JP2004160746A

JP2004160746A - 加工制御装置

Info

Publication number: JP2004160746A
Application number: JP2002327324A
Authority: JP
Inventors: Mikio Kosone; 幹男小曽根
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】木屑に起因した光電センサの誤検知を防ぐことにより、加工機械の稼働率を維持できると共に、木屑の除去作業等を無くすことにより、作業性の向上や安全性の確保を図り得る加工制御装置を提供する。
【解決手段】本発明の加工制御装置１は、木材２に対し相対的に移動する加工機械１０と、木材２の配列方向Ａに複数配設された反射型の光電センサ３０とを備えている。光電センサ３０の上方に配置された木材２に対し、光電センサ３０の検知に基づいて加工機械１０が作動するように制御されている。光電センサ３０に設けられたセンサカバー４０は、光電センサ３０の光を透過させる透過部４１を有し、この透過部４１が光電センサ３０の発光部３１及び受光部３２を覆うと共に木材２から生じた木屑を落下させるような角度で傾いて構成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の加工の際に用いられるカッタやドリル等の加工機械をセンサの検出信号に基づいて作動させるように制御された加工制御装置に関し、特に、木屑に起因した光電センサの誤検知を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、木造住宅等の製造工場においては、センサの検出信号に基づいてカッタやドリル等の加工機械を制御しつつ作動させる加工制御装置が用いられる。
このようなセンサには、加工機械の動作範囲や基準位置を検知するリミットスイッチや、加工機械の動作タイミングを検知する光電センサなどがある。
【０００３】
リミットスイッチを用いた加工制御装置にあっては、例えば、上下動するカッタの近傍にリミットスイッチを設け、このリミットスイッチを作動させる検知板が木材に当接することにより、カッタが加工を開始する基準位置を検出するようにしている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、光電センサを用いた加工制御装置にあっては、例えば、木材載置台上に複数配列された木材に対し、その木材の配列方向に移動する加工機械を、木材載置台の下方に設置された反射型の光電センサの検知に基づき木材があるとされる位置に停止させて作動させるようにしている。この場合、光電センサは、上方に配置された木材に対し、発光部から光を照射してその反射光を受光部で受光することにより木材を検知するように構成されている。
【０００５】
ところで、木材を加工する際に木屑（木粉を含む。以下同じ）が生じるが、木屑がセンサの検出範囲に介在することによってそのセンサが誤検知する場合がある。センサの誤検知は、加工機械の誤作動や誤停止をもたらし、稼働率の低下につながる。
そのため、特許文献１に記載された従来技術にあっては、リミットスイッチと検知板の間にスポンジ状の防塵部材を設け、リミットスイッチに木屑が入り込まないようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２８６００４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リミットスイッチが検知板の作動によって検出する範囲は狭いため、リミットスイッチから木屑を遮断することは比較的容易であるものの、光電センサを用いた場合にあっては、木材載置台の下方において光電センサの検出範囲は広範にわたり、光電センサ上に積もった木屑の除去作業や、その木屑が原因で発光部及び受光部に生じた曇りをとる払拭作業が定期的に行われていた。
【０００８】
