JP5085981B2 - 角材横移送装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プレカット加工設備において住宅構造材として加工する角材を、ストックヤードから加工ラインへ移し替えたり、複数の加工ライン間で移し替えたりするための角材横移送装置に係り、特に、この移し替えの際に、角材の上下反転も同時に実行し得る様にした移送装置関する。
[1]プレカット工場に望まれる設備
木造住宅用の横架材、柱材などの構造部材をプレカット加工するためのプレカット工場では、全長切断のための切断機、加工材の側面に切削や孔開け等の加工を行う側面加工機、加工材の上下面に切削や孔開け等の加工を行う上下面加工機、加工材の小口部分に継手・仕口用の加工を行う小口加工機、加工材の基準面(例えば、横架材の上面、柱材の南面)などに情報を印字する印字機など、多数の加工機と、これら加工機間に木材を流すためのコンベアラインとからなる大型の設備が投入されることが多い。
また、近年では、在来軸組工法だけでなく、金物工法に対応するプレカット加工もできる設備が求められる場合があり、在来軸組工法用のプレカット加工ラインと金物工法用のプレカット加工ラインとを併設する工場もある。
こうした大型のプレカット加工設備を導入する工場においては、加工ラインを一直線に配置することは困難であり、加工ライン同士を平行に設置して加工ライン間で加工材を横移動させるためのチェーンスラッシャやフリーローラコンベアなどが設置される。また、材料投入部分は、通常、チェーンスラッシャ等による横移動ラインとして構成され、加工済みの構造材の搬出部にも横移動ラインが設置されるのが一般的である。
さらに、例えば、印字機による印字を下面から行う場合には、開梱時に各構造材の配材方法が直ちに分かる様に印字面を上に向けて搬出ヤードへと送り出す要求がある。上面から印字を行う場合においても、例えば横架材は上面を基準面として下にして加工を行うことから、加工と印字の間で横架材を上下反転させる必要がある。従って、印字機を備えた加工設備では、搬送ラインのどこかの位置に角材を上下反転させる上下反転装置を設置していることが多い。
また、同一形式の加工機を、側面加工と上下面加工に用いる場合には、側面加工と上下面加工の間に角材を90度回転させるための回転装置を設置する必要もある。
この様に、プレカット工場においては、搬送ラインをどの様に設置し、上下反転や90度回転をどの様に行うかは設備レイアウト上重要な要素となる。また、次工程の加工ラインの縦送りコンベアに対して真っ直ぐに木材を投入するための整列機構も重要な要素となる。
[2]従来の技術
従来、図22(A)に示す様に、前段の加工位置の加工材を横送りコンベヤの始端へ移動する第1の移動手段と、横送りコンベヤの終端にある加工材を上方の待機位置と、この待機位置から後段の加工位置へそれぞれ移動する第2の移動手段とを設けた移送装置が提案されている(特許文献1)。
また、図22(B)に示す様に、横架材を搬送チェーンで横方向に搬送し、L字状の起こし板に支持させて回転させることで、90度回転させる装置の提案もある(特許文献2)。
さらに、図22(C)に示す様に、コの字状の支持台、二つの支点、二つの回動アーム、受動ギヤ及び駆動ギヤを備えた装置を用いることで、加工材を断面回りに一遍に180度反転することにより、効率的な加工を行うことができる建築加工材などの反転装置が提案されている(特許文献3)。
一方、全く新しい切断方法であるフロントローディングタイプの切断機に関して、図23に示す様に、チェーンスラッシャと、取り込みコンベアと、キャリーと、取り出し装置とを備えた木材投入装置の提案もある(特許文献4)。
特開平7−125827号公報 特開平7−330138号公報 特開平10−244507号公報 特開2006−341525号公報
特許文献1の移送装置は、移送に時間がかかるという問題がある。
特許文献2の回転装置や特許文献3の反転装置は、回転や反転のための特別の動作を必要とし、また、回転装置や反転装置をわざわざ設置しなければならないという問題がある。
