JP2006095899A - 木材加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削屑が広い範囲に飛散し得る様な加工を行う木造建築用の木材加工機（例えば、多関節ロボットを備えるもの）において、地下に深い穴を掘ったり、大動力の集塵ファンを用いたりしなくても、効率よく集塵を行うことが出来る木材加工機を提供する。
【解決手段】 多関節ロボット４１０ａ，４１０ｂを備えた加工機本体部は、左右クランプ装置をも囲い込むことができる覆い８１２を備え、前後動ベース８１０に後端を固定された押し板８３０により、前後動ベース８３０の前後動作に伴って、覆い８１２の底板８１４上に堆積した切削屑を前方の所定範囲へ押し集め、所定範囲内を揺動運動によってカバーする集塵口８２７ａによって集塵する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、木造建築構造材を加工するための木材加工機に係り、加工時（切削時）に発生する切削屑を集塵するための集塵装置を備えた木材加工機に関する。

従来、プレカット加工機において、切削時に発生する切削屑を集塵するために、加工ユニットの外周部位を集塵カバーで覆ったり（特許文献１）、ワークの研削に伴い発生する切粉を周囲の空気と共に吸引するための集塵ホッパを配置したり（特許文献２）、上下動する集塵ダクトを設けたり（特許文献３）したものが知られている。
特開平１１−５８３１８号公報 実開平５−２６２５７号公報 特開平６−１５５４０９号公報

しかしながら、より複雑なプレカット加工をするために多関節ロボットを組み込んだプレカット加工機では、１つの主軸で多種類の刃物を用いて加工材の多数の面を切削・切断し、多種類の仕口・継ぎ手を加工するので、切削屑の飛散する方向が一定しない。

また、主軸、主軸駆動部、刃物及び加工材などへの干渉を避けて、切削屑が発生する周辺（切削刃物部分）のみを覆うということも出来ない。この結果、主軸の動作領域、加工材の加工部分及び周辺装置部分を全体的に覆うしかなくなる。この様な全体的な覆いは非常に大きくなるし、また切削屑はその覆いの中で四方八方に飛散し、覆いの下面（床面）に落下して堆積するため、覆いを絞り込んで集塵ホッパを形成することが困難である。仮に、集塵ホッパを形成したとすると、ホッパに形成する集塵口を例えば、１００〜２００ｍｍ程度にしようとすると、地下へ大きな穴を掘らなければならない。この様な工事を避けるために集塵口を大きなものとすると、集塵ファンとして大動力のものを用いなければならなくなる。

従って、プレカット加工機において従来採用されていた集塵技術（特許文献１〜３）では、多関節ロボットを組み込んだ様な木材加工機における集塵を適切に行うことができないという問題がある。

そこで、本発明は、切削屑が広い範囲に飛散し得る様な加工を行うことのできる木造建築用の木材加工機において、地下に深い穴を掘ったり、大動力の集塵ファンを用いたりしなくても、効率よく集塵を行うことを目的とする。

上記第１の目的を達成するためになされた本発明の木材加工機は、木材を加工する刃物を装着された加工手段と、該刃物を用いて前記加工手段が木材を加工する木材加工位置を囲い込む覆いと、該覆いの内部の切削屑を集塵する集塵口とを備えると共に、さらに、以下の構成を備えることを特徴とする。
（１−１）前記覆いの底面に堆積した切削屑を、前記底面の所定範囲へと押し集める押し集め部材を備えていること。
（１−２）前記集塵口が、前記押し集め部材によって切削屑が押し集められる前記所定範囲において、前記覆いの底面に向かって開口されていること。

上記構成（１−１）、（１−２）を備えた本発明の木材加工機によれば、前記押し集め部材によって加工時に発生して覆いの底面に堆積した切削屑を、覆いの底面の所定範囲（例えば、前端側）へと押し集め、こうして覆い底面の所定範囲に押し集められた切削屑を、集塵口によって集塵する。これにより、切削屑が加工位置の周囲に広く飛散する様な加工を行った場合にも、切削屑を、覆い内の所定範囲において効率よく集塵することができる。

ここで、切削屑の集塵をほぼ完全に行うに当たり、本発明の木材加工機は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（２−１）前記集塵口を、前記押し集め部材によって切削屑が押し集められる前記所定範囲をほぼ全範囲に渡って移動させる所定範囲内移動手段を備えていること。

（１−１）及び（１−２）の構成に加えて、（２−１）の構成をも採用することにより、集塵口の開口面積自体をそれほど大きくしなくてもほぼ完全な集塵を行うことができ、集塵機の動力を大きくしなくても、底面積の広い「大きな覆い」の内部の集塵を行うことができる。即ち、本発明としては、押し集め部材によって切削屑が押し集められる前記所定範囲をカバーし得る様な大きさの開口を有する集塵口を備えることによっても目的を達成し得るのであるが、集塵機の動力増といった別の問題を発生する可能性もあるのに対して、（２−１）の構成をも採用することで、より一層優れた木材加工機を提供することができるのである。