特に、加工機械の移動周囲では木屑が大量に散乱するため、作業者がその除去作業を頻繁に行わなければならなず、作業性が低下することに加え、作業者が加工機械の移動範囲に進入する回数が多くなる結果、安全性の点で問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、木材の加工の際に生じる木屑に起因した光電センサの誤検知を防ぐことにより、加工機械の稼働率を維持できると共に、木屑の除去作業や光電センサの払拭作業を無くすことにより、作業性の向上や安全性の確保を図り得る加工制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数配列された木材に対し相対的に移動する加工機械と、木材の配列方向に複数配設された反射型の光電センサとを備え、前記光電センサの上方に配置された木材に対し、前記光電センサにおける発光部から光を照射してその反射光を受光部で受光することにより得られた所定の電気信号に基づいて前記加工機械が作動するように制御された加工制御装置において、前記光電センサには、センサカバーが設けられており、該センサカバーは、前記光電センサの光を透過させる透過部を有し、該透過部が前記光電センサの前記発光部及び前記受光部を覆うと共に木材から生じた木屑を落下させるような角度で傾いて構成されていることを特徴とする加工制御装置を提供することにより前記目的を達成したものである。
【００１１】
本発明によれば、光電センサにセンサカバーを設け、その透過部を光電センサの光を透過させると共に木屑が落下するような角度で傾けることにより、センサカバー上に木屑を堆積させずに、光電センサの光がセンサカバーを透過できるため、光電センサの誤検知を防ぐことができる。
その結果、無用な加工機械の停止を排除して加工機械の稼働率を維持できると共に、木屑の除去作業や光電センサの払拭作業を無くして作業性の向上や安全性の確保を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る加工制御装置の好ましい一実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の加工制御装置１は、複数配列された木材２に対し相対的に移動する加工機械１０と、木材２の配列方向Ａ（矢印Ａ方向）に複数配設された反射型の光電センサ３０とを備え、光電センサ３０の上方に配置された木材２に対し、光電センサ３０における発光部３１から光を照射してその反射光を受光部３２で受光することにより得られた所定の信号に基づいて加工機械１０が作動するように制御されている。
光電センサ３０には、センサカバー４０が設けられている。センサカバー４０は、光電センサ３０の光を透過させる透過部４１を有し、この透過部４１が光電センサ３０の発光部３１及び受光部３２を覆うと共に木材２から生じた木屑を落下させるような角度で傾いて構成されている。
以下、かかる加工制御装置１を詳細に述べる。
【００１３】
加工制御装置１は、例えば、木材住宅等の製造工場に設置されるもので、上述した加工機械１０、光電センサ３０、センサカバー４０のほか、木材載置台２０と、噴射装置５０と、制御部６０等を備えている。
【００１４】
木材載置台２０は、木材の配列方向Ａに延在する本体フレーム２１を有している。この本体フレーム２１は、脚部２２を介して所定の高さに設置されている。本体フレーム２１には、クロスフレーム２３が、本体フレーム２１と直交する方向に複数設けられている。クロスフレーム２３は、木材の幅に対応させて所定の間隔毎に配置されている。隣接する一対のクロスフレーム２３上には、木材を載置すべき木材載置領域２Ａが形成されることになる。
【００１５】
クロスフレーム２３には、図示しないが、チェーンコンベヤがスプロケットを介して回動するように取り付けられている。
これにより、クロスフレーム２３は、木材載置領域２Ａ上の木材２を木材２の配列方向Ａと直交する方向に移動するようになっている。なお、木材載置台２０には、図示しないが、クランプ機構が木材２をクロスフレーム２３上に固定するように設けられている。
【００１６】
加工機械１０は、木材設置台２０の上方に配設されたもので、木材２の配列方向Ａに延在したレール１１上を移動するように構成されている。加工機械１０は、駆動装置（図示しない）から動力を得てレール１１上を移動する可動部１２と、この可動部１２に連結されて上下方向（矢印Ｂ又はＣ）に移動する加工部１３とを備えている。加工部１３には、カッタ（図示しない）が設けられている。
これにより、加工機械１０は、木材載置台２０上に載置された木材２毎に切断可能になっている。
【００１７】
図１又は図３に示すように、光電センサ３０は、木材載置台２０の下方において木材載置領域２Ａ毎に複数配設されている。光電センサ３０は、発光部３１から照射した光と受光部３２で受光した反射光の光量の差を電圧値に変換して送信可能に構成されている。これにより、光電センサ３０は、木材載置領域２Ａ毎に木材２の有無を検知するようになっている。
