专利名称：倒角装置、倒角方法和烧结磁铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及倒角装置、倒角方法和烧结磁铁，特别涉及对烧结磁 铁的圆形内周边缘进行倒角的倒角装置和倒角方法，以及内周边缘被 实施倒角的烧结磁铁。
背景技术：
一般情况下，在电机等中使用的圆筒状的永久磁铁的内周边缘上， 在表面处理时为了容易形成表面处理膜，或在电机组装时为了引导电 机轴并且防止由于与电机轴接触而产生的碎片，而形成倒角面。作为 对永久磁铁的内周边缘实施倒角的装置，己知有使用圆锥形磨具的倒 角装置。在这种倒角装置中，通过使在同轴上配置的永久磁铁和磨具 分别沿圆周方向旋转并使永久磁铁的内周边缘和磨具的圆锥面接触进 行倒角。但是，在这种倒角装置中，由于在磨具的圆锥面的特定部位 接触永久磁铁，因此磨具的圆锥面呈线状偏磨损，存在磨具的寿命短 的问题。
为了解决这个问题，在专利文献1中公开了一种倒角装置，分别 使一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜设置的圆筒状的工件和圆柱状 的磨具旋转，并使磨具在轴方向往复运动。根据专利文献1的技术， 能够抑制磨具的偏磨损，还能够延长磨具的寿命。
专利文献l:日本特开2001-179580号公报
但是，在专利文献1的技术中，必须使磨具在轴方向往复运动并 使磨具沿与轴方向垂直的方向移动地使工件和磨具压接。因此，存在 装置及其控制变得复杂的问题。
此外，在专利文献1的技术中，由于以大于工件的内周边缘的周 速度和磨具的外周面的周速度的速度使磨具在轴方向移动在结构上是 困难的，因此考虑在工件的倒角面上形成大致沿着圆周方向的研磨痕 迹。通常，在被倒角的工件上，施加去除毛刺并用于磨圆角部的滚磨处理。对于倒角面上形成有沿着圆周方向延伸的长研磨痕迹的工件， 存在滚磨处理时倒角面及其附近容易沿着长研磨痕迹产生大的切口的 问题。该问题在工件使用例如稀土类烧结磁铁等的较脆的烧结磁铁的 情况下是显著的。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的主要目的是提供一种既能够延长磨具寿 命又可以简单地进行倒角的倒角装置和倒角方法。
本发明的另一 目的是提供一种难以产生切口的烧结磁铁。
根据本发明的一个方案，提供一种具有圆形内周边缘的烧结磁铁 的倒角装置，其包括具有沿着内周边缘的整个周边的球面的磨具； 使烧结磁铁和磨具配置成可以分别旋转，并且一个旋转轴相对于另一 个旋转轴倾斜的配置单元；使烧结磁铁沿圆周方向旋转的第一旋转单 元；使磨具沿圆周方向旋转的第二旋转单元；和按照球面与内周边缘 的整个周边接触的方式，使烧结磁铁和磨具中的至少任何一方向另一 方侧移动的移动单元。
根据本发明的另一方案，提供一种对烧结磁铁的圆形内周边缘进 行倒角的倒角方法，该方法包括准备具有沿着内周边缘的整个周边 的球面的磨具的工序；使烧结磁铁和磨具配置成可以分别旋转，并且 一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜的工序；使烧结磁铁和磨具分别 沿圆周方向旋转的工序；和按照球面与内周边缘的整个周边接触的方 式，使烧结磁铁和磨具中的至少任何一方向另一方侧移动的工序。
