JP2004058330A - Apparatus and method for working square timber - Google Patents

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Yasunori Ishizuka
石塚 泰範
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YOKOYAMA TEKKO KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a square timber working technique effective to rationally grind again the square timber deformed after sawmilling or drying when the timber thus deformed is ground again to a predetermined target squire timber. <P>SOLUTION: An apparatus 100 for working the square timber includes a trestle 10, a cutter unit 20, a centering unit 50 and the like. The cutter unit 20 has a horizontal surface cutter 26, a vertical surface cutter 27, etc. The centering unit 50 includes a vertical clamping mechanism 30 for clamping with respect to the vertical direction of the square timber W, and a horizontal clamping mechanism 40 for clamping with respect to a horizontal direction. The square timber W centered via the centering unit 50 is formed with a horizontal reference surface parallel to the horizontal surface of the target square material and a vertical reference surface parallel to the vertical surface of the target square material by the cutter unit 20. This horizontal reference surface and vertical reference surface can be used as references at the time of grinding again. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製材後や乾燥後に変形を生じた角材を所定の目標角材とするすりなおし加工を行うに際し、その角材を目標角材に対応した形状に加工する角材の加工技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば建築材料の分野において、乾燥された狂いの少ない角材が求められている。ところが、材木は乾燥がすすむと反り、曲り、捩れ等が発生するゆえ、乾燥後の角材を建築材料として使用するには、この角材にいわゆるすりなおし加工を施す必要がある。そこで、従来、このすりなおし加工に関する種々の技術が提案されている。例えば、加工装置における角材搬入側の定盤を長くし、この定盤上に載置した角材の4面を4面カンナ盤を介してすりなおし加工する第1の加工技術、角材の変形をレーザーマーキングなどで確認しながらその4面をすりなおす第2の加工技術、特殊なセンサなどによって芯出しされた角材の2面を、その角材の両側に対向するカッターによって切削し、さらにその角材を90度回転させて残りの2面をカッターによって切削する第3の加工技術などが挙げられよう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の第1の加工技術は、高いすりなおし精度を得るのに限界があるうえ、加工時に反り、曲り、捩れ等が大きく影響し切削代が大きくなる等の問題を抱えている。また、上記従来の第2の加工技術は、芯出し作業に熟練を要するため作業効率が低下するという問題を抱えている。また、上記従来の第3の加工技術は、専用機が必要となるゆえ汎用性がないうえ、装置自体が大掛かりとなり高価になるという問題を抱えている。
そこで、本発明者は、角材の高いすりなおし精度を得ることができ、しかも角材の切削代を大きくする必要がなく、簡便かつ安価にすりなおし加工を行うことができる技術を見出すべく、この種の角材加工技術について鋭意検討した。その検討の結果、本発明者は、既存の4面カンナ盤をはじめ各種のカンナ盤を用いて角材のすりなおし加工を行うに際し、この角材に目標角材の形状に対応した好適な前処理加工を施すことによって、上記従来の加工技術の問題点を解消し得る合理的な角材加工技術を見出すことに成功した。
本発明では、製材後や乾燥後に変形の生じた角材を所定の目標角材にすりなおし加工するに際し、このすりなおし加工を合理的に行うのに有効な角材加工技術を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の角材の加工装置は請求項1,2に記載の通りに構成され、本発明の角材の加工方法は請求項3,4に記載の通りである。なお、これら各請求項に係る発明は、角材をすりなおし加工する前に、その前処理として目標角材の形状に対応した水平基準面および垂直基準面を角材に形成することで、その後のすりなおし加工の際に、それら水平基準面および垂直基準面を用いた角材の合理的なすりなおし加工ができるようにした技術である。
【0005】
通常、製材後や乾燥後に変形の生じた角材は、必要に応じて所定の目標角材にすりなおし加工される。本発明でいう「すりなおし加工」には、角材の反り、曲り、捩れ等を修正するために角材の4つの面を例えば4面カンナ盤(4面加工機)を介してかんな掛けし、反り、曲り、捩れ等の少ない目標角材を形成する態様がある。また、このすりなおし加工には、4面カンナ盤以外の4面加工機、例えば丸鋸と上下2面カンナ盤とを組み合わせた構成のもの、また各種カッターと上下2面カンナ盤とを組み合わせた構成のものなどを用いて行う態様も広く含まれるものとする。
請求項1に記載した角材の加工装置は、そのすりなおし加工前の角材に対し所望の目標角材に対応した基準面を形成するのに用いる。この加工装置には、装置本体に芯出し手段、加工手段等が設けられている。芯出し手段は、角材の中心軸線(目標角材の中心軸線でもある)を芯出し中心と一致させるものであり、例えば角材を水平方向および垂直方向に関してクランプ(挟持)するクランプ手段を用いた構成を好適に用いる。クランプ手段によるクランプ位置は、角材の長さ等に応じて適宜設定される。例えば、クランプ位置から角材の端部までの距離を、左右ともに全長の25%とすることで、反り、曲り、捩れ等が均等に割り振られ、すりなおし加工時の切削量を極力小さくすることができる。この芯出し手段は、角材の長手方向に2箇所以上設けられるのが好ましい。これにより、角材の安定化した支持および芯出しが可能となる。
加工手段は、芯出しされた角材の第1の面を加工し、この第1の面に直角な第2の面を加工する構成を有する。例えば、第1の面を角材の下面とした場合、角材の側面が第2の面に相当する。その他、第1の面を角材の側面とし第2の面を角材の上面ないし下面とすることもできる。この加工手段には、角材を切削加工可能なカッター、角材を研削加工可能なグラインダー等が広く含まれるものとする。例えば、第1の面および第2の面を各々個別に切削加工する複数の回転カッターを有する構成、また第1の面および第2の面を順次切削加工する1つの回転カッターを有する構成を加工手段として用いることができる。このような加工手段によって、角材の第1の面、例えば下面が加工され、目標角材の水平面に平行な水平基準面が形成されることとなる。また、角材の第2の面、例えば側面が加工され、目標角材の垂直面に平行な垂直基準面が形成されることとなる。これら水平基準面および垂直基準面は、所望の目標角材に対応した面であり、したがってこれら水平基準面および垂直基準面をすりなおし加工時における基準として用いることによって、所望の形状の目標角材を容易に得ることができる。すりなおし加工の前の角材に予め水平基準面および垂直基準面を形成するため、すりなおし加工時に押さえロール(送材ロール)を退避する必要がなく送材力を維持することができる。
以上のように、請求項1に記載の角材の加工装置によれば、所望の目標角材に対応した水平基準面および垂直基準面を形成することで、その後のすりなおし加工を合理的に行うことができる。
【0006】
