JP4423092B2 - プレス装置及び集成材製造装置。 - Google Patents
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このような集成材製造工程におけるプレス工程においては、接着剤が塗付されて積付けられたラミナに、圧力がかけられ、ラミナ同士の接着固定が促進されると同時に、積付け方向のズレが調整される。具体的には、ラミナの積付け方向(縦方向)に対しては、積付け方向と略直交する方向(横方向)に2枚並んだ昇降押圧部によって最上段に積付けられたラミナの上面に当接する向きに圧力をかけ、横方向、即ち、積付けられたラミナの長手側側面に対しては、横方向に2枚並んだ水平押圧部によって、ラミナの長手側側面に当接する向きに圧力をかけ、プレスを行う方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、集成材は、その供される目的によって、大きさ、特に、長手方向の長さが異なる。従って、前述した特許文献1に記載の集成材製造装置で製造した集成材を用いる場合、所望の長さが、定められた一律の長さと異なるときには、該集成材を所望の長さにカットすることによって、目的に応じた大きさの集成材を提供してきた。
しかし、集成材をカットすることによって発生する集成材片は、再利用することができず、無駄にしてしまうという問題があった。
そこで、このような資源の無駄を防ぐために、必要なラミナの長さ及び枚数を選択して、所望の寸法の集成材を製造することが望まれており、その場合には、種々の長さの集成材を製造することとなるため、プレス工程においても、種々の長さの集成材にプレスを行う必要が出てきた。
このような状況、即ち、プレス部によって加えられた押圧力が偏った状態で対象物にかかり、同時に押圧対象物のないプレス部によって押圧力が加えられることによって、対象物の接着固定が好適に行われないだけでなく、プレス部のバランスが崩れ、プレス部に撓みが生じ、プレス装置の故障に繋がる恐れがあった。
これにより、ラミナ9の長さに応じたプレス長さでプレスが行われることなり、ラミナ9同士の接着固定を促進することができるのみならず、最適な範囲でラミナ9をプレスすることができ、無駄のないプレスを実行することができる。
これにより、ラミナ9の長さ方向に設けられた押圧手段512によってプレス板511が押圧されることとなり、プレス制御手段54によって押圧手段512を制御することで、ラミナ9の長さに応じたプレスができることとなる。
これにより、側面押圧手段522が側面プレス板521を押圧することによって、積付けられた複数のラミナ9の側面のずれがなくなるのみならず、側面プレス制御手段54によって駆動制御された側面押圧手段522の側方に、ラミナ9が位置することとなり、該側面押圧手段522によって側方向に加えられた力が、満遍なく且つ過不足なくラミナ9に伝わることとなる。
一方で、ラミナ9の側方に位置しない側面押圧手段522は、側面プレス制御手段54によって駆動制御されないため、側面プレス板521に無駄な力が加わることがなくなって、側面プレス板521の歪みや撓みを防ぐことができる。
即ち、最適な範囲でラミナ9を側方向からプレスすることができ、無駄のないプレスを実行することができる。
これにより、ラミナ9の長さを検知するために複数の検知手段53を用いることとなって、多段階でラミナ9の長さを検出することができ、プレス制御手段54及び側面プレス制御手段54によって行われる、駆動制御を受ける押圧手段512及び側面押圧手段522の選択精度を向上させることができ、より効率的且つ無駄のないプレスを実行することができる。
これにより、プレスに係る時間を短縮することができ、より効率的にプレスを行うことができる。
前記プレス装置5によってプレスされたラミナ9を用いることによって集成材900を製造することを特徴とする。
