JP2005280295A - 柱材プレカット加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】在来工法にも金物工法にも対応することのできる柱材プレカット加工機の提供を第１目的とし、部品点数の増加や装置の大型化を招かない様にすること及びトータル加工時間の短縮をさらなる目的とする柱材プレカット加工機を提供する。
【解決手段】コラム842の背面側に在来工法用のほぞ加工ユニット700を昇降可能に装備すると共に、同じコラム842の正面側に、金物工法用の木口穴あけユニット1000を昇降可能に装備し、ほぞ加工位置の上流側に面加工ユニット300を、下流側に移動式位置決めユニットを装備すると共に、上流側のほぞ加工位置に対して出没する位置決めストッパを備え、柱材の後端にほぞ穴加工を実行している最中に、ストッパで後入れ材の先端を位置決めしておく制御を行う。
【選択図】図８

Description

本発明は、柱材プレカット加工機に関する。

従来、柱材加工機として、木材の側面に加工を施すためのシャクリカッター，チェーンのみ，ボーリングキリ等を備えた側面加工ユニットと、木材の木口部に加工を施すためのほぞ取り用カッター，回り縁用カッター等を備えたほぞ加工ユニットとを備えたものが知られている（特許文献１）。
特公平１−５５９６３号（実施例）

特許文献１の柱材加工機によれば、在来軸組工法の柱材に必要な各種の加工を行うことができる。しかし、金物工法を採用した住宅に使用する柱材は、木口に対してほぞパイプをはめ込むためのほぞ穴の加工が必要である。

このため、在来軸組工法用の柱材に加えて金物工法用の柱材の加工をも行う場合は、特許文献１に記載された様な在来軸組工法用の柱材加工機の他に、木口に穴あけをするための木口ボーリング加工機をさらに設置し、在来工法用の柱材加工機で側面の加工をした柱材を、この木口ボーリング加工機に搬送してほぞ穴を加工するといった方法が採用されていた。

従って、従来技術では、木口ボーリング加工機の追加設置及びそれに伴う搬送ラインの追加設置が必要となり、設備金額、設備スペースの負担が大きいという問題がある。また、機械が別々になるので、加工能率が低いと共に、加工精度も悪くなるという問題もある。さらに、機械を操作するための人員も増員する必要がある。

そこで、本発明は、設備や人員の負担を増加することなく在来工法にも金物工法にも対応することのできる柱材プレカット加工機を提供することを第１の目的とする。そして、かかる目的を達成する上で、部品点数の増加や装置の大型化を招かない様にすることを第２の目的とする。また、さらに、一軒の住宅用の多数の柱材のトータル加工時間を短縮することを第３の目的とする。

上記第１の目的を達成するためになされた本発明の柱材プレカット加工機は、柱材の木口に対して在来軸組工法用のほぞを加工するほぞ加工ユニットと、柱材の側面に対して各種加工を実行する面加工ユニットとを備えると共に、さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする。
（１） 柱材の木口に対して金物工法用のほぞ穴を加工する木口穴あけユニットを装備したこと。
（２） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットは、一方が柱材の木口に対する加工を行う際に、他方が木口加工位置から退避した位置に移動される様に位置制御されていること。

この柱材プレカット加工機によれば、（１）の構成を備えたので、柱材に対して、住宅の多数を占める在来軸組工法に対応したほぞ加工と、最近採用される様になった金物工法用のほぞパイプを取り付けるためのほぞ穴加工とを、１台の加工機で加工することができる。そして、この様な二種類の異なる工法に対する木口加工が可能であるにも拘わらず、（２）の構成を備えたので、木口加工位置は共通にすることができ、装置の長さを長くする必要がない。よって、設備スペースの負担なく、在来工法及び金物工法のいずれにも対応することができる。

ここで、本発明の柱材プレカット加工機では、上記第２の目的をも達成するために、さらに以下の構成をも備えるとよい。
（３） 前記ほぞ加工ユニットは、左右移動体上に前後動可能に設置された前後移動体に対して昇降可能に装備され、前記木口加工ユニットは、該前後移動体に対して、前記ほぞ加工ユニットとは独立して昇降可能で、かつ、該昇降動作の際に、前記ほぞ加工ユニット干渉しない様に、前記前後移動体に対する前記ほぞ加工ユニットの取り付け側と反対の側に取り付けられていること。
（４） 前記左右移動体は、前記ほぞ加工ユニットを柱材の搬送ライン上に位置させることができ、かつ、前記木口穴あけユニットを該搬送ライン上に位置させることができると共に、前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットをいずれも該搬送ライン上に位置しない位置へも移動できるだけの前後方向長さを有していること。

この様に（３）及び（４）の構成をも備えることで、本発明の柱材プレカット加工機では、金物工法用の木口穴あけユニットの位置決めのための前後動及び左右動に、在来工法用のほぞ加工ユニットの前後動及び左右動のための機構を利用することができ、しかも、一方が木口加工位置にあるときは他方を木口加工位置から退避した位置に移動させる位置制御が自動的になされる。よって、第１の目的を達成するための機械として、駆動機構を節約することができると共に、複雑な制御をする必要のない。なお、左右移動体は、従来の在来工法専用機よりも長くすることになるが、元々、柱材プレカット加工機では、前後方向には長さに余裕があることから、機械の大型化にはつながらない。

また、第３の目的を達成するには、（１）及び（２）に加えて、あるいは、（１）〜（４）に加えて、 さらに以下の構成をも備えればよい。
（５） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットは、上流側及び下流側のいずれに対しても柱材に対する木口への加工が可能な様に、モータの主軸の両端に刃物を装備したものであること。
（６） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの上流側と下流側のそれぞれにクランプ装置を設置し、加工データに従って前記ほぞ加工ユニット又は前記木口穴あけユニットを駆動制御することにより、前記搬送ラインに沿って搬送されてきた木材の両端に加工を行うことができる様に構成されていること。
（７） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの下流側において、木材をクランプした状態で、前記搬送ラインに沿って移動可能で、その停止位置によって木材の位置決めを行う移動式位置決めユニットを備えていること。
（８） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの上流側の木口加工位置に対して出没する位置決めストッパを備えたこと。
（９） 下流側のクランプユニットでクランプした木材に対して前記ほぞ加工ユニット又は前記木口穴あけユニットによる木口に対する加工を実行している最中に、前記位置決めストッパを突出位置に移動させる後入れ材位置決め制御装置を備えたこと。

この（５）〜（９）をも備えた柱材プレカット加工機によれば、移動式位置決めユニットによって先入れ材の先端をクランプして先入れ材を移動させて位置決めを行い、その後端を木口加工位置の下流側のクランプ装置で先入れ材をクランプしてほぞ加工ユニット又は木口穴あけユニットによる後端側の木口に対する加工を実行する。この後端側の加工を実行している最中に、後入れ材位置決め制御装置が、位置決めストッパを突出位置に移動させる。これにより、先入れ材の後端に対する加工を実行している間に、後入れ材の先端を加工位置に位置決めしてクランプしておくことができる。この結果、先入れ材の後端に対する加工が終了したら直ちに後入れ材の先端に対する加工を開始することができる。

（１）及び（２）の構成を採用した本発明の柱材プレカット加工機によれば、設備や人員の負担を増加することなく在来工法にも金物工法にも対応することができる。

（３）及び（４）の構成をも採用した本発明の柱材プレカット加工機によれば、上記効果に加えてさらに、部品点数の増加や装置の大型化を招かない様にすることができる。

（５）〜（９）の構成をも採用した本発明の柱材プレカット加工機によれば、上記効果に加えてさらに、一軒の住宅用の多数の柱材のトータル加工時間を短縮することを第３の目的とする。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。実施の形態は、柱材プレカット加工機に関するものである。図１，図２に示す様に、この柱材プレカット加工機１は、大きく分けて、投入コンベア部１００と、加工機本体部３００と、取り出しコンベア部９００とから構成されている。

投入コンベア部１００には、図１，図２に示す様に、素材ストックコンベア１１０と、移送体１２０と、投入コンベア１３０と、残材取り出し装置１４０とが備えられている。

素材ストックコンベア１１０は、投入コンベア１３０側が低くなる様に傾斜した複数列のホイールコンベアを備えたものである。また、素材ストックコンベア１１０は、その排出側（投入コンベア側）の高さが、投入コンベア１３０のローラ面よりも低くなっている。従って、加工材は、この素材ストックコンベア１１０により、ローラコンベア１３０の正面位置まで搬送され、ローラコンベア１３０の正面に設置されているストッパに押し付けられた状態にストックされる。