ここで、前記押し集め部材は、それ自体が駆動源を有して加工手段の動作とは無関係に移動することのできるものとすることができる。しかし、加工手段の動作と無関係に動作させる場合、加工時に極めて大量の切削屑が発生したときに押し集め部材の動作がスムーズに実行できない場合があり得ないとはいえない。また、別途駆動源を設けることは、部品点数の増加につながる。

そこで、本発明の木材加工機は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（３−１）前記加工手段が、前記木材加工位置に対して近接・離間する方向に移動する移動部材を備えていること。
（３−２）前記押し集め部材が、前記移動部材に固定され、該移動部材の移動に伴って、前記所定範囲への切削屑の押し集め動作を実行する様に構成されていること。

かかる構成（３−１）、（３−２）をも備える木材加工機によれば、加工手段が加工位置への移動や、加工動作中の移動を行うときに、押し集め部材が自動的に移動されて切削屑の押し集め動作を実行する。よって、切削屑が堆積し過ぎて押し集め部材の動作がスムーズでなくなることがない。この結果、より効率のよい集塵を実現することができる。また、押し集め部材を動作させるための駆動源を別途設ける必要がないので、部品点数の増加や、制御の複雑化を招くこともない。

ここで、前記所定範囲内移動手段としては、ラックピニオン機構やベルトドライブ機構、あるいはネジ送り機構等を利用した直線運動によって対応することもできる。しかしながら、例えば、ラックピニオン機構を採用したとき、ラックとピニオンの間に切削屑を噛み込んで動作に不良を来さない様に、所定範囲内移動手段に切削屑除けのカバーを被せたりする必要がある。

そこで、本発明の木材加工機は、さらに、以下の構成をも採用するとよい。
（４−１）前記所定範囲内移動手段が、前記集塵口を前記所定範囲内で揺動させる揺動アームと、該揺動アームを揺動させる揺動機構とによって構成されていること。

かかる構成（４−１）を採用した場合、歯車やネジ山が覆いの中にむき出すことのない構造とすることができる。より具体的には、例えば、リンクを利用した揺動機構とすることができる。かかる構成（４−１）の追加により、切削屑除けのカバーを設ける必要もないし、動作不良を来すこともないという特有の効果をも期待することができる。

また、上記目的を達成し得る木材加工機としては、木材を加工する刃物を装着された加工手段と、該刃物を用いて前記加工手段が木材を加工する木材加工位置を囲い込む覆いと、該覆いの内部の切削屑を集塵する集塵口とを備えると共に、さらに、以下の構成を備えるものとして構成することもできる。
（５−１）前記集塵口が、前記覆いの底面に向かって開口されていること。
（５−２）前記集塵口に、前記覆いの底面のほぼ全範囲をカバーする様な移動動作を実行させる集塵口移動機構を備えていること。

この（５−１）及び（５−２）の構成を備える木材加工機によれば、複雑な加工、あるいは多種類の加工を実行できるが故に切削屑が広範囲に飛散してしまう様な場合であっても、集塵口移動機構によって集塵口を移動させつつつ集塵することで、的確な集塵を実行することができ、本発明の目的を達成し得る。

ここで、上記（５−１）及び（５−２）の構成に加えて、さらに、以下の構成をも備える様にするとよい。
（６−１）前記加工手段が、前記木材加工位置に対して近接・離間する方向に移動する移動部材を備えていること。
（６−２）前記集塵口が、前記移動部材に固定され、該移動部材の移動に伴って、前記覆いの底面のほぼ全範囲に渡る移動動作を実行する様に構成されていること。

（６−１）及び（６−２）の構成をも備えることで、集塵口移動機構として別途駆動源を設けなくてもよく、また、加工動作と連動して集塵を行うことで、切削屑の堆積し過ぎによる動作不良の発生を防止することができるからである。

上述した様な構成を備える本発明の木材加工機は、さらに、以下の構成をも備えるときに、より大きな効果を発揮する。
（７−１）前記加工手段が、複数個のアームを関節によって連結した多関節ロボットによって構成されていること。
（７−２）前記覆いが、前記多関節ロボットの少なくとも先端側のアームを加工動作させたときに当該アームと干渉しない程度に十分な広さの内部空間とアーム挿入用の開口とを有すること。

即ち、多関節ロボットによる複雑かつ多彩な動きによって多種類の加工や、従来の木材加工機では加工し難かった複雑な継ぎ手・仕口を加工する様なとき、広い範囲への切削図の飛散が生じ易い上に、加工位置を囲い込むべき覆いとして内容積の大きなものを用いる必要があるのに対して、「押し集め部材による切削屑押し集め動作」や、「集塵口移動機構による集塵口の移動動作」によって、広範囲へ飛散する切削屑を効率よく集塵することができる様になるという点において、本発明の極めて優れた効果が発揮できるからである。