【００１８】
センサカバー４０は、木屑に起因した光電センサ３０の誤検知を防止するために光電センサ３０毎に配設されるもので、光電センサ３０を覆う大きさの６面体形状につき、底面が無く、上面に透過部４１が片側に所定の角度で傾いた形状に形成されたものである。
【００１９】
センサカバー４０は、光電センサ３０の発光部３１からの照射光及びその反射光を透過させる観点から、例えば（センサカバーの材料名：適当なものがあれば記入してください）のような透明な樹脂からなる。
【００２０】
透過部４１の傾斜角度θ（図４参照）は、発光部３１からの照射光及びその反射光を過度に屈折させない観点と、及び透過部４１上の木屑を自由落下させる観点とを比較考慮して、水平面に対して４５度〜６０度の範囲内に設定されていることが好ましい。
【００２１】
センサカバー４０は、発光部３１からの照射光が透過部４１を透過した際の屈折角と、その反射光が透過部４１を透過した際の屈折角を同程度にする観点から、透過部４１の傾斜方向が、発光部３１及び受光部３２の配列方向と直交するように配置されている。
【００２２】
図１又は図４に示すように、噴射装置５０は、センサカバー４０の透過部４１上の木屑２ａを強制的に除去する観点から、センサカバー４０毎に配設されるもので、エアーノズル５１が所定流量の空気を噴射するように構成されている。
【００２３】
噴射装置５０は、エアーノズル５１の位置について特に限定されるものでないが、エアーノズル５１からの噴流が透過部４１上の木屑２ａを浮き上がらせてその下方に押し流すように、例えば、エアーノズル５１が、透過部４１の法線と略平行になる位置に配置されている。
【００２４】
図２に示すように、制御部６０は、所定のプログラムからの命令に基づいて実行するように構成され、加工機械１０の駆動装置、光電センサ３０及び噴射装置５０と電気的に接続されているほか、タイマー６１とも電気的に接続されている。
このタイマー６１は、噴射装置５０を、一定期間毎に始動及び停止させる機能を有している。
【００２５】
そして、制御部６０は、光電センサ３０から送信された電圧値に基づき、木材載置台２０の木材載置領域２Ａに木材２が載置されているか否かを判断し、木材２が載置されていると判断した場合には、加工機械１０をその位置まで移動した後に停止させてから木材２に加工させ、木材２が載置されていないと判断した場合には、加工機械１０をその位置から通過させるように制御している。
また、制御部６０は、タイマー６１からの信号に基づき、噴射装置５０を一定の期間だけ作動させるように制御している。
【００２６】
以下、本実施形態の加工制御装置１の作用及び使用態様について主な点を説明する。
木材載置台２０において木材２が載置された箇所については、光電センサ３０がセンサカバー４０を透過して木材２を検知し、加工機械１０がその木材２を加工する。
この場合、加工の際に木材２から生じた木屑は、飛散してその直下のセンサカバー４０や近傍のセンサカバー４０に一旦落下するが、透過部４１が傾斜しているため、そこに止まらずにそのまま落下する。
そのため、木屑に起因して光電センサ３０の発光部３１や受光部３２に曇りが生じないことはもとより、発光部３１からの照射光やその反射光は、透過部４１を木屑に遮られることなくそのまま通過する。
【００２７】
また、加工の際に小さい木屑や木粉が生じてセンサカバー４０の透過部４１に付着することもあるが、この場合であっても、透過部４１上の小さい木屑や木粉は、噴射装置５０からの噴流により、定期的に除去されて堆積することはない。
【００２８】
一方、木材載置台２０において木材２が載置されていない箇所については、光電センサ３０がセンサカバー４０を透過して木材２を検知せず、加工機械１０がそのまま通過する。
この場合、上記同様、センサカバー４０の透過部４１上に木屑や木粉等が載置しないため、光電センサ３０は、木屑に起因した誤検知をしない。
【００２９】
以上述べたように本実施形態によれば、光電センサ３０を覆うようにセンサカバー４０を設け、その透過部４１を光電センサ３０の光を透過させると共に木屑が落下するような角度で傾けたことから、センサカバー４０上に木屑を堆積させず、換言すれば、光電センサ３０の検出範囲に木屑を介在させずに、光電センサ３０の光がセンサカバー４０を透過できるため、光電センサ３０の誤検知を防ぐことができる。
【００３０】
その結果、無用な加工機械１０の停止を排除して加工機械１０の稼働率を維持できると共に、木屑の除去作業や光電センサ３０の払拭作業を無くして作業性の向上や安全性の確保を図ることができる。
