JP3302644B2 - 木口加工機及びプレカット加工設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木材の木口加工機
及び当該木口加工機を含むプレカット設備に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、木造住宅用の横架材プレカット設
備として、例えば、図１２（Ａ）にす様なものが知られ
ている。この図１２（Ａ）に示す横架材プレカット設備
は、加工機として、土台、大引、梁、桁、胴差し、軒
桁、母屋等の各種横架材の長さ切断、側面加工及び上下
面加工を行うための横架材切断・横面加工機Ａと、横架
材の木口部分に継手・仕口加工を行う横架材木口加工機
Ｂと、胴差し等に対して軸方向の穴明けを行う胴差しボ
ルト穴加工機Ｃと、軒桁等に対して隅木欠きや谷木欠き
の加工を行うための隅木欠き加工機Ｄとを備えている。
また、木材を横移動させるチェーンスラッシャＥ１〜Ｅ
３と、軸方向移動させるローラコンベアＦ１〜Ｆ６とを
備えて、各加工機への木材の搬入・搬出を行う様に構成
されている。なお、ローラコンベアＦ５は木材を反転さ
せる木材反転機能を有している。

【０００３】この従来の横架材プレカット設備では、最
初に、チェーンスラッシャＥ１にて横移動させながら木
材を投入し、ローラコンベアＦ１，Ｆ２にて軸方向に木
材を送りながら横架材切断・横面加工機Ａによる先端の
切断、側面加工、上面加工及び後端の切断を行った後、
チェーンスラッシャＥ２にて横架材木口加工機Ｂ側へと
横移動させ、ローラコンベアＦ３，Ｆ４にて木材を軸方
向に移動させて横架材木口加工機Ｂによる木口部分の継
手・仕口の加工を行い、その後、チェーンスラッシャＥ
３にて横移動させて集材するといった作業がＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置によって作成されたデータに基づき、自動制御
によって実行される様に構成されている。

【０００４】そして、胴差しの様に木口にボルト穴加工
を必要とする横架材については、木材反転機能付きのロ
ーラコンベアＦ５にて加工すべき木口面を胴差しボルト
穴加工機Ｃ側に向かせた上で、人的操作によってボルト
穴加工を行い、軒桁、母屋、棟木の様に隅木欠き加工を
必要とする横架材についても、同様に反転作業を行うな
どした上で、隅木欠き加工機Ｄへと木材を投入し、やは
り、人的操作によって隅木欠きあるいは谷木欠きの加工
を行うといった作業が実施されている。

【０００５】また、図１２（Ｂ）に示す様に、上述の横
架材切断・横面加工機Ａの機能を、長さ切断及び上下面
加工を行う横架材切断・上下面加工機Ａ１と、側面加工
を行う横架材側面加工機Ａ２とに分離し、図示の様に、
これら横架材切断・上下面加工機Ａ１、横架材側面加工
機Ａ２、横架材木口加工機Ｂ、胴差しボルト穴加工機Ｃ
及び隅木欠き加工機Ｄを配置し、各加工機Ａ１，Ａ２等
への木材の搬入・搬出を行うための、チェーンスラッシ
ャＥ１１〜Ｅ１４及びローラコンベアＦ１１〜Ｆ１８を
図示の如く配置したプレカット設備も知られている。な
お、ここでも、胴差しボルト穴加工機Ｃの直前に配置さ
れるローラコンベアＦ１７は木材反転機能を有するもの
が使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様に、従来は、胴
差しボルト穴は、横架材に対するその他の加工が完了し
た後に、専用の胴差しボルト穴加工機Ｃを人的操作する
ことによってなされており、加工の有無の判断等や反転
装置の操作等を人的に実行することから、取扱いが煩雑
となり、加工忘れが生じる等の不具合が発生するという
問題がある。

【０００７】また、作業者による人的作業により胴差し
ボルト穴加工機Ｃに対して胴差しの位置合わせ等を行わ
ねばならず、穴あけ位置を正確に合わせるために手間を
要すると共に、穴あけ位置にずれが生じるおそれがあっ
た。

【０００８】さらに、プレカット設備全体を見た場合
に、稼働率の低い胴差しボルト穴加工機Ｃを独立して設
けることは、広い工場スペースを必要とする上、稼動率
の低い専用機を設置しなければならないという点から、
設備コスト面で不利になるという問題もある。逆に、こ
の胴差しボルト穴加工機Ｃによる加工まで自動化を図ろ
うとすると、専用の搬送ラインをさらに追加しなければ
ならず、益々、工場スペースを圧迫するという問題があ
る。

【０００９】一方、横架材木口加工機の加工軸の一つに
ボルト穴加工用の錐を追加しておき、ボルト穴加工が必
要な場合に、この錐を木口に対面させてボルト穴の加工
を行う様にすることは可能である。しかし、例えば胴差
しボルト穴を加工するための錐は、カマオス加工用刃物
等の他の木口加工用の刃物に比べて非常に長く、軸方向
のストロークも大きくとる必要がある。このため、単に
ボルト穴加工用の錐をターレットヘッドの加工軸の一つ
として備えさせたのでは、ターレットヘッドの刃先直径
が大きくなる上、加工ユニット全体の移動ストロークを
大きくしなければならず、木口加工機自体が大型化する
という問題がある。また、かかる機械の大型化により、
長さの短い横架材に対する加工が困難になるおそれもあ
る。

【００１０】そこで、本発明は、プレカット加工設備に
おいて、工場スペースを圧迫することなく、また木口加
工機自体を大型化することなしに、胴差しボルト穴の様
な軸方向のボルト穴を加工すべき木材に対して、当該ボ
ルト穴の加工も自動化できる様にすることを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた本発明の木口加工機は、木口加工位置に搬
入された木材をクランプする木材クランプ手段と、複数
の工具を放射状に備えるターレットヘッドを回転させて
前記クランプ手段にクランプされている木材の木口に対
する加工内容に応じた工具を選択する工具選択手段と、
前記ターレットヘッドを、前後、左右及び上下に移動さ
せて前記工具選択手段の選択した工具により前記木材の
木口に対して継手・仕口の加工を行う移動制御手段とを
備える木口加工機において、前記ターレットヘッドに、
前記複数の工具の前方に所定距離ずらして穴加工工具を
備えさせると共に、前記移動制御手段とは別に、前記穴
加工工具を前記木材に向かって突出する位置へと移動さ
せる穴加工工具突出手段を備えていることを特徴とす
る。

【００１２】この木口加工機によれば、木口加工位置に
搬入されてクランプ手段によってクランプされている木
材の木口に対して継手・仕口の加工を行う場合には、工
具選択手段によってターレットヘッドを回転させて当該
継手・仕口の加工に適切な工具を選択すると共に、当該
工具を駆動させつつ移動制御手段を駆動して木口に対し
て継手・仕口の加工を実行する。また、木口加工位置に
搬入されてクランプされている木材の木口に対して軸方
向穴を加工する必要がある場合は、工具選択手段及び移
動制御手段を駆動して穴加工工具を木材の木口の穴あけ
位置に対面させる。そして、穴加工工具を駆動すると共
に穴加工工具突出手段を駆動することにより、木材の木
口に対して軸方向穴を加工する。その後は、穴加工工具
突出手段を逆方向に駆動して穴加工工具を木材から抜き
取る。これにより、１台の木口加工機により、継手・仕
口の加工に加えて軸方向穴の加工をも実行することがで
きる。

【００１３】また、上記目的を達成する木口加工機のよ
り具体的なものとして、上記木口加工機において、前記
穴加工工具は、その軸心と、前記ターレットヘッドに備
えられている複数の工具の内のほぞ加工用工具の軸心と
が同じ高さで平行となり、かつ該ほぞ加工用工具の刃先
と同じ方向へその刃先を向けて取り付けられると共に、
前記穴加工工具突出手段による突出動作が行われるまで
は、前記穴加工工具の刃先を前記ターレットヘッドに備
えられている他の各工具の刃先位置よりも内側に退避し
た位置に後退させておくことを特徴とする木口加工機を
あげることができる。

【００１４】この木口加工機によれば、穴加工工具は、
ターレットヘッドに備えられている複数の工具の内のほ
ぞ加工用工具と同じ方向に刃先を向けて取り付けられる
と共に、不使用時には他の工具の刃先よりも内側の退避
位置に刃先を逃がしている。従って、穴加工工具と他の
工具との間隔を小さくしておいても、他の工具による継
手・仕口の加工時に穴加工工具の刃先が木材や周辺の機
器に干渉することがない。その上、胴差しボルト穴の様
に、ほぞ加工と軸方向穴加工とを必要とする木材に対し
ては、工具選択手段によってほぞ加工工具の刃先を木材
の木口に向かせた状態にしてほぞ加工を行った後に、タ
ーレットヘッドを回転させることなく、移動制御手段に
よってそのまま必要な距離だけターレットヘッドを後退
させてやるだけで、穴加工工具の刃先を木材の木口に対
面させることができる。従って、ほぞ加工に連続して軸
方向穴の加工を実行する場合に、加工時間を短くするこ
とができる。なお、先に軸方向穴を加工してからほぞ加
工を行う様に工具選択手段及び移動制御手段を駆動する
様にしても構わない。