また、上記（７−１）及び（７−２）の構成を備えた木材加工機は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（８−１）前記多関節ロボットによって加工される木材を上下からクランプする上下クランプ装置を備えていること。
（８−２）前記覆いは、前記上下クランプ装置をも囲い込むことのできる広さを有すること。
（８−３）前記覆いは、下端部を内側に向かって傾斜させたホッパを備えていること。

（８−１）の構成を備えることによってクランプ位置近くの加工をも実行し得る様な加工機とし、かかる能力を活かすために（８−２）の構成の如く内容積の極めて大きな覆いを採用したとき、（８−３）の構成によるホッパ作用で切削屑をある範囲（但し、多関節ロボットを用いることにより、覆いが大きくなるために面積的に狭い範囲ではない。）に集中させることによる切削屑の初期の寄せ集め効果が期待でき、さらに、上述した（１−１），（１−２）の構成による「切削屑の押し集め動作」や、（５−１）、（５−２）の構成による「集塵口の移動動作」によって、加工時に四方八方に飛散する切削屑を効率よく集塵できる様にすることができる。

本発明によれば、切削屑が広い範囲に飛散し得る様な加工を行うことのできる木造建築用の木材加工機において、地下に深い穴を掘ったり、大動力の集塵ファンを用いたりしなくても、効率よく集塵を行うことができる。

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、横架材プレカット加工機１に関するものである。図１に示す様に、この横架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５００とから構成されている。そして、この横架材加工機１は、図１において、左側から加工材を投入し、右側に移送位置決めしながら加工し、加工済材を右側から取り出す構成になっている。また、実施形態の横架材プレカット加工機１は、最小材成９０ｍｍから最大材成４５０ｍｍまでの範囲の横架材を加工対象とするものである。

投入コンベア部１００は、素材ストックコンベア１１０と、取り込み装置１３０と、投入コンベア１５０と、投入キャリー装置１７０とから構成されている。

素材ストックコンベア１１０は、前後方向に動くチェーンコンベアによって構成されている。そして、上面に載置した加工材を、取り込み装置１３０に向かって前後方向に移送する。素材ストックコンベア１１０上に載置された加工材の先頭のものは、この移送動作によって取り込み装置１３０のストッパに当接する位置まで移動され、取り込み位置に待機させられる。

取り込み装置１３０は、上下動及び前後動をすることができる様に構成されている。そして、取り込み装置１３０は、そのストッパに当接して待機している素材ストックコンベア１１０上の先頭の加工材を、上昇動作によって素材ストックコンベア１１０から持ち上げ、前進動作によって投入コンベア１５０の上方へと横移送し、下降動作によって投入コンベア１５０の上に加工材を受け渡す動作を実行することができる様に構成されている。この取り込み装置１３０による加工材の取り込み動作により、素材ストックコンベア１１０上の先頭の加工材が持ち上げられると、次の加工材が素材ストックコンベア１１０のチェーンコンベアの前進動作によって取り込み位置に供給され、待機した状態となる。

投入コンベア１５０は、フリーローラコンベアによって構成されている。投入コンベア１５０は、そのローラ上に加工材を載置し、加工機本体部３００へと加工材を移送する役割を担っている。

投入キャリー装置１７０は、２本のエアシリンダと加工材把持装置とを備えている。このエアシリンダの内の１本のエアシリンダは、投入キャリー装置１７０の本体部分を左右動させるものであり、もう１本のエアシリンダは、加工材把持装置を動作させるためのものである。投入コンベア１５０上に取り込まれた加工材Ｗは、この投入キャリー装置１７０の把持装置によってその上面部を把持され、加工機本体部３００に備えられた左側ストッパー装置３８０に当接するまで左右方向に移送される。なお、投入キャリー装置１７０は、この左右方向への移送の際の加工材Ｗの位置制御は行っていない。

加工機本体部３００は、その左右に設置されたテーブルローラ群３１０，３１０と、左側クランプ装置３２０と、右側クランプ装置３５０と、左側ストッパー装置３８０と、右側ストッパー装置３９０と、加工機本体４００と、刃物置き場４５０とを備えている。

テーブルローラ群３１０は、回転自在のローラ群によって構成され、バイステーブル上や加工機本体３００の前部に装備されている。テーブルローラ群３１０は、ローラ上に載置した加工材を、その長手方向（左右方向）に移送する役割を担っている。加工材移送のための駆動は、投入キャリー装置１７０又は後述の加工材移送位置決め装置５１０による。なお、テーブルローラ群３１０の先端部分は、加工時に刃物との干渉を避ける為に下方向に退避することができる補助ローラとなっている。