移送体１２０は、３本のエアシリンダにより、本体の昇降動作及び前後移動動作と、持ち上げ部の前後位置シフト動作とを行うことができる様に構成されている。この前後位置シフト動作は、移送すべき加工材の材幅の大きいものと小さいものの２段階位置のいずれかに、持ち上げ部を移動させて待機しておくための動作である。加工材の投入前には、移送体１２０は、素材投入コンベア１１０によってローラコンベア１３０正面のストッパ当設位置まで供給された加工材の下部において、加工材の幅に応じて前後シフトした状態で待機した状態となる。そして、加工材投入の指令が入力されると、本体の上昇動作を実行して加工材を素材ストックコンベア１１０から持ち上げ、続いて本体の前進動作を行って加工材を投入コンベア１３０の上方に横移動させてから本体を下降することにより、加工材を投入コンベア１３０の上に供給する。この供給動作が完了したら本体を前後移動させて待機位置に戻る。なお、この移送体の作動によって先頭の加工材が持ち上げられると、素材ストックコンベア１１０の傾斜により、次の加工材が先頭位置へと移動してくる。

投入コンベア１３０は、フリーローラコンベアを備えたもので、加工材を載置し、本体部３００に送り込む役割と、本体部３００から送り側に戻されてきた残材を受ける役割をもっている。

残材取り出し装置１４０は、３本のエアシリンダにより、持ち上げ部の昇降動作と、本体の前後移動動作及び昇降動作とを行うことができる様に構成されている。そして、残材を排出する際には、持ち上げ部を上昇させて投入コンベア１３０から残材を持ち上げ、後方移動によって残材を投入コンベア１３０の後方に移動し、その後下降動作を行うことで残材を投入コンベア１３０の下方に配置されて前方へ向かって下り傾斜となっているホイールコンベア上に移す動作を実行する。こうして投入コンベア下のホイールコンベアに移された残材は、ホイールコンベアの傾斜によって投入コンベア１３０の脚の間を通って加工機の正面側に排出される。

本体部３００は、図１〜図４に示す様に、テーブルローラ群３１０と、第１〜第５ピンチローラ３２１〜３２５と、第１，第２傾斜ローラ３３１，３３２と、第１〜第５バイス３４１〜３４５と、第１上クランプ３５１と、第２上クランプ３５２と、第１，第２求芯ローラ３６１，３６２と、第１，第２上押さえローラ３７１，３７２と、第１〜第４横転装置３８１〜３８４と、固定木ロストッパ３９０と、クロスカットソーユニット５００と、面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂと、在来軸組工法用のほぞ加工ユニット７００と、金物工法用の木口穴あけユニット１０００とを備えている。ここで、面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、加工機における面加工位置Ｐ１に対して加工機正面側と背面側の対面する位置に設置されている。また、ほぞ加工位置Ｐ２，Ｐ３は、ほぞ加工ユニットが木材の後端の木口部に対する加工を行っているときに、面加工位置Ｐ１に次の木材の先端を送り込み、ストッパ８７３により位置決めしておける様に、木材送り方向に離して設定されている。

テーブルローラ群３１０は、図３，図４に示す様に、バイステーブル上やほぞ取りユニット７００の後部に装備された回転自在のローラ群である。テーブルローラ群３１０は、ローラ上に加工材を載置し、加工材をその長手方向（左右方向）に移送する役割を持っている。なお、加工材移送のための駆動は、加工材移送位置決めユニット９２０（後述）又は第１〜第５ピンチローラ３２１〜３２５による。

第１〜第５ピンチローラ３２１〜３２５は、ギヤーモータにより回転し、エアシリンダにより昇降する様に構成されている。これらは、投入コンベア１３０及び本体のローラ上の加工材を押さえつけながら長手（左右）方向に送る動作を実行する役割を持っている。なお、各ピンチローラ３２１〜３２５は、加工材検出センサーによる加工材の有無検出で昇降する様に構成されている。

第１，第２傾斜ローラ３３１，３３２は、エアシリンダによりローラ前側（正面側）が下方向に傾斜し、他のローラ上面より低くなる様に構成されている。この傾斜ローラ３３１，３３２は、切断後の端材及び短い残材を機械前側に落下させる役割をもっている。

第１〜第５バイス３４１〜３４５は、油圧駆動で加工材の幅方向（機械の前後方向）に開閉する。これらのバイス３４１〜３４５は、加工材を幅方向に求芯状態でクランプ固定する役割をもっている。

第１上クランプ３５１は、第４バイス３４４の上部に有り、油圧シリンダで上下方向に動作する。この第１上クランプ３５１は、加工材をローラ面に押しつけ固定する役割を持っている。

第２上クランプ３５２は、第５バイス３４５の上部に２台有り、油圧シリンダで上下方向に動作する。この第２上クランプ３５２は、加工材をローラ面に押しつけ固定する役割を持っている。なお、加工種類により２台が選択的に動作する。

第１，第２求芯ローラ３６１，３６２は、エアシリンダにより加工材の幅方向に開閉する。これらの求芯ローラ３６１，３６２は、加工材を求芯状態で長手方向移動可能にクランプする役割を持っている。

第１，第２上押さえローラ３７１，３７２は、第１，第２求芯ローラ３６１，３６２の上部に位置し、油圧シリンダで上下方向に動作する。これらの上押さえローラ３７１，３７２は、油圧シリンダの圧力を制御することで、加工種類に応じて、加工材を長手方向移動可能にローラ面に押しつける場合は弱く、固定的に押し付ける場合は強く押さえる役割を果たしている。

以上の構成により、この柱材プレカット加工機１で加工材を固定して加工する場合は、バイス３４１〜３４５と上クランプ３５１，３５２又は上押さえローラ３７１，３７２の内で必要なものを動作させ、強い押さえにより加工材をしっかりと固定することができる。また、しゃくり加工の様に加工材を移送しながら加工する場合は、求芯ローラ３６１，３６２と上押さえローラ３７１，３７２の内の必要なものを動作させ、弱い押さえにより加工材を移送可能な状態に押さえることができる。

第１〜第４横転装置３８１〜３８４は、２本のエアシリンダにより、加工材受け部の昇降動作と回転動作とを実行する。この横転装置３８１〜３８４は、コンベア及び本体のローラ上の加工材を持ち上げて横転させる役割を持っている。なお、この横転装置３８１〜３８４は、加工材受け部を正転方向と逆転方向に回転することができ、１動作につき加工材を９０度横転させることができる。

固定木ロストッパ３９０は、ほぞ加工ユニット７００の左右動ベース８５１（後述する）の上に固定されている。下ほぞ加工時に退避の必要があるためこの構造になっている。従って、左右動位置が一定している上ほぞ加工時にのみ機能できる。この固定木口ストッパ３９０は、エアシリンダによって上下（出没）する。なお、ストッパヘッド面には加工材が当接した事を検 出するセンサが装備されている。この固定木口ストッパ３９０は、上ほぞ加工時にストッパヘッドがローラコンベア面上に突出し、ピンチローラ３２１〜３２５によって送られる次の加工材の先端を当接させ、下ほぞ加工位置を決める役割を果たしている。

クロスカットソーユニット５００は、図３，図４に示す様に、主軸モータによって回転する丸鋸５１０を備え、エアシリンダにより昇降する構造となっている。クロスカットソーユニット５００は、丸鋸５１０を回転させて下降動作を実行することにより、加工材を切断する。

面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、図３〜図６に示す様に、いずれも刃物を装備する第１，第２ルータ軸６１１，６１２、座ぐりキリ軸６１３及びしゃくりカッタ軸６１４を備えており、加工機１の面加工位置Ｐ１を挟んで、１台が前（正面側）に、もう１台が後（背面側）に、互いに対面する様に設置されている。また、各主軸６１１〜６１４は、上下方向に並べて配置されている。そして、これら面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、それぞれが独立した動作を行うことができる様に構成されている。この独立した動作は、各面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂに設けた左右動サーボモータ、上下動サーボモータ及び前後動サーボモータを、後述する制御装置が各独立に制御することによって実行される。各面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、さらに、各主軸６１１〜６１４のそれぞれに対して突出位置と後退位置を選択的に取ることができる様に主軸毎のエアシリンダを備えている。面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、エアシリンダを突出位置に動作させることで４つの主軸６１１〜６１４の中から加工に使用する主軸を選択することができる。

面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂは、エアシリンダの突出動作によって選択された主軸を回転し、３つのサーボモータを制御することで、前後方向、左右方向及び上下方向の３方向の組み合わせ動作を実行し、第１ルータ軸６１１による貫き穴加工など、第２ルータ軸６１２による差し穴加工，えり輪彫り加工，回り縁加工など、座ぐりキリ軸６１３によるボルト穴加工，座ぐり加工，ピン穴加工など、しゃくりカッタ軸６１４による壁しゃくり加工，ボードしゃくり加工，ラス下しゃくり加工などを実行することができる。

