JP2020015103A - 建材切断装置および建材加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することのできる建材切断装置および建材加工システムを提供する。【解決手段】板状の建築材料Ｓを切断加工する建材切断装置１６であって、装置本体４０に設けられ、建築材料Ｓの複数の辺を固定するための固定ユニット４２、４４、４６と、固定ユニット４２、４４、４６に設けられ、建築材料Ｓを切断可能なように辺を把持するホルダー４８、５０と、建築材料Ｓの両表面に対向して同一軸線上に配置され、この軸線と建築材料Ｓの表面に沿って移動可能で軸線廻りに回転可能な一対のソケット６２と、各ソケット６２に固定され、建築材料Ｓの両表面から切り込んで、小口面の一部を残して建築材料Ｓを切断可能な切断刃５４と、所定の切断加工用データに基づいてホルダー４８、５０およびソケット６２の動作を制御する制御手段６４とを備えるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば石膏ボードなどの板状の建築材料を施工現場で採寸し、切断加工するための建材切断装置および建材加工システムに関するものである。

従来、建物内の間仕切り壁の建築現場において、石膏ボードなどの板状の建築材料を貼り付ける大きさに切断する場合、現地で切断する大きさの寸法を計測し、加工場にてその大きさに切断していた。

図５は、従来の石膏ボードを切断加工する手順の一例である。この図に示すように、従来は、作業員が石膏ボードの必要寸法（縦寸法、横寸法）をコンベックス等で計測して目盛を読み上げ、手帳などに計測値として記録していた。その後、手帳を持って加工場に移動し、手帳の計測値を参照して石膏ボードに切断線を書き入れ、次いで、切断線に物差しなどをあてがい、これに沿わせてカッターなどの切断具を移動させることにより、石膏ボードを所定の寸法に切断していた。

一方、従来の建築内装材の切断装置として、例えば特許文献１に示すような装置が知られている。

特開２０００−１３５７１２号公報

しかしながら、上記の従来の作業手順では、以下のような作業ロスが生じるおそれがある。
（１）切断する大きさを計測するときの、計測値の読み間違いに起因する作業ロス
（２）計測値を手帳に書き込むときの書き間違いに起因する作業ロス
（３）加工場への移動時間に起因する作業ロス
（４）計測値通りに、石膏ボードを切断するときの計測違いに起因する作業ロス
（５）加工場での切断加工時間に起因する作業ロス

このため、建築現場で石膏ボードのような板状の建築材料を切断加工する際に、作業ロスの発生を抑制することのできる技術が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することのできる建材切断装置および建材加工システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る建材切断装置は、板状の建築材料を切断加工する建材切断装置であって、装置本体に設けられ、建築材料の複数の辺を固定するための固定ユニットと、この固定ユニットに設けられ、建築材料を切断可能なように辺を把持するホルダーと、建築材料の両表面に対向して同一軸線上に配置され、この軸線と建築材料の表面に沿って移動可能で軸線廻りに回転可能な一対のソケットと、各ソケットに固定され、建築材料の両表面から切り込んで、小口面の一部を残して建築材料を切断可能な切断刃と、所定の切断加工用データに基づいてホルダーおよびソケットの動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る建材加工システムは、建築現場において板状の建築材料の切断加工作業を支援する建材加工システムであって、建築材料を切断加工するための寸法を計測する計測部と、計測した計測値を外部に送信する送信部とを有する携帯可能な計測装置と、計測装置の送信部から送信された計測値を受信する受信部と、受信した計測値に基づいて切断加工用データを作成するデータ作成部と、作成した切断加工用データを外部に送信する送信部とを有するデータ作成装置と、データ作成装置の送信部から送信された切断加工用データを受信する受信部と、受信した切断加工用データに基づいて建築材料を切断加工する切断加工部とを有する建材切断装置とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の建材加工システムは、上述した発明において、送信部は、無線で外部に送信することを特徴とする。