【００１５】また、より具体的な木口加工機として、上
述した各木口加工機において、前記クランプ手段によっ
てクランプされている木材に対して、継手・仕口及び軸
方向穴の加工をする必要があるときは、該クランプ手段
により前記木材をクランプしたままで、前記工具選択手
段、前記移動制御手段及び前記穴加工工具突出手段を駆
動制御して、継手・仕口の加工と軸方向穴の加工とを実
行する継手・仕口及び軸穴加工制御手段を備えているこ
とを特徴とする木口加工機をあげることができる。

【００１６】この木口加工機によれば、継手・仕口及び
軸穴加工制御手段は、継手・仕口の加工と軸方向穴の加
工とが終了するまで、その両方の加工を必要とする木材
をクランプ手段でクランプし続けて加工動作を実行す
る。従って、例えば胴差しにほぞと胴差しボルト穴とを
加工する様な場合に、胴差しのほぞとボルト穴の位置関
係を精度よく仕上げることができる。

【００１７】また、本発明の目的を達成するためのより
具体的な木口加工機としては、木口加工位置に搬入され
た木材をクランプする木材クランプ手段と、固定ベース
上を前後方向に移動可能に設けられる第１のスライドベ
ースと、該第１のスライドベース上を左右方向に移動可
能に設けられる第２のスライドベースと、該第２のスラ
イドベース上に立設されたガイドに沿って昇降する昇降
体と、該昇降体の前面に回転可能に設けられ、木材加工
用の工具を放射状に複数種類装着されるターレットヘッ
ドと、前記第１のスライドベースを前後方向に移動制御
する前後方向移動制御手段と、前記第２のスライドベー
スを左右方向に移動制御する左右方向移動制御手段と、
前記昇降体を上下方向に移動制御する上下方向移動制御
手段と、前記ターレットヘッドを回転させて前記クラン
プ手段にクランプされている木材の木口に対する加工内
容に応じた工具を選択する工具選択手段と、前記ターレ
ットヘッドに、前記複数の工具の前方に所定距離ずらし
て取り付けられる穴加工工具と、前記ターレットヘッド
に取り付けられ、前記穴加工工具を、前記放射状に装着
されている各工具の刃先よりも内側の位置と、前記各工
具の刃先よりもさらに飛び出す位置との間で進退させる
穴加工工具進退手段とを備える木口加工機をあげること
ができる。

【００１８】この木口加工機によれば、木材に対して継
手・仕口の加工を行う場合には、前後方向制御手段、左
右方向制御手段、上下方向制御手段及び工具選択手段を
駆動して、継手・仕口の加工に必要な工具の刃先を木口
加工位置でクランプ手段によってクランプされている木
材の木口に対面させ、当該工具を駆動すると共に、加工
内容に応じて前後方向制御手段、左右方向制御手段及び
上下方向制御手段を駆動して所定の形状からなる継手・
仕口を加工する。このとき、穴加工工具は穴加工工具進
退手段によってその刃先をターレットヘッドの内側へ後
退させておくことにより、穴加工工具を木材やクランプ
手段等に干渉させることなく上述の継手・仕口の加工を
実行することができる。一方、木材に対して軸方向穴を
加工する場合には、前後方向制御手段、左右方向制御手
段、上下方向制御手段及び工具選択手段を駆動して、穴
加工工具の刃先を木口加工位置でクランプ手段によって
クランプされている木材の木口に対面させる。そして、
左右方向制御手段を駆動して穴加工工具の刃先を軸穴を
加工すべき位置に再接近させた上で、穴加工工具を駆動
すると共に穴加工工具進退手段を駆動して穴加工工具を
突出位置へと前進させることによりこの突出量に応じて
深さの軸方向穴を木材に形成する。その後は、穴加工工
具進退手段を逆方向に駆動して穴加工工具の刃先を木材
の木口から抜け出した位置へと後退させる。

【００１９】なお、この木口加工機においても、さら
に、前記穴加工工具は、その軸心と、前記ターレットヘ
ッドに備えられている複数の工具の内のほぞ加工用工具
の軸心とが同じ高さで平行となり、かつ該ほぞ加工用工
具の刃先と同じ方向へその刃先を向けて取り付けられる
構成としておくと、ほぞ加工と軸方向穴の加工とを共に
行う必要がある場合に、工具交換時間を短縮でき、より
好適である。また、さらに、前記クランプ手段によって
クランプされている木材に対して、継手・仕口及び軸方
向穴の加工をする必要があるときは、該クランプ手段に
より前記木材をクランプしたままで、前記工具選択手
段、前記前後方向制御手段、前記左右方向制御手段、前
記上下方向制御手段及び前記穴加工工具進退手段を駆動
制御して、継手・仕口の加工と軸方向穴の加工とを実行
する継手・仕口及び軸穴加工制御手段を備えてる様にし
ておくと、ほぞと軸方向穴との位置関係を精度よく加工
することができて好適である。また、継手・仕口の加工
と軸方向穴の加工とを同一位置で実行できるので加工時
間を短くする効果もある。

【００２０】また、上記目的を達成するためになされた
本発明のプレカット設備は、木材の前端及び後端を切断
して長さを整える切断機と、木材の上下面に対して必要
な加工を行う上下面加工機と、木材の側面に対して必要
な加工を行う側面加工機と、上述した様な木口加工機の
内のいずれかと、前記木材切断機へ木材を投入すると共
に、該木材切断機、前記上下面加工機、前記側面加工機
及び前記木口加工機の間で木材を搬送し、加工の終了し
た木材を集材位置へと搬出する木材搬送装置と、前記木
材切断機、前記上下面加工機、前記側面加工機及び前記
木口加工機のそれぞれに対して、各機械に搬入された木
材に対する加工条件を与える加工条件付与手段と、該加
工条件付与手段によって与えられた加工条件に従って、
前記木材切断機、前記上下面加工機、前記側面加工機、
前記木口加工機及び前記木材搬送装置をそれぞれ駆動制
御する加工制御手段とを備え、該加工制御手段が、前記
木口加工機において加工される木材に関して、継手・仕
口に加えて軸方向穴を加工する必要があるときは、当該
木材を前記クランプ手段によって前記木口加工位置にク
ランプしたままで、前記木口加工機を駆動制御して継手
・仕口に加えて軸方向穴を加工した後に当該木材をアン
クランプする様に構成されていることを特徴とする。

【００２１】このプレカット設備によれば、木材の長さ
切断から上下面加工、側面加工及び木口加工までを、加
工条件付与手段によって与えられた加工条件に従って加
工制御手段で各機器を駆動制御することにより、一連の
自動化処理として木材に対して必要な加工を施すことが
できる。しかも、このプレカット設備によれば、木口加
工機として上述の如く穴加工工具をも備えるものを採用
することで木材に対して軸方向穴の加工も可能としてい
る。さらに、このプレカット設備によれば、木材の木口
に対して、継手・仕口の加工と軸方向穴の加工を共に実
施する必要があるときは、当該木材をクランプ手段でク
ランプしたままで、継手・仕口の加工と軸方向穴の加工
とを実行する構成となっているので、継手・仕口の位置
と軸方向穴の位置とが互いに精度よい位置関係で加工さ
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施の形態
としての横架材プレカット設備１０を構成する各種加工
機１００，２００，３００等の配置を示す模式的平面図
である。まず最初に、この図１に従って、横架材プレカ
ット設備１０の全体配置等について説明する。

【００２３】本実施の形態としての横架材プレカット設
備１０は、各種加工機として、横架材の先端及び後端の
端切り及び上下面加工を行うための横架材切断・上下面
加工機１００と、横架材の側面加工を行うための横架材
側面加工機２００と、横架材の木口に対して継手・仕口
の加工を行うための横架材木口加工機３００とを備えて
いる。また、木材を横移動させるチェーンスラッシャ２
１〜２５と、木材を軸方向移動させるローラコンベア３
１〜４２とを備え、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて各
加工機１００，２００，３００の駆動制御及び木材の搬
入・搬出を自動的に実行しつつ横架材のプレカット加工
を実行する様に構成されている。なお、各加工機１０
０，２００，３００の近傍に設けられた短いローラコン
ベア３２，３５，３８は、いずれも下方へ倒すことがで
きる様になっており、各加工機１００，２００，３００
の近傍に、必要に応じて作業者の移動通路を確保可能な
構成とされている。

【００２４】ここで、ローラコンベア３９，４０とロー
ラコンベア４１，４２との間には、木材を横移動させる
ための多数の桟４３が配置されている。この桟４３の上
面と各ローラコンベア３９〜４２の各ローラ及び桟４３
側の側面枠の上面とはほぼ同一高さとされている。これ
は、ローラコンベア３９，４０からローラコンベア４
１，４２へと木材を持ち上げることなく、桟４３の上面
を滑らせてスムーズに横移動させるためである。

