JP6772959B2 - 焼結磁石の切断加工機及び切断加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結磁石に代表される希土類焼結磁石などの焼結磁石の切断加工機及び切断加工方法に関する。

焼結磁石の製品を製造する場合、製品とほぼ同様な形状の焼結体から加工して１個取りとする場合と、大きなブロックから切り出す場合（多数個取り）がある。このうち、小さい製品や磁化方向の厚みが薄い製品を製造する場合、精度の高い寸法や形状の焼結体を得ることが難しいため、焼結磁石の製品においては、多数個取りが一般的である。

希土類焼結磁石の切断刃としては、薄板円板を台板としてその外周部分にダイヤモンド砥粒などを固着した砥石外周切断刃が、生産性の点から主に用いられている。これは、外周切断刃の場合、例えば、外周切断刃を複数、スペーサーを介して回転軸（シャフト）に取り付け、組み上げたマルチ切断刃を用いれば、一度に多数個取りができるいわゆるマルチ切断が可能であるからである。

焼結磁石を切断する際には、焼結磁石を、熱可塑性樹脂を用いて治具に接着固定する、治具自体の弾性やばね等の弾性体の復元力などを利用して接着せずに治具に直接固定する、などの方法により、治具に固定してから切断する方法が採られている。

特開２０１０−１１０８５０号公報 特開２０１０−１１０８５１号公報 特開２０１０−１１０９６６号公報 特開２０１１−１５６６５５号公報 特開２０１１−１５６８６３号公報 特開２０１２−０００７０８号公報

焼結磁石を治具に固定して切断する方法では、治具に固定された焼結磁石を切断加工機に設置して切断し、焼結磁石の切断後、焼結磁石を切断加工機から治具ごと取り出し、焼結磁石を固定した治具を新たに切断加工機に設置して切断することを繰り返す。切断加工機から取り出された治具にあっては、切断された焼結磁石を治具から取り外して、切断する焼結磁石を新たに固定することが必要である。しかし、焼結磁石を治具に固定する作業、特に、接着により固定する場合においては、切断中に焼結磁石が治具から外れて、焼結磁石、外周切断刃、加工機が損傷することを避けるため、人手で接着し、固定が確実であるかを確認する必要がある。このような手順を必要とするため自動化が難しく、省人化、省エネルギー化された焼結磁石の固定及び切断の方法が求められていた。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、治具への焼結磁石の固定と取り外し、及び切断加工機への治具の設置と取り出しを必要としない、生産性の高い切断加工機及び切断加工方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するため、以下の焼結磁石の切断加工機を提供する。本発明の切断加工機は、以下の構成要素を備える。
（１）水平方向に回転軸を有し、回転軸に直交する断面が、略正多角形状（但し、多角形は３〜１８０角形）である筒状又は柱状のワーク搬送部。このワーク搬送部の外周面部には、ワーク搬送部の回転方向に沿って配列し、ワーク搬送部の断面正多角形状の周面を構成する個々の面毎に形成されたワーク固定部を有する。
（２）ワーク搬送部の外周面の一部に沿って近接して配設され、ワーク搬送部の外周面に、焼結磁石であるワークを押圧してワークを固定しつつ、ワーク搬送部の回転と同期して、ワーク搬送部の回転に対して逆回転して循環回動する環状の複数の弾性ベルト。この複数の弾性ベルトは、ワーク固定部に固定された各々のワークが２以上の弾性ベルトで固定され、かつ隣接する弾性ベルトの間が、各々所定の間隙を有するように配設される。
（３）弾性ベルトに張力を与えるベルト拡張機構。
（４）弾性ベルトの引張状態を支持し、かつ弾性ベルトの循環回動における弾性ベルトの移動方向を転換する２以上のベルト受け。この２以上のベルト受けは、ワーク搬送部の回転軸の高さより上側、好ましくはワーク搬送部の上端からワーク搬送部の回転方向前方側の範囲の外周面に近接して設けられた第１のベルト受けと、ワーク搬送部の回転軸の高さより下側、好ましくはワーク搬送部の下端からワーク搬送部の回転方向後方側の範囲の外周面に近接して設けられた第２のベルト受けとを含む。
（５）水平方向に回転軸を有し、外周縁部がワーク搬送部の外周面近傍に移動可能に配設された外周切断刃。

本発明の切断加工機は、第１のベルト受けに対してワーク搬送部の回転方向後方側の近傍からワーク搬送部の外周面上に導入されたワークが、ワーク搬送部の回転と共に、第１のベルト受けと第２のベルト受けとの間で弾性ベルトによりワーク固定部に固定され、ワークが、ワーク搬送部の回転と共に移動して、ワークが、ワークを固定する２以上の弾性ベルト間の間隙からワーク搬送部の外周面近傍に向かって挿入された外周切断刃によって切断され、分割されたワークが、ワーク搬送部の回転と共に更に移動して、分割されたワークが解放されて、第２のベルト受けに対してワーク搬送部の回転方向前方側の近傍から排出されるように構成される。

また、本発明者らは、上記課題を解決するため、切断加工機を用いた焼結磁石の切断加工方法を提供する。本発明の切断加工方法では、第１のベルト受けに対してワーク搬送部の回転方向後方側の近傍からワーク搬送部の外周面上にワークを導入して、ワーク搬送部の回転と共に、第１のベルト受けと第２のベルト受けとの間で上記弾性ベルトによりワーク固定部に固定し、ワークを、ワーク搬送部の回転と共に移動させて、ワークを、ワークを固定する２以上の弾性ベルト間の間隙からワーク搬送部の外周面近傍に向かって外周切断刃を挿入して切断し、分割されたワークを、ワーク搬送部の回転と共に更に移動させて、分割されたワークを解放して、第２のベルト受けに対してワーク搬送部の回転方向前方側の近傍から排出する。

