JP4020040B2 - エッジ材貼着方法およびエッジ材貼着装置 - Google Patents

Description

この出願の発明は、エッジ材貼着方法およびエッジ材貼着装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、キャビネット板材やキャビネットの製造などに有用な、板材端面へのエッジ材の自動貼着を簡単且つ安価な設備で精度良く行うことのできる、エッジ材貼着方法およびエッジ材貼着装置に関するものである。

キャビネット等の箱体に使用される板材の端面には仕上げ材やパッキン材等のエッジ材がしばしば貼着されており、その作業は従来より人の手によって行われていた。たとえば図２６の一例では、キャビネット（ア）を構成する天板（イ）、底板（ウ）、側板（エ）それぞれの表側の端面である小口面（オ）にエッジ材（カ）を貼着している。

しかし、この図２６にも例示したように人の手による貼着ではコーナー部の精度は良いものの、直線部にて蛇行が生じ易く、作業者毎に貼着精度のバラツキが大きいといった問題や、作業効率が極めて悪いといった問題があった。

そこで、自動貼着装置を使用することが考えられており、たとえば特許文献１では、板材位置を検出するセンサを用いて自動貼着する手法が提案されている。
特開２００２−３６１６０９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の従来技術では、数多くのセンサを用いる必要があるため、設備が煩雑になるとともに、非常に高価になるということが懸念される。また、故障等が発生した場合のメンテナンスにも非常に高度な技術が要求される。

この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、板材を代表とする基材の小口面にエッジ材を自動で貼着するものであって、その貼着を比較的簡単且つ安価な設備で精度良く行うことのできる、新しいエッジ材貼着方法およびエッジ材貼着装置を提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、先端面および後端面がＶカットされた基材端面にエッジ材を貼着する方法であって、最終端位置決め機によって基材端面の最終端が既定の基準値に位置するように基材を移動させるステップと、最初端位置決め機によって基材端面の最初端を検出し、該最初端に貼着機を移動させるステップと、貼着機によってエッジ材の先端を基材端面の最初端に貼着するステップと、貼着機を基材に沿って移動させながら基材端面の最終端に向かってエッジ材を貼着するステップと、切断位置停止機によって前記基準値から所定位置手前で貼着機を停止させ、切断機によってエッジ材の後端を切断するステップと、さらに貼着機を基材に沿って移動させながら基材端面の最終端までエッジ材を貼着するステップとを有することを特徴とするエッジ材貼着方法を提供する。

第２には、先端面および後端面がＶカットされた基材端面にエッジ材を貼着する装置であって、基材端面の最終端が既定の基準値に位置するように基材を移動させる最終端位置決め機と、基材端面の最初端を検出する最初端位置決め機と、該最初端に移動してエッジ材の先端を基材端面の最初端に貼着し、基材に沿って移動しながら基材端面の最終端に向かってエッジ材を貼着する、停止後にエッジ材の後端を切断する切断機と、エッジ材の貼着の際に裏面に付いている剥離紙を巻き取る剥離機を備えた貼着機と、最終端まで貼着する前に貼着機を前記基準値から所定位置手前で停止させる切断位置停止機とを有し、エッジ材後端切断後にさらに前記貼着機が基材に沿って移動しながら基材端面の最終端までエッジ材を貼着することを特徴とするエッジ材貼着装置を提供する。

第３には、前記最初端位置決め機は前記貼着機に取り付けられており、エッジ材貼着開始前に前記貼着機とともに移動し、前記最初端位置決め機が基材端面の最初端への接触を検知して前記貼着機が停止し、その後前記貼着機がエッジ材貼着を開始することを特徴とするエッジ材貼着装置を提供する。

第４には、基材端面の最終端までエッジ材を貼着した位置で前記貼着機を停止させる停止機をさらに有することをエッジ材貼着装置を提供する。

第５には、前記切断機は、基材の端面形状に応じて切断刃の角度が可変となっていることを特徴とするエッジ材貼着装置を提供する。

上記第１のエッジ材貼着方法によれば、基材端面へのエッジ材の自動貼着を、比較的簡単且つ安価な設備で精度良く行うことができるようになる。

上記第２のエッジ材貼着装置によれば、上記第１の方法と同様に、基材端面へのエッジ材の自動貼着を、比較的簡単且つ安価な設備で精度良く行うことができるようになる。

上記第３のエッジ材貼着装置によれば、上記第２の装置と同様な効果が得られるとともに、エッジ材貼着開始位置を正確に決めて、基材端面の最初端に合わせて精度良くエッジ材の先端を貼着することができる。

