JP2017064799A - 総型ブレード及び成型方法 - Google Patents

Abstract

【課題】総型ブレードの交換頻度を少なくすることができるようにすること。
【解決手段】回転可能なスピンドル（１１）の先端に総型ブレード（１０）が装着されている。総型ブレードは、スピンドルの回転軸となるボス部（１５）に対して並列に配置された第１総型刃（２３）及び第２総型刃（２４）を有する。スピンドル（１１）と板状物（Ｗ）を保持する保持手段（３１）とを相対的に加工送りし、第１総型刃により板状物の側面を切削し、第１総型刃の形状を板状物の側面（Ｗ１）に転写する成型ステップを行う。この成型ステップでは、第１総型刃が消耗したら、第２総型刃にて引き続き板状物の側面の成型を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、矩形等に形成された板状物の側面を成型する際に用いられる総型ブレード及び成型方法に関する。

各種電子機器のカードスロットに挿入して使用されるＳＤカード（登録商標）、ｍｉｎｉＳＤ（登録商標）等のメモリーカードにあっては、規格化された形状となっている。例えば、メモリーカードの側部に対し、表裏及び前後方向を特定するための凹凸が形成されたり、コーナー部が面取り形状に形成されたりする。このような形状をメモリーカードの側部に成型する装置として、特許文献１には、メモリーカードを固定治具に装着し、切削ブレードによってメモリーカードの側部を成型する成型装置が開示されている。

特許文献１における切削ブレードは、ホイールの外周に電着等によって切削砥石を固着して形成され、スピンドルの先端側に装着されている。切削砥石は、切削対象として板状物となるメモリーカードの側部の所望形状に対応する側面形状を有している。メモリーカードの側部を成型するには、スピンドルの回転によって切削ブレードを回転させながら、メモリーカードの側部に切削砥石を当接させて側部を切削する。

特許第４８６１７５１号公報

しかしながら、特許文献１の切削ブレードでは、メモリーカードの成型を複数枚続けると、切削砥石の先端形状が崩れてしまい、所望の形状に成型が行えなくなる。そのため、切削砥石の消耗が進むと切削ブレードを交換する必要があるが、この交換が頻繁になると生産性が悪くなってしまう、という問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、交換頻度を少なくすることができる総型ブレード及び成型方法を提供することを目的とする。

本発明の総型ブレードは、回転可能なスピンドルの先端に装着されて板状物の側面に回転しながら当接して、板状物の側面を所定形状に成型する総型ブレードであって、スピンドルの回転軸に挿嵌するための孔を備えた基台と、基台の外周に同一形状で回転軸に対して並列に形成された複数の総型刃と、から構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、同一形状の総型刃が並列に複数形成されるので、一の総型刃が消耗したら他の総型刃で成型作業を引き続き行うことができ、総型ブレード自体の交換頻度を低減することができる。これにより、位置合わせの調整作業の回数も少なくすることができる等、生産性を向上させることができる。

また、本発明の成型方法は、回転可能なスピンドルと、スピンドルの先端に装着されてスピンドルの回転軸に対して並列に配置された複数の総型刃を有する総型ブレードと、板状物を保持する保持手段と、スピンドルと保持手段とをスピンドルの軸心に対して垂直な方向に相対的に加工送りする加工送り手段とを備える加工装置を使用して、板状物を成型する成型方法であって、板状物を保持手段に保持する板状物保持ステップと、スピンドルと板状物を保持する保持手段とを相対的に加工送りし、複数の総型刃のうちの一の総型刃により板状物の側面を切削し、総型刃の形状を板状物の側面に転写する成型ステップと、から構成され、成型ステップにおいては、総型ブレードの一の総型刃が消耗したら、他の総型刃にて引き続き板状物の側面の成型を行うことを特徴とする。この方法では、同一の総型ブレードの複数の総型刃を順次使用して板状物の側面を切削することができる。これにより、総型刃が経時的に消耗する場合でも、１体の総型ブレード当たりの成型可能な板状物の枚数を増やすことができ、総型ブレードの交換頻度を低減することができる。

