JP7690205B2

JP7690205B2 - Actuating device

Info

Publication number: JP7690205B2
Application number: JP2022102363A
Authority: JP
Inventors: 辰巳菱川
Original assignee: Startechno Co Ltd
Current assignee: Startechno Co Ltd
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2025-06-10
Anticipated expiration: 2040-11-17
Also published as: JP2022132675A; WO2022107201A1; CN116390825A; JP7100926B1; CN116390825B; CN118650214A; JPWO2022107201A1

Description

本発明は、ワークを加工するために使用される付勢装置に関する。 The present invention relates to a biasing device used for machining a workpiece.

従来から、ワークを加工するためのワーク加工装置及び超音波加工装置が知られている。 Workpiece processing devices and ultrasonic processing devices for processing workpieces have been known for some time.

例えば、特許文献１及び特許文献２には、カッター刃１０を使用してワークを加工する超音波加工装置が記載されており、この超音波加工装置は、カッター刃１０を、ワークの形状に応じて揺動させるとともに、揺動機構を、コイルスプリング機構８４によって、カッター刃１０の揺動角度方向に抗して付勢することによって、カッター刃１０を被加工物の面に押し当てるようにしている（引用文献１の図１３及び図１４等、引用文献２の図１３及び図１４等参照）。 For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe an ultrasonic machining device that uses a cutter blade 10 to machine a workpiece. This ultrasonic machining device oscillates the cutter blade 10 in accordance with the shape of the workpiece, and the oscillating mechanism is biased against the oscillating angle direction of the cutter blade 10 by a coil spring mechanism 84, thereby pressing the cutter blade 10 against the surface of the workpiece (see Figures 13 and 14 of Reference 1 and Figures 13 and 14 of Reference 2).

特開２００８－２７３２１２号公報JP 2008-273212 A 特開２００８－０３０２５１号公報JP 2008-030251 A

しかしながら、引用文献１及び引用文献２に記載のカッター刃は、揺動機構のみによって揺動していることから、被加工物に対する揺動方向への押し当てについては問題無いものの、複雑な形状の被加工物には対応できない可能性が高いという問題があった。 However, the cutter blades described in References 1 and 2 are oscillated only by the oscillating mechanism, and although there is no problem with pressing the cutter blade against the workpiece in the oscillating direction, there is a high possibility that they will not be able to handle workpieces with complex shapes.

すなわち、引用文献１及び引用文献２に記載のカッター刃は、揺動機構のみによって揺動していることから、被加工物の形状が複雑な場合には、カッター刃を被加工物の面に沿って押し当てることができないという問題があった。 In other words, the cutter blades described in References 1 and 2 oscillate only by the oscillating mechanism, and therefore have the problem that, when the shape of the workpiece is complex, the cutter blade cannot be pressed against the surface of the workpiece.

本発明は、従来技術が有する上述した問題に対応してなされたものであり、複雑な形状の被加工物（以下、「ワーク」と記す）に対してもカッター刃を有効に押し当てることができる装置に使用される付勢装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in response to the above-mentioned problems of the conventional technology, and aims to provide a biasing device for use in an apparatus that can effectively press a cutter blade against a workpiece (hereinafter referred to as "work") having a complex shape.

上述した課題を解決するために、本発明の第１の態様の付勢装置は、所定方向及びその所定方向とは反対方向に移動可能な移動体と、所定の空気圧によって第１の空隙部内をスライド可能に配置され、前記移動体を前記所定方向に向かって付勢可能な第１のピストンと、前記所定の空気圧によって第２の空隙部内をスライド可能に配置され、前記移動体を前記反対方向に向かって付勢可能な第２のピストンと、を備え、前記移動体が移動しない場合には、前記第１のピストンを前記所定の空気圧によって前記所定方向に向かって前記移動体に当接させて付勢するとともに、前記第２のピストンを前記所定の空気圧によって前記反対方向に向かって前記移動体に当接させて付勢し、前記移動体が移動する場合には、その移動方向に応じて、前記第１のピストン及び前記第２のピストンのうち何れか１つのピストンのみを、前記所定の空気圧によって前記所定方向または前記反対方向に向かって前記移動体に当接させて付勢することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a biasing device of a first aspect of the present invention comprises a moving body movable in a predetermined direction and a direction opposite to the predetermined direction, a first piston slidably arranged in a first gap by a predetermined air pressure and capable of biasing the moving body toward the predetermined direction , and a second piston slidably arranged in a second gap by the predetermined air pressure and capable of biasing the moving body toward the opposite direction, wherein when the moving body does not move , the first piston is abutted against the moving body by the predetermined air pressure to bias it toward the predetermined direction, and the second piston is abutted against the moving body by the predetermined air pressure to bias it toward the opposite direction , and when the moving body moves , only one of the first piston and the second piston is abutted against the moving body by the predetermined air pressure to bias it toward the predetermined direction or the opposite direction, depending on the direction of movement.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様の付勢装置において、前記第１の空隙部及び前記第１のピストンと、前記第２の空隙部及び前記第２のピストンとは、前記所定方向に沿ってそれぞれ反対向きに配置され、前記所定方向と交差する方向に並列して配置されていることを特徴とする。A second aspect of the present invention is characterized in that, in the biasing device of the first aspect, the first gap portion and the first piston, and the second gap portion and the second piston are arranged in opposite directions along the predetermined direction, and are arranged in parallel in a direction intersecting the predetermined direction.

さらに、本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様の付勢装置において、前記第１のピストン及び前記第２のピストンが前記移動体に当接して付勢しているときに前記移動体の位置を固定する位置ロック機構を備えたことを特徴とする。 Furthermore, a third aspect of the present invention is characterized in that, in the biasing device of the first or second aspect , a position lock mechanism is provided which fixes the position of the movable body when the first piston and the second piston are in contact with and biasing the movable body.

本発明の第１の態様の付勢装置によれば、所定方向及びその所定方向とは反対方向に移動可能な移動体と、所定の空気圧によって第１の空隙部内をスライド可能に配置され、移動体を前記所定方向に向かって付勢可能な第１のピストンと、前記所定の空気圧によって第２の空隙部内をスライド可能に配置され、移動体を前記反対方向に向かって付勢可能な第２のピストンと、を備え、移動体が移動しない場合には、第１のピストンを前記所定の空気圧によって前記所定方向に向かって移動体に当接させて付勢するとともに、第２のピストンを前記所定の空気圧によって前記反対方向に向かって移動体に当接させて付勢し、移動体が移動する場合には、その移動方向に応じて、第１のピストン及び第２のピストンのうち何れか１つのピストンのみを、前記所定の空気圧によって前記所定方向または前記反対方向に向かって移動体に当接させて付勢するので、移動する移動体の位置に拘わらず、移動体に一定の付勢力を付与することができる。 According to the first aspect of the present invention, the biasing device includes a movable body movable in a predetermined direction and a direction opposite to the predetermined direction, a first piston slidably arranged in a first gap by a predetermined air pressure and capable of biasing the movable body toward the predetermined direction , and a second piston slidably arranged in a second gap by the predetermined air pressure and capable of biasing the movable body toward the opposite direction, wherein when the movable body does not move , the first piston is abutted against the movable body toward the predetermined direction by the predetermined air pressure and the second piston is abutted against the movable body toward the opposite direction by the predetermined air pressure , and when the movable body moves , only one of the first piston and the second piston is abutted against the movable body toward the predetermined direction or the opposite direction by the predetermined air pressure depending on the direction of movement , so that a constant biasing force can be applied to the movable body regardless of the position of the moving movable body.

また、本発明の第２の態様の付勢装置によれば、第１の態様の付勢装置において、第１の空隙部及び第１のピストンと、第２の空隙部及び第２のピストンとは、前記所定方向に沿ってそれぞれ反対向きに配置され、前記所定方向と交差する方向に並列して配置されているので、移動する移動体の位置に拘わらず、移動体に一定の付勢力を付与することができる。Furthermore, according to the second aspect of the biasing device of the present invention, in the biasing device of the first aspect, the first gap portion and the first piston, and the second gap portion and the second piston are arranged in opposite directions along the predetermined direction, and are arranged in parallel in a direction intersecting the predetermined direction, so that a constant biasing force can be applied to the moving body regardless of the position of the moving body.

さらに、本発明の第３の態様によれば、第１の態様または第２の態様の付勢装置において、第１のピストン及び第２のピストンが移動体に当接して付勢しているときに移動体の位置を固定する位置ロック機構を備えているので、第１の態様または第２の態様の付勢装置の効果に加え、移動体を固定する機構を選択することができる。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, in the biasing device of the first or second aspect , a position locking mechanism is provided that fixes the position of the movable body when the first piston and the second piston are in contact with and biasing the movable body, so that in addition to the effects of the biasing device of the first or second aspect , a mechanism for fixing the movable body can be selected.