特許文献4の木材投入装置は、投入と同時に木材を反転できることから、極めて優れたものといえる。しかし、投入方法において取り込みコンベアの制御が複雑であり、また、キャリーによって形成される傾斜テーブルは面で木材を滑らせるので傾斜角を大きくとる必要が生じて投入に時間がかかるという問題がある。また、取り出し装置は、キャリー上の角材をアームで掬い上げて回転させる方式であるため、動作が大きくなり、さらなる時間短縮が求められる。加えて、角材を高く持ち上げて滑らせ、大きく回動させて投入するという様に動作全体が大きいことから、角材に対して大きな衝撃が加わり、衝突音も大きいという問題もある。また、工場内の見通しが悪くなるという問題もある。
そこで、本発明は、上流ラインから下流ラインへと角材を回転又は反転させて投入する必要がある場合において、投入時間を短縮でき、かつ、確実に、一本ずつ投入することができ、この結果、プレカット工場における設備面積を小さくするのに適する角材横移送装置を提供することを目的としてなされた。
上記目的を達成するためになされた本発明の角材横移送装置は、プレカット工場の搬送ラインにおいて、上流ラインから下流ラインへと角材を長手方向に対して交差する横方向への送りで送り込むための横移送装置であって、以下の構成を採用したことを特徴とする。
(11)前記上流ラインと下流ラインの間に、以下の構成からなる傾斜ローラ装置を備えていること。
(11a)前記上流ライン側から下流ライン側へと下り傾斜となる様に配置され、上面にフリーローラを備えてなる横送り用の傾斜ローラテーブルを備えていること。
(11b)前記傾斜ローラテーブルは、テーブル下端側にて出没する出没型ストッパを備えていること。
(12)前記上流ラインから前記傾斜ローラ装置へと角材を取り込むための装置であって、以下の構成からなる角材取り込み装置を設置したこと。
(12a)上面にフリーローラを備える水平部と、該水平部の前記上流ライン側に形成された垂直部と、を備えるL字形の取り込みアームを備えていること。
(12b)前記取り込みアームを、前記水平部を立ち上がらせる側へ倒した受け取り位置と前記垂直部を立ち上がらせる側へ倒した滑り落とし位置との間で、回動させる取り込みアーム駆動装置を備えていること。
(13)前記傾斜ローラ装置と前記下流ラインとの間に、以下の構成からなる角材取り出し装置を設置したこと。
(13a)上面にフリーローラを備えた水平部と、該水平部の前記下流ライン側の端部に形成されたストッパと、を備えてなる取り出しアームを備えていること。
(13b)前記取り出しアームを、前記水平部を前記傾斜ローラ装置側に倒した位置と該水平部をほぼ直立させた位置との間で、回動させる取り出しアーム駆動装置を備えていること。
(13c)前記下流ラインの前記上流ライン側の縁に沿って、角材を横方向に送る様に回転するガイドローラを、該ガイドローラの頂点が当該下流ラインの角材載置面よりも高くなる様に、角材の長手方向に間隔を開けて複数個設置したこと。
(14)前記上流ラインと前記下流ラインの間における前記角材取り込み装置、傾斜ローラ装置及び角材取り出し装置の位置関係を、以下の様に構成したこと。
(14a)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルの下端部が前記下流ラインの角材載置面よりも低くなる様に、設置されていること。
(14b)前記角材取り出し装置を、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へ倒れた位置へと回動させたときに、該水平部が前記傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動させたときに、前記ガイドローラの頂点及び前記下流ラインの角材載置面よりも下方を通る軌跡を描く様にして、前記ストッパが前記ガイドローラ同士の間に入り込む位置まで回動する様に、設置したこと。
(14c)前記角材取り込み装置を、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置に回動したときに該取り込みアームの水平部が前記傾斜ローラテーブルとほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り込みアームを受け取り位置に回動したときに該取り込みアームの垂直部が前記上流ラインの角材載置面に対して下り傾斜で連続する状態となる様に、設置したこと。