本発明の切断加工機及び切断加工方法では、焼結磁石であるワークを固定した後、外周切断刃で切断し、切断後の分割されたワークの固定を解除して、排出するという一連の工程を、自動で行うことができるようになっている。従って、本発明の切断加工機及び切断加工方法では、ワーク搬送部の外周面上に連続して導入されたワークが、ワーク搬送部（ワーク固定部）と弾性ベルトとの間に挟持されて固定され、固定されたワークが、その進行方向前方に設けられた外周切断刃によって切断され、分割されたワークが、その固定が解かれて排出されるという工程が、ワーク搬送部の回転と共に、一連の流れで進行するようになっており、従来行われていた、治具への焼結磁石の固定と取り外し、及び切断加工機への治具の設置と取り出しの必要がなく、切断加工機の待機時間を減らして、焼結磁石の確実な固定、精度よい切断を連続的に、生産性よく実施することができる。

本発明の切断加工機には、外周切断刃によるワークの切断部に冷却液を供給するためのノズルを設けることができ、ノズルを設けることにより、切断部の確実な冷却が可能となる。

ワーク搬送部には、その断面正多角形状の周面を構成する個々の面毎に、ワーク搬送部の回転軸方向に配列した複数のワーク固定部を有するようにすることができ、このようにすれば、ワーク搬送部の回転軸方向に対して、一度に複数のワークの配列が可能となる。更に、外周切断刃を、回転軸にスペーサーを介して複数の外周切断刃が取り付けられたマルチ切断刃とすることにより、１つのワークを一度に２つ又は３つ以上に分割することができ、また、ワーク搬送部の回転軸方向に配列した複数のワークを一度に、各々、２つ又は３つ以上に分割することもできる。

ワーク搬送部の外周面部には、ワーク搬送部の回転方向に沿って、外周切断刃の外周縁部が進入可能な溝を形成することができ、これにより、ワークの底面までの確実な切断と、外周切断刃のワーク搬送部との接触を回避することができる。また、ワーク固定部には、そのワーク搬送部の回転軸方向両端側に向けて溝を形成することができ、これにより、ワークとワーク固定部との接触部分及びその近傍において、冷却液（加工液）や、切断により発生した切削屑（スラッジ）を、効率よく排出することができる。

ワーク搬送部には、その断面正多角形状の周面のエッジ部に、ワーク不在時の弾性ベルトを支持し、弾性ベルトのワーク搬送部の回転軸方向のずれを規制するベルト支持部を設けることができる。ベルト支持部は、通常、弾性ベルト毎に形成される。このベルト支持部は、例えば、ワーク搬送部の断面正多角形状の周面のエッジ部からワーク搬送部の回転軸に直交する方向に、ワーク搬送部のエッジ部から立設させることができる。このようにすることで、例えば、切断作業開始時に、最初のワークが固定されたときや、切断作業終了時に、最後のワークが解放されるときなど、一部又は全部のワーク固定位置がワークで占められていないときに、弾性ベルトがワーク搬送部の複数のベルト支持部で接触して支持されることから、弾性ベルトを、ワーク搬送部の回転に同期して確実に循環回動させることができ、また、ワークが導入されるときの弾性ベルトのたるみを抑えて、ワークを確実に固定することができる。更に、ベルト支持部の高さが、ワーク固定時のワークの高さより低くなるように形成すれば、ワークが導入されて、ワークが、ワーク搬送部の回転方向に沿ってワーク搬送部のワーク固定部に順次固定されると、ワークとワークの間のベルト支持部には弾性ベルトが接触しなくなる一方、弾性ベルトが、ワーク搬送部の回転方向に配列したワークを架橋するようにワークに接触するようになるので、弾性ベルトの押圧力をワークのみに集中させて、確実に固定することができる。

本発明の上記２以上のベルト受けには、更に、弾性ベルトのワーク搬送部の外周面と近接する部分以外で、弾性ベルトの引張状態を支持し、かつ循環回動における弾性ベルトの移動方向を転換する第３及び第４のベルト受けを設けることができ、第３及び第４のベルト受けにより、ベルト拡張機構が、弾性ベルトを、第３及び第４のベルト受けの間で、弾性ベルトを拡張するように、例えば、環状の弾性ベルトを、環の外側に引っ張って又は環の内側に押し入れて張力を与えるようにすれば、弾性ベルトに、より強力に張力を与えることができ、ワークに押圧力を与える弾性ベルトの引張状態を、安定して確立することができる。

本発明の切断加工機には、ワーク搬送部の外周面上へ、人の手によりワークを導入することができるが、ワークが導入される部分に近接して、ワークを搬送する導入側コンベアを設けることができる。更に、ワーク搬送部の外周面上へワークを導入する部分に、ワーク固定部へのワークの導入位置に、ワークを位置合わせ（位置決め）するためのガイドを設けることにより、ワーク固定部へのワークの導入において、ワークの導入姿勢と導入位置を、容易かつ確実に所定の状態に合わせることができる。

一方、本発明の切断加工機には、ワーク固定部から分割されたワークが排出される部分に近接して、分割されたワークを搬送する搬出側コンベアを設けることができ、これにより、切断されたワークの連続排出が可能となる。

本発明によれば、治具への焼結磁石の固定と取り外し、及び切断加工機への治具の設置と取り出しを実施することなく、高い生産性で焼結磁石を、連続的に精度良く切断加工することができる。