本発明の実施形態の超音波加工装置の全体側面図である。1 is an overall side view of an ultrasonic processing device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の超音波加工装置に備えられたワーク加工装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a workpiece machining device provided in an ultrasonic machining apparatus according to an embodiment of the present invention; 図２のＡ－Ａ断面図である。This is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図２のＢ－Ｂ断面図であり、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（角度０度）を示す図である。3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, showing a state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned ON and no load is applied to the cutter blade (angle 0 degrees). 図２のＣ－Ｃ断面図であり、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（位置０ｍｍ）を示す図である。3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 2, showing a state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned on and no load is applied to the cutter blade (position 0 mm). FIG. 本実施形態の超音波加工装置のブロック図である。1 is a block diagram of an ultrasonic processing device according to an embodiment of the present invention. 本実施形態の超音波加工装置のメインコントローラのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a main controller of the ultrasonic processing device of the present embodiment. 本実施形態の超音波加工装置におけるメインプログラムのフローチャートである。4 is a flowchart of a main program in the ultrasonic processing apparatus of the present embodiment. 本実施形態の超音波加工装置における超音波加工プログラムのフローチャートである。4 is a flowchart of an ultrasonic processing program in the ultrasonic processing device of the present embodiment. 図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が反時計回り方向に最大角度回転した状態（角度＋θ１度）を示す図である。2, this is a diagram showing a state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned on, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade is rotated counterclockwise at the maximum angle (angle +θ1 degree). 図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が時計回り方向に最大角度回転した状態（角度－θ１度）を示す図である。2, this is a diagram showing a state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned ON, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade is rotated at the maximum angle in the clockwise direction (angle -θ1 degree). 図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度ロック用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃の角度を固定した状態（角度０度）を示す図である。3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, showing a state in which the cutter blade angle lock cylinder is turned ON and the angle of the cutter blade is fixed (angle 0 degrees). 取り付けられたカッター刃を下方から見た図であり、カッター刃とカッター刃の回転方向との関係を説明した説明図である。FIG. 11 is a diagram showing the attached cutter blade as viewed from below, illustrating the relationship between the cutter blade and the direction of rotation of the cutter blade. 図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が＋Ｘ方向に最大変位移動した状態（角度＋Ｘ１ｍｍ）を示す図である。2, this is a diagram showing a state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned on, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade is displaced to the maximum in the +X direction (angle +X1 mm). 図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が－Ｘ方向に最大変位移動した状態（角度-Ｘ１ｍｍ）を示す図である。2, this is a diagram showing a state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned on, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade is displaced to the maximum in the -X direction (angle -X 1 mm). 図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置ロック用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃の位置を固定した状態（変位０ｍｍ）を示す図である。3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 2, showing a state in which the cutter blade position lock cylinder is turned ON and the position of the cutter blade is fixed (displacement 0 mm).

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

（実施形態）
先ず、本発明の実施形態について説明する。 (Embodiment)
First, an embodiment of the present invention will be described.

図１は、本発明の１実施形態の超音波加工装置の全体側面図である。 Figure 1 is an overall side view of an ultrasonic processing device according to one embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施形態の超音波加工装置１は、テーブル１０と、そのテーブル１０に固定された多関節ロボット３と、その多関節ロボット３の先端に回転可能に接続されたワーク加工装置５と、テーブル１０に設けられたワーク設置台１６と、テーブル１０に配置された発振器２、メインコントローラ４及びロボットコントローラ６と、テーブル１０の外部に配置されたエアコンプレッサー１４（図６参照）とを備える。 As shown in FIG. 1, the ultrasonic processing device 1 of this embodiment includes a table 10, an articulated robot 3 fixed to the table 10, a workpiece processing device 5 rotatably connected to the tip of the articulated robot 3, a workpiece mounting stand 16 provided on the table 10, an oscillator 2, a main controller 4, and a robot controller 6 arranged on the table 10, and an air compressor 14 (see FIG. 6) arranged outside the table 10.

そして、本実施形態の超音波加工装置１は、ワーク加工装置５の先端に接続された、断面両側が研磨された先細りのカッター刃６９を振動子７１によって図面上上下方向に超音波振動させることによって、ワーク設置台１６に設置されたワークＷを加工するものである。 The ultrasonic machining device 1 of this embodiment machines the workpiece W placed on the workpiece setting table 16 by ultrasonically vibrating a tapered cutter blade 69, which is connected to the tip of the workpiece machining device 5 and has both sides ground on its cross section, in the vertical direction in the drawing using a vibrator 71.

なお、ワーク設置台１６には、操作パネル８が設けられており、超音波加工装置１の操作者は、操作パネル８を操作することにより超音波加工装置１を動作させることができる。 In addition, an operation panel 8 is provided on the workpiece mounting table 16, and the operator of the ultrasonic processing device 1 can operate the ultrasonic processing device 1 by operating the operation panel 8.

多関節ロボット３は、ロボットコントローラ６からの指令によって動作する一般の５軸の多関節ロボットであり、ワーク加工装置５の位置及び角度を自在に変えて、ワークＷに対向するものである。 The articulated robot 3 is a general five-axis articulated robot that operates according to commands from the robot controller 6, and faces the workpiece W by freely changing the position and angle of the workpiece processing device 5.

多関節ロボット３は、第１の基台３２に対して、第２の基台３４を旋回させるための第１回転軸４４と、第２の基台３４に対して下腕部（下アーム部）３６を前後に回動させるための第２回転軸４６と、下腕部３６に対して中腕部（中アーム部）３８を上下に回動させるための第３回転軸４８と、中腕部３８に対して上腕部（上アーム部）４０を上下に回動させるための第４回転軸５０と、上腕部４０に対して回転部４２を同軸に回転させるための第５回転軸５２との５軸を備える。 The articulated robot 3 has five axes: a first rotation axis 44 for rotating the second base 34 relative to the first base 32, a second rotation axis 46 for rotating the lower arm portion (lower arm portion) 36 back and forth relative to the second base 34, a third rotation axis 48 for rotating the middle arm portion (middle arm portion) 38 up and down relative to the lower arm portion 36, a fourth rotation axis 50 for rotating the upper arm portion (upper arm portion) 40 up and down relative to the middle arm portion 38, and a fifth rotation axis 52 for coaxially rotating the rotating portion 42 relative to the upper arm portion 40.

多関節ロボット３は、ケーブル（図示せず）によってロボットコントローラ６に電気的に接続されており、ロボットコントローラ６は、メインコントーラ４に電気的に接続されている（図６参照）。 The articulated robot 3 is electrically connected to the robot controller 6 via a cable (not shown), and the robot controller 6 is electrically connected to the main controller 4 (see Figure 6).

図２は、本実施形態の超音波加工装置１に備えられたワーク加工装置５の全体斜視図であり、図３は、図２のＡ－Ａ断面図であり、図４は、図２のＢ－Ｂ断面図であり、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（角度０度）を示す図であり、図５は、図２のＣ－Ｃ断面図であり、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（角度０度）を示す図である。 Figure 2 is an overall perspective view of the workpiece processing device 5 provided in the ultrasonic processing device 1 of this embodiment, Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 2, showing the state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned ON and no load is applied to the cutter blade (angle 0 degrees), and Figure 5 is a cross-sectional view taken along line C-C in Figure 2, showing the state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned ON and no load is applied to the cutter blade (angle 0 degrees).

ワーク加工装置５は、その先端に接続されたカッター刃６９を、発振器２からケーブル７３を介して電気的に接続された振動子７１により超音波振動させることによって、ワーク設置台１６に設置されたワークＷを加工するものである。 The workpiece processing device 5 processes the workpiece W placed on the workpiece placement table 16 by ultrasonically vibrating a cutter blade 69 connected to its tip by a vibrator 71 electrically connected to the oscillator 2 via a cable 73.

ワーク加工装置５は、図２乃至図５に示すように、下部のカッター刃角度変更機構９、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ、第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂ及びカッター刃角度ロック用シリンダー７７と、上部のカッター刃位置変更機構７、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ、第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂ及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１とを備える。 As shown in Figures 2 to 5, the workpiece processing device 5 includes a lower cutter blade angle change mechanism 9, a first cutter blade angle energizing cylinder 75a, a second cutter blade angle energizing cylinder 75b, and a cutter blade angle locking cylinder 77, and an upper cutter blade position change mechanism 7, a first cutter blade position energizing cylinder 79a, a second cutter blade position energizing cylinder 79b, and a cutter blade position locking cylinder 81.

