JP2001252901A - 切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大板から形状が異なる小部材を、歩留まりが
良く、かつ機械装置で容易に切断し、労力の軽減化等を
図る。 【解決手段】 切断刃９を水平面において直線的に移動
するように備えるとともにこの移動の駆動手段７を設け
た切断機構１を設ける。切断機構１側を旋回中心Ｏとし
て水平面において旋回するように備えた旋回フレーム１
５及びこの旋回の駆動手段８を設ける。旋回フレーム１
５に、その前記旋回中心Ｏに対して進退移動するように
備えたワーク保持手段２３，２７ａ，２７ｂ及びこのワ
ーク保持手段の進退駆動手段２６を設ける。ワークＷを
旋回フレーム１５上に載置するとともにワーク保持手段
２３，２７ａ，２７ｂにて保持して、そのワークＷを旋
回及び前進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、集成材等からなる木材の大板を切
断する切断方法として、その大板（素材）を固定してチ
ップソーを数値制御で切断する方法や大板（素材）を固
定してルータービットを数値制御で切り放す方法や、素
材を作業者が直接動かして切断する方法が一般的であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば図１
０（ａ）に示すような階段の３段廻り部を集成材で形成
する場合、その積層継目Ｌの方向は昇降方向Ｍに対して
垂直でなければならないため、その構成板は図１０
（ｂ）のような積層継目Ｌをもった板材Ａ，Ｂ，Ｃでな
ければならない。このような積層継目Ｌをもった板材
Ａ，Ｂ，Ｃは、図１０（ｃ）に示すような大板の積層材
を鎖線Ｎで示すように切断しても得られない。そのた
め、図１１に示すように、同種の板材、例えば前記のＢ
の板材を複数切り取る方法を採用している。また、前記
従来のように素材を固定して切断する方法では、図１１
に示すように鋸道が交差しない切断パターンとする必要
があり、図１１に示すような端材Ｄが発生して歩留まり
が非常に悪く生産性が悪い問題がある。

【０００４】また、図１２に示すような長いワーク（素
材）Ｗから、図１２に示すような切断線で切断して前記
部材Ａ，Ｂ，Ｃ及び端材Ｅを切り取ることも考えられる
が、前記のように素材を固定してチップソーやルーター
ビットを数値制御で動かして切断する方法では、その素
材から部材を切断して切り放すことができないため、歩
留まりが悪い問題がある。

【０００５】更に、素材を作業者が直接動かして切断す
る方法においては、前記のような素材が大きい場合には
作業者の負担が大きく、作業効率が悪い。

【０００６】更に、素材を固定治具（角度定規）に当接
して切断する場合には、生産性を高めるために、同一固
定治具を用いて図１１に示すように同一形状の部材Ｂ，
Ｂを切断する作業を続け、その後に、別の固定治具に替
えて部材Ａ，Ｃを切断する作業を続けるため、部材Ａ，
Ｂ，Ｃを１セットとして次工程へ流すまでの時間がかか
る問題がある。

【０００７】そこで本発明は、例えば、集成材からなる
１枚の大板から、前記図１０（ｂ）に示すような所定方
向に積層継目を有する異種の部材Ａ，Ｂ，Ｃを歩留まり
良く容易に切断できる切断装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、切断刃を水平面において直線的に移動
するように備えるとともにこの移動の駆動手段を設けた
切断機構と、該切断機構側を旋回中心として水平面にお
いて旋回するように備えた旋回フレーム及びこの旋回の
駆動手段と、該旋回フレームに、その前記旋回中心に対
して進退移動するように備えたワーク保持手段及びこの
ワーク保持手段の進退駆動手段とからなり、ワークを旋
回フレーム上に載置するとともにワーク保持手段にて保
持するようにしたことを特徴とするものである。

【０００９】本発明においてワークを切断する場合に
は、先ずワークを、旋回フレーム上に載置するとともに
ワーク保持手段で保持する。そして、例えば旋回フレー
ムをその旋回駆動手段により所定方向へ所定量旋回する
とともにワーク保持手段を所定量前進させて、ワーク
を、切断刃の移動軌跡線に対して所定の角度に傾斜して
交差するように配置する。そして、切断刃を移動してワ
ークを切断する。