左側クランプ装置３２０は、図２，図３に示す様に、下部に求心バイス３２１を、上部に求心機能を持った上押さえ装置３２３を備えている。左側クランプ装置３２０は、加工材の右端部及び中間部に対して加工をする際に加工材を固定する役割を担っている。この加工材の固定は、求心バイス３２１による前後方向（加工材断面の左右方向。以下、同じ。）からのクランプと、上押さえ装置３２３による上方及び前後方向からの押圧により実行される。

右側クランプ装置３５０も、図２，図３に示す様に、下部に求心バイス３５１を、上部に求心機能を持った上押さえ装置３５３を備えている。右側クランプ装置３５０は、加工材の左端部に対して加工をする際に加工材を固定する役割を担っている。この加工材の固定は、求心バイス３５１による前後方向からのクランプと、上押さえ装置３５３による上方及び前後方向からの押圧により実行される。

左側ストッパー装置３８０は、図２，図３に示す様に、加工機本体部３００に対してその左側から右方向に移送されてきた加工材の端面に当接する当接板３８１を備えている。この当接板３８１は、右方向に動くことができる様に取り付けられている。左側ストッパー装置３８０は、この当接板３８１の左右方向の動き量を検出するセンサーを備えている。なお、当接板３８１は、左側から移送されてきた加工材の右端面を当接させて停止させる役割を担っている。そして、この当接・停止の際の当接板３８１の動き量を、センサーによって検出することにより、加工材の先端位置を求めることができる。加工材が停止した位置は、右端面加工及びその後の中間部の加工の基準位置になる。なお、左側ストッパー装置３８０は、加工時や、加工材通過時には、これらの動作を妨げないように、エアーシリンダ３８９で加工機本体部３００の前方に退避する構成となっている。

右側ストッパー装置３９０は、図２，図３に示す様に、加工機本体部３００の右側から左方向に移送されてきた加工材の端面に当接する当接板３９１を備えている。この当接板３９１は、左方向に動くことができる様に取り付けられている。右側ストッパー装置３９０は、この当接板３９１の左右方向の動き量を検出するセンサーを備えている。なお、当接板３９１は、右側から移送されてきた加工材の左端面を当接させて停止させる役割を担っている。そして、この当接・停止の際の当接板３９１の動き量を、センサーによって検出することにより、加工材の後端位置を求めることができる。加工材が停止した位置は、左端面加工の基準位置になる。右側ストッパー装置３９０も、加工時や、加工材通過時には、これらの動作を妨げないように、エアーシリンダ３９９で加工機本体部３００の前方に退避する構成となっている。

加工機本体４００は、図１，図２に示す様に、６自由度の多関節ロボット４１０と、オートツールチェンジャ（ＡＴＣ）４３０とを備えている。多関節ロボット４１０は、ＡＴＣ４３０により選択された刃物をヘッド４１１の先端の加工主軸４１３に装着し、加工材の両端面及び四側面に対して、仕口継ぎ手の加工を行う。

刃物置き場４５０は、複数種類のカッター，キリ，鋸，ルータビットなどを装備している。ＡＴＣ４３０は、この刃物置き場４５０から加工に必要な刃物を選択して取り出し、多関節ロボット４１０に装着し、加工終了後は、当該刃物を多関節ロボット４１０から取り外して刃物置き場４５０の元あった位置に戻す。

取出しコンベア部５００は、図１に示す様に、加工材移送位置決め装置５１０と、取り出しコンベア５３０と、取り出し装置５５０と、加工済材ストックコンベア５７０とを備えている。

加工材移送位置決め装置５１０は、サーボモータによって位置制御され、加工材を長手方向に移動する。その移動範囲は、左側ストッパー装置３８０の近くから、取り出しコンベア５３０の右端部近くまでになっている。加工材位置決め装置５１０は、２本のエアシリンダを備えており、その内の１本のエアーシリンダにより加工材把持装置を開閉して加工材のクランプ・アンクランプを実行する。また、もう１本のエアーシリンダにより、加工材把持装置を上方に退避させることができる。加工材移送位置決め装置５１０は、加工材の右端（先端）を把持して長手方向（左右方向）に移送及び位置決めをする。これにより、加工位置、加工済材の排出位置などの位置決めを行うことができる。また、投入キャリー装置１７０によって左側ストッパー装置３７０まで移送された加工材のそれ以降の移送位置決め工程を受け持つ。加工材の左端面を検出するために、加工材を右側ストッパー装置３９０の当接面に加工材の左端面が当接するまで送る。

取り出しコンベア５３０は、フリーローラコンベアによって構成され、加工機本体部３００から送り出される加工材を載置する。

取り出し装置５５０は、取り出しコンベア５３０上の加工済材を加工済材ストックコンベア５７０上に取り出す。

加工済材ストックコンベア５７０は、手前に傾斜したホイールコンベアによって構成され、取り出し装置５５０によって取り出された加工済材を載置する。そして、ホイールコンベアの傾斜を利用して、加工済材を前方向に自重で移動させる。