本発明の切断加工機の一例（実施例）を示す側面図である。 図１に示されるワーク搬送部の部分側面図である。 図１に示されるワーク搬送部に弾性ベルトが近接した状態の部分側面図である。 図１に示される切断加工機において、第１のベルト受けに弾性ベルトが支持されている状態を示す側面図である。 図１に示される切断加工機のベルト拡張機構と第３及び第４のベルト受けとの側面図である。 図１に示される切断加工機において、第１のベルト受けに弾性ベルトが支持されている状態の他の例を示す側面図である。 図１に示される切断加工機のマルチ切断刃を示す断面図である。 図１に示される切断加工機のワーク搬送部を上方から見た部分平面図であり、ワークが、ワーク搬送部のワーク固定部に導入される様子を示す。 図１に示される切断加工機において、導入されたワークが、ワーク搬送部のワーク固定部上で弾性ベルトにより固定されて移動し、外周切断刃により切断されて、排出される様子を示す側面図である。 図１に示される切断加工機において、ワークが切断される様子を示す図であり、ワーク搬送部、弾性ベルト及び外周切断刃の部分側面図である。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１は、本発明の切断加工機の一例（実施例）を示す側面図であり、この切断加工機は、ワーク搬送部１と、弾性ベルト２と、ベルト拡張機構３と、第１のベルト受け４１と、第２のベルト受け４２と、外周切断刃５とを備える。なお、図１中、１０は、切断加工機の架台及びカバーを示している。

ワーク搬送部１は、水平方向に回転軸１ａを有し、回転軸１ａに直交する断面が、略正多角形状である筒状又は柱状の回転ドラムである。ワーク搬送部１の多角形は、３以上、特に６以上、とりわけ１２以上、１８０以下、特に６０以下の多角形であり、図１中では正２４角形の柱状の回転ドラムを示している。ワーク搬送部１には、その多角形状の角数（図１の場合は２４角）に対応する数の面（図１の場合は２４面）で構成された外周面が存在する。図２は、図１に示されるワーク搬送部１の部分側面図であり、このワーク搬送部１の外周面部には、ワーク搬送部１の断面正多角形状（図１の場合は断面正２４角形状）の周面を構成する個々の面１１毎に、ワーク搬送部１の回転方向に沿って配列して形成されたワーク固定部１１１を有している。ワーク固定部１１１は、面１１毎に１つずつ形成されていても、２つ以上ずつ形成されていてもよい。例えば、ワーク搬送部１の断面正多角形状の周面を構成する個々の面１１毎に、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列した複数（例えば、２〜５０）のワーク固定部１１１を形成してもよく、図２の場合は、ワーク搬送部１の回転軸方向にワーク固定部１１１が２つ配列している。従って、図２に示されるワーク搬送部１は、２４つのワーク固定部１１１が、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列しており、この列が２列存在するので、合計４８のワーク固定部１１１を有している。

ワーク搬送部１には、ワーク搬送部１の外周面部、具体的には、ワーク固定部１１１内に、外周切断刃５の外周縁部が進入可能な溝１２が、ワーク搬送部１の回転方向に沿って形成されており、この溝１２によって、外周切断刃５がワーク搬送部１と接触せずに、ワークの底面（即ち、ワーク搬送部１に対向する面）までワークを確実に切断することができるようになっている。この溝１２は、ワークの切断位置と切断数に応じて形成される。例えば、図２に示されるワーク搬送部１では、１つのワークに対して、ワーク固定部１１１内で１カ所切断して、２つに分割するようになっており、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列した２つのワーク固定部１１１毎に１本、合計２本の溝１２が形成されている。

また、ワーク搬送部１には、図２に示されるように、ワーク搬送部１の外周面部、具体的には、ワーク固定部１１１内に、ワーク搬送部１の回転軸方向両端側に向けて、溝１３を形成してもよい。この回転軸方向両端側に向けて形成された溝１３により、ワークとワーク固定部１１１との接触部分及びその近傍において、冷却液や、切断により発生した切削屑を、効率よく排出することができる。図２に示されるワーク搬送部１の場合、溝１３は、ワーク固定部１１１内に、ワーク固定部１１１毎に３本ずつ、回転軸方向に沿って形成されている。なお、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列したワーク固定部１１１の列の間にも溝１４を形成してもよい。この溝１４は、ワークとワーク搬送部１とが接触した状態で、回転軸方向両端側に向けて形成された溝１３から、冷却水や切削屑を外へ排出するための開口部として機能する。なお、この溝１４には、切断に関与しない外周切断刃の外周縁部が進入するようにしてもよい。図２に示されるワーク搬送部１の場合、溝１４は、ワーク搬送部１の回転方向に配列したワーク固定部１１１の列の間に、ワーク搬送部１の回転方向に沿って、隣接するワーク固定部１１１間の各々に形成されており、この場合、２つのワーク固定部１１１間に１本の溝１４が形成されている。

更に、ワーク搬送部１には、図２に示されるように、ワーク搬送部１の断面正多角形状の周面のエッジ部（角部）、即ち、断面正多角形状の周面を構成する個々の面１１と面１１との接線部（図１の場合は２４箇所存在）に、ワーク不在時の弾性ベルト２を支持し、弾性ベルト２のワーク搬送部１の回転軸方向のずれを規制するベルト支持部１５が設けられている。このベルト支持部１５は、例えば、図２に示されるように、ワーク搬送部１の断面正多角形状の周面のエッジ部からワーク搬送部１の回転軸に直交する方向に、ワーク搬送部１のエッジ部から立設させることができる。この場合、各々のベルト支持部１５では、ワーク搬送部１の回転軸から離間する側の端部のワーク搬送部１の回転軸方向両端部が、角状に突出しており、この２つの角１５１、１５１で、弾性ベルト２のワーク搬送部１の回転軸方向に対するずれを規制するようになっている。なお、このベルト支持部１５は、ワークがワーク固定部１１１内に存在しているが、弾性ベルト２で固定される前の状態においては、ワーク搬送部１の回転方向前方又は後方へのワークの移動（落下）を規制する役割も担っている。