上記第４のエッジ材貼着装置によれば、上記第２〜第３の装置と同様な効果が得られるとともに、貼着機の無駄な移動をなくし、より正確に基材端面の最終端までエッジ材を貼着することができる。

上記第５のエッジ材貼着装置によれば、上記第２〜第４の装置と同様な効果が得られるとともに、様々な基材の端面形状に対してより正確なエッジ材貼着を行うことができる。

以下、図１〜図１３を適宜参照しながら、上記のとおりの特徴を有するこの出願の発明によるエッジ材貼着工程について説明する。

なお、エッジ材貼着工程は、たとえば図１〜図３に例示したように基材（１）全体の加工工程の一つとして位置付けることができる。図１〜図３では、基材（１）の両側面に両面エッジバンダーあるいはダブルエッジバンダと呼ばれる端面加工機械によって白エッジを貼り、トリミング後、クロスカットソーと呼ばれる切断機械によって基材（１）を寸法カットし、さらにテノーナと呼ばれる切断加工機械によって先端面および後端面をＶカットし、且つＮＣ(Numerical Control)ボーラあるいはＮＣルータと呼ばれる穴加工機械によって適宜位置への穴加工を施し、そしてエッジ材（２）貼着を行うという基材加工ＣＩＭ(Computer Integrated Manufacturing)工程となっている。エッジ材（２）貼着後の各基材（１）は組立アッセンブリ工程にて箱組される。この加工ＣＩＭ工程による組立完成品はキャビネットであり、基材（１）はそのキャビネットの部材であるので適所に「部材」と表記しており、またエッジ材（２）としてパッキン材を対象としているので適所に「パッキン」と表記している。

＜ステップ１＞（図４（ａ）（ｂ）参照）
まず、基材（１）をコンベア定規面（４）に沿ってエッジ材貼着工程位置まで搬入させる。より具体的には、たとえばコンベアに設置された光電センサ等のセンサ（３）によって基材（１）がエッジ材貼着工程位置まで搬入されたことを検出して、コンベアの駆動を停止する。上記図１〜図３の基材加工ＣＩＭ工程ではＶカットおよび穴加工後の基材（１）がコンベアで移動されてくることになる。

＜ステップ２＞（図５（ａ）（ｂ）参照）
続いて、基材（１）の後方にて最終端位置決め機としての後端位置決めストッパ（６）を上昇させる。

このとき、貼着機（８）に備えられている切断機（８４）によって、エッジ材（２）の先端を切断し、貼着待機位置まで引き出しておく。上記図１〜図３の基材加工ＣＩＭ工程では基材（１）の先端面がＶカットされているため、エッジ材（２）の先端もその形状に合わせてカットされる。このとき、適切なカット形状データがコンピュータ（図示なし）から切断機（８４）に送られ、それに従って切断処理が行われることになる。

＜ステップ３＞（図６（ａ）（ｂ）参照）
続いて、基材（１）の幅方向位置決めを幅方向位置決め機としての幅位置決めストッパ（５）によって行うとともに、基材（１）端面の最終端位置決めを後端位置決めストッパ（６）によって行う。より具体的には、幅位置決めストッパ（５）によって、基材（１）の一方の側端面を他方の側端面が反対側のコンベア定規面（４）に接触するまで押し（図中1)）、且つ後端位置決めストッパ（６）によって、基材（１）の後端面を予め決められた位置まで前方に押して、エッジ材（２）貼着対象面である基材（１）の側端面の最終端を既定の基準値に位置させる（図中2)）。

