JP4398510B2

JP4398510B2 - 木材切断装置

Info

Publication number: JP4398510B2
Application number: JP2009113213A
Authority: JP
Inventors: 鉱一高橋; 博央岡本; 教夫森田
Original assignee: 宮川工機株式会社
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: JP2009166506A

Description

本発明は、プレカット加工機の木材切断装置に関する技術である。

プレカット部材の切断装置は、取り込みコンベアと丸鋸部，クランプ部，移送コンベア部,切断位置決め装置部等からなるクロスカットソー及び取り出しコンベアで構成され、特許文献１（特開平１１−２７７５０４号公報）に示される様に、仕口、穴、溝などの加工をするユニットと複合化されたものもある。以下に従来の切断装置における切断動作の概要を説明する。

（１）加工材を、取り込みコンベア上流のチェーンスラッシャーに倒立状態（住宅構造部材として使用するときの上面を下にして）で載置する。これは、クロスカットソーの下流の仕口、継ぎ手、穴、溝などの加工のときに上面を基準面として加工機のローラー面（テーブル面）に載置した方が、加工精度や加工寸法が出し易いためである。
（２）加工材を前後方向に移送して取り込みコンベアに取り込む。
（３）加工材を長手方向にクロスカットソーに向かってコンベアで送り、先端の端切り位置を光電センサや切断位置決め装置によって決めてクランプし、切断する。
（４）端切りされた加工材を更にコンベアで長手方向に送り、切断位置決め装置で全長切断位置を決めてクランプし、切断する。
（５）全長切断された加工材は、取り出しコンベアによって長手方向に移送され、仕口、継ぎ手、穴、溝などの次の加工工程に流れる。
特開平１１−２７７５０４号公報

前記従来技術には、以下の様な問題点や課題がある。

（１）チェーンスラッシャ上に加工材を倒立状態で載置することは、加工材の曲がり、反り、節の有無や位置などから判断する住宅部材としての使い勝手の向きと加工のための向きとが逆になるので、その判断が煩雑になり間違いやすい。また、加工材に書く仮の部材番号も反対の面に書かなければならない。

（２）チェーンスラッシャ上に加工材を載置したり、その上で加工材の向きをチェックしたり変更したりする作業は、チェーンスラッシャの加工材載置面が低い方が楽である。従来の技術では、チェーンスラッシャの加工材載置面は、クロスカットソーや仕口、穴溝などの加工機のコンベアローラ面とほぼ一致しているのでかなり高く作業性が悪い。

（３）クロスカットソーの設備全体の長さは、（切断前の加工材最大長さ≒取り込みコンベア長さ）＋（クロスカットソーの長さ）＋（切断後加工材の最大長さ≒取り出しコンベア長さ）となり、長い据え付けスペースを必要とする。また、全長切断後の残材排出エリアや残材運び出し通路が他の加工機の配置に影響する。

（４）端切り後に全長分の長さだけ加工材が移動しないと全長切断ができない。また、コンベア上の残材が排出されないと次の加工材を取り込みコンベアに取り込むことができない。全長が長い場合の移動時間や残材の排出時間がクロスカットソーの加工能力に大きく影響する。

（５）クロスカットソーの下流の、仕口、継ぎ手、穴、溝などの加工工程の加工能力のアップが図られている。また、クロスカットソーを１台としてその下流の仕口、継ぎ手、穴、溝などの加工ラインを複数にして連結し流す場合も出ている。これらの要因から、より加工能力の高い（加工時間が早い）クロスカットソーが求められている。

そこで、本発明は、加工時間を短縮することができると共に、切断装置の設備長さを短くすることのでる木材切断方法の実施に適する木材切断装置の提供を第１の目的とする。

また、本発明は、加工時間を短縮することができ、かつ、切断装置の設備長さを短くすることができると共に、さらに、作業性の向上をも達成することのできる木材切断方法の実施に適する木材切断装置の提供を第２の目的とする。

上記第１の目的において実施しようとする木材切断方法は、左右方向に所定距離をあけて設置される左側の切断部材及び右側の切断部材と、前記左右の切断部材の間に設置され、該左右の切断部材間を左右動可能で木材クランパを有するキャリーと、を備えた切断機を用いて、木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工するための木材の切断方法であって、
（１−１）木材を、前記切断機の前方から木材の長手方向に対して直交する方向に横移動させて前記キャリーにクランプさせ、
（１−２）該木材をクランプした前記キャリーを、前記左右の切断部材の間で木材の長手方向へ移動させて端切りのための木材の一端の位置決めを行い、
（１−３）端切りのために位置決めされた木材を前記左右の切断部材の一方の切断部材を用いて端切りを実行し、
（１−４）続いて、前記キャリーを前記左右の切断部材の間で木材の長手方向へ移動させて全長切断のための木材の他端の位置決めを行い、
（１−５）全長切断のために位置決めされた木材を前記左右の切断部材の他方の切断部材を用いて全長切断を実行し、
（１−６）全長切断の完了した木材を、前記キャリーからアンクランプすると共に、当該木材の長手方向に対して直交する方向に横移動させて前記切断機の後方に取り出す様にしたこと
を特徴とする木材切断方法である。

（１−１）〜（１−６）の構成を備えた上述の木材切断方法によれば、木材は、基本的に前後方向に送られることによって切断機に取り込まれ、同じく前後方向に送られることによって切断機から取り出される。なお、ここで、前後方向とは、木材の長手方向に直交する方向である。また、左右方向とは木材の長手方向をいう。

また、上述の切断方法によれば、「左右方向に所定距離をあけて設置される左側の切断部材及び右側の切断部材と、前記左右の切断部材の間に設置され、該左右の切断部材間を左右動可能で木材クランパを有するキャリーと、を備えた切断機」を用いるという構成を採用したので、木材の左側の切断を左側の切断部材で行い、木材の右側の切断を右側の切断部材で行うことができる。従って、例えば、左右の切断部材の間隔を３間（４．８ｍ）とし、６ｍ長さの木材を全長５．５ｍに切断する場合、当該６ｍ材の中心を切断機の中心に合わせて投入すると、端切りのために木材を長手方向に数１０ｃｍ移動させて木材の端部が端切り位置を若干越えた位置へセットして端切りを行った後、先ほどとは反対方向へ７０ｃｍ移動させて反対側を切断すれば全長５．５ｍの構造材とすることができる。従って、従来の切断装置では、端切りの後で木材を長手方向へ５．５ｍ移動させて全長切断をしていたのに比べると、木材の移動距離が極めて短く、加工時間を短縮することができる。

この結果、上述の木材切断方法によれば、切断機の左右ではなく前後方向に搬送装置を設置することができ、切断装置の設備長さを短くすることができる。また、前後方向への送材で木材の送り、取り込み、取り出しを実行するので、木材が長いものであろうと短いものであろうと同じ送り時間で切断機へ送り込み、同じ送り時間で切断機から取り出すことができ、最低移動距離は前後に起因するだけなので、送り込みから取り出しまでの時間短縮が図れる。しかも、切断機での切断の際にも、左右に所定間隔をあけて２以上の切断部材を配置したので、端切り及び全長切断の際の木材移動時間も短くなる。よって、木材の加工時間を短縮することができる。

また、第２の目的において実施しようとする木材切断方法は、左右方向に所定距離をあけて設置される左側の切断部材及び右側の切断部材と、前記左右の切断部材の間に設置され、該左右の切断部材間を左右動可能で木材クランパを有するキャリーと、を備えた切断機を用いて、木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工するための木材の切断方法であって、
（２−１）木材を、前記切断機の前方から木材の長手方向に対して直交する方向に横移動させる様に持ち上げつつ横転させて前記キャリーにクランプさせ、
（２−２）該木材をクランプした前記キャリーを、前記左右の切断部材の間で木材の長手方向へ移動させて端切りのための木材の一端の位置決めを行い、
（２−３）端切りのために位置決めされた木材を前記左右の切断部材の一方の切断部材を用いて端切りを実行し、
（２−４）続いて、前記キャリーを前記左右の切断部材の間で木材の長手方向へ移動させて全長切断のための木材の他端の位置決めを行い、
（２−５）全長切断のために位置決めされた木材を前記左右の切断部材の他方の切断部材を用いて全長切断を実行し、
（２−６）全長切断の完了した木材を、前記キャリーからアンクランプすると共に、当該木材の長手方向に対して直交する方向に横移動させる様に持ち上げつつ横転させて前記切断機の後方に取り出す様にしたこと
を特徴とする。

この（２−１）〜（２−６）の構成を備えた上述の木材切断方法でも、木材は、基本的に前後方向に送られることによって切断機に取り込まれ、同じく前後方向に送られることによって切断機から取り出される。また、切断機における端切り及び全長切断のための木材の移動距離も短い。よって、木材の移動に要する時間を短縮でき、その結果として加工時間の短縮を達成することができる。また、設備構成を左右に長いものとせずに済む。