ほぞ加工ユニット７００は、図３，図４，図７，図９，図１０に示す様に、１台のほぞ取り軸モータ７１１を備えている。なお、図７は機械の背面側からほぞ取りユニット７００を見た背面図であって、他の図と左右が逆である。このほぞ取り軸モータ７１１は、図９，図１０における主軸の右端（面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂ側、図７は背面図なので図面上は主軸の左端）に下ほぞ切削カッタ７２１，下ほぞ先面取りカッタ７２２及び端面仕上げカッタ７２３を装備し、主軸の左端に上ほぞ切削カッタ７３１，上ほぞ先面取りカッタ７３２及び持たせ・回り縁加工カッタ７３３を装備している。また、ほぞ取り軸モータ７１１は、サーボモータ８６６により左右動する。この左右動によって右寄りに移動されたときに下ほぞ加工位置に位置し、左寄りに移動されたときに上ほぞ加工位置に位置する。また、ほぞ取り軸モータ７１１は、ほぞ取り軸前後動用サーボモータ８５６により前後動し、ほぞ取り軸上下動用サーボモータ８４６により上下動する。

上述した刃物の内、下ほぞ切削カッタ７２１及び上ほぞ切削カッタ７３１は、ほぞ取り軸モータ７１１の主軸に固定されている。それ以外のカッタ７２２，７２３，７３２，７３３は、ほぞ長さ変更用サーボモータ８３５により一体的に左右方向（軸方向）に移動する構成となっており、ほぞ取りカッタ７２１（７３１）とほぞ先面取りカッタ７２２（７３３）との間の軸方向間隔を変更することができる。これによってほぞ加工長さを変更することができる。また、ほぞ加工ユニット７００は、下ほぞ側カバー昇降用エアシリンダ７４１により昇降する下ほぞ側カッタカバー７５１と、上ほぞ側カバー昇降用エアシリンダ７４２により昇降する上ほぞ側カッタカバー７５２とを備えている。

上述した各刃物は、次の様な加工を行うためのものである。下ほぞ切削カッタ７２１及び下ほぞ先面取りカッタ７２２は、下ほぞの加工を行うものである。端面仕上げカッタ７２３は、加工材が先端部をクロスカットユニット５００で切断されない場合に木口面の仕上げを実行する。上ほぞ切削カッタ７３１及び上ほぞ先面取りカッタ７３２は、上ほぞの加工を行う。持たせ・回り縁加工カッタ７３３は、回り縁加工や窓台窓まぐさ欠き加工などを実行する。エアシリンダ７４１，７４２は、左右のカバー７５１，７５２を通常時は上昇位置に退避させておき、加工時に下降してカッタ周辺を覆い、切削屑の飛散を防止し集塵効率を上げる役割を持っている。

取出しコンベア部９００は、図１，図２，図１１〜図１４に示す様に、取り出しローラコンベア９１０と、加工材移送位置決めユニット９２０と、印字装置９３０と、加工材押し出し装置９４０と、加工済材受け渡し装置９５０と、ホイールコンベア９８０とを備えている。

取り出しローラコンベア９１０は、フリーローラによって構成されている。この取り出しローラコンベア９１０は、切削加工が終了し、加工材移送位置決めユニット９２０によって送り出されてきた加工材を受ける役割を持っている。

加工材移送位置決めユニット９２０は、サーボモータにより加工材長手方向に移動する。移動範囲はクロスカットソーユニット５００の近くから取り出しコンベア９１０の左端部近くまでになっている。また、把持装置開閉用エアシリンダにより加工材把持装置が開閉し、ストッパ出入用エアシリンダにより木ロストツパが出入りする様に構成されている。この加工材移送位置決めユニット９２０は、加工材の木口又は中間を把持して長手方向（左右方向）に移送し、長手方向の位置決めをする。このとき、加工材の加工部位を面加工位置Ｐ１、下ほぞ加工位置Ｐ２及び上ほぞ加工位置Ｐ３に位置決めする他に、加工材を横転位置及び加工済材押出し位置などへの位置決めも行う。また、加工材の木口又は中間を把持して、加工中の加工材を長手方向に移動するしゃくり加工のための移動も実行する。なお、加工材の位置決めに当たっては、ユニット９２０に備えられている木ロストツパに加工材を押しつけて、基準位置を割り出す様に構成されている。

印字装置９３０は、加工材の上面に部材番号や位置情報を印字するものである。印字装置は、２台のサーボモータで上下方向及び左右方向に移動する。この印字装置９３０は、上下方向移動で加工材高さに印字ヘッドを合わせ、左右方向移動をしながらインクを吐出することで、加工材の上面に印字を実行する。

加工材押し出し装置９４０は、押し出しバー前後動用エアシリンダ９４１により前後動する押し出しバーを備えている。加工材押し出し装置９４０は、切削加工が終了し、取出しコンベア９１０の上にある加工材を加工済材受け渡し装置９５０上の印字位置に押し出す役割を持っている。

加工済材受け渡し装置９５０は、前後動用エアシリンダ９５１により、全体がホイールコンベア９８０の上側ホイールコンベア９８１への受け渡し位置（ホイールコンベア端部）まで前後動する。また、全体昇降用エアシリンダ９５２により、載置部分全体が上側ホイールコンベア９８１の上面より下がった位置まで下降する。さらに、もう一つの短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３により、短尺材載置部分９７０のみが下側ホイールコンベア９８２の上面より下がった位置まで下降する。この加工済み材受け渡し装置９５０は、加工済み材が長い場合、受け渡し装置９５０は、載置された長い木材Ｗｌと共にホイールコンベア９８０の端部まで前方に移動し、載置部分全体が上側ホイールコンベア９８１の上面より下がった位置まで下降し、上側ホイールコンベア９８１の上に加工済みの長い木材Ｗｌを受け渡す。一方、加工済み材が短い場合には、受け渡し装置９５０の短尺材載置部分９７０のみが、載置された短い木材Ｗｓと共に下側ホイールコンベア９８２の上面より下がった位置まで下降し、下側ホイールコンベア９８２に加工済みの短い木材Ｗｓを受け渡す。

ホイールコンベア９８０は、遊転ローラを備え、前方に向かって低くなる様に傾斜した上側ホイールコンベア９８１と下側ホイールコンベア９８２とからなる上下２段の構成になっている。上側ホイールコンベア９８１は長い加工済材を受け取るためのものであり、下側ホイールコンベア９８２は短い加工済材を受け取るものである。コンベア上に受け取られた加工材は自重によってコンベア上を転がり、手前に排出される。

金物工法用の木口穴あけユニット１０００は、図３，図４，図８，図９に示す様に、コラム８４２の前側（図９の下側）に装備される。なお、既に説明した在来軸組工法用のほぞ加工ユニット７００は、コラム８４２の向こう側（図９の上側）に装備されている。この木口穴あけユニット１０００は、ほぞ加工ユニット７００と位置決めのための前後動及び左右動の駆動機構を共通にしている。

木口穴あけユニット１０００は、図８，図９に示す様に、上主軸モータ１００８と下主軸モータ１０１３の２台の主軸モータを備えている。これら２台の主軸モータ１００８，１０１３の各主軸の両端には、それぞれ上キリ１０１０と、下キリ１０１５が装備されている。また、これら主軸モータ１００８，１０１３は、それぞれ別々に木口への穴あけのための左右動（以下、「木口穴あけ左右動」という。）ができる様に、上モータベース１００７と、下モータベース１０１２に分かれて装着されている。各モータベース１００７，１０１２は、昇降体１００５に装備されている木口穴あけ用上ガイドレール１００６と木口穴あけ用下ガイドレール１０１１にガイドされて木口穴あけ左右動を行う様に構成されている。

また、前述のガイドレール１００６，１０１１を備えた昇降体１００５は、コラム８４２の前側の昇降用ガイドレール１００１によってガイドされ、コラム８４２に沿って昇降可能に構成されている。このコラム８４２は、ほぞ加工ユニット７００と共通の構成である。よって、木口穴あけユニット１０００の位置決めのための左右動及び前後動は、以下の通り、ほぞ加工ユニット７００と共通の機構によってなされる。

木口穴あけユニット１０００の位置決めのための左右動は、ベッド８６１上のレール８６２にガイドされた左右動ベース８５１によってなされる。この左右動ベース８５１の左右動は、前述の様に、左右動用サーボモータ８６６と左右動用雌ねじ８６４と左右動用雄ねじ８６５によってなされる（モータ等の位置関係は、図７参照）。木口穴あけユニット１０００の位置決めのための前後動は、この左右動ベース８５１上のレール８５２にガイドされて前後動するコラム８４２によってなされる。このコラム８４２の前後動は、前後動用サーボモータ８５６と前後動用雌ねじ８５４と前後動用雄ねじ８５５によって行われる。なお、この様に木口穴あけユニット１０００を前後動して位置決めをすることができる様に、左右動ベース８５１は、前後方向に十分に長く構成されている。