カッター刃角度変更機構９は、図３及び図４に示すように、ワーク加工装置５に固定された基軸１１と、その基軸１１に回転可能に接続され、振動子７１及びカッター刃６９が接続された回転体１３と、その回転体１３に設けられ、後述する第３の突起部８７に当接可能な第１の突起部８３と、回転体１３の第１の突起部８３とは反対側に設けられ、後述する第４の突起部８９に当接可能な第２の突起部８５と、回転体１３に設けられ、後述するロックピン３９が勘合する凹部９１と、回転体１３が回転可能に形成された空隙部１５とを備える。 As shown in Figures 3 and 4, the cutter blade angle change mechanism 9 includes a base shaft 11 fixed to the workpiece processing device 5, a rotor 13 rotatably connected to the base shaft 11 and connected to a vibrator 71 and a cutter blade 69, a first protrusion 83 provided on the rotor 13 and capable of abutting against a third protrusion 87 described below, a second protrusion 85 provided on the opposite side of the rotor 13 from the first protrusion 83 and capable of abutting against a fourth protrusion 89 described below, a recess 91 provided on the rotor 13 into which a lock pin 39 described below fits, and a gap 15 formed to allow the rotor 13 to rotate.

第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａは、回転体１３の平面視左回転の回転力に抗して回転体１３を付勢するものであって、内部に空隙部２１を有する第１の筐体１７と、その第１の筐体１７の空隙部２１内にスライド可能に配置されたピストン１９と、そのピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７とを備え、第１の筐体１７の空隙部２１とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは、接続チューブ２３によって連通されている。 The first cutter blade angle biasing cylinder 75a biases the rotor 13 against the rotational force of the rotor 13 rotating left in a plan view, and comprises a first housing 17 having a cavity 21 therein, a piston 19 slidably disposed within the cavity 21 of the first housing 17, and a third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19, and the cavity 21 of the first housing 17 is connected to the air compressor 14 (see Figure 6) by a connection tube 23.

また、第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂは、回転体１３の平面視右回転の回転力に抗して回転体１３を付勢するものであって、内部に空隙部２９を有する第２の筐体２５と、その第２の筐体２５の空隙部２９内にスライド可能に配置されたピストン２７と、そのピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９とを備え、第２の筐体２５の空隙部２９とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは、接続チューブ３１によって連通されている。 The second cutter blade angle biasing cylinder 75b biases the rotor 13 against the rotational force of the rotor 13 rotating clockwise in a plan view, and includes a second housing 25 having a cavity 29 therein, a piston 27 slidably disposed within the cavity 29 of the second housing 25, and a fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27, and the cavity 29 of the second housing 25 is connected to the air compressor 14 (see Figure 6) by a connection tube 31.

なお、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ、第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂ、接続チューブ２３、接続チューブ３１及びエアコンプレッサー１４が本発明の「カッター刃角度付勢機構」を構成する。 The first cutter blade angle biasing cylinder 75a, the second cutter blade angle biasing cylinder 75b, the connection tube 23, the connection tube 31 and the air compressor 14 constitute the "cutter blade angle biasing mechanism" of the present invention.

さらに、カッター刃角度ロック用シリンダー７７は、回転体１３の回転を停止させるものであって、内部に空隙部３７（図１２参照）を有する第３の筐体３３と、その第３の筐体３３の空隙部３７内にスライド可能に配置されたピストン３５と、そのピストン３５の先端に接続されたロックピン３９とを備え、第３の筐体３３の空隙部３７とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは接続チューブ４１及び接続チューブ４３によって連通されている。 Furthermore, the cutter blade angle lock cylinder 77 stops the rotation of the rotor 13 and includes a third housing 33 having an internal gap 37 (see FIG. 12), a piston 35 slidably arranged within the gap 37 of the third housing 33, and a lock pin 39 connected to the tip of the piston 35, and the gap 37 of the third housing 33 is connected to the air compressor 14 (see FIG. 6) by a connection tube 41 and a connection tube 43.

なお、カッター刃角度ロック用シリンダー７７、接続チューブ４１、接続チューブ４３及びエアコンプレッサー１４が本発明の「カッター刃角度ロック機構」を構成する。 The cutter blade angle lock cylinder 77, the connection tube 41, the connection tube 43, and the air compressor 14 constitute the "cutter blade angle lock mechanism" of the present invention.

カッター刃位置変更機構７は、図３及び図５に示すように、ワーク加工装置５に固定された基台９２と、その基台９２に移動可能に接続された移動体９０と、その移動体９０に設けられ、後述する第５の突起部９５に当接可能な第７の突起部９７と、移動体９０に設けられ、後述する第６の突起部９９に当接可能な第８の突起部９８と、移動体９０に設けられ、後述するロックピン６７が勘合する凹部９３とを備える。 As shown in Figures 3 and 5, the cutter blade position change mechanism 7 includes a base 92 fixed to the workpiece processing device 5, a movable body 90 movably connected to the base 92, a seventh protrusion 97 provided on the movable body 90 and capable of abutting against a fifth protrusion 95 described below, an eighth protrusion 98 provided on the movable body 90 and capable of abutting against a sixth protrusion 99 described below, and a recess 93 provided on the movable body 90 into which a lock pin 67 described below fits.

第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａは、内部に空隙部４９を有する第４の筐体４５と、その第４の筐体４５の空隙部４９内にスライド可能に配置されたピストン４７と、そのピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５とを備え、第４の筐体４５の空隙部４９とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは、接続チューブ５１によって連通されている。 The first cutter blade position biasing cylinder 79a comprises a fourth housing 45 having a cavity 49 therein, a piston 47 slidably disposed within the cavity 49 of the fourth housing 45, and a fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47, and the cavity 49 of the fourth housing 45 is connected to the air compressor 14 (see Figure 6) by a connection tube 51.

また、第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂは、内部に空隙部５７を有する第５の筐体５３と、その第５の筐体５３の空隙部５７内にスライド可能に配置されたピストン５５と、そのピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９とを備え、第５の筐体５３の空隙部５７とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは、接続チューブ５９によって連通されている。 The second cutter blade position biasing cylinder 79b also includes a fifth housing 53 having a cavity 57 therein, a piston 55 slidably disposed within the cavity 57 of the fifth housing 53, and a sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55, and the cavity 57 of the fifth housing 53 is connected to the air compressor 14 (see FIG. 6) by a connection tube 59.

なお、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ、第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂ、接続チューブ５１、接続チューブ５９及びエアコンプレッサー１４が本発明の「カッター刃位置付勢機構」を構成する。 The first cutter blade position biasing cylinder 79a, the second cutter blade position biasing cylinder 79b, the connection tube 51, the connection tube 59, and the air compressor 14 constitute the "cutter blade position biasing mechanism" of the present invention.

さらに、カッター刃位置ロック用シリンダー８１は、内部に空隙部６５（図１６参照）を有する第６の筐体６１と、その第６の筐体６１の空隙部６５（図１６参照）内にスライド可能に配置されたピストン６３と、そのピストン６３の先端に接続されたロックピン６７とを備え、第６の筐体６１の空隙部６５（図１６参照）とエアコンプレッサー１４（図６参照）とは、接続チューブ９４及び接続チューブ９６によって連通されている。 Furthermore, the cutter blade position lock cylinder 81 comprises a sixth housing 61 having a cavity 65 (see FIG. 16) therein, a piston 63 slidably disposed within the cavity 65 (see FIG. 16) of the sixth housing 61, and a lock pin 67 connected to the tip of the piston 63, and the cavity 65 (see FIG. 16) of the sixth housing 61 is connected to the air compressor 14 (see FIG. 6) by a connection tube 94 and a connection tube 96.

なお、カッター刃位置ロック用シリンダー８１、接続チューブ９４、接続チューブ９６及びエアコンプレッサー１４が本発明の「カッター刃位置ロック機構」を構成する。 The cutter blade position lock cylinder 81, the connection tube 94, the connection tube 96, and the air compressor 14 constitute the "cutter blade position lock mechanism" of the present invention.

次に、本実施形態の超音波加工装置１のブロック図について説明する。 Next, we will explain the block diagram of the ultrasonic processing device 1 of this embodiment.

図６は、本実施形態の超音波加工装置のブロック図であり、図７は、本実施形態の超音波加工装置のメインコントローラのブロック図である。 Figure 6 is a block diagram of the ultrasonic processing device of this embodiment, and Figure 7 is a block diagram of the main controller of the ultrasonic processing device of this embodiment.

図６において、超音波加工装置１は、電源１２に電気的に接続されたメインコントローラ４と、そのメインコントローラ４に電気的に接続され、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ、第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂ、カッター刃角度ロック用シリンダー７７、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ、第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂ及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１を駆動するためのエアコンプレッサー１４と、メインコントローラ４に電気的に接続され、多関節ロボット３を制御するためのロボットコントローラ６と、振動子７１を駆動するための発振器２と、装置の操作者からの入力を受け付ける操作パネル８とを備える。 In FIG. 6, the ultrasonic processing device 1 includes a main controller 4 electrically connected to a power source 12, an air compressor 14 electrically connected to the main controller 4 for driving the first cutter blade angle biasing cylinder 75a, the second cutter blade angle biasing cylinder 75b, the cutter blade angle locking cylinder 77, the first cutter blade position biasing cylinder 79a, the second cutter blade position biasing cylinder 79b, and the cutter blade position locking cylinder 81, a robot controller 6 electrically connected to the main controller 4 for controlling the articulated robot 3, an oscillator 2 for driving the vibrator 71, and an operation panel 8 for receiving input from an operator of the device.

