワークを確実且つ効果的に把持することは容易ではない。そこで、該回転砥石の、該周回機が配置されている側とは反対側の、該回転砥石端面に平行且つ近接した位置に支持盤を配置し、周回機によってワーク保持器を回転砥石を近づけた段階でこの支持盤上にワークの自由端が接触するように構成すれば、研削工程中（即ち砥石回りの公転中）の把持は確実になる。
【００１５】
このようにして研削加工を行うと、従来の加工機によれば１個当たりに要する加工時間が４〜８秒であったものが、２〜３秒に短縮されることになり、また破損数も激減することになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るドラム形状研削加工機は、以下述べる如き効果を有する極めて高度な発明である。
（１）  一体成形による製作が可能である。
（２）  ワークと砥石とが接触・離反を繰り返す従来の加工機と異なり、一旦接触した後は研削終了まで離反しないため、破損しにくい。
（３）  ワークを高速で周回させても破損しにくいので、加工に要する時間の短縮が容易である。
（４）  従来はワーク保持器を回転させて研削していたため芯部分の形状は円柱形に限られていたが、自身は自転せず回転砥石回りを公転する本発明の場合には、周回機による位置制御を変更するだけで、芯部を円柱以外の形状とすることができる。
（５）  角形ワークを加工する場合、従来は必要であった「位置決め」が不要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明に係るドラムコア研削加工機１（以下「本発明加工機１」という）の一例の要部を概略的に示したものである。本発明加工機１は図からも明らかなように、回転砥石２と、これに近接して配置された周回機３とを有している。この回転砥石２は水平な回転軸を以て回転するものであり、よって回転は鉛直面となる。周回機３は、Ｘ軸レール体３１と、このＸ軸レール体３１上を水平方向にスライドするＸ軸スライド体３２、更にこのＸ軸スライド体３２に固定されるＹ軸レール体３３と、このＹ軸レール体３３上を鉛直方向にスライドするＹ軸スライド体３４、このＹ軸スライド体３４上に固定されるワーク保持器４、とにより構成されている。Ｘ軸（水平）方向、Ｙ軸（鉛直）方向のスライド量を総合的に制御することで、ワーク保持器４は、一つの鉛直面上をほぼ自在に移動することができる。なお図では、これらを制御する機構、或いは駆動についての機器等の描出は省略している。
【００１９】
ワーク保持器４は、研削加工ワークＷを把持する部材である。Ｙ軸スライド体３４に固定されているので、ワーク保持器４は、周回機３の挙動に従ってＸ軸（水平）方向、Ｙ軸（鉛直）方向に移動する。しかし本例の場合、ワーク保持器４自身は回動しない状態のまま周回することになる。
【００２０】
図２は、ワーク保持器４の動きを概略的に示したものであり、周回機３の描出は省略している。ワーク保持器４は最初、回転砥石２からやや離れた位置（イ）にあって、ここでワークＷがセットされる。このセット方法に関しては本発明を限定するものではない。その後ワーク保持器４を回転砥石２に接近させてゆく。接近の途中で、ワークＷは回転砥石２と接触し研削され始める。そして、所定の深さまで研削された位置（ロ）からは、ワーク保持器４は回転砥石２の回りを公転（本例では時計回り）する。ワーク保持器４自身は回動（自転）しないが、公転に伴って研削され続け、１回転して再び位置（ロ）に達した段階で研削は終了し、今度は回転砥石２から離反し加工後のワークＷの排出位置（ハ）に移動する。移動しワークＷを排出した後には、また位置（イ）に復帰し、以後この動作を繰り返すことになる。
【００２１】
図３は、材料ｗの保持方法についての一例を示すものである。回転砥石２の背面側（周回機３は配置されている側とは逆側）には、回転砥石２よりわずかに広い支え円盤５が配置されている。図２で示した位置（イ）で、ワークＷをセットする際には、ワーク保持器４に設けられた吸引装置（図示せず）の吸着部６がワークＷを吸着しており、その吸着力でワークＷを保持しているが、公転開始位置（ロ）に接近してくる段階でワークＷの自由端が支え円盤５に乗り、公転中は、ワーク保持器４と支え円盤５とに挟持される形でワークＷを保持する支持盤として機能するというものである。この支え円盤５の存在により、より精度の高い研削作業が容易になる。しかし、支え円盤５の存在自体が本発明を限定するものではない。
【００２２】
図４は、研削の形態に関する他の例を示すものであり、ワークＷが公転する軌道（基本的には「円」）の一部を「直線」とすることで、芯部分の形状を断面「Ｄ」字形としたものである。本発明方法によれば、このような「Ｄ」字形状、或いは図示は省略するがこれ以外の種々の形状のものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るドラムコア研削加工機の構造の要部を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係るドラムコア研削加工機におけるワーク保持器の動きの一例を概略的に示す正面図である。
【図３】本発明に係るドラムコア研削加工機における、ワークの保持方法の一例を概略的に示す平面図である。
【図４】本発明に係るドラムコア研削加工機における研削の形態に関する他の例を示す一部を断面した平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、加工機によって研削される加工材料であるワークの一例と、その研削後の製品の形状を示す斜視図である。
【図６】従来の研削加工機の一例の概略を示す正面図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は、従来の研削加工機におけるワーク研削の様子を経時的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    本発明に係るドラムコア研削加工機
２    回転砥石
３    周回機
３１  Ｘ軸レール体
３２  Ｘ軸スライド体
３３  Ｙ軸レール体
３４  Ｙ軸スライド体
４    ワーク保持器
５    支え円盤
６    吸着部
Ｗ    ワーク
Ｇ    製品（ドラムコア）
Ａ    円盤（従来例）
Ｂ    保持器（従来例）
Ｃ    回転砥石（従来例）
Ｄ    サーボモータ（従来例）
Ｅ    モータ（従来例）
【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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