ベルト支持部１５は、通常、弾性ベルト２毎に形成される。図２に示されるワーク搬送部１の場合、１つのワークを２本の弾性ベルト２で固定するように構成されており、ワーク固定部１１１毎に２つのベルト支持部１５が、ワーク固定部１１１のワーク搬送部１の回転方向前方側（又は後方側）に２つずつ形成され、ワーク搬送部１の回転方向に沿って配列して形成された２４つのワーク固定部１１１に対して４８個のベルト支持部１５が形成され、更に、ワーク固定部１１１は、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列しており、この列が２列存在するので、ワーク搬送部１全体で、９６のベルト支持部１５が形成されている。また、ベルト支持部１５の高さは、ワーク固定時のワークの高さより低くなるように形成されている。

弾性ベルト２は、環状のベルトであり、図１に示されるように、ワーク搬送部１の外周面の一部に沿って近接して配設され、ワーク搬送部１の外周面に、焼結磁石であるワークを押圧してワークを固定しつつ、ワーク搬送部１の回転と同期して、ワーク搬送部１の回転に対して逆回転して循環回動する。図１に示される切断加工機の場合、弾性ベルト２は、ワーク搬送部１の回転においてワーク搬送部１の外周面が上から下に移動する側（図中左側）の外周面に沿って配設されており、後述する第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２との間で、ワーク搬送部１の外周面に近接するように設けられている。そして、図１に示される切断加工機の場合、ワーク搬送部１の回転（図１の場合は、反時計回り）に対して、逆回転（図２の場合は、時計回り）に循環回動するようになっている。

図３は、図１に示されるワーク搬送部１に弾性ベルト２が近接した状態の部分側面図であり、弾性ベルト２は、図１及び図３に示されるように、ワーク不在時には、ワーク搬送部１の回転方向に沿って配列したベルト支持部１５を架橋するように設けられている。本発明の切断加工機では、ワーク固定部１１１に固定された各々のワークが２以上の弾性ベルト２で固定されるように構成される。従って、弾性ベルト２は複数（２本以上）設けられる。図３に示されるワーク搬送部１の場合、１つのワークを２本の弾性ベルト２ａ、２ｂで固定するように構成されており、ワーク搬送部１の回転方向に沿って配列して形成されたワーク固定部１１１に対して２本の弾性ベルト２ａ、２ｂがワーク搬送部１に近接して設けられ、更に、ワーク固定部１１１は、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列しており、この列が２列存在するので、ワーク搬送部１全体で、４本の弾性ベルト２が設けられている。なお、図１では、図面の複雑化を避けるため、弾性ベルト２は１本のみ図示されている。

１つのワークの固定のために設けられる複数の弾性ベルト２は、外周切断刃５の外周縁部を挿入したとき、後述する外周切断刃５の外周縁部（砥石刃部）５ａが、弾性ベルト２に接触することなくワークを切断できるように、隣接する弾性ベルト２の間が、各々所定の間隙を有するように配設される。従って、この弾性ベルト２の間の間隙の位置は、図２及び図３に示されるように、ワーク搬送部１に形成された外周切断刃５の外周縁部（砥石刃部）５ａが進入可能な溝１２に対応する位置に設けられる。

本発明の切断加工機においては、２以上のベルト受けが設けられている。このベルト受けは、弾性ベルト２の引張状態を支持し、かつ弾性ベルト２の循環回動における弾性ベルト２の移動方向を転換する。ベルト受けは、断面円形の柱形状、筒形状又は盤状が好適であり、その外周面と弾性ベルト２を接触させ、ベルト受けの回転と共に、弾性ベルト２の移動方向を転換するように構成することが好ましい。

本発明の切断加工機においては、ワーク搬送部１の回転軸の高さより上側の外周面に近接して第１のベルト受けを、ワーク搬送部１の回転軸の高さより下側の外周面に近接して第２のベルト受けを設けることができる。例えば、図１に示される切断加工機においては、ワーク搬送部１の回転軸の高さより上側、かつワーク搬送部１の上端からワーク搬送部１の回転方向前方側の範囲の外周面に近接して第１のベルト受け４１が設けられ、ワーク搬送部１の回転軸の高さより下側、かつワーク搬送部１の下端からワーク搬送部１の回転方向後方側の範囲の外周面に近接して第２のベルト受け４２が設けられている。弾性ベルト２をワーク搬送部１の外周面に近接させ、後述するベルト拡張機構３により弾性ベルト２に張力が与えられた状態で、第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２とにより、弾性ベルト２の引張状態を支持し、かつ弾性ベルト２の循環回動における弾性ベルト２の移動方向を転換すること、具体的には、第１のベルト受け４１においては、ワーク搬送部１の外周面から離間する側（図１においては、左方向）から、ワーク搬送部１の外周面に沿った方向に弾性ベルト２の移動方向を転換し、第２のベルト受け４２においては、ワーク搬送部１の外周面に沿った方向から、ワーク搬送部１の外周面から離間する側（図１においては、左方向）に弾性ベルト２の移動方向を転換することにより、ワーク搬送部１の近傍において、弾性ベルト２をワーク搬送部１の外周面側に移動させる力が生じ、この力が、弾性ベルト２がワークを押圧する力となって、ワークを、弾性ベルト２とワーク搬送部１との間で挟持して固定することができるようになっている。図４は、図１に示される切断加工機において、第１のベルト受け４１に弾性ベルト２が支持されている状態を示す側面図であり、この場合、４本の弾性ベルト２が、第１のベルト受け４１で支持されている。また、図示はしていないが、４本の弾性ベルト２は、同様に、第２のベルト受け４２でも支持されている。なお、図４に示される第１のベルト受け４１には、弾性ベルト２のワーク搬送部１の回転軸方向のずれを規制するように、リング状のガイド４１ａ、４１ｂが、弾性ベルト２毎に２つずつ設けられており、これらガイド４１ａ、４１ｂの間で、弾性ベルト２が、第１のベルト受け４１の外周面に接触するようになっている。図１に示される切断加工機の場合、第２のベルト受け４２にも同様にガイドが設けられている。リング状のガイドは、第１及び第２のベルト受け以外の後述するベルト受けにも設けることができる。