【００１０】次で、旋回フレームを再度所定方向へ所定
量旋回するとともにワーク保持手段を所定量前進させ
て、切断刃でワークを切断する。

【００１１】そして、このようなワークの旋回と前進を
繰り返して大板の素材から小部材を切り落として製品を
得る。

【００１２】また、前記ワークの旋回方向と旋回量及び
前進量を予めパターン化し、各駆動手段を数値制御等で
制御することにより、ワークを自動的に切断することが
できる。なお、前記の切断作業において、必要によりワ
ークの後退工程を組み合わせてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１乃至図９に示す実施例に基い
て本発明の実施の形態について説明する。

【００１４】先ず、図１乃至図４に示す切断装置の構造
について説明する。

【００１５】図１において、１はランニングソーからな
る切断機構で、該切断機構１を構成する案内フレーム２
は平面から見て直線状に形成され、該案内フレーム２上
に直線状の案内レール３が固設されている。

【００１６】前記案内レール３には移動台４が移動可能
に備えられている。案内フレーム２には案内レール３の
配置方向に沿ってチェン５がスプロケット６，６間に架
設され、一方のスプロケット６を駆動手段であるモータ
７で正逆回転することにより、移動台４が案内レール３
に沿って左右に移動するようになっている。なお、移動
台４を左右方向へ移動させる手段は、上記に限らず他の
機構でもよい。

【００１７】前記移動台４には切断刃の駆動源であるモ
ータ８が設置され、該モータ８には切断刃である丸鋸９
が、その盤面を前記案内レール３の配置方向に沿わせて
設けられており、移動台４を図１の左右方向へ移動する
ことにより、丸鋸９も案内レール３に沿った直線Ｘを左
右方向に移動するようになっている。

【００１８】なお、前記案内フレーム２は、後述する旋
回フレーム１５上に載置したワークＷと干渉しないよう
に旋回フレーム１５の上部を通過して配置されており、
かつ丸鋸９は、その下部側が案内フレーム２の下面より
下方へ突出して配置されており、案内フレーム２の下側
に位置するワークＷを丸鋸９で切断できるようになって
いる。

【００１９】前記切断機構（ランニングソー）１の後側
にはインデックスベース１１が固設されており、該イン
デックスベース１１の上面には旋回移動案内手段である
２本の案内レール１２，１３が、インデックスベース１
１の前端部を中心Ｏとする円弧状に形成して設置されて
いる。図１の実施例では中心Ｏは前記丸鋸９が移動する
直線（移動軌跡）Ｘ上に設定されている。

【００２０】前記２本の案内レール１２，１３上には、
該案内レール１２，１３に案内される摺動部材１４を介
して旋回フレーム１５が載置されており、該旋回フレー
ム１５が、案内レール１２，１３に案内されて前記中心
Ｏを旋回中心として、図１の矢印Ｚ方向に水平に旋回す
るようになっている。また、この旋回フレーム１５は図
１に示すように平面形状が長方形に形成され、その一方
の側１５ａに近接して沿った仮想線Ｓの延長線が前記中
心Ｏを通るように旋回フレーム１５が配置されている。

【００２１】また、該旋回フレーム１５の旋回範囲は、
前記丸鋸９の移動軌跡Ｘと直交する位置（図１の実線位
置）を中心として左右に所望の角度旋回するように設定
されており、図の例では左右方向へ夫々６０度、計１２
０度の範囲に設定されている。

【００２２】更に、前記インデックスベース１１上に
は、前記中心Ｏを中心とする円弧状の旋回駆動用のラッ
ク１６が固設され、前記旋回フレーム１５の下部には、
前記ラック１６に噛合するピニオン１７を有する旋回駆
動用のモータ１８が備えられており、該モータ１８の正
逆回動により、旋回フレーム１５が中心Ｏを旋回中心と
して矢印Ｚ方向に旋回するようになっている。この旋回
駆動用のラック１６とピニオン１７と旋回駆動用のモー
タ１８により、旋回の駆動手段を構成している。なお、
この旋回フレーム１５を旋回させる手段は他の機構であ
ってもよい。

【００２３】前記旋回フレーム１５における上板１５ｂ
上の両側には直線移動案内手段である２本の案内レール
１９，２０が固設されている。該案内レール１９，２０
上には、該案内レール１９，２０に案内される移動部材
２１，２２を介してクランプテーブル２３が載置されて
おり、該クランプテーブル２３が旋回フレーム１５の前
後方向（図１の矢印Ｙ方向）に、すなわち、前記中心Ｏ
に対して進退移動可能に備えられている。