本発明によれば、同一形状の総型刃が並列に複数形成されるので、総型ブレードの交換頻度を少なくすることができる。

実施の形態に係る総型ブレード及びスピンドルを模式的に表した説明用断面図であり、成型ステップの一例を示す説明図である。 加工装置の一例を示す斜視図であり、位置合わせステップの一例を示す説明図である。 板状物保持ステップの一例を示す説明図である。 成型ステップの一例を示す説明図である。 成型ステップの一例を示す説明図である。 成型ステップの一例を示す説明図である。 変形例に係る総型ブレードの図１と同様の断面図である。 他の変形例に係る総型ブレードの図１と同様の説明図である。

以下、添付図面を参照して、実施の形態に係る総型ブレードと、これを用いた成型方法について説明する。図１は、実施の形態に係る総型ブレード及びスピンドルを模式的に表した説明用断面図である。

図１に示すように、総型ブレード１０は、メモリーカードや矩形状の樹脂片等の板状物Ｗの側面Ｗ１を所定形状に成型するために用いられ、回転可能なスピンドル１１の先端に装着されている。ここでは、先ず、スピンドル１１について説明する。スピンドル１１は、スピンドルシャフト１２の先端にブレードマウント１３が取り付けられて構成され、ブレードマウント１３を介して総型ブレード１０がスピンドル１１に装着される。スピンドル１１は、例えばエアスピンドルであり、スピンドルハウジング１４に対してスピンドルシャフト１２を浮動状態で回転可能に支持している。

ブレードマウント１３は、円柱状又は円筒状のボス部１５と、ボス部１５と一体に形成された固定フランジ１６とを有している。ボス部１５は、スピンドル１１の軸心位置Ｃに沿って延び、スピンドル１１の回転軸として機能する。固定フランジ１６はボス部１５の基端側から径方向外側に突出している。

ボス部１５には総型ブレード１０が挿嵌され、次いで、リング状の着脱フランジ１７を挿通してから固定ナット１８が装着される。ボス部１５の先端部分の外周面には雄ねじ部１５ａが形成され、この雄ねじ部１５ａに固定ナット１８が螺合して装着される。従って、雄ねじ部１５ａに固定ナット１８を締め付けることで着脱フランジ１７を介して総型ブレード１０が図１中右側に押し付けられ、着脱フランジ１７と固定フランジ１６とで総型ブレード１０が挟み込まれるようになる。

続いて、総型ブレード１０について説明する。総型ブレード１０は、アルミニウムにより形成される基台２０と、基台２０の外周に形成された複数（本実施の形態では２体）の総型刃とを備えている。ここで、スピンドル１１の先端側に位置する総型刃を第１総型刃２３とし、スピンドル１１の基端側に位置する総型刃を第２総型刃２４とする。

基台２０は、ボス部１５に挿嵌するための孔２０ａを備えたホイール状に形成されている。スピンドル１１に総型ブレード１０を装着した状態で、基台２０は、孔２０ａにボス部１５を通しつつ着脱フランジ１７と固定フランジ１６とによって挟み込み力を受ける。
基台２０は、第１総型刃２３及び第２総型刃２４の形成領域がフランジ状に径方向外側に突出する形状を備えている。

第１総型刃２３及び第２総型刃２４は、スピンドル１１の回転軸となるボス部１５に対して並列に形成され、第１総型刃２３の内面２３ａと第２総型刃２４の内面２４ａとの間には溝状の隙間Ｓが設けられている。第１総型刃２３及び第２総型刃２４は、アルミ製の基台２０の外周に電着等によってダイヤモンド砥粒等の微細砥粒を固着して形成され、環状を呈している。

第１総型刃２３及び第２総型刃２４は、スピンドル１１の軸心位置Ｃと平行に形成される先端面２３ｂ、２４ｂを備えている。また、第１総型刃２３の内面２３ａ及び外面２３ｃは、軸心位置Ｃに対して直交する面とされ、相互に平行となるように形成される。従って、第１総型刃２３の先端面２３ｂに対する内面２３ａ及び外面２３ｃの角度はそれぞれ直角になる。第２総型刃２４においても、内面２４ａ及び外面２４ｃが平行且つ軸心位置Ｃに対して直交する面とされ、先端面２４ｂに対する角度が直角に形成されている。このように、第１総型刃２３及び第２総型刃２４は、上記角度がそれぞれ直角となり、且つ、同一の径寸法及び同一厚さとなって同一形状に形成されている。