(15)前記上流ライン、角材取り込み装置、出没型ストッパ及び角材取り出し装置の各動作タイミングを、以下の様に制御する制御装置を備えていること。
(15a)前記取り込みアームが前記受け取り位置に回動された状態となっているときに、角材を送り出すための横送り動作を実行させる様に、前記上流ラインの動作タイミングを制御していること。
(15b)前記傾斜ローラテーブル上に角材が載置されておらず、かつ、前記出没型ストッパが突出しているときに、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置へと回動させる様に、前記角材取り込み装置の動作を制御していること。
(15c)前記取り出しアームの水平部が前記傾斜ローラ装置側に倒れているときに、前記出没型ストッパを没入させる様に、前記出没型ストッパの動作タイミングを制御していること。
(15d)前記下流ライン上の所定範囲内に角材が載置されていないときに、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動する様に、前記角材取り出し装置の動作タイミングを制御していること。
この(11)〜(15)の構成を備えた角材横移送装置は、角材を180度回転させて投入する場合に有効なものである。
この角材横移送装置の制御装置は、取り込みアームが受け取り位置に回動された状態のときに上流ラインから角材を送り出す(15a)。ここで、受け取り位置に回動された取り込みアームは、垂直部が上流ラインの角材載置面に対して下り傾斜で連続する状態となる様に設置されている(14c)。従って、角材は、上流ラインから取り込みアームの垂直部へと垂直部の傾斜を利用して送り込まれることになる。なお、垂直部にもフリーローラを備えさせておくと、この傾斜を利用した送り込みがより迅速かつスムーズとなる。
こうして上流ラインから取り込みアームへと送り込まれた角材は、取り込みアームを滑り落とし位置へと回動させることによって、取り込みアームの水平部で支持された状態に被支持面を90度変更される。制御装置は、この取り込みアームの回動動作を、傾斜ローラテーブル上に角材が載置されておらず、かつ、出没型ストッパが突出しているときに実行させる(15b)。ここで、滑り落とし位置に回動された取り込みアームは、水平部が傾斜ローラテーブルとほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となっている(14c)。従って、角材は、取り込みアームの水平部から傾斜ローラテーブルへと、それぞれの上面のフリーローラの作用によって迅速かつスムーズに滑り落ち、テーブル下端部の出没型ストッパに当接して停止する。
こうして出没型ストッパによって一本だけ支持されている角材は、出没型ストッパを没入させることによって傾斜ローラテーブルから滑り出す。制御装置は、この出没型ストッパの没入動作を、取り出しアームの水平部が傾斜ローラ装置側に倒れているときに実行させる(15c)。ここで、取り出しアームは、傾斜ローラ装置側へ倒れた位置へと回動させたときに、水平部が傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となっている(14b)。従って、角材は、傾斜ローラテーブルから取り出しアームへとそれぞれの上面のフリーローラの作用によって迅速かつスムーズに滑り落ち、取り出しアームのストッパに当接して停止する。
こうして角材を支持した状態の取り出しアームを直立位置へと回動させると、ストッパは、ガイドローラの頂点及び下流ラインの角材載置面よりも下方を通る軌跡を描く様にして、ガイドローラ同士の間に入り込む位置まで回動する(14b)。ガイドローラは、下流ラインの角材載置面よりも頂点が高くなり、かつ、角材を横方向に送る様に回転する様に、上流ライン側の縁に沿って設置されている(13c)。従って、角材は、この取り出しアームの直立位置への回動動作に伴って、被支持面をさらに90度変化させつつガイドローラの上に乗り上げ、下流ラインの角材載置面へと横送りによって移し替えられる。
このとき、取り出しアームは、下流ラインの所定範囲内に角材が載置されていないときに直立位置への回動動作を行う様に制御されているので(15d)、下流ライン上において角材同士が干渉してしまうといったことがない。