一方、木口穴あけユニット１０００の位置決めのための昇降は、前述した通り、コラム８４２の前側（図９の下側）のレール１００１にガイドされて昇降する昇降体１００５により、ほぞ穴加工ユニット７００とは独立して実行される。この昇降体１００５の昇降は、昇降用サーボモータ１００４と昇降用雌ねじ１００３と昇降用雄ねじ１００２とによって行われる。

上モータベース１００７に取り付けた上主軸モータ１００８は、その軸の両端に上キリ１０１０を装備している。上キリ１０１０は、柱材Ｗの軸方向に伸びており、位置決めによってキリ先端を柱材Ｗの木口に対面させ得る様に構成されている。

下モータベース１０１２に取り付けた下主軸モータ１０１３は、その軸の両端に下キリ１０１５を装備する。下キリ１０１５も、柱材Ｗの軸方向に伸びており、位置決めによってキリ先端を柱材Ｗの木口に対面させ得る様に構成されている。

木口穴あけユニット１０００の上キリ１０１０による木口への穴あけのための左右動（以下、「木口穴あけ左右動」という。）は、昇降体１００５に取り付けた木口穴あけ用上ガイドレール１００６にガイドされた上モータベース１００７を左右動することによりなされる。この上モータベース１００７の左右動は、木口穴あけ左右動用上サーボモータ１００９とラック＆ピニオン機構（図示なし）とによって行われる。

木口穴あけユニット１０００の下キリ１０１５による木口へ穴あけ左右動は、昇降体１００５に取り付けた木口穴あけ用下ガイドレール１０１１にガイドされた下モータベース１０１２を左右動することによりなされる。この下モータベース１０１２の左右動は、木口穴あけ左右動用下サーボモータ１０１４とラック＆ピニオン機構（図示なし）とによって行われる。

なお、上キリ１０１０と下キリ１０１５は、異なった直径のものを装備している。これは、住宅において、土台と接合する１階の柱は、接合力を大きくするために長さの長いほぞパイプを使用することから、長いほぞ穴による柱材の強度低下を来さない様に比較的細径のキリによる穴あけが要求されるのに対し、２階，３階部分の柱は、比較的短いほぞパイプによって横架材と接合することから、太径のほぞパイプを使用する要求があるからである。

次に、面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂの構造的な詳細説明をする。なお、正面側の面加工ユニット６００Ａと背面側の面加工ユニット６００Ｂは、面加工位置に面する方向が異なるだけで構造は同じであるから、以下の説明では、正面側の面加工ユニット６００Ａについて説明する。

図３，図４に示す様に、面加工ユニット６００Ａにおいて、第１ルータ軸６１１、第２ルータ軸６１２、座ぐりキリ軸６１３、しゃくりカッタ軸６１４は、それぞれ、第１ルータ軸前後動べース６２１、第２ルータ軸前後動ベース６２２、座ぐりキリ軸前後動ベース６２３、しゃくりカッタ軸前後動ベース６２４に取り付けられている。これら各前後動ベース６２１〜６２４は、昇降体６３１の図示右側の面に前後方向に伸びる様に設けられた右側レール６３２にガイドされている。そして、各前後動ベース６２１〜６２４は、それぞれ、第１ルータ軸選択エアシリンダ６４１、第２ルータ軸選択エアシリンダ６４２、座ぐりキリ軸選択エアシリンダ６４３、しゃくりカッタ軸選択エアシリンダ６４４の前進・後退動作によって、右側レール６３２に沿って前後動する。これにより、面加工に使用する刃物が選択される。

昇降体６３１の図示左側の面にも前後方向に伸びる左側レール６３３が設けられている。この左側レール６３３には、前後移動体６５１が前後移動可能に取り付けられている。この前後移動体６５１は、前後動用雌ねじ６５２と前後動用雄ねじ６５３によって構成されるネジ送り機構を前後動用サーボモータ６５４によって回転制御することで、前後動が制御される構成となっている。

前述の前後動ベース６２１〜６２４の端部は、前進方向において前後移動体６５１に当接する様になっている。即ち、前後移動体６５１は、前後動ベース６２１〜６２４の前進を妨げる。この結果、前後動ベース６２１〜６２４は、軸選択エアシリンダ６４１〜６４４の前進動作によって前進しようとしても、前後移動体６５１によって前進が規制され、前後移動体６５１が前進するとそれに追従して前進する様に制御される。そして、軸選択エアシリンダ６４１〜６４４の前進動作が継続していても、前後移動体６５１が後退すれば前後動ベース６２１〜６２４は押し戻される。なお、軸選択エアシリンダ６４１〜６４４の後退動作による各前後動べース６２１〜６２４の後退動作は、前後移動体６５１によって規制されない。

この結果、ある加工のために必要な刃物を選ぶために軸選択エアシリンダ６４１〜６４４の内の一つを前進動作させると、当該エアシリンダに対応する前後動ベースが前進し、前後移動体６５１に当接して止まる。このエアシリンダ以外は、すべて後退状態としておく。

昇降体６３１は、コラム６６１に設けた昇降体用レール６６２にガイドされて昇降動作できる様になっている。この昇降動作は、昇降用サーボモータ６６３によって制御される。コラム６６１は、本体ベース６７１上の本体ベース上レール６７２にガイドされて左右方向（加工材の長手方向）に移動できる用になっている。この左右方向の動作は、左右動用サーボモータ６７３によって制御される。なお、昇降用サーボモータ６６３は、ネジ送り機構によって昇降体６３１を昇降させる構成となっている。また、左右動用サーボモータ６７３も、ネジ送り機構によってコラム６６１を左右動させる構成になっている。

加工時には、加工に必要な主軸を回転し、当該主軸６１１〜６１４を取り付けた前後動ベース６２１〜６２４を、軸選択エアシリンダ６４１〜６４４のいずれかを前進動作させて前進させて前後移動体６５１に当接させ、前後動用サーポモータ６５４によって前後動を制御しつつ、昇降用サーボモータ６６３によって昇降動を制御し、さらに、左右動用サーボモータ６７３によって左右動を制御し、加工材を固定状態又は移送状態で側面に対する加工をする。

加工機１が備えている制御装置は、面加工ユニットの制御において、以下の様な加工タイミング調整のための制御処理を実行する。なお、加工データは、柱の長さ、加工部位及び加工形状に関する情報を含んでいる。制御装置は、図１５に示す様に、入力された加工データを加工機１の各部を制御する制御データに変換する。このデータ変換処理においては、加工データにキリによる貫通穴を形成するためのデータが含まれているか否かを判定し（Ｓ１０）、含まれているときは（Ｓ１０：ＹＥＳ）、正面側の面加工ユニット６００Ａによって材幅の中央部まで穴を形成するための駆動制御データを生成すると共に（Ｓ２０）、背面側の面加工ユニット６００Ｂによって材幅の中央部まで穴を形成するための駆動制御データを生成する（Ｓ３０）。次に、その他の加工データについて、それぞれ駆動制御データを生成する（Ｓ４０）。そして、こうして生成した駆動制御データにおいて、柱の同一の加工部位の対面する二面に対して加工を実施させる駆動制御データがあるか否かを判定する（Ｓ５０）。対面する二面に対する加工を実施させる駆動制御データがあるときは（Ｓ５０：ＹＥＳ）、それらの駆動制御データによる加工深さが刃物の干渉を生じるものであるか否かを判定する（Ｓ６０）。前述のＳ２０，Ｓ３０で生成した駆動制御データは、刃物の干渉を生じるデータに相当する。刃物の干渉を生じるデータがあるときは（Ｓ６０：ＹＥＳ）、これらの駆動制御データに、一方の駆動制御データによる加工が終了してからもう一方の駆動制御データによる加工が開始される様に実施タイミングを規制するデータを設定する（Ｓ７０）。一方、対面する二面の加工を指示する駆動制御データがあっても（Ｓ５０：ＹＥＳ）、それらが刃物の干渉を生じるものでないときは（Ｓ６０：ＮＯ）、これらの駆動制御データについては、同時期に加工を行う様に実行タイミングを一致させるデータを設定する（Ｓ８０）。

制御装置において、上述の様な処理を実行することで、本加工機１によれば、刃物が干渉するときは正面側の面加工ユニット６００Ａと背面側の面加工ユニット６００Ｂが同一の加工を同時期に実施しない様に制御され、逆に、刃物の干渉が生じないときは、正面側の面加工ユニット６００Ａと背面側の面加工ユニット６００Ｂがほぼ同時期に加工動作を実行する様に制御される。