【００２５】また、ローラコンベア４１とチェーンスラ
ッシャ２４との間には、通常時はローラコンベア４１の
ローラ上面より下方に沈んだ状態にあり、横架材木口加
工機３００による加工の終了後に上昇してローラコンベ
ア４１上の木材を持ち上げ、それ自身の傾斜を利用して
チェーンスラッシャ２４へと木材を受け渡すための傾斜
式ローラ移送装置４４が備えられている。これに対応し
て、チェーンスラッシャ２４は、その横に配置されるチ
ェーンスラッシャ２５よりも下側に木材を取り込む配置
となっている。なお、最終段のチェーンスラッシャ２
４，２５は、工場配置等によっては、ホイールコンベア
とする場合もある。

【００２６】加えて、ローラコンベア４２とチェーンス
ラッシャ２５との間には、それ自身が回転することによ
って、ローラコンベア４２上の木材をすくい上げ、上下
を反転させた状態でチェーンスラッシャ２５へと受け渡
す上下反転受け渡し装置４５が備えられている。

【００２７】また、最初に木材を投入する位置に配置さ
れているチェーンスラッシャ２１は、移送方向の途中で
部分的に重複して配置される２組の搬送用チェーン群２
１ａ，２１ｂによって構成されている。同じく、チェー
ンスラッシャ２２，２３も、２組の搬送用チェーン群２
２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂによって構成されてい
る。これは、横移送開始側の搬送用チェーン群２１ａ，
２２ａ，２３ａによる木材の横移送速度を、横移送終了
側の搬送用チェーン群２１ｂ，２２ｂ，２３ｂによる木
材の横移送速度よりも遅くすることにより、ローラコン
ベア３１，３４，３７の側面枠にそれぞれ配置されてい
るストッパ５１，５２，５３に対して、多数の木材が重
なって押し付けられない様にするためである。これによ
り、チェーンスラッシャ２１，２２，２３からローラコ
ンベア３１，３４，３７へと木材を載せ代えるために設
けられている木材載せ代え装置６１，６２，６３による
木材の載せ代え動作をスムーズに実行させることができ
る。

【００２８】なお、各木材載せ代え装置６１〜６３は、
チェーンスラッシャ２１〜２３の上面より所定量沈んだ
位置からストッパ５１〜５３の上面を乗り越える高さま
で伸縮可能なエアシリンダと、このエアシリンダを横方
向に伸びるガイド６１ａ，６２ａ，６３ａに沿って移動
させる横移動機構とによって構成されている。また、こ
の横移動機構の駆動には、モータの回転を往復運動に変
換するクランク機構を使用し、載せ代え開始から載せ代
え完了までの横移動速度の変化が、最初は徐々に加速
し、途中で最高速度に達した後で徐々に減速させ、移動
開始時及び停止時の加速度による木材の横倒れを防止す
る工夫がなされている。

【００２９】さらに、ローラコンベア３３，３６，３
９，４０には、コンベア上の木材を下流のチェーンスラ
ッシャ２２，２３やローラコンベア４１，４２へと押し
出すためのプッシャプレート７１〜７３が備えられてい
る。これらのプッシャプレート７１〜７３は、各１対の
エアシリンダ７４〜７６によって駆動される様に構成さ
れている。なお、各ローラコンベア３３，３６，３９，
４０のプッシャプレート７１〜７３と反対側の側面枠
は、プッシャプレート７１〜７３による木材の押し出し
を妨げない様に、ローラ上面と同一高さ又は若干低めに
構成されている。

【００３０】横架材切断・上下面加工機１００は、その
主要な構成として、木材をクランプするためのＮｏ．１
〜Ｎｏ．５バイス１１１〜１１５と、木材の端切りを行
うための切断ユニット１３０と、木材の上下面に対して
ほぞ穴やボルト穴を加工するための上下一対の角のみユ
ニット１５０と、横架材の上下面に対して間柱欠き、垂
木欠き、隅木欠き及び谷木欠きを加工するための上下一
対のカッターユニット１７０とを備えている。

【００３１】また、この横架材切断・上下面加工機１０
０における上下面加工位置を規定するための位置決めユ
ニット４００が、ローラコンベア３３の側方に配置され
るガイドレール４０１に沿って移動可能に配置されてい
る。なお、符号１１６，１１７で示されているのは、切
断ユニット１１０に対して搬入される木材の先端を検出
してローラコンベア３１，３２を停止させるための先端
検出用の光センサユニットである。

【００３２】横架材側面加工機２００は、その主要な構
成として、その前後に配置される短いローラコンベア２
１１，２１２と、木材をクランプするためのＮｏ．１，
Ｎｏ．２バイス２２１，２２２と、これらバイス２２
１，２２２の間の位置において、対面する様に配置され
る一対の側面加工ユニット２３１，２３２とを備えてい
る。各側面加工ユニット２３１，２３２には、上下方向
に複数の側面加工用工具が装着される様になっている。
この横架材側面加工機２００は、例えば、特公平１−１
５５９６４号公報等に記載されている側面加工ユニット
を独立の加工機械として構成したもので、横架材の側面
に対して、大入れ蟻掛け、根太彫り、ボルト穴等の各種
加工を行うものである。

【００３３】また、この横架材側面加工機２００におけ
る側面加工位置を規定するための位置決めユニット５０
０が、ローラコンベア３６の側方に配置されるガイドレ
ール５０１に沿って移動可能に配置されている。この位
置決めユニット５００は、横架材切断・上下面加工機１
００における加工位置を規定するための位置決めユニッ
ト４００と同一のものである。

【００３４】横架材木口加工機３００は、その主要な構
成として、上流のローラコンベア３７，３８側に配置さ
れる第１の固定コンベア３１１と、この第１の固定コン
ベア３１１の延長上において、反対側のローラコンベア
３９，４０の直前に配置される第２の固定コンベア３１
２と、この第２の固定コンベア３１２と同じ側におい
て、ローラコンベア４１，４２の延長線上に配置される
第３の固定コンベア３１３と、第１，第２の固定コンベ
ア３１１，３１２の間を連絡する連絡位置と図中一点鎖
線で示した前方の退避位置との間をＺ軸方向へ移動可能
に配置される中間コンベア３１４と、各種加工工具を９
０度ずつずらして放射状に配置したターレットモータベ
ース３２１及びこのターレットモータベース３２１の前
方に取り付けられたボルト穴加工工具３２２を備える木
口加工ユニット３２０と、第１の固定コンベア３１１の
近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア３７，３
８，３１１上を搬送されて来る木材の先端位置を規定す
るためのＮｏ．１ストッパ３３１と、このＮｏ．１スト
ッパ３３１によって先端位置を規定された木材をクラン
プするＮｏ．１バイス３４１と、第３の固定コンベア３
１３の近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア４
１，４２，３１３上を搬送されて来る木材の先端位置を
規定するためのＮｏ．２ストッパ３３２と、このＮｏ．
２ストッパ３３２によって先端位置を規定された木材を
クランプするＮｏ．２バイス３４２と、第２の固定コン
ベア３１２に併設されている印字装置３７１とを備えて
いる。

【００３５】この横架材木口加工機３００は、木口加工
ユニット３２０を図示のＸ方向及びＺ方向に移動させる
と共にターレットモータベース３２１をＹ方向（上下方
向）に移動させつつ、Ｎｏ．１バイス３４１でクランプ
された木材の木口及びＮｏ．２バイス３４２でクランプ
された木材の木口に対して必要な加工を行うものであ
る。この加工に当たっては、ターレットモータベース３
２１を９０度刻みで回転させることによって、そこに装
着された各種工具の中から必要なものを選択して継手・
仕口の加工を行うと共に、そのままで、木口加工ユニッ
ト３２０をＺ方向に移動させると共にボルト穴加工工具
３２２を加工位置に向かせて胴差しボルト穴等の加工を
も行うことができる様に構成されている。

【００３６】そして、特に、Ｎｏ．１バイス３４１でク
ランプされた木材の木口を加工したら、中間コンベア３
１４を図示の実線の位置に移動させると共に木口加工ユ
ニット３２０を図示の様に機械の後方に移動させ、一方
の木口の加工を終了した木材を下流のローラコンベア３
９，４０上へと移送し、次の木材をＮｏ．１ストッパ３
３１及びＮｏ．１バイス３４１で位置決めし、Ｎｏ．１
ストッパ３３１及び中間コンベア３１４を退避位置へ移
動させると共に、木口加工ユニット３２０を前進させて
次の木材の木口加工を行い、この間に、先に下流側のロ
ーラコンベア３９，４０上へと移送しておいた木材をプ
ッシャプレート７３によってローラコンベア４１，４２
上へと移し代え、横架材木口加工機３００側に移送して
Ｎｏ．２ストッパ３３２により先端合わせを行うと共に
Ｎｏ．２バイス３４２でクランプしておく。この結果、
２本目の木材のＮｏ．１バイス３４１によるクランプ位
置での木口加工が完了したら、直ちに１本目の木材のＮ
ｏ．２バイス３４２によるクランプ位置での木口加工へ
と移行することができ、この間に中間コンベア３１４を
再び連絡位置へ移動させて２本目の木材をローラコンベ
ア３９，４０上へと移送しておくことにより、効率良
く、木材の両端木口の加工を実行できる様にしたもので
ある。