また、本発明に係る他の建材加工システムは、上述した発明において、建材切断装置として、上記の建材切断装置を用いることを特徴とする。

本発明に係る建材切断装置によれば、板状の建築材料を切断加工する建材切断装置であって、装置本体に設けられ、建築材料の複数の辺を固定するための固定ユニットと、この固定ユニットに設けられ、建築材料を切断可能なように辺を把持するホルダーと、建築材料の両表面に対向して同一軸線上に配置され、この軸線と建築材料の表面に沿って移動可能で軸線廻りに回転可能な一対のソケットと、各ソケットに固定され、建築材料の両表面から切り込んで、小口面の一部を残して建築材料を切断可能な切断刃と、所定の切断加工用データに基づいてホルダーおよびソケットの動作を制御する制御手段とを備えるので、板状の建築材料を容易に切断加工することができ、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る建材加工システムによれば、建築現場において板状の建築材料の切断加工作業を支援する建材加工システムであって、建築材料を切断加工するための寸法を計測する計測部と、計測した計測値を外部に送信する送信部とを有する携帯可能な計測装置と、計測装置の送信部から送信された計測値を受信する受信部と、受信した計測値に基づいて切断加工用データを作成するデータ作成部と、作成した切断加工用データを外部に送信する送信部とを有するデータ作成装置と、データ作成装置の送信部から送信された切断加工用データを受信する受信部と、受信した切断加工用データに基づいて建築材料を切断加工する切断加工部とを有する建材切断装置とを備えるので、計測した計測値は、データ作成装置に送信され、切断加工用データに変換されてから建材切断装置に送信され、建築材料の切断加工に利用される。このため、寸法計測時の計測値の読み間違い、記録時の間違い、切断時の計測違い、加工場への移動、切断加工などといった作業ロスが減る。したがって、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の建材加工システムによれば、送信部は、無線で外部に送信するので、有線方式に比べて送受信用の信号線を配線する手間が掛からないとともに、建築現場の任意の場所からの送受信が容易となり、システムの利便性が向上するという効果を奏する。

また、本発明に係る他の建材加工システムによれば、建材切断装置として、上記の建材切断装置を用いるので、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生をより確実に抑制することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る建材加工システムの実施の形態を示す概略構成図である。 図２は、本発明に係る建材切断装置の実施の形態を示す概略図であり、（１）は正面斜視図、（２）は背面斜視図である。 図３は、本実施の形態による石膏ボードの切断加工手順を示す図である。 図４は、メジャーによる寸法計測と、タブレット端末によるデータ作成の説明図である。 図５は、従来の石膏ボードの加工手順を示す図である。

以下に、本発明に係る建材切断装置および建材加工システムの実施の形態について石膏ボードの切断加工に適用する場合を例にとり、図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、本実施の形態に係る建材加工システム１０は、建築現場において石膏ボード（建築材料）の切断加工作業を支援するシステムであって、計測装置としてのメジャー１２と、データ作成装置としてのタブレット端末１４と、本発明に係る建材切断装置１６とを備える。メジャー１２とタブレット端末１４は現場作業員Ｐが携帯し、建材切断装置１６は現場から少し離れた加工場に据え置かれる。

メジャー１２は、例えば商品名「ｅＴａｐｅ１６」などのいわゆるデジタルメジャーで構成することができる。このメジャー１２は、本体ケース１８と、本体ケース１８に設けられた計測部２０と、計測値をデジタル表示する表示部２２と、計測値をＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）にてタブレット端末１４に送信する送信部２４とを備えている。

計測部２０は、石膏ボードを切断加工するための寸法を計測するものである。この計測部２０は、本体ケース１８内に回転可能に取り付けられた回転リールと、回転リールに巻き付けられ、本体ケース１８の引出口２６から引き出し可能な寸法計測用のテープ２８と、回転リールとは別個に本体ケース１８内に設けられ、テープ２８の引き出し量に比例した回転角で回転する計測用回転体とを備えており、計測用回転体の回転数を計測することにより寸法の計測を行うものである。