なお、(15b)及び(15d)において下流側装置上に角材が載置されていないことを判定するための構成には、センサを利用して直接的に判定する構成、前回動作からの経過時間や下流側装置の動作状況から間接的に判定する構成のいずれを採用しても構わない。
また、前述の通り、傾斜ローラテーブル上に角材が載置されているときは取り込みアームは滑り落とし位置へは回動されない。さらに、取り込みアームの滑り落とし位置への回動動作は、出没型ストッパが突出していなければ実行されない。よって、取り込みアームによる傾斜ローラテーブルへの角材の取り込み動作は、傾斜ローラテーブル上での角材同士の干渉が発生せず、かつ、テーブル下端で確実に受け止め得る状況でしか実行されない。加えて、同じく前述の通り、出没型ストッパの没入位置への移動は、取り出しアームの水平部が傾斜ローラテーブル側に回動されているときにしか実行されない。よって、傾斜ローラテーブルから角材を取り落とすということがない。
この様に、構成(11)〜(15)を備えた角材横移送装置によれば、下流ラインから上流ラインへと角材を上下反転させながら迅速かつスムーズに、また、一本ずつ確実に、横移送することができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の構成からなる角材横移送装置は、プレカット工場の搬送ラインにおいて、上流ラインから下流ラインへと角材を長手方向に対して交差する横方向への送りで送り込むための横移送装置であって、以下の構成を採用したことを特徴とする。
(21)前記上流ラインと下流ラインの間に、以下の構成からなる傾斜ローラ装置を備えていること。
(21a)前記上流ライン側から下流ライン側へと下り傾斜となる様に配置され、上面にフリーローラを備えてなる横送り用の傾斜ローラテーブルを備えていること。
(21b)前記傾斜ローラテーブルは、テーブル下端側にて出没する出没型ストッパを備えていること。
(22)前記上流ラインから前記傾斜ローラ装置へと角材を取り込むための装置であって、以下の構成からなる角材取り込み装置を設置したこと。
(22a)前記上流ラインから横方向に送り出された角材を受け取る受け取り位置と前記傾斜ローラテーブルを角材を滑り落とす滑り落とし位置との間、を移動可能に構成された取り込みアームを備えていること。
(22b)前記取り込みアームを、前記受け取り位置と前記滑り落とし位置との間で、移動させる取り込みアーム駆動装置を備えていること。
(23)前記傾斜ローラ装置と前記下流ラインとの間に、以下の構成からなる角材取り出し装置を設置したこと。
(23a)上面にフリーローラを備えた水平部と、該水平部の前記下流ライン側の端部に形成されたストッパと、を備えてなる取り出しアームを備えていること。
(23b)前記取り出しアームを、前記水平部を前記傾斜ローラ装置側に倒した位置と該水平部をほぼ直立させた位置との間で、回動させる取り出しアーム駆動装置を備えていること。
(23c)前記下流ラインの前記上流ライン側の縁に沿って、角材を横方向に送る様に回転するガイドローラを、該ガイドローラの頂点が当該下流ラインの角材載置面よりも高くなる様に、角材の長手方向に間隔を開けて複数個設置したこと。
(24)前記上流ラインと前記下流ラインの間における前記傾斜ローラ装置及び角材取り出し装置の位置関係を、以下の様に構成したこと。
(24a)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルの下端部が前記下流ラインの角材載置面よりも低くなる様に、設置されていること。
(24b)前記角材取り出し装置を、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へ倒れた位置へと回動させたときに、該水平部が前記傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動させたときに、前記ガイドローラの頂点及び前記下流ラインの角材載置面よりも下方を通る軌跡を描く様にして、前記ストッパが前記ガイドローラ同士の間に入り込む位置まで回動する様に、設置したこと。
(25)前記上流ライン、角材取り込み装置、出没型ストッパ及び角材取り出し装置の各動作タイミングを、以下の様に制御する制御装置を備えていること。