【００３７】なお、図１において、チェーンスラッシャ
２２，２３，２５は、木材移送用のチェーンを２列で一
組とする構成を採用している。これは、隅木欠きや谷木
欠きの様な大きな切削加工部を下面に有する木材がチェ
ーンにはまり込んで横移送に不具合を来さない様にする
ためである。また、ローラコンベア３１，３２に比べ
て、これより下流のローラコンベア３３，３４等は、ロ
ーラの間隔を調整することによって、大きな隅木欠きや
谷木欠きを有する木材の移送をスムーズに行い得る様に
構成している。さらに、ローラコンベア３９〜４２及び
ローラコンベア３１３には、中央が窪んだローラを使用
している。これは、印字装置３７１によってインクジェ
ット方式で印字された記号等がローラ面で擦れて見え難
くならない様にするためである。

【００３８】次に、このプレカット加工設備１０のなか
で、本発明に関連して特徴的な構成を採用した横架材木
口加工機３００の詳細について図２〜図７を用いて説明
する。なお、図２〜図４は、それぞれ平面図、正面図及
び右側面図を示すが、例えば図３では第２の固定コンベ
ア３１２を省略するなど、他の図に現れている一部の部
品を意図的に省略することによってそれぞれを見易い図
に加工してある。

【００３９】本実施の形態における横架材木口加工機３
００は、図２に示す様に、固定ベース３０１上を移動可
能に設けられた木口加工ユニット３２０と、固定ベース
３０１の右側前方に配置される第１の固定コンベア３１
１と、この第１の固定コンベア３１１の反対側に配置さ
れる第２の固定コンベア３１２と、第１，第２の固定コ
ンベア３１１，３１２の間を連絡する中間コンベア３１
４と、固定ベース３０１に対して第２の固定コンベア３
１２と同じ側で若干後方にずらして配置される第３の固
定コンベア３１３とを備えている。なお、第１〜第３の
固定コンベア３１１〜３１３は、いずれも３〜４個のロ
ーラを備える短いものであり、図１に関して既に述べた
様に固定ベース３０１に直接取り付けられている。

【００４０】まず、加工ユニット３２０の全体的な構造
等について説明する。加工ユニット３２０は、図２〜図
４のそれぞれに示す様に、固定ベース３０１上を前後方
向（Ｚ軸方向）に伸びるＺ軸方向レール３０２，３０２
上を移動可能に設けられるＺ軸方向スライドベース３０
３と、このＺ軸方向スライドベース３０３上を左右方向
（Ｘ軸方向）に伸びるＸ軸方向レール３０４，３０４上
を移動可能に設けられるＸ軸方向スライドベース３０５
とを備えている。また、この左右方向スライドベース３
０５上には門形フレーム３０６が立設されている。そし
て、木口加工ユニット３２０は、この門形フレーム３０
６の前面に設けられたＹ軸方向レール３０７，３０７
（図４参照）にガイドされて昇降する昇降体３０８と、
この昇降体３０８の前面に回転可能に設けられるターレ
ットモータベース３２１とを備えている。このターレッ
トモータベース３２１は、９０度ずつ間欠的に回転角度
を変更可能なものであり、その前面に木口加工用の複数
種類のカッター刃Ｔ１〜Ｔ４が９０度間隔で放射状に装
着されると共に、さらに、図２，図４に示す様に、錐Ｔ
５を有するボルト穴加工工具３２２をも備えたものであ
る。なお、図２については上方に伸びるカッタ刃Ｔ１
を、また図３についてはボルト穴加工ユニット３２２を
省略して示している。また、図３は、図２，図４に対し
て、ターレットモータベース３２１を反時計方向へ９０
度回転させた状態の図となっている。

【００４１】次に、Ｚ軸方向スライドベース３０３、Ｘ
軸方向スライドベース３０５及び昇降体３０８の駆動機
構について説明する。

【００４２】まず、Ｚ軸方向スライドベース３０３の駆
動源として、図２，図４に示す様に、固定ベース３０１
の後方に第１のＡＣサーボモータＭ１が取り付けられて
いる。この第１のＡＣサーボモータＭ１は、図示しない
コントローラからの制御信号に基づき、図３に示す様に
固定ベース３０１上を前後方向に伸びる第１のネジ軸３
５１を正逆回転させることにより、この第１のネジ軸３
５１に螺合する第１のナット部材（図示略。Ｚ軸方向ス
ライドベース３０３の底面に固定されている。）とによ
って構成されるネジ送り機構を利用して、Ｚ軸方向スラ
イドベース３０３を移動制御する様に構成されている。

【００４３】また、Ｘ軸方向スライドベース３０５の駆
動源として、図２に示す様に、Ｚ軸方向スライドベース
３０３の右側に第２のＡＣサーボモータＭ２が取り付け
られている。この第２のＡＣサーボモータＭ２も、図示
しないコントローラからの制御信号に基づき、図２，図
４に示す様にＺ軸方向スライドベース３０３上を左右方
向に伸びる第２のネジ軸３５２を正逆回転させることに
より、この第２のネジ軸３５２に螺合する第２のナット
部材（こちらも図示略。Ｘ軸方向スライドベース３０５
の底面に固定されている。）とによって構成されるネジ
送り機構を利用して、Ｘ軸方向スライドベース３０５を
移動制御する様に構成されている。

【００４４】さらに、昇降体３０８の駆動源としては、
図２〜図４に示す様に、門形フレーム３０６の上部に第
３のＡＣサーボモータＭ３が取り付けられている。この
第３のＡＣサーボモータＭ３も、図示しないコントロー
ラからの制御信号に基づいて、ネジ軸３５３を正逆回転
させることにより、この第３のネジ軸３５３に螺合する
第３のナット部材（こちらも図示略。昇降体３０８に固
定されている。）とによって構成されるネジ送り機構を
利用して、昇降体３０８を上下方向に移動制御する様に
なっている。なお、昇降体３０８は、門形フレーム３０
６の上部左右に取り付けられているバランサ用エアシリ
ンダＡＣ１，ＡＣ２のロッドＡＣ１ａ，ＡＣ２ａによっ
て支持されることにより、上下方向の移動がスムーズに
行われる様に構成されている。

【００４５】次に、中間コンベア３１４について説明す
る。この中間コンベア３１４は、図３に示す様に、固定
ベース３０１上を前後方向に伸びるＺ軸方向レール３０
２にガイドされて前後方向（Ｚ軸方向）移動可能な構成
とされている。この中間コンベア３１４の前後方向への
移動を行うための駆動源としては固定ベース３０１上に
固定されている第３のエアシリンダ（図示略）を用いて
いる。具体的には、第３のエアシリンダのロッド先端を
中間コンベア３１４の台枠３１４ａの下部に取り付けた
プレート部材３１４ｂに固定しておき、ロッド伸長時に
は図２に一点鎖線で示す退避位置へと中間コンベア３１
４を移動させ、ロッド縮小時には図２に実線で示す連絡
位置へと中間コンベア３１４を移動させる様に構成され
ている。なお、この連絡位置は、図示の通り、第１の固
定コンベア３１１と第２の固定コンベア３１２との間を
連絡して第１の固定コンベア３１１から第２の固定コン
ベア３１２へと木材Ｗを搬送することができる様にする
位置である。また、退避位置は、第１の加工位置Ｐ１に
おいて木口加工ユニット３２０のターレットモータベー
ス３２１に取り付けられているカッター刃Ｔ１〜Ｔ４及
び錐Ｔ５を用いてプレカット加工を行う際にその妨げに
ならない位置になっている。また、この中間コンベア３
１４の各送りローラは、チェーンＣＨ１によって回転さ
れる駆動ローラとして構成されている。このチェーンＣ
Ｈ１を駆動するためのモータＭ４は、台枠３１４ａにギ
ヤボックスＧ１を介して取り付けられている。