この結果、本加工機１によれば、対面して配置した面加工機６００Ａ,６００Ｂにより効率のよい加工を実施しつつ、干渉による刃物の損傷や加工不良の発生、加工精度の低下を防止することができる。また、対面して配置した面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂにより、貫通穴の加工を二面から実施するので、貫通穴の出口におけるバリの発生を防止することができる。さらに、二面からの加工で貫通穴を形成することにしたけれども、面加工機６００Ａ、６００Ｂを対面させて配置したので、加工材を横転させる必要がなく、途中で加工材のクランプを解かずに両方のユニット６００Ａ，６００Ｂによる加工を行うことができるから、貫通穴の位置がずれることもない。

次に、ほぞ加工ユニット７００の詳細について説明する。

図７，図９，図１０に示す様に、ほぞ取り軸モータ７１１の下ほぞ側主軸８０１の端部には下ほぞ切削カッタ７２１が取り付けてあり、下ほぞ側カッタフランジ８０３には下ほぞ先面取りカッタ７２２と端面仕上げカッタ７２３が取り付けてある。ここで、下ほぞ側カッタフランジ８０３は、ほぞ取り軸モータ７１１の下ほぞ側主軸８０１に嵌合している。この嵌合状態は、下ほぞ側カッタフランジ８０３が下ほぞ側主軸８０１に対して軸方向移動可能なものであり、キー８０５により下ほぞ側カッタフランジ８０３が下ほぞ側主軸８０１と共に回転する様になされている。下ほぞ側ベアリングケース８０７は、ベアリング８０９を介して下ほぞ側カッタフランジ８０３を受けている。この結果、下ほぞ先面取りカッタ７２２と端面仕上げカッタ７２３は、下ほぞ側主軸８０１に沿って移動することで、下ほぞ切削カッタ７２１に対する軸方向位置を変えることができる。

ほぞ取り軸モータ７１１の上ほぞ側主軸８１１の端部には上ほぞ切削カッタ７３１が取り付けてあり、上ほぞ側カッタフランジ８１３には、上ほぞ先面取りカッタ７３２と持たせ・回り縁用カッタ７３３が取り付けてある。ここで、上ほぞ側カッタフランジ８１３も、下ほぞ側カッタフランジ８０３と同様に、ほぞ取り軸モータ７１１の上ほぞ側主軸８１１に、軸方向移動可能でかつ軸と共に回転する様に、キー８１５によるキー結合によって嵌合されている。上ほぞ側ベアリングケース８１７は、ベアリング８１９を介して上ほぞ側カッタフランジ８１３を受けている。この結果、上ほぞ先面取りカッタ７３２と持たせ・回り縁用カッタ７３３は、ほぞ取り軸モータ７１１によって回転し、かつ、上ほぞ切削カッタ７３１に対する軸方向位置を変えることができる。

これら上ほぞ先面取りカッタ７３２及び持たせ・回り縁用カッタ７３３と上ほぞ切削カッタ７３１との軸方向位置関係、下ほぞ先面取りカッタ７２２及び端面仕上げカッタ７２３と下ほぞ切削カッタ７２１との軸方向位置関係は、ほぞ長さ変更体８３１により調整される。

ほぞ長さ変更移動体８３１は、昇降体８４１のレール（図示なし）によってガイドされ、左右方向に移動できる。ほぞ長さ変更移動体８３１の両端部と下ほぞ側ベアリングケース８０７及び上ほぞ側ベアリングケース８１７は、一体的に繋がっている。そして、ほぞ長さ変更移動体８３１は、雌ねじ８３２及び雄ねじ８３３によって構成されるネジ送り機構を、ほぞ長さ変更用サーボモータ８３５によって駆動制御することにより、左右動を行う。このほぞ長さ変更体８３１の左右動作位置により、上ほぞ先面取りカッタ７３２と上ほぞ切削カッタ７３１との軸方向位置、下ほぞ先面取りカッタ７２２と下ほぞ切削カッタ７２１との軸方向位置をサーボモータ８３５による制御で調整することにより、本加工機１によれば、下ほぞ及び上ほぞの加工長さを任意に変えることができる。

昇降体８４１は、コラム８４２のレール８４３によってガイドされ、上下方向に移動できる様に構成されている。昇降体８４１は、昇降用雌ねじ８４４及び昇降用雄ねじ８４５によって構成されるネジ送り機構を昇降用サーボモータ８４６によって制御することにより、上下動を制御されている。また、コラム８４２は、左右動ベース８５１上のレール８５２によってガイドされて前後方向に移動できる様に構成されている。そして、このコラム８４２は、前後動用雌ねじ８５４及び前後動用雄ねじ８５５によって構成されるネジ送り機構を前後動用サーボモータ８５６によって制御することで、前後動が制御されている。さらに、左右動ベース８５１はベッド８６１上のレール８６２によってガイドされて左右方向に移動できる様に構成されている。そして、左右動ベース８５１は、左右動用雌ねじ８６４及び左右動用雄ねじ８６５によって構成されるネジ送り機構を左右動用サーボモータ８６６によって制御することで、左右動が制御されている。

ほぞ取り軸モータ７１１の軸に取り付けられた各カッタ７２１〜７２３，７３１〜７３３は、前述のサーボモータ８３５によって位置関係を制御することで、任意なほぞ加工長さに設定することができる。そして、ほぞ取り軸モータ７１１を回転し、移動用のサーボモータ８４６，８５６，８６６による移動制御により、加工材の端部にほぞを切削する。

ここで、このほぞ長さ変更用サーボモータ８３５によるほぞ長さ変更制御の内容を説明する。この制御は、制御装置が、図１６に示した様な制御処理を実行することによって実現される。このほぞ長さ変更制御では、入力された加工データから、下ほぞの長さを特定する（Ｓ１１０）。また、上ほぞの長さも特定する（Ｓ１２０）。そして、Ｓ１１０で特定した下ほぞの長さに応じてサーボモータ８３５を駆動制御し、下ほぞ先面取りカッタ７２２が下ほぞ長さに対応する位置となる様に移動させる（Ｓ１３０）。そして、下ほぞの加工が済んだか否かを判定し（Ｓ１４０）。下ほぞの加工が済んだと判定されたら（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０で特定した上ほぞ長さに応じたほぞ長さ変更が必要か否かを判定する（Ｓ１５０）。そして、上ほぞ長さに応じたほぞ長さ変更が必要と判定されたときは（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０で特定した上ほぞの長さに応じてサーボモータ８３５を駆動制御し、上ほぞ先面取りカッタ７３２が上ほぞ長さに対応する位置となる様に移動させる（Ｓ１６０）。

次に、このほぞ加工の際の加工材の位置決めに関する特徴について説明する。位置決め用として、前述の左右動ベース８５１上の台８７１によってガイドされ、上下方向に動作するストッパ昇降用ガイドシャフト８７２の上端部にストッパヘッド８７３が取り付けてある。ストッパヘッド８７３は、エアシリンダ８７４によってストッパ昇降用ガイドシャフト８７２と共に上下動する。ストッパヘッド８７３には加工材Ｗの端部が当接した場合を検出する加工材端面検出センサ８７５が取り付けてある。

次に、ストッパの動作について説明する。先に加工をする加工材（以下、「先入れ材」という。）の上ほぞ加工時に、ストッパヘッド８７３が上昇する。先入れ材の次に加工する加工材（以下、「後入れ材」という。）は、ピンチローラ３２１〜３２５によって送り込まれ、先端部がストッパヘッド８７３に当接して停止する（図７のＷ（後入れ材）の停止状態参照。）。このとき、ストッパヘッド８７３の加工材端面検出センサ８７５が端面を検出し、第４バイス３４４及び第１上クランプ３５１によって加工材Ｗを固定する。すると、ストッパヘッド８７３は下降する。そして、先入れ材の上ほぞ加工が終了すると、後入れ材の下ほぞ加工を開始する。なお、先入れ材は、位置決めユニット９２０によって上ほぞ加工のための位置決めがなされる。この様に、ほぞ加工ユニット７００の下ほぞ側主軸８０１の先端近傍に当該先端から所定距離離して出没するストッパヘッド８７３を備えたことにより、先入れ材の上ほぞを加工している最中に、後入れ材を下ほぞ加工位置に位置決めしておくことができる。

このストッパの動作は、制御装置が図１７に示す制御処理を実行することによって実施される。制御装置は、上ほぞ加工を実行するタイミングにおいて、加工データから、次の加工材があるか否かを判定する（Ｓ２１０）。そして、次の加工材がある場合は（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ストッパ昇降用のエアシリンダ８７４に対してロッド前進動作をさせるための指令信号を出力する（Ｓ２２０）。その後、加工材端面検出センサ８７５により後入れ材が検出されたか否かを判定する（Ｓ２３０）。後入れ材が検出されたら（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、第４バイス３４４及び第１上クランプ３５１に対してクランプ動作の指令信号を出力する（Ｓ２４０）。そして、第４バイス３４４及び第１上クランプ３５１によるクランプが完了するのを待って（Ｓ２５０）、エアシリンダ８７４に対してロッド後退動作をさせるための指令信号を出力する（Ｓ２６０）。なお、第４バイス３４４及び第１上クランプ３５１によるクランプ動作が終了したか否かは、クランプ動作を指令してからの経過時間、あるいは第４バイス３４４等からの動作終了信号の入力等によって判定することができる。