一方、ベルト拡張機構３は、弾性ベルト２に張力を与える。このベルト拡張機構３は、弾性ベルト２に、上述したように、弾性ベルト２をワーク搬送部１の外周面側に移動させる力を与えるように、弾性ベルト２を拡張できるものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、図１及び図５に示されるように、弾性ベルト２のワーク搬送部１の外周面と近接する部分以外で、弾性ベルト２の引張状態を支持し、かつ弾性ベルト２の循環回動における弾性ベルト２の移動方向を転換する第３及び第４のベルト受け４３、４４を設け、ベルト拡張機構３が、第３及び第４のベルト受け４３、４４の間で、環状の弾性ベルト２を、環の外側に引っ張って又は環の内側に押し入れて張力を与えるようにすることができる。この場合、第３及び第４のベルト受け４３、４４は、滑車となっている。また、ベルト拡張機構３の先端部（下端部）も滑車３ａとなっており、ベルト拡張機構３の滑車３ａも、弾性ベルト２の引張状態を支持し、かつ弾性ベルト２の循環回動における弾性ベルト２の移動方向を転換する。この滑車３ａも、その外周面と弾性ベルト２を接触させ、滑車の回転と共に、弾性ベルト２の移動方向を転換するように構成することができる。

本発明の切断加工機においては、上述した第１〜第４のベルト受け４１、４２、４３、４４以外の他のベルト受けを設けてもよい。例えば、図１中、４５は、第５のベルト受け４５であり、この場合、第５のベルト受け４５は、ワーク搬送部１から離間して、ベルト拡張機構３と第３及び第４のベルト受け４３、４４とが設けられている位置より更に遠方の位置に設けられている。他のベルト受けは、上述したベルト拡張機構３の設置位置に応じて、また、切断加工機内での空間の確保などの目的で、適宜設けることができる。

第１及び第２のベルト受け４１、４２及び上記他のベルト受けは、図４に示されるように、１つのベルト受けで、全ての弾性ベルト２を支持するようにしてもよいが、一部又は全部のベルト受けにおいて、弾性ベルト２毎に独立して設けること、例えば、弾性ベルト２毎に独立した動きができるようにすることもできる。具体的には、図６に示されるように、各々の弾性ベルト２に対して、個々に滑車を設けて、複数の滑車４１１が集合したベルト受けを構成してもよい。図６は、図１に示される切断加工機において、第１のベルト受け４１に弾性ベルト２が支持されている状態の他の例を示す側面図であり、この場合、４本の弾性ベルト２が、４個の滑車４１１で各々支持されている。なお、図６に示されるベルト受けには、弾性ベルト２のワーク搬送部１の回転軸方向のずれを規制するように、リング状のガイド４１ａ、４１ｂが、滑車４１１毎（弾性ベルト２毎）に２つずつ設けられており、これらガイド４１ａ、４１ｂの間で、弾性ベルト２が、滑車４１１の外周面に接触するようになっている。

外周切断刃５は、水平方向に回転軸を有し、外周縁部が、ワーク搬送部１の外周面近傍に移動可能、具体的には、第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２との間で、ワーク搬送部１の外周面近傍に移動可能に配設されている。この外周切断刃５がワーク搬送部１の外周面に近接する位置は、切削屑を効率よく外周切断刃周辺から排除できる第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２との間の中間付近が好適である。外周切断刃は、外周切断刃を移動又は固定させる機構を適宜設けて、切断位置に移動又は固定させればよい。また、外周切断刃５は、ワークを固定している弾性ベルト２間の間隙に挿入でき、かつワーク搬送部１のワーク固定部１１１に設けられた溝１２に外周切断刃５の外周縁部が進入できる位置に配設される。

外周切断刃５は、ワーク搬送部１の回転方向に沿って配列したワークが一列で、切断箇所が１つの場合は、単刃でもよいが、切断箇所が２つ以上の場合や、ワーク搬送部１の回転軸方向にワークが複数配列している場合は、外周切断刃５が、回転軸にスペーサーを介して複数の外周切断刃５が取り付けられたマルチ切断刃であることが好適である。マルチ切断刃における外周切断刃５の枚数は、切断態様に応じて、２枚以上で適宜設定することができる。これにより、ワーク搬送部１の回転に対して、一つのワークを一度に多数（２以上）の箇所で切断することや、多数のワークを一度に切断することができる。図７は、図１に示される切断加工機のマルチ切断刃を示す断面図である。このマルチ切断刃は、回転軸５１にスペーサー５１１を介して複数の外周切断刃５が取り付けられている。外周切断刃５の外周縁部には、砥石刃部５ａが設けられており、回転する外周切断刃５の砥石刃部５ａがワークを徐々に切削して、ワークを切断するようになっている。図１に示される切断加工機の場合、外周切断刃５は、１つのワークに対して、１箇所切断して、２つに分割するように構成されており、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列した２つのワーク毎に１枚、計２枚の外周切断刃５が取り付けられている。そして、２枚の外周切断刃５の間に１枚のスペーサー５１１が取り付けられ、回転軸５１の両端部が、各々、エンドキャップ５１２で固定されている。