在上述发明中，按照一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜的方式 配置烧结磁铁和磨具，使烧结磁铁和磨具分别沿圆周方向旋转并使磨 具的球面与烧结磁铁的内周边缘的整个圆周接触。这样，通过使烧结 磁铁和磨具接触并分别沿圆周方向旋转，可以增大磨削烧结磁铁的球 面的磨削部的面积。也就是，可以有效地利用磨具的球面对烧结磁铁 的内周边缘进行倒角。因此，可以抑制磨具的偏磨损，还可以延长磨 具的寿命。此外，由于使烧结磁铁和磨具中至少任何一方向另一方侧 移动并只要使烧结磁铁和磨具压接即可，因此可以按照简单稳定的品 质对烧结磁铁进行倒角。此外，通过使磨具的球面与烧结磁铁的内周边缘的整个周边接触，而可以有效地进行倒角，可以缩短加工时间， 并且可以抑制倒角所需的成本。进一步地，即使在烧结磁铁的内周边 缘的一部分接触磨具的装置以均匀的磨削量进行倒角存在困难，但是 通过使磨具的球面与烧结磁铁的内周边缘的整个周边接触，可以按照 均匀的磨削量进行倒角，可以提高加工精度。
优选使磨具形成为具有比内周缘的直径更大的直径的球状。这种 情况下，可以简单地使磁铁的球面与内周缘的整个周边接触，可以简 单地有效地进行倒角。
此外，优选按照一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜卯度的方式 配置烧结磁铁和磨具。由此，可以利用磨具的球面上的周速度相对大 的部分作为磨削部，可以进一步縮短加工时间。此外，可以使磨削部 的面积最大，可以进一步延长磨具的寿命。
进一步优选磨削烧结磁铁的球面的磨削部的周速度比内周边缘的 周速度大。由此，可以在烧结磁铁的倒角面上形成在与圆周方向相交 的方向延伸的短的研磨痕迹。
根据本发明的其他方案，提供一种具有圆形内周边缘被倒角的倒 角面的烧结磁铁，其中在倒角面上形成呈大致放射状延伸的研磨痕迹。
在本发明中，通过在倒角面上形成呈大致放射状延伸的短的研磨 痕迹，在滚磨处理时在倒角面及其附近难以形成切口，并且可以减小 产生切口的范围。
而且，在本发明中，"球面"指的是球的表面的一部分。
通过参照附图对下面的实施例的详细说明会使本发明的上述目的 和其它目的、特点、状态以及优点更清楚。
图1是表示本发明一个实施方式的侧面示意图。
图2是表示烧结磁铁的立体图，其中(a)表示倒角前的烧结磁铁， (b)表示倒角后的烧结磁铁。
图3是表示从图1的状态使烧结磁铁在垂直方向移动到磨具侧的 状态的侧面示意图。
图4是表示烧结磁铁的内周边缘和磨具的球面接触的状态的立体示意图。
图5是用于说明磨具的球面上的周速度的不同的示意图。 图6是表示利用现有的倒角装置进行倒角的烧结磁铁的主要部分 的示意图。
图7是表示利用本发明的倒角装置进行倒角的烧结磁铁的主要部 分的示意图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的实施方式。
参照图1，倒角装置IO被用于通过对烧结磁铁100的圆形内周边 缘102 (参照图2 (a))进行倒角，而得到具有倒角面104的烧结磁铁 100a (参照图2 (b))。圆筒状的烧结磁铁100例如是Nd-Fe-B磁铁等 的稀土类烧结磁铁，通过对烧结磁铁100进行倒角得到的烧结磁铁100a 用于例如电机等。
如图1所示，倒角装置10包含保持单元12和磨具单元14。保持 单元12包含基台16、设置在基台16上的机器臂18以及设置在机器臂 18上的机械手20。
机器臂18包含设置在基台16上的支撑部22、设置在支撑部22 上的旋转部24、与旋转部24连接的第一臂26、与第一臂26连接的第 二臂28、以及与第二臂28连接的第三臂30。