【００２４】更に、前記旋回フレーム１５上には、その
前後方向に直線移動用のラック２４が固設され、前記ク
ランプテーブル２３には、前記ラック２４に噛合するピ
ニオン２５を有する直線駆動用のモータ２６が備えられ
おり、該モータ２６の正逆回転により、クランプテーブ
ル２３が旋回フレーム１５上を前後に進退移動するよう
になっている。なお、クランプテーブル２３を前後に進
退移動する手段はその他の機構でもよく、例えばクラン
プテーブル２３をねじ棒の回転で進退させ、かつこのね
じ棒をサーボモータで回転させるようにしてもよい。

【００２５】前記クランプテーブル２３の平面形状は、
図１に示すように、その前面２３ａを前記仮想線Ｓ側が
前記の中心Ｏ側へ突出するテーパ面とした略三角形に形
成されている。

【００２６】前記クランプテーブル２３には、前記旋回
フレーム１５の一方の側１５ａと同じ側２３ｂと後側２
３ｃに位置してワーク保持手段２７ａ，２７ｂが設けら
れている。該ワーク保持手段２７ａ，２７ｂは、図４に
示すように、クランプテーブル２３の側部にシリンダ２
８を固設してそのロッド２９を上下方向に進退可能に配
置するともにそのロッド２９の上端にワーククランプ３
０をクランプテーブル２３の内側へ突出させて構成され
ており、クランプテーブル２３上に載置したワークＷの
後方の一側部と後端部を、ワーククランプ３０の下降に
よりクランプテーブル２３とともに掴持し、ワーククラ
ンプ３０の上降によりワークＷの掴持を解除するように
なっている。なお、このワーク保持手段は他の機構でも
よい。

【００２７】クランプテーブル２３の一方の側２３ｂに
は側部定規３１が固設され、後部には後部定規３２が固
設されている。側部定規３１の内面は前記の仮想線Ｓと
同一線上に設定されており、ワークＷの一方の側面を側
部定規３１に当接させた場合にそのワークＷの一方の側
面の延長線が前記の中心Ｏに位置するようになってい
る。

【００２８】前記旋回フレーム１５の上板１５ｂには窓
１５ｃが形成され、旋回フレーム１５に起倒可能に設け
たサポートローラ３３が窓１５ｃを通じて出没するよう
になっている。すなわち、旋回フレーム１５に支腕３４
を、支軸３５を中心として起倒可能に設け、該支腕３４
の上端にサポートローラ３３を水平に備え、更に、旋回
フレーム１５に備えたシリンダ３６のロッド３７を支腕
３４に連結して、ロッド３７の進退により支腕３４を介
してサポートローラ３３を昇降移動するようになってい
る。なお、このサポートローラ３３の上昇位置は図２に
示すように、サポートローラ３３の上面が前記クランプ
テーブル２３の上面位置と略同位置になるように設定さ
れ、ワークＷを、クランプテーブル２３とサポートロー
ラ３３で略水平に支持するようになっている。

【００２９】次に前記の切断装置を使用してワークを切
断する作業について説明する。

【００３０】第１の例として、図１０（ａ）に示す階段
の３段廻り部を形成する図１０（ｂ）に示す部材Ａ，
Ｂ，Ｃを図５に示す集成材よりなる大板のワーク（素
材）Ｗより図５の切線で切り取る作業工程について、図
１及び図６及び図７により説明する。

【００３１】先ず、第１の工程として、ワークＷの一方
の端部を図７（ａ）に示すように丸鋸９で切断して、基
準面切断を行う。

【００３２】次で、第２の工程として、前記のワークＷ
を、クランプテーブル２３と起立させたサポートローラ
３３上に載置するとともに、そのワークＷの前記の切断
端を後部定規３２に当接し、ワークＷの一方の側面を側
部定規３１に当接して位置決めし、シリンダ２８を作動
してワーククランプ３０を下降してワークＷを掴持す
る。また、モータ２６を駆動してクランプテーブル２３
を所定位置まで後退させるとともに旋回フレーム１５
を、図１の実線位置のように前記の仮想線Ｓが丸鋸９の
移動軌跡Ｘに対して直交するように配置して図７（ｂ）
に示すようにワークＷの前端を丸鋸９で切断し、ワーク
Ｗの全長寸法を所定値にする全長揃え切断を行う。