なお、本実施形態においては、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂを、纏めて「カッター刃角度付勢用シリンダー７５」、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂを、纏めて「カッター刃位置付勢用シリンダー７９」と記すこともある。 In this embodiment, the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b are collectively referred to as the "cutter blade angle biasing cylinder 75", and the first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b are collectively referred to as the "cutter blade position biasing cylinder 79".

また、図７において、メインコントローラ４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２２と、そのＣＰＵ２２に入出力可能に接続されたＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）２４と、ＣＰＵ２２に入出力可能に接続されたＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）２６とを備える。 In FIG. 7, the main controller 4 includes a CPU (Central Processing Unit) 22, a RAM (Random Access Memory) 24 connected to the CPU 22 for input/output, and a ROM (Read Only Memory) 26 connected to the CPU 22 for input/output.

ＲＡＭ２４は、ワークＷを加工するための加工データを記憶した加工データテーブル２４ａと、超音波加工装置１がワークＷを加工する際の後述する加工モードに対応した設定項目を記憶した加工モードデータテーブル２４ｂとを備える。 The RAM 24 includes a processing data table 24a that stores processing data for processing the workpiece W, and a processing mode data table 24b that stores setting items corresponding to the processing modes (described later) when the ultrasonic processing device 1 processes the workpiece W.

また、ＲＯＭ２６は、本実施形態の超音波加工装置１全体の動作を司るメインプログラム２６ａと、後述する加工モードに応じて超音波加工装置１の超音波加工を実行する超音波加工プログラム２６ｂとを備える。 The ROM 26 also includes a main program 26a that controls the overall operation of the ultrasonic processing device 1 of this embodiment, and an ultrasonic processing program 26b that executes ultrasonic processing of the ultrasonic processing device 1 according to the processing mode described below.

次に、上述した構成の超音波加工装置１の動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the ultrasonic processing device 1 configured as described above.

図８は、本実施形態の超音波加工装置におけるメインプログラムのフローチャートであり、図９は、本実施形態の超音波加工装置における超音波加工プログラムのフローチャートである。 Figure 8 is a flowchart of the main program in the ultrasonic processing device of this embodiment, and Figure 9 is a flowchart of the ultrasonic processing program in the ultrasonic processing device of this embodiment.

本実施形態の超音波加工装置１は、前述した通り、ワーク加工装置５の先端に接続されたカッター刃６９を振動子７１によって超音波振動させることによって、ワーク設置台１６に設置されたワークＷを加工するものである。 As described above, the ultrasonic machining device 1 of this embodiment machines the workpiece W placed on the workpiece mounting table 16 by ultrasonically vibrating the cutter blade 69 connected to the tip of the workpiece machining device 5 using the transducer 71.

また、本実施形態の超音波加工装置１は、ワークＷを加工する加工モードとして、４つの加工モードを備えている。 In addition, the ultrasonic machining device 1 of this embodiment has four machining modes for machining the workpiece W.

具体的には、本実施形態の超音波加工装置１は、カッター刃角度付勢用シリンダー７５及びカッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第１の加工モードと、カッター刃角度ロック用シリンダー７７及びカッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第２の加工モードと、カッター刃角度付勢用シリンダー７５及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第３の加工モードと、カッター刃角度ロック用シリンダー７７及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢せずに、ワークＷを加工する第４の加工モードと、を備える。 Specifically, the ultrasonic processing device 1 of this embodiment has a first processing mode in which the cutter blade 69 is energized with the cutter blade angle energizing cylinder 75 and the cutter blade position energizing cylinder 79 turned on to process the workpiece W; a second processing mode in which the cutter blade 69 is energized with the cutter blade angle locking cylinder 77 and the cutter blade position energizing cylinder 79 turned on to process the workpiece W; a third processing mode in which the cutter blade 69 is energized with the cutter blade angle energizing cylinder 75 and the cutter blade position locking cylinder 81 turned on to process the workpiece W; and a fourth processing mode in which the cutter blade 69 is not energized with the cutter blade angle locking cylinder 77 and the cutter blade position locking cylinder 81 turned on to process the workpiece W.

図８において、先ず、装置の操作者が電源スイッチを入れた後、操作パネル８上の操作ボタンによってワークＷの処理個数及び加工モードを入力してスタートボタンを押下すると、超音波加工装置１は、多関節ロボット３のアームを初期位置に移動させ（Ｓ１）、ワークＷの処理個数をセットし（Ｓ３）、入力された加工モードに基づいて加工モードデータテーブル２４ｂから設定項目を抽出し（Ｓ５）、後述する超音波加工プログラムを実行する（Ｓ７）。 In FIG. 8, first, the operator of the device turns on the power switch, then inputs the number of workpieces W to be processed and the processing mode using the operation buttons on the operation panel 8 and presses the start button. The ultrasonic processing device 1 then moves the arm of the articulated robot 3 to the initial position (S1), sets the number of workpieces W to be processed (S3), extracts setting items from the processing mode data table 24b based on the input processing mode (S5), and executes the ultrasonic processing program described below (S7).

（第１の加工モード）
先ず、カッター刃角度付勢用シリンダー７５及びカッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第１の加工モードが設定されているとして説明する。なお、第１の加工モードは、複雑な加工形状のワークＷを加工する際に最適な加工モードである。 (First Processing Mode)
First, it is assumed that a first machining mode is set in which the cutter blade 69 is biased with the cutter blade angle biasing cylinder 75 and the cutter blade position biasing cylinder 79 turned on to machine the workpiece W. The first machining mode is an optimum machining mode when machining a workpiece W having a complex machining shape.

図９において、超音波加工プログラムでは、先ず、加工データテーブル２４ａから加工データを取得した後（Ｓ２１）、加工モードがカッター刃角度付勢モードか否かが判断される（Ｓ２３）。 In FIG. 9, the ultrasonic processing program first obtains processing data from the processing data table 24a (S21), and then determines whether the processing mode is the cutter blade angle energization mode (S23).

第１の加工モードは、カッター刃角度付勢モードを使用するため（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされ（Ｓ２５）、加工モードがカッター刃位置付勢モードか否かが判断される（Ｓ２９）。 The first processing mode uses the cutter blade angle energizing mode (S23: Yes), so the first cutter blade angle energizing cylinder 75a and the second cutter blade angle energizing cylinder 75b are turned ON (S25), and it is determined whether the processing mode is the cutter blade position energizing mode (S29).

第１の加工モードは、カッター刃位置付勢モードを使用するため（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２の第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂがＯＮされる（Ｓ３１）。 The first processing mode uses the cutter blade position energizing mode (S29: Yes), so the first cutter blade position energizing cylinder 79a and the second cutter blade position energizing cylinder 79b are turned ON (S31).

なお、上述した図４は、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（角度０度）を示している。 Note that Figure 4 above shows the state in which the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b are ON and no load is applied to the cutter blade (angle 0 degrees).

図４を参照して、具体的に説明すると、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａがＯＮされ、エアがエアコンプレッサー１４から接続チューブ２３を介して第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａの第１の筐体１７の空隙部２１に注入されると、ピストン１９が図面上下側に下がり、ピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７が回転体１３に設けられた第１の突起部８３に当接する。 To explain in more detail with reference to FIG. 4, when the first cutter blade angle bias cylinder 75a is turned ON and air is injected from the air compressor 14 via the connection tube 23 into the gap 21 of the first housing 17 of the first cutter blade angle bias cylinder 75a, the piston 19 moves down to the top or bottom of the drawing, and the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19 comes into contact with the first protrusion 83 provided on the rotating body 13.

また、第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされ、エアがエアコンプレッサー１４から接続チューブ３１を介して第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂの第２の筐体２５の空隙部２９に注入されると、ピストン２７が図面上上側に上がり、ピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９が回転体１３に設けられた第２の突起部８５に当接する。 In addition, when the second cutter blade angle bias cylinder 75b is turned ON and air is injected from the air compressor 14 via the connecting tube 31 into the gap 29 of the second housing 25 of the second cutter blade angle bias cylinder 75b, the piston 27 rises to the upper side in the drawing, and the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27 abuts against the second protrusion 85 provided on the rotating body 13.

このように、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされると、回転体１３は、基軸１１に対して図面上右回り方向及び左周り方向に回転可能であるものの、回転体１３が、ピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７及びピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９に付勢されることにより、カッター刃６９に負荷が掛からない状態であれば、カッター刃６９は、角度０度の位置（図１３参照）に安定している状態となる。 In this way, when the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b are turned ON, the rotating body 13 can rotate in the clockwise and counterclockwise directions in the drawing relative to the base shaft 11, but because the rotating body 13 is biased by the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19 and the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27, if no load is applied to the cutter blade 69, the cutter blade 69 will be stable at an angle of 0 degrees (see Figure 13).