また、この切断方法では、切断機への木材送り込みにおいて、（２−１）「木材を、前記切断機の前方から木材の長手方向に対して直交する方向に横移動させる様に持ち上げつつ横転させて前記キャリーにクランプさせ、」という構成を採用したので、作業者が投入のために木材を準備する位置を低くすることができる。よって、木材を高く持ち上げてセットしなくてもよいので、作業者の負担を軽減し、作業性を向上させることができる。

ここで、上記第１の目的において実施しようとする木材切断方法は、以下の木材送材方法により実現される。この木材送材方法は、
木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工する際の木材の送材方法であって、
（３−１）木材を前後方向に移動させて切断機へ送り込み、
（３−２）その後、該木材を長手方向へ移動させて端切り及び全長切断のための位置決めを行い、
（３−３）全長切断の完了した木材を、再び前後方向へ移動させて前記切断機から取り出す様にしたこと
を特徴とする。

この（３−１）〜（３−３）の構成を備えた木材送材方法によれば、上述の各切断方法で説明したの同じ様に、木材は、基本的に前後方向に送られることによって切断機に取り込まれ、同じく前後方向に送られることによって切断機から取り出される。よって、木材を切断機に送り込み、切断機から取り出すための木材の移動距離を短くし、送材のための機器も切断機の前後方向に設置すればよいので、切断装置の設備長さを短くすることができる。

また、上記第２の目的において実施しようとする木材切断方法は、以下の木材送材方法により実現される。この木材送材方法は、
木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工する際の木材の送材方法であって、
（４−１）木材を前後方向に移動させつつ持ち上げると共に横転させて切断機へ送り込み、
（４−２）その後、該木材を長手方向へ移動させて端切り及び全長切断のための位置決めを行い、
（４−３）全長切断の完了した木材を、再び前後方向へ移動させつつ旋回させて前記切断機から取り出す様にしたこと
を特徴とする。

この（４−１）〜（４−３）の構成を備えた木材送材方法によれば、上述の（３−１）〜（３−３）の構成を備えた送材方法と同様の作用・効果を発揮すると共に、さらに、切断機への取り込みに際して持ち上げ方式を採用したことで、作業者による木材準備位置を低くすることで、作業性向上にも寄与することができる。

そして、本発明の第１の目的を達成するためになされた木材切断装置は、
木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工するための装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（５−１）左右方向に所定距離をあけて設置される左側の切断部材及び右側の切断部材と、前記左右の切断部材の間に設置され、該左右の切断部材間を左右動可能で木材クランパを有するキャリーとを備えた切断機。
（５−２）前記切断機の後方位置に設置され、木材を加工設備の下流側に取り出す木材取り出し部。
（５−３）前記切断機の前方位置に設置され、木材の長手方向を設備の左右方向として載置することができると共に、該木材を前後方向に移送することのできる木材送り込み装置。
（５−４）前記木材送り込み装置の後方かつ前記切断機の前方となる位置に設置され、前記木材送り込み装置から後方へ移送されてきた木材を前記キャリーへと取り込む木材取り込み装置。
（５−５）前記キャリーに保持されている木材を、左右方向に伸びたままの状態で木材取り出し部に受け渡す木材取り出し装置。
（６−１）前記キャリーが木材を保持固定して左右動する際に、該キャリーの位置を検出するキャリー位置検出装置を備えていること。
（６−２）前記キャリー位置検出装置の検出結果に基づいて、前記切断機による端切り及び全長切断を実施する際の前記キャリーの停止位置を位置決め制御する切断位置制御装置を備えていること。

（５−１）〜（５−５）の構成から明らかな通り、本発明の木材切断装置では、「木材送り込み装置」、「木材取り込み装置」、「切断機」、「木材取り出し装置」、「木材取り出し部」を前後方向に配置するので、切断装置の長さを短くすることができる。これにより、工場レイアウトにおいて、長さに関する制約をなくすることができる。

また、この木材切断装置によれば、切断機に投入する際の木材の移動方向は、前後方向であり、切断機から取り出す際の木材の移動方向も前後方向である。従って、前後方向に配置される機器は、いずれも左右に伸びた状態で木材を載置・保持等すればよいので、前後方向の長さ自体をそれほど大きくする必要がない。よって、切断装置の占有面積を小さくすることができる。

さらに、この木材切断装置によれば、切断機投入時の木材の移動方向が基本的に前後方向であり、切断機において、左右方向に所定間隔をあけて設置した２以上の切断部材間をキャリーによって長手方向に木材を移動させて端切り位置及び全長切断位置を位置決めする構成なので、本発明の木材切断方法について述べたのと同様に、端切り後全長切断位置を決めるための木材の移動距離が短い。よって、木材投入から切断、取り出しまでの加工時間を短縮することができる。この結果、第１の目的を達成する木材切断方法を実現することができる。

なお、（５−６）キャリーの位置を検出するキャリー位置検出装置（例えば、エンコーダ等）を取り付けておき、キャリーの移動位置から、端切り後の全長切断位置を決める様にしておくとよい。端切り位置については、例えば、端切り用の切断部材の外側にストッパを設けるなどして位置決めする方法を採用することもできる。

また、本発明の木材切断装置においては、（６−１）及び（６−２）を備えることで、投入された木材に対して、端切り位置及び全長切断位置を、残材をできるだけ長く残す様に決定することができる。従って、長い残材は、当該残材によって切り取ることのできる構造材に再利用することができる。また、投入する木材を全長に対して大きな余裕を持ったものとしなくてもよい。よって、材料の無駄をなくすことができる。

なお、キャリー位置検出装置に加えて、端切り用の切断部材の外側に木材の通過を検知するセンサを設置するとよい。このセンサで木材の通過状況を検知しつつ、キャリー位置検出センサでキャリーの移動状況を検出することで、端切り位置を正確に決定できるからである。もちろん、端切り位置は固定式のストッパ等を備えておいて決定することもできる。しかし、この場合、当該切断装置の切断部材の間隔によって切断可能な構造材の最大全長が決まってしまう。これに対し、ストッパではなく通過を検出するセンサを設けることで、切断部材の間隔よりも長い構造材に切断しなければならないときは、端切り後に、端切り用の切断部材の切断位置の外側に向かって木材を移動させて全長切断を実行することができるので、切断機の左右方向の長さを大きくしなくても切断可能な最大長さを大きくすることができる。また、全長切断用の切断部材の外側にも同様のセンサを設置するとよい。全長切断の位置決めはキャリーの移動距離によって決定可能であるが、投入された木材が十分な長さを有していることを念のため確認するのに便利だからである。これにより、誤って予定された全長よりも短い木材を下流の加工機等へ取り出すといったトラブルを防止することができる。また、木材位置検出装置としては、上述した様なキャリー位置検出装置（５−６）をも設けるとよい。

ここで、この本発明の木材切断装置においては、さらに以下の構成をも備えるとよい。
（７−１）前記切断機は、前記切断部材の内、端切りのための切断部材の外側に、端切り時に発生する端材を排出する端材排出装置を備えていること。
（７−２）前記切断機は、前記切断部材の内、全長切断のための切断部材の外側に、全長切断時に発生する残材を排出する残材排出装置を備えていること。
（７−３）前記キャリー、端材排出装置及び残材排出装置は、それぞれ後方に下り傾斜したテーブル面を有し、各テーブル面は、ほぼ一つの平面を形成する様に、傾斜角及び高さが合わされていること。

（７−１）〜（７−３）の構成をも備えた木材切断装置によれば、端切りによって発生する端材は、端切りを行った切断部材の外側に設置された端材排出装置のテーブル面の傾斜によって後方へ滑り落ちて自動的に排出される。また、全長切断の結果発生する残材も、全長切断を行った切断部材の外側に設置された残材排出装置のテーブル面の傾斜によって後方へ滑り落ちて自動的に排出される。従って、全長切断完了後の残材排出に要する時間を短くすることができ、次に加工すべき木材の投入待ち時間を短縮することができる。また、キャリー、端材排出装置及び残材排出装置のテーブル面は、ほぼ一つの平面を形成する様に、傾斜角及び高さが合わされているので、木材の長手方向の移動がスムーズに行われると共に、木材が長い場合にはキャリー、端材排出装置及び残材排出装置の各テーブル面で支持されるので、木材が安定する。

また、この（７−１）〜（７−３）をも備えた本発明の木材切断装置においては、前記残材排出装置（７−２）が、さらに以下の構成を備えたものとするとよい。
（８−１）前記テーブル面に出没可能に備えられ、前記キャリーによって左右動される木材を支持し得る支持部材を備えていること。

（８−１）の構成をも備えたので、残材排出前は支持部材を突出させておくことにより、全長切断時に残材となる部分を支持部材で支えた状態で切断を行うことができる。従って、上述の様な自動排出機構を採用したにも拘わらず、全長切断が完了するまでは残材部分も支えられた状態を維持することができる。よって、全長切断によって形成される切断面をきれいな仕上がり状態とすることができる。そして、全長切断完了後に支持部材を没入させることで、上述した様な傾斜を利用した残材の自動排出を実行できる。なお、端材は通常、極短いので、この様な支持部材がなくても切断面の仕上がりに影響を与えることはない。