外周切断刃５の近傍、特に、外周切断刃５の外周縁部の近傍には、外周切断刃５によるワークの切断部に冷却液を供給するためのノズルを設けることが好適である。ノズルを設けることにより、切断部を効率的、かつ確実に冷却することができる。例えば、図１に示される切断加工機のように、外周切断刃５の上部に、冷却液を外周切断刃５の外周縁部に向けて吐出するノズル５２を設けることで、ノズル５２から噴出した冷却液は、外周切断刃５の回転により外周切断刃５に同伴されて、ワークの切断部に到達するようにすることができる。

本発明の切断加工機には、人手によりワークを導入することも可能であるが、ワーク搬送部１の外周面上へワークが導入される部分に近接して、ワークを搬送する導入側コンベアを設けてもよい。図１に示される切断加工機では、ワーク搬送部１の外周面上へワークが導入される部分に近接して、ワークを搬送する導入側コンベア６が設けられており、ワークは、導入側コンベア６の一端側から、導入側コンベア６の他端側、即ち、ワークがワーク搬送部１の外周面上へワークが導入される部分の近傍に搬送される。導入側コンベア６からワーク搬送部１の外周面上へは、ワークを自重により落下させて導入することができる。また、ワーク搬送部１の外周面と導入側コンベア６の他端側の近傍に、ワークを導入側コンベア６からワーク搬送部１の外周面上へ受け渡す移載機構を設けてもよい。

また、本発明の切断加工機には、ワーク搬送部１の外周面上へワークを導入する部分に、ワーク固定部１１１へのワークの導入位置にワークを位置合わせするためのガイドを設けることも好適である。また、このガイドは、ワーク搬送部１の回転に伴って、ワークをセンタリングでき得る構造であることも好適である。図１に示される切断加工機では、ワーク搬送部１の外周面上へワークを導入する部分の上方に、ワーク固定部１１１へのワークの導入位置及びワークのサイズに対応して２つの穴６１ａが設けられたガイド６１が設けられている。なお、ガイド６１の具体例は、図８にも示されている。

本発明の切断加工機では、分割されたワーク（分割焼結磁石）を、自然落下させて回収しても、また、人手により順次回収してもよいが、ワーク固定部から分割されたワークが排出される部分に近接して、分割されたワークを搬送する搬出側コンベアを設けてもよい。また、搬出側コンベアを設ける場合、ワーク搬送部１の外周面から解放されたワークが搬出側コンベアに移動する際に、その移動をガイドするスロープを設けることが好適である。図１に示される切断加工機では、ワーク固定部１１１から分割されたワークが排出される部分に近接して、分割されたワークを搬送する搬出側コンベア７が設けられており、分割されたワークは、搬出側コンベア７の一端側、即ち、分割されたワークがワーク固定部１１１から排出される部分の近傍から、搬出側コンベア７の他端側に搬送される。また、分割されたワークがワーク固定部１１１から排出される部分と、搬出側コンベア７との間を連絡するように、板状のスロープ７１が、ワーク搬送部１の外周面に近接して設けられており、分割されたワークは、このスロープ７１上を滑り下りて、搬出側コンベア７の一端側に到達するようになっている。

次に、本発明の切断加工機を用いて、焼結磁石であるワークを切断する動作について、図面を参照して説明する。

図８は、図１に示される切断加工機のワーク搬送部１を上方から見た部分平面図であり、ワークＷが、ワーク搬送部１のワーク固定部１１１に導入される様子を示している。ワークＷは、通常、直方体形状のものが好適な対象であり、特に板状のものが好ましい。ワークＷの厚さは、通常０．１ｍｍ以上、特に１ｍｍ以上で、３０ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下が好適である。ワークの厚さが、ワークが、ワーク搬送部のワーク固定部上で弾性ベルトにより固定されているときの弾性ベルトと、ワーク搬送部との距離に相当する。まず、導入側コンベア６のワーク搬送部１側に搬送されたワークＷは、ガイド６１の穴６１ａを通過して、ワーク搬送部１のワーク固定部１１１に導入される。

図９は、図１に示される切断加工機において、ワーク搬送部１の上部のワーク固定部１１１に導入されたワークＷが、ワーク搬送部１のワーク固定部１１１上で弾性ベルト２により固定されて移動し、外周切断刃５により切断されて、ワーク搬送部１の下方から排出される様子を示す側面図である。第１のベルト受け４１に対してワーク搬送部１の回転方向後方側の近傍からワーク搬送部１の外周面上（ワーク固定部１１１）に導入されたワークＷは、ワーク搬送部１の回転（なお、ワーク搬送部１の回転は、連続的であっても、間欠的であってもよい）と共に移動し、ワークＷは、第１のベルト受け４１の下方を通過した後、第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２との間で、弾性ベルト２の押圧力によって、ワーク搬送部１と弾性ベルト２との間に挟持されて、固定される。この場合、ワーク搬送部１のベルト支持部１５の高さは、ワークＷの高さより低く設定されているので、ワーク搬送部１の回転方向に隣接するワークＷの双方が、弾性ベルト２と面接触した状態となったときには、弾性ベルト２が、ワーク搬送部１の回転方向に隣接するワークＷ間のベルト支持部１５から離脱しており、これにより、ワークＷが、ワーク固定部１１１上に強固に固定される。ワークＷを固定している弾性ベルト２は、直方体形状のワークＷであれば、ワークＷのワーク搬送部１の回転方向前方側及び後方側のエッジにおいて屈折することになる。この屈折の角度（真っ直ぐなベルトの角度を０°としたとき、これに対して、屈折したベルトがなす角度）を１°以上、特に３°以上で、６０°以下、特に３０°以下とすることが好ましく、このようにすることで、特に強固な固定が達成される。