【００４６】次に、第１の固定コンベア３１１の直近左
側に設定される第１の加工位置Ｐ１に木材Ｗの左端を臨
ませて固定するための機構について説明する。

【００４７】図３に示す様に、第１の固定コンベア３１
１は、その固定台３１１ａに取り付けられているモータ
Ｍ５によって駆動されるチェーンＣＨ２により各ローラ
を正逆回転可能とされている。また、第１のローラコン
ベア３１１の側面には、図２においてＺ軸方向に接近・
離間する横押さえ用のＮｏ．１バイス３４１が備えられ
ている。このＮｏ．１バイス３４１は、図示省略した油
圧駆動装置によって駆動される様になっている。また、
図３，図４に示す様に、固定台３１１ａの側面には支柱
３６２が取り付けられており、この支柱３６２の上端部
分に、図３に示す様に、油圧シリンダＯＣ１によって上
下動される上押さえ用クランパ３６３が備えられてい
る。Ｎｏ．１バイス３４１及び上押さえ用クランパ３６
３の駆動源に油圧を用いているのは、木材Ｗをしっかり
とクランプするためである。もちろん、Ｎｏ．１バイス
３４１及び上押さえ用クランパ３６３の駆動源として
は、油圧の変わりに、大口径のエアシリンダを用いる様
にしても構わない。なお、図３，図４に示す様に、この
上押さえ用クランパ３６３の右側には、エアシリンダＡ
Ｃ３によって上下動される遊転ローラ３６４も備えられ
ている。この遊転ローラ３６４は、第１の固定コンベア
３１１による木材搬送の際に、木材Ｗの上面を軽く押さ
えて浮き上がりを防止しつつスムーズな搬送を行うため
のものである。

【００４８】また、この第１の固定コンベア３１１の左
側には、第１の加工位置Ｐ１を取り囲む様にフード３６
５が取り付けられている。このフード３６５には図示し
ない粉塵排出ダクトが接続され、第１の加工位置におけ
る木口部のプレカット時に発生する粉塵を周囲にまき散
らすことなく回収することができるようになっている。
なお、このフード３６５は、図２，図４では図示を省略
している。

【００４９】さらに、第１の固定コンベア３１１の左側
には、図２，図４に示す様に、第１の加工位置Ｐ１に木
材Ｗの左端を臨ませて停止させるためのＮｏ．１ストッ
パ３３１が設けられている。このＮｏ．１ストッパ３３
１は、図２に示す様に、固定ベース３０１から立設され
た支柱３３１ａに回動可能に取り付けられている。そし
て、Ｎｏ．１ストッパ３３１は、前述のフード３６５の
内部において、没入位置（図４の一点鎖線の位置）と、
第１の固定コンベア３１１上を送られてくる木材Ｗを停
止させる突出位置（図４の実線の位置）との間を回動可
能に構成されている。なお、このＮｏ．１ストッパ３３
１は、図２，図４に示す様に、その回動中心の後方に伸
びるレバー３３１ｂを押し上げたり引き下げたりするエ
アシリンダＡＣ４によって回動される様になっている。
このエアシリンダＡＣ４は、図２に示す様に、支柱３３
１ａに固定されている。また、図２に示す様に、支柱３
３１ａを挟んで第１のストッパ３３１の反対側には、木
材Ｗが第１のストッパ３３１に衝突した際の衝撃を吸収
しつつ正確な位置に木材Ｗの先端を停止させるために、
第１のストッパ３３１用としての衝撃吸収機能を有する
軸受３３１ｃが取り付けられている。

【００５０】この様な機構により、図２，図３におい
て、第１の固定コンベア３１１上を右から左へと木材Ｗ
を搬送してくるとき、まず、Ｎｏ．１ストッパ３３１を
突出状態にしておく。そして、Ｎｏ．１ストッパ３３１
に木材Ｗを当接させた後も第１の固定コンベア３１１に
よる木材送り動作を続行し、この間にＮｏ．１バイス３
４１及び上押さえ用クランパ３６３を駆動して木材Ｗの
上下及び側面をクランプして固定する。なお、Ｎｏ．１
バイス３４１及び上押さえ用クランパ３６３を、以下、
総称して第１のクランパ３４１，３６３と呼ぶ。

【００５１】次に、図２において、第３の固定コンベア
３１３の直近右側に設定される第２の加工位置Ｐ２に木
材Ｗの右端を臨ませて固定するための機構について説明
する。この機構は、前述した第１の加工位置Ｐ１に木材
Ｗの左端を臨ませて固定するための機構とほぼ同様であ
る。

【００５２】図３に示す様に、第３の固定コンベア３１
３も、その固定台３１３ａに取り付けられているモータ
Ｍ６によって駆動されるチェーンＣＨ３により各ローラ
を正逆回転可能とされ、油圧駆動のＮｏ．２バイス３４
２、支柱３６６、上押さえ用クランパ３６７、遊転ロー
ラ３６８及びフード３６９と、油圧シリンダＯＣ２及び
エアシリンダＡＣ５とを備えている。また、この第３の
固定コンベア３１３の左側には、図２，図４に示す様
に、第２の加工位置Ｐ２に木材Ｗの右端を臨ませて停止
させるためのＮｏ．２ストッパ３３２、支柱３３２ａ及
び衝撃吸収用の軸受３３２ｃが備えられると共に、Ｎ
ｏ．２ストッパ３３２の後方レバー３３２ｂの押し上げ
引き下げ用のエアシリンダＡＣ６が備えられている。な
お、図２，図４では、フード３６９の記載は省略してあ
る。

【００５３】この様な機構により、図２，図３におい
て、第３の固定コンベア３１３上を左から右へと木材Ｗ
を搬送してくるとき、まず、Ｎｏ．２ストッパ３３２を
突出状態にしてこれに木材Ｗを当接させ、Ｎｏ．２バイ
ス３４２及び上押さえ用クランパ３６７を駆動して木材
Ｗの上下面及び側面をクランプして固定する。なお、Ｎ
ｏ．２バイス３４２及び上押さえ用クランパ３６７を、
以下、総称して第２のクランパ３４２，３６７と呼ぶ。

【００５４】次に、第２の固定コンベア３１２について
も説明しておく。第２の固定コンベア３１２は、図面上
は図１及び図２の平面図にのみ表れており、ローラコン
ベア３９側にインクジェット方式による印字装置３７１
を備えている。この印字装置３７１は、第１の加工位置
Ｐ１で左端のプレカット加工を行った木材Ｗの下面に、
組立時の位置を示す符号や、どこの現場で用いる材料で
あるか等の情報を印字するために設けられている。この
印字装置３７１による符号等の印字により、プレカット
加工後の木材の回収、配材及び現地組立が容易になるよ
うになされているのである。

【００５５】また、木材Ｗをローラコンベア３９，４０
からローラコンベア４１，４２へと受け渡すための桟４
３について、図２にその一部が現れているので補足説明
しておく。この桟４３は、加工対象となる最小長さの木
材が落下しない間隔で配置されている。この桟４３の上
面は、最初にプレカット設備全体の説明においても述べ
た様に、ローラコンベア３９，４０及びローラコンベア
４１，４２に備えられている送りローラの上面と同じ高
さに設定される。そして、ローラコンベア３９，４０及
びローラコンベア４１，４２の互いに対面する側の側面
枠は、プッシャプレート７３を駆動してローラコンベア
３９，４０からローラコンベア４１，４２へと桟４３の
上を横滑りさせて木材Ｗを受け渡すときに邪魔にならな
い様に、ローラ上面と同一高さ又は若干低めに構成され
ている。そして、第１の加工位置Ｐ１で木口に対する継
手・仕口の加工を終えた木材Ｗをローラコンベア３９，
４０からローラコンベア４１，４２へと受け渡す際に
は、図１に示したエアシリンダ７６，７６を駆動し、プ
ッシャプレート７３で木材Ｗを横移動させてローラコン
ベア３９，４０からローラコンベア４１，４２へと桟４
３の上を横滑りさせながら受け渡す様に構成されてい
る。この実施の形態では、ローラコンベア３９，４０と
ローラコンベア４１，４２の間隔がそれほど広くないの
で、エアシリンダ７６の様な簡単な機構による木材の受
け渡しが可能となっている。

【００５６】なお、本実施の形態では、図２，図４から
理解される様に、第１の加工位置Ｐ１でプレカット加工
を行っている最中に、第２の加工位置Ｐ２への木材Ｗの
搬入及び固定が可能であり、かつ、第２の加工位置Ｐ２
でプレカット加工を行っている最中に、中間コンベア３
１４を連絡位置へ移動して第１の加工位置Ｐ１で加工を
終えた木材をローラコンベア３９，４０へと搬出すると
共に第１の加工位置Ｐ１への木材Ｗの搬入及び固定が可
能となる様に、第１，第２の加工位置Ｐ１，Ｐ２の位置
関係を設定してある。

【００５７】次に、本実施の形態の特徴であるターレッ
トモータベース３２１に対して取り付けられている各種
工具等について、図５〜図７に基づいてさらに詳細に説
明する。ターレットモータベース３２１には、既に説明
した様に、９０度ずつ角度をずらして４種類のカッター
刃Ｔ１〜Ｔ４が備えられている。カッター刃Ｔ１はカマ
オス加工用のものであり、カッター刃Ｔ２は大入れアリ
オス加工用のものであり、カッター刃Ｔ３はカマメス加
工用のものであり、カッター刃Ｔ４はアリ加工用のもの
である。以下、Ｔ１〜Ｔ４をそれぞれ、カマオス加工用
刃物Ｔ１、大入れアリオス加工用刃物Ｔ２、カマメス加
工用刃物Ｔ３、アリ加工用刃物Ｔ４とよぶ。