次に、ほぞ加工ユニット７００の備える各刃物の役割について説明する。

下ほぞ切削カッタ７２１は、加工材の先端から下ほぞを削り出す役割を持っている。この下ほぞ切削カッタ７２１によるほぞ削り出し加工時に、下ほぞ先面取りカッタ７２２は、下ほぞの先端に面取り加工を施す役割をもっている。端面仕上げカッタ７２３は、加工材がクロスカットソー５００で端切りされているときは実質的に作用することはない。しかし、加工材が上流のクロスカットソー５００で先端を端切りされない場合は、端面仕上げカッタ７２３が作用して、下ほぞの先端面を仕上げる。上流のクロスカットソーユニット５００による先端の端切りは、素材の先端部の状態が悪く、ある長さを予め切断して棄てたい場合に行う。一方、素材の先端部の状態が良く、端面仕上げカッタ７２３できれいに加工できる場合には、クロスカットソーユニット５００による端切りをしなくても構わない。そして、この様にする方が、端切り工程を省き、ほぞ切削加工と並行して端面仕上げ加工を同時に行うことができるので、加工時間を短縮して加工効率をアップすることができる。本加工機１が端面仕上げカッタ７２３を備えたのはこの理由による。

上ほぞ切削カッタ７３１は、加工材の後端から上ほぞを削り出す役割を持っている。この上ほぞ切削カッタ７３１によるほぞ削り出し加工時に、上ほぞ先面取りカッタ７３２が上ほぞの先端に面取り加工を施す。このとき、持たせ・回り縁用カッタ７３３は切削動作を行わない。持たせ・回り縁用カッタ７３３は、ほぞの切削加工時には使用せず、持たせ、回り縁、窓台窓まぐさ欠き加工などの時に使用するものである。上ほぞ側について端面仕上げカッタを備えないのは、本加工機１の場合、上ほぞは加工材の投入方向後端となるので、柱の全長を決めるために上流のクロスカットソーユニット５００による切断が必須となるからである。

本加工機１では、上述の如く、サーボモータ８３５によって、下ほぞ切削カッタ７２１と下ほぞ先端面取りカッタ７２２及び端面仕上げカッタ７２３との位置関係を任意に調整できるので、下ほぞの長さを任意に変更することができる。また、同じくサーボモータ８３５によって、上ほぞ切削カッタ７３１と上ほぞ先端面取りカッタ７３２との位置関係を調整することで、上ほぞの長さを任意とすることができる。ここで、下ほぞを長くするためにサーボモータ８３５で下ほぞ先端面取りカッタ７２２を主軸モータ側に移動させると、反対側の上ほぞ端面仕上げカッタ７３２はモータから離れる方向に移動する。これは、本加工機１ではほぞ長さ調整用のサーボモータを１台にしたからである。しかし、本加工機１では、下ほぞと上ほぞを同時に加工することはないので、サーボモータ１台で、下ほぞも上ほぞも任意の長さとすることができる。逆に、サーボモータを１台とすることで、ほぞ加工ユニット７００の主軸モーター部分にほぞ長さ変更機構を収めることができている。

次に、取り出しコンベア部９００の詳細な構成について説明する。

図１１〜図１４に示す様に、取り出しコンベア部９００は、前述の様に、取り出しコンベア９１０と、加工材移送位置決めユニット９２０と、印字装置９３０と、加工材押し出し装置９４０と、加工済材受け渡し装置９５０と、ホイールコンベア９８０とを備えている。

加工済み材受け渡し装置９５０には、長尺材載置部分９６０と、短尺材載置部分９７０とが備えられている。長尺材載置部分９６０は、取り出しローラコンベア９１０の下方に伸びる３カ所の昇降ガイド支持部材９１１の前面に取り付けられた昇降ガイドレール９６１と、各昇降ガイドレール９６１にガイドされ、全体昇降用エアシリンダ９５２によって昇降する昇降体９６３と、各昇降体９６３の上面に取り付けられた前後動ガイドレール９６４と、この前後動ガイドレール９６４の上に前後動可能に取り付けられた前後動ビーム９６５と、この前後動ビーム９６５を前後動させる前後動用エアシリンダ９５１と、前後動ビーム９６５の前面に取り付けられたステー９６７と、このステー９６７に取り付けられた長尺材受け渡しバー９６８とを備えている。前後動ビーム９６５は、取り出しローラコンベア９１０とほぼ同じ長さを有している。前後動用エアシリンダ９５１は、その本体が取り出しローラコンベア９１０に固定されている。なお、長尺材受け渡しバー９６８は、短尺材載置部分９７０には存在していない。

短尺材載置部分９７０には、前後動ビーム９６５の上に取り付けられた長さの短い短尺材支えバー９７１と、前後動ビーム９６５に取り付けられた昇降ガイド体９７２と、この昇降ガイド体９７２の前面に取り付けられた昇降ガイドレール９７３と、昇降ガイドレール９７３にガイドされる昇降体９７４と、昇降体９７４に取り付けられたステー９７５と、ステー９７５に取り付けられた短尺材受け渡しバー９７６と、昇降体９７４を昇降させる短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３とを備えている。

長尺材受け渡し装置９６０から長尺の加工済み材を受け渡される上側ホイールコンベア９８１は、長いものから短いものまで、加工材長さ全般に対応した位置に設置されている。上側ホイールコンベア９８１は、前述の通り、手前が低く傾斜しており、先端の加工材受け渡し部分のローラ上面は、取り出しローラコンベア９１０のローラ上面よりやや低くしてある。この高さはまた、上昇時の受け渡しバー９６８，９７６の上面よりもやや低くしてある。下側ホイールコンベア９８２は、短尺の加工済み材に対応したもので、短尺材の長さに対応した範囲に設置されている。また、下側ホイールコンベア９８２は、上側ホイールコンベア９８１の下に入り込む様に設置されており、前述の様に、手前が低くなる傾斜を有している。

次に、長尺材用受け渡しバー９６８、短寸受け渡しバー９７１及び短尺材用受け渡しバー９７６の作用について説明する。

加工材の押し出し時、印字時、受け渡しスタート時は、全体昇降用エアシリンダ９５２がロッド突出状態にあり、受け渡しバー９６８，９７１，９７６は全て上昇位置にある。この受け渡しバー９６８，９７１，９７６の上昇位置の高さは、取り出しローラコンベア９１０のローラ上面と一致している。また、このとき、前後動用エアシリンダ９５１はロッド後退状態になっている。

加工材押し出し装置９４０による加工材押し出し動作によって、加工材は取り出しローラコンベア９１０の上面及び各受け渡しバー９６８，９７１，９７６の上面を滑って移動し、図１２に示す様に、長い木材Ｗｌは長尺材受け渡しバー９６８及び短尺材受け渡しバー９７６に載置され、取り出しローラコンベア９１０の手前に移動した状態になる。短い木材Ｗｓは、短尺材受け渡しバー９７６にだけ載置されて取り出しローラコンベア９１０の手前に移動した状態になる。

受け渡しバー９６８，９７１，９７６は、全体昇降用エアシリンダ９５２の動作によって、受け渡し部全体として昇降する。なお、上昇時は、前述の様に、取り出しローラコンベア９１０と同じ高さにあり、上側ホイールコンベア９８１よりも高い位置になっている。一方、下降時の高さは、上側ホイールコンベア９８１の最上部のローラ上面よりもやや低くなる。

受け渡しバー９６８，９７１，９７６は、前後動用エアシリンダ９５１の動作によって、全体的に前進・後退動作を行う。前進時は、受け渡しバー９６８，９７６の先端が、上側ホイールコンベア９８１のカバーする領域に、加工材の幅寸法程度交差するところまで入り込んだ位置関係になる。また後退時には、受け渡しバー９６８，９７６の先端が下側ホイールコンベア９８２のカバーする領域において、加工材の幅寸法程度交差する位置関係になる。

短尺材受け渡しバー９７６は、短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３の前進・後退動作によって、長尺材受け渡しバー９６８とは独立した昇降動作を実行する。この短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３による短尺材受け渡しバー９７６の下降時の高さは、下側ホイールコンベア９８２の先端部（加工材受け渡し部分）のローラ上面よりやや低い位置となる。なお、この下降位置は、全体昇降用エアシリンダ９５２のロッド後退動作による下降と、短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３のロッド後退動作による下降の合計によって達成される。本加工機１では、この様に構成したので、短尺材載置部昇降用エアシリンダ９５３のストロークは、全体昇降用エアシリンダ９５２のストローク分だけ短くすることができるという効果が発揮される。