タブレット端末１４は、例えばｉＰａｄ（登録商標）などの端末で構成することができる。このタブレット端末１４は、メジャー１２の送信部２４からＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）にて送信された計測値を受信する受信部３０と、受信した計測値に基づいて切断加工用データを作成するアプリケーション３２（データ作成部）と、作成した切断加工用データをＷｉ−Ｆｉ（登録商標）にて建材切断装置１６に送信する送信部３４とを有する。

なお、このタブレット端末１４は、図示しないＣＰＵ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、インタフェース、ディスプレイ、タッチパネル、通信インタフェース等を備えている。ＣＰＵは、端末全体を本実施の形態に係るデータ作成装置として機能させるために、上記のハードウェア各部の動作を制御する。フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであり、各種プログラム、データ等を記憶するための記憶領域を有し、アプリケーション３２が予めインストールされている。ディスプレイは、使用者に報知すべき情報を表示するための表示デバイスであり、液晶ディスプレイ等が用いられる。タッチパネルは、使用者の操作を受付けるための入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設けられる。通信インタフェースは、メジャー１２および建材切断装置１６と通信を行うためのインタフェースであり、本実施の形態の受信部３０、送信部３４を構成する。ＲＡＭは、ＣＰＵによって生成されたデータ、タッチパネルや通信インタフェースを通じて入力されたデータ等を一時的に記憶するためのメモリである。インタフェースは、ＣＰＵと、ディスプレイ、タッチパネル、通信インタフェースとを接続するための接続部として機能し、それぞれの間で送受されるデータの受け渡しを行う。このタブレット端末１４のハードウェア構成は、一例に過ぎず、上記のものに限定されるものではない。

建材切断装置１６は、タブレット端末１４の送信部３４からＷｉ−Ｆｉ（登録商標）にて送信された切断加工用データを受信する受信部３６と、受信した切断加工用データに基づいて石膏ボードＳを切断加工する切断加工部３８とを有する。

切断加工部３８は、図２（１）に示すように、架台４０（装置本体）と、架台４０の一端側に立設固定された側面ボード固定ユニット４２と、架台４０の他端側においてＸ軸方向に移動可能に立設された側面ボード固定ユニット４４と、架台４０上面でこれら側面ボード固定ユニット４２、４４間に直線状に延設された下面ボード固定ユニット４６とを備える。

側面ボード固定ユニット４２、４４は、表面を鉛直にした長方形状の石膏ボードＳの短手側辺を把持するためのものであり、Ｙ軸方向に間隔をあけて配置された複数のホルダー４８を有する。下面ボード固定ユニット４６は石膏ボードＳの下辺を把持するためのものであり、Ｘ軸方向に間隔をあけて配置された複数のホルダー５０を有する。

側辺を把持するホルダー４８は、ユニット４２、４４に固定されるシリンダ４８Ａと、このシリンダ４８ＡからＸ軸方向に出没する３本のロッド４８Ｂと、これらロッド４８Ｂの先端に固定されたＵ字状断面の把持部４８Ｃとを有する。下辺を把持するホルダー５０は、ユニット４６に固定されるシリンダ５０Ａと、このシリンダ５０ＡからＹ軸方向に出没する３本のロッド５０Ｂと、これらロッド５０Ｂの先端に固定されたＵ字状断面の把持部５０Ｃとを有する。各把持部４８Ｃ、５０Ｃはロッド４８Ｂ、５０Ｂの進出により石膏ボードＳの辺に嵌合した後、図示しない把持制御手段の制御により石膏ボードＳの辺を両面から挟持する。また、各把持部４８Ｃ、５０Ｃは、後述するカッター５４（切断刃）による切断動作の際に、カッター５４が当たらないように、カッター５４の位置に応じて各辺の把持と把持解除とを切り換え可能となっている。