さらに、側面プレス制御手段によって、ラミナの長さ方向に所定の間隔で設けられる側面押圧手段が制御され、該制御された側面押圧手段によって、ラミナの側方に位置する側面プレス板が押圧され、該押圧された側面プレス板によりラミナがプレスされることとなる。これにより、側面押圧手段が側面プレス板を押圧することによって、積付けられた複数のラミナの側面のずれがなくなるのみならず、側面プレス制御手段によって駆動制御された側面押圧手段の側方に、ラミナが位置することとなり、該側面押圧手段によって側方向に加えられた力が、満遍なく且つ過不足なくラミナに伝わることとなる。一方で、ラミナの側方に位置しない側面押圧手段は、側面プレス制御手段によって駆動制御されないため、側面プレス板に無駄な力が加わることがなくなって、側面プレス板の歪みや撓みを防ぐことができる。即ち、最適な範囲でラミナを側方向からプレスすることができ、無駄のないプレスを実行することができる。
さらに、ラミナを二列同時にプレスすることができる。これにより、プレスに係る時間を短縮することができ、より効率的にプレスを行うことができる。
そして、本発明のプレス装置を集成材製造装置に用いることによって、集成材製造にかかる時間を短縮することができることとなり、効率的に集成材を製造することができる。
図1は、本発明を適用した好適な実施の形態として例示する集成材製造装置の要部構成を示す図である。
ラミナ9は、例えば、アカマツ、カラマツ、モミ、エゾマツ、その他の樹木を平面矩形状の板状に加工してなる板材であり、JASで規定する構造である。本実施形態では、板材に代えてラミナ9を角材としてもよい。
また、粗材供給部1より、搬入装置2に供給されたラミナ9は、ラミナ9の長手(長さ)方向と搬送方向とが略平行となる状態で1本ずつ搬送される。
具体的には、塗付部32は、搬送部31により搬送されるラミナ9の被接着面に接着剤を塗付する第1の塗付部32Aと、第1の塗付部32Aよりも、ラミナの搬送方向下流側に設けられ、搬送部31により配送されるラミナ9の被接着面に接着剤としての硬化促進剤を塗付する第2の塗付部32Bを備えてなる。
また、第1の塗付部32Aと第2の塗付部32Bは、それぞれ独立して設けられており、第1の塗付部32Aには、第1の移動機構部33Aが、第2の塗付部32Bには第2の移動機構部33Bが備えられ、第1の移動機構部33Aと第2の移動機構部33Bは、各塗付部を個別に水平方向に移動させることができる。
図4及び図5に示すように、第1の塗付部32Aは、塗付時において搬送部31の途中に位置するように設けられた塗付本体321と、塗付本体321が搬送部31から外れた際に、塗付本体321と入れ替わって搬送部31の途中に位置して、ラミナ9の搬送を補助する補助搬送部322を備える。
塗付ローラ3211は、ラミナ9に接着剤を塗付する役割を果たすものであって、該ラミナ9の上面と接することのできる高さに設けられている。具体的には、接着剤がのせられた塗付ローラ3211と、ラミナ9が接し、互いに接した状態でラミナ9が搬送されることにより、ラミナ9の被接着面で塗付ローラ3211が回転しながら移動することとなって、ラミナ9に接着剤が塗付される。
即ち、塗付ローラ3211を、ラミナ9の上面と接するように配置して、ラミナ9を通過させることによって、ラミナ9上面に接着剤が塗付されることとなる。
支持ローラ3212は、塗付ローラ3211によって、ラミナ9の上面に接着剤が塗付される際に、ラミナ9を支持する役割を果たす。支持ローラ3212は、搬送部31のローラと略同じ高さに設けられている。このとき支持ローラ3212は、下側からラミナ9を支えると同時に、接着剤が塗付されたラミナ9を、再び搬送部31に案内するガイドとしての役割も果たす。
尚、レール部331は、ラミナ9の搬送方向に対して必ずしも、略直交する方向に設けられている必要はなく、常に、塗付本体321及び補助搬送部322のどちらか一方がラミナ9の搬送に供される領域に配置可能であって、さらに、その配置を必要に応じて入れ替えることが出来る構成であれば足りる。従って、レール部331は、例えばラミナ9の搬送方向に対して45°の角度で移動するように設けられていても良いし、また、湾曲していても構わない。