超音波加工プログラムに戻り、加工モードの設定が完了すると、次に、ワークＷがワーク設置台１６にセットされているか否かが判断され（Ｓ３５）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされていない場合には（Ｓ３５：Ｎｏ）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされるまで待ち、ワークＷがワーク設置台１６にセットされている場合には（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、カッター刃６９に接続された振動子７１を超音波振動させるために発振器２を駆動する（Ｓ３７）。 Returning to the ultrasonic machining program, once the machining mode setting has been completed, it is next determined whether or not the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35). If the workpiece W has not been set on the workpiece setting table 16 (S35: No), the process waits until the workpiece W is set on the workpiece setting table 16. If the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35: Yes), the oscillator 2 is driven to ultrasonically vibrate the vibrator 71 connected to the cutter blade 69 (S37).

次に、カッター刃６９がワークＷに対する加工開始位置に位置するように、多関節ロボット３の各アームを移動させ（Ｓ３９）、ワークＷを超音波加工するためにカッター刃６９を移動させる（Ｓ４１）。 Next, each arm of the articulated robot 3 is moved so that the cutter blade 69 is positioned at the start position for processing the workpiece W (S39), and the cutter blade 69 is moved to ultrasonically process the workpiece W (S41).

ここで、カッター刃角度付勢用シリンダー７５及びカッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢してワークＷを加工する第１の加工モードにおいて、ワーク加工装置５内部の動作について説明する。 Here, we will explain the internal operation of the workpiece processing device 5 in the first processing mode in which the cutter blade 69 is biased to process the workpiece W while the cutter blade angle biasing cylinder 75 and the cutter blade position biasing cylinder 79 are turned on.

図１０は、図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が反時計回り方向に最大角度回転した状態（角度＋θ１度）を示す図であり、図１１は、図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が時計回り方向に最大角度回転した状態（角度－θ１度）を示す図であり、図１３は、取り付けられたカッター刃を下方から見た図であり、カッター刃とカッター刃の回転方向との関係を説明した説明図である。 Figure 10 is a diagram showing the state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned on in the B-B cross-sectional view of Figure 2, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade has rotated counterclockwise at the maximum angle (angle +θ1 degree), Figure 11 is a diagram showing the state in which the cutter blade angle biasing cylinder is turned on in the B-B cross-sectional view of Figure 2, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade has rotated clockwise at the maximum angle (angle -θ1 degree), Figure 13 is a diagram showing the attached cutter blade from below, and is an explanatory diagram explaining the relationship between the cutter blade and the direction of rotation of the cutter blade.

上述した通り、図４は、カッター刃６９に負荷が掛からない状態を示しているが、第１の加工モードにおいては、ワーク加工装置５のワークＷ加工中において、カッター刃６９がワークＷから回転負荷を受けた場合には、カッター刃６９が±数度(最高±５°)の範囲内で回転可能なように構成されている。 As mentioned above, FIG. 4 shows a state in which no load is applied to the cutter blade 69, but in the first processing mode, when the cutter blade 69 receives a rotational load from the workpiece W while the workpiece processing device 5 is processing the workpiece W, the cutter blade 69 is configured to be able to rotate within a range of ± several degrees (maximum ± 5°).

しかしながら、回転体１３は、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮすることによって、ピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７が回転体１３に設けられた第１の突起部８３に当接し、かつ、ピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９が回転体１３に設けられた第２の突起部８５に当接することによって、常に角度０度の位置（図１３参照）に向かって付勢された状態にあって、その状態で回転可能というのが正しい。 However, it is correct to say that when the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b are turned ON, the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19 comes into contact with the first protrusion 83 provided on the rotor 13, and the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27 comes into contact with the second protrusion 85 provided on the rotor 13, so that the rotor 13 is always biased toward the angle 0 degree position (see Figure 13) and can rotate in that state.

例えば、図１０に示すように、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされた状態で、カッター刃６９に回転負荷が掛かり、回転体１３に設けられた第１の突起部８３がピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７を押し続け、カッター刃６９が図面上反時計回り方向に最大角度回転した場合（角度＋θ１度）には、回転体１３に設けられた第１の突起部８３は、ピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７に当接するが、回転体１３に設けられた第２の突起部８５は、ピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９に当接しない。 For example, as shown in FIG. 10, when the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second first cutter blade angle biasing cylinder 75b are turned ON, a rotational load is applied to the cutter blade 69, the first protrusion 83 provided on the rotating body 13 continues to press the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19, and the cutter blade 69 rotates counterclockwise to the maximum angle in the drawing (angle +θ1 degree), the first protrusion 83 provided on the rotating body 13 abuts against the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19, but the second protrusion 85 provided on the rotating body 13 does not abut against the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27.

回転体１３に設けられた第１の突起部８３がピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７を押し続けている場合には、第３の突起部８７に当接する第１の突起部８３は、第３の突起部８７から－θ方向にｆ１の力で付勢される。なお、この力ｆ１は、回転体１３の角度によって変わるものではなく、第１の突起部８３が第３の突起部８７に当接する限りにおいて一定である。 When the first protrusion 83 provided on the rotor 13 continues to press the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19, the first protrusion 83 abutting against the third protrusion 87 is biased in the -θ direction by a force f1 from the third protrusion 87. Note that this force f1 does not change depending on the angle of the rotor 13, and is constant as long as the first protrusion 83 abuts against the third protrusion 87.

一方、例えば、図１１に示すように、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２の第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされた状態で、カッター刃６９に回転負荷が掛かり、回転体１３に設けられた第２の突起部８５がピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９を押し続け、カッター刃６９が図面上時計回り方向に最大角度回転した場合（角度－θ１度）には、回転体１３に設けられた第２の突起部８５は、ピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９に当接するが、回転体１３に設けられた第１の突起部８３は、ピストン１９の先端に接続された第３の突起部８７に当接しない。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 11, when the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second first cutter blade angle biasing cylinder 75b are ON, a rotational load is applied to the cutter blade 69, the second protrusion 85 provided on the rotating body 13 continues to press the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27, and the cutter blade 69 rotates to the maximum angle in the clockwise direction in the drawing (angle -θ1 degree), the second protrusion 85 provided on the rotating body 13 abuts against the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27, but the first protrusion 83 provided on the rotating body 13 does not abut against the third protrusion 87 connected to the tip of the piston 19.

回転体１３に設けられた第２の突起部８５がピストン２７の先端に接続された第４の突起部８９を押し続けている場合には、第４の突起部８９に当接する第２の突起部８５は、第４の突起部８９から+θ方向にｆ１の力で付勢される。なお、この力ｆ１も、回転体１３の角度によって変わるものではなく、第２の突起部８５が第４の突起部８９に当接する限りにおいて一定である。 When the second protrusion 85 provided on the rotor 13 continues to press the fourth protrusion 89 connected to the tip of the piston 27, the second protrusion 85 abutting against the fourth protrusion 89 is biased in the +θ direction by a force f1 from the fourth protrusion 89. Note that this force f1 also does not change depending on the angle of the rotor 13, and is constant as long as the second protrusion 85 abuts against the fourth protrusion 89.

図１４は、図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が＋Ｘ方向に最大変位移動した状態（角度＋Ｘ１ｍｍ）を示す図であり、図１５は、図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置付勢用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かり、カッター刃が－Ｘ方向に最大変位移動した状態（角度-Ｘ１ｍｍ）を示す図である。 Figure 14 is a diagram showing the state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned on in the CC cross-sectional view of Figure 2, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade has made its maximum displacement in the +X direction (angle +X1 mm), and Figure 15 is a diagram showing the state in which the cutter blade position biasing cylinder is turned on in the CC cross-sectional view of Figure 2, a load is applied to the cutter blade, and the cutter blade has made its maximum displacement in the -X direction (angle -X1 mm).

上述した通り、図５は、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂをＯＮさせ、カッター刃に負荷が掛かっていない状態（位置０ｍｍ）を示しているが、第１の加工モードにおいては、ワーク加工装置５のワークＷ加工中において、カッター刃６９がワークＷから負荷を受けた場合には、カッター刃６９が±数ｍｍ(最高±５ｍｍ)の範囲内で移動可能なように構成されている。 As mentioned above, Figure 5 shows the state where the first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b are turned ON and no load is applied to the cutter blade (position 0 mm). However, in the first processing mode, when the cutter blade 69 receives a load from the workpiece W while the workpiece processing device 5 is processing the workpiece W, the cutter blade 69 is configured to be able to move within a range of ± several mm (maximum ± 5 mm).

しかしながら、移動体９０は、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂがＯＮすることによって、移動体９０に設けられた第７の突起部９７がピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５に当接し、かつ、移動体９０に設けられた第８の突起部９８がピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９に当接することによって、常に位置０ｍｍの位置（図１４参照）に向かって付勢された状態にあって、その状態で移動可能というのが正しい。 However, it is correct to say that the movable body 90 is always biased toward the position 0 mm (see Figure 14) when the first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b are turned ON, causing the seventh protrusion 97 on the movable body 90 to come into contact with the fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47, and the eighth protrusion 98 on the movable body 90 to come into contact with the sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55, and that the movable body 90 is capable of moving in this state.