【００５８】また、各刃物Ｔ１〜Ｔ４は、それぞれカマ
オス加工用モータＭ１１、大入れアリオス加工用モータ
Ｍ１２、カマメス加工用モータＭ１３、アリ加工用モー
タＭ１４によって駆動される。そして、これら各モータ
Ｍ１１〜Ｍ１４がターレットモータベース３２１の前面
にそれぞれ９０度ずつ角度をずらして固定されている。
本実施の形態では、胴差しにほぞ加工を行う刃物として
カマオス加工用刃物Ｔ１を使用している。

【００５９】また、このターレットモータベース３２１
には、カマオス加工用刃物Ｔ１と同じ方向に刃先を向け
たボルト穴加工用の錐Ｔ５を備えたボルト穴加工工具３
２２も取り付けられている。このボルト穴加工工具３２
２は、ターレットモータベース３２１の前面に、カマオ
ス加工用モータＭ１１及びカマメス加工用モータＭ１３
の上方及び下方で前方へ伸びる上下の水平枠３８１，３
８２（図６ではボルト締め用の台座のみが示されてい
る。）を介して、カマオス加工用モータＭ１１及びカマ
メス加工用モータＭ１３の前方所定距離の位置に取り付
けられている。

【００６０】この上下の水平枠３８１，３８２には、そ
れぞれの両端を連結する様に垂直方向に伸びる垂直枠３
８３，３８４が固定されている。また、この垂直枠３８
３，３８４の上部及び下部には、Ｘ軸方向に水平に伸び
る支持ロッド３８５，３８６が固定されている。そし
て、錐Ｔ５を駆動するためのボルト穴加工用モータＭ１
５が、その錐Ｔ５側に固定された取付板３８７の上下に
固定したメタル軸受３８８，３８９を介して支持ロッド
３８５，３８６に対してＸ軸方向スライド可能となる様
に、軸心を水平にして支持されている。また、図５〜図
７に示す様に、錐Ｔ５は、カマオス加工用刃物Ｔ１に対
して軸心がＹ軸方向同一高さの位置で平行となる様に、
垂直枠３８３から前方へ張り出す様に取り付けられたブ
ラケット３９０に固定されたボールベアリング３９１に
よって回転可能に支持されている。

【００６１】また、図７に示す様に、垂直枠３８４に固
定されたブラケット３９２には、錐Ｔ５及びモータＭ１
５の回転軸と平行に配置されたエアシリンダＡＣ１１の
後端が固定されている。そして、ボルト穴加工用モータ
Ｍ１５は、図５〜図７に示す様に、このエアシリンダＡ
Ｃ１１のロッド３９３の先端に取り付けられた連結部材
３９４に固定されることにより、Ｘ軸方向へ移動可能と
されている。このエアシリンダＡＣ１１のロッド３９３
を伸縮することにより、図７に示す様に、ボルト穴加工
用モータＭ１５によって駆動されている錐Ｔ５を、ほぞ
加工の完了した胴差しＷＤに向かって移動させ、錐Ｔ５
による胴差しボルト穴の加工を実行できる様に構成され
ているのである。

【００６２】以上の構成により、本実施の形態の木口加
工機３００によれば、次の様にして胴差しＷＤに対して
ほぞ加工だけではなく胴差しボルト穴の加工をも自動化
することができ、しかも精度よくプレカット加工するこ
とができる。

【００６３】次に、この実施の形態の横架材プレカット
設備１０における制御系統について説明する。この横架
材プレカット設備１０は、図８に示す様に、プレカット
設備１０の全体を制御する全体制御装置６０１と、この
全体制御装置６０１に対してＣＡＤ／ＣＡＭデータを入
力するＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置６０２とから構成
されている。また、全体制御装置６０１は、大きく分け
て、横架材切断・上下面加工機１００に対応する切断・
上下面加工制御装置６１１と、横架材側面加工機２００
に対応する側面加工制御装置６１２と、横架材木口加工
機３００に対応する木口加工制御装置６１３とから構成
されている。そして、切断・上下面加工制御装置６１１
は、横架材切断・上下面加工機１００に木材を投入し、
加工を行った後次工程へ排出するまでの制御を実行して
おり、横架材切断・上下面加工機１００はもちろん、チ
ェーンスラッシャ２１、ローラコンベア３１〜３３、位
置決めユニット４００及びプッシャプレート７１等をそ
の制御対象としている。また、側面加工制御装置６１２
も、同様に、横架材側面加工機２００、チェーンスラッ
シャ２２、ローラコンベア３４〜３６、位置決めユニッ
ト５００及びプッシャプレート７２等をその制御対象と
している。さらに、木口加工制御装置６１３は、チェー
ンスラッシャ２３以降の各機器を制御対象としている。

【００６４】次に、木口加工制御装置６１３による横架
材の木口に対する継手・仕口及びボルト穴加工の制御内
容について説明する。この木口加工制御装置６１３は、
ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置６０２からの加工情報に
従って、図９，図１０に示す様な制御処理を実行する。

【００６５】まず最初に、ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装
置６０２からの加工情報を読み込んでおく（Ｓ１０）。
次に、Ｎｏ．１ストッパ３３１を突出位置にセットし
（Ｓ２０）、第１の固定コンベア３１１に備えさせてお
いた光センサ等の信号によって横架材が第１の加工位置
Ｐ１に到達したか否かを判断する（Ｓ３０）。そして、
横架材が第１の加工位置Ｐ１に到達したと判断できたら
（Ｓ３０：ＹＥＳ）、第１のクランパ３４１，３６３を
駆動して第１の加工位置Ｐ１へ搬入された横架材をクラ
ンプする（Ｓ４０）。続いて、Ｎｏ．１ストッパ３３１
を没入位置に移動させると共にローラコンベアによる送
り動作を停止する（Ｓ５０）。そして、中間コンベア３
１４を退避位置へ移動させると共に（Ｓ６０）、木口加
工ユニット３２０をＺ軸方向に前進させて木口加工用の
刃物Ｔ１〜Ｔ４の中心線を横架材の中心線と一致させた
加工開始位置へと移動させる（Ｓ７０）。そして、加工
情報に従って、ターレットモータベース３２１を９０度
刻みで回転させて刃物Ｔ１〜Ｔ４の中で今回の加工に適
切な刃物を横架材に対面させる刃物選択動作を実行する
（Ｓ８０）。

【００６６】そして、選択した刃物の駆動モータを駆動
して刃物を回転させると共に、加工情報に従って、ＡＣ
サーボモータＭ１〜Ｍ３を駆動して第１の加工位置Ｐ１
に投入されている横架材に対する継手・仕口の加工を実
行し（Ｓ９０）、その後刃物駆動モータを停止させると
共にＡＣサーボモータＭ１〜Ｍ３を駆動して再び加工開
始位置へと木口加工ユニット３２０を戻す（Ｓ１０
０）。

【００６７】次に、第１の加工位置Ｐ１における継手・
仕口の加工が完了した横架材がボルト穴加工の必要な胴
差しであるか否かを判断する（Ｓ１１０）。Ｓ１０で読
み込んだ加工情報から、ボルト穴加工が必要な胴差しで
あると判断された場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、錐Ｔ
５とカマオス加工用刃物Ｔ１の軸心間の距離に相当する
量だけ木口加工ユニット３２０を後方へ移動させて錐Ｔ
５を横架材の軸心に対面させる（Ｓ１２０）。なお、先
に説明した様に、本実施の形態では、胴差しに対するほ
ぞ加工にはカマオス加工用刃物Ｔ１を使用すると共に、
錐Ｔ５はこのカマオス加工用刃物Ｔ１と平行に前方所定
距離の位置に取り付けられている。従って、Ｓ１２０の
処理においては、単純にＺ軸方向駆動用のＡＣサーボモ
ータＭ１を駆動してカマオス加工用刃物Ｔ１と錐Ｔ５と
の軸心間距離に対応する距離だけ木口加工ユニット３２
０を後方へ移動させるだけで錐Ｔ５が胴差しの軸心に対
面した状態になる。