ここで、請求項1に記載の加工手段は、請求項2に記載のように角材の第1の面を切削加工する第1のカッターと、角材の第2の面を切削加工する第2のカッターとを有する構成であり、この第1および第2のカッターが一体的に作動する構成であるのが好ましい。例えば、1つの駆動モータの駆動軸に連結された2種類の回転カッターによって本発明の加工手段を構成する。これにより、水平基準面および垂直基準面の形成を並行して行うことができる。従って、請求項2に記載の角材の加工装置によれば、加工手段の構成を簡素化したうえで角材に迅速に水平基準面および垂直基準面を形成することが可能となる。
【0007】
請求項3に記載の角材の加工方法では、第1のステップにおいて、角材を水平方向および垂直方向に関してクランプしこの角材の中心軸線を芯出し中心と一致させる操作を行う。また、第2のステップにおいて、芯出しされた角材の第1の面を目標角材の水平面に平行な水平基準面とするように加工する。また、第3のステップにおいて、芯出しされた角材の第1の面を目標角材の垂直面に平行な垂直基準面とするように加工する。この加工には、角材を切削加工可能なカッター、角材を研削加工可能なグラインダー等を広く用いることができる。これら第2および第3のステップは、例えば複数の回転カッターを用いて並行して行ってもよいし、あるいは1つの回転カッターを用いて順次行ってもよい。このような角材の加工方法を用いれば、所望の目標角材に対応した水平基準面および垂直基準面を形成することで、その後のすりなおし加工を合理的に行うことができる。
【0008】
また、請求項4に記載の角材の加工方法では、角材の第1の面を切削加工する第1のカッターと、角材の第2の面を切削加工する第2のカッターとを用い、第2および第3のステップを並行して行う。これにより、角材に迅速に水平基準面および垂直基準面を形成することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、製材後や乾燥後に変形を生じた角材Wを、4面カンナ盤等を介して所定の目標角材Tにすりなおし加工する前に用いられる角材加工装置100について説明する。ここで、図1は角材加工装置100の概要を示す正面図であり、図2は角材加工装置100の概要を示す平面図であり、図3は角材加工装置100の概要を示す側面図である。また、図4はカッター装置20の側面図であり、図5はカッター装置20の正面図である。また、図6は垂直クランプ機構30の側面図であり、図7は垂直クランプ機構30の背面図であり、図8は垂直クランプ機構30の平面図である。また、図9は水平クランプ機構40の側面図であり、図10は水平クランプ機構40の下面図であり、図11は水平クランプ機構40の平面図である。
【0010】
図1〜図3に示すように、本発明の角材の加工装置に対応した角材加工装置100は、大別して架台10(装置本体)、カッター装置20、架台10に立設する2セットの芯出しユニット50等を備えている。この芯出しユニット50が本発明における芯出し手段に対応しており、カッター装置20が本発明における加工手段に対応している。
【0011】
架台10の上面には、角材W(ワーク)の長手方向(X軸方向)へ延びる一対のレール12が設けられている。このレール12は、カッター装置20を支持するとともにこのカッター装置20をモータ14の運転に連動して角材Wの長手方向(X軸方向)へ誘導可能な構成になっている。モータ14は、架台10の側部に取り付けられており、カッター装置20の側に設けられたブラケット22bに連結されたベルト16を作動させる構成になっている。すなわち、このモータ14が駆動されると、ベルト16およびブラケット22b等を介してカッター装置20が作動するようになっている。
【0012】
カッター装置20は、カッター台車22、このカッター台車22の下面においてレール12と係合する計4つの係合部材22a、カッター台車22とベルト16とを連結するブラケット22b、水平面カッター26、垂直面カッター27、モータ28等を備えている。この水平面カッター26が本発明における第1のカッターに対応しており、垂直面カッター27が本発明における第2のカッターに対応している。
水平面カッター26は角材Wの水平面を加工する加工刃を有する。垂直面カッター27は角材Wの垂直面を加工する加工刃を有し、この加工刃の外径は水平面カッター26の加工刃の外径よりも大きい構成になっている。また、これら水平面カッター26および垂直面カッター27は、同一の回転軸に接続され、この回転軸はモータ28によって駆動される構成になっている。従って、水平面カッター26および垂直面カッター27は、モータ28を介して一体的に回転駆動されるようになっている。
【0013】
カッター台車22は、カッター装置20を水平方向(Y軸方向)へ水平動作させる水平動作機構、およびカッター装置20を垂直方向(Z軸方向)へ昇降動作させる昇降動作機構を有する。このカッター台車22が、角材Wに対する水平面カッター26および垂直面カッター27の位置調節を可能とする。このカッター台車22は、図4に示すように、水平面カッター26、垂直面カッター27、モータ28等が固定された第1ベース体23、係合部材22aが取付けられた第3ベース体25、これら第1ベース体23と第3ベース体25との間に配置された第2ベース体24を有する。第3ベース体25には、その下面に前記した係合部材22aが設けられ、その上面には第2ベース体24に取付けられたナット部材24aと螺合するボールねじ25aが設けられている。このボールねじ25aが駆動手段(図示省略)によって回転駆動されることで、第2ベース体24は第3ベース体25に対して水平方向(Y軸方向)へ移動可能になっている(水平動作機構)。
【0014】
また、図5に示すように、第1ベース体23と第2ベース体24の間には、一対のナット部材23aが設けられている。このナット部材23aは、その上面(傾斜部)が第1ベース体23の下面(傾斜部)に対して摺動可能に構成され、その下面が第2ベース体24の上面に対して摺動可能に構成されている。このナット部材23aは、ボールねじ23bのねじ山に螺合するねじ溝を有し、ボールねじ23bが駆動手段(図示省略)によって回転駆動されるとナット部材23aがX軸方向へ移動する。なお、ボールねじ23bは、ねじ山が左右で反対の向きに形成されている(図5参照)ため、ボールねじ23bの回転に伴って一対のナット部材23aが互いに近づく方向ないし遠ざかる方向へ移動することとなる。一対のナット部材23aが互いに近づくと、その上面(傾斜部)が第1ベース体23の下面(傾斜部)を押圧し、これにより第1ベース体23を上昇させる。反対に一対のナット部材23aが互いに遠ざかると、第1ベース体23が下降する。而して、第1ベース体23は、ボールねじ23bの回転に伴って第2ベース体24に対して昇降動作することとなる(昇降動作機構)。
【0015】
各芯出しユニット50は、駆動機構(図示省略)によって角材Wの長手方向(X軸方向)へ移動自在であり、角材Wに対し長手方向に任意に位置に設定可能になっている。この芯出しユニット50は、垂直クランプ機構30および水平クランプ機構40を備えている。これら両クランプ機構によって角材Wをクランプ操作することでその角材Wの芯出し操作を行う構成になっている。この芯出しユニット50は、芯出し中心を角材Wの中心と一致させる、いわゆるセンタリングタイプになっている。
【0016】
垂直クランプ機構30は、角材Wの垂直方向に関するクランプ(挟持)を行う手段であり、本実施の形態では2箇所に設けられている。図6〜図8に示すように、この垂直クランプ機構30は、固定ベース体31、移動ベース体32、ボールねじ33,35、垂直固定クランプ34、ボールねじ35を回転駆動させるクランプモータ36等によって構成されている。
【0017】
移動ベース体32に取付けられたナット部材32aには、固定ベース体31に取付けられたボールねじ33のねじ山に螺合するねじ溝が設けられている。このボールねじ33が駆動手段(図示省略)を用いて回転駆動されることによって移動ベース体32が固定ベース体31に対して垂直方向(Z軸方向)へ移動する。このとき、固定ベース体31側のガイド部材31aが移動ベース体32をガイドする。上下の垂直固定クランプ34には、移動ベース体32に取付けられたボールねじ35のねじ山に螺合するねじ溝が設けられている。このボールねじ35がクランプモータ36を用いて回転駆動されることによって垂直固定クランプ34が垂直方向(Z軸方向)へ移動する。このボールねじ35は、上下でねじ山の向きが反対に形成されており(図6および図7参照)、従って、ボールねじ35が所定方向へ回転すると上下の垂直固定クランプ34は、互いに近づく方向あるい互いに遠ざかる方向へ移動することとなる。そして、上下の垂直固定クランプ34が互いに近づく方向へ移動し角材Wに当接することで、角材Wは垂直方向(Z軸方向)に関しクランプ(挟持)され、上下の垂直固定クランプ34が互いに遠ざかる方向へ移動することで、この垂直方向に関するクランプ(挟持)が解除される。
【0018】
水平クランプ機構40は、角材Wの水平方向に関するクランプ(挟持)を行う手段であり、本実施の形態では2箇所に設けられている。図9〜図11に示すように、この水平クランプ機構40は、固定ベース体41、移動ベース体42、ボールねじ43,45、水平固定クランプ44、ボールねじ45を回転駆動させるクランプモータ46等によって構成されている。
【0019】