なお、第１総型刃２３の内面２３ａと第２総型刃２４の内面２４ａとの距離、つまり隙間Ｓの幅は、何れか一方の内面２３ａ、２４ａを用いて板状物Ｗを成型する際、何れか他方の内面２３ａ、２４ａが板状物Ｗに接触しない距離に設定される。また、板状物Ｗの成型の際、板状物Ｗの側面Ｗ１が隙間Ｓの底部に接触しないように、先端面２３ｂ、２４ｂから隙間Ｓの底部までの距離が設定されている。

続いて、本実施の形態に係る成型方法を説明するため、かかる成型方法に用いられる加工装置について説明する。図２は、加工装置の一例を示す斜視図である。図２に示すように、加工装置３０は、上述した総型ブレード１０及びスピンドル１１に加え、板状物Ｗを保持する保持手段３１と、スピンドル１１をＺ軸方向に移動する加工送り手段３２とを備えて構成されている。

保持手段３１は、固定治具３３と、固定治具３３を載せて保持するテーブル３４とを備えている。

固定治具３３は、上面視で長方形をなす概略板状に形成され、板状物Ｗが挿入される複数の挿入孔３３ａを備えている。これら挿入孔３３ａは、Ｘ方向に並んでＹ方向に２列に整列して形成されている。固定治具３３では、挿入孔３３ａ内で板状物Ｗが貫通し、板状物Ｗの側面Ｗ１を上下方向に向けつつ露出した状態で保持する（図３参照）。固定治具３３では、挿入孔３３ａ内に板状物Ｗを挿入した後、側面に設けられたねじ部材３３ｂのねじ込み操作によって挿入孔３３ａ内での板状物Ｗの変位を規制する構造となっている。なお、挿入孔３３ａに替え、板状物Ｗが貫通しない有底の溝を形成してもよく、この場合、板状物Ｗの下端側が溝内に収容されて板状物Ｗの上方の側面Ｗ１が露出した状態となる。

テーブル３４は、Ｘ方向に往復移動可能であり、板状物Ｗを成型するときに＋Ｘ方向を切削送り方向として移動する。また、テーブル３４は、不図示の回転機構等を介して回転可能に設けられている。テーブル３４の上面は、不図示の吸引源と連通しており、その上面に載せられた固定治具３３を吸引することで固定治具３３が着脱自在に保持される。

総型ブレード１０及びスピンドル１１は、テーブル３４の移動経路の上方に配設されている。スピンドル１１のスピンドルハウジング１４は、成型装置３０の筐体３６を貫通するように設けられ、スピンドルシャフト１２がＹ方向に延びるように配置されている。

スピンドル１１の−Ｘ方向側であってテーブル３４の移動経路の上方には、アライメント手段３７が配設されている。アライメント手段３７は、撮像部３７ａを備え、固定治具３３を撮像してその特定の領域を検出することで、テーブル３４に保持された固定治具３３の角度調整や、スピンドル１１のＹ方向の位置決めを行い、固定治具３３に固定された板状物Ｗと位置合わせされる。

加工送り手段３２は、筐体３６の内側でスピンドル１１を支持している。加工送り手段３２は、スピンドル１１と保持手段３１とをスピンドル１１の軸心に対して垂直な方向に相対的に加工送りする、つまり上下方向（Ｚ方向）にスピンドル１１を移動可能に設けられる。加工送り手段３２は、特に限定されるものでなく、図示省略したモータや送りねじ軸、スライダ等によってスピンドル１１を駆動する構成を例示することができる。

続いて、上記加工装置３０を用いた板状物Ｗの側面Ｗ１を成型する成型方法について図１及び図２に加え、図３乃至図６を参照して説明する。図１、図４乃至図６は、成型ステップの一例を示す説明図であり、図２は、位置合わせステップの一例を示す説明図であり、図３は、板状物保持ステップの一例を示す説明図である。本実施の形態の成型方法では、板状物保持ステップ、位置合わせステップ、成型ステップの順に実施する。なお、図１乃至図６に示す各ステップは、あくまでも一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。