旋转部24与设置在支撑部22内的电机22a连接，通过电机22a 的驱动以沿垂直方向(箭头A方向)延伸的旋转轴为中心进行旋转。 第一臂26以沿垂直于图1的纸面的方向(水平方向的1个方向)延伸 的连接轴31a作为支点可摇动地与旋转部24连接。第二臂28以与连 接轴31a平行的连接轴31b作为支点可摇动地与第一臂26连接。第三 臂30以与连接轴31a和31b平行的连接轴31c作为支点可摇动地与第 二臂28连接。
第三臂30包含与第二臂28连接的驱动部32、以及可旋转地设置 在驱动部32上的柱状的旋转部34。旋转部34的一端与设置在驱动部 32内的电机36连接。此外，旋转部34的另一端设有保持工件100的 机械手20。机械手20构成为具有3个爪部38的3个爪型。机械手20通过以3个爪部38夹持烧结磁铁100的外周面106,保持烧结磁铁100 与旋转部34在同轴上。
通过这种保持单元12，保持烧结磁铁100使其端面108朝向正下 方。这样，通过在这个状态下驱动电机36，以在箭头A方向延伸的旋 转轴S1 (以点划线所示的)为中心使旋转部34旋转，进而使烧结磁铁 100沿圆周方向(箭头C1方向参照图4)旋转。
此外，在第三臂30的驱动部32上形成贯通孔32a，在贯通孔32a 中嵌入连接轴31c的致动器40，配置成上下形成有空隙。致动器40使 驱动部32相对于连接轴31c在箭头A方向移动，并使第三臂30进而 使机械手20上保持的烧结磁铁100在箭头A方向上移动。
磨具单元14包含基台42、设置在基台42上的L字形的板状部件 44、安装在板状部件44上的电机46、设置在基台42上的主轴单元48、 以及安装在主轴单元48上的磨具50。
主轴单元48包含在箭头B方向(水平方向的另一方向)延伸的主 轴心轴52以及可旋转地支撑主轴心轴52的支撑部54。主轴心轴52 的一端与电机46连接。此外，主轴心轴52的另一端上安装磨具50。
磨具50形成为具有大于烧结磁铁100的内周边缘102的直径d(参 照图2 (a))的直径D的球状，并具有沿着内周边缘102的整个圆周 的球面56。此外，在以端面108朝向正下方的方式配置烧结磁铁100 的状态下，磨具50按照烧结磁铁100的旋转轴Sl通过磨具50的中心 点P的方式配置在烧结磁铁100的正下方。作为磨具50，可以使用在 由超硬合金构成的基座上电镀金刚石磨粒的磨具等。
在这种磨具单元14中，通过驱动电机46，以在箭头B方向延伸 的旋转轴S2 (以点划线所示的)作为中心，使主轴心轴52进而使磨具 50沿圆周方向(箭头C2方向参照图4)旋转。
在本实施方式中，第一旋转单元包含电机36，第二旋转单元包含 电机46，移动单元包含致动器40。此外，配置单元包含机器臂18、机 械手20以及主轴单元48。
接下来，参照图l、图3和图4说明倒角装置IO的主要操作。
首先，如图1所示，利用保持单元12，以在磨具50的上方使端面 108朝向正下方并使其旋转轴Sl通过磨具50的中心点P的方式，配置从传送带等获得的烧结磁铁100。就是说，按照烧结磁铁100的旋转轴 Sl相对于磨具50的旋转轴S2倾斜90度，并且烧结磁铁100的旋转轴 Sl通过磨具50的中心点P的方式配置烧结磁铁100和磨具50。
接着，驱动电机36使烧结磁铁100在箭头C1方向(参照图4) 旋转，同时驱动电机46使磨具50在箭头C2方向(参照图4)旋转。 并且，驱动致动器40使烧结磁铁100向箭头A方向并向磨具50烦lj(这 里为下侧)移动。由此，如图3所示，烧结磁铁100和磨具50接触。 之后，通过使烧结磁铁IOO继续向下侧移动(送出)，使烧结磁铁IOO 和磨具50压接并对烧结磁铁100进行倒角。