下面ボード固定ユニット４６のＺ軸方向両外側には、側面ボード固定ユニット４４をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸移動ユニット５２のガイド５２ＡがＸ軸方向に延設されている。側面ボード固定ユニット４４の基部はＸ軸移動ユニット５２に接続されており、側面ボード固定ユニット４４はＸ軸移動ユニット５２のガイド５２Ａに沿ってＸ軸方向に移動可能である。石膏ボードＳのＸ軸方向の長さに応じて、側面ボード固定ユニット４４のＸ軸方向の位置を調整することで、石膏ボードＳを適切に把持可能である。

また、切断加工部３８は、図２（２）に示すように、カッター５４（切断刃）をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向にそれぞれ移動させるためのカッターＸ軸移動ユニット５６、カッターＹ軸移動ユニット５８、カッターＺ軸移動ユニット６０をさらに備えている。

カッターＸ軸移動ユニット５６は、Ｘ軸移動ユニット５２のＺ軸方向両外側においてＸ軸方向に延設されたガイド５６Ａと、ガイド５６Ａ上に対してＸ軸方向に移動可能に設置された門型のカッターＸ軸移動ユニット本体５６Ｂとからなる。

カッターＹ軸移動ユニット５８は、カッターＸ軸移動ユニット本体５６Ｂに設けられている。このカッターＹ軸移動ユニット５８は、カッターＸ軸移動ユニット本体５６Ｂの内側においてＹ軸方向に延設されたガイド５８Ａと、ガイド５８Ａに対してＹ軸方向に移動可能に設置されたカッターＹ軸移動ユニット本体５８Ｂとからなる。

カッターＺ軸移動ユニット６０は、カッターＹ軸移動ユニット本体５８Ｂに設けられている。このカッターＺ軸移動ユニット６０のＸ軸方向の側部には、カッター回転ユニット６２（ソケット）が設けられる。カッター回転ユニット６２は、石膏ボードＳの両表面に対向してＺ軸方向の同一軸線上に一対配置されており、軸線廻りに回転可能である。カッター５４は、このカッター回転ユニット６２の先端に取り付けられており、上記の各ユニット５６、５８の動作に連動して石膏ボードＳの両表面に沿った移動が可能である。また、カッター５４は、上記のユニット６０の動作によって石膏ボードＳの両表面への挿入、両表面からの抜き出しが可能である。上記の各ユニット５６、５８、６０の動作を制御することでカッター５４の動きを制御し、石膏ボードＳの両表面から切り込んで、小口面の一部を残して石膏ボードＳを切断することができる。また、小口面の一部を残さず切断することもできる。

上記の各ユニット４２、４４、４６、５２、５６、５８、６０は、架台４０に設けられた制御装置６４（制御手段）によって駆動が制御されるようになっている。制御装置６４は、受信部３６で受信した切断加工用データに基づいて、上記の各ユニットを駆動制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を図示しないモータ等の駆動手段に送信することで、駆動手段を介して各ユニットを駆動制御する。なお、制御装置６４にユーザが切断加工用データを直接入力することもできる。本実施の形態の建材切断装置１６では、このような構成を採用することで、石膏ボードＳを任意の形状に容易に切断加工することができる。

上記構成の動作および作用について説明する。
図３に示すように、建築現場において、作業員Ｐがメジャー１２で石膏ボードの必要寸法（例えば、縦寸法および横寸法）を計測する。計測値は、直ちに表示部２２に表示され、送信部２４を介してタブレット端末１４に送信され、タブレット端末１４のＲＡＭに記録され、アプリケーション３２用の入力データとして利用される。したがって、従来のように計測した目盛を読み上げ、手帳等に記録する必要はない。

一方、図４に示すように、作業員はタブレット端末１４のアプリケーション３２を起動しておき、タッチパネル１４Ａ上に入力画面を表示させておく。作業員は、この画面上部に表示された切断加工形状サンプル３２Ａの中から所望の切断加工形状を指で押下して選択する。図の例では、左端の長方形を選択した場合が示されている。この結果、画面中央部には、選択された長方形サンプル図が表示される。