移動ベース体42に取付けられたブラケット42aには、固定ベース体41に取付けられたボールねじ43のねじ山に螺合するねじ溝が設けられている。このボールねじ43が駆動手段(図示省略)を用いて回転駆動されることによって移動ベース体42が固定ベース体41に対して水平方向(Y軸方向)へ移動する。このとき、固定ベース体41側のガイド部材41aが移動ベース体42をガイドする。上下の水平固定クランプ44には、移動ベース体42に取付けられたボールねじ45のねじ山に螺合するねじ溝が設けられている。このボールねじ45がクランプモータ46を用いて回転駆動されることによって水平固定クランプ44が水平方向(Y軸方向)へ移動する。このボールねじ45は、上下でねじ山の向きが反対に形成されており、従って、ボールねじ45が所定方向へ回転すると上下の水平固定クランプ44は、互いに近づく方向あるい互いに遠ざかる方向へ移動することとなる。そして、上下の水平固定クランプ44が互いに近づく方向へ移動し角材Wに当接することで、角材Wは水平方向(Y軸方向)に関しクランプ(挟持)され、上下の水平固定クランプ44が互いに遠ざかる方向へ移動することで、この水平方向(Y軸方向)に関するクランプ(挟持)が解除される。
【0020】
次に、前記構成の角材加工装置100による角材Wの加工方法について図12〜18を参照しながら説明する。ここで、図12は製材後や乾燥後に変形を生じた角材Wの外観を示す図である。図13は角材Wの水平クランプ操作および垂直クランプ操作を示す図である。図14は角材Wの垂直クランプ位置を示す図である。図15は角材加工装置100による加工処理を示すフローチャートである。図16は角材Wに水平基準面S1および垂直基準面S2を形成する態様を示す図である。図17は断面形状の異なる角材W1〜W3をクランプ基準によって切削加工する形態を示す図である。図18は断面形状の異なる角材W1〜W3をカッター基準によって切削加工する形態を示す図である。なお、図12および図14では、角材Wが変形した状態を明瞭にするためにその変形を誇張して示している。
【0021】
本実施の形態では、図12に示すように変形した角材Wを、ほぼ変形のない目標角材T(軸線L)に加工する際の前加工に角材加工装置100を用いる。ここでいう「前加工」とは、目標角材Tに対応した水平基準面および垂直基準面を角材Wに形成することをいう。角材Wに水平基準面および垂直基準面を形成したうえで、この水平基準面および垂直基準面を基準としてその後4面カンナ盤による4面加工を行い、最終的に所望の目標角材Tを得る。
【0022】
目標角材Tは、例えば図15に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって得ることができる。
まず、上記構成の芯出しユニット50を作動させることによって角材Wの芯出し操作を行う。この芯出し操作は、ステップS10に示す垂直クランプ操作、およびステップS20に示す水平クランプ操作を行うことによって実施される。ステップS10では、垂直クランプ機構30の駆動クランプモータ36を駆動させることにより、ボールねじ35が所定方向へ回転し、このボールねじ35に螺合する一対の垂直固定クランプ34は、図13に示すように互いに近づく方向へ移動する。これにより、角材Wの垂直方向(Z軸方向)に関するクランプ操作が行われる。
【0023】
また、ステップS20では、水平クランプ機構40の駆動クランプモータ46を駆動させることにより、ボールねじ45が所定方向へ回転し、このボールねじ45に螺合する一対の水平固定クランプ44は、図13に示すように互いに近づく方向へ移動する。これにより、角材Wの水平方向(Y軸方向)に関するクランプ操作が行われる。このようにステップS10およびS20によって芯出し操作されたクランプ位置では、図14に示すように、目標角材Tに対する角材Wの垂直方向に関する加工量は、各クランプ位置において上下ともほぼ同様となる。すなわち、a1≒a2、b1≒b2となる。なお、本実施の形態では、とりわけ角材Wの両端部からその全長の25%の長さ程移動した位置をクランプ位置としている。すなわち、クランプ位置から角材Wの端部までの距離が、左右ともに全長の25%となっている。これにより、反り、曲り、捩れ等が均等に割り振られ、すりなおし加工時の切削量を極力小さくすることができる。このステップS10およびS20が本発明における第1のステップに対応している。
【0024】
その後、ステップS30によって、垂直クランプ機構30の垂直固定クランプ34による角材Wのクランプ操作を解除する。この場合、ステップS10における垂直クランプ操作時とは反対の方向へクランプモータ36を駆動させてボールねじ35を回転させる。これにより、一対の垂直固定クランプ34が互いに離れる方向(垂直クランプ解除方向)へ移動し、その後に角材の切削加工を行うカッター装置20の可動領域が確保されることとなる。
【0025】
次に、ステップS40によって、カッター装置20を用いて角材Wの下面Waに水平基準面S1を形成させ、また角材Wの側面Wbに垂直基準面S2を形成させる。水平基準面S1は目標角材Tの水平面に平行な面であり、垂直基準面S2は目標角材Tの垂直面に平行な面である。このステップS40が本発明における第2および第3のステップに対応している。
図16に示すように、角材Wの下面Waに対しその下方から水平面カッター26および垂直面カッター27を作用させ、さらにこれら両カッターを角材Wの長手方向へ移動させることによって角材Wを切削加工する。この場合、前記のカッター台車22を作動させることで両カッターを水平方向(Y軸方向)および垂直方向(Z軸方向)へ移動させことができ、モータ14を作動させることで両カッターを長手方向(X軸方向)へ移動させることができる。この際、水平面カッター26と垂直面カッター27とではカッター外径が異なるため、角材Wは図16に示すような段差状に加工されることとなる。そして、水平面カッター26と垂直面カッター27との境界部29が目標角材Tの角部Taにほぼ一致するまで角材Wを切削加工する。これにより切削加工後の角材Wの基準部Wcが目標角材Tの角部Taにほぼ一致することとなる。このとき、目標角材Tの水平面と水平基準面S1との距離t1および目標角材Tの垂直面と垂直基準面S2との距離t2をいずれも1〜2mm程度とし、この寸法差をその後のすりなおし加工の際の加工代とするのが好ましい。これによりすりなおし加工をより合理的に行うことができる。なお、すりなおし加工では、この加工代を含め目標角材Tと切削加工後の角材Wとの差分が削除されることとなる。
【0026】
なお、この切削加工は、角材Wと水平面カッター26および垂直面カッター27(カッター装置20)との相対的な位置を変えることで行うことができるため、どちら側の部材を移動させるかによって2つの形態がある。すなわち、角材Wに対してカッター装置20の側を移動させる第1の形態(クランプ基準)と、カッター装置20の側に対して角材Wを移動させる第2の形態(カッター基準)がある。
【0027】
第1の形態(クランプ基準)では、水平クランプ機構40による角材Wのクランプ位置を基準として固定し、この角材Wに対してカッター装置20の側を移動させて切削加工を行う。図17に示すように、この第1の形態では、断面形状の異なる角材W1〜W3を切削加工する場合に、カッター装置20の側の位置が変化し各角材の基準部W1c,W2c,W3cの位置が変化するのみで、クランプ位置および角材W1〜W3の中心軸線P1〜P3は常に一致することとなる。
【0028】
一方、第2の形態(カッター基準)では、カッター装置20の位置を基準として固定し、このカッター装置20の側に対して水平クランプ機構40でクランプされた角材Wを移動させて切削加工を行う。図18に示すように、この第2の形態では、断面形状の異なる角材W1〜W3を切削加工する場合に、クランプ位置が変化し角材W1〜W3の中心軸線P1〜P3の位置が変化するのみで、カッター装置20の側の位置および各角材の基準部W1c,W2c,W3cの位置は常に一致することとなる。
【0029】
ステップ40によって水平基準面S1および垂直基準面S2が形成された角材Wは、その後のステップS50によってすりなおし加工が施される。このすりなおし加工において一般的な4面カンナ盤を用いることができる。なお、4面カンナ盤の構成は既知であるためその詳細な構成の説明は省略する。すりなおし加工の際は、角材Wの水平基準面S1および垂直基準面S2を4面カンナ盤の側の基準箇所に合わせ、その状態で送材することによって4面カンナ盤によるすりなおし加工の加工精度が高まる。
【0030】
以上のように、本実施の形態によれば、上記構成の芯出しユニット50を用いることで、例えば熟練工に依らない芯出し作業を行うのに有効である。また、芯出しの基準を目標角材Tにするため、反り、曲り、捩れ等が均等に割り振られ、すりなおし加工時の切削量を小さくすることができる。とりわけ、クランプ位置から角材Wの端部までの距離を、左右ともに全長の25%とすることで、すりなおし加工時の切削量をより小さくすることができる。
また、本実施の形態によれば、所望の目標角材Tに対応した水平基準面S1、垂直基準面S2を形成することで、その後のすりなおし加工を合理的に行うことができる。とりわけ、すりなおし加工の前に予め水平基準面S1および垂直基準面S2を形成するため、すりなおし加工時に押さえロール(送材ロール)を退避する必要がなく送材力を維持することができる。