次に、加工機本体部３００に備えられた集塵装置について、図４〜図６に基づき、詳細な構造を説明する。

既述した様に、加工機本体部３００には、多関節ロボット４１０、ＡＴＣ４３０及び刃物置き場４５０を備えた加工機本体４００と、左右のクランプ装置３２０，３５０と、ローラコンベア群３１０，３１０とが備えられている。

また、加工機本体部３００は、多関節ロボット４１０を載置するベッド８０７を備えている。左右のクランプ装置３２０，３５０、及びローラコンベア群３１０，３１０は、このベッド８０７の左右の端部近くに設置されている。また、このベッド８０７の上面中央付近には、前後方向に伸びる２条のレール８０８，８０８が固定されている。このレール８０８，８０８に対して、ＬＭガイド８０９，８０９を介して前後動ベース８１０が載置されている。前後動ベース８１０は、サーボモータ８１１によって駆動制御される。前述の多関節ロボット４１０は、この前後動ベース８１０上に設置されている。

そして、加工機本体部３００には、加工部を取り囲む覆い８１２が備えられている。この覆い８１２は、左右クランプ装置３２０，３５０を囲い込むことができる間隔をあけて設けられる側壁８１２ａ，８１２ｂを有すると共に（図４，図６参照）、多関節ロボット４１０の基部側の第１アーム４１０ａの直立時高さよりも十分に高い天井８１２ｃと（図４，図５参照）、ベッド８０７よりも十分に前方に位置する前壁８１２ｄと（図５，図６参照）、ベッド８０７の前端から１／３〜１／２程度入り込んだ位置に設けられる後壁８１２ｅとを備えている（図５，図６参照）。

覆い８１２の後壁８１２ｅの上部（後壁上部）８１２ｅ１は、多関節ロボット４１０の第２アーム４１０ｂから先の部分を内部に侵入させたり、退出させたりすることができる様に開口部とされている。また、この後壁上部８１２ｅ１の下端から後方に伸びる部分（後壁水平部）８１２ｅ２も、同じく、第２アーム４１０ｂと干渉しない様に開口部とされている。そして、この後壁水平部８１２ｅ２の後端から下方に伸びる部分（後壁下部）８１２ｅ３には、ゴム製の可撓壁が形成されている。これは、多関節ロボット４１０の加工動作の最中に、第１アーム４１０ａやその下の部分が当接したときに変形できる様にするためである。また、この後壁下部８１２ｅ３の下端の部分（後壁下端部）８１２ｅ４には、押し板８３０が通過できる開口が形成されている。一方、側壁８１２ａ，８１２ｂ、天井８１２ｃ及び前壁８１２ｄは、板材で塞がれたソリッドな壁として構成されている。なお、前壁８１２ｄには、内部の様子を目視するための透明窓が設けられている。また、側壁８１２ａ，８１２ｂには、加工材Ｗを通過させるための加工材通過孔が形成されている。

また、左右の側壁８１２ａ，８１２ｂの下端部（側壁下端部）８１２ａ１，８１２ｂ１、前壁８１２ｄの下端部（前壁下端部）８１２ｄ１、及び後壁下部８１２ｅ３の下端に位置する後壁下端部８１２ｅ４は、いずれも覆い８１２の中心方向に向かって入り込む様に傾斜した壁とされている。この傾斜した側壁下端部８１２ａ１，８１２ｂ１、前壁下端部８１２ｄ１及び後壁下端部８１２ｅ４により、覆い８１２の下端部はホッパ８１３とされている。そして、このホッパ８１３の下端は、床板８１４によって塞がれている。

加工部において発生する切削屑は、覆い８１２の下端部８１２ａ１，８１２ｂ１，８１２ｄ１，８１２ｅ４によって構成されるホッパ８１３の作用により、床板８１４の上に落下し、堆積されることになる。本実施の形態では、床板８１４の上に堆積した切削屑を集塵するために、以下の構成を備えている。

本実施の形態では、集塵のための部材として、２個の揺動支点８２１ａ，８２１ｂ、支持フレーム８２２、ギヤモータ８２３、駆動アーム８２４、２個の伝達バー８２５ａ，８２５ｂ、２個の揺動アーム８２６ａ，８２６ｂ、２個の集塵口８２７ａ，８２７ｂ（以上、図６参照）、２個のダクトホース８２８ａ，８２８ｂ、２個の連結ダクト８２９ａ，８２９ｂ（以上、図４参照）、及び押し板８３０（図５参照）が備えられている。

