JP4632488B2 - 壁パネルの加工方法及び加工装置及び壁パネル並びに前記壁パネルを用いた建築物 - Google Patents

壁パネルの加工方法及び加工装置及び壁パネル並びに前記壁パネルを用いた建築物 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の壁に用いる壁パネルの表面に深さ方向の加工を施して意匠性を向上させる加工方法と、この加工方法を実現する加工装置と、前記加工方法によって意匠が施された壁パネルと、この壁パネルを用いた建築物とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建物の意匠性を向上させる際の方法の一つに、壁パネルに意匠加工を施すことがある。例えばコンクリートパネルからなる壁パネルに意匠加工を施す場合、成形型枠の一面に目的の図案を形成した意匠型枠を用い、この意匠型枠にコンクリートを流し込んで硬化成形するのが一般的である(第1公知例)。この場合、1枚の壁パネルを成形する毎に1組みの意匠型枠が必要となり、この意匠型枠を繰り返し使用することで、多数枚の壁パネルを成形している。
【0003】
また既に硬化した壁パネルの表面に径の小さい鋼球を打ちつけてハツリ加工するショットブラストを採用して意匠加工を施すこともある(第2公知例)。ショットブラストを施す場合、壁パネルの表面であって加工を施す必要のない部分にマスキングしておくことが必要であり、一回のショットブラスト加工によるブラスト深さは略一定となる。このため、厚さ方向に深さの異なる部位を持った意匠を形成する場合、加工深さに応じてマスキングを代えながら複数回のショットブラスト加工を施している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
壁パネルの意匠性を向上させる際に、上記第1公知例の方法を採用した場合、1枚の壁パネル毎に1組みの意匠型枠が必要となり且つコンクリートが硬化するまで脱型することが出来ず、製造のために必要なスペースが増加するという問題や、異なる意匠毎に異なる意匠型枠が必要であり、壁パネルの製造工場では大量の型枠が必要となり、多大な設備投資が必要になるという問題や、大量の意匠型枠のための保管スペースの増加や管理の煩雑さが生じ、これに伴って生産性が低下する等の問題がある。
【0005】
また上記第2公知例を採用した場合、1度の加工によって実現し得る加工深さは1種類であり、意匠の表現力に乏しいという問題がある。この問題を解決するために、マスキングを交換しつつ複数回の加工を施すが、この場合、マスキングの交換に要する手間が大変であり、且つこの作業を自動化することが出来ず、製造ラインの自動化や生産性を阻害しているという問題がある。
【0006】
本発明の目的は、意匠型枠を必要とせず、且つマスキングすることなく、表面に意匠を施す壁パネルの加工方法と、この加工方法を実現する加工装置と、前記方法を採用して形成された壁パネルと、この壁パネルを用いた建築物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る壁パネルの加工方法は、壁パネルの表面に予め設定された意匠を施す壁パネルの加工方法であって、壁パネルの表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスを設定し、更に、前記マトリクスを構成する個々のセル毎に加工深さを設定し、前記設定に基づいて壁パネルの表面に対して多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具で打撃することによりハツリ加工することで意匠を施すことを特徴とするものである。
【0008】
上記加工方法では、加工すべき壁パネルの表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスを設定すると共に個々のセル毎の加工深さを設定し、この設定に基づいて各セルを加工することで、壁パネルの表面に離散または連続した複数のセルからなる意匠を施すことが出来る。
【0009】
即ち、壁パネルの加工すべき表面に、予め設定された寸法を有するセルを独立した加工単位とするマトリクスを設定し、個々のセルに対し目的の意匠を実現するのに必要な加工深さ(例えば、0mm,3mm,6mm,9mm等)の条件を夫々独立して設定して加工することで、個々のセルが独立して加工されたとしても、この加工条件が目的の意匠を実現するために設定されたものであるため、隣接する他のセルと有機的に連続して目的の意匠を形成することが出来る。
【0010】
複数のセルからなるマトリクスは、必ずしも壁パネルの全表面に設定される必要はなく、該壁パネルの一部であっても良い。この場合、壁パネルによって壁の腰部分と壁部分とを分割した意匠を実現することが出来る。
【0011】