【００６８】こうして錐Ｔ５を胴差しに対面させた後、
加工情報に従って、ＡＣサーボモータＭ３を駆動してボ
ルト穴をあけるべき位置へとＹ軸方向に昇降体３０８を
昇降させると共に、ＡＣサーボモータＭ２を駆動して錐
Ｔ５の先端が第１の加工位置Ｐ１に可能な限り近付いた
状態となる様に木口加工ユニット３２０全体をＸ軸方向
にも移動させることを内容とするボルト穴加工用位置決
め動作を実行する（Ｓ１３０）。続いて、ボルト穴加工
用モータＭ１５を駆動すると共に、エアシリンダＡＣ１
１をそのロッド３９３を突き出す方向へ駆動してボルト
穴加工を実行する（Ｓ１４０）。これにより、図７に二
点鎖線で示した様に錐Ｔ５が回転しながら胴差しＷＤに
向かって移動し、胴差しボルト穴が形成される。この
後、エアシリンダＡＣ１１をそのロッド３９３を後退さ
せる様に駆動すると共に（Ｓ１５０）、当該胴差しに対
する全てのボルト穴加工が完了したか否かを判断する
（Ｓ１６０）。そして、さらに他の位置にもボルト穴加
工が必要である場合は（Ｓ１６０：ＮＯ）、再びＳ１３
０の処理に戻って、Ｙ軸方向に錐Ｔ５を移動させると共
に残りのボルト穴の加工を行う。

【００６９】こうして胴差しに対するボルト穴の加工が
完了したら（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ＡＣサーボモータＭ
１〜Ｍ３を駆動して木口加工ユニット３２０を第２の加
工位置Ｐ２における加工開始位置へと移動させると共に
（Ｓ１７０）、中間コンベア３１４を連絡位置へと移動
させ（Ｓ１８０）、第１のクランパ３４１，３６３をア
ンクランプ状態にすると共にローラコンベア３８等を駆
動して第１の加工位置Ｐ１での加工が終了した横架材を
木口加工機３００から搬出して反対側のローラコンベア
３９等へと搬出する（Ｓ１９０）。

【００７０】次に、第２の加工位置Ｐ２に継手・仕口を
加工すべき横架材がセットされた状態になっているか否
かを判断する（Ｓ２００）。最初は、Ｓ２００の判断は
ＮＯとなり、エアシリンダ７６を駆動してプッシャプレ
ート７３を駆動して、ローラコンベア３９，４０上の横
架材をローラコンベア４１，４２へと横移動させる（Ｓ
２１０）。そして、Ｎｏ．２ストッパ３３２を突出させ
ると共にローラコンベア４１，４２等を駆動して第２の
加工位置Ｐ２への横架材の搬入を行うと共に第２のクラ
ンパ３４２，３６７によるクランプ動作を実行してから
ローラコンベア４１等による搬入動作を停止し、第２の
加工位置Ｐ２へと横架材をセットする（Ｓ２２０）。そ
してＳ２０の処理へと移行する。

【００７１】一方、第２の加工位置Ｐ２に継手・仕口を
加工すべき横架材がセットされた状態になっている場合
は（Ｓ２００：ＹＥＳ）、第２の加工位置Ｐ２における
木口加工を実行すると共に、第１の加工位置Ｐ１からの
横架材の搬出動作及び第１の加工位置Ｐ１への横架材の
セッティング動作を並行して実行する（Ｓ３００）。こ
の様な状態は、２本目の横架材に対する第１の加工位置
Ｐ１での木口加工が完了している場合に成立する。な
お、Ｓ３００における第２の加工位置Ｐ２での木口加工
の内容は、第１の加工位置Ｐ１におけるＳ７０〜Ｓ１７
０の処理と同様の処理内容となっている。

【００７２】そして、Ｓ３００の処理が完了したら、第
２のクランパ３４２，３６７をアンクランプ状態にする
と共に、ローラコンベア４１，４２等を木材搬出方向に
駆動して両端の木口に対する加工が完了した横架材の搬
出動作を実行し（Ｓ３１０）、上下反転受け渡し装置４
５を回転させて横架材を集材位置へと搬送する動作を実
行する（Ｓ３２０）。そして、この後で全ての横架材に
対する加工が完了したか否かを判断し（Ｓ３３０）、完
了していない場合は（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ６０以下の
処理へと移行する。一方、全ての横架材に対する加工が
完了していると判定された場合は（Ｓ３３０：ＹＥ
Ｓ）、本処理を終了する。なお、全ての横架材に対する
加工が完了していると判定される様な状況下では、Ｓ３
００の処理では第２の加工位置Ｐ２における木口加工だ
けが実行されることになる。

【００７３】以上説明した様に、本実施の形態による
と、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す様に、胴差しや梁、桁
を柱に対してボルト締めによって固定する必要がある場
合には、同図（Ｃ）に示す様なボルト穴付きのほぞ加工
を、木口加工機３００による一連の木口加工動作の中で
実行することができる。

【００７４】より具体的には、本実施の形態によると、
ほぞ加工とボルト穴加工とが必要な胴差しに対しては、
カマオス加工用刃物Ｔ１によるほぞ加工を行った後、そ
のまま胴差しをクランプし続けておき、錐Ｔ５によるボ
ルト穴加工を続けて自動的に実行している。しかも、こ
のボルト穴加工は、ほぞ加工のためにクランプした状態
を解かずに実行するので、穴あけ位置が正確になり、胴
差しに対して精度よくボルト穴をあけることができる。

【００７５】また、本実施の形態において採用した木口
加工機３００では、胴差しに対してほぞ加工を行う刃物
Ｔ１に対して平行に前方へずらした位置に錐Ｔ５を備え
る構成を採用したので、ほぞ加工からボルト穴加工への
移行がスムーズに行われ、加工時間を最短に抑えること
ができる。

【００７６】さらに、本実施の形態では、ターレットモ
ータベース３２１の１つの加工軸としてではなく刃物Ｔ
１の前方へずらして錐Ｔ５を配置し、しかもこの錐Ｔ５
を駆動するモータＭ１５をエアシリンダＡＣ１１によっ
てＸ軸方向へ大きなストロークで進退可能に構成したの
で、木口加工ユニット３２０のＸ軸方向移動量を大きく
する必要がなく、装置を大型化することなくコンパクト
な構成としている。

【００７７】加えて、錐Ｔ５はブラケット３９０及びベ
アリング３９１によって先端部を支持されているので、
胴差しに対して穴あけを開始するときに木の節の様に部
分的に硬い位置へ穴あけを行う場合にも錐Ｔ５に曲げ方
向の力が加わっても真っ直ぐに穴あけを実行することが
できる様になっている。

【００７８】また、上述の様に、第１の加工位置Ｐ１で
木口を加工している間に第２の加工位置Ｐ２へと横架材
をセットしておくことができ、逆に、第２の加工位置Ｐ
２で木口加工をしている間に第１の加工位置Ｐ１からの
横架材の搬出と第１の加工位置Ｐ１への次の横架材のセ
ッティングとを並行して行うことができるので、横架材
の両端に木口加工を行うに当たっての待ち時間をなくし
て加工効率を高める効果も発揮されている。

【００７９】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。

【００８０】本実施の形態では胴差しに対するほぞ加工
とボルト穴加工とを対象に説明したが、継手・仕口に加
えて軸方向穴をあける必要のある横架材であれば、胴差
しに限らず、本発明の木口加工機を適用することができ
る。また、本実施の形態ではカマオス加工用刃物Ｔ１の
前方に錐Ｔ５を備えることとしたが、ほぞ加工用刃物と
してカマオス加工用刃物を用いない加工機であれば、カ
マオス加工用刃物以外のほぞ加工用刃物の前方に錐を配
置する構成とすればよい。さらに、ほぞ加工用刃物と錐
とを平行に設けなくてもよい。この場合、ほぞ加工を実
行した後でターレットモータベースを回転する動作が必
要になるものの、この様な構成を採用しても本発明の要
旨を逸脱するものではない。

【００８１】また、本実施の形態では、４種類の刃物Ｔ
１〜Ｔ４をそれぞれを駆動する独立のモータＭ１１〜Ｍ
１４と共にターレットヘッドであるターレットモータベ
ース３２１に取り付ける構造の木口加工機を例に説明し
たが、例えば、ターレットヘッドには放射状に木口加工
用の刃物を備えさせておき、ターレットヘッドを回転さ
せて刃物を選択した上でターレットヘッドに内蔵してい
るクラッチ機構を利用して選択された刃物に対して、各
刃物に共通の駆動モータと連結して駆動する構造とした
木口加工機に対しても本発明を適用することができる。
この場合も、そのターレットヘッドの前方にボルト穴加
工工具を取り付け、当該ボルト穴加工工具をボルト穴加
工に必要なストロークだけ出没させ得る構造の装置とし
てやれば、本発明の目的を達成することができるからで
ある。加えて、ターレットヘッドに放射状に備えさせて
おく工具の種類及び数についても、実施の形態のものに
限る必要はない。

【００８２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、胴
差しボルト穴の様な木口面から軸方向に伸びる穴の加工
を自動化することができる。また、胴差しボルト穴加工
機の様な稼働率の低い専用機をプレカット工場内に設置
しておく必要がなく、プレカット設備全体としてのコン
パクト化及びコストダウンを図ることができる。さら
に、木口加工機に穴加工工具を備えるに当たって、ター
レットヘッドに放射状に設けられる複数の工具の前方に
ずらして取り付けると共に、穴加工工具用の突出手段又
は進退手段を備えることにより、ターレットヘッドの刃
先直径を大きくしたり、木口加工ユニット全体の移動ス
トロークを大きくしなくてもよく装置の大型化を招かな
いという効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態としての横架材プレカット設備の
全体配置を示す模式的な平面図である。