由于磨具50的直径D(参照图1)比烧结磁铁100的内周边缘102 的直径d (参照图2 (a))大，如图4所示，磨具50的球面56与烧结 磁铁100的内周边缘102的整个周边接触。此外，由于旋转轴S1相对 于旋转轴S2倾斜卯度，如图3和图4中的双点划线所示，磨削烧结 磁铁100的球面56的磨削部56a在球面56上扩大，因此可以有效利 用周速度大的部分作为磨削部56a。
此外，烧结磁铁100和磨具50按照在磨削部56a的任何部分其周 速度比内周边缘102的周速度大的方式进行旋转。具体地说，参照图5， 在磨削部56a，箭头C2方向的长度(截面的圆周长度)最大的中央部 56b的周速度最大，箭头C2方向的长度最小的端部56c的周速度最小。 在倒角装置10中，按照使端部56c的周速度为内周边缘102的周速度 50倍以上的方式，电机36旋转烧结磁铁100，电机46旋转磨具50。
这样，通过使烧结磁铁100移动并使烧结磁铁100和磨具50压接 同时使烧结磁铁100和磨具50分别旋转，对烧结磁铁100的内周边缘 102进行倒角。并且，如果烧结磁铁100在箭头A方向并向磨具50 — 侧移动预定量(预定时间)，则终止倒角。另外，如上所述，由于磨削 部56a的周速度由于箭头B方向的位置而不同(参照图5),因此可以 为了按照一定的速度(磨削速度)均匀地对内周边缘102进行倒角而 使烧结磁铁100旋转。这样，通过按照一定的速度对内周边缘102进 行倒角，可以抑制倒角中在烧结磁铁100上产生切口，并且可以稳定 地进行倒角。
之后，利用保持单元12将形成了倒角面104的烧结磁铁100a (参照图2 (b))送给传送带等。
根据这种倒角装置10，通过使烧结磁铁100的旋转轴Sl相对于磨 具50的旋转轴S2倾斜，可以增大球面56的磨削部56a的面积。由于 可以这样有效利用磨具50的球面56对烧结磁铁100的内周边缘102 进行倒角，因此可以抑制磨具50的偏磨损，可以延长磨具50的寿命。 此外，由于只要使烧结磁铁100在箭头A方向并向磨具50 —侧移动即 可，因此可以按照简单稳定的品质对烧结磁铁100进行倒角。此外， 通过球面56与内周边缘102的整个周边接触，可以有效地进行倒角， 可以縮短加工时间，可以抑制倒角所需的成本。此外，通过使球面56 与内周边缘102的整个周边接触，可以按照均匀的磨削量进行倒角， 还可以提高加工精度。
通过使用具有比烧结磁铁100的内周边缘102的直径d (参照图2 (a))大的直径D (参照图1)的球状的磨具50，可以简单地使球面 56与内周边缘102的整个周边接触，可以简单有效地进行倒角。
通过使烧结磁铁100的旋转轴Sl和磨具50的旋转轴S2倾斜90 度，可以利用球面56中周速度相对大的部分作为磨削部56a，可以进 一步縮短加工时间。此外，可以使磨削部56a的面积最大，可以进一 步延长磨具50的寿命。
由于磨削部56a的周速度比内周边缘102的周速度大，因此可以 在倒角面104上形成在与箭头C1方向相交的方向延伸的短的研磨痕迹 (磨削孔)。通过使磨削部56a的周速度为内周边缘102的周速度的50 倍以上，可以确实地在大致径向方向(箭头E方向参照图4)磨削烧 结磁铁100，可以确实地在倒角面104上形成呈大致放射状延伸的短的 研磨痕迹。 '
下面，说明用现有技术的倒角装置进行倒角的烧结磁铁和利用倒 角装置10进行倒角的烧结磁铁的比较例。而且，在任何一个倒角装置 中对内周边缘102的直径(内径)为25mm的烧结磁铁IOO进行倒角。
在现有技术的倒角装置中，将烧结磁铁100和圆锥状的磨具配置 在同轴上，并且分别使他们沿圆周方向旋转并使他们相接触，由此对 内周边缘102进行倒角。