また本発明に係る壁パネルの加工装置は、壁パネルの表面に設定されたマトリクスの単位となる予め設定された寸法を持ったセルの寸法に対応した寸法を有し、壁パネルの表面を深さ方向に加工する多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具を有し、該工具を壁パネルの表面に設定されたマトリクスに従って前記セルの寸法に対応したピッチで相対的に移動させる加工機と、マトリクスを構成するセル毎の位置と加工深さのデータを入力する入力装置と、入力された前記セル毎の位置と加工深さのデータを記憶する記憶装置と、前記セル毎の位置と加工深さのデータに基づいて前記加工機及び工具の駆動を制御する制御装置と、を有して構成されるものである。
【0012】
上記加工装置では、加工単位となるセルと対応させた工具を用い、該工具を壁パネルの表面に設定されたマトリクスに沿って配置、或いは相対的に移動させる加工機に搭載し、前記加工機及び工具を、マトリクスを構成するセルの位置と加工深さのデータに基づいて駆動制御することによって、壁パネルの表面に設定されたマトリクスを構成するセルに対応する部位を深さ方向に加工することが出来る。
【0013】
工具が1個のセルのみを加工し得るように構成されている場合、加工機は前記工具と壁パネルを相対的に、壁パネルの全表面に沿って、例えばマトリクスを構成する直交座標系に沿って移動させるように構成される。そして工具が個々のセルに対応する位置に到達する都度、該セルの位置に対応する加工深さのデータに基づいて駆動され、これにより、壁パネルの表面を深さ方向に加工して目的の意匠を加工することが出来る。
【0014】
また複数の工具が列又は行(以下、列)として配置されている場合、加工機は複数の工具からなる列と壁パネルを、相対的に列と直交する方向に移動させるように構成される。そして列を構成する個々の工具は夫々対向するセルの位置に対応する加工深さのデータに基づいて駆動され、この駆動によって壁パネルの表面に於ける列に対応する部位は予め設定された深さに加工される。その後、加工機或いは壁パネルを列と直交する方向に移動させ、更に各工具を次の列を加工する加工深さのデータに基づいて駆動して加工し、更に、前記加工を繰り返すことで壁パネルの表面に目的の意匠を加工することが出来る。
【0015】
また複数の工具が列及び行方向に面状に配置されている場合、複数の工具の配置によって構成された面が壁パネルに於ける加工すべき面に対して等しいか大きいとき、加工機は面状に配置された工具と壁パネルを相対的に移動させて未加工状態の壁パネルの搬入と、加工済みの壁パネルの搬出を行なうように構成され、また複数の工具の配置によって構成された面が壁パネルに於ける加工すべき面よりも小さいとき、加工機は加工の進行に伴って面状に配置された工具と壁パネルを相対的に移動させるように構成される。そして面状に配置された個々の工具は夫々加工深さのデータに基づいて駆動され、これにより、壁パネルの表面を深さ方向に加工して目的の意匠を加工することが出来る。
【0016】
また本発明に係る壁パネルは、表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスが設定され、前記セル毎に予め設定された意匠に応じた加工深さで多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具で打撃することによりハツリ加工が施されたものである。
【0017】
上記壁パネルでは、加工すべき表面がセルを加工単位とするマトリクスによって規定され、個々のセルが予め設定された意匠に応じた深さを持って加工がなされており、複数のセルが離散または連続して深さを設定されることによって目的の意匠が形成されている。
【0018】
上記壁パネルに於いて、複数のセルに対応する加工部位を横断するように溝を形成することが好ましい。壁パネルの表面をこのように構成することによって、複数のセルによって形成された意匠の単位を溝によって際立たせることが出来、明瞭で且つ好ましい意匠性を発揮させることが出来る。
【0019】
また本発明に係る建築物は、上記壁パネルを少なくとも外壁又は内壁の一部に取り付けたものである。この建築物では、表面にセルを加工単位として異なる深さを持った所望の意匠からなる壁パネルを用いることで、高い意匠性を発揮することが出来る。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、上記壁パネルの好ましい実施形態について図を用いて説明し、合わせて加工方法及び加工機並びに建築物について説明する。図1は表面に異なる深さで加工した意匠を持った壁パネルを示す図である。図2は壁パネルに形成する溝の形状を説明する図である。図3は壁パネルの表面に設定されたマトリクスを構成する複数のセルと個々のセルに設定された加工深さの数値を説明する図である。図4は図3の一部を拡大した図でありマトリクスとセルとの関係及び各セルに設定された加工深さを説明する図である。図5は図3に示すマトリクスを構成する個々のセルを設定された加工深さで加工したときの壁パネルの表面を説明する図である。図6は加工機の構成を説明する図である。図7は工具の例を説明する図である。図8は加工機の制御系を説明するブロック図である。図9は壁パネルの他の意匠例を説明する図である。図10は外壁の一部に本発明に係る壁パネルを用いた建築物の例を説明する図である。