特に、センサカバー４０の清掃や交換を定期的に行うようにすれば、製造工場において加工制御装置１を管理することが容易になる点で有利である。
【００３１】
また、本実施形態によれば、センサカバー４０の透過部４１を一方の側に傾斜させたことから、発光部３１からの照射光が透過部４１を透過した際の屈折角と、その反射光が透過部４１を透過した際の屈折角を同程度にすることが可能になるため、光電センサ３０にセンサカバー４０を介在したことの悪影響を排除して光電センサ３０がもつ本来の性能を維持することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態によれば、センサカバー４０の透過部４１に空気を定期的に噴射するようにしたことから、透過部４１から自由落下しない、小さい木屑や木粉を強制的に除去できるため、光電センサ３０の誤検知をより効果的に防止することができる。
特に、上述した加工制御装置１の管理については、センサカバー４０の清掃や交換を行う期間が延びる点で有利である。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限られることなく、種々の変更等を行うことができる。
上記実施形態の加工制御装置１は、固定された木材２に対し、加工機械１０が相対的に移動するタイプのものであるが、本発明の加工制御装置は、図５に示すように、固定された加工機械１０Ａに対し、木材２が複数配列された状態で相対的に移動するタイプのものとすることもできる。
【００３４】
この加工制御装置１Ａにおいては、木材２を搬送するローラコンベヤ２０Ａの下方に光電センサ３０及びセンサカバー４０を複数設け、この光電センサ３０の検知に基づき、木材２の通過位置に対応した所定のタイミングで加工機械１０Ａを上下方向（矢印Ｂ又はＣ）に作動させるようにしている。
その他の構成及び作用効果は、上記実施形態と同様であるためその説明を省略する。
【００３５】
上記実施形態においては、センサカバー４０の全部を透明にしたが、本発明は、透過部４１のみが透明であればよく、また、光を透過できれば半透明であってもよく、さらには、透過部４１が傾斜していれば、センサカバー４０の形状は、６面体に限られない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、木材の加工の際に生じる木屑に起因した光電センサの誤検知を防ぐことにより、加工機械の稼働率を維持できると共に、木屑の除去作業や光電センサの払拭作業を無くすことにより、作業性の向上や安全性の確保を図り得る加工制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の加工制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】同加工制御装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】同加工制御装置の光電センサ及びセンサカバーの概略構成を示す斜視図である。
【図４】同加工制御装置の作用を説明する図である。
【図５】本発明の加工制御装置の変更例を示す図である。
【符号の説明】
１０加工機械
３０光電センサ
３１発光部
３２受光部
４０センサカバー
４１透過部
５０噴射装置
Ａ木材の配列方向

Claims

複数配列された木材に対し相対的に移動する加工機械と、木材の配列方向に複数配設された反射型の光電センサとを備え、
前記光電センサの上方に配置された木材に対し、前記光電センサにおける発光部から光を照射してその反射光を受光部で受光することにより得られた所定の信号に基づいて前記加工機械が作動するように制御された加工制御装置において、前記光電センサには、センサカバーが設けられており、該センサカバーは、前記光電センサの光を透過させる透過部を有し、該透過部が前記光電センサの前記発光部及び前記受光部を覆うと共に木材から生じた木屑を落下させるような角度で傾いて構成されていることを特徴とする加工制御装置。
前記センサカバーは、前記透過部が一方の側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の加工制御装置。
前記センサカバーの前記透過部に空気を噴射する噴射装置を備え、
該噴射装置は、定期的に作動するように制御されていることを特徴とする請求項１又は２の何れか１項記載の加工制御装置。