その後、基材（１）の上方から上面抑え機としての上面抑えストッパ（７）を下降させて、基材（１）の上面を抑え込んで基材（１）を固定する（図中3)）。

そしてさらに、コンベア定規面（４）を、貼着機（８）によるエッジ材貼着処理の邪魔とならない位置まで下降させる。

貼着機（８）は、上記基材（１）の位置決め中に基材（１）の先端から所定距離（たとえば１００ｍｍ）下流まで移動させて待機状態にしておく。
＜ステップ４＞（図７参照）
続いて、以上のようにセットされた基材（１）に対して、貼着機（８）に一体に設けられている最初端位置決め機としての先端位置決めストッパ（８１）を貼着機（８）から出し、その状態で貼着機（８）ごと下流側から基材（１）に向けて移動させ、先端位置決めストッパ（８１）が基材（１）の先端面に接触した時点で貼着機（８）を停止させる。すなわち、先端位置決めストッパ（８１）が基材（１）の先端面に接触した時点で基材（１）のエッジ材貼着対象面である側端面の最初端を検出し、その最初端まで貼着機（８）を移動させたことになる。

＜ステップ５＞（図８参照）
続いて、上記縦方向移動時の貼着機（８）は基材（１）からその移動の妨げとならない程度横方向に離れた位置にあるので、貼着開始前にさらにこの貼着機（８）を、基材（１）のエッジ材貼着対象面である側端面に接触するまで横方向移動させる。

また、先端位置決めストッパ（８１）は、横方向移動後あるいは移動前でもよいが、貼着開始前までに下降させておく。

そしてその後、エッジ材（２）の先端を基材（１）の側端面の最初端に合わせて貼着する。

＜ステップ６＞（図９参照）
続いて、貼着機（８）を基材（１）に沿ってコンベア上流方向に移動させながら、エッジ材（２）を基材（１）の側端面に貼着していく。

より具体的には、貼着機（８）には厚み方向倣いローラ（８２）および端面倣いローラ（８３）が備えられており、これをエッジ材ガイドとして、エッジ材（２）を基材（１）の側端面に沿って蛇行無く、まっすぐに貼着していく。

＜ステップ７＞（図１０参照）
続いて、上記のように貼着しながら移動する貼着機（８）を、切断位置停止機としてのカット位置ユニット停止ストッパ（９）に接触したときに停止させる。

より具体的には、カット位置ユニット停止ストッパ（９）は、予め貼着機（８）がエッジ材（２）を貼着する基材（１）側端面の最終端より所定位置手前で停止するように設けられており、このカット位置ユニット停止ストッパ（９）との接触時に貼着機（８）を停止させる。

＜ステップ８＞（図１１参照）
続いて、停止した貼着機（８）に備えられている切断機（８４）によって、エッジ材（２）の後端をカットする。

上記図１〜図３の基材加工ＣＩＭ工程では基材（１）の後端面がＶカットされているため、エッジ材（２）の後端もその形状に合わせてカットされる。このとき、適切なカット形状データがコンピュータ（図示なし）から切断機（８４）に送られてそれに従って切断処理が行われることになる。

＜ステップ９＞（図１２参照）
続いて、停止位置から再び貼着機（８）を基材（１）に沿って移動させて、基材（１）側端面の最終端までエッジ材（２）を貼着する。

より具体的には、貼着機（８）を停止機としての貼着機元位置停止ストッパ（１０）に接触するまで移動させ、上記カットされた残りのエッジ材（２）を貼着する。カットされたエッジ材（２）はちょうど基材（１）側端面の最終端まで届く長さとなっているので、以上によりエッジ材（２）は基材（１）側端面の最初端から最終端まで貼着されたことになる。

＜ステップ１０＞（図１３参照）
後は、幅位置決めストッパ（５）および後端位置決めストッパ（６）を元の位置に戻し（図中1)2)）、上面抑えストッパ（７）を上昇させて基材（１）から離し（図中3)）、下降していたコンベア定規面（４）を上昇させ（図中4)）、そしてコンベア駆動により基材（１）を搬出する。

以下、貼着機（８）に備えられている切断機（８４）およびそれによるエッジ材（２）の切断工程について図１４〜図２２を参照しながらより詳細に説明すると、まず図１４に例示したように、貼着機（８）には、上述の先端位置決めストッパ（８１）の他に、切断機（８４）と剥離機（８５）が備えられている。剥離機（８５）は、エッジ材（２）を貼着する際にその裏面に付いている剥離紙（２１）を巻き取るためのものである。そして切断機（８４）は、エッジ材（２）の先端および後端をカットするためのものであり、引出部（８４１）、端材引出部（８４２）、切断ガイド部（８４３）、切断刃（８４４）をその主な構成要素として備えている。