(25a)前記取り込みアームが前記受け取り位置に移動された状態となっているときに、角材を取り込みアーム上へと移動させる横送り動作を実行させる様に、前記上流ラインの動作タイミングを制御していること。
(25b)前記傾斜ローラ装置上に角材が載置されておらず、かつ、前記出没型ストッパが突出しているときに、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置へと移動させる様に、前記角材取り込み装置の動作タイミングを制御していること。
(25c)前記取り出しアームの水平部が前記傾斜ローラ装置側に倒れているときに、前記出没型ストッパを没入させる様に、前記出没型ストッパの動作タイミングを制御していること。
(25d)前記下流ライン上の所定範囲内に角材が載置されていないときに、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動する様に、前記角材取り出し装置の動作タイミングを制御していること。
この(21)〜(25)の構成を備えた角材横移送装置は、角材を90度回転させて投入する場合に有効なものである。
角材は、取り出しアームから下流ラインへと受け渡される際に被支持面を90度回転した状態にされる。角材取り込み装置における取り込み動作は、上流ラインの端部において角材を下から掬い上げ、傾斜ローラテーブルの上端部に移動させて下降する様な動作をもって実施することができる。角材取り込み装置から傾斜ローラテーブルへと取り込まれた後の制御動作は(11)〜(15)の構成を備えた角材横移送装置と同様である。また、取り込み動作は異なるものの、角材を傾斜ローラテーブルへと取り込む動作は、傾斜ローラテーブル上に角材が載置されておらず、かつ、出没型ストッパが突出位置にあるときに実行されるので、傾斜ローラテーブル上での角材同士の干渉やテーブルからの取り落とし等を防止する作用も同様に発揮される。
従って、構成(21)〜(25)を備えた角材横移送装置によれば、上流ラインから下流ラインへと角材を90度回転させながら迅速かつスムーズに、また、一本ずつ確実に、横移送することができる。
上述したそれぞれの角材横移送装置において、さらに、以下の構成をも備えることができる。
(31)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルとして前記上流ラインに沿って角材の長手方向に独立して移動可能な複数台の傾斜ローラテーブルを備え、該各傾斜ローラテーブルに前記出没型ストッパが備えられていること。
(32)前記角材取り込み装置は、前記取り込みアームとして前記上流ラインの近傍に角材の長手方向に間隔を開けて設置された複数個の取り込みアームを備え、前記取り込みアーム駆動装置は、前記複数個の取り込みアームを一斉に動作させる装置として構成されていること。
(33)前記角材取り出し装置は、前記取り出しアームとして前記下流ラインの近傍に角材の長手方向に前記複数個のガイドローラの間に位置する様に間隔を開けて設置された複数個の取り出しアームを備え、前記取り出しアーム駆動装置は、前記複数個の取り出しアームを一斉に動作させる装置として構成されていること。
(34)前記上流ラインから前記角材取り込み装置に取り込まれた角材の長さに関する情報を検出する角材検出センサを備えていること。
(35)前記角材検出センサの検出結果に基づいて、前記複数台の傾斜ローラテーブルを角材の長さに関する情報に対応する位置へと移動させるテーブル移動制御装置を備えていること。
(36)前記制御装置は、前記テーブル移動制御装置による移動が完了するまでは、前記角材取り込み装置の動作を制限する様に制御していること。