２個の揺動支点８２１ａ，８２１ｂは、ベース８０７の前端中央部に所定距離をおいて配置される（図４，図６参照）。これら２個の揺動支点８２１ａ，８２１ｂは、支持フレーム８２２の前面に固定されている（図４，図６参照）。なお、この支持フレーム８２２は、ベース８０７の上面に固定されている。また、ギヤモータ８２３が、支持フレーム８２２の右端部に取り付けられている（図４〜図６参照）。そして、このギヤモータ８２３の回転軸には、駆動アーム８２４が固定されている（図４〜図６参照）。

一方、右側の伝達バー８２５ａは、その両端部を駆動アーム８２４及び右側の揺動アーム８２６ａに対して、それぞれ回転自在に連結されている。左側の伝達バー８２５ｂは、その両端部を左右の揺動アーム８２６ａ，８２６ｂに対して、それぞれ回転自在に連結されている。これら左右の揺動アーム８２６ａ，８２６ｂは、それぞれ、左右の揺動支点８２１ａ，８２１ｂに揺動可能に支えられている。

これら揺動アーム８２６ａ，８２６ｂの各先端部に、円筒状の集塵口８２７ａ，８２７ｂが取り付けられている。これら集塵口８２７ａ，８２７ｂは、床板８１３に向かって下向きに開口する末広がりの吸い込み口８２７ａ１，８２７ｂ１を備えている。また、左右のダクトホース８２８ａ，８２８ｂは、それぞれ、集塵口８２７ａ，８２７ｂの上端開口と連結ダクト８２９ａ，８２９ｂの上端開口とを接続する様に取り付けられている。なお、このダクトホース８２８ａ，８２８ｂとしては、集塵口８２７ａ，８２７ｂが揺動運動したときに柔軟に動くことができる様に、蛇腹状の筒壁を有するフレキシブルホースを使用している。

それぞれの連結ダクト８２９ａ，８２９ｂは、覆い８１２を貫通する様に側壁下端部８１２ａ１，８１２ｂ１に固定されている。そして、連結ダクト８２９ａ，８２９ｂの出口側は、さらに、その先に設けられる集塵機（図示略）に対して、ダクトホース８２８ａ，８２８ｂと同様のフレキシブルホース（図示略）を介して連結されている。

押し板８３０は、その後端を、前後動ベース８１０の前端上面に固定され、後壁下端部８１２ｅ１に形成された開口部から覆い８１２の内部に伸びる水平部８３０ａを備えている。そして、この押し板８３０の水平部８３０ａの先端には、覆い８１２の床板８１４との間にほとんど隙間がない（少ない）状態となる様に折り曲げられた前端部８３０ｂを備えている。なお、この前端部８３０ｂは、先端が前方へ若干飛び出す様な傾斜面を形成する様に折り曲げられている。

次に、加工時の集塵動作について説明する。

多関節ロボット４１０は、サーボモータ８１１によって、加工開始時のスタンバイ動作及び加工動作を実行する際に前後動される。この前後動の際、特に、前進動作の際に、押し板８３０が、前後動ベース１０と共に前進する。この押し板８３０の前進動作に伴って、底板８１４上に堆積している切削屑が押し板前端部８３０ｂに押されて、前方の集塵口８２７ａ，８２７ｂの近くへと寄せ集められる。ここで、押し板８３０の水平部８３０ａの奥行きは、前後動ベース８１０の最大前進時に、図５に二点鎖線で示した様に、集塵口８２７ａ，８２７ｂの揺動範囲ぎりぎりまで前端部８３０ｂを前進させることができる様に設計されている。

多関節ロボット４１０が駆動されているときは、ギヤモータ８２３も駆動されている。この結果、駆動アーム８２４が回転運動を行い、右側の伝達バー８２５ａを左右方向に運動させる。この右側伝達バー８２５ａの左右方向の運動に伴って、右側の揺動アーム８２６ａが右側揺動支点８２１ａを中心とする揺動運動を実行する。また、この右側伝達バー８２５ａ及び右側揺動アーム８２６ａの運動に伴って、左側伝達バー８２５ｂも左右方向に運動する。そして、この左側伝達バー８２５ｂの左右動に伴って、左側揺動アーム８２６ｂが左側揺動支点８２１ｂを中心とする揺動運動を実行する。この結果、左右の集塵口８２７ａ，８２７ｂは、図５に示す様に、揺動運動を行う。ここで、駆動アーム８２４、伝達バー８２５ａ，８２５ｂ、揺動アーム８２６ａ，８２６ｂの長さ及び連結位置は、右側の集塵口８２７ａの揺動範囲が底板８１４の右端近傍から中央付近までとなり、かつ、左側の集塵口８２７ｂの揺動範囲が底板８１４の中央付近から左端近傍までとなる様に設計されている。