枠部332への塗付本体321の連結は次の通りである。枠部332の一方の側壁部3322から、他方の側壁部3322に亘って上下に2本の軸が設けられる。該2本の軸のうち、上方に位置する軸には、塗付ローラ3211が取り付けられ、下方の軸には、支持ローラ3212が取り付けられる。
また、枠部332には、補助搬送部322が連結され、補助搬送部322は、レール部331上を摺動可能とされている。
従って、枠部332がレール部331上を摺動することにより移動すると、枠部332に連結された塗付本体321及び補助搬送部322もその動きに連動して移動する。即ち、レール部331上を、枠部332及び補助搬送部322が移動することによって、塗付本体321と、補助搬送部322を所望の位置に移動させることが可能となる。
第2の塗付部32B及び第2の移動機構部33Bも第1の塗付部32A及び第1の移動機構部33Aとほぼ同様の構成であるが、第2の塗付部32Bにおいては、塗付ローラ3211が下、支持ローラ3212が上に位置するようになっている。
具体的には、図3に示す、第1の塗付部32Aによっては、接着剤構成材Aとしての接着剤が塗付され、第2の塗付部32Bによっては、接着剤構成材Bとしての硬化促進剤が塗付されてなる。さらに、第1の塗付部32Aによっては、ラミナ9の一方の被接着面である上面92(図2参照)に塗付が行われ、第2の塗付部32Bによっては、ラミナ9の他方の被接着面である底面91に塗付が行われる。即ち、ラミナ9の上面92には第1の塗付部32Aによって接着剤が塗付され、ラミナ9の底面91には第2の塗付部32Bによって硬化促進剤が塗付される。
なお、積付け装置4は、並列して二つ設けられており、各々の積付け装置4により積付けられたラミナ9は、各々に対応して設けられた二つの搬送路57を経由してプレス装置5に搬送されるようになっている。
ここで、プレス装置5において、プレス装置5にラミナ9が搬入される方向、即ち、図7の上面図における長手方向を「x方向」とし、x方向と略直交する方向、即ち、図7の上面図における短手方向を「y方向」、x方向と、y方向により形成される平面に略直交する方向、即ち、図8の側面図における短手方向を「z方向」として説明する。
図7〜9に示すように、プレス装置5は、積付け装置により積付けられたラミナ9の搬送路57の途中に設けられている。そして、プレス装置5は、二つの搬送路57の間に立設された耐圧壁55を挟んで並列して設けられ、ラミナ9の長さ方向にプレス長さを多段階に調節可能なプレス部51と、積付けられた複数のラミナ9の側面を、ラミナ9の長さ方向にプレス長さを多段階に調節可能な側面プレス部52と、ラミナの長さを検知する検知手段としての検知センサ53と、プレス部51の上面を覆う保護カバー56等を備えている。
シリンダ装置512は、耐圧壁55の上方に位置する保護カバー56の上方に設けられ、プレス装置5のx方向に対して一定間隔で複数設けられている。本実施の形態においては、x方向に対して、例えば、ラミナ9が搬入される側から、シリンダ装置512a、512b、・・・、512m、の計13のシリンダ装置512が設けられている。
具体的には、側面柱523は、側面プレス板521のy方向外側に位置し、プレス装置5のx方向に沿って一定間隔に設けられ、ラミナ9が搬入される側から、側面柱523a、523b、・・・、523h、の計8本が配されてなる。これに対応して、側面シリンダ装置522は、x方向に対して、ラミナ9が搬入される側から、側面シリンダ装置522a、522b、・・・、522h、の計8の側面シリンダ装置522が設けられてなる。
検知センサ53は、例えば、赤外線センサからなり、ラミナ9の搬入方向に対して直交する方向(即ち、y方向)に赤外線を発光するように設けられる。検知センサ53は、発光部(図示省略)と受光部(図示省略)を備え、発光部より発光された赤外線が耐圧壁55で反射して戻ってきた反射光を受光部が受光するか否かによりラミナ9の存在を検知するようになっている。つまり、赤外線の照射領域にラミナ9が位置した場合には、検知センサ53の受光部が赤外線を受光しないこととなるので、該情報を検知情報として制御部54に出力するようになっている。