ここで、（８−２）前記支持部材は、複数のローラによって構成しておくとよい。複数のローラによって構成することで、各種長さの木材について、全長切断時に残材部分を支持することができると共に、長い木材をキャリーで長手方向に移動させるときの摩擦抵抗を小さくでき、スムーズな移動を実現することができる。また、前述した木材位置検出装置（６−１）としては、端材排出装置（７−１）や残材排出装置（７−２）のテーブル面に開口を設け、当該開口上を木材が通過したか否かを検出することのできる光学式センサ等を用いるとよい。

また、本発明の木材切断装置においては、さらに以下の構成をも備えるとよい。
（９−１）前記キャリーに投入される木材の長さを検知する木材長さ検知装置を備えていること。
（９−２）前記キャリーを複数台備えていること。
（９−３）前記木材長さ検知装置による木材長さの検知結果に基づいて、前記複数台のキャリーの木材受け取り時の待機位置を位置決め制御するキャリー待機位置制御装置を備えていること。

（９−１）〜（９−３）の構成をも備えることで、切断機に投入される木材が短いものであっても長いものであっても、キャリーによって的確にこれを受け止めることができる。即ち、木材検知装置によって長い木材と検知されたときは、キャリーの間隔を広めにして待機させることで、木材をバランスを崩すことなく受け止めることができる。逆に、木材の長さが短いと検知されたときは、キャリーの間隔を狭めて待機させることで、短い木材を受け止め損ねるということがない。

なお、木材長さ検知装置は、センサを用いて検出した信号に基づいて木材長さを検知する装置として構成してもよいが、ＣＡＤ／ＣＡＭデータから投入される木材の長さを検知する様にしても構わない。ここで、センサによる長さ検知を実行することは、木材投入の際に作業者が木材送り込み装置にセットする際に木材の長さ中心が機器の中心からずれていても、的確に待機位置を制御することができるからである。なお、より望ましくは、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づく長さ検知に加えて、センサによる長さ検知も併せて実行する様にするとよい。ＣＡＤ／ＣＡＭデータによる検知も併用することで、木材投入順序が間違っていないことを確認することができるからである。

また、本発明の木材切断装置においては、さらに以下の構成をも備えるとよい。
（１０−１）前記木材取り込み装置は、前記木材送り込み装置から送り込まれた木材を掬い上げつつ上方へ移動させ、当該装置の頂上部を越えて移動させる際に、木材を横転させつつ後方へ滑り落として前記キャリーに取り込む装置として構成されていること。
（１０−２）前記木材取り出し装置は、前記キャリーに保持されている木材を、旋回動作によって掬い上げつつ旋回させて前記木材取り出し部の上方まで移動させた後、下降動作によって該木材取り出し部上に受け渡す動作を行う装置として構成されていること。
（１０−３）前記木材取り込み装置による横転及び木材取り出し装置による旋回により、前記木材が、前記木材送り込み装置に載置したときの上面が下面となって前記木材取り出し部へと載置される様に構成されていること。

この（１０−１）〜（１０−３）の構成をも備える装置を用いれば、上述した第２の目的も達成可能となる。即ち、木材取り込み装置は木材を掬い上げて上方へ移動させる構成となっているので、その前に設置される木材送り込み装置の木材載置面は低く設定することができる。よって、作業者が木材を準備する際に、木材を高い位置まで持ち上げなくてよく、作業性が向上する。また、作業性がよいので、木材の中心を切断機の中心に合わせて準備することも容易である。

この（１０−１）〜（１０−３）の構成をも備えた木材切断装置によれば、木材は、投入時と上下反転した状態で木材取り出し部に載置される。従って、最初に木材を準備するときは、建築時の構造材の上面を上にして木材送り込み装置に載置することができる。従って、作業者にとって感覚的に理解し易い。つまり、作業者は、木材の曲がり、反り、節の有無や位置などから判断される住宅部材としての使い勝手の向きに従って木材をセットすればよいので、感覚的に理解し易いのである。また、木材に書く仮の部材番号もこの建築時の使い勝手に合わせて建築時の上面側に書くことができるので、作業者にとって違和感なく作業を実行することができる。

ここで、本発明の木材切断装置においては、前記木材取り込み装置（５−４）を、以下の様に構成するとよい。
（１１−１）所定距離をあけて設置される複数のフレームを備えていること。
（１１−２）前記各フレームに沿って回転する無限軌道部材を備えていること。
（１１−３）前記各無限軌道部材に、左右方向１列に並ぶ位置に取り付けられているドグを備えていること。
（１１−４）前記無限軌道部材は、前記ドグを、前記木材送り込み装置の木材載置面よりも下方位置を通過可能な軌道を有すること。
（１１−５）前記各フレームの高さ方向の途中の位置に設置され、少なくとも、木材が、外側のフレームよりもさらに外側にはみ出しているか否かを検出することのできる木材検出センサを備えていること。
（１１−６）前記各フレームの頂上部付近に設けられ、前記無限軌道部材の頂上部の軌道半径とほぼ同一半径の円弧部と、前記キャリーのテーブル面とほぼ同一角度の傾斜角で前記円弧部に連続する傾斜部とを有する滑り台装置を備えていること。

木材取り込み装置（５−４）を（１１−１）〜（１１−６）の構成を備えるものとすることにより、木材取り込み装置で木材をキャリーに取り込む際の持ち上げ動作の最中に木材のセットされた状況を検出でき、キャリーの待機位置を正しく決定することができる。また、木材を自動的に横転させ、重量を利用してキャリーに受け渡すことができる。

また、本発明の木材切断装置においては、前記木材取り込み部（５−２）を複数の送り部材を間隔をおいて備えた装置（例えば、ローラコンベア）として構成し、前記木材取り出し装置（５−５）を、以下の様に構成するとよい。
（１２−１）所定距離をあけて設置され、前記木材取り出し部を構成する前記複数の送り部材の間に直立した直立位置と前記キャリー側へ倒れた傾斜位置との間で旋回することのできる複数の旋回アームを備えていること。
（１２−２）前記旋回アームの先端に伸縮可能に設けられ、先端に取り付けた受け台を前記旋回アームが前記傾斜位置に倒れた状態のときに前記キャリーに保持された木材の下方を通って伸長させることのできる伸縮アームを備えていること。
（１２−３）前記切断機の切断終了時には前記旋回アームを前記キャリー側へ旋回させた状態としておき、該切断機による切断が終了し、かつ、前記キャリーが取り出し位置に位置決めされた後に前記伸縮アームを伸長させ、その後、前記旋回アームを前記木材取り出し部側へと旋回させて直立させた後、前記伸縮アームを縮めて木材の取り出しを実行すると取り出し制御装置を備えていること。
（１２−４）前記取り出し制御装置による前記伸縮アームの伸長動作の前に、前記キャリーを、該伸縮アームと干渉しない位置へと移動させる非干渉位置移動制御装置を備えていること。

この様に旋回アームによって旋回させながら木材を木材取り出し部に受け渡すことにより、上述した様に最初に作業者がセットした状態と上下反転した状態で木材取り出し部上に木材を載置することができる。従って、全長切断後の木材は、加工上の基準面である建築時の上面を下にした倒立状態で下流の加工機へと搬送されるので、以後の加工における基準は、従来のプレカット加工設備における基準と全く同じである。また、キャリーは木材の長さによってバランス上安定する位置で木材を保持するので、全長切断完了時の位置は一定ではない。そこで、非干渉位置移動制御装置が木材取り出し装置の伸縮アームの伸縮動作の際に伸縮アームと干渉しない位置へと移動させる。また、旋回アームを複数設けることで、長さが種々の木材を確実に掬い上げて木材取り出し部へと受け渡すことができる。

本願各発明によれば、切断作業における加工時間を短縮することができると共に、切断装置の設備長さを短くすることができる。
また、さらなる構成を加えた発明によれば、加工時間を短縮することができ、かつ、切断装置の設備長さを短くすることができると共に、さらに、作業性の向上をも達成することができる。