この結果、加工中に発生する切削屑は、ホッパ８１３によって底板８１４の上に堆積されると共に、押し板８３０の前後動によって底板８１４の前端部に寄せ集められることになる。そして、底板８１４の前端部に寄せ集められた切削屑は、底板８１４の前端部を揺動運動する集塵口８２７ａ，８２７ｂによって吸い取られ、集塵機（図示略）に設けられたダストバック（図示略）へと収納される。

こうして、本実施の形態によれば、加工時に発生する切削屑は、十分な広さを囲い込む覆い８１２によって外へ飛散するのを阻止されると共に、落下し、ホッパ８１３によって覆い８１２の中心側へと第１段階の寄せ集めがなされて底板８１４の上に堆積し、多関節ロボット４１０を載置する前後動ベース８１０の前進動作の際に底板８１４の前端部へと寄せ集められ、この底板８１４の前端部において幅方向にほぼ全範囲を揺動する集塵口８２７ａ，８２７ｂによって吸い取られて、ほぼ全部が回収される。

次に、第２実施形態について説明する。第２の実施形態の全体的な構成は、上述した実施形態（第１実施形態）とほぼ同じである。集塵装置を構成する覆い８１２の大きさや構成も第１実施形態とほぼ同じである。異なっている点として、図７，図８に示す様に、前後動ベース８１０の上面には、押し板８３０の代わりに、集塵ノズル８４０を取り付けられている。この集塵ノズル８４０は、吸い込み口８４１が、底板８１４の上面に対して若干の隙間をあけただけの高さに位置する様に、側面視においてＬ字状の形状に構成されている。また、この吸い込み口８４１は、底板８１４の幅とほぼ同じ幅を有する様に設計されている。さらに、この吸い込み口８４１は、前後動ベース８１０が最前進位置まで移動したときに、底板８１４の前端部直近まで移動できる前後方向長さの水平ダクト部８４２を備えている。そして、かかる構成により、前後動ベース８１０の移動に伴って、底板８１４の後端部から前端部まで集塵ノズル８４０の吸い込み口８４１を前後動させることで、底板８１４の上に堆積した切削屑をほぼ完全に吸い取れる様にされている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施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、第１実施形態は、２個の集塵口８２７ａ，８２７ｂで覆い８１２の底板８１４の前端部を幅方向にカバーできる様な集塵範囲を構成したが、揺動範囲の大きい１個の集塵口で集塵する様にしたり、逆に、揺動範囲の小さい３個以上の集塵口で集塵する様にしてもよい。

また、第１実施形態で採用した揺動式の集塵口や、第２実施形態で採用したスライド式の集塵口に限らず、底板８１４の前端部の全幅に渡って開口する吸塵口を固定しておき、第１実施形態の押し板８３０によって切削屑を押し集めるという構成を採用することもできる。さらに、この変形例及び第２実施形態において、１個で幅方向をほぼ全範囲カバーする様な集塵口ではなく、複数個の集塵口を幅方向に並べることで、底板８１４の幅方向の全範囲をほぼカバーできる様に構成してもよい。

加えて、第１実施形態における押し板８３０や第２実施形態における集塵ノズル８４０の前後動作は、多関節ロボット４１０を前後動作させる前後動ベース８１０を兼用せずに、独立した前後駆動機構を採用してもよい。また、第１実施形態では、集塵口８２７ａ，８２７ｂを揺動させる構造としたが、ラックピニオン機構やベルトドライブ機構等を用いて、底板８１４の幅方向に直線的に左右動させる様に構成した集塵口を備える様にすることもできる。

さらに、実施形態で説明した様な多関節ロボット４１０を備えた加工機に限らず、特に、切削屑が広範囲に飛散し得る様な加工機に対しては、本発明の技術思想を適用することができることはいうまでもない。この場合、加工機による加工の種類も、特殊な構造材を加工するための実施形態の様な多種加工機ではなく、横架材加工機や柱材加工機、さらには、板材の加工機に適用することも可能である。

第１実施形態としての横架材プレカット加工機の平面図である。 第１実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の平面図である。 第１実施形態としての横架材プレカット加工機のクランプ装置及びストッパ装置の平面図である。 第１実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の正面図である。 第１実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の右側面図である。 第１実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の平面図である。 第２実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の正面図である。 第２実施形態としての横架材プレカット加工機の加工機本体部の右側面図である。