次に、ワーク搬送部１と弾性ベルト２との間に固定されたワークＷは、ワーク搬送部１の回転と共に移動して下降し、第１のベルト受け４１と第２のベルト受け４２との間の中間付近で、ワークＷを固定する隣接する弾性ベルト２の間の間隙からワーク搬送部１の外周面近傍に向かって挿入された外周切断刃５、具体的には、ワーク搬送部１の外周面部（ワーク固定部１１１内）に形成された溝１２に進入した外周切断刃５の外周縁部（砥石刃部）５ａに当接し、ワークＷは、更に、ワーク搬送部１の回転と共に移動して下降すると同時に、ワークＷが固定された状態で切断される。そして、ワークＷは、回転する外周切断刃５によってワークＷ１つ当たり２つに、即ち、ワーク搬送部１の回転軸方向に配列した２つのワークＷで合計４つに分割される。図１０は、図１に示される切断加工機における切断の様子を示す図であり、ワーク搬送部１、弾性ベルト２及び外周切断刃５の部分側面図である。

次に、ワーク搬送部１と弾性ベルト２との間に固定された分割されたワーク（分割片）Ｄは、ワーク搬送部１の回転と共に更に移動して、弾性ベルト２が、第２のベルト受け４２の近傍で分割されたワークＤから離脱し、分割されたワークＤは弾性ベルト２による固定から解放されて、第２のベルト受け４２に対してワーク搬送部１の回転方向前方側の近傍から排出される。そして、排出された分割されたワークＤは、ワーク搬送部１の外周面（ワーク固定部１１１）から離脱（落下）してスロープ７１上に移動し、スロープ７１上を、自重で移動し、搬出側コンベア７に到達する。その後、搬出側コンベア７の一端側から、順次、搬出側コンベア７の他端側に搬送される。

このように、本発明の切断加工機及び切断加工方法では、ワーク搬送部の外周面上に導入されたワークが、ワーク搬送部（ワーク固定部）と弾性ベルトとの間に挟持されて固定され、固定されたワークが、その進行方向前方に設けられた外周切断刃によって切断され、分割されたワークが、その固定が解かれて排出されるという工程が、ワーク搬送部の回転と共に、一連の流れで連続的に進行するようになっている。上述したような本発明の切断加工機及び切断加工方法により、従来実施されていた、治具への焼結磁石の固定と取り外し、及び切断加工機への治具の設置と取り出しが不要となり、切断加工機の待機時間を減らして、高い生産性で焼結磁石を、精度良く切断加工することができる。

１ ワーク搬送部
１ａ 回転軸
１１ 周面を構成する面
１１１ ワーク固定部
１２、１３、１４ 溝
１５ ベルト支持部
１５１ 角
２、２ａ、２ｂ 弾性ベルト
３ ベルト拡張機構
３ａ 滑車
４１ 第１のベルト受け
４１ａ、４１ｂ ガイド
４１１ 滑車
４２ 第２のベルト受け
４３ 第３のベルト受け
４４ 第４のベルト受け
４５ 第５のベルト受け
５ 外周切断刃
５ａ 砥石刃部（外周縁部）
５１ 回転軸
５１１ スペーサー
５１２ エンドキャップ
５２ ノズル
６ 導入側コンベア
６１ ガイド
６１ａ 穴
７ 搬出側コンベア
７１ スロープ
１０ 架台及びカバー
Ｗ ワーク（焼結磁石）
Ｄ 分割されたワーク（分割片）

Claims (13)