【００３３】次で、第３の工程として、モータ１８によ
りピニオン１７を回動して旋回フレーム１５を図１にお
いて実線位置より反時計方向（図７（ｃ）の矢印Ｚ方
向）へ所定の角度旋回させてワークＷを傾斜させるとと
もにモータ２６によりピニオン２５を回動してクランプ
テーブル２３とともにワークＷを図７（ｃ）に示す矢印
Ｙ方向へ所定量前進させて図７（ｃ）の状態におく。こ
のとき、サポートローラ３３がクランプテーブル２３と
干渉しないように、シリンダ３６を作動してサポートロ
ーラ３３を旋回フレーム１５の上板１５ｂ近くに下降さ
せる。そして、丸鋸９を線Ｘ上で移動させてワークＷ
を、その中央で斜めに切断する。すなわち、図６におい
て線で切断する。

【００３４】この切断により、ワークＷの前半分は切り
落とされるが、これは後工程で切断されて部品となる。
また、ワークＷの後半分はワーククランプ３０に掴持さ
れて旋回テーブル１５上に残る。

【００３５】次で、第４の工程として、旋回テーブル１
５を図７（ｄ）に示すように、前記図７（ｃ）の位置か
ら時計方向（矢印Ｚ方向）へ所定角度旋回させて掴持し
たワークＷを傾斜させるとともにクランプテーブル２３
を所定量前進（図７（ｄ）の矢印Ｙ方向）させた後、丸
鋸９を線Ｘ上で移動させてワークＷを切断する。すなわ
ち、図６において線で切断し、部材Ａを切り落とす。

【００３６】次で、第５の工程として、旋回テーブル１
５を図７（ｅ）に示すように、前記図７（ｄ）の位置か
ら再度反時計方向（図７（ｅ）の矢印Ｚ方向）へ所定角
度旋回させて掴持したワークＷを傾斜させるとともにク
ランプテーブル２３を所定量前進（図７（ｅ）のＹ方
向）させた後、丸鋸９を線Ｘ上で移動させてワークＷを
切断する。即ち、図６において線で切断し、端材Ｅを
切り落とす。

【００３７】次で、第６の工程として、旋回テーブル１
５を、図７（ｆ）に示すように前記図７（ｅ）の位置か
ら再度時計方向（図７（ｆ）の矢印Ｚ方向）へ所定角度
旋回させて掴持したワークＷを傾斜させるとともにクラ
ンプテーブル２３を所定量前進（図７（ｆ）のＹ方向）
させた後、丸鋸９を線Ｘ上で移動させてワークＷを切断
する。すなわち、図６において線で切断し、部材Ｂを
切り落とす。

【００３８】この部材Ｂを切り落とした残りが部材Ｃと
なるため、シリンダ２８を作動してワーククランプ３０
を外し、部材Ｃを取り出す。

【００３９】次に、前記の図７（ｃ）の工程で切り落と
した前半分のワークＷを、前記図７（ｄ）に示すよう
に、クランプテーブル２３上に前記と同様に掴持して備
え、このワークＷを、前記図７（ｄ）の第４の工程から
前記第５及び第６の工程と同様の工程で切断する。すな
わち、図６の線、、の順で切り落とし、そのワー
クＷより前記と同様の部材Ａ，Ｂ，Ｃを切り取る。以上
の切断により、図１０（ｂ）に示すような所定方向に積
層継目Ｌを有する部材Ａ，Ｂ，Ｃが２セット分形成され
る。

【００４０】次に切断の他の例として、２等辺三角形の
部材を２枚使用して階段の２段廻り部を形成する場合に
おいて、その部材を図８に示すように、大板から４枚
（２セット分）切り取る場合について説明する。図８に
おいて、４枚の部材Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉは同一形状に切り取
る部材であり、Ｊは端材である。

【００４１】先ず、第１の工程として、前記図７の例に
おける第１の工程と同様に基準面切断を行う（図９
（ａ）。

【００４２】次で、第２の工程として、ワークＷを前記
と同様にクランプテーブル２３上に載置してワーククラ
ンプ３０で掴持し、前記図７（ｂ）での第２の工程と同
様にワークＷの全長揃え切断を行う（図９（ｂ））。

【００４３】次で、第３の工程として、旋回フレーム１
５を図９（ｃ）に示すように時計方向へ４５度旋回させ
るとともにクランプテーブル２３を所定量前進させて、
丸鋸９を線Ｘ上で移動させてワークＷを切断する。すな
わち、図８において線で切断し、部材Ｆを切り落と
す。