本実施の形態においては、図8に示すように、例えば、8本の側面柱(523a〜523h)各々に8つの検知センサ(53a〜53h)が取り付けられている。
尚、本実施の形態においては、センサとして、赤外線センサを用いたが、この他に、ラミナ9を映像として検知するCCDカメラや、接触式のセンサ等のセンサを用いてもよい。
CPU541は、ROM543に格納されている各種プログラムの中から指定されたプログラムをRAM542の作業領域に展開して、このプログラムに従った各種処理を実行する。
RAM542は、CPU541により実行される各種処理において、プログラムやデータ等を一時的に記憶する記憶領域、プログラムを実行するための作業領域等を形成する。
ROM543は、本発明の動作の実行に必要な各種プログラムを格納し、例えば、プレス部制御プログラム5431や、側面プレス部制御プログラム5432を格納している。
ここで、集成材ユニットとは、集成材9が複数積層されたものをいい、より具体的には、プレス装置5にて1回のプレスでプレスされる集成材9の集合体をいう。
反転装置6の上面図を図11に示す。また、図11の側面図を図12に示す。
図11においては、図の下方から上方に向かって集成材ユニットが搬送されてなる。
図11及び12に示すように、反転装置6は、プレス装置5によりプレスされた集成材ユニット999を立ったままの状態で搬送する第1の搬送コンベア61と、第1の搬送コンベア61の搬送方向の先端部に位置して、立てられた状態で搬送された集成材ユニット999を横倒しにする横倒し手段としての横倒し装置62と、横倒し装置62により横倒しされた集成材ユニット999を積付け方向に搬送する搬送手段としての第2の搬送コンベア63と、第2の搬送コンベア63の搬送方向に対して水平面上で直交する軸を中心に回転する回転部64と、回転部64に設けられ、第2の搬送コンベア63により搬送される集成材999を狭持する挟持部65とを備えてなる。
スライド装置によって、金属棒622aの一端が、回動支持部621から離間する方向に引っ張られると、回動支持部621が搬送方向側に引っ張られて回動するようになっている。一方、回動支持部621は、スライド装置を元の位置に戻すことによって、搬送方向と反対側に回動するようになっている。
挟持部65は、平行した二本のアーム651、651が回転部64に連結されることにより構成される。挟持部65を構成するアーム651の長さは、プレス装置5によってプレス可能な集成材ユニット999の積付け方向の長さと略同一若しくはそれよりも若干長いことで足りる。また平行した二本のアーム651、651間の距離は、集成材ユニット999を構成するラミナ9の幅方向の長さよりも若干広ければ足りる。
挟持部65は、回転部64を中心として90度間隔に第1の挟持部65a、第2の挟持部65b、第3の挟持部65c、第4の挟持部65dの4つが設けられている。本実施の形態においては、第1の挟持部65aの回転部64の中心を挟んで対向する側には第3の挟持部65cが位置し、第2の挟持部65bの回転部64の中心を挟んで対向する側には第4の挟持部65dが位置してなる。
また、アーム651の取付位置は、隣合う第2の搬送コンベア63の間に設けられているので、第2の搬送コンベア63によって妨げられることなく挟持部65が回転動作を行うことができる。
次いで、ラミナ9aは、第2の塗付部32Bに搬送される。第2の塗付部32Bにおいては、補助搬送部322が搬送部31の途中に位置し、ラミナ9aの搬送を補助しているため、ラミナ9aは、補助搬送部322上を搬送され、再び搬送部31に載置される(図3参照)。従って、ラミナ9aの底面91には、硬化促進剤が塗付されることなく、上面92にのみ接着剤が塗付された状態で、積付け装置4に搬送されることとなる。