この切断機（８４）による切断工程では、まず図１５に例示したように、引出部（８４１）がエッジ材（２）を両側から掴むとともに、端材引出部（８４２）が出てくる。次いで図１６に例示したように、引出部（８４１）が端材引出部（８４２）の方向へ移動してエッジ材（２）を引き出して、端材引出部（８４２）がエッジ材（２）の端部付近を掴むとともに、引出部（８４１）がエッジ材（２）を放す。続いて図１７に例示したように、端材引出部（８４２）がエッジ材（２）を保持したまま、引出部（８４１）は元の位置へ戻る。そして、図１８および図１９に例示したように、切断ガイド部（８４３）および切断刃（８４４）がエッジ材（２）の両側位置まで上昇し、切断刃（８４４）がエッジ材（２）を切断する。後は図２０に例示したように、切断ガイド部（８４３）および切断刃（８４４）が下降して元の位置に戻り、図２１に例示したように、引出部（８４１）がカット後のエッジ材（２）を掴むとともに端材引出部（８４２）がカットされたエッジ材（２）の端材を保持したまま元の位置に戻り、図２２に例示したように端材を他所で捨ててきた端材引出部（８４２）が再び出てくる。

前記図１〜図３の基材加工ＣＩＭ工程では、基材（１）の先端面および後端面のＶカット後の側端面の最初端形状および最終端形状に合わせたカット形状データがコンピュータから切断機（８４）に送られて上述の切断処理が行われる。ここで、たとえば切断機（８４）の切断刃（８４４）は切断角度が可変なものとなっており、端面形状に応じてつまりそのカット形状データに応じて角度を調整して切断することができる。

なお、エッジ材（２）の貼着精度については、たとえば図２３（ａ）〜（ｃ）に例示したようにコーナー部つまりＶカットによる傾斜最初端および傾斜最終端では０〜０．２５ｍｍの精度許容範囲が設定され、その範囲で貼着が実現されるように上述の切断処理も調整される。直線部ではたとえば０〜０．５ｍｍの許容範囲が設定され、それを満足するように蛇行することなくエッジ材（２）の貼着が実現される。

図２４（ａ）（ｂ）および図２５（ａ）（ｂ）は、各々、以上説明したエッジ材貼着加工工程に用いられるエッジ材貼着装置のより詳細な一実施形態を示したものである。これら図２４（ａ）（ｂ）および図２５（ａ）（ｂ）において、（１００）は前記貼着機（８）としての貼着ユニット、（１０１）はエッジ材ロール、（１０２）はガイドロール、（１０３）は前記引出部（８４１）としてのエッジ材引出チャック、（１０４）は前記切断刃（８４４）としてのカッター、（１０５）は前記端材引出部（８４２）としての端材引出チャック、（１０６）は前記端面倣いローラとしての貼着倣いロール、（１０７）は貼着補助倣いロール、（１０８）は前記先端位置決めストッパ（８１）としての貼着位置決めストッパ、（１１０）は仕上げ材やパッキン材等のエッジ材、（１２０）は前記カット位置ユニット停止ストッパ（９）としてのストッパ付カット位置決めシリンダ、（１３０）は前記貼着機元位置停止ストッパ（１０）としてのストッパ当たり、（１４０）はワークガイド、（１５０）はワーク位置決めゲージ、（１６０）は前記上面抑えストッパ（７）としての上プレスである。

もちろん、この出願の発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。

以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、板材を代表とする基材の小口面に対して仕上げ材やパッキン材等のエッジ材を、比較的簡単且つ安価な設備で精度良く自動貼着することのできる、新しいエッジ材貼着方法およびエッジ材貼着装置が提供される。