【0021】
壁パネルAには、図3,図4に示すように、表面に複数の予め設定された寸法を有するセル1を列方向(x軸方向)及び行方向(y軸方向)に配列して構成されたマトリクスが設定され、各セル1には目的の意匠を構成する位置に対応させて該意匠を実現するのに必要な加工深さの数値が設定される。そして、前記数値に基づいて、各セル1を加工単位として深さ方向に加工し、マトリクスを構成する全てのセル1に対応する位置を加工したとき、連続したセル1により目的の意匠が施される。
【0022】
またセル1は予め設定された寸法を有している。セル1に設定すべき寸法は特に限定するものではなく、目的の意匠を実現するのに必要な寸法を設定し、この寸法に基づいて設定することが可能である。
【0023】
特に、セル1の寸法を該セル1を加工する工具との関連で設定することが好ましい場合がある。例えばセル1を加工する工具としてドリルやエンドミルを用いる場合、セル1の寸法に対応させてこれらの工具の直径を設定することが可能であり、更に、工具の直径を設定することによってセル1の寸法を設定することも可能である。前記工具は、壁パネルを良好な状態で加工し得るものであることが必要ある。従って、壁パネルを加工する工具は一義的に設定し得るものではなく、壁パネルの材質に応じて適宜選択的に用いることが好ましい。
【0024】
本実施例では後述するように壁パネルAの素材としてALC(軽量気泡コンクリート)パネルを用いており、工具10として図7に示すように、所定の径で束ねた多数のワイヤ10aと、該ワイヤ10aに打撃力を付与する打撃部材とを有して構成される所謂ジェットタガネを採用している。この工具10では束ねたワイヤ10aの外径は約25mmになっている
【0025】
上記の如く、セル1の寸法が予め設定され、且つ加工すべき壁パネルAは幅寸法及び長さ寸法共に目的の建築物に設定されたモジュール寸法に応じた寸法に設定される。従って、壁パネルAに複数のセル1をx方向及びy方向に配列してマトリクスを設定する場合、各方向に配置されるセル1の数は、壁パネルAの夫々の方向の寸法とセル1の寸法(本実施例では25mm)とによって設定される。
【0026】
本実施例に於いて、壁パネルAは幅寸法が609mm、長さ寸法が2860mmに設定されており、該壁パネルAに対し25mm角に設定したセル1からなるマトリクスを図3に示すように設定している。この場合、壁パネルAの幅方向をx方向として24列のセル1が設定され、長さ方向をy方向として108行のセル1が設定される。
【0027】
しかし、寸法が異なる壁パネルAにはx,y方向に配置されるセル1の数が異なることは当然であり、また図9に示すように、全面に意匠を施すことなく一部分にのみ意匠を施した壁パネル(壁パネルB)を加工する場合も、施すべき面積に応じてマトリクスを構成するセル1の配置数が異なることも当然である。
【0028】
マトリクスを構成する個々のセル1には、夫々の位置に対応して目的の意匠に応じた加工深さが数値で設定される。
【0029】
壁パネルAに施される意匠は、適用される建築物の全体的な形状から醸し出されるイメージ等を考慮しつつ設定される。このため、壁パネルAに施されるべき意匠の種類は膨大なものとなることが想定される。即ち、壁パネルAに形成される意匠は一義的に限定されるものではない。
【0030】
以下、本実施例では図1に示すように、2種類の矩形状の模様2,3を交互に配置した4つの模様によって1つのブロック4を構成し、このブロック4をx,y方向に連続させて構成した意匠が壁パネルAの表面に施される場合について説明する。
【0031】
上記各模様2,3は、夫々異なる深さ(加工深さ、0mm〜9mm)を持った複数の加工部5a〜5dによって構成されている。各加工部5a〜5dに対する加工深さは、目的の意匠に応じて設定されるべきものであり、特に限定するものではない。
【0032】
本実施例では、加工部5aは加工深さが0mm、即ち、深さ方向への加工を施すことのない領域を示している。また加工部5bは加工深さ3mmの領域を示し、加工部5cは加工深さ6mmの領域を示し、更に加工部5dは加工深さ9mmの領域を示している。
【0033】
各加工部5a〜5dの領域は、セル1の寸法と等しいか或いは整数倍となるように設定される。即ち、各加工部5a〜5dは1個のセル1或いは複数のセル1が連続することで構成され、更に、各加工部5a〜5dが目的の意匠に応じて選択的に配置されることで模様2,3及びブロック4が構成される。
【0034】
個々のセル1に対する加工深さとマトリクスとの関係を図4により説明する。同図は、図3に示すマトリクスの原点oを起点としたブロック4に対応したセル1を示している。各模様1,2はx,y方向に夫々6個(6×25=150mm)のセル1によって構成されており、従って、ブロック4はx,y方向に夫々12個(12×25=300mm)のセル1によって構成されている。