まず、図３に示すように、保持手段３１に板状物Ｗを保持する板状物保持ステップを実施する。このステップでは、固定治具３３を水平面となる所定の載置面（不図示）上に載置してから、側面Ｗ１を上下方向に向けて板状物Ｗを挿入孔３３ａ内に挿入する。このとき、一方の側面Ｗ１が固定治具３３の上面側から露出し、他方の側面Ｗ１が固定治具３３の下面側から露出して載置面上に載置される。この載置によって板状物Ｗの上下方向の位置が位置決めされた状態となり、この状態で、ねじ部材３３ｂをねじ込むことで挿入孔３３ａ内に板状物Ｗが固定される。固定治具３３に板状物Ｗが固定された状態で、不図示の搬送手段によって、固定治具３３が搬送され、テーブル３４の上面に載せて保持されることで板状物保持ステップが完了する。

板状物保持ステップを実施した後、図２に示すように、板状物Ｗと総型ブレード１０との相対位置を設定する位置合わせステップを実施する。このステップでは、テーブル３４をＸ方向に移動してアライメント手段３７の直下に配置し、テーブル３４の角度の微調整によって板状物Ｗの側面Ｓ１をＸ方向と平行に位置付ける。また、挿入孔３３ａに固定された板状物Ｗと総型ブレード１０とのＹ方向の位置合わせを行い、板状物Ｗの側面Ｗ１における−Ｙ方向側の角部に対し、第１総型刃２３の先端面２３ｂと外面２３ｃ（図１参照）との角部が当接するようにスピンドル１１を位置決めする。

位置合わせステップを実施した後、板状物Ｗの側面Ｗ１を所定形状に成型する成型ステップを実施する。このステップでは、総型ブレード１０を高速回転しながらスピンドル１１と板状物Ｗを保持する保持手段３１とを相対的に加工送りする、つまり、スピンドル１１を下降する。そして、総型ブレード１０が板状物Ｗの側面Ｗ１に当接する所定位置でスピンドル１１のＹ方向において位置決めする。その後、テーブル３４を図２に示した＋Ｘ方向に移動すると、図１に示すように、回転する第１総型刃２３の先端面２３ｂと外面２３ｃとの角部が、Ｘ方向に並ぶ複数の板状物Ｗの側面Ｗ１に当接されて側面Ｗ１が切削される。これにより、板状物Ｗの側面Ｗ１には、第１総型刃２３の先端側の角部の形状が転写されて成型される。

成型ステップを上述した要領で繰り返し行うと、図４に示すように、第１総型刃２３の先端面２３ｂと外面２３ｃとの角部が消耗（摩耗）して丸まってくるため、所望の形状に成型できなくなる。そこで、第１総型刃２３が図４のように消耗したら、第２総型刃２４にて引き続き板状物Ｗの側面Ｗ１の成型を行う。この成型では、先ず、板状物Ｗの側面Ｗ１における−Ｙ方向側の角部に対し、第２総型刃２４の先端面２４ｂと内面２４ａとの角部が当接するように位置合わせする。そして、上述と同様にして、その角部に板状物Ｗの側面Ｗ１が当接し、側面Ｗ１を切削することによって板状物Ｗを成型する。この成型は、第１総型刃２３の先端面２３ｂと外面２３ｃとの角部が直角となり、第２総型刃２４の先端面２４ｂと内面２４ａとの角部も直角となって同一となるので、何れの総型刃２３、２４で切削を行っても、同一形状に成型を行うことができる。

上述した２つの角部が図５のように消耗したら、引き続き再度第１総型刃２３にて板状物Ｗの側面Ｗ１の成型を行う。但し、板状物Ｗの側面Ｗ１を切削する前に、Ｚ方向周りにテーブル３４（図２参照）を１８０°回転して板状物Ｗの側面Ｗ１のＹ方向両側の角部の位置を反対にする。そして、板状物Ｗの側面Ｗ１における＋Ｙ方向側の角部に対し、第１総型刃２３の先端面２３ｂと内面２３ａとの角部が当接するように位置合わせする。位置合わせ後は、上述と同様に板状物Ｗ１の成型が行われる。

その後、図６に示すように総型刃２３、２４の３つの角部が消耗したら、引き続き再度第２総型刃２４にて板状物Ｗの側面Ｗ１の成型を行う。この成型では、板状物Ｗの側面Ｗ１における＋Ｙ方向側の角部に対し、第２総型刃２４の先端面２４ｂと外面２４ｃとの角部が当接するように位置合わせしてから、上述と同様に成型を行う。