また、本実施の形態によれば、一体的に作動する水平面カッター26および垂直面カッター27を用いて角材Wの切削加工を行うため、加工手段の構成を簡素化したうえで角材に迅速に水平基準面S1および垂直基準面S2を形成することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、既存の4面カンナ盤の前処理に角材加工装置100を用いることができるため、4面カンナ盤を新たに改造する必要がなく経済的である。
また、本実施の形態によれば、仮想角材位置に平行に走行して切削加工するカッター装置20を用いるため、目標角材Tに関する正確な水平基準面S1および垂直基準面S2を加工することができる。
【0031】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【0032】
(A)上記実施の形態では、モータ28によって一体的に作動する各々個別の水平面カッター26および垂直面カッター27を用い、角材Wの下面Waおよび側面Wbを並行して切削加工する場合について記載したが、1つの回転カッターを用いて角材Wの下面Waおよび側面Wbを順次切削加工する構成を用いてもよい。
【0033】
(B)また、上記実施の形態では、カッター装置20による切削加工時に、垂直クランプ機構30の側のみクランプ操作を解除し、角材Wの下方からカッター装置20を作用させる場合について記載したが、水平クランプ機構40の側のみクランプ操作を解除し、角材Wの側方からカッター装置20を作用させるような構成を用いることもできる。
【0034】
(C)また、上記実施の形態では、カッター装置20による切削加工によって角材Wに水平基準面S1および垂直基準面S2を形成する場合について記載したが、カッター装置20による切削加工にかえてグラインダー等による研削加工を用いることもできる。
【0035】
(D)また、上記実施の形態では、4面カンナ盤によるすりなおし加工の前処理に角材加工装置100を用いる場合について記載したが、4面カンナ盤以外の4面加工機、例えば丸鋸と上下2面カンナ盤とを組み合わせた構成のもの、また各種カッターと上下2面カンナ盤とを組み合わせた構成のものによるすりなおし加工の前処理技術に本発明を適用することもできる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、製材後や乾燥後に変形の生じた角材を所定の目標角材にすりなおし加工するに際し、このすりなおし加工を合理的に行うのに有効な角材加工技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】角材加工装置100の概要を示す正面図である。
【図2】角材加工装置100の概要を示す平面図である。
【図3】角材加工装置100の概要を示す側面図である。
【図4】カッター装置20の側面図である。
【図5】カッター装置20の正面図である。
【図6】垂直クランプ機構30の側面図である。
【図7】垂直クランプ機構30の背面図である。
【図8】垂直クランプ機構30の平面図である。
【図9】水平クランプ機構40の側面図である。
【図10】水平クランプ機構40の下面図である。
【図11】水平クランプ機構40の平面図である。
【図12】製材後や乾燥後に変形を生じた角材Wの外観を示す図である。
【図13】角材Wの水平クランプ操作および垂直クランプ操作を示す図である。
【図14】角材Wの垂直クランプ位置を示す図である。
【図15】角材加工装置100による加工処理を示すフローチャートである。
【図16】角材Wに水平基準面S1および垂直基準面S2を形成する態様を示す図である。
【図17】断面形状の異なる角材W1〜W3をクランプ基準によって切削加工する形態を示す図である。
【図18】断面形状の異なる角材W1〜W3をカッター基準によって切削加工する形態を示す図である。
【符号の説明】
10…架台
20…カッター装置
22…カッター台車
26…水平面カッター
27…垂直面カッター
29…境界部
30…垂直クランプ機構
34…垂直固定クランプ
40…水平クランプ機構
44…水平固定クランプ
50…芯出しユニット
100…角材加工装置
S1…水平基準面
S2…垂直基準面
T…目標角材
W…角材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a square material processing technique for processing a square material deformed after lumbering or drying into a shape corresponding to the target square material when reshaping the square material as a predetermined target square material.
[0002]
[Prior art]
For example, in the field of building materials, there is a demand for dried lumber with less irregularity. However, since the timber is warped, bent, twisted, etc. as drying proceeds, in order to use the dried timber as a building material, it is necessary to apply so-called re-grinding to the timber. Therefore, various techniques relating to the re-grinding processing have been conventionally proposed. For example, a first processing technique for increasing the length of the platen on the side of the rectangular material loading side in the processing device and re-grinding the four surfaces of the rectangular material placed on the surface plate through a four-surface planer, using a laser to deform the rectangular material A second processing technique for re-grinding the four surfaces while confirming by marking, etc., two surfaces of the square material centered by a special sensor or the like are cut by a cutter opposed to both sides of the square material, and the square material is further removed by 90%. A third processing technique, in which the remaining two surfaces are cut by a cutter after being rotated by degrees, may be mentioned.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the first conventional processing technique has a problem in that there is a limit in obtaining high re-grinding accuracy, and there is a problem that a warp, a bend, a torsion, and the like are greatly affected at the time of processing, and a cutting allowance is increased. In addition, the above-mentioned second conventional processing technique has a problem that the work efficiency is reduced because the centering operation requires skill. Further, the above-mentioned conventional third processing technique has a problem that it is not versatile because a dedicated machine is required, and the apparatus itself becomes large-scale and expensive.