【0035】
尚、図に於いて各セル1毎に記載した数値は、各セル1に設定された加工深さの数値を示している。例えば、マトリクスに於ける(3,5)の座標の位置に対応するセル1では加工深さ9mmに設定されており、また(9,9)の座標の位置に対応するセル1では加工深さ0mmに設定されている。
【0036】
このように、壁パネルAに設定されたマトリクスを構成する個々のセル1には、目的の意匠(模様2,3)を形成するのに必要な加工深さの数値が設定され、この数値に基づいて加工されることで、壁パネルAには図5に示す凹凸を持った模様2,3が形成される。そしてこの模様2,3が交互に形成されることでブロック4が形成され、更に、ブロック4がx,y方向に連続して形成されることで、壁パネルAに目的の意匠が施される。
【0037】
また壁パネルAには各模様2,3を単位として分割するように、x,y方向に夫々溝6,7が形成される。溝6,7は、図2に示すように壁パネルAの表面側の幅が底部の幅よりも大きい台形状に形成される。特に、溝6は壁パネルAの幅方向の中央に長さ方向に沿って形成されており、溝7は個々の模様2,3に沿って形成されている。
【0038】
これらの溝6,7は、個々の模様2,3を隣接する他の模様から独立させることで、浮き立たせる機能を有するものであり、溝6の方が溝7よりも大きい寸法を持って形成される。そしてこれらの溝6,7によって、壁パネルAの表面に形成された意匠に強いアクセントを与えている。
【0039】
壁パネルA,Bの素材としては特に限定するものではなく、表面を深さ方向に加工し得る材料からなるパネルであれば良い。このようなパネルとしては、PC(プレキャストコンクリート)パネルやALCパネルやサイディング等の窯業系のパネルがある。
【0040】
特に、1個の型枠によって1枚のパネルを成形するようなパネルではなく、成形型枠に材料を打設した後、この材料を切断して複数枚のパネルを製造し得るような場合に有利である。即ち、このような方法で製造されるパネルに対し意匠型枠を用いて意匠を施す場合、1枚のパネルに対して1個の型枠が必要になるが、本方法は硬化したパネルに対して加工するものであり、パネル自体の製造工程に影響を及ぼすものではない。
【0041】
表面に目的の意匠を施した壁パネルA,Bを加工するための加工機は、未加工状態のパネルと工具を、予め設定されたマトリクスに沿って相対的に移動させて工具とセルとを対応させ、更に、工具を、対応するセルのマトリクスに於ける位置に応じて設定された加工深さの数値で駆動することで、個々のセル毎の加工を行なうものである。そして予め設定されたマトリクスを構成する全てのセルに対して深さ方向に加工することで、縦横に連続した複数のセルによって目的の意匠が施された壁パネルA,Bを加工することが可能である。
【0042】
未加工状態のパネルを加工するに際し、加工機に搭載する工具の数は限定するものではない。即ち、1本の工具をマトリクスのx,y方向に移動させつつ、個々のセル1を個別に加工し得るように構成しても良く、複数本の工具をx方向或いはy方向に配列してマトリクスを1列或いは1行毎に加工し得る工具列を構成し、この工具列を該工具列の方向と直交する方向に移動させつつ、列或いは行毎のセル1を加工し得るように構成しても良く、更に、複数本の工具をx,y方向に面状に配列して1度に工具の配列に対応する部位を加工し得るように構成しても良い。
【0043】
本実施例では、複数の工具を配列してx方向に行毎の加工を行なう加工機Cとして構成している。
【0044】
次に、加工機Cの構成について図6〜図8により説明する。この加工機Cは、未加工状態のパネル11の表面に対し、複数の工具10をマトリクスに於けるx方向のセル1に対応させて配列し、この工具10とパネル11を相対的に移動させつつ深さ方向の加工を行い、マトリクスを構成する全てのセル1の加工が終了したとき、表面に予め設定された意匠を施した壁パネルA,Bを加工し得るように構成されている。
【0045】
このため、加工機Cは、パネル11を搬送し且つ停止させてこの停止状態を維持し得るコンベア12と、コンベア12を挟んで設置された一対のレール13と、レール13に走行可能に載置され複数の工具10を搭載した加工台車14とを有して構成されている。更に加工機Cには、工具10によってパネル11を加工したときに発生する屑を収集する集塵機15と、レール13に走行可能に載置されパネル11の表面を直線状に切削して溝6,7を形成する切削台車16が設けられている。
【0046】
コンベア12は、未加工状態のパネル11を矢印方向に搬送し、この搬送過程でパネル11を加工台車14と対応する位置で停止させると共に停止状態を維持し得るように構成されている。パネル11はコンベア12に載置された状態で工具10によって加工される。このため、コンベア12はパネル11に対する加工時に作用する衝撃力に対して充分な強度と剛性を有することが必要であり、本実施例ではローラコンベアとして構成されている。しかし、必ずしもローラコンベアに限定するものではなく、前記した強度と剛性を有するものであればスラットコンベア等のコンベアを用いることも可能である。