実施形態の木材切断装置の平面図である。実施形態の木材切断装置の正面図である。実施形態の木材切断装置の右側面図である。実施形態の木材切断装置の左側面図である。実施形態におけるチェーンスラッシャを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。実施形態における取り込みコンベアを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。実施形態におけるキャリーを示し、（Ａ）は内部の機構を示した側面図、（Ｂ）は側面図である。実施形態におけるキャリーを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は背面図である。実施形態における左丸鋸軸部を示し、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は丸鋸モータ部分についての正面側から見た断面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は丸鋸モータ部分の左側面図、（Ｆ）は平面図である。実施形態における右丸鋸軸部を示し、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は丸鋸モータ部分についての正面側から見た断面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は右側面図、（Ｅ）は丸鋸モータ部分の右側面図、（Ｆ）は平面図である。実施形態における取り出し装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。実施形態における取り出し装置の旋回アームの側面図である。実施形態における制御系統のブロック図である。実施形態における木材取り込み動作を示す説明図である。実施形態における木材取り込み動作を示す説明図である。実施形態におけるキャリーの待機位置の例を示す説明図である。実施形態における短い木材の切断動作の説明図である。実施形態における短い木材の切断動作の説明図である。実施形態における丸鋸軸間よりも長い木材の切断動作の説明図である。実施形態における丸鋸軸間よりも長い木材の切断動作の説明図である。実施形態における木材取り出し動作の説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図２１を参照しつつ説明する。図１に示す様に、この木材切断装置１は、チェーンスラッシャ１００と、取り込みコンベア２００と、キャリーガイド部３００と、左右のキャリー４００Ｌ、４００Ｒと、左丸鋸軸部５００と、右丸鋸軸部６００と、端材受け部７００と、残材受け部８００と、取り出し部９００とを備えている。

チェーンスラッシャ１００は、図１〜図５に示す様に、切断装置１の正面中央に設置される。チェーンスラッシャ１００は、図５に示す様に、フレーム１０１と、チェーン１０２と、チェーンホイール１０３と、ギヤモータ１０４とから構成されている。

このチェーンスラッシャ１００は、切断装置１に投入する加工材を載置し、後方の取り込みコンベア２００へと送り込むための装置であり、チェーン１０２の上面にて水平な載置面を構成する。チェーン１０２の上に載置された加工材Ｗは、ギヤモータ１０４の回転動作によってチェーン１０２がフレーム１０１の上を前後方向に走行することで、取り込みコンベア２００へと送り込まれる。

取り込みコンベア２００は、図１〜図４及び図６に示す様に、チェーンスラッシャ１００の直後に設置され、フレームレール２０１と、下チェーンホイール２０２と、上チェーンホイール２０３と、チェーン２０４と、ドグ２０５と、ギヤモータ２０６と、加工材長さ検出センサ２０７と、受け渡し台２０８とから構成されている。

図６に示す様に、フレームレール２０１は、幅方向に４列設置されている。４列の内の中央の２列のフレームレール２０１の間隔は、本実施形態の木材切断装置１によって切断することが予定される最小長さの加工材を取り込むことができる様な間隔とされている。また、外側の２列のフレームレール２０１の間隔は、本実施形態の木材切断装置１によって切断することが予定される最大長さの加工材を安定した状態で取り込むことができる様な間隔とされている。

上下のチェーンホイール２０２，２０３は、各フレームレール２０１の上下に取り付けられている。なお、上チェーンホイール２０３は、４個が１本の上ホイール軸２１１によって一連に取り付けられている。一方、下ホイール２０２は、左側の２個の下ホイール２０２と、右側の２個の下ホイール２０２とがそれぞれ各一対となる様に、２本の下ホイール軸２１２，２１２の両端に取り付けられている。

ドグ２０５は、全部で１２個あり、４本のチェーンホイール２０４のそれぞれに各３個が取り付けられている。このドグ２０５は、チェーンスラッシャ１００から送り込まれる加工材Ｗを掬い上げて後方の左右キャリー４００Ｌ，４００Ｒへ受け渡す役割を果たしている。このため、１２個のドグ２０５は、４個ずつが側面から見たときに一列になってそれぞれ加工材を載置するための面を形成する様に、チェーン２０４に取り付けられている。また、各チェーン２０４毎の各３個のドグ２０５の取付位置は、チェーン２０４の展開長さをほぼ三分する様な位置関係となっている。

ギヤモータ２０６は、上ホイール軸２１１を回転駆動する役割を果たす様に取り付けられている。このギヤモータ２０６を駆動することにより、上ホイール軸２１１が回転し、これに伴ってチェーン２０４が回転し、ドグ２０５による加工材Ｗ１の掬い上げ動作が実行される。

加工材長さ検出センサ２０７は、図６（Ｂ）に示す様に、フレームレール２０１の高さの約２／３程度の高さの位置に、一列に並ぶ様に７個設置されている。長さ検出センサ２０７の幅方向の設置位置は、左端のフレームレール２０１の左側に２個、右端のフレームレール２０１の右側に２個、中央の２個のフレームレール２０１の間に３個となっている。この加工材長さ検出センサ２０７の検出信号は、後述する様に、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒの位置制御を実行する際に利用される。

受け渡し台２０８は、図６（Ｃ）に示す様に、上チェーンホイール２０３の外形とほぼ一致した円弧状の部分２０８ａと、その円弧状の部分２０８ａから接線方向に伸びる直線部分２０８ｂとを有する。受け渡し台２０８は、ドグ２０５によってフレームレール２０１の上端部まで持ち上げられた加工材Ｗ１を後方へと滑り落とす滑り台として機能する。なお、その直線部分２０８ｂは、後述する左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのテーブル４０２の傾斜角度と一致している。

取り込みコンベア２００においては、図６に示す様に、ドグ２０５はチェーンスラッシャ１００のチェーン１０２より下の位置で待機する。そして、チェーンスラッシャ１００から加工材Ｗが送り込まれてきて、チェーンスラッシャのチェーン１０２と取り込みコンベアのチェーン２０４との間に支えられた状態になった後、ギヤモータ２０６を回転させてチェーン２０４を走行させることにより、ドグ２０５を上昇させ、チェーン１０２，２０４間に支えられている加工材Ｗをドグ２０５で掬い上げる。

ドグ２０５によって掬い上げられた加工材Ｗは、チェーン２０４の回転に伴って上昇し、上チェーンホイール２０３の頂点域で受け渡し台２０８の上を滑り落ち、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒに対して滑り込む様にして受け取られる。この上昇の途中で、加工材長さ検出センサ２０７によって加工材Ｗの長さを確認する。なお、取り込みコンベア２００は、この上昇動作の途中で加工材の高さ及び幅も検出することができる。加工材の高さは、上昇動作中に、加工材長さ検出センサ２０７の位置で加工材を昇降させてその上端と下端を検出する間の昇降距離によって検出することができる。加工材の幅は、図６では省略したが、中央の加工材長さ検出センサ２０７の近傍に、エアシリンダによって駆動される爪を備えた幅検出センサが設置してあり、長さ及び高さの検出動作の後に、加工材を加工材長さ検出センサ２０７の設置位置近傍に停止させ、エアシリンダを駆動して爪を加工材の外側の面に当接させることによって幅を検出することができる様になっている。これら加工材の高さ及び幅は、切断に関する動作とは直接的には関連しないが、加工材の投入順序がＣＡＤデータと整合しているかを確認する等の演算処理に利用される。

キャリーガイド部３００は、図１，図７（Ａ）に示す様に、フレーム３０１と、左右動ガイドレール３０２と、ラックギヤ３０３とから構成されている。

フレーム３０１は、図１に示す様に、左丸鋸軸部５００から右丸鋸軸部６００まで伸びる直線状のもので、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒを幅方向に移動させるための固定ベースとして機能する。

左右動ガイドレール３０２，３０２は、図７（Ａ）に示す様に、この固定ベースとして機能するフレーム３０１の上面に設置されている。

ラックギヤ３０３は、フレーム３０１の背面上部に固定されている。

左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、図１，図７，図８に示す様に、本体４０１と、テーブル４０２と、リニアベアリング４０３と、サーボモータ４０４と、ピニオンギヤ４０５と、定規４０６と、クランプ用空圧シリンダ４０７と、クランプ体回転用空圧シリンダ４０８と、クランプ体４０９とから構成されている。

本体４０１は、ベース４０１ａと、ベース４０１ａの左右に立設された側壁４０１ｂとを備えている。

テーブル４０２は、帯状の板材によって構成され、本体４０１の側壁４０１ｂ，４０１ｂの上端に固定されている。このテーブル４０２は、キャリー４００Ｌ，４００Ｒにおける加工材の載置面をなし、後方に向かって下がる傾斜面を形成している。

リニアベアリング４０３は、図７（Ａ），（Ｂ）に示す様に、本体４０１の下部に、キャリーガイド部３００の左右ガイドレール３０２にガイドされる様に取り付けられている。

サーボモータ４０４は、図７（Ａ）に示す様に、本体４０１の下部後方に、ブラケット４０４ａを介し、モータ軸を前方に向けた状態で固定されている。

ピニオンギヤ４０５は、図７（Ａ）に示す様に、サーボモータ４０４のモータ軸に取り付けられ、キャリーガイド部３００のラックギヤ３０３と噛み合っている。

定規４０６は、図７（Ａ），（Ｂ）に示す様に、テーブル４０２の後端に、テーブル面と直角をなす様に取り付けられている。この定規４０６は、テーブル４０２上を滑り落ちてきた加工材の位置決め部材の役割を果たしている。