Therefore, the present inventor has attempted to find a technique that can obtain a high re-grinding precision of a square bar, does not require a large cutting margin of the square bar, and can perform a simple and inexpensive re-grinding process. We studied diligently about the square bar processing technology. As a result of the examination, the present inventor has found that when performing re-cutting of a square bar using various types of planners including an existing 4-plane planer, a suitable pre-processing corresponding to the shape of a target square bar is performed on the square bar. By applying it, we succeeded in finding a reasonable square bar processing technology that can solve the problems of the conventional processing technology.
In the present invention, it is an object of the present invention to provide an effective square bar processing technique for reshaping a deformed square bar after lumbering or drying into a predetermined target square bar, and performing the reshaping process rationally. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a square bar processing apparatus of the present invention is configured as described in claims 1 and 2, and a square bar processing method of the present invention is as described in claims 3 and 4. In addition, the invention according to each of the claims is characterized in that a horizontal reference plane and a vertical reference plane corresponding to the shape of a target rectangular piece are formed on the rectangular piece as pre-processing before regrinding the rectangular piece, so that the subsequent regrind is performed. This is a technology that enables rational re-machining of a square bar using the horizontal reference plane and the vertical reference plane during processing.
[0005]
Usually, a square bar deformed after sawing or drying is re-processed to a predetermined target square bar as needed. In the "re-grinding" as used in the present invention, four sides of a rectangular bar are planed through, for example, a four-sided kneading machine (four-sided processing machine) in order to correct the warpage, bending, twist, etc. of the rectangular bar, and the warping is performed. There is a mode of forming a target square bar with less bending, twisting and the like. In addition, in this re-grinding process, a four-side processing machine other than the four-sided planner, for example, a combination of a circular saw and a two-sided planer, or a combination of various cutters and a two-sided planer. A mode in which a configuration or the like is used is also broadly included.
The apparatus for processing a square bar according to the first aspect is used to form a reference surface corresponding to a desired target square bar on the square bar before re-grinding. In this processing apparatus, a centering unit, a processing unit, and the like are provided in the apparatus main body. The centering means is for making the center axis of the bar (also the center axis of the target bar) coincide with the centering center. For example, the centering means has a configuration using a clamp means for clamping (pinching) the bar in the horizontal direction and the vertical direction. Preferably used. The position of the clamp by the clamp means is appropriately set according to the length of the timber. For example, by setting the distance from the clamp position to the end of the bar to be 25% of the total length on both the left and right sides, warpage, bending, twisting, etc. are evenly distributed, and the cutting amount during re-grinding can be minimized. it can. The centering means is preferably provided at two or more locations in the longitudinal direction of the square bar. This allows for stable support and centering of the timber.
The processing means has a configuration for processing the first surface of the centered square bar, and processing a second surface perpendicular to the first surface. For example, when the first surface is the lower surface of the bar, the side surface of the bar corresponds to the second surface. In addition, the first surface may be the side surface of the bar and the second surface may be the upper surface or the lower surface of the bar. This processing means widely includes a cutter capable of cutting square bars, a grinder capable of grinding square bars, and the like. For example, a configuration having a plurality of rotary cutters for individually cutting the first surface and the second surface, and a configuration having one rotary cutter for sequentially cutting the first surface and the second surface are processed. It can be used as a means. By such a processing means, the first surface, for example, the lower surface of the bar is processed, and a horizontal reference plane parallel to the horizontal plane of the target bar is formed. Further, the second surface, for example, the side surface of the bar is processed to form a vertical reference plane parallel to the vertical surface of the target bar. The horizontal reference plane and the vertical reference plane are planes corresponding to the desired target square bars. Therefore, by using these horizontal reference planes and the vertical reference planes as the reference in the re-grinding process, the target square bars of a desired shape can be easily obtained. Can be obtained. Since the horizontal reference plane and the vertical reference plane are formed in advance on the square bar before the re-grinding processing, it is not necessary to retract the pressing roll (feeding roll) during the re-grinding processing, and the feeding force can be maintained.
As described above, according to the bar processing apparatus of the first aspect, by forming the horizontal reference plane and the vertical reference plane corresponding to a desired target bar, the subsequent re-grinding can be performed rationally. Can be.
[0006]
Here, the processing means according to claim 1 includes a first cutter for cutting the first surface of the bar and a second cutter for cutting the second surface of the bar as described in claim 2. It is preferable that the first and second cutters operate integrally. For example, the processing means of the present invention is constituted by two types of rotary cutters connected to the drive shaft of one drive motor. Thus, the horizontal reference plane and the vertical reference plane can be formed in parallel. Therefore, according to the square bar processing apparatus of the second aspect, the horizontal reference plane and the vertical reference plane can be quickly formed on the square bar while simplifying the configuration of the processing means.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the first step, in the first step, an operation is performed in which the square bar is clamped in the horizontal and vertical directions, and the center axis of the square bar coincides with the centering center. In the second step, processing is performed so that the first surface of the centered bar is a horizontal reference plane parallel to the horizontal plane of the target bar. Further, in the third step, processing is performed so that the first surface of the centered bar is a vertical reference plane parallel to the vertical surface of the target bar. For this processing, a cutter capable of cutting square materials, a grinder capable of grinding square materials, and the like can be widely used. These second and third steps may be performed in parallel using, for example, a plurality of rotary cutters, or may be performed sequentially using one rotary cutter. By using such a method of processing a rectangular bar, a subsequent re-grinding process can be performed rationally by forming a horizontal reference plane and a vertical reference plane corresponding to a desired target rectangular bar.
[0008]
In the method for processing a square bar according to the fourth aspect, a second cutter that cuts a first surface of the square bar and a second cutter that cuts a second surface of the square bar is used. And the third step is performed in parallel. This makes it possible to quickly form the horizontal reference plane and the vertical reference plane on the square bar.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the present embodiment, a description will be given of a square bar processing apparatus 100 used before reshaping a square bar W deformed after sawing or drying to a predetermined target square bar T via a four-sided planer. Here, FIG. 1 is a front view showing the outline of the bar processing apparatus 100, FIG. 2 is a plan view showing the outline of the bar processing apparatus 100, and FIG. 3 is a side view showing the outline of the bar processing apparatus 100. . FIG. 4 is a side view of the cutter device 20, and FIG. 5 is a front view of the cutter device 20. 6 is a side view of the vertical clamp mechanism 30, FIG. 7 is a rear view of the vertical clamp mechanism 30, and FIG. 8 is a plan view of the vertical clamp mechanism 30. 9 is a side view of the horizontal clamp mechanism 40, FIG. 10 is a bottom view of the horizontal clamp mechanism 40, and FIG. 11 is a plan view of the horizontal clamp mechanism 40.
[0010]
As shown in FIGS. 1 to 3, a bar material processing apparatus 100 corresponding to the bar material processing apparatus of the present invention is roughly divided into a gantry 10 (apparatus main body), a cutter device 20, and two sets of centering centered on the gantry 10. A unit 50 and the like are provided. The centering unit 50 corresponds to the centering means in the present invention, and the cutter device 20 corresponds to the processing means in the present invention.
[0011]
A pair of rails 12 extending in the longitudinal direction (X-axis direction) of the timber W (work) is provided on the upper surface of the gantry 10. The rail 12 is configured to support the cutter device 20 and to guide the cutter device 20 in the longitudinal direction (X-axis direction) of the square bar W in conjunction with the operation of the motor 14. The motor 14 is attached to the side of the gantry 10 and is configured to operate the belt 16 connected to a bracket 22b provided on the cutter device 20 side. That is, when the motor 14 is driven, the cutter device 20 operates via the belt 16, the bracket 22b, and the like.