1. 水平方向に回転軸を有し、該回転軸に直交する断面が、略正多角形状（但し、多角形は３〜１８０角形）である筒状又は柱状のワーク搬送部と、
   該ワーク搬送部の外周面の一部に沿って近接して配設され、上記ワーク搬送部の外周面に、焼結磁石であるワークを押圧して該ワークを固定しつつ、上記ワーク搬送部の回転と同期して、上記ワーク搬送部の回転に対して逆回転して循環回動する環状の複数の弾性ベルトと、
   上記弾性ベルトに張力を与えるベルト拡張機構と、
   上記弾性ベルトの引張状態を支持し、かつ弾性ベルトの循環回動における上記弾性ベルトの移動方向を転換する２以上のベルト受けと、
   水平方向に回転軸を有し、外周縁部が上記ワーク搬送部の外周面近傍に移動可能に配設された外周切断刃とを備え、
   上記ワーク搬送部の外周面部に、上記ワーク搬送部の回転方向に沿って配列し、上記ワーク搬送部の断面正多角形状の周面を構成する個々の面毎に形成され、上記ワーク搬送部の回転軸方向両端側に向けて形成された溝を有するワーク固定部を有し、
   上記複数の弾性ベルトが、上記ワーク固定部に固定された各々のワークが２以上の上記弾性ベルトで固定され、かつ隣接する弾性ベルトの間が、各々所定の間隙を有するように配設され、
   上記２以上のベルト受けが、上記ワーク搬送部の上記回転軸の高さより上側、かつ上記ワーク搬送部の上端から上記ワーク搬送部の回転方向前方側の範囲の外周面に近接して設けられた第１のベルト受けと、上記ワーク搬送部の上記回転軸の高さより下側、かつ上記ワーク搬送部の下端から上記ワーク搬送部の回転方向後方側の範囲の外周面に近接して設けられた第２のベルト受けとを含み、
   上記第１のベルト受けに対して上記ワーク搬送部の回転方向後方側の近傍から上記ワーク搬送部の外周面上に導入されたワークが、上記ワーク搬送部の回転と共に、上記第１のベルト受けと上記第２のベルト受けとの間で上記弾性ベルトにより上記ワーク固定部に固定され、
   上記ワークが、上記ワーク搬送部の回転と共に移動して、上記ワークが、上記ワークを固定する上記２以上の弾性ベルト間の上記間隙から上記ワーク搬送部の外周面近傍に向かって挿入された上記外周切断刃によって切断され、
   上記分割されたワークが、上記ワーク搬送部の回転と共に更に移動して、上記分割されたワークが解放されて、上記第２のベルト受けに対して上記ワーク搬送部の回転方向前方側の近傍から排出されるように構成されていることを特徴とする焼結磁石の切断加工機。
2. 更に、上記外周切断刃による上記ワークの切断部に冷却液を供給するためのノズルを備えることを特徴とする請求項１記載の切断加工機。
3. 上記ワーク搬送部の断面正多角形状の周面を構成する個々の面毎に、上記ワーク搬送部の回転軸方向に配列した複数のワーク固定部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の切断加工機。
4. 上記外周切断刃が、回転軸にスペーサーを介して複数の外周切断刃が取り付けられたマルチ切断刃であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の切断加工機。
5. 上記ワーク搬送部の外周面部に、上記外周切断刃の外周縁部が進入可能な溝が、上記ワーク搬送部の回転方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の切断加工機。
6. 上記ワーク搬送部の断面正多角形状の周面のエッジ部に、ワーク不在時の上記弾性ベルトを支持し、上記弾性ベルトの上記ワーク搬送部の回転軸方向のずれを規制するベルト支持部が、上記弾性ベルト毎に形成され、上記ベルト支持部の高さが、上記ワーク固定時の上記ワークの高さより低くなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の切断加工機。
7. 上記ベルト支持部が、上記エッジ部から上記ワーク搬送部の回転軸に直交する方向に、上記ワーク搬送部の上記エッジ部から立設されていることを特徴とする請求項６記載の切断加工機。
8. 上記２以上のベルト受けが、更に、上記弾性ベルトが上記ワーク搬送部の外周面と近接する部分以外で、上記弾性ベルトの引張状態を支持し、かつ弾性ベルトの循環回動における上記弾性ベルトの移動方向を転換する第３及び第４のベルト受けを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の切断加工機。
9. 上記ベルト拡張機構が、上記第３及び第４のベルト受けの間で、上記環状の弾性ベルトを、環の外側に引っ張って又は環の内側に押し入れて張力を与えるように構成されていることを特徴とする請求項８記載の切断加工機。
10. 更に、上記ワーク搬送部の外周面上へ上記ワークが導入される部分に近接して、上記ワークを搬送する導入側コンベアを備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の切断加工機。
11. 更に、上記ワーク搬送部の外周面上へ上記ワークを導入する部分に、上記ワーク固定部へのワークの導入位置にワークを位置合わせするためのガイドを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の切断加工機。
12. 更に、上記ワーク固定部から上記分割されたワークが排出される部分に近接して、上記分割されたワークを搬送する搬出側コンベアを備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項記載の切断加工機。
13. 水平方向に回転軸を有し、該回転軸に直交する断面が、略正多角形状（但し、多角形は３〜１８０角形）である筒状又は柱状のワーク搬送部と、
    該ワーク搬送部の外周面の一部に沿って近接して配設され、上記ワーク搬送部の外周面に、焼結磁石であるワークを押圧して該ワークを固定しつつ、上記ワーク搬送部の回転と同期して、上記ワーク搬送部の回転に対して逆回転して循環回動する環状の複数の弾性ベルトと、
    上記弾性ベルトに張力を与えるベルト拡張機構と、
    上記弾性ベルトの引張状態を支持し、かつ弾性ベルトの循環回動における上記弾性ベルトの移動方向を転換する２以上のベルト受けと、
    水平方向に回転軸を有し、外周縁部が上記ワーク搬送部の外周面近傍に移動可能に配設された外周切断刃とを備え、
    上記ワーク搬送部の外周面部に、上記ワーク搬送部の回転方向に沿って配列し、上記ワーク搬送部の断面正多角形状の周面を構成する個々の面毎に形成され、上記ワーク搬送部の回転軸方向両端側に向けて形成された溝を有するワーク固定部を有し、
    上記複数の弾性ベルトが、上記ワーク固定部に固定された各々のワークが２以上の上記弾性ベルトで固定され、かつ隣接する弾性ベルトの間が、各々所定の間隙を有するように配設され、
    上記２以上のベルト受けが、上記ワーク搬送部の上記回転軸の高さより上側、かつ上記ワーク搬送部の上端から上記ワーク搬送部の回転方向前方側の範囲の外周面に近接して設けられた第１のベルト受けと、上記ワーク搬送部の上記回転軸の高さより下側、かつ上記ワーク搬送部の下端から上記ワーク搬送部の回転方向後方側の範囲の外周面に近接して設けられた第２のベルト受けとを含む切断加工機により、
    上記第１のベルト受けに対して上記ワーク搬送部の回転方向後方側の近傍から上記ワーク搬送部の外周面上にワークを導入して、上記ワーク搬送部の回転と共に、上記第１のベルト受けと上記第２のベルト受けとの間で上記弾性ベルトにより上記ワーク固定部に固定し、
    上記ワークを、上記ワーク搬送部の回転と共に移動させて、上記ワークを、上記ワークを固定する上記２以上の弾性ベルト間の上記間隙から上記ワーク搬送部の外周面近傍に向かって上記外周切断刃を挿入して切断し、
    上記分割されたワークを、上記ワーク搬送部の回転と共に更に移動させて、上記分割されたワークを解放して、上記第２のベルト受けに対して上記ワーク搬送部の回転方向前方側の近傍から排出することを特徴とする焼結磁石の切断加工方法。

Images