例えば、図１４に示すように、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂがＯＮされた状態で、カッター刃６９に負荷が掛かり、移動体９０に設けられた第８の突起部９８がピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９を押し続け、カッター刃６９が＋Ｘ方向に最大変位移動した場合（角度＋Ｘ１ｍｍ）には移動体９０に設けられた第８の突起部９８は、ピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９に当接するが、移動体９０に設けられた第７の突起部９７は、ピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５に当接しない。 For example, as shown in FIG. 14, when the first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b are turned ON, a load is applied to the cutter blade 69, and the eighth protrusion 98 on the moving body 90 continues to press the sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55. When the cutter blade 69 is displaced to the maximum in the +X direction (angle +X1 mm), the eighth protrusion 98 on the moving body 90 comes into contact with the sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55, but the seventh protrusion 97 on the moving body 90 does not come into contact with the fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47.

移動体９０に設けられた第８の突起部９８がピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９を押し続けている場合には、第６の突起部９９に当接する第８の突起部９８は、第６の突起部９９から－Ｘ方向にｆ２の力で付勢される。なお、この力ｆ２は、移動体９０の位置によって変わるものではなく、第８の突起部９８が第６の突起部９９に当接する限りにおいて一定である。 When the eighth protrusion 98 on the moving body 90 continues to press the sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55, the eighth protrusion 98 abutting against the sixth protrusion 99 is biased in the -X direction by a force f2 from the sixth protrusion 99. Note that this force f2 does not change depending on the position of the moving body 90, and is constant as long as the eighth protrusion 98 abuts against the sixth protrusion 99.

一方、例えば、図１５に示すように、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂがＯＮされた状態で、カッター刃６９に負荷が掛かり、移動体９０に設けられた第７の突起部９７がピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５を押し続け、カッター刃６９が－Ｘ方向に最大変位移動した場合（角度-Ｘ１ｍｍ）には、移動体９０に設けられた第７の突起部９７は、ピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５に当接するが、移動体９０に設けられた第８の突起部９８は、ピストン５５の先端に接続された第６の突起部９９に当接しない。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 15, when the first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b are ON, a load is applied to the cutter blade 69, the seventh protrusion 97 on the moving body 90 continues to press the fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47, and the cutter blade 69 moves to the maximum displacement in the -X direction (angle -X 1 mm), the seventh protrusion 97 on the moving body 90 comes into contact with the fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47, but the eighth protrusion 98 on the moving body 90 does not come into contact with the sixth protrusion 99 connected to the tip of the piston 55.

移動体９０に設けられた第７の突起部９７がピストン４７の先端に接続された第５の突起部９５を押し続けている場合には、第５の突起部９５に当接する第７の突起部９７は、第５の突起部９５から+Ｘ方向にｆ２の力で付勢される。なお、この力ｆ２は、移動体９０の位置によって変わるものではなく、第７の突起部９７が第５の突起部９５に当接する限りにおいて一定である。 When the seventh protrusion 97 on the moving body 90 continues to press the fifth protrusion 95 connected to the tip of the piston 47, the seventh protrusion 97 abutting against the fifth protrusion 95 is biased in the +X direction by a force f2 from the fifth protrusion 95. Note that this force f2 does not change depending on the position of the moving body 90, and is constant as long as the seventh protrusion 97 abuts against the fifth protrusion 95.

超音波加工プログラムに戻り、ワークＷの加工が完了したか否かが判断され（Ｓ４３）、ワークＷの加工が完了していない場合には（Ｓ４３：Ｎｏ）、カッター刃６９の移動（加工）を継続し（Ｓ４１）、ワークＷの加工が完了している場合には（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、メインプログラムに戻る（Ｓ４５）。 Returning to the ultrasonic processing program, it is determined whether processing of the workpiece W is complete (S43). If processing of the workpiece W is not complete (S43: No), movement (processing) of the cutter blade 69 continues (S41). If processing of the workpiece W is complete (S43: Yes), return to the main program (S45).

（第２の加工モード）
次に、カッター刃角度ロック用シリンダー７７及びカッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第２の加工モードについて説明する。なお、第２の加工モードは、第１のモードよりも高速で加工する場合に使用される。 (Second Processing Mode)
Next, a second machining mode will be described in which the cutter blade 69 is biased while the cutter blade angle lock cylinder 77 and the cutter blade position biasing cylinder 79 are turned on to machine the workpiece W. The second machining mode is used when machining is performed at a higher speed than in the first mode.

第２の加工モードは、カッター刃角度付勢モードを使用しないため（Ｓ２３：Ｎｏ）、第１のカッター刃角度ロック用シリンダー７７がＯＮされ（Ｓ２７）、加工モードがカッター刃位置付勢モードか否かが判断される（Ｓ２９）。 Since the second processing mode does not use the cutter blade angle energization mode (S23: No), the first cutter blade angle lock cylinder 77 is turned ON (S27), and it is determined whether the processing mode is the cutter blade position energization mode (S29).

第２の加工モードは、カッター刃位置付勢モードを使用するため（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２の第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂがＯＮされる（Ｓ３１）。 The second processing mode uses the cutter blade position energizing mode (S29: Yes), so the first cutter blade position energizing cylinder 79a and the second cutter blade position energizing cylinder 79b are turned ON (S31).

図１２は、図２のＢ－Ｂ断面図において、カッター刃角度ロック用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃の角度を固定した状態（角度０度）を示す図である。 Figure 12 is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 2, showing the state in which the cutter blade angle lock cylinder is turned ON and the cutter blade angle is fixed (angle 0 degrees).

図１２を参照して、具体的に説明すると、カッター刃角度ロック用シリンダー７７がＯＮされ、エアがエアコンプレッサー１４から接続チューブ４１及び接続チューブ４３を介してカッター刃角度ロック用シリンダー７７の第３の筐体３３の空隙部３７に注入されると、ピストン３５が図面上左側に移動し、ピストン３５の先端に接続されたロックピン３９が回転体１３に設けられた凹部９１に勘合する。 To explain in more detail with reference to FIG. 12, when the cutter blade angle lock cylinder 77 is turned ON and air is injected from the air compressor 14 through the connection tubes 41 and 43 into the gap 37 of the third housing 33 of the cutter blade angle lock cylinder 77, the piston 35 moves to the left in the drawing, and the lock pin 39 connected to the tip of the piston 35 fits into the recess 91 provided in the rotating body 13.

このように、カッター刃角度ロック用シリンダー７７がＯＮされると、回転体１３は、ロックピン３９によって固定され、カッター刃６９は、角度０度の位置（図１３参照）に固定される。 In this way, when the cutter blade angle lock cylinder 77 is turned ON, the rotor 13 is fixed by the lock pin 39, and the cutter blade 69 is fixed at an angle of 0 degrees (see Figure 13).

超音波加工プログラムに戻り、加工モードの設定が完了すると、次に、ワークＷがワーク設置台１６にセットされているか否かが判断され（Ｓ３５）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされていない場合には、ワークＷがワーク設置台１６にセットされるのを待ち（Ｓ３５：Ｎｏ）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされている場合には（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、カッター刃６９に接続された振動子７１を超音波振動させるために発振器２を駆動する（Ｓ３７）。 Returning to the ultrasonic machining program, once the machining mode setting has been completed, it is next determined whether or not the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35). If the workpiece W has not been set on the workpiece setting table 16, the process waits for the workpiece W to be set on the workpiece setting table 16 (S35: No). If the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35: Yes), the oscillator 2 is driven to ultrasonically vibrate the vibrator 71 connected to the cutter blade 69 (S37).

なお、カッター刃位置付勢用シリンダー７９をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢してワークＷを加工する際のワーク加工装置５内部の動作については、図５、図１４及び図１５を参照して、上述した通りである。 The operation inside the workpiece processing device 5 when the cutter blade 69 is biased to process the workpiece W while the cutter blade position biasing cylinder 79 is turned ON is as described above with reference to Figures 5, 14, and 15.

したがって、第２加工モードにおいては、加工装置５は、カッター刃６９の角度を角度０度に固定するとともに、ワークＷに対して、カッター刃６９を位置０ｍｍの位置に向かって一定の力ｆ２で付勢するようにして、ワークＷを加工する。 Therefore, in the second processing mode, the processing device 5 fixes the angle of the cutter blade 69 to 0 degrees and processes the workpiece W by biasing the cutter blade 69 toward the position of 0 mm with a constant force f2.

そして、ワークＷの加工が完了したか否かが判断され（Ｓ４３）、ワークＷの加工が完了していない場合には（Ｓ４３：Ｎｏ）、カッター刃６９の移動（加工）を継続し（Ｓ４１）、ワークＷの加工が完了している場合には（Ｓ４３：Ｙｅｓ）、メインプログラムに戻る（Ｓ４５）。 Then, it is determined whether or not the processing of the workpiece W has been completed (S43). If the processing of the workpiece W has not been completed (S43: No), the movement (processing) of the cutter blade 69 continues (S41). If the processing of the workpiece W has been completed (S43: Yes), the process returns to the main program (S45).