クランプ用空圧シリンダ４０７は、図８（Ｃ），（Ｄ）に示す様に、ベース４０１ａと側壁４０１ｂとによって形成される空間内に設置されている。

クランプ体回転用空圧シリンダ４０８は、図７（Ａ）に示す様に、クランプ用空圧シリンダ４０７によって前後動可能に取り付けられている。

クランプ体４０９は、図８（Ｃ）に示す様に、クランプ体回転用空圧シリンダ４０８によって回転される様に取り付けられている。

左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、それぞれのサーボモータ４０４を駆動することにより、それぞれ、キャリーガイド部３００のフレーム３０１の上面に取り付けられた左右動ガイドレール３０２に沿って、左丸鋸軸部５００と右丸鋸軸部６００の間を左右動する。

クランプ体４０９は、クランプ体回転用空圧シリンダ４０８を駆動することにより、テーブル４０２の上面に対する没入位置と突出位置の間で出没する。そして、クランプ用空圧シリンダ４０７により、テーブル面に沿って前後動し、クランプ／アンクランプ動作を実行する。左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、相互シンクロ左右動作又は単独左右動作を行うことができる様に構成されている。

左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、加工材を載置していない空の状態で左右動することができると共に、加工材Ｗをクランプした状態及び単に載置した状態でも左右動することができる。この左右動によって、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、各工程前の自身の待機位置、加工材Ｗの受け取り位置、加工材Ｗの端切り位置、加工材Ｗの全長切断位置、加工材Ｗの取り出し位置などの各種位置決めのための動作を実行する。

左丸鋸軸部５００は、図９に示す様に、本体５０１と、前後動ガイドレール５０２と、チェーンホイール５０３と、チェーン５０４と、ギヤモータ５０５と、ベース５０６と、リニアベアリング５０７と、丸鋸モータ５０８と、丸鋸５０９とから構成されている。

本体５０１は、キャリーガイド部３００のフレーム３０１の左端部に設置されている。本体５０１の上面は、キャリー４００のテーブル面と同一角度の傾斜面を形成している。

前後動ガイドレ−ル５０２，５０２は、本体５０１の上面の左右端部に取り付けられている。

本体５０１の左側面には、図９（Ｄ）に示す様に、３個のチェーンホイール５０３が取り付けられ、チェーン５０４が掛け渡されている。このチェーン５０４は、ギヤモータ５０５によって駆動される。また、チェーン５０４には、ベース５０６が連結されている。このベース５０６には、丸鋸５０９を取り付ける丸鋸モータ５０８が載置されている。

ベース５０６の下面には、図９（Ｂ）に示す様に、リニアベアリング５０７が、本体５０１上面の前後動ガイドレール５０２にガイドされる様に取り付けられている。

この左丸鋸軸部５００による切断動作は、丸鋸モータ５０８を回転駆動することによって丸鋸５０９を回転させた状態にし、ギヤモータ５０５を駆動してチェーン５０４を回転させることでベース５０６を前後動させることによってなされる。この動作により、左丸鋸軸部５００は、加工材Ｗの左端部の端切りを行う。

右丸鋸軸部６００は、図１０に示す様に、本体６０１と、前後動ガイドレール６０２と、チェーンホイール６０３と、チェーン６０４と、ギヤモータ６０５と、ベース６０６と、リニアベアリング６０７と、丸鋸モータ６０８と、丸鋸６０９とから構成され、左丸鋸軸部５００と対象の構造となっている。

この右丸鋸軸部６００は、加工材Ｗの全長切断を実行する。なお、機構的には、左丸鋸軸部５００と同じである。

端材受け部７００は、図１，図２及び図４に示す様に、端材受け台７０１と、端切り位置検出センサ７０２とから構成されている。

端材受け台７０１は、図４に示す様に、左丸鋸軸部５００等と同じ角度で、後方に下がる様に傾斜している。端切り位置検出センサ７０２は、図１に示す様に、左丸鋸軸部５００の丸鋸５０９の通過位置（切断位置）よりやや左に取り付けてある。

端切り位置検出センサ７０２は、加工材Ｗの先端を検出するために設けられている。この検出信号に基づいて、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは加工材Ｗの端切り位置を決める。

端材受け部７００自体は、加工材Ｗの端切り部分を端材受け台７０１で受け、その傾斜面によって後方へすべり落として排出する役割を持っている。

残材受け部８００は、図１〜図３に示す様に、残材受け台８０１と、ローラ８０２と、木材検知センサ８０３とから構成されている。

残材受け台８０１は、図１に示す様に、右丸鋸軸部６００の丸鋸６０９の通過位置（切断位置）よりやや右に取り付けてある。

ローラ８０２は、全部で３個が、一直線に並ぶ様に設置されている。このローラ８０２は、エアシリンダによって出没動作される。

木材検知センサ８０３は、加工材Ｗを検出し、キャリー４００Ｌ，４００Ｒが移動して全長切断位置を位置決め完了した時に、加工材長さが不足していないことを確認する。ローラ８０２は、切断完了前は、エアシリンダによって突出位置に移動され、加工材Ｗの右端部を受ける。そして、切断完了後は、エアシリンダによって没入位置へ移動され、加工材Ｗの残材部分を、残材受け台８０１の傾斜に沿って後方にすべり落として排出する。

取り出し部９００は、図１１に示す様に、本体９０１と、フレーム９０２と、旋回軸９０３と、旋回アーム９０４と、ギヤモータ９０５と、伸縮アーム９０６と、エアシリンダ９０７と、取り出しコンベアローラ９０８とから構成されている。なお、取り出し部９００の内、旋回アーム９０４及び伸縮アーム９０６が本発明の木材取り出し装置に相当し、取り出しコンベアローラが本発明の木材取り出し部に相当する。

本体９０１は、キャリーガイド部３００の後方に所定距離離れて立設され、取り出しコンベアローラ９０８のベースとして機能する。

本体９０１の下部には前方に伸びる様に、３本のフレーム９０２が固定されている。

この３本のフレーム９０２を貫通する様に、旋回軸９０３が設置されている。この旋回軸９０３には、各フレーム９０２の位置において、それぞれ旋回アーム９０４が固定されている。

旋回アーム９０４は、ギヤモータ９０５による旋回軸９０３の回転動作によって旋回動作を実行する。旋回アーム９０４は、図１１（Ｃ）に示す傾斜した状態から、本体９０１側へ旋回した垂直状態の位置までを動作範囲とする。傾斜した状態は、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのテーブル面とほぼ一致している。

伸縮アーム９０６は、図１２に示す様に、旋回アーム９０４内に取り付けられたレール９０４ａ及び伸縮アーム９０６に取り付けられたリニアベアリング９０６ａにガイドされて伸縮動作可能にされている。この伸縮アーム９０６の伸縮動作は、エアシリンダ９０７によって制御される。伸縮アーム９０６の先端には、加工材Ｗを掬い上げることができる様に、断面Ｌ字型の受け９０６ｂが取り付けられている。

取り出しコンベアローラ９０８は、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す様に、旋回アーム９０４と干渉しない位置に所定間隔をあけて多数設置されている。取り出しローラコンベア９０８の上面は同一高さとされ、水平な搬送面を構成する。

取り出し部９００は、旋回アーム９０４が傾斜し、伸縮アーム９０６が縮んだ状態で待機している。加工材Ｗに対する全長切断が完了した後、エアシリンダ９０７を駆動して伸縮アーム９０６を伸長させ、受け９０６ｂを加工材Ｗの下部へ入り込ませる。次に、ギヤモータ９０５を駆動して、旋回アーム９０４を傾斜位置から垂直位置まで後方に旋回させる。この旋回アーム９０４の旋回動作の間に、受け９０６ｂが加工材Ｗを掬い上げる。そして、旋回アーム９０４が傾斜状態から垂直状態まで旋回し終えると、受け９０６ｂに掬い上げられた加工材Ｗは、取り出しコンベアローラ９０８の上方に移動された状態となる。こうして旋回動作が完了したら、エアシリンダ９０７を縮み方向に駆動し、伸縮アーム９０６は縮んだ状態にする。この縮み動作の間に、加工材Ｗは、取り出しローラコンベア９０８に受け渡される。こうして、加工材Ｗの取り出しが完了したら、ギヤモータ９０５を逆方向に回転させて、旋回アーム９０４を待機位置に復帰させる。

以上の動作により、加工材Ｗは、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒから上下反転しながら取り出され、取り出しローラコンベア９０８上に倒立状態（建築時の上面を下に向けた状態）で載置される。

次に、本実施形態の木材切断装置１の制御系統について説明する。木材切断装置１は、図１３に示す様に、前述したチェーンスラッシャ１００のギヤモータ１０４と、取り込みコンベア２００のギヤモータ２０６と、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのサーボモータ４０４Ｌ，４０４Ｒ、クランプ用空圧シリンダ４０７Ｌ，４０７Ｒ及びクランプ体回転用空圧シリンダ４０８Ｌ，４０８Ｒと、左丸鋸軸部５００のギヤモータ５０５及び丸鋸モータ５０８と、右丸鋸軸部６００のギヤモータ６０５及び丸鋸モータ６０８と、残材受け部８００のエアシリンダ８０２ａと、取り出し部９００のギヤモータ９０５、エアシリンダ９０７及び取り出しコンベアローラ９０８とを制御するメイン制御装置１０００を備えている。