【００４４】次で、第４の工程として、旋回フレーム１
５を図９（ｃ）の位置から反時計方向へ９０度旋回させ
るとともにクランプテーブル２３を所定量前進させて、
ワークＷを図９（ｄ）の位置におき、丸鋸９を線Ｘ上で
移動させてワークＷを切断する。すなわち、図８におい
て線で切断し、部材Ｇを切り落とす。

【００４５】次で、第５の工程として、旋回フレーム１
５を図９（ｄ）の位置から時計方向へ９０度旋回させる
とともにクランプテーブル２３を所定量前進させてワー
クＷを図９（ｅ）の位置におき、丸鋸９を線Ｘ上で移動
させてワークＷを切断する。すなわち、図８において
線で切断し、部材Ｈと端材Ｊ部となる部分を切り落と
す。

【００４６】そして、クランプテーブル２３上に残った
部材Ｉを取り外す。

【００４７】また、前記の切り落とされた部材Ｈと端材
Ｊ部となる部分を別工程により、図８の線で切断、部
材Ｈを得る。

【００４８】なお、前記の各工程は、数値制御で行うよ
うになっており、各パターン化された切断作業が自動的
に行えるようになっている。

【００４９】前記図１に示す実施例では、旋回中心Ｏを
仮想線Ｓ上でかつ、切断刃の移動軌跡上に設定したが、
必ずしもこのような位置に設定する必要はなく、切断機
構１の近傍にあればよい。なお、前記の切断作業におい
て、素材を複数枚重ねて同時に切断すれば、一層生産性
の向上を図ることができる。また、前記の切断の例は、
ワークの旋回と前進の組み合わせであるが、ワークの後
退も組み合わせて切断するようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上のようであるから、本発明によれ
ば、ワーク側を旋回させて切断刃の通り切断による切断
加工としたので、例えば、集成材からなる大板から、所
定方向の積層継目を有する複数の部材を切り出す場合
に、歩留まりの良い切断が可能になる。

【００５１】更にワークを機械装置で動かすため、従来
のようにワークを人手で動かす場合に比べて労力の軽減
化を図ることでき、かつ切断の自動化を図ることもでき
る。

【００５２】更に、長尺のワークを旋回フレームにセッ
トし、このワークを左右への旋回と前進とを繰り返して
切断していくことができるため、１セットを構成する異
種の部材を、１枚の素材から順次切り出すことができ、
１セットの部材を早期に次工程へ流すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図。

【図２】図１における左側面図で、切断機構は省略され
ている。

【図３】図１におけるＮ−Ｎ線断面図。

【図４】図１におけるワーククランプ部の正断面図。

【図５】素材から小部材を切り取る例を示す平面図。

【図６】図５の素材を本発明の切断装置で切断する順序
を説明する図。

【図７】図６に示す切断の切断工程を示す図。

【図８】素材から小部材を切り取る他の例を示す平面
図。

【図９】図８の素材を本発明の切断装置で切断する工程
を示す図。

【図１０】階段の３段廻り部を構成する部材を示すもの
で、（ａ）は部材の階段への配置状態を示し、（ｂ）は
その部材Ａ，Ｂ，Ｃの平面図を示し、（ｃ）はＡ，Ｂ，
Ｃの部材が切り取りできない例を示す図。

【図１１】素材から部材を切り出す方法の従来例を示す
平面図。

【図１２】素材から部材を切り出す他の例を示す図。

【符号の説明】

１ 切断機構 ２ 案内フレーム ３ 切断刃を直線的に案内する案内レール ７ 切断刃を移動する駆動手段 ９ 切断刃 １２，１３ 案内レール １５ 旋回フレーム １６，１７，１８ 旋回の駆動手段 １９，２０ 案内レール ２３ クランプテーブル ２５，２６ 進退駆動手段 ２７ａ，２７ｂ ワーク保持手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断刃を水平面において直線的に移動す
   るように備えるとともにこの移動の駆動手段を設けた切
   断機構と、該切断機構側を旋回中心として水平面におい
   て旋回するように備えた旋回フレーム及びこの旋回の駆
   動手段と、該旋回フレームに、その前記旋回中心に対し
   て進退移動するように備えたワーク保持手段及びこのワ
   ーク保持手段の進退駆動手段とからなり、ワークを旋回
   フレーム上に載置するとともにワーク保持手段にて保持
   するようにしたことを特徴とする切断装置。