在倒角装置10中，使用直径为36mm的球状的磨具50。这种情况下，磨削部56a的端部56c (参照图5)的直径为25.9mm。此外，在 倒角装置10中，按照内周边缘102的转数为120rpm的方式使烧结磁 铁100旋转，按照磨削部56a的转数为6000rpm的方式使磨具50旋转。 在这个条件下，使用直径X圆周率X转数求出内周边缘102的周速度 以及磨削部56a的中央部56b和端部56c (参照图5)的周速度时，内 周边缘102的周速度为约0.16m/s，中央部56b的周速度为约11.3m/s， 端部56c的周速度为约8.1m/s。因此，磨削部56a的中央部56b的周速 度为内周边缘102的周速度的约70倍。磨削部56a的端部56c的周速 度为内周边缘102的周速度的约50倍。就是说，在倒角装置10中， 将磨削部56a的周速度设定为内周边缘102的周速度的约50倍以上进 行倒角。
图6表示通过现有技术的倒角装置进行倒角的烧结磁铁的主要部 分，图7表示利用倒角装置IO进行倒角的烧结磁铁的主要部分。
在现有技术的倒角装置中，由于在周边方向磨削内周边缘，如图6 所示，在倒角面上形成在周边方向延伸的研磨痕迹。另一方面，在倒 角装置10中，由于旋转轴S1和旋转轴S2的倾斜角为90度，并且磨 削部56a的周速度比内周边缘102的周速度大很多，因此可以在大致 箭头E方向(参照图4)磨削烧结磁铁IOO。由此，如图7所示，可以 在倒角面上形成大致放射状延伸的研磨痕迹。
一般情况下，为了除去毛刺同时使角部为圆形，已知有例如通过 使加入磨粒和被倒角的多个烧结磁铁的容器旋转，在被倒角的烧结磁 铁上施加滚磨处理。
在通过现有技术的倒角装置进行倒角的烧结磁铁中，由于在倒角 面上形成在周边方向延伸的长的研磨痕迹，因此在滚磨处理时通过与 其它烧结磁铁撞击而容易在倒角后的内周边缘附近(参照图6)产生切 口，沿着长的研磨痕迹切口的范围容易扩大。另一方面，在利用倒角 装置10金的倒角的烧结磁铁100a中，由于在倒角面104上形成大致 放射状延伸的短的研磨痕迹，因此即使与其它烧结磁铁100a撞击，也 难以在倒角后的内周边缘附近(参照图7)产生切口，可以縮小产生切 口的范围。
利用这种倒角装置10进行倒角的烧结磁铁100a，通过在倒角面104上形成大致放射状延伸的短的研磨痕迹，在滚磨处理时在倒角面 104及其附近难以产生切口，因此生产率良好。
此外，根据现有技术的倒角装置，磨具的交换频率为1次/日，而 根据倒角装置IO，使用l个月后磨具才发生劣化。
而且，在上述实施方式中，尽管说明了烧结磁铁和磨具上下配置 的情况，但是只要一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜，不特别限制 烧结磁铁和磨具的配置方式。例如，可以将磨具配置在烧结磁铁的上 方，也可以将烧结磁铁和磨具配置成在水平方向并列。
此外，在上述实施方式中，尽管说明了使用球状的磨具的情况， 但是只要具有沿着内周边缘的整个周边的球面，不限制磨具的形状。 例如，可以使用从球状的磨具切除磨削部以外的部分的形状的磨具。
此外，在上述实施方式中，尽管说明了使烧结磁铁移动的情况， 但是本发明不限于此。可以使烧结磁铁和磨具中的至少任何一个向另 一个侧移动，例如可以使烧结磁铁和磨具移动，也可以只使磨具移动。
此外，烧结磁铁的旋转轴和磨具的旋转轴的倾斜角不限于90度， 还可以是除了 0度以外的小于90度的角度。