（第３の加工モード）
次に、カッター刃角度付勢用シリンダー７５及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢し、ワークＷを加工する第３の加工モードについて説明する。なお、第３の加工モードも、複雑な加工形状のワークＷを加工する際に適切な加工モードであるが、第１の加工モードよりも高速で加工する場合に使用される。 (Third Processing Mode)
Next, a description will be given of a third machining mode in which the cutter blade 69 is biased while the cutter blade angle biasing cylinder 75 and the cutter blade position locking cylinder 81 are turned on to machine the workpiece W. The third machining mode is also an appropriate machining mode when machining a workpiece W having a complex machining shape, but is used when machining at a higher speed than in the first machining mode.

第３の加工モードは、カッター刃角度付勢モードを使用するため（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮされ（Ｓ２５）、加工モードがカッター刃位置付勢モードか否かが判断される（Ｓ２９）。 The third processing mode uses the cutter blade angle energizing mode (S23: Yes), so the first cutter blade angle energizing cylinder 75a and the second cutter blade angle energizing cylinder 75b are turned ON (S25), and it is determined whether the processing mode is the cutter blade position energizing mode (S29).

第３の加工モードは、カッター刃位置付勢モードを使用しないため（Ｓ２９：Ｎｏ）、カッター刃位置ロック用シリンダー８１がＯＮされる（Ｓ３３）。 The third processing mode does not use the cutter blade position energizing mode (S29: No), so the cutter blade position lock cylinder 81 is turned ON (S33).

図１６は、図２のＣ－Ｃ断面図において、カッター刃位置ロック用シリンダーをＯＮさせ、カッター刃の位置を固定した状態（変位０ｍｍ）を示す図である。 Figure 16 is a diagram showing the CC cross-sectional view of Figure 2 with the cutter blade position lock cylinder turned ON and the position of the cutter blade fixed (displacement 0 mm).

図１６を参照して、具体的に説明すると、カッター刃位置ロック用シリンダー８１がＯＮされ、エアがエアコンプレッサー１４から接続チューブ９４及び接続チューブ９６を介してカッター刃位置ロック用シリンダー８１の第６の筐体６１の空隙部６５に注入されると、ピストン６３が図面上左側に移動し、ピストン６３の先端に接続されたロックピン６７が移動体９０に設けられた凹部９３に勘合する。 To explain in more detail with reference to FIG. 16, when the cutter blade position lock cylinder 81 is turned ON and air is injected from the air compressor 14 via the connection tube 94 and the connection tube 96 into the gap 65 of the sixth housing 61 of the cutter blade position lock cylinder 81, the piston 63 moves to the left in the drawing, and the lock pin 67 connected to the tip of the piston 63 fits into the recess 93 provided in the moving body 90.

このように、カッター刃位置ロック用シリンダー８１がＯＮされると、移動体９０は、ロックピン６７によって固定され、カッター刃６９は、位置０ｍｍの位置（図１６等参照）に固定される。 In this way, when the cutter blade position lock cylinder 81 is turned ON, the moving body 90 is fixed by the lock pin 67, and the cutter blade 69 is fixed at the position of 0 mm (see Figure 16, etc.).

なお、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂがＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢してワークＷを加工する際のワーク加工装置５内部の動作については、図４、図１０、図１１及び図１３を参照して、上述した通りである。 The operation inside the workpiece processing device 5 when the cutter blade 69 is biased to process the workpiece W with the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b turned ON is as described above with reference to Figures 4, 10, 11, and 13.

したがって、第３の加工モードにおいては、加工装置５は、カッター刃６９の位置を位置０ｍｍに固定するとともに、ワークＷに対して、カッター刃６９を角度０度に向かって一定の力ｆ１で付勢するようにして、ワークＷを加工する。 Therefore, in the third processing mode, the processing device 5 fixes the position of the cutter blade 69 at position 0 mm and processes the workpiece W by biasing the cutter blade 69 toward an angle of 0 degrees with a constant force f1 against the workpiece W.

（第４の加工モード）
最後に、カッター刃角度ロック用シリンダー７７及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢せずに、ワークＷを加工する第４の加工モードについて説明する。なお、第４の加工モードは、最も高速で加工する場合に使用される。 (Fourth machining mode)
Finally, a fourth machining mode will be described in which the cutter blade 69 is not biased while the cutter blade angle lock cylinder 77 and the cutter blade position lock cylinder 81 are turned on, and the workpiece W is machined. The fourth machining mode is used when machining is performed at the highest speed.

第４の加工モードは、カッター刃角度付勢モードを使用しないため（Ｓ２３：Ｎｏ）、カッター刃角度ロック用シリンダー７７がＯＮされ（Ｓ２７）、加工モードがカッター刃位置付勢モードか否かが判断される（Ｓ２９）。 Since the fourth processing mode does not use the cutter blade angle energization mode (S23: No), the cutter blade angle lock cylinder 77 is turned ON (S27), and it is determined whether the processing mode is the cutter blade position energization mode (S29).

また、第４の加工モードは、カッター刃位置付勢モードも使用しないため（Ｓ２９：Ｎｏ）、カッター刃位置ロック用シリンダー８１がＯＮされる（Ｓ３３）。 In addition, since the fourth processing mode does not use the cutter blade position energizing mode (S29: No), the cutter blade position lock cylinder 81 is turned ON (S33).

そして、加工モードの設定が完了すると、次に、ワークＷがワーク設置台１６にセットされているか否かが判断され（Ｓ３５）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされていない場合には、ワークＷがワーク設置台１６にセットされるのを待ち（Ｓ３５：Ｎｏ）、ワークＷがワーク設置台１６にセットされている場合には（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、カッター刃６９に接続された振動子７１を超音波振動させるために発振器２を駆動する（Ｓ３７）。 Then, once the machining mode has been set, it is determined whether or not the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35). If the workpiece W has not been set on the workpiece setting table 16, the process waits for the workpiece W to be set on the workpiece setting table 16 (S35: No). If the workpiece W has been set on the workpiece setting table 16 (S35: Yes), the oscillator 2 is driven to ultrasonically vibrate the vibrator 71 connected to the cutter blade 69 (S37).

なお、カッター刃角度ロック用シリンダー７７をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢せずにワークＷを加工する際のワーク加工装置５内部の動作については、図４及び図１２を参照して、上述した通りである。 The internal operation of the workpiece processing device 5 when processing the workpiece W without biasing the cutter blade 69 with the cutter blade angle lock cylinder 77 turned ON is as described above with reference to Figures 4 and 12.

また、カッター刃位置ロック用シリンダー８１をＯＮさせた状態でカッター刃６９を付勢せずにワークＷを加工する際のワーク加工装置５内部の動作についても、図５及び図１６を参照して、上述した通りである。 The operation inside the workpiece processing device 5 when processing the workpiece W without biasing the cutter blade 69 with the cutter blade position lock cylinder 81 turned ON is also as described above with reference to Figures 5 and 16.

したがって、第４の加工モードにおいては、加工装置５は、カッター刃６９の角度を角度０度に、カッター刃６９の位置を位置０ｍｍに固定して、ワークＷを加工する。 Therefore, in the fourth machining mode, the machining device 5 fixes the angle of the cutter blade 69 to 0 degrees and the position of the cutter blade 69 to 0 mm, and machines the workpiece W.

図８のメインプログラムに戻ると、カッター刃６９に接続された振動子７１の超音波振動を停止させるために発振器２をＯＦＦするとともに（Ｓ９）、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ、第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂ、カッター刃角度ロック用シリンダー７７、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ、第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂ及びカッター刃位置ロック用シリンダー８１のすべてのシリンダーをＯＦＦする（Ｓ１１）。 Returning to the main program in FIG. 8, the oscillator 2 is turned OFF to stop the ultrasonic vibration of the vibrator 71 connected to the cutter blade 69 (S9), and all cylinders, namely the first cutter blade angle biasing cylinder 75a, the second cutter blade angle biasing cylinder 75b, the cutter blade angle locking cylinder 77, the first cutter blade position biasing cylinder 79a, the second cutter blade position biasing cylinder 79b, and the cutter blade position locking cylinder 81, are turned OFF (S11).

そして、多関節ロボット３のアームを初期位置に移動させた後（Ｓ１３）、加工されたワークＷがワーク設置台１６から除去されたか否かが判断され（Ｓ１５）、ワークＷが除去されていないと判断された場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、ワークＷが除去されるのを待ち、ワークＷが除去されたと判断された場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、さらに、ワークＷの処理個数が操作パネル８で入力した処理個数に達したか否かが判断される（Ｓ１７）。 Then, after moving the arm of the articulated robot 3 to the initial position (S13), it is determined whether the machined workpiece W has been removed from the workpiece mounting table 16 (S15). If it is determined that the workpiece W has not been removed (S15: No), the process waits for the workpiece W to be removed. If it is determined that the workpiece W has been removed (S15: Yes), it is further determined whether the number of processed workpieces W has reached the number of processed workpieces input on the operation panel 8 (S17).