次に、加工材の長さに応じた排出動作をそれぞれ説明する。

［加工材が長尺である場合の排出動作］
加工材Ｗｌは、長尺材受け渡しバー９６８及び短尺材受け渡しバー９７６の上に載っている（図１２のＷｌ及び図１３，図１４のＷａの状態）。この状態で、前後動用エアシリンダ９５１にロッド前進動作をさせることで、加工材Ｗｌは上側ホイールコンベア９８１の先端上部に送られる。続いて、全体昇降用エアシリンダ９５２にロッド後退動作をさせることにより、受け渡しバー９６８，９７６は、上側ホイールコンベア９８１の先端部高さよりやや低い位置まで下降する。この結果、加工材Ｗｌは、上側ホイールコンベア９８１の先端上部に掛かった状態となる（図１３，図１４のＷｂ参照）。受け渡しバー９６８，９７１，９７６は、さらに少し下降する。この結果、加工材Ｗｌは、上側ホイールコンベア９８１の上を、コンベアの傾斜によって転がり排出される。こうして加工材を排出したら、前後動用エアシリンダ９５１は後退動作し、全体昇降用エアシリンダ９５２は上昇動作し、受け渡しバー９６８，９７１，９７６は元の状態になる。

［加工材が短尺である場合の排出動作］
加工材Ｗｓは、短尺材受け渡しバー９７６の上に載っている。この状態で、全体昇降用エアシリンダ９５２及び短尺材受け渡し部昇降用エアシリンダ９５３の下降動作により、加工材Ｗｓは、下側ホイールコンベア９８２の先端上部に載せられる（図１３のＷｃの状態）。短尺材受け渡しバー９７６は更に少し下降する。すると、加工材Ｗｓは、下側ホイールコンベア９８２の上を、その傾斜によって手前に転がり排出される。こうして加工材Ｗｓを排出したら、全体昇降用エアシリンダ９５２及び短尺材受け渡し部昇降用エアシリンダ９５３は上昇動作し、短尺材受け渡しバー９７６は元の状態に戻る。

前述の排出動作は、制御装置が、加工データに基づいて以下の制御処理を行うことにより実行される。図１８に示す様に、加工データから加工済み材の長さＬを取得し（Ｓ３１０）、この長さが予め定めた短尺材長さＬ１以下であるか否かを判定し（Ｓ３２０）、Ｌ≦Ｌ１のときは、上述した加工材が短尺である場合の排出動作を実行させる様に全体昇降用エアシリンダ９５２及び短尺材受け渡し部昇降用エアシリンダ９５３に対して制御指令を出力し（Ｓ３３０）、Ｌ＞Ｌ１のときは、上述した加工材が長尺である場合の排出動作を実行させる様に、前後動用エアシリンダ９５１及び全体昇降用エアシリンダ９５２に対して制御指令を出力する（Ｓ３４０）。

次に、木口穴あけユニット１０００の動作について説明する。

木口穴あけユニット１０００を動作させる際の柱材Ｗの移送、ストッパ８７３による位置決め、クランプ動作等は、ほぞ加工ユニット７００によるほぞ加工の際と同様に行う。加工開始前は、木口穴あけユニット１０００は、図８，図９に示す様な前後動位置、左右動位置、上下動位置に待機している。即ち、待機状態では、上主軸モータ１００８及び上キリ１０１０と、下主軸モータ１０１３及び下キリ１０１５は、木口穴あけ左右動ストローク範囲のほぼ中央に位置している。

柱材Ｗの移送、位置決めが完了すると、木口穴あけユニット１０００は、上下動と前後動によって、左右の上キリ１０１０、左右の下キリ１０１５の４本のキリの内で加工を行うべく選択されたキリを、コラム８４２の前後動作及び昇降体１００５の昇降動作によって、柱材Ｗの穴あけ位置に合わせる。なお、柱材Ｗの穴あけ位置は、必ずしも中心とは限らず、中心からずれた位置となる場合もある。これは、柱材のほぞ穴は、横架材の幅方向中心と合わせて開ける必要があるため、柱材の太さが横架材の幅と一致していないときは中心からずらした位置にほぞ穴が開くからである。こうして、キリを柱材Ｗの幅方向及び高さ方向の穴あけ中心に合わせたら、次に、左右動ベース８５１を左右動作させて、選択されたキリの先端を加工すべき柱材Ｗの木口の間近に位置させる。

続いて、柱材Ｗのクランプ完了を確認した後、選択されたキリを木口穴あけ左右動によって柱材Ｗの木口に向かって移動させて穴あけを行う。穴の深さは木口穴あけ左右動用のサーボモータ１００９（又は１０１４）の制御で決める。穴あけ完了後にキリを後退させ、主軸モータを穴あけ左右動ストロークのほぼ中央に戻す。続いて、木口穴あけユニット１０００を、待機位置に戻し、穴あけ工程を完了する。この元の位置への戻り動作中又はその後に、柱材Ｗはアンクランプされ、次の工程に進む。

この木口穴あけユニット１０００によるほぞ穴加工の動作においても、ほぞ加工ユニット７００におけるほぞ加工と同様に、移動式位置決めユニットによって先入れ材の先端をクランプして先入れ材を移動させて位置決めを行い、その後端を木口穴あけユニット１０００の下流側のクランプ装置でクランプして木口穴あけユニット１０００による後端側のほぞ穴加工を実行することができる。

また、木口穴あけユニット１０００の上流側に、木材の側面部に対する加工を行うための面加工ユニット６００Ａ，６００Ｂを備えているので、柱の長さ方向の種々の位置に種々の形状の切り欠きや穴を開けることができる。この際の位置決めは、移動式位置決めユニットによって行う。従って、先入れ材の先端にほぞ穴を加工し終えて木口穴あけユニット１０００を待機位置に移動させた後、移動式位置決めユニットで位置決めしつつ側面加工を行い、側面加工が終了したら位置決めユニットにて柱材を後端加工位置に移動し、この後端へのほぞ穴加工を行っている最中に、図１７のフローチャートで説明したのと同様の制御により、位置決めストッパ８７３を突出位置に移動させ、後入れ材の先端をほぞ加工位置に位置決めしてクランプしておくことができる。この結果、先入れ材の後端に対するほぞ加工が終了したら直ちに後入れ材の先端に対するほぞ穴加工を開始することができる。

この結果、金物工法用の柱材に対する種々の加工についても、待ち時間を短縮し、連続的に実行することができる。

そして、本実施形態によれば、在来工法による住宅用の柱材も、金物工法による住宅用の柱材も、いずれも１台の機械で加工することができ、設備の負担を軽減することができる。また、在来工法用の柱材の加工の際には、木口穴あけユニット１０００を動作させる必要が無く、逆に、金物工法用の柱材の加工の際には、ほぞ加工ユニット７００を動作させる必要がないことから、これらを共通のコラム８４２の前後に取り付け、位置決めのための左右動及び前後動を共通の駆動機構で実行することにより、部品点数の節減にも多大な効果を発揮している。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。

例えば、位置決め用のストッパ８７３は、ほぞ加工ユニット７００のベース７５１と共に移動しない様な設置の仕方でも構わない。但し、その場合、ほぞ加工ユニット７００の下ほぞ加工用の刃物７２１，７２２，７２３との干渉を避ける様に、その設置位置や出没動作の仕方などを工夫しておく必要がある。実施の形態は、ベース７５１と共に移動する設置の仕方を採用したので、単にエアシリンダ８７４で出没動作させるだけで刃物との干渉を避けることができるというより優れた作用・効果を発揮している。また、面加工をせず、ほぞのみを加工する加工機に対して、移動式の位置決めユニット９２０と上流側クランプ位置に出没する位置決めストッパ８７３とを備える構成として本発明を適用することもできる。この場合、移動式位置決めユニット９２０が下ほぞ加工済みの木材をクランプして木材搬出方向に移動するだけで上ほぞ加工位置を位置決めでき、ほぞ加工のための木材の動きに戻り動作がなくなるので、単にほぞ加工ユニットの上流と下流にそれぞれ出没型の位置決めストッパを設ける場合に比べて、木材搬送動作の無駄をなくすことによるトータル加工時間の短縮が可能になるからである。