このメイン制御装置１０００には、ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置１００１からＣＡＤ／ＣＡＭデータが入力されると共に、取り込みコンベア２００の途中に設置されている加工材長さ検出センサ２０７、端材受け部７００に設置された端切り位置検出センサ７０２、及び残材受け部８００に設置された木材検知センサ８０３からの検出信号が入力されている。さらに、メイン制御装置１０００には、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのサーボモータ４０４Ｌ，４０４Ｒに備えられているエンコーダ１００４Ｌ，１００４Ｒからの信号も入力される様に構成されている。また、機械図面には図示しなかったが、取り込みコンベア２００の途中に設置された前後検出センサ１００２からの検出信号も入力されている。

メイン制御装置１０００には、その構造的な設計条件に基づき、左丸鋸軸５００の切断線（端切り位置）を基準として、以下のデータが予め記憶されている。
（ａ）左キャリー４００Ｌの基準位置
（ｂ）右キャリー４００Ｒの基準位置
（ｃ）右丸鋸軸６００の切断線の位置
（ｄ）各旋回アーム９０４に備えられている伸縮アーム９０６の位置
（ｅ）端切り位置検出センサ７０２の位置

また、メイン制御装置１０００は、上記（ａ）（ｂ）のデータと、左右キャリー４００Ｌ，４００Ｒのエンコーダ１００４Ｌ，１００４Ｒからの信号とにより、左右キャリー４００Ｌ，４００Ｒの現在位置を演算によって把握している。

また、位置制御に当たっては、上述のデータやエンコーダ信号の他に、
（ｆ）ＣＡＤ／ＣＡＭデータとしてインプットされた加工材の素材長さと切断長さ
（ｇ）加工材長さ検出センサ２０７からの検出信号
（ｈ）端切り位置検出センサ７０２からの検出信号
が使用される。

これらのデータや検出信号を用いて、メイン制御装置１０００は、左右キャリー４００Ｌ，４００Ｒの位置制御を以下の条件に合致する様に実施する。

Ａ．受け取り位置決定条件
（Ａ１）受け取り位置は、加工材Ｗが長手方向でバランスを崩さない範囲にし、端切り位置決め及び全長切断位置決めのための移動ストロークを事前に確保する待機位置決めをする。
（Ａ２）この条件を満たす様に、これから取り込まれる加工材Ｗについて加工材長さ検出センサ２０７による検出結果から判明する加工材長さに基づいて受け取り時の待機位置を決定する。

Ｂ．端切り位置決定条件
（Ｂ１）端切り位置は、左丸鋸軸５００の切断線から左側にはみ出した加工材Ｗの左端との距離が、ユーザーが予め設定した端切り基準長さとなる様に決定する。この端切り基準長さは、ユーザーの入力によって所望の数値に調整することができる。
（Ｂ２）端切りの際の位置決めに当たっては、加工材Ｗを長手方向に移動させたときに、端切り位置検出センサ７０２の信号をＯＮからＯＦＦに変化させたとき、加工材Ｗの先端が左丸鋸軸の切断線から上記（ｅ）だけ出ているという状態を利用する。
（Ｂ３）従って、この状態を検出した後のキャリー４００の移動距離によって、設定された端切り基準長さに合致する位置に加工材Ｗの左端を位置決めする。
（Ｂ４）なお、上記（ｅ）自体を端切り基準長さとする場合は、端切り位置検出センサ７０２の信号がＯＮからＯＦＦに変化した位置で停止させる。

Ｃ．全長切断位置決定条件
（Ｃ１）丸鋸軸間の距離よりも短い長さへの全長切断では、（丸鋸軸間距離）−（左キャリー４００Ｌの右方向移動距離）＝（全長）となる様に、左キャリー４００Ｌを木材をクランプした状態で右方向に移動させる。なお、木材検知センサ８０３で加工材Ｗが右丸鋸軸部６００による切断線を越える位置に存在していることの確認も併せて実行する。
（Ｃ２）丸鋸軸間の距離よりも長い長さへの全長切断では、（丸鋸軸間距離）＋（右キャリー４００Ｒの左方向移動距離）＝（全長）となる様に、右キャリー４００Ｒを木材をクランプした状態で左方向に移動させる。なお、木材検知センサ８０３で加工材Ｗが右丸鋸軸部６００による切断線を越える位置に存在していることの確認も併せて実行する。

Ｄ．加工材取り出し時の位置制御条件
（Ｄ１）加工材取り出し時の位置決めは、取り出し部９００の伸縮アーム９０６が出の状態になったときに干渉しない位置で、かつ伸縮アーム９０６で加工材を掬い上げたときに、加工材が長手方向でバランスを崩さない範囲の位置にする。
（Ｄ２）この位置決めには、（ａ）左キャリー４００Ｌの基準位置、（ｂ）右キャリー４００Ｒの基準位置、（ｄ）各旋回アーム９０４に備えられている伸縮アーム９０６の位置と、キャリーからのエンコーダ信号とを利用する。

以上の様な制御条件以外に、さらに、以下の制御条件も考慮して、各種移動制御を実行する。

Ｅ．左右の丸鋸軸５００，６００への衝突を避ける位置決めをする。
Ｆ．左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒ同士の衝突を避ける位置決めと速度制御をする。
Ｇ．切断時は左右の丸鋸軸５００，６００にできるだけ近い位置でクランプする位置決めをする。
Ｉ．掴み替え（左右交互のクランプ動作）回数をできるだけ少なくする。

次に、上述の様な制御条件に基づく、実施形態の木材切断装置１による木材加工動作について説明する。

１．加工材取り込み工程
（１）加工材Ｗを、正立状態（横架材において建築時の上面が上となる状態）、かつ、その長手方向の中央がチェーンスラッシャ１００のほぼ中央となる様に、左右に伸びた状態でチェーンスラッシャ１００上に載置する（図１４（Ａ）参照）。ここで、ほぼ中央となる様に木材を載置するのは、加工材取り込み工程において木材がバランスを崩したりしない様にするためである。
（２）チェーンスラッシャ１００を駆動して加工材Ｗを後方に移送する。
（３）チェーンスラッシャ１００は、加工材Ｗを取り込みコンベア２００の下端部に当接する位置まで移送して停止する（図１４（Ｂ）参照）。
（４）取り込みコンベア２００を駆動する。
（５）取り込みコンベアのチェーン２０４に取り付けたドグ２０５が加工材Ｗを下方から掬い上げ、そのままフレームレール２０１に沿って上昇させる（図１４（Ｃ）参照）。
（６）取り込みコンベア２００による上昇の途中、加工材Ｗが加工材長さ検出センサ２０７の設置高さに至ると、加工材長さ検出センサ２０７の検出信号が変化し、加工材Ｗの長さが検知される。この場合、寸法として長さを検知するのではなく、取り込みコンベア２００の全幅よりも長いか否か、取り込みコンベア２００の中央に位置しているのか左右にずれているのかといった観点で加工材長さを検知する。
（７）取り込みコンベア２００は、加工材長さ検出センサ２０７の信号が変化した後、再び初期状態の検出信号に復帰するまで上昇動作を続け、初期状態の検出信号に復帰した時点で停止する。この検出信号の変化から復帰までの間のチェーン２０４の昇降移動の距離が計測され、加工材Ｗの高さが計測される。
（８）取り込みコンベア２００の停止状態において、図示を省略した前後検出センサが作動し、加工材Ｗの前面側に当接するための計測具を突出させる。
（９）取り込みコンベア２００を下降動作させて加工材Ｗを前記計測具を没入方向に移動させたときに前面側に当接できる位置に移動する。
（１０）前後検出センサの計測具を没入方向に移動させて加工材Ｗの前面側に当接させ、当接するまでの計測具の移動距離から材幅（前後距離）を計測する。
（１１）材幅の計測が完了しても、先の加工材Ｗがキャリー４００から取り出されていない場合は、取り込みコンベア２００は停止したままで待機する。
（１２）先の加工材Ｗがキャリー４００から取り出されている場合は、取り込みコンベア２００は加工材Ｗの送り動作（上昇動作）を再開する。
（１３）この送り動作再開までの間に、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、長さ検出結果に基づいて決定した加工材受け取り位置に移動して待機している。
（１４）加工材Ｗは、この上昇動作によって取り込みコンベア２００の頂上部に至り、横転しながら滑り台２０８の上を滑り落ちて、受け取り位置に待機した左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのテーブル４０４上に滑り込んで受け止められる（図１５（Ａ），（Ｂ）参照）。
（１５）こうして加工材Ｗの受け渡しが完了したら、チェーンスラッシャ１００及び取り込みコンベア２００は次の加工材Ｗの取り込み動作を開始する。