【図２】 実施の形態における横架材木口加工機の主要
な構成を示す平面図である。

【図３】 実施の形態における横架材木口加工機の主要
な構成を示す正面図である。

【図４】 実施の形態における横架材木口加工機の主要
な構成を示す右側面図である。

【図５】 実施の形態における横架材木口加工機のター
レットモータベースの部分を拡大して示す正面図であ
る。

【図６】 実施の形態における横架材木口加工機のター
レットモータベースの部分を拡大して示す右側面図であ
る。

【図７】 実施の形態における横架材木口加工機のター
レットモータベースの部分を拡大して示す平面図であ
る。

【図８】 実施の形態としての横架材プレカット設備の
制御系統の構成を示すブロック図である。

【図９】 実施の形態の横架材木口加工機において実行
される制御処理の内容の一部を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 実施の形態の横架材木口加工機において実
行される制御処理の内容の一部を示すフローチャートで
ある。

【図１１】 実施の形態において胴差しに対して実行さ
れる加工の内容を示し、（Ａ）及び（Ｂ）は平面図、
（Ｃ）は斜視図である。

【図１２】 従来の横架材プレカット設備の全体配置を
示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１０・・・横架材プレカット設備、２１〜２５・・・チ
ェーンスラッシャ、３１〜４２・・・ローラコンベア、
４３・・・桟、４４・・・傾斜式ローラ移送装置、４５
・・・上下反転受け渡し装置、７１〜７３・・・プッシ
ャプレート、７４〜７６・・・エアシリンダ、１００・
・・横架材切断・上下面加工機、２００・・・横架材側
面加工機、３００・・・横架材木口加工機、３０１・・
・固定ベース、３０２・・・Ｚ軸方向レール、３０３・
・・Ｚ軸方向スライドベース、３０４・・・Ｘ軸方向レ
ール、３０５・・・Ｘ軸方向スライドベース、３０６・
・・門形フレーム、３０７・・・Ｙ軸方向レール、３０
８・・・昇降体、３１１・・・第１の固定コンベア、３
１２・・・第２の固定コンベア、３１３・・・第３の固
定コンベア、３１４・・・中間コンベア、３２０・・・
木口加工ユニット、３２１・・・ターレットモータベー
ス３２１、３２２・・・ボルト穴加工工具、３３１・・
・Ｎｏ．１ストッパ、３３２・・・Ｎｏ．２ストッパ、
３４１・・・Ｎｏ．１バイス、３４２・・・Ｎｏ．２バ
イス、３６３・・・上押さえ用クランパ、３６７・・・
上押さえ用クランパ、３８１，３８２・・・水平枠、３
８３，３８４・・・垂直枠、３８５，３８６・・・支持
ロッド、３８７・・・取付板、３８８，３８９・・・メ
タル軸受、３９０・・・ブラケット、３９１・・・ボー
ルベアリング、３９２・・・ブラケット、３９３・・・
ロッド、３９４・・・連結部材、４００，５００・・・
位置決めユニット、６０１・・・全体制御装置、６０２
・・・ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置、６１１・・・切
断・上下面加工制御装置、６１２・・・側面加工制御装
置、６１３・・・木口加工制御装置、ＡＣ１１・・・エ
アシリンダ、Ｍ１・・・第１のＡＣサーボモータ、Ｍ２
・・・第２のＡＣサーボモータ、Ｍ３・・・第３のＡＣ
サーボモータ、Ｍ１１・・・カマオス加工用モータ、Ｍ
１２・・・大入れアリオス加工用モータ、Ｍ１３・・・
カマメス加工用モータ、Ｍ１４・・・アリ加工用モー
タ、Ｍ１５・・・ボルト穴加工用モータ、Ｐ１・・・第
１の加工位置、Ｐ２・・・第２の加工位置、Ｔ１・・・
カマオス加工用刃物、Ｔ２・・・大入れアリオス加工用
刃物、Ｔ３・・・カマメス加工用刃物、Ｔ４・・・アリ
加工用刃物、Ｔ５・・・錐、Ｗ・・・木材、ＷＤ・・・
胴差し。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木口加工位置に搬入された木材をクラン
   プする木材クランプ手段と、 複数の工具を放射状に備えるターレットヘッドを回転さ
   せて前記クランプ手段にクランプされている木材の木口
   に対する加工内容に応じた工具を選択する工具選択手段
   と、 前記ターレットヘッドを、前後、左右及び上下に移動さ
   せて前記工具選択手段の選択した工具により前記木材の
   木口に対して継手・仕口の加工を行う移動制御手段とを
   備える木口加工機において、 前記ターレットヘッドに、前記複数の工具の前方に所定
   距離ずらして穴加工工具を備えさせると共に、 前記移動制御手段とは別に、前記穴加工工具を前記木材
   に向かって突出する位置へと移動させる穴加工工具突出
   手段を備えていることを特徴とする木口加工機。
2. 【請求項２】 請求項１記載の木口加工機において、 前記穴加工工具は、その軸心と、前記ターレットヘッド
   に備えられている複数の工具の内のほぞ加工用工具の軸
   心とが同じ高さで平行となり、かつ該ほぞ加工用工具の
   刃先と同じ方向へその刃先を向けて取り付けられると共
   に、前記穴加工工具突出手段による突出動作が行われる
   までは、前記穴加工工具の刃先を前記ターレットヘッド
   に備えられている他の各工具の刃先位置よりも内側に退
   避した位置に後退させておくことを特徴とする木口加工
   機。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の木口加工機
   において、 前記クランプ手段によってクランプされている木材に対
   して、継手・仕口及び軸方向穴の加工をする必要がある
   ときは、該クランプ手段により前記木材をクランプした
   ままで、前記工具選択手段、前記移動制御手段及び前記
   穴加工工具突出手段を駆動制御して、継手・仕口の加工
   と軸方向穴の加工とを実行する継手・仕口及び軸穴加工
   制御手段を備えていることを特徴とする木口加工機。
4. 【請求項４】 木口加工位置に搬入された木材をクラン
   プする木材クランプ手段と、 固定ベース上を前後方向に移動可能に設けられる第１の
   スライドベースと、 該第１のスライドベース上を左右方向に移動可能に設け
   られる第２のスライドベースと、 該第２のスライドベース上に立設されたガイドに沿って
   昇降する昇降体と、 該昇降体の前面に回転可能に設けられ、木材加工用の工
   具を放射状に複数種類装着されるターレットヘッドと、 前記第１のスライドベースを前後方向に移動制御する前
   後方向移動制御手段と、 前記第２のスライドベースを左右方向に移動制御する左
   右方向移動制御手段と、 前記昇降体を上下方向に移動制御する上下方向移動制御
   手段と、 前記ターレットヘッドを回転させて前記クランプ手段に
   クランプされている木材の木口に対する加工内容に応じ
   た工具を選択する工具選択手段と、 前記ターレットヘッドに、前記複数の工具の前方に所定
   距離ずらして取り付けられる穴加工工具と、 前記ターレットヘッドに取り付けられ、前記穴加工工具
   を、前記放射状に装着されている各工具の刃先よりも内
   側の位置と、前記各工具の刃先よりもさらに飛び出す位
   置との間で進退させる穴加工工具進退手段とを備える木
   口加工機。
5. 【請求項５】 木材の前端及び後端を切断して長さを整
   える切断機と、 木材の上下面に対して必要な加工を行う上下面加工機
   と、 木材の側面に対して必要な加工を行う側面加工機と、 請求項１〜請求項４のいずれか記載の木口加工機と、 前記木材切断機へ木材を投入すると共に、該木材切断
   機、前記上下面加工機、 前記側面加工機及び前記木口加工機の間で木材を搬送
   し、加工の終了した木材を集材位置へと搬出する木材搬
   送装置と、 前記木材切断機、前記上下面加工機、前記側面加工機及
   び前記木口加工機のそれぞれに対して、各機械に搬入さ
   れた木材に対する加工条件を与える加工条件付与手段
   と、 該加工条件付与手段によって与えられた加工条件に従っ
   て、前記木材切断機、前記上下面加工機、前記側面加工
   機、前記木口加工機及び前記木材搬送装置をそれぞれ駆
   動制御する加工制御手段とを備え、 該加工制御手段が、前記木口加工機において加工される
   木材に関して、継手・仕口に加えて軸方向穴を加工する
   必要があるときは、当該木材を前記クランプ手段によっ
   て前記木口加工位置にクランプしたままで、前記木口加
   工機を駆動制御して継手・仕口に加えて軸方向穴を加工
   した後に当該木材をアンクランプする様に構成されてい
   ることを特徴とするプレカット設備。