ここで、第2の塗付部32Bにおいては、ラミナ9bが第2の塗付部32Bに搬送される前に、第2の塗付部32Bにおける第2の移動機構部33Bによって、補助搬送部332と、塗付本体321との入れ替えが行われる。図14は、第2の移動機構部33Bによって第2の塗付部32Bが移動した後の塗付装置3の上面図である。具体的には、補助搬送部322と、塗付本体321が連結した枠部332とが、レール部331に沿って、塗付本体321と、補助搬送部322とが入れ替わる方向(図14における矢印方向)に摺動することによって、入れ替えが行われる。
図14に示すように、第2の塗付部32Bに、ラミナ9bが搬送され、塗付本体321を通過することとなるため、塗付ローラ3211とラミナ9bの底面91が接することとなって、硬化促進剤がラミナ9bの底面91に塗付される。
従って、第1の塗付部32Aによって、上面92に接着剤が塗付され、第2の塗付部32Bによって底面91に硬化促進剤が塗付されたラミナ9bが、搬送部31によって積付け装置4に搬送される。
図15に示すように、ラミナ9dは、第1の塗付部32Aにおいては、搬送部31の途中に位置する補助搬送部322によって搬送されるため、ラミナ9dの上面92への接着剤の塗付は行われない。第2の塗付部32Bにおいては、搬送部31の途中に位置する塗付本体321を通過するため、ラミナ9dの底面91には硬化促進剤が塗付される。即ち、ラミナ9dには、底面92にのみ硬化促進剤が塗付される。そして、ラミナ9dは、搬送部31によって積付け装置4に搬送される。
積付け装置4においては、各ラミナは搬送の順番に積みつけられていく。つまり、最下段に9aが位置し、その上に9bが位置し、以降順次ラミナが積付けられていって、最上段に9hが位置する順番で積付けられる。
具体的には受け台44に接着剤が塗付された被接着面である上面を上に向けラミナ9aを配置する。その後、出没機構43を作動して、最下段の保持部材42を位置合わせ面40Aから突出させ、この保持部材42の上に接着剤が塗付されたラミナ9bを配置する。この状態では、上段の保持部材42は位置合わせ面40Aから没入されたままであり、最下段の保持部材42にラミナ9bを配置する作業の邪魔にはならない。同様に、下から2段目の保持部材42を出没機構43によって位置合わせ面40Aから突出させ、この保持部材42の上に接着剤が塗付されたラミナ9cを配置する。この作業を最上段の保持部材42でラミナ9hを保持するまで繰り返す。
さらに、ラミナ9dの上方には、上面に接着剤が塗付されたラミナ9e、上面に接着剤が塗付され、底面に硬化促進剤が塗付されたラミナ9f、9g、底面に硬化促進剤が塗付されたラミナ9hが、順次積付けられることとなる。
つまり、第1の集成材901の上方に第2の集成材902が積みつけられた状態、即ち、集成材ユニット999の状態で、プレス装置5に搬送されることとなる。
積付け装置4は、並列して二つ設けられており(図示省略)、各々の積付け装置4により積付けされたラミナ9は、各々に対応して設けられた二つの搬送路57を経由してプレス装置5に搬送される。
この時、駆動信号の入力がなかったシリンダ装置512h〜512mは、他のシリンダ装置とプレス板511を介して連結しているため、プレス板511の動きに連動して下方向に移動するが、該シリンダ装置はプレス板511に対して圧力をかけていない。同様に、駆動信号が入力されなかった側面シリンダ装置522e〜522hも、側面プレス板521の動きに連動して内側方向に移動する。
また、プレス装置5によってプレスされた複数のラミナは、ラミナ9a〜9dによって形成される第1の集成材901の上に、ラミナ9e〜9hによって形成される第2の集成材902が載置された、集成材ユニット999の状態で反転装置6に搬入される。
次いで、回転部64が、駆動部(図示省略)によって駆動され、集成材ユニット999の搬送方向(図12において左方向)に回転する。すると、回転部64の回転に伴い挟持部65も同方向に回転し、集成材ユニット999は第1の挟持部65aによって第2の搬送コンベア63から持ち上げられ、回転部64を中心にして左方向に半円を描くようにして移動する。
このとき、集成材ユニット999を形成する各集成材は、集成材ユニット搬送方向前方に、第2の集成材902が位置し、後方に第1の集成材901が位置してなる。