以上のように、本実施の形態によれば、図４に示すように、第１総型刃２３の一方の角部が消耗しても、スピンドル１１及び板状物ＷのＹ方向の相対位置を調整するだけで、引き続き第２総型刃２４によって成型作業を簡単且つ迅速に行うことができる。これにより、総型ブレード１０の長寿命化を図ることができ、その交換頻度を少なくすることができる。この結果、総型ブレード１０を装着する度に行われるドレッシングやアライメント等の煩雑な作業の負担軽減を図ることができ、板状物Ｗの生産性を高めることができる。更に、本実施の形態では、図５及び図６に示すように、総型刃２３、２４の内外両方の角部で成型を行えるので、総型ブレード１０をより一層長期間に亘って使用することができる。なお、本実施の形態の成型方法では、複数の総型刃２３、２４において同時に切削が行われることはなく、異なるタイミングで切削を行うようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、総型ブレード１０は、図７及び図８に示す構成に変更してもよい。図７は、変形例に係る総型ブレードの図１と同様の断面図であり、図８は、他の変形例に係る総型ブレードの図１と同様の説明図である。上記実施の形態では、単一の基台２０に複数の総型刃２３、２４を形成した場合を説明したが、図７の変形例に示すように、基台２０を複数とし、それぞれの基台２０に微細砥粒を電着して第１総型刃２３及び第２総型刃２４を形成してもよい。

また、図８の変形例に示すように、基台２０を用いずに、ダイヤモンド砥粒をボンド材で結合してリング状にすることで第１総型刃２３及び第２総型刃２４を形成してもよい。図７及び図８の各変形例では、２つの総型刃２３、２４の間にリング状のマウントＭが介在され、２つの総型刃２３、２４が離間して並列に配置される。

また、上記実施の形態では、総型ブレード１０における総型刃の形成数を第１総型刃２３及び第２総型刃２４の２体としたが、３体以上形成してもよい。

また、成型ステップにおいて、板状物Ｗを切削すべく第１総型刃２３及び第２総型刃２４の複数の角部を利用したが、その利用順序は、上述した順序に限られず適宜変更してもよい。例えば、第２総型刃２４で成型を行ってから第１総型刃２３で成型を行ってもよい。更に、第１総型刃２３及び第２総型刃２４の全ての角部を用いず、例えば、図４及び図５に示す成型だけを行うようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、板状部Ｗの一方（上方）の側面Ｗ１だけを成型する場合を説明したが、一方の側面Ｗ１の成型後に固定治具３３を表裏反転し、他方の側面Ｗ１を上向きとして上述と同様にして成型を行ってもよい。

以上説明したように、本発明は、複数の板状物の側面に同一となる形状を成型する装置や方法に有用である。

１０ 総型ブレード
１１ スピンドル
１５ ボス部（回転軸）
２０ 基台
２３ 第１総型刃（総型刃）
２４ 第２総型刃（総型刃）
３０ 加工装置
３１ 保持手段
３２ 加工送り手段
Ｗ 板状物
Ｗ１ 側面

Claims (2)

1. 回転可能なスピンドルの先端に装着されて板状物の側面に回転しながら当接して、該板状物の側面を所定形状に成型する総型ブレードであって、
   該スピンドルの回転軸に挿嵌するための孔を備えた基台と、該基台の外周に同一形状で該回転軸に対して並列に形成された複数の総型刃と、から構成されている総型ブレード。
2. 回転可能なスピンドルと、該スピンドルの先端に装着されて該スピンドルの回転軸に対して並列に配置された複数の総型刃を有する総型ブレードと、該板状物を保持する保持手段と、該スピンドルと該保持手段とを該スピンドルの軸心に対して垂直な方向に相対的に加工送りする加工送り手段とを備える加工装置を使用して、該板状物を成型する成型方法であって、
   該板状物を該保持手段に保持する板状物保持ステップと、
   該スピンドルと該板状物を保持する該保持手段とを相対的に加工送りし、該複数の総型刃のうちの一の総型刃により該板状物の側面を切削し、該総型刃の形状を該板状物の側面に転写する成型ステップと、から構成され、
   該成型ステップにおいては、該総型ブレードの該一の総型刃が消耗したら、他の総型刃にて引き続き該板状物の側面の成型を行うことを特徴とする成型方法。

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