ここで、ワークＷの処理個数が操作パネル８で入力した処理個数に達していないと判断された場合には（Ｓ１７：Ｎｏ）、再度、超音波加工プログラムが実行され、ワークＷの処理個数が操作パネル８で入力した処理個数に達したと判断された場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、処理を終了する（Ｓ１９）。 Here, if it is determined that the number of workpieces W processed has not reached the number inputted on the operation panel 8 (S17: No), the ultrasonic processing program is executed again, and if it is determined that the number of workpieces W processed has reached the number inputted on the operation panel 8 (S17: Yes), the processing is terminated (S19).

本実施形態のワーク加工装置５によれば、カッター刃６９を使用してワークＷを加工するものを対象として、特に、カッター刃６９を、ワークＷの形状に応じて、ワークＷに対する一定方向の位置を変更可能なカッター刃位置変更機構７と、カッター刃６９の位置の変更方向に抗して、カッター刃位置変更機構７を付勢する第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂと、を備え、第１のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ａ及び第２のカッター刃位置付勢用シリンダー７９ｂは、カッター刃位置変更機構７によるカッター刃６９の位置に拘わらず、略一定の付勢力でカッター刃位置変更機構７を付勢するので、ワークを精度良く加工することができる。 The workpiece processing device 5 of this embodiment is intended for use in processing a workpiece W using a cutter blade 69, and is particularly equipped with a cutter blade position changing mechanism 7 that can change the position of the cutter blade 69 in a certain direction relative to the workpiece W depending on the shape of the workpiece W, and a first cutter blade position biasing cylinder 79a and a second cutter blade position biasing cylinder 79b that bias the cutter blade position changing mechanism 7 against the direction in which the position of the cutter blade 69 is changed. The first cutter blade position biasing cylinder 79a and the second cutter blade position biasing cylinder 79b bias the cutter blade position changing mechanism 7 with a substantially constant biasing force regardless of the position of the cutter blade 69 by the cutter blade position changing mechanism 7, so that the workpiece can be processed with high precision.

また、本実施形態のワーク加工装置５によれば、カッター刃６９のワークＷに対する一定方向の位置を固定するカッター刃位置ロック用シリンダー８１を備えているので、ワークＷの形状に応じて、カッター刃６９を有効に押し当てる機構を選択してワークＷを加工することができる。 In addition, the workpiece processing device 5 of this embodiment is equipped with a cutter blade position lock cylinder 81 that fixes the position of the cutter blade 69 in a certain direction relative to the workpiece W, so that the workpiece W can be processed by selecting a mechanism that effectively presses the cutter blade 69 against the workpiece W depending on the shape of the workpiece W.

また、本実施形態のワーク加工装置５によれば、カッター刃６９の進行方向に対する角度を、ワークＷの形状に応じて変更可能なカッター刃角度変更機構９と、カッター刃６９の角度の変更方向に抗して、カッター刃角度変更機構９を付勢する第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂと、を備えているので、複雑な加工形状のワークＷに対しても、カッター刃６９を有効に押し当てて加工することができる。 In addition, the workpiece processing device 5 of this embodiment is equipped with a cutter blade angle changing mechanism 9 that can change the angle of the cutter blade 69 relative to the traveling direction according to the shape of the workpiece W, and a first cutter blade angle biasing cylinder 75a and a second cutter blade angle biasing cylinder 75b that bias the cutter blade angle changing mechanism 9 against the direction in which the angle of the cutter blade 69 is changed, so that the cutter blade 69 can be effectively pressed against and processed even against workpieces W with complex processing shapes.

また、本実施形態のワーク加工装置５によれば、第１のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ａ及び第２のカッター刃角度付勢用シリンダー７５ｂは、カッター刃６９の角度に拘わらず、略一定の付勢力でカッター刃角度変更機構９を付勢するので、複雑な加工形状のワークＷであっても、カッター刃６９をさらに有効に押し当てて加工することができる。 In addition, according to the workpiece processing device 5 of this embodiment, the first cutter blade angle biasing cylinder 75a and the second cutter blade angle biasing cylinder 75b bias the cutter blade angle changing mechanism 9 with a substantially constant biasing force regardless of the angle of the cutter blade 69, so that even if the workpiece W has a complex processing shape, the cutter blade 69 can be pressed more effectively to perform processing.

また、本実施形態のワーク加工装置５によれば、角度を固定するカッター刃角度ロック機構７７を備えているので、ワークＷの形状に応じて、カッター刃６９を有効に押し当てる機構を選択してワークを加工することができる。 In addition, the workpiece processing device 5 of this embodiment is equipped with a cutter blade angle lock mechanism 77 that fixes the angle, so that the mechanism that effectively presses the cutter blade 69 against the workpiece W can be selected to process the workpiece according to the shape of the workpiece W.

また、本実施形態の超音波加工装置１によれば、カッター刃６９を、移動体９０の移動方向と交差する方向に、超音波振動させてワークを加工するので、ワークをより精密に加工することができる。 In addition, according to the ultrasonic machining device 1 of this embodiment, the cutter blade 69 is ultrasonically vibrated in a direction intersecting the movement direction of the moving body 90 to machine the workpiece, so the workpiece can be machined more precisely.

さらに、本実施形態の超音波加工装置１によれば、カッター刃６９を、回転体１３の回転方向と交差する方向に、超音波振動させてワークを加工するので、ワークをより精密に加工することができる。 Furthermore, according to the ultrasonic machining device 1 of this embodiment, the cutter blade 69 is ultrasonically vibrated in a direction intersecting the rotation direction of the rotating body 13 to machine the workpiece, so that the workpiece can be machined more precisely.

以上、本発明の実施形態における超音波加工装置及びワーク加工装置について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することが可能である。 The ultrasonic machining device and workpiece machining device according to the embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified and implemented in various ways without departing from the spirit of the invention.

例えば、上述の実施形態において使用した振動子７１は、カッター刃６９を図面上上下方向に振動させるように説明したが、それに限られるものではなく、回転体１３の回転方向に対して交差する方向であっても良く、移動体９０の移動方向に対して交差する方向であっても良い。 For example, the vibrator 71 used in the above embodiment was described as vibrating the cutter blade 69 in the vertical direction in the drawing, but this is not limited to this, and it may be in a direction intersecting the rotation direction of the rotating body 13, or in a direction intersecting the movement direction of the moving body 90.

また、上述の実施形態において使用したカッター刃６９は、両側研磨のカッター刃を使用して説明したが、片側研磨のカッター刃であっても加工方向を考慮すれば使用可能である。 In addition, the cutter blade 69 used in the above embodiment is described as being ground on both sides, but a cutter blade ground on one side can also be used if the processing direction is taken into consideration.

１・・・超音波加工装置
２・・・発振器
３・・・多関節ロボット
５・・・ワーク加工装置
６・・・ロボットコントローラ
７・・・カッター刃位置変更機構
９・・・カッター刃角度変更機構
１４・・・エアコンプレッサー
６９・・・カッター刃
７１・・・振動子
７５・・・カッター刃角度付勢用シリンダー
７７・・・カッター刃角度ロック用シリンダー
７９・・・カッター刃位置付勢用シリンダー
８１・・・カッター刃位置ロック用シリンダー
Ｗ・・・ワーク Reference Signs List 1: Ultrasonic machining device 2: Oscillator 3: Articulated robot 5: Workpiece machining device 6: Robot controller 7: Cutter blade position change mechanism 9: Cutter blade angle change mechanism 14: Air compressor 69: Cutter blade 71: Oscillator 75: Cutter blade angle biasing cylinder 77: Cutter blade angle locking cylinder 79: Cutter blade position biasing cylinder 81: Cutter blade position locking cylinder W: Workpiece

Claims

a moving body that is movable in a predetermined direction and in a direction opposite to the predetermined direction;
a first piston that is slidably disposed in the first gap by a predetermined air pressure and that can bias the movable body in the predetermined direction ;
a second piston that is slidably disposed in the second gap by the predetermined air pressure and that can urge the movable body in the opposite direction;
Equipped with
a biasing device characterized in that, when the moving body does not move , the first piston is biased by the predetermined air pressure against the moving body in the predetermined direction, and the second piston is biased by the predetermined air pressure against the moving body in the opposite direction , and, when the moving body moves , only one of the first piston and the second piston is biased by the predetermined air pressure against the moving body in the predetermined direction or the opposite direction, depending on the direction of movement.

2. The biasing device according to claim 1, wherein the first gap and the first piston, and the second gap and the second piston are arranged in opposite directions along the predetermined direction, and are arranged in parallel in a direction intersecting the predetermined direction.

3. The biasing device according to claim 1, further comprising a position lock mechanism that fixes a position of the movable body when the first piston and the second piston are in contact with the movable body to bias it.