符号の説明

１・・・横架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
１３０・・・取り込み装置
１５０・・・投入コンベア
１７０・・・投入キャリー装置
３００・・・加工機本体部
３１０・・・テーブルローラ群
３２０・・・左側クランプ装置
３２１・・・求心バイス
３２３・・・上押さえ装置
３５０・・・右側クランプ装置
３５１・・・求心バイス
３５３・・・上押さえ装置
３８０・・・左側ストッパー装置
３９０・・・右側ストッパー装置
４００・・・加工機本体
４１０・・・多関節ロボット
４１０ａ・・・第１アーム
４１０ｂ・・・第２アーム
４１１・・・ヘッド
４１３・・・加工主軸
４３０・・・オートツールチェンジャ（ＡＴＣ）
４５０・・・刃物置き場
５００・・・取り出しコンベア部
５１０・・・加工材移送位置決め装置
５３０・・・取り出しコンベア
５５０・・・取り出し装置
５７０・・・加工済材ストックコンベア
８０７・・・ベッド
８０８・・・レール
８０９・・・ＬＭガイド
８１０・・・前後動ベース
８１１・・・サーボモータ
８１２・・・覆い
８１２ａ，８１２ｂ・・・側壁
８１２ａ１，８１２ｂ１・・・側壁下端部
８１２ｃ・・・天井
８１２ｄ・・・前壁
８１２ｄ１・・・前壁下端部
８１２ｅ・・・後壁
８１２ｅ１・・・後壁上部
８１２ｅ２・・・後壁水平部
８１２ｅ３・・・後壁下部
８１２ｅ４・・・後壁下端部
８１３・・・ホッパ
８１４・・・床板
８２１ａ，８２１ｂ・・・揺動支点
８２２・・・支持フレーム
８２３・・・ギヤモータ
８２４・・・駆動アーム
８２５ａ，８２５ｂ・・・伝達バー
８２６ａ，８２６ｂ・・・揺動アーム
８２７ａ，８２７ｂ・・・集塵口
８２７ａ１，８２７ｂ１・・・吸い込み口
８２８ａ，８２８ｂ・・・ダクトホース
８２９ａ，８２９ｂ・・・連結ダクト
８３０・・・押し板
８３０ａ・・・水平部
８３０ｂ・・・前端部
８４０・・・集塵ノズル
８４１・・・吸い込み口
８４２・・・水平ダクト部
Ｗ・・・加工材

Claims (8)

1. 木材を加工する刃物を装着された加工手段と、該刃物を用いて前記加工手段が木材を加工する木材加工位置を囲い込む覆いと、該覆いの内部の切削屑を集塵する集塵口とを備えると共に、さらに、以下の構成を備えることを特徴とする木材加工機。
   （１−１）前記覆いの底面に堆積した切削屑を、前記底面の所定範囲へと押し集める押し集め部材を備えていること。
   （１−２）前記集塵口が、前記押し集め部材によって切削屑が押し集められる前記所定範囲において、前記覆いの底面に向かって開口されていること。
2. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項１記載の木材加工機。
   （２−１）前記集塵口を、前記押し集め部材によって切削屑が押し集められる前記所定範囲をほぼ全範囲に渡って移動させる所定範囲内移動手段を備えていること。
3. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の木材加工機。
   （３−１）前記加工手段が、前記木材加工位置に対して近接・離間する方向に移動する移動部材を備えていること。
   （３−２）前記押し集め部材が、前記移動部材に固定され、該移動部材の移動に伴って、前記所定範囲への切削屑の押し集め動作を実行する様に構成されていること。
4. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の木材加工機。
   （４−１）前記所定範囲内移動手段が、前記集塵口を前記所定範囲内で揺動させる揺動アームと、該揺動アームを揺動させる揺動機構とによって構成されていること。
5. 木材を加工する刃物を装着された加工手段と、該刃物を用いて前記加工手段が木材を加工する木材加工位置を囲い込む覆いと、該覆いの内部の切削屑を集塵する集塵口とを備えると共に、さらに、以下の構成を備えることを特徴とする木材加工機。
   （５−１）前記集塵口が、前記覆いの底面に向かって開口されていること。
   （５−２）前記集塵口に、前記覆いの底面のほぼ全範囲をカバーする様な移動動作を実行させる集塵口移動機構を備えていること。
6. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項５記載の木材加工機。
   （６−１）前記加工手段が、前記木材加工位置に対して近接・離間する方向に移動する移動部材を備えていること。
   （６−２）前記集塵口が、前記移動部材に固定され、該移動部材の移動に伴って、前記覆いの底面のほぼ全範囲に渡る移動動作を実行する様に構成されていること。
7. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか記載の木材加工機。
   （７−１）前記加工手段が、複数個のアームを関節によって連結した多関節ロボットによって構成されていること。
   （７−２）前記覆いが、前記多関節ロボットの少なくとも先端側のアームを加工動作させたときに当該アームと干渉しない程度に十分な広さの内部空間とアーム挿入用の開口とを有すること。
8. さらに、以下の構成を備えることを特徴とする請求項７記載の木材加工機。
   （８−１）前記多関節ロボットによって加工される木材を上下からクランプする上下クランプ装置を備えていること。
   （８−２）前記覆いは、前記上下クランプ装置をも囲い込むことのできる広さを有すること。
   （８−３）前記覆いは、下端部を内側に向かって傾斜させたホッパを備えていること。
   

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