２．加工材受け取り後の左右キャリーの動作及び切断動作
２−１．左右の丸鋸軸間隔より加工材長さ及び切断全長が短い場合の動作例
（１）加工材長さ検出センサ２０７による加工材Ｗの長さ確認によって、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、各々左右動し、加工材Ｗの長さ確認結果に応じた受け取り位置に待機する（図１６（Ａ），（Ｂ）参照）。
（２）取り込みコンベア２００の頂上を越えて横転しながら滑り落ちてきた加工材Ｗは、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのテーブル４０４と定規４０８とに支えられた状態に受け止められる（図１５（Ｂ）参照）。
（３）右キャリー４００Ｒは、加工材Ｗをクランプした後（図１５（Ｃ），図１７（Ａ）参照）、左に移動する。この動作と同時に左キャリー４００Ｌはテーブル４０４と定規４０８上に加工材Ｗを載置した状態（クランプしていない）のままで左エンド（左丸鋸軸５００直近）まで移動し停止する（図１７（Ａ）参照）。
（４）右キャリー４００Ｒは、端切り位置検出センサ７０２がＯＦＦからＯＮに変化したときに一旦停止し、その後右移動を開始し、端切り位置検出センサ７０２がＯＮからＯＦＦに変化したら停止する。これにより、加工材Ｗは、左丸鋸軸５００による切断線を若干越えた位置を左端とする状態に停止し、端切りのための位置決めが完了する（図１７（Ｂ）参照）。
（５）左キャリー４００Ｌは、加工材Ｗをクランプする。左キャリー４００Ｌによるクランプが完了すると、右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをアンクランプする（図１７（Ｃ）参照）。
（６）左丸鋸軸５００を駆動した状態で前後動させることにより、加工材Ｗの端切りを実行する。
（７）こうして端切りが完了したら、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、同時に右方向に移動し始める。このとき、加工材Ｗは、左キャリー４００Ｌにクランプされているので、左キャリー４００Ｌの移動に伴って移動する。右キャリー４００Ｒは、そのテーブル４０４と定規４０８で加工材Ｗの右側を支えた状態になっている。
（８）左キャリー４００Ｌは、右移動開始後の移動距離をエンコーダ信号として出力している。
（９）このエンコーダ信号に基づいて、加工材Ｗの全長切断位置が右丸鋸軸６００の切断線上に位置したことを演算によって判定し、左キャリー４００Ｌを停止させる。右キャリー４００Ｒは、右エンド（右丸鋸６００直近）まで移動して停止する。このとき、右キャリ−４００Ｒは、加工材Ｗが落下しない様に載置状態のままで、左キャリー４００Ｌの右移動とシンクロした移動動作をする。これによって、加工材Ｗの全長切断のための位置決めが完了する（図１８（Ａ）参照）。
（１０）右キャリー４００Ｒは、加工材Ｗをクランプする。左キャリー４００Ｌは、右キャリー４００Ｒによるクランプが完了した後、加工材Ｗをアンクランプする（図１８（Ｂ）参照）。
（１１）右丸鋸軸６００を駆動した状態で前後動させることにより、加工材Ｗの全長切断を実行する。
（１２）全長切断が完了したら、左右のキャリー４００Ｌ、４００Ｒを同時に左側に移動開始し、全長切断の完了した加工材Ｗを取り出し位置に移動させて停止する。この取り出し位置への移動においては、旋回アーム９０４が伸縮アーム９０６を伸ばしたときに干渉せず、かつ、キャリー上に載置した加工材Ｗがバランスを崩さない位置が選ばれる（図１８（Ｃ）参照）。
（１３）この後、取り出し工程が実行される。

２−２．左右の丸鋸軸間隔より加工材長さ及び切断全長が長い場合の動作例
（１）加工材長さ検出センサ２０７による加工材Ｗの長さ確認によって、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは、各々左右動し、加工材Ｗの長さ確認結果に応じた受け取り位置に待機する（図１６（Ｂ）参照）。
（２）取り込みコンベア２００の頂上を越えて横転しながら滑り落ちてきた加工材Ｗは、左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒのテーブル４０４と定規４０８とに支えられた状態に受け止められる（図１５（Ｂ）参照）。
（３）右キャリー４００Ｒは、加工材Ｗをクランプした後（図１５（Ｃ），図１９（Ａ）参照）、右に移動する。この動作と同時に左キャリー４００Ｌはテーブル４０４と定規４０８上に加工材Ｗを載置した状態（クランプしていない）のままで左エンド（左丸鋸軸５００直近）まで移動し停止する。
（４）右キャリー４００Ｒは、端切り位置検出センサ７０２がＯＮからＯＦＦに変化したら停止する。これにより、加工材Ｗは、左丸鋸軸５００による切断線を若干越えた位置を左端とする状態に停止し、端切りのための位置決めが完了する（図１９（Ｂ）参照）。
（５）左キャリー４００Ｌは、加工材Ｗをクランプする。左キャリー４００Ｌによるクランプが完了すると、右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをアンクランプする（図１９（Ｃ）参照）。
（６）左丸鋸軸５００を駆動した状態で前後動させることにより、加工材Ｗの端切りを実行する。
（７）左の丸鋸軸５００による加工材Ｗの端切り実行中に、右キャリー４００Ｒは右エンド（右丸鋸軸６００直近）まで移動し停止する（図２０（Ａ）参照）。
（８）右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをクランプし、この後、左キャリー４００Ｌは加工材Ｗをアンクランプする。
（９）右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをクランプした状態で左に移動する（図２０（Ｂ）参照）。このとき、右キャリー４００Ｒの移動距離がエンコーダ信号として出力される。
（１０）このエンコーダ信号に基づいて、加工材Ｗの全長切断位置が右丸鋸軸６００の切断線上に位置したことを演算によって判定し、右キャリー４００Ｒを停止させる。なお、この動作は、（１０）で右キャリー４００Ｒが停止した位置によっては実行しない。この動作を実行するか否かは、右キャリー４００Ｒから右側へ伸びる加工材のオーバーハング部分の長さが十分に長いか否かにより決定する。
（１１）今度は、左キャリー４００Ｌが加工材Ｗをクランプし、右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをアンクランプする。そして、右キャリー４００Ｒは、右エンド（右丸鋸６００直近）まで移動して停止し、再び加工材Ｗをクランプする。この後、左キャリー４００Ｌは加工材Ｗをアンクランプする（図２０（Ｃ）参照）。このとき、木材検知センサ８０３によって全長切断位置に加工材Ｗが位置していることの確認も併せて実行する。
（１２）右丸鋸軸６００を駆動した状態で前後動させることにより、加工材Ｗの全長切断を実行する。
（１３）全長切断が完了したら、右キャリー４００Ｒは加工材Ｗをクランプしたままで左方向に移動して全長切断の完了した加工材Ｗを取り出し位置に移動させて停止する。
（１４）この後、取り出し工程が実行される。

３．端材、残材の処理
（１）端切り切断後の端材は、端材受け台７０１上を傾斜面で滑り落として排出する。
（２）全長切断後の残材は、残材受け台８０１上を傾斜面で滑り落として排出する。

４．取り出し工程
（１）旋回アーム９０４は、傾斜位置にセットされている。
（２）伸縮アーム９０６が出る（図２１（Ａ）参照）。
（３）左右のキャリー４００Ｌ，４００Ｒは加工材Ｗをアンクランプ状態とする。
（４）旋回アーム９０４を後方直立状態に向けて旋回動作させる。この動作に伴って伸縮アーム９０６が加工材Ｗを掬い上げながら垂直状態まで旋回する（図２１（Ｂ）参照）。
（５）伸縮アーム９０６が入り状態に動作する。
（６）加工材Ｗは取り出しコンベアローラ９０８上に倒立状態（横架材において建築時の上面を下に向けた状態）で載置される。
（７）旋回アーム９０４は傾斜状態の待機位置に戻る。
（８）加工材Ｗは、取り出しコンベアローラ９０８によって下流の加工機械Ａに送られる。

以上説明した様に、本実施形態の木材切断装置１によれば、加工材を前後方向に移動させて切断機へ取り込み、前後方向に移動させて取り出す様にしたので、切断装置の設備長さを短くすることができると共に、加工時間を短縮することができる。

また、取り込みコンベア２００をエレベータ式（持ち上げ方式）にしたので、チェーンスラッシャ１００を低くすることができ、作業者の加工材投入作業の負担を軽減することができる。しかも、チェーンスラッシャ１００には、倒立状態ではなく正立状態で載置すればよいので、作業者の感覚的な違和感もなく、作業がやり易い。

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。

実施形態では、チェーンスラッシャ１００の中央に木材の中央を一致させて置くことでバランスを崩さない様にしたが、チェーンスラッシャ１００、取り込みコンベア２００のチェーン本数を増加して、間隔を短くしておき、加工材の左端が端切り位置の近傍となる様な載置方法をとって、端切りのための位置合わせ時間を短縮する様にしてもよい。同じく、全長切断後の加工材取り出しに当たっては、全長切断が完了した状態で長手方向に移動させることなく、そのまま取り出す様にしてもよい。また、実施形態では、左側を端切りとしたが、右側を端切りとし左側を全長切断とする様に左右の丸鋸軸部の役割を入れ換えてもよい。