[0012]
The cutter device 20 includes a cutter truck 22, a total of four engaging members 22 a engaging the rails 12 on the lower surface of the cutter truck 22, a bracket 22 b connecting the cutter truck 22 and the belt 16, a horizontal cutter 26, and a vertical cutter. 27, a motor 28 and the like. The horizontal plane cutter 26 corresponds to the first cutter in the present invention, and the vertical plane cutter 27 corresponds to the second cutter in the present invention.
The horizontal plane cutter 26 has a processing blade for processing the horizontal plane of the square bar W. The vertical surface cutter 27 has a processing blade for processing the vertical surface of the bar W, and the outer diameter of the processing blade is larger than the outer diameter of the processing blade of the horizontal plane cutter 26. The horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 are connected to the same rotating shaft, and the rotating shaft is driven by a motor 28. Accordingly, the horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 are integrally driven to rotate via the motor 28.
[0013]
The cutter carriage 22 has a horizontal operation mechanism that horizontally moves the cutter device 20 in the horizontal direction (Y-axis direction), and a lifting operation mechanism that moves the cutter device 20 up and down in the vertical direction (Z-axis direction). The cutter carriage 22 enables the position adjustment of the horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 with respect to the square bar W. As shown in FIG. 4, the cutter carriage 22 includes a horizontal base cutter 26, a vertical plane cutter 27, a first base body 23 to which a motor 28 and the like are fixed, a third base body 25 to which an engaging member 22a is attached, It has a second base body 24 disposed between the first base body 23 and the third base body 25. The third base member 25 is provided with the above-described engaging member 22a on the lower surface thereof, and is provided with a ball screw 25a screwed with a nut member 24a attached to the second base member 24 on the upper surface thereof. When the ball screw 25a is rotationally driven by a driving unit (not shown), the second base body 24 is movable in the horizontal direction (Y-axis direction) with respect to the third base body 25 (horizontal operation). mechanism).
[0014]
Further, as shown in FIG. 5, a pair of nut members 23a is provided between the first base body 23 and the second base body 24. The nut member 23 a is configured such that its upper surface (inclined portion) is slidable with respect to the lower surface (inclined portion) of the first base body 23, and its lower surface is slidable with respect to the upper surface of the second base body 24. Is configured. The nut member 23a has a screw groove that is screwed into the thread of the ball screw 23b. When the ball screw 23b is rotationally driven by a driving unit (not shown), the nut member 23a moves in the X-axis direction. In addition, since the screw thread of the ball screw 23b is formed in the left and right directions opposite to each other (see FIG. 5), the pair of nut members 23a move in a direction toward or away from each other with the rotation of the ball screw 23b. It will be. When the pair of nut members 23a approach each other, their upper surfaces (inclined portions) press the lower surface (inclined portions) of the first base body 23, thereby raising the first base body 23. Conversely, when the pair of nut members 23a move away from each other, the first base body 23 descends. Thus, the first base member 23 moves up and down with respect to the second base member 24 with the rotation of the ball screw 23b (elevation operation mechanism).
[0015]
Each centering unit 50 is movable in the longitudinal direction (X-axis direction) of the bar W by a driving mechanism (not shown), and can be set at any position in the longitudinal direction with respect to the bar W. The centering unit 50 includes a vertical clamp mechanism 30 and a horizontal clamp mechanism 40. The rectangular bar W is clamped by these two clamp mechanisms to perform the centering operation of the rectangular bar W. The centering unit 50 is of a so-called centering type in which the center of centering coincides with the center of the square bar W.
[0016]
The vertical clamp mechanism 30 is means for clamping (pinching) the square bar W in the vertical direction, and is provided at two places in the present embodiment. As shown in FIGS. 6 to 8, the vertical clamp mechanism 30 includes a fixed base body 31, a moving base body 32, ball screws 33 and 35, a vertical fixed clamp 34, a clamp motor 36 for driving the ball screw 35 to rotate, and the like. It is configured.
[0017]
The nut member 32 a attached to the movable base body 32 is provided with a thread groove that is screwed into the thread of the ball screw 33 attached to the fixed base body 31. When the ball screw 33 is rotationally driven by a driving means (not shown), the movable base body 32 moves in a direction perpendicular to the fixed base body 31 (Z-axis direction). At this time, the guide member 31 a on the fixed base body 31 guides the movable base body 32. The upper and lower vertical fixing clamps 34 are provided with screw grooves to be screwed with the threads of the ball screw 35 attached to the moving base body 32. When the ball screw 35 is driven to rotate using the clamp motor 36, the vertically fixed clamp 34 moves in the vertical direction (Z-axis direction). The ball screw 35 is formed so that the directions of the threads are opposite in the vertical direction (see FIGS. 6 and 7). Therefore, when the ball screw 35 rotates in a predetermined direction, the vertical fixing clamps 34 in the upper and lower directions move closer to each other. Or they will move in the direction away from each other. When the upper and lower vertical fixing clamps 34 move toward each other and come into contact with the square bar W, the square bar W is clamped (nipped) in the vertical direction (Z-axis direction), and the upper and lower vertical fixing clamps 34 move away from each other. , The clamp in the vertical direction is released.
[0018]
The horizontal clamp mechanism 40 is a means for clamping (pinching) the square bar W in the horizontal direction, and is provided at two places in the present embodiment. As shown in FIGS. 9 to 11, the horizontal clamp mechanism 40 includes a fixed base body 41, a movable base body 42, ball screws 43 and 45, a horizontal fixed clamp 44, a clamp motor 46 for driving the ball screw 45 to rotate, and the like. It is configured.
[0019]
The bracket 42 a attached to the movable base body 42 is provided with a thread groove to be screwed with the thread of the ball screw 43 attached to the fixed base body 41. When the ball screw 43 is rotationally driven using a driving means (not shown), the movable base body 42 moves in the horizontal direction (Y-axis direction) with respect to the fixed base body 41. At this time, the guide member 41a on the fixed base body 41 guides the movable base body. The upper and lower horizontal fixing clamps 44 are provided with screw grooves which are screwed into the threads of a ball screw 45 attached to the moving base body 42. When the ball screw 45 is rotationally driven using the clamp motor 46, the horizontal fixed clamp 44 moves in the horizontal direction (Y-axis direction). The ball screw 45 is formed so that the direction of the screw thread is opposite in the upper and lower directions. Therefore, when the ball screw 45 rotates in a predetermined direction, the upper and lower horizontal fixing clamps 44 move in a direction approaching each other or away from each other. It will be. When the upper and lower horizontal fixing clamps 44 move toward each other and come into contact with the square bar W, the square bar W is clamped (nipped) in the horizontal direction (Y-axis direction), and the upper and lower horizontal fixing clamps 44 move away from each other. , The clamp (nipping) in the horizontal direction (Y-axis direction) is released.