【0047】
コンベア12によって搬送したパネル11を停止させる場合、該パネル11の長手方向(マトリクスのy方向)がレール13と平行であることが好ましい。このようにパネル11とレール13が平行となることによって、パネル11を停止させた状態で加工台車14を走行させて加工する場合、パネル11の長手方向とマトリクスのy方向がズレることがない。
【0048】
またパネル11をコンベア12に載置した状態で停止させたとき、パネル11の停止位置と、該パネル11に設定されたマトリクスと、マトリクスを構成するセル1に対応する工具10の位置とが全て一致することが好ましい。
【0049】
このため、コンベア12の所定位置には搬送されるパネル11の先端に当接して位置決めするための図示しないストッパーが設けられており、パネル11が該ストッパーに当接して停止したとき、パネル11がy方向の原点oと一致し得るように構成されている。また一方のレール13(例えば搬送方向の左側のレール)にパネル11の側面と当接する図示しない位置決め部材が設けられ、他方のレール13にパネル11の側面と当接して該パネル11を位置決め部材側に押圧させて挟持する図示しない押圧部材が設けられており、パネル11を押圧部材によって位置決め部材側に移動させると共に押圧して挟持することで、パネル11がx方向の原点oと一致し得るように構成されている。
【0050】
上記の如く、パネル11の搬送経路にx,y方向の位置を設定するストッパーや位置決め部材を設けることで、パネル11を常に一定の位置に停止させることが可能である。
【0051】
加工台車14は、マトリクスに於けるx方向に配列した複数の工具10を有しており、これらの工具10を個々に設定された加工深さの数値に応じて選択的に駆動しつつ、レール13に沿って走行し得るように構成されている。
【0052】
工具10は、前述したように多数のワイヤ10aを束ねて直径が約25mmになるように構成されており、通常ジェットタガネと呼ばれるものを用いている。この工具は工具本体10bの内部に往復移動するピストンが配置されており、所定の圧力を持った圧力空気を供給することによってピストンを駆動して往復移動させる過程で、束ねたワイヤ10aを打撃して該ワイヤ10aによってパネル11の表面をハツリ加工し得るように構成されている。
【0053】
この工具10はワイヤ10aをパネル11の表面に当接させて駆動時間を制御することで、ハツリ深さ(パネル11に対する加工深さ)を制御し得るように構成されている。例えば、工具10を6秒間駆動したとき、パネル11を深さ6mmで加工することが可能である。従って、各工具10にはホース10cを介して図示しない電磁弁が接続されており、該電磁弁を加工すべき深さに対応させた時間だけ開放することで、パネル11の表面を目的の深さに加工することが可能である。即ち、工具10が対応したセル1を予め設定された加工深さで加工することが可能である。
【0054】
複数の工具10をx方向に配列する場合、束ねたワイヤ10aの直径よりも該ワイヤ10aを保持する工具本体10bの太さの方が大きいため、単純に配列しても束ねたワイヤ10aは工具本体10bの太さと略等しいピッチで配列されることとなり、この配列状態でx方向の全てのセル1を加工する場合、1度の加工が終了する毎に複数の工具10aをx方向に移動させる必要がある。この方法を採用してもパネル11に対する加工は充分に可能であるが、加工時間の短縮をはかるためには好ましくはない。
【0055】
本実施例で用いる工具10の工具本体10bの太さが約75mmである。このため、複数の工具10をy方向に3列配列すると共に、x方向に配列した工具10のピッチを、束ねたワイヤ10aの直径の3倍の寸法となるように設定している。複数の工具10をこのように配列することで、加工台車14を25mmピッチで移動させ、y方向の第1列目の工具列18a〜第3列目の工具列18cが夫々パネル11に設定されたマトリクスに於けるx方向のセル1に対応したとき、各列18a〜18cの工具10が対応するセル1に設定された加工深さに応じて駆動されることで、パネル11を順次加工することが可能である。このように、パネル11に設定されたマトリクスに於けるx方向のセル1は、全てが同時に加工されるものではない。
【0056】
複数の工具10は、加工台車14に設けた取付部材14aに対し、パネル11の搬送方向に沿った方向(y方向)に3列,パネル11の搬送方向に対し直交する方向(x方向)に8本,8本,9本取り付けられている。また各方向に対する工具10の取付ピッチは、工具10の本体部10bの太さに対応させて75mmに設定されている。従って、図に示す加工機Cでは、x方向の寸法が625mmのパネル11をy方向に25mmピッチで相対的に移動させつつ加工することが可能である。