実施の形態の柱材プレカット加工機の正面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機における加工機本体部分の拡大正面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の加工機本体部分の拡大平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の加工機本体部分の拡大正面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の面加工ユニットの拡大平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機のほぞ加工ユニットの拡大背面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の木口穴あけユニットの拡大正面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機のほぞ加工ユニット及び木口穴あけユニットの拡大平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機のほぞ加工軸の拡大平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の取り出しコンベア部の拡大正面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の取り出しコンベア部の拡大平面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の取り出しコンベア部の拡大右側面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の取り出しコンベア部の拡大左側面図である。 実施の形態の柱材プレカット加工機の制御装置による面加工における加工タイミング調整のための駆動制御データ生成処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態の柱材プレカット加工機の制御装置によるほぞ長さ変更制御の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態の柱材プレカット加工機の制御装置による後入れ材位置決め制御の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態の柱材プレカット加工機の制御装置による加工済み材排出制御の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・柱材プレカット加工機
１００・・・投入コンベア部
１１０・・・素材ストックコンベア
１２０・・・移送体
１３０・・・投入コンベア
１４０・・・残材取り出し装置
３００・・・加工機本体部
３１０・・・テーブルローラ群
３２１〜３２５・・・第１〜第５ピンチローラ
３３１，３３２・・・第１，第２傾斜ローラ
３４１〜３４５・・・第１〜第５バイス
３５１・・・第１上クランプ
３５２・・・第２上クランプ
３６１，３６２・・・第１，第２求芯ローラ
３７１，３７２・・・第１，第２上押さえローラ
３８１〜３８４・・・第１〜第４横転装置
５００・・・クロスカットソーユニット
５１０・・・丸鋸
６００Ａ，６００Ｂ・・・面加工ユニット
６１１・・・第１ルータ軸
６１２・・・第２ルータ軸
６１３・・・座ぐりキリ軸
６１４・・・しゃくりカッタ軸
６２１・・・第１ルータ軸前後動べース
６２２・・・第２ルータ軸前後動ベース
６２３・・・座ぐりキリ軸前後動ベース
６２４・・・しゃくりカッタ軸前後動ベース
６３１・・・昇降体
６３２・・・右側レール
６３３・・・左側レール
６４１・・・第１ルータ軸選択エアシリンダ
６４２・・・第２ルータ軸選択エアシリンダ
６４３・・・座ぐりキリ軸選択エアシリンダ
６４４・・・しゃくりカッタ軸選択エアシリンダ
６５１・・・前後移動体
６５２・・・前後動用雌ねじ
６５３・・・前後動用雄ねじ
６５４・・・前後動用サーボモータ
６６１・・・コラム
６６２・・・昇降体用レール
６６３・・・昇降用サーボモータ
６７１・・・本体ベース
６７２・・・本体ベース上レール
６７３・・・左右動用サーボモータ
７００・・・ほぞ加工ユニット
７１１・・・ほぞ取り軸モータ
７２１・・・下ほぞ切削カッタ
７２２・・・下ほぞ先面取りカッタ
７２３・・・端面仕上げカッタ
７３１・・・上ほぞ切削カッタ
７３２・・・上ほぞ先面取りカッタ
７３３・・・持たせ・回り縁加工カッタ
７４１・・・下ほぞ側カバー昇降用エアシリンダ
７４２・・・上ほぞ側カバー昇降用エアシリンダ
７５１・・・下ほぞ側カッタカバー
７５２・・・上ほぞ側カッタカバー
８０１・・・下ほぞ側主軸
８０３・・・下ほぞ側カッタフランジ
８０５・・・キー
８０７・・・下ほぞ側ベアリングケース
８０９・・・ベアリング
８１１・・・上ほぞ側主軸
８１３・・・上ほぞ側カッタフランジ
８１５・・・キー
８１７・・・上ほぞ側ベアリングケース
８１９・・・ベアリング
８３１・・・ほぞ長さ変更体
８３２・・・雌ねじ
８３３・・・雄ねじ
８３５・・・ほぞ長さ変更用サーボモータ
８４１・・・昇降体
８４２・・・コラム
８４３・・・レール
８４４・・・昇降用雌ねじ
８４５・・・昇降用雄ねじ
８４６・・・昇降用サーボモータ
８５１・・・左右動ベース
８５２・・・レール
８５４・・・前後動用雌ねじ
８５５・・・前後動用雄ねじ
８５６・・・前後動用サーボモータ
８６１・・・ベッド
８６２・・・レール
８６４・・・左右動用雌ねじ
８６５・・・左右動用雄ねじ
８６６・・・左右動用サーボモータ
８７１・・・台
８７２・・・ストッパ昇降用ガイドシャフト
８７３・・・ストッパヘッド
８７４・・・エアシリンダ
８７５・・・加工材端面検出センサ
９００・・・取り出しコンベア部
９１０・・・取り出しローラコンベア
９１１・・・昇降ガイド支持部材
９２０・・・加工材移送位置決めユニット
９３０・・・印字装置
９４０・・・加工材押し出し装置
９４１・・・押し出しバー前後動用エアシリンダ
９５０・・・加工済材受け渡し装置
９５１・・・前後動用エアシリンダ
９５２・・・全体昇降用エアシリンダ
９５３・・・短尺材載置部昇降用エアシリンダ
９６０・・・長尺材載置部分
９６１・・・昇降ガイドレール
９６３・・・昇降体
９６４・・・前後動ガイドレール
９６５・・・前後動ビーム
９６７・・・ステー
９６８・・・長尺材受け渡しバー
９７０・・・短尺材載置部分
９７１・・・短寸受け渡しバー
９７２・・・昇降ガイド体
９７３・・・昇降ガイドレール
９７４・・・昇降体
９７５・・・ステー
９７６・・・短尺材受け渡しバー
９８０・・・ホイールコンベア
９８１・・・上側ホイールコンベア
９８２・・・下側ホイールコンベア
１０００・・・木口穴あけユニット
１００１・・・昇降用ガイドレール
１００２・・・昇降用雄ねじ
１００３・・・昇降用雌ねじ
１００４・・・昇降用サーボモータ
１００５・・・昇降体
１００６・・・木口穴あけ用上ガイドレール
１００７・・・上モータベース
１００８・・・上主軸モータ
１００９・・・左右動用下サーボモータ
１０１０・・・上キリ
１０１１・・・木口穴あけ用下ガイドレール
１０１２・・・下モータベース
１０１３・・・下主軸モータ
１０１４・・・左右動用下サーボモータ
１０１５・・・下キリ
Ｐ１・・・面加工位置
Ｐ２・・・上ほぞ加工位置
Ｐ３・・・下ほぞ加工位置

Claims (3)

1. 柱材の木口に対して在来軸組工法用のほぞを加工するほぞ加工ユニットと、柱材の側面に対して各種加工を実行する面加工ユニットとを備えると共に、さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする柱材プレカット加工機。
   （１） 柱材の木口に対して金物工法用のほぞ穴を加工する木口穴あけユニットを装備したこと。
   （２） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットは、一方のユニットが柱材の木口に対する加工を行う際に、他方のユニットが木口加工位置から退避した位置に移動される様に位置制御されていること。
2. さらに以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１記載の柱材プレカット加工機。
   （３） 前記ほぞ加工ユニットは、左右移動体上に前後動可能に設置された前後移動体に対して昇降可能に装備され、前記木口加工ユニットは、該前後移動体に対して、前記ほぞ加工ユニットとは独立して昇降可能で、かつ、該昇降動作の際に、前記ほぞ加工ユニット干渉しない様に、前記前後移動体に対する前記ほぞ加工ユニットの取り付け側と反対の側に取り付けられていること。
   （４） 前記左右移動体は、前記ほぞ加工ユニットを柱材の搬送ライン上に位置させることができ、かつ、前記木口穴あけユニットを該搬送ライン上に位置させることができると共に、前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットをいずれも該搬送ライン上に位置しない位置へも移動できるだけの前後方向長さを有していること。
3. さらに以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の柱材プレカット加工機。
   （５） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットは、上流側及び下流側のいずれに対しても柱材に対する木口への加工が可能な様に、モータの主軸の両端に刃物を装備したものであること。
   （６） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの上流側と下流側のそれぞれにクランプ装置を設置し、加工データに従って前記ほぞ加工ユニット又は前記木口穴あけユニットを駆動制御することにより、前記搬送ラインに沿って搬送されてきた木材の両端に加工を行うことができる様に構成されていること。
   （７） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの下流側において、木材をクランプした状態で、前記搬送ラインに沿って移動可能で、その停止位置によって木材の位置決めを行う移動式位置決めユニットを備えていること。
   （８） 前記ほぞ加工ユニット及び前記木口穴あけユニットの上流側の木口加工位置に対して出没する位置決めストッパを備えたこと。
   （９） 下流側のクランプユニットでクランプした木材に対して前記ほぞ加工ユニット又は前記木口穴あけユニットによる木口に対する加工を実行している最中に、前記位置決めストッパを突出位置に移動させる後入れ材位置決め制御装置を備えたこと。
   

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