次に、受信した計測値に基づいて、切断加工用データを作成する。例えば、この長方形サンプル図の長辺と短辺とに、メジャー１２から受信した大小２つの計測値３２Ｂがそれぞれ表示される。これを切断加工用データとして使用するために、送信ボタン３２Ｃを押下する。これにより、大小２つの計測値３２Ｂが切断加工用データとして建材切断装置１６に送信される。

その後、図３に示すように、作業員が加工場に移動を開始する一方で、建材切断装置１６は、タブレット端末１４から切断加工用データを受信すると直ちに石膏ボードＳの切断加工を開始する。このため、従来のように、手帳の計測値を参照して石膏ボードＳに切断線を書き入れて、物差しなどをあてがい、これに沿わせてカッターを移動させる一連の切断加工作業を行う必要はない。

建材切断装置１６による石膏ボードＳの切断加工は、受信した切断加工データに基づいて、制御装置６４が上記の各ユニットを動作させ、カッター５４で石膏ボードＳの両表面を切り進めることにより行われる。こうして、切断加工データを受信してから所定の時間経過後に、計測値に対応する寸法の石膏ボードＳが切り出される。

本実施の形態によれば、作業員がメジャー１２で計測した計測値は、タブレット端末１４に送信され、端末１４上のアプリケーション３２で切断加工用データに変換されてから建材切断装置１６に送信され、石膏ボードＳの切断加工に利用される。このため、作業員による寸法計測時の計測値の読み間違い、記録時の間違い、切断時の計測違い、加工場への移動、切断加工などといった作業ロスが減る。したがって、本実施の形態によれば、建築現場での石膏ボードの切断加工において、作業ロスの発生を抑制することができる。このため、石膏ボード施工に係る労務コストを低減することができる。

また、本実施の形態では、無線で計測値や切断加工用データを送受信する無線方式のため、有線方式に比べて送受信用の信号線を配線する手間が掛からない。このため、建築現場の任意の場所からの送受信が容易となり、システムの利便性が向上する。

上記の実施の形態においては、装置間の無線通信規格としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を用いた場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、これ以外の無線通信規格で計測値や切断加工用データを装置間で送受信してもよい。

また、上記の実施の形態においては、切断加工の対象となる板状の建築材料として石膏ボードの場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、板状の建築材料であればいかなるものにも適用することができ、いずれにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本発明に係る建材切断装置によれば、板状の建築材料を切断加工する建材切断装置であって、装置本体に設けられ、建築材料の複数の辺を固定するための固定ユニットと、この固定ユニットに設けられ、建築材料を切断可能なように辺を把持するホルダーと、建築材料の両表面に対向して同一軸線上に配置され、この軸線と建築材料の表面に沿って移動可能で軸線廻りに回転可能な一対のソケットと、各ソケットに固定され、建築材料の両表面から切り込んで、小口面の一部を残して建築材料を切断可能な切断刃と、所定の切断加工用データに基づいてホルダーおよびソケットの動作を制御する制御手段とを備えるので、板状の建築材料を容易に切断加工することができ、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することができる。

また、本発明に係る建材加工システムによれば、建築現場において板状の建築材料の切断加工作業を支援する建材加工システムであって、建築材料を切断加工するための寸法を計測する計測部と、計測した計測値を外部に送信する送信部とを有する携帯可能な計測装置と、計測装置の送信部から送信された計測値を受信する受信部と、受信した計測値に基づいて切断加工用データを作成するデータ作成部と、作成した切断加工用データを外部に送信する送信部とを有するデータ作成装置と、データ作成装置の送信部から送信された切断加工用データを受信する受信部と、受信した切断加工用データに基づいて建築材料を切断加工する切断加工部とを有する建材切断装置とを備えるので、計測した計測値は、データ作成装置に送信され、切断加工用データに変換されてから建材切断装置に送信され、建築材料の切断加工に利用される。このため、寸法計測時の計測値の読み間違い、記録時の間違い、切断時の計測違い、加工場への移動、切断加工などといった作業ロスが減る。したがって、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生を抑制することができる。