【0057】
上記取付部材14aは加工台車14に固定されていても良いが、x,y方向に移動し得るように構成されていても良い。取付部材14aが加工台車14に固定されている場合には、パネル11をコンベア12に載置して停止させるに際し、該パネル11をx,y方向に正確に位置決めしておくことが必要であり、取付部材14aが移動可能に構成されている場合には、必ずしもパネル11を正確に位置決めして停止させる必要はなく、該パネル11のコンベア12上での停止姿勢に対応させて取付部材14aの位置を調整することで、工具10のセル1に対応する位置を設定することが可能である。
【0058】
集塵機15は、工具10によってパネル11を加工したときに発生した屑を集めて排除する機能を有するものであり、パネル11の表面を覆うフード15aと、フード15aに接続された図示しないダクト、ダクトの経路に配置されたファン等を有して構成されている。
【0059】
切削台車16は、パネル11を切削して溝6,7を形成する機能を有するものであり、図示しないカッターと、このカッターをパネル11に対して昇降させるモータ16aを有して構成されている。
【0060】
上記の如く構成された加工機Cの制御系について図8のブロック図により簡単に説明する。
【0061】
図に於いて、制御装置21は、加工機Cの駆動を制御する機能を有するものであり、コンベア12の駆動や加工台車14の駆動に対するシーケンス制御情報等の情報が記憶された記憶部21aと、入力装置22から予め入力されたパネル11に設定すべきマトリクスの情報や、目的の意匠に応じたマトリクスを構成する個々のセル1に対する位置情報と加工深さの数値情報等の加工情報を記憶する記憶部21bと、演算部21cによって構成されている。
【0062】
入力装置22は、キーボードやディスクドライブ装置或いはマウス等からなり、パネル11の寸法に応じて設定されるマトリクスのサイズ情報や、該マトリクスを構成するセル1に対する加工深さの数値情報、或いはパネル11の材質の変化に伴う工具10の駆動時間等の加工情報、及び必要な制御情報を入力するものである。入力装置22によって入力された情報はインターフェース23を介して制御装置21に伝達されて記憶部21bに記憶される。
【0063】
24はコンベア12によって搬送されるパネル11の先端を検出して信号を発生するセンサーであり、このセンサー24からの信号をスタート信号として一連の加工を順次継続して実行し得るように構成している。
【0064】
25はコンベア12によって搬送されるパネル11の先端と当接して停止位置を設定するストッパーであり、26はパネル11の側面を位置決めする位置決め部材と押圧部材とからなる挟持装置である。
【0065】
27はディスプレイやプリンター等の出力装置である。
【0066】
次に、上記の如く構成された加工機Cによってパネル11に加工する際の手順について説明する。
【0067】
パネル11はコンベア12に載置されて矢印方向に搬送される。この搬送過程でパネル11はセンサー24によって検出され、該センサー24から発生した信号に基づいて一連の作業が進行する。先ず、ストッパー25がコンベア12の間から突出してパネル11の先端と当接して停止させる。このとき、コンベア12も停止する。次いで、挟持部材26が作動し、パネル11を位置決め部材側に押圧して側面を位置決め部材に当接させ、押圧部材によって付勢してパネル11を挟持することでコンベア12上の位置を維持させる。このとき、パネル11は先端,側面共に原点oに一致して停止している。
【0068】
パネル11が位置決めされた後、加工台車14がレール13に沿って走行し、該加工台車14に設けたセンサーによってパネル11の先端を検出し、その後、低速で走行して第1列18aに配列された工具10をパネル11に設定されたマトリクスに於けるy方向の第1行に対向させる。このとき、第1列目の工具列18aに配列された工具10は、例えばx方向に於ける3,6,9,12,15,18,21,24番目のセル1に対応する。従って、前記各工具10には目的の意匠に応じた加工深さとして、図3に示すように、夫々3mm,3mm,9mm,9mm,3mm,3mm,9mm,9mmの数値が設定される。そして、第1列目の工具列18aは、夫々の加工深さの数値に応じて駆動され、対応するセル1を同時に加工する。
【0069】
次いで、加工台車14はセル1の寸法に対応してy方向に25mm移動し、第1列目の工具列18aをy方向の第2行に対向させる。このとき、工具列18aを構成する各工具10は、x方向に於ける3,6,9,12,15,18,21,24番目のセル1に対応している。そして各工具10に加工深さとして、夫々9mm,3mm,0mm,9mm,9mm,3mm,0mm,9mmの数値が設定され、夫々の工具が駆動されて対応するセル1を加工する。
【0070】