(31)は(11)又は(21)に対し、(32)は(12)又は(22)に対し、(33)は(13)又は(23)に対し、追加される構成である。一方、(34)及び(35)は新たに追加される構成である。また、(36)は(15b)又は(25b)の動作タイミング制御に対して追加される構成である。これらの構成の追加により、上流ラインから下流ラインへと移送する角材の長さに応じて傾斜ローラテーブルを最適位置へと移動させる制御が実行されると共に、長い角材を横移送するために動作させるアーム等を長手方向に大きなものとしなくてもよいという利点が加わる。これにより、長いものから短いものまで種々の長さの角材を、上下反転させつつ、あるいは90度回転させつつ迅速かつスムーズに、一本ずつ確実に移し替えるという制御を実行することができる。また、複数個に分けて長手方向に配置したアームを一斉に動作する構成としたので、複数個に分けたことによって生じる長手方向の隙間から角材が落下するといった問題もなくしている。さらに、テーブル移動制御装置による移動が完了するまでは角材取り込み装置の動作を制限することにより、角材に対して適切な位置にテーブルがスタンバイする前に角材の滑り落としが実行されるのを防止している。
上述したそれぞれの角材横移送装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
(41)前記下流ラインは、角材を縦送りする縦送りコンベアによって構成されると共に、以下の構成からなるフェンスが備えられていること。
(41a)前記フェンスは、前記取り出しアームの水平部を直立位置へ回動したときに該取り出しアームの水平部と対面する様に起立し、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へと倒したときに前記縦送りコンベアの奧に向かって倒れた状態となる様に、構成されていること。
(41b)前記フェンスは、前記取り出しアーム駆動装置によって、前記取り出しアームの回動動作と連動して、前記(41a)の回動動作を実行する様に構成されていること。
(41)は新たに追加される構成である。縦送りコンベアへと横移動によって角材を送り込む際に、角材がそのまま縦送りコンベアの向こう側に落下しない様にするための構成である。上述の様に、フェンスの回動動作は取り出しアーム駆動装置による取り出しアームの回動動作と連動した動作として実行されるので、落下防止手段としての確実な機能を発揮する。また、フェンスを固定としないことで、必要に応じて縦送りコンベアの向こう側へとさらに角材を横移動させることも許容できる。
上述したそれぞれの角材横移送装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
(51)前記上流ラインは、前記角材取り込み装置の取り込みアームを受け取り位置に回動したときに該取り込みアームの垂直部が連続した状態となる高さの横送りコンベアによって構成され、前記制御装置の前記上流ラインに対する動作タイミングの制御は、該横送りコンベアによる横送りの動作タイミングの制御として実行される様に構成されていること。
(51)は新たに追加される構成である。下流ラインが横送りコンベアの場合、取り込みアームへの角材の取り込み動作は、当該横送りコンベアの動作によってこれを実行することができるのである。従って、プッシャなどを別途備えなくてもよくなる。
本発明の角材横移送装置によれば、上流ラインから下流ラインへと角材を投入する際に、回転や反転をさせるべき場合において、横移動の一環として回転や反転を実行できると共に、横移動を傾斜ローラテーブル上を自由落下による滑り落としによって実行するので、投入時間を短縮することができる。また、本発明の角材横移送装置が各構成要素の配置関係及び動作タイミングの制御に関して採用した構成は、角材同士の干渉や取り落としを防止し、確実に、一本ずつ投入することを可能にしている。さらに、本発明の角材横移送装置によれば、横移動のためのコンベアモータを追加する必要もない。この結果、本発明の角材横移送装置によれば、プレカット工場における設備面積を小さくするのに適する角材横移送装置を提供することができる。
次に、角材を180度回転(上下反転)して下流ラインに投入することのできる角材横移送装置を本発明の第1実施形態として説明する。この角材横移送装置10は、図1に示す様に、横送りコンベア1の上に、建築時の上面を上にして横架材用の角材Wを載置し、これを加工機へと縦送りで搬送する縦送りコンベア3へと、建築時の上面が下になる様に上下反転して投入するための装置として構成されている。ここで、横架材は、在来軸組工法のためのプレカット加工を行う場合、建築時の上面を基準面とすることが望ましいとされている。これは、住宅の床面高さは横架材の上面で規定されるからである。一方、加工前においても加工材に対して油性ペンなどで簡単にメモを記入する場合があり、作業者は、このメモを見て横架材用の角材Wの投入順序を確認しながら横送りコンベア1へと載せる。従って、横送りコンベア1に載せる際には、横架材の上面を上にして投入する方式が便利なのである。