作为被倒角的烧结磁铁，不限于稀土类烧结磁铁，也可以使用铁 氧体烧结磁铁等任意的烧结磁铁。此外，烧结磁铁的形状不限于圆筒 状，只要具有圆形内周边缘可以是扁平的环形等的任意形状。
尽管详细地说明并图示了本发明，但这只是用作简单的图示和一 个例子，不应理解为起限定作用，本发明的范围应该由所附权利要求 进行限定。
权利要求
1、一种倒角装置，其为具有圆形内周边缘的烧结磁铁的倒角装置，其特征在于，包括具有沿着所述内周边缘的整个周边的球面的磨具；使所述烧结磁铁和所述磨具配置成能够分别旋转，并且一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜的配置单元；使所述烧结磁铁沿圆周方向旋转的第一旋转单元；使所述磨具沿圆周方向旋转的第二旋转单元；和按照所述球面与所述内周边缘的整个周边接触的方式，使所述烧结磁铁和所述磨具中的至少任何一方向另一方侧移动的移动单元。
2、 根据权利要求1所述的倒角装置，其特征在于 所述磨具形成为具有比所述内周边缘的直径大的直径的球状。
3、 根据权利要求1或2所述的倒角装置，其特征在于 所述配置单元按照使一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜90度的方式配置所述烧结磁铁和所述磨具。
4、 根据权利要求3所述的倒角装置，其特征在于 所述第一旋转单元按照磨削所述烧结磁铁的所述球面的磨削部的周速度大于所述内周边缘的周速度的方式使所述烧结磁铁旋转，并且 所述第二旋转单元使所述磨具旋转。
5、 一种倒角方法，用于对烧结磁铁的圆形内周边缘进行倒角，其 特征在于，包括准备具有沿着所述内周边缘的整个周边的球面的磨具的工序； 使所述烧结磁铁和所述磨具配置成能够分别旋转，并且一个旋转 轴相对于另一个旋转轴倾斜的工序；使所述烧结磁铁和所述磨具分别沿圆周方向旋转的工序；和 按照所述球面与所述内周边缘的整个周边接触的方式，使所述烧结磁铁和所述磨具中的至少任何一方向另一方侧移动的工序。
6、 根据权利要求5所述的倒角方法，其特征在于 所述磨具形成为具有比所述内周边缘的直径大的直径的球状。
7、 根据权利要求5或6所述的倒角方法，其特征在于 按照使一个旋转轴相对于另一个旋转轴倾斜90度的方式配置所述烧结磁铁和所述磨具。
8、 根据权利要求7所述的倒角方法，其特征在于磨削所述烧结磁铁的所述球面的磨削部的周速度大于所述内周边 缘的周速度。
9、 一种烧结磁铁，其具有圆形内周边缘被倒角的倒角面，其特征 在于在所述倒角面上形成呈大致放射状延伸的研磨痕迹。
全文摘要
提供一种既可以延长磨具寿命又可以简单进行倒角的倒角装置和倒角方法。倒角装置(10)包括保持烧结磁铁(100)的保持单元(12)以及具有形成为球状的磨具(50)的磨具单元(14)。保持单元(12)使烧结磁铁(100)以旋转轴S1为中心沿箭头C1方向旋转，磨具单元(14)使磨具(50)以相对于旋转轴S1倾斜90度的旋转轴S2为中心沿箭头C2方向旋转。利用倒角装置(10)，按照磨削部(56a)的周速度大于内周边缘(102)的周速度的方式，使烧结磁铁(100)和磨具(50)分别旋转并使烧结磁铁(100)沿箭头A方向向磨具(50)侧移动。在通过倒角装置(10)进行倒角的烧结磁铁(100a)的倒角面(104)上形成呈大致放射状延伸的短的研磨痕迹。
文档编号H01F1/053GK101306508SQ20081010034
公开日2008年11月19日 申请日期2008年3月26日 优先权日2007年3月26日
发明者佐佐木俊明, 田中美津男 申请人:日立金属株式会社