[0020]
Next, a method of processing the bar W by the bar processing apparatus 100 having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 12 is a diagram illustrating an appearance of the square bar W that has been deformed after sawing or drying. FIG. 13 is a diagram showing a horizontal clamping operation and a vertical clamping operation of the square bar W. FIG. 14 is a diagram showing the vertical clamping position of the square bar W. FIG. 15 is a flowchart showing the processing by the square bar processing apparatus 100. FIG. 16 is a diagram showing an aspect in which a horizontal reference plane S1 and a vertical reference plane S2 are formed on a square bar W. FIG. 17 is a diagram showing an embodiment in which square members W1 to W3 having different cross-sectional shapes are cut by a clamp reference. FIG. 18 is a diagram showing an embodiment in which square members W1 to W3 having different cross-sectional shapes are cut on the basis of a cutter. In FIGS. 12 and 14, the deformation is exaggerated in order to clarify the deformed state of the square bar W.
[0021]
In this embodiment, as shown in FIG. 12, the square bar processing device 100 is used for pre-processing when the deformed square bar W is processed into a target square bar T (axis L) having substantially no deformation. Here, “pre-processing” refers to forming a horizontal reference plane and a vertical reference plane corresponding to the target square bar T on the square bar W. After forming a horizontal reference plane and a vertical reference plane on the square bar W, four-sided machining with a four-plane planner is performed with reference to the horizontal reference plane and the vertical reference plane to finally obtain a desired target square bar T.
[0022]
The target timber T can be obtained, for example, by sequentially performing each step of the flowchart shown in FIG.
First, the centering operation of the square bar W is performed by operating the centering unit 50 having the above configuration. This centering operation is performed by performing the vertical clamping operation shown in step S10 and the horizontal clamping operation shown in step S20. In step S10, by driving the drive clamp motor 36 of the vertical clamp mechanism 30, the ball screw 35 rotates in a predetermined direction, and a pair of vertical fixed clamps 34 screwed to the ball screw 35 are arranged as shown in FIG. Move toward each other. As a result, a clamping operation in the vertical direction (Z-axis direction) of the square bar W is performed.
[0023]
In step S20, by driving the drive clamp motor 46 of the horizontal clamp mechanism 40, the ball screw 45 rotates in a predetermined direction, and the pair of horizontal fixed clamps 44 screwed to the ball screw 45 is as shown in FIG. Move toward each other as shown. As a result, the clamping operation in the horizontal direction (Y-axis direction) of the square bar W is performed. At the clamp position where the centering operation has been performed in steps S10 and S20 in this way, as shown in FIG. 14, the amount of machining of the bar W with respect to the target bar T in the vertical direction is substantially the same in the vertical direction at each clamp position. That is, a1 ≒ a2 and b1 ≒ b2. In the present embodiment, a position moved by about 25% of the entire length from both ends of the square bar W is set as the clamp position. That is, the distance from the clamp position to the end of the square bar W is 25% of the entire length on both the left and right sides. As a result, warpage, bending, twisting, and the like are evenly distributed, and the amount of cutting during re-grinding can be minimized. Steps S10 and S20 correspond to the first step in the present invention.
[0024]
Thereafter, in step S30, the clamp operation of the square bar W by the vertical fixing clamp 34 of the vertical clamp mechanism 30 is released. In this case, the ball motor 35 is rotated by driving the clamp motor 36 in the direction opposite to the direction of the vertical clamp operation in step S10. As a result, the pair of vertical fixing clamps 34 move in the direction away from each other (vertical clamp release direction), and the movable area of the cutter device 20 that subsequently performs the cutting of the square bar is secured.
[0025]
Next, in step S40, the horizontal reference plane S1 is formed on the lower surface Wa of the square bar W using the cutter device 20, and the vertical reference surface S2 is formed on the side surface Wb of the square bar W. The horizontal reference plane S1 is a plane parallel to the horizontal plane of the target timber T, and the vertical reference plane S2 is a plane parallel to the vertical plane of the target timber T. This step S40 corresponds to the second and third steps in the present invention.
As shown in FIG. 16, a horizontal plane cutter 26 and a vertical plane cutter 27 act on the lower surface Wa of the square bar W from below, and furthermore, these two cutters are moved in the longitudinal direction of the square bar W to cut the square bar W. . In this case, both cutters can be moved in the horizontal direction (Y-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction) by operating the cutter carriage 22, and both cutters can be moved in the longitudinal direction by operating the motor 14. (In the X-axis direction). At this time, since the horizontal cutter 26 and the vertical cutter 27 have different cutter outer diameters, the square bar W is processed into a step shape as shown in FIG. Then, the timber W is cut until the boundary 29 between the horizontal cutter 26 and the vertical cutter 27 substantially coincides with the corner Ta of the target timber T. As a result, the reference portion Wc of the cut square bar W substantially coincides with the corner portion Ta of the target square bar T. At this time, the distance t1 between the horizontal plane of the target rectangular bar T and the horizontal reference plane S1 and the distance t2 between the vertical plane and the vertical reference plane S2 of the target rectangular bar T are both set to about 1 to 2 mm, and the dimensional difference is subsequently reset. It is preferable to use it as a processing allowance at the time of processing. Thereby, re-grinding can be performed more rationally. In the re-machining, the difference between the target square T and the square W after the cutting including the machining allowance is deleted.
[0026]
In addition, since this cutting can be performed by changing the relative positions of the square bar W and the horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 (cutter device 20), two cutting operations are performed depending on which member is moved. There is a form. In other words, there is a first mode in which the side of the cutter device 20 is moved with respect to the square bar W (clamp reference), and a second mode in which the square bar W is moved with respect to the side of the cutter device 20 (cutter standard).
[0027]
In the first mode (clamp reference), the rectangular bar W is fixed with reference to the clamp position of the bar W by the horizontal clamp mechanism 40, and the cutting device 20 is moved with respect to the bar W to perform cutting. As shown in FIG. 17, in the first embodiment, when cutting square members W1 to W3 having different cross-sectional shapes, the position on the side of the cutter device 20 changes and the reference portions W1c, W2c, and W3c of the respective square members are changed. Only when the position changes, the clamp position always coincides with the central axis lines P1 to P3 of the square members W1 to W3.
[0028]
On the other hand, in the second mode (cutter reference), the cutting is performed by fixing the position of the cutter device 20 as a reference and moving the square bar W clamped by the horizontal clamp mechanism 40 with respect to the cutter device 20 side. . As shown in FIG. 18, in the second embodiment, when cutting square bars W1 to W3 having different cross-sectional shapes, only the clamp position changes and the positions of the central axis lines P1 to P3 of the square bars W1 to W3 change. Thus, the position on the side of the cutter device 20 and the positions of the reference portions W1c, W2c, W3c of the respective rectangular pieces always coincide.
[0029]
The square bar W on which the horizontal reference plane S1 and the vertical reference plane S2 are formed in Step 40 is subjected to re-grinding in Step S50. In this re-grinding process, a general four-sided planner can be used. Since the configuration of the four-sided canna board is known, a detailed description of the configuration will be omitted. At the time of re-grinding, the horizontal reference plane S1 and the vertical reference plane S2 of the timber W are aligned with reference positions on the side of the four-plane planner board, and the material is fed in that state, whereby the re-grinding processing by the four-plane planer is performed. Accuracy increases.
[0030]
As described above, according to the present embodiment, the use of the centering unit 50 having the above-described configuration is effective, for example, for performing centering work that does not depend on skilled workers. In addition, since the standard square T is used as a reference for centering, warpage, bending, twisting, and the like are evenly allocated, and the cutting amount during re-grinding can be reduced. In particular, by setting the distance from the clamp position to the end of the bar W to be 25% of the entire length on both the left and right sides, the cutting amount during re-grinding can be further reduced.