なお、縦送りコンベア3はローラコンベアで構成されている。また、縦送りコンベア3の材料取り込み側の縁には、当該縁に沿って、複数個のガイドローラ13cが設置されている。これらのガイドローラ13cは、その頂点が縦送りコンベア3の角材載置面よりも高くなる様に、角材Wの長手方向に間隔を開けて、角材Wを横送りする向きに設置されている。また、縦送りコンベア3の加工機側の所定位置にはフォトセンサが設置され、角材Wが十分に移動したことを検出できる様にも構成されている。
また、横送りライン1はチェーンスラッシャで構成されている。この横送りコンベア1の角材載置面は、縦送りコンベア3の角材載置面よりも低くなる様に設置されている。従って、上述した横架材用の角材Wを作業者が投入する際に、高く持ち上げなくてもよい構造となっている。
角材横移送装置10は、横送りコンベア1と縦送りコンベア3の間に配置される傾斜ローラ装置11と、横送りコンベア1と傾斜ローラ装置11の間に配置される角材取り込み装置12と、傾斜ローラ装置11と縦送りコンベア3との間に配置される角材取り出し装置13とを機械装置の構成として備えている。
傾斜ローラ装置11は、横送りコンベア1に沿って角材Wの長手方向に独立して移動可能な様に、2台の傾斜ローラテーブル11aを備えている。各傾斜ローラテーブル11aは、横送りコンベア1側から縦送りコンベア3側へと下り傾斜となるテーブル面にフリーローラを備えたものとして構成されている。また、傾斜ローラテーブル11aの下端側には、必要に応じて突出状態と没入状体とを切り替えられる出没型ストッパ11bが備えられている。2台の傾斜ローラテーブル11aは同一の構造であり、これらによって形成されるテーブル面の下端に突出する出没型ストッパ11bは、縦送りコンベア3の送り方向に平行な停止位置を形成するものとなっている。また、傾斜ローラ装置11は、傾斜ローラテーブル11aの下端部が縦送りコンベア3の角材載置面よりも低くなる様に設置されている。
角材取り込み装置12は、横送りコンベア1の近傍に角材Wの長手方向に間隔を開けて設置された複数個の取り込みアーム12aを備えている。この取り込みアーム12aは、上面にフリーローラを備える水平部12a1と、水平部12a1の横送りコンベア1に近い側に形成された垂直部12a2と、を備えるL字形に構成されている。この取り込みアーム12aは、その水平部12a1の中程を回動支点として支持されており、L字の屈曲部辺りにロッド先端を固定されたエアシリンダ12bによって回動動作が行われる様に構成されている。複数個の取り込みアーム12aは、端のアームの近傍に設置されたエアシリンダ12bのロッド固定軸を共通にした実質一体構造となっており、一台のエアシリンダ12bで一斉に回動する構造となっている。また、取り込みアーム12aは、エアシリンダ12bのロッドを前進端まで突出させたとき、垂直部12a2が立ち上がる側に回動し、水平部12a1が傾斜ローラテーブル11aとほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態の滑り落とし位置へと回動され、エアシリンダ12bのロッドを後退端まで没入させたとき、水平部12a1が立ち上がる側に回動し、垂直部12a2が横送りコンベア1の角材載置面に対して下り傾斜で連続する状態の受け取り位置へと回動する様に、寸法・支点位置等が設計されている。