回転部64が180度回転し、第1の挟持部65aが、第1の挟持部65aのアーム651、651と、第2の搬送コンベア63の搬送ベルト面とが略平行となる位置(図12の第3の挟持部65cの位置)に達すると、回転部64は一時的に回転を止める。同時に、集成材ユニット999は、第2の搬送コンベア63のベルト上面に載置される。
このとき、集成材ユニット999を形成する各集成材は、集成材ユニット搬送方向前方に、第1の集成材901が位置し、後方に第2の集成材902が位置してなる。
また、第1の挟持部65aが、90度回転した時点で、第2の挟持部65bによって次の集成材ユニット999を狭持し、第1の挟持部65aが180度回転した時点で、第3の挟持部65cによってさらに次の集成材ユニット999を狭持し、連続的且つ効率的に集成材ユニット999の反転処理を行うこととしても構わない。
2 搬入装置
3 塗付装置
4 積付け装置
5 プレス装置
51 プレス部
511 プレス板
512 シリンダ装置(押圧手段)
52 側面プレス部
521 側面プレス板
522 側面シリンダ装置(側面押圧手段)
523 側面柱
53 検知センサ(検知手段)
54 制御部(プレス制御手段、側面プレス制御手段)
541 CPU
542 RAM
543 ROM
5431 プレス部制御プログラム
5432 側面プレス部制御プログラム
55 耐圧壁
56 保護カバー
57 搬送路
6 反転装置
7 切削装置
8 搬出装置
9、9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h ラミナ
91 底面
92 上面
93 側面
100 集成材製造装置
900 集成材
901 第1の集成材
902 第2の集成材
999 集成材ユニット
Claims (6)
- 被接着面に接着剤が塗付された複数のラミナが積付けられて接着されてなる集成材の積付け後における複数のラミナをプレスするプレス装置において、
前記ラミナの長さ方向にプレス長さを多段階に調節可能なプレス部と、
前記ラミナの長さを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、前記プレス部のプレス長さを前記ラミナの長さに応じた長さに制御するプレス制御手段と、
を備えることを特徴とするプレス装置。 - 請求項1記載のプレス装置において、
前記プレス部は、
前記複数のラミナの上方に位置するプレス板と、
前記ラミナの長さ方向に所定の間隔で設けられ、前記プレス板を押圧する押圧手段と、
を備え、
前記プレス制御手段は、前記押圧手段の駆動を制御することを特徴とするプレス装置。 - 請求項1又は2に記載のプレス装置において、
前記複数のラミナの側面を、ラミナの長さ方向にプレス長さを多段階に調節可能な側面プレス部を備え、
前記側面プレス部は、
前記複数のラミナの側方に位置する側面プレス板と、
前記ラミナの長さ方向に所定の間隔で設けられ、前記側面プレス板を押圧する側面押圧手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、前記側面プレス部のプレス長さを前記ラミナの長さに応じた長さになるように前記側面押圧手段の駆動を制御する側面プレス制御手段と、
を備えることを特徴とするプレス装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載のプレス装置において、
前記検知手段は、前記プレス装置の長さ方向に沿って、複数設けられていることを特徴とするプレス装置。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載のプレス装置において、
前記プレス部は、前記複数のラミナが二列同時にプレスされるように構成されていることを特徴とするプレス装置。 - 請求項1〜5の何れか一項に記載のプレス装置を備え、
前記プレス装置によってプレスされたラミナを用いることによって集成材を製造することを特徴とする集成材製造装置。
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