更に、加工台車14はy方向に25mm移動し、第1列目の工具列18aがy方向第3行に対向し、同時に第2列目の工具列18bがy方向第1行に対向する。このとき、工具列18bに配列された工具10は、x方向に於ける2,5,8,11,14,17,20,23番目のセル1に対応する。従って、各工具10には加工深さとして、夫々3mm,3mm,9mm,9mm,3mm,3mm,9mm,9mmの数値が設定され、第1列目の工具列18aに配列された工具10と同時に駆動される。
【0071】
上記の如くして順に加工が進行すると、第3列目の工具列18cがy方向の第1行に対向し、同時に工具列18bは第3行に、工具列18aは第5行に対向する。このとき、工具列18cに配列された工具列18cは、x方向に於ける1,4,7,10,13,16,19,22番目のセル1に対応する。従って、各工具10には加工深さとして、夫々3mm,3mm,9mm,9mm,3mm,3mm,9mm,9mmの数値が設定され、第1列目の工具列18a,第2列目の工具列18bと同時に駆動される。
【0072】
上記加工により、パネル11に設定されたマトリクスに於けるy方向第1行は、工具列18a〜18cによって全てのセル1が加工され、第2行及び第3行は工具列18a,18bによって既に加工されたセル1に隣接したセル1が加工され、第3行及び第5行は工具列18aによって対応したセル1が先行して加工される。即ち、工具列18aによるセル1に対する加工に引き続き、工具列18b,18cによる加工が見掛け上階段状に進行する。
【0073】
上記の如き加工を順次進行させ、第3列目の工具列18cがパネル11に設定されたマトリクスに於けるy方向第108行の加工を終了したとき、パネル11に設定されたマトリクスを構成する全てのセル1が加工されたこととなり、表面に予め設定された目的の意匠である模様2,3からなるブロック4が連続した意匠が施された壁パネルAが加工される。
【0074】
工具10によるパネル11に対する加工が終了し、或いはそれ以前に、切削台車16を駆動してパネル11の表面に縦横の溝6,7を形成する。更に、表面に目的の意匠が施され、且つ溝6,7が形成された後、パネル11の停止状態を維持している挟持部材26を開放すると共にッストッパー25を開放してパネル11に対する拘束を解除し、その後、コンベア12を駆動してパネル11を矢印方向に搬送して集塵機15に対向させて表面にある屑を吸引して排除する。
【0075】
尚、上記加工機Cでは、パネル11をコンベア12上に停止させておき、加工台車14をセル1の寸法に対応させてレール13上を走行させるように構成したが、この構成に限定するものではなく、加工台車14を停止させた状態でコンベア12を駆動,停止させてパネル11をセル1の寸法に対応させて移動させるように構成しても良いことは当然である。
【0076】
またパネル11がパルプ繊維や化学繊維を混入させたサイディングである場合、束ねたワイヤ10aを有する工具10によって加工したとき、表面に混入させた繊維が露出してケバ立つことがある。この場合、加工後に行なわれる塗装に代表される表面処理によって繊維を押さえつけることが可能である。
【0077】
前述したように、全表面にわたって模様2,3からなる意匠を施した壁パネルA、表面の一部に意匠を施した壁パネルBは、建物の外壁或いは内壁に適用することが可能である。
【0078】
例えば図10は、二階建ての住宅Dを示すものであり、一階部分には壁パネルAを採用し、二階部分には壁パネルBを採用して外壁を構成している。この例では、外壁の全てを壁パネルA,Bによって構成しているが、必ずしも全てに採用する必要はなく、一階部分に壁パネルAを採用し、二階部分には特別な意匠を施すことのない壁パネルを採用しても良い。
【0079】
また壁パネルA,Bは、建築物の内壁であるロビーの壁面に採用することが可能であり、特に壁パネルBは意匠を施した部分を腰壁として室内の壁パネルとして採用することも可能である。
【0080】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明に係る壁パネルの加工方法では、加工すべき壁パネルの表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスを設定すると共に個々のセル毎の加工深さを目的の意匠に応じた数値で設定し、この設定に基づいて各セルを加工することで、個々のセルは独立して加工されるが、隣接する他のセルと有機的に連続して目的の意匠を形成することが出来る。
【0081】
また本発明に係る壁パネルの加工装置では、加工単位となるセルと対応させた工具を壁パネルの表面に設定されたマトリクスに沿って配置し、或いは相対的に移動させる加工機に搭載し、前記加工機及び工具を、マトリクスを構成するセルの位置と加工深さのデータに基づいて駆動制御することによって、壁パネルの表面に設定されたマトリクスを構成するセルに対応する部位を工具によって深さ方向に予め設定された深さで加工することが出来る。
【0082】