この出願の発明によるエッジ材貼着工程を組み入れた基材加工ＣＩＭ工程について説明するための図である。 この出願の発明によるエッジ材貼着工程を組み入れた基材加工ＣＩＭ工程について説明するための別の図である。 この出願の発明によるエッジ材貼着工程を組み入れた基材加工ＣＩＭ工程について説明するためのさらに別の図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、この出願の発明によるエッジ材貼着工程について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、 図４に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、 図５に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図６に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図７に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図８に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図９に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図１０に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 図１１に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、図１２に続くエッジ材貼着工程について説明するための図である。 貼着機を例示した概略図である。 図１４の貼着機における切断機によるエッジ材切断工程について説明するための図である。 図１５に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図１６に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図１７に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図１８に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図１９に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図２０に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 図２１に続くエッジ材切断工程について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、エッジ材貼着精度について説明するための図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、エッジ材貼着装置のより詳細な一実施形態を示した平面図および側面図である。 （ａ）（ｂ）は、各々、エッジ材貼着装置における貼着機のより詳細な一実施形態を示した平面図および側面図である。 従来よりの人の手によるキャビネット板材の小口面に対するエッジ材の貼着について説明するための図である。

符号の説明

１ 基材
２ エッジ材
２１ 剥離紙
３ センサ
４ コンベア定規面
５ 幅位置決めストッパ
６ 後端位置決めストッパ
７ 上面抑えストッパ
８ 貼着機
８１ 先端位置決めストッパ
８２ 厚み方向倣いローラ
８３ 端面倣いローラ
８４ 切断機
８４１ 引出部
８４２ 端材引出部
８４３ 切断ガイド部
８４４ 切断刃
８５ 剥離機
８６ エッジ材ロール
８７ ガイドロール
８８ 貼着倣いロール
８９ 貼着補助倣いロール
９ カット位置ユニット停止ストッパ
１０ 貼着機元位置停止ストッパ
１００ 貼着ユニット
１０１ エッジ材ロール
１０２ ガイドロール
１０３ エッジ材引出チャック
１０４ カッター
１０５ 端材引出チャック
１０６ 貼着倣いロール
１０７ 貼着補助倣いロール
１０８ 貼着位置決めストッパ
１１０ エッジ材
１２０ ストッパ付カット位置決めシリンダ
１３０ ストッパ当たり
１４０ ワークガイド
１５０ ワーク位置決めゲージ
１６０ 上プレス

Claims (5)

1. 先端面および後端面がＶカットされた基材端面にエッジ材を貼着する方法であって、
   最終端位置決め機によって基材端面の最終端が既定の基準値に位置するように基材を移動させるステップと、
   最初端位置決め機によって基材端面の最初端を検出し、該最初端に貼着機を移動させるステップと、
   貼着機によってエッジ材の先端を基材端面の最初端に貼着するステップと、
   貼着機を基材に沿って移動させながら基材端面の最終端に向かってエッジ材を貼着するステップと、
   切断位置停止機によって前記基準値から所定位置手前で貼着機を停止させ、切断機によってエッジ材の後端を切断するステップと、
   さらに貼着機を基材に沿って移動させながら基材端面の最終端までエッジ材を貼着するステップと
   を有することを特徴とするエッジ材貼着方法。
2. 先端面および後端面がＶカットされた基材端面にエッジ材を貼着する装置であって、
   基材端面の最終端が既定の基準値に位置するように基材を移動させる最終端位置決め機と、
   基材端面の最初端を検出する最初端位置決め機と、
   該最初端に移動してエッジ材の先端を基材端面の最初端に貼着し、基材に沿って移動しながら基材端面の最終端に向かってエッジ材を貼着する、停止後にエッジ材の後端を切断する切断機と、エッジ材の貼着の際に裏面に付いている剥離紙を巻き取る剥離機を備えた貼着機と、
   最終端まで貼着する前に貼着機を前記基準値から所定位置手前で停止させる切断位置停止機と
   を有し、エッジ材後端切断後にさらに前記貼着機が基材に沿って移動しながら基材端面の最終端までエッジ材を貼着することを特徴とするエッジ材貼着装置。
3. 最初端位置決め機は貼着機に取り付けられており、エッジ材貼着開始前に貼着機とともに移動し、最初端位置決め機が基材端面の最初端への接触を検知して貼着機が停止し、その後貼着機がエッジ材貼着を開始することを特徴とする請求項２記載のエッジ材貼着装置。
4. 基材端面の最終端までエッジ材を貼着した位置で貼着機を停止させる停止機をさらに有することを特徴とする請求項２または３記載のエッジ材貼着装置。
5. 切断機は、基材の端面形状に応じて切断刃の角度が可変となっていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載のエッジ材貼着装置。