また、本発明に係る他の建材加工システムによれば、送信部は、無線で外部に送信するので、有線方式に比べて送受信用の信号線を配線する手間が掛からないとともに、建築現場の任意の場所からの送受信が容易となり、システムの利便性が向上する。

また、本発明に係る他の建材加工システムによれば、建材切断装置として、上記の建材切断装置を用いるので、建築現場での建築材料の切断加工において、作業ロスの発生をより確実に抑制することができる。

以上のように、本発明に係る建材切断装置および建材加工システムは、間仕切り壁などの建築現場において、石膏ボードなどの板状の建築材料を必要な寸法に切断加工するのに有用であり、特に、寸法の計測から切断加工までに生じる作業ロスをなくして作業効率を向上するのに適している。

１０ 建材加工システム
１２ メジャー（計測装置）
１４ タブレット端末（データ作成装置）
１４Ａ タッチパネル
１６ 建材切断装置
１８ 本体ケース
２０ 計測部
２２ 表示部
２４ 送信部
２６ 引出口
２８ テープ
３０ 受信部
３２ アプリケーション（データ作成部）
３２Ａ 切断加工形状サンプル
３２Ｂ 計測値
３２Ｃ 送信ボタン
３４ 送信部
３６ 受信部
３８ 切断加工部
４０ 架台（装置本体）
４２，４４ 側面ボード固定ユニット
４６ 下面ボード固定ユニット
４８，５０ ホルダー
４８Ａ，５０Ａ シリンダ
４８Ｂ，５０Ｂ ロッド
４８Ｃ，５０Ｃ 把持部
５２ Ｘ軸移動ユニット
５２Ａ ガイド
５４ カッター（切断刃）
５６ カッターＸ軸移動ユニット
５６Ａ ガイド
５６Ｂ カッターＸ軸移動ユニット本体
５８ カッターＹ軸移動ユニット
５８Ａ ガイド
５８Ｂ カッターＹ軸移動ユニット本体
６０ カッターＺ軸移動ユニット
６２ カッター回転ユニット（ソケット）
６４ 制御装置（制御手段）
Ｐ 現場作業員
Ｓ 石膏ボード（建築材料）

Claims (4)

1. 板状の建築材料を切断加工する建材切断装置であって、
   装置本体に設けられ、建築材料の複数の辺を固定するための固定ユニットと、
   この固定ユニットに設けられ、建築材料を切断可能なように辺を把持するホルダーと、
   建築材料の両表面に対向して同一軸線上に配置され、この軸線と建築材料の表面に沿って移動可能で軸線廻りに回転可能な一対のソケットと、
   各ソケットに固定され、建築材料の両表面から切り込んで、小口面の一部を残して建築材料を切断可能な切断刃と、
   所定の切断加工用データに基づいてホルダーおよびソケットの動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする建材切断装置。
2. 建築現場において板状の建築材料の切断加工作業を支援する建材加工システムであって、
   建築材料を切断加工するための寸法を計測する計測部と、計測した計測値を外部に送信する送信部とを有する携帯可能な計測装置と、
   計測装置の送信部から送信された計測値を受信する受信部と、受信した計測値に基づいて切断加工用データを作成するデータ作成部と、作成した切断加工用データを外部に送信する送信部とを有するデータ作成装置と、
   データ作成装置の送信部から送信された切断加工用データを受信する受信部と、受信した切断加工用データに基づいて建築材料を切断加工する切断加工部とを有する建材切断装置とを備えることを特徴とする建材加工システム。
3. 送信部は、無線で外部に送信することを特徴とする請求項２に記載の建材加工システム。
4. 建材切断装置として、請求項１に記載の建材切断装置を用いることを特徴とする請求項２または３に記載の建材加工システム。