また本発明に係る壁パネルでは、加工すべき表面がセルを加工単位とするマトリクスによって規定され、個々のセルが予め設定された意匠に応じた深さを持って加工されることで、目的の意匠が如何なる形状であっても容易に且つ無制限に形成することが出来る。
【0083】
また複数のセルに対応する加工部位を横断するように溝を形成することによって、複数のセルによって形成された意匠の単位を溝によって際立たせることが出来、明瞭で且つ好ましい意匠性を発揮させることが出来る。
【0084】
更に、本発明に係る壁パネルは成形時に意匠を施すものではないため、意匠型枠が不要であり、これに伴って保管スペースが不要となる。また成形後、硬化までの時間が不要であり、硬化時に型枠を配置するためのスペースも不要である。またショットブラストによって意匠を施す際に利用するブラストマスクも不要となる。
【0085】
また本発明に係る建築物では、表面にセルを加工単位として異なる深さを持った所望の意匠からなる壁パネルを用いることで、高い意匠性を発揮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 表面に異なる深さで加工した意匠を持った壁パネルを示す図である。
【図2】 壁パネルに形成する溝の形状を説明する図である。
【図3】 壁パネルの表面に設定されたマトリクスを構成する複数のセルと個々のセルに設定された加工深さの数値を説明する図である。
【図4】 図3の一部を拡大した図でありマトリクスとセルとの関係及び各セルに設定された加工深さを説明する図である。
【図5】 図3に示すマトリクスを構成する個々のセルを設定された加工深さで加工したときの壁パネルの表面を説明する図である。
【図6】 加工機の構成を説明する図である。
【図7】 工具の例を説明する図である。
【図8】 加工機の制御系を説明するブロック図である。
【図9】 壁パネルの他の意匠例を説明する図である。
【図10】 外壁の一部に本発明に係る壁パネルを用いた建築物の例を説明する図である。
【符号の説明】
A,B 壁パネル
C 加工機
D 住宅
1 セル
2,3 模様
4 ブロック
5a〜5d 加工部
6,7 溝
10 工具
10a ワイヤ
10b 工具本体
10c ホース
11 パネル
12 コンベア
13 レール
14 加工台車
14a 取付部材
15 集塵機
15a フード
16 切削台車
16a モータ
18a〜18c 工具列
21 制御装置
21a,21b 記憶部
21c 演算部
22 入力装置
23 インターフェース
24 センサー
25 ストッパー
26 挟持部材
27 出力装置

Claims (5)

  1. 壁パネルの表面に予め設定された意匠を施す壁パネルの加工方法であって、壁パネルの表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスを設定し、更に、前記マトリクスを構成する個々のセル毎に加工深さを設定し、前記設定に基づいて壁パネルの表面に対して多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔で且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具で打撃することによりハツリ加工することで意匠を施すことを特徴とする壁パネルの加工方法。
  2. 壁パネルの表面に設定されたマトリクスの単位となる予め設定された寸法を持ったセルの寸法に対応した寸法を有し、壁パネルの表面を深さ方向に加工する多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔で且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具を有し、該工具を壁パネルの表面に設定されたマトリクスに従って前記セルの寸法に対応したピッチで相対的に移動させる加工機と、
    マトリクスを構成するセル毎の位置と加工深さのデータを入力する入力装置と、入力された前記セル毎の位置と加工深さのデータを記憶する記憶装置と、
    前記セル毎の位置と加工深さのデータに基づいて前記加工機及び工具の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする壁パネルの加工装置。
  3. 表面に予め設定された寸法を持ったセルを単位とするマトリクスが設定され、前記セル毎に予め設定された意匠に応じた加工深さで多数のワイヤを束ねて構成され前記セルの寸法に対応した間隔で且つ前記セルの配列方向に対応した方向に配列した複数の工具で打撃することによりハツリ加工が施されたことを特徴とする壁パネル。
  4. 複数のセルに対応する加工部位を横断するように溝を形成したことを特徴とする請求項3に記載した壁パネル。
  5. 請求項3又は請求項4に記載した壁パネルを少なくとも外壁又は内壁の一部に取り付けたことを特徴とする建築物。
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