１・・・木材切断装置
１００・・・チェーンスラッシャ
１０１・・・フレーム、１０２・・・チェーン、１０３・・・チェーンホイール、１０４・・・ギヤモータ
２００・・・取り込みコンベア
２０１・・・フレームレール、２０２・・・下チェーンホイール、２０３・・・上チェーンホイール、２０４・・・チェーン、２０５・・・ドグ、２０６・・・ギヤモータ、２０７・・・加工材長さ検出センサ、２０８・・・受け渡し台、２０８ａ・・・円弧状の部分、２０８ｂ・・・直線部分、２１１・・・上ホイール軸、２１２・・・下ホイール軸
３００・・・キャリーガイド部
３０１・・・フレーム、３０２・・・左右動ガイドレール、３０３・・・ラックギヤ
４００Ｌ・・・左キャリー
４００Ｒ・・・右キャリー
４０１・・・本体、４０１ａ・・・ベース、４０１ｂ・・・側壁、４０２・・・テーブル、４０３・・・リニアベアリング、４０４・・・サーボモータ、４０４ａ・・・ブラケット、４０５・・・ピニオンギヤ、４０６・・・定規、４０７・・・クランプ用空圧シリンダ、４０８・・・クランプ体回転用空圧シリンダ、４０９・・・クランプ体
５００・・・左丸鋸軸部
５０１・・・本体、５０２・・・前後動ガイドレール、５０３・・・チェーンホイール、５０４・・・チェーン、５０５・・・ギヤモータ、５０６・・・ベース、５０７・・・リニアベアリング、５０８・・・丸鋸モータ、５０９・・・丸鋸
６００・・・右丸鋸軸部
６０１・・・本体、６０２・・・前後動ガイドレール、６０３・・・チェーンホイール、６０４・・・チェーン、６０５・・・ギヤモータ、６０６・・・ベース、６０７・・・リニアベアリング、６０８・・・丸鋸モータ、６０９・・・丸鋸
７００・・・端材受け部
７０１・・・端材受け台、７０２・・・端切り位置検出センサ
８００・・・残材受け部
８０１・・・残材受け台、８０２・・・ローラ、８０２ａ・・・エアシリンダ、８０３・・・木材検知センサ
９００・・・取り出し部
９０１・・・本体、９０２・・・フレーム、９０３・・・旋回軸、９０４・・・旋回アーム、９０４ａ・・・レール、９０５・・・ギヤモータ、９０６・・・伸縮アーム、、９０６ａ・・・リニアベアリング、９０６ｂ・・・受け、９０７・・・エアシリンダ、９０８・・・取り出しコンベアローラ
１０００・・・メイン制御装置
１００１・・・ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置
１００２・・・前後検出センサ

Claims

木材を、その両端を切断することによって木造住宅用の構造材としての所定の長さに加工するための装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする木材切断装置。
（５−１）左右方向に所定距離をあけて設置される左側の切断部材及び右側の切断部材と、前記左右の切断部材の間に設置され、該左右の切断部材間を左右動可能で木材クランパを有するキャリーとを備えた切断機。
（５−２）前記切断機の後方位置に設置され、木材を加工設備の下流側に取り出す木材取り出し部。
（５−３）前記切断機の前方位置に設置され、木材の長手方向を設備の左右方向として載置することができると共に、該木材を前後方向に移送することのできる木材送り込み装置。
（５−４）前記木材送り込み装置の後方かつ前記切断機の前方となる位置に設置され、前記木材送り込み装置から後方へ移送されてきた木材を前記キャリーへと取り込む木材取り込み装置。
（５−５）前記キャリーに保持されている木材を、左右方向に伸びたままの状態で木材取り出し部に受け渡す木材取り出し装置。
（６−１）前記キャリーが木材を保持固定して左右動する際に、該キャリーの位置を検出するキャリー位置検出装置を備えていること。
（６−２）前記キャリー位置検出装置の検出結果に基づいて、前記切断機による端切り及び全長切断を実施する際の前記キャリーの停止位置を位置決め制御する切断位置制御装置を備えていること。
請求項１記載の木材切断装置において、さらに以下の構成を備えたことを特徴とする木材切断装置。
（７−１）前記切断機は、前記切断部材の内、端切りのための切断部材の外側に、端切り時に発生する端材を排出する端材排出装置を備えていること。
（７−２）前記切断機は、前記切断部材の内、全長切断のための切断部材の外側に、全長切断時に発生する残材を排出する残材排出装置を備えていること。
（７−３）前記キャリー、端材排出装置及び残材排出装置は、それぞれ後方に下り傾斜したテーブル面を有し、各テーブル面は、ほぼ一つの平面を形成する様に、傾斜角及び高さが合わされていること。
請求項２記載の木材切断装置において、さらに以下の構成を備えたことを特徴とする木材切断装置。
（８−１）前記テーブル面に出没可能に備えられ、前記キャリーによって左右動される木材を支持し得る支持部材を備えていること。
請求項１〜３のいずれか記載の木材切断装置において、さらに以下の構成を備えたことを特徴とする木材切断装置。
（９−１）前記キャリーに投入される木材の長さを検知する木材長さ検知装置を備えていること。
（９−２）前記キャリーを複数台備えていること。
（９−３）前記木材長さ検知装置による木材長さの検知結果に基づいて、前記複数台のキャリーの木材受け取り時の待機位置を位置決め制御するキャリー待機位置制御装置を備えていること。
請求項１〜４のいずれか記載の木材切断装置において、さらに以下の構成を備えたことを特徴とする木材切断装置。
（１０−１）前記木材取り込み装置は、前記木材送り込み装置から送り込まれた木材を掬い上げつつ上方へ移動させ、当該装置の頂上部を越えて移動させる際に、木材を横転させつつ後方へ滑り落として前記キャリーに取り込む装置として構成されていること。
（１０−２）前記木材取り出し装置は、前記キャリーに保持されている木材を、旋回動作によって掬い上げつつ旋回させて前記木材取り出し部の上方まで移動させた後、下降動作によって該木材取り出し部上に受け渡す動作を行う装置として構成されていること。
（１０−３）前記木材取り込み装置による横転及び木材取り出し装置による旋回により、前記木材が、前記木材送り込み装置に載置したときの上面が下面となって前記木材取り出し部へと載置される様に構成されていること。
請求項１〜５のいずれか記載の木材切断装置において、前記木材取り出し装置（５−４）を、以下の様に構成したことを特徴とする木材切断装置。
（１１−１）所定距離をあけて設置される複数のフレームを備えていること。
（１１−２）前記各フレームに沿って回転する無限軌道部材を備えていること。
（１１−３）前記各無限軌道部材に、左右方向１列に並ぶ位置に取り付けられているドグを備えていること。
（１１−４）前記無限軌道部材は、前記ドグを、前記木材送り込み装置の木材載置面よりも下方位置を通過可能な軌道を有すること。
（１１−５）前記各フレームの高さ方向の途中の位置に設置され、少なくとも、木材が、外側のフレームよりもさらに外側にはみ出しているか否かを検出することのできる木材検出センサを備えていること。
（１１−６）前記各フレームの頂上部付近に設けられ、前記無限軌道部材の頂上部の軌道半径とほぼ同一半径の円弧部と、前記キャリーのテーブル面とほぼ同一角度の傾斜角で前記円弧部に連続する傾斜部とを有する滑り台装置を備えていること。
請求項１〜６のいずれか記載の木材切断装置において、前記木材取り出し装置（５−５）を、以下の様に構成したことを特徴とする木材切断装置。
（１２−１）所定距離をあけて設置され、前記木材取り出し部を構成する前記複数の送り部材の間に直立した直立位置と前記キャリー側へ倒れた傾斜位置との間で旋回することのできる複数の旋回アームを備えていること。
（１２−２）前記旋回アームの先端に伸縮可能に設けられ、先端に取り付けた受け台を前記旋回アームが前記傾斜位置に倒れた状態のときに前記キャリーに保持された木材の下方を通って伸長させることのできる伸縮アームを備えていること。
（１２−３）前記切断機の切断終了時には前記旋回アームを前記キャリー側へ旋回させた状態としておき、該切断機による切断が終了し、かつ、前記キャリーが取り出し位置に位置決めされた後に前記伸縮アームを伸長させ、その後、前記旋回アームを前記木材取り出し部側へと旋回させて直立させた後、前記伸縮アームを縮めて木材の取り出しを実行すると取り出し制御装置を備えていること。
（１２−４）前記取り出し制御装置による前記伸縮アームの伸長動作の前に、前記キャリーを、該伸縮アームと干渉しない位置へと移動させる非干渉位置移動制御装置を備えていること。