Further, according to the present embodiment, by forming the horizontal reference plane S1 and the vertical reference plane S2 corresponding to the desired target square bar T, subsequent re-grinding can be performed rationally. In particular, since the horizontal reference plane S1 and the vertical reference plane S2 are formed in advance before the re-rolling, it is not necessary to retract the pressing roll (feeding roll) during the re-rolling, and the feeding force can be maintained.
In addition, according to the present embodiment, since the square bar W is cut using the horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 that operate integrally, the configuration of the processing means is simplified, and the horizontal bar is quickly mounted on the square bar. The reference plane S1 and the vertical reference plane S2 can be formed.
Further, according to the present embodiment, since the square bar processing device 100 can be used for pre-processing an existing four-sided planner board, it is not necessary to newly remodel the four-sided plane board, and it is economical.
Further, according to the present embodiment, since the cutter device 20 that travels and cuts in parallel with the virtual square bar position is used, accurate horizontal reference plane S1 and vertical reference plane S2 relating to the target square bar T can be machined. .
[0031]
[Other embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications and modifications are conceivable. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
[0032]
(A) In the above-described embodiment, the case where the lower surface Wa and the side surface Wb of the square bar W are cut in parallel using the individual horizontal plane cutter 26 and the vertical plane cutter 27 that are integrally operated by the motor 28 has been described. However, a configuration in which the lower surface Wa and the side surface Wb of the square bar W are sequentially cut using one rotating cutter may be used.
[0033]
(B) In the above-described embodiment, the case where the clamp operation is released only on the side of the vertical clamp mechanism 30 and the cutter device 20 is operated from below the square bar W at the time of cutting by the cutter device 20 has been described. It is also possible to use a configuration in which the clamping operation is released only on the side of the clamp mechanism 40 and the cutter device 20 is operated from the side of the square bar W.
[0034]
(C) In the above embodiment, the case where the horizontal reference plane S1 and the vertical reference plane S2 are formed in the square bar W by the cutting process using the cutter device 20 has been described, but a grinder or the like is used instead of the cutting process using the cutter device 20. Grinding can also be used.
[0035]
(D) In the above-described embodiment, the case where the square bar processing device 100 is used for the pre-processing of the re-grinding process using the four-plane planer is described. The present invention can also be applied to a pre-processing technique for re-grinding using a combination of upper and lower two-sided canner boards or a combination of various cutters and upper and lower two-sided canner boards.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when reshaping a deformed square bar after sawing or drying to a predetermined target square bar, a square bar processing technology effective for performing the reshaping process rationally Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an outline of a square bar processing apparatus 100. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing an outline of the square bar processing apparatus 100. FIG.
FIG. 3 is a side view showing an outline of the square bar processing apparatus 100.
4 is a side view of the cutter device 20. FIG.
5 is a front view of the cutter device 20. FIG.
FIG. 6 is a side view of the vertical clamp mechanism 30.
FIG. 7 is a rear view of the vertical clamp mechanism 30.
8 is a plan view of the vertical clamp mechanism 30. FIG.
FIG. 9 is a side view of the horizontal clamp mechanism 40.
FIG. 10 is a bottom view of the horizontal clamp mechanism 40.
11 is a plan view of the horizontal clamp mechanism 40. FIG.
FIG. 12 is a view showing the appearance of a square bar W deformed after sawing or drying.
FIG. 13 is a view showing a horizontal clamping operation and a vertical clamping operation of the square bar W.
FIG. 14 is a view showing a vertical clamping position of a square bar W;
FIG. 15 is a flowchart showing a processing process by the square bar processing device 100.
FIG. 16 is a diagram showing an aspect in which a horizontal reference plane S1 and a vertical reference plane S2 are formed on a square bar W;
FIG. 17 is a view showing an embodiment in which square members W1 to W3 having different cross-sectional shapes are cut by a clamp reference.
FIG. 18 is a view showing an embodiment in which square members W1 to W3 having different cross-sectional shapes are cut by a cutter reference.
[Explanation of symbols]
10 ... Stand
20 ... Cutter device
22 ... Cutter trolley
26 ... Horizontal cutter
27 ... Vertical cutter
29 ... Boundary
30 Vertical clamp mechanism
34 Vertical clamp
40 ... Horizontal clamp mechanism
44 ... Horizontal fixed clamp
50 ... Centering unit
100 ... Square material processing device
S1: Horizontal reference plane
S2: Vertical reference plane
T: target square timber
W ... Square lumber

Claims (4)

角材を所定の目標角材とするすりなおし加工を行うに際し、この角材を前記目標角材に対応した形状に加工する角材の加工装置であって、
装置本体に、前記角材を水平方向および垂直方向に関してクランプしこの角材の中心軸線を芯出し中心と一致させる芯出し手段と、この芯出しされた角材の第1の面を前記目標角材の水平面に平行な水平基準面とするように加工し、前記第1の面に直角な第2の面を前記目標角材の垂直面に平行な垂直基準面とするように加工する加工手段とを備えることを特徴とする角材の加工装置。
When performing the reshaping process of the square bar as a predetermined target square bar, a square bar processing device for processing the square bar into a shape corresponding to the target square bar,
A centering means for clamping the square bar in the horizontal direction and the vertical direction on the apparatus main body and for aligning the center axis of the square bar with the centering center; Processing means for processing so as to be a parallel horizontal reference plane, and processing such that a second plane perpendicular to the first plane is set as a vertical reference plane parallel to a vertical plane of the target square bar. Characteristic square bar processing equipment.
請求項1に記載した角材の加工装置であって、
前記加工手段は、前記第1の面を切削加工する第1のカッターと、前記第2の面を切削加工する第2のカッターとを備え、これら第1および第2のカッターが一体的に作動する構成であることを特徴とする角材の加工装置。
It is a square bar processing device according to claim 1,
The processing means includes a first cutter for cutting the first surface, and a second cutter for cutting the second surface, and the first and second cutters operate integrally. An apparatus for processing a timber, wherein
角材を所定の目標角材とするすりなおし加工を行うに際し、この角材を前記目標角材に対応した形状に加工する角材の加工方法であって、
前記角材を水平方向および垂直方向に関してクランプしこの角材の中心軸線を芯出し中心と一致させる第1のステップと、この芯出しされた角材の第1の面を前記目標角材の水平面に平行な水平基準面とするように加工する第2のステップと、前記第1の面に直角な第2の面を前記目標角材の垂直面に平行な垂直基準面とするように加工する第3のステップと、を有することを特徴とする角材の加工方法。
When performing the re-grinding process of the square bar as a predetermined target square bar, a method of processing a square bar to process the square bar into a shape corresponding to the target square bar,
A first step of clamping the square bar in the horizontal and vertical directions and aligning the center axis of the square bar with the centering center; and setting a first surface of the centered square bar parallel to a horizontal plane of the target square bar A second step of processing to be a reference plane, and a third step of processing a second plane perpendicular to the first plane to be a vertical reference plane parallel to a vertical plane of the target square bar. And a method for processing a square bar.
請求項3に記載した角材の加工方法であって、
前記第1の面を切削加工する第1のカッターと、前記第2の面を切削加工する第2のカッターとを用い、前記第2および第3のステップを並行して行うことを特徴とする角材の加工方法。
It is a method of processing a timber according to claim 3,
The second and third steps are performed in parallel using a first cutter for cutting the first surface and a second cutter for cutting the second surface. The processing method of square timber.
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JP2014083765A (en) * 2012-10-24 2014-05-12 Kyowa Kikai:Kk Lumbering device
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