角材取り出し装置13は、縦送りコンベア3の近傍に角材Wの長手方向に複数個のガイドローラ13cの間に位置する様に間隔を開けて設置された複数個の取り出しアーム13aを備えている。取り出しアーム13aは、上面にフリーローラを備えた水平部13a1と、水平部13a1の縦送りコンベア3側端部に形成されたストッパ13a2とを備えている。この取り込みアーム13aは、その水平部13a1のストッパ側から伸びたレバーの先端を回動支点として支持されており、ストッパ13a2の近くにロッド先端を固定されたエアシリンダ13bによって回動動作が行われる様に構成されている。複数個の取り出しアーム13aは、端のアームの近傍に設置されたエアシリンダ13bのロッド固定軸を共通にした実質一体構造となっており、一台のエアシリンダ13bで一斉に回動する構造となっている。また、取り出しアーム13aは、エアシリンダ13bのロッドを前進端まで突出させたとき、水平部13a1が直立する位置まで回動し、エアシリンダ13bのロッドを後退端まで没入させたとき、水平部13a1が傾斜ローラテーブル11aとほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態の位置へと倒れる様になっている。また、取り出しアーム13aは、水平部13a1が直立する位置に立ち上がったときには、ストッパ13a2が、ガイドローラ13cの頂点及び縦送りコンベア3の角材載置面よりも低い位置を通る軌跡を描いて、ガイドローラ13c同士の間に入り込む様に、寸法・支点位置等が設計されている。
また、本実施形態の角材横移送装置10は、角材取り込み装置12の各取り込みアーム12aを支持する各支柱に、横送りコンベア1から取り込んだ角材Wの長さに関する情報を検出するフォトセンサ34(図2参照)が設置されている。このフォトセンサ34からの信号により、どの取り込みアーム12aには角材が載っているかを判定することができる。
さらに、本実施形態では、縦送りコンベア3の背面側には可動式のフェンス41が備えられている。このフェンス41は、取り出しアーム13aの水平部13a1を直立位置へ回動したときに、この水平部13a1と対面する様に起立し、取り出しアーム13aの水平部13a1を前方へ倒したときに縦送りコンベア3の奧に向かって倒れた状態となる様に動作する構造となっている。この連動した動作は、取り出しアーム13aとフェンス41とをリンクで連結することによって実現する構造となっており、取り出しアーム13aに回動動作を実行させるエアシリンダ13bが、フェンス41の駆動源を兼ねている。
次に、本実施形態における制御系統を図2に基づいて説明する。制御装置15は、横送りコンベア駆動モータ61、縦送りコンベア駆動モータ62、左傾斜ローラテーブル用移動モータ63、右傾斜ローラテーブル用移動モータ64、左出没型ストッパ用ストロークシリンダ65、右出没型ストッパ用ストロークシリンダ66、取り込みアーム回動用エアシリンダ12b及び取り出しアーム回動用エアシリンダ13bに対して制御信号を出力する構成となっている。また、制御装置15は、縦送りコンベアのフォトセンサ3a及び取り込みアーム部のフォトセンサ34から信号を入力する構成となっている。なお、制御装置15には、横送りコンベア駆動モータ61、縦送りコンベア駆動モータ62、左傾斜ローラテーブル用移動モータ63、右傾斜ローラテーブル用移動モータ64、左出没型ストッパ用ストロークシリンダ65、右出没型ストッパ用ストロークシリンダ66、取り込みアーム回動用エアシリンダ12b及び取り出しアーム回動用エアシリンダ13bからの動作完了信号や位置信号も入力される様に構成されている。
この制御装置15は、角材Wを投入する際に、図3のフローチャートに示した様な手順で制御処理を実行するコンピュータによって構成されている。制御装置15は、まず、取り込みアーム回動用エアシリンダ12bを後退端にストロークさせ(S10)、左右の出没型ストッパ用ストロークシリンダ65,66を前進端にストロークさせ(S20)、取り出しアーム回動用エアシリンダ13bを後退端にストロークさせる(S30)。これで最初の一本を投入する状態になる(図4(A)参照)。
次に、横送りコンベア駆動モータ61を駆動して、横送りコンベア1に載置された角材Wを送り出す動作を実行させる(S40;図4(B)参照)。そして、フォトセンサ34,34,…からの検出信号の入力を待つ(S50)。検出信号が入力されたら、横送りコンベア駆動モータ61を停止すると共に(S60)、角材Wを検出したフォトセンサ34の位置を特定する演算処理を実行する(S70)。この演算処理により、角材Wの長さに関する情報が得られることになる。こうして角材Wの長さに関する情報が得られたら、左右の傾斜テーブル移動用モータ63,64に対して、移動位置を指令する(S80)。そして、移動完了信号が入力されたら(S90:YES)、取り込みアーム回動用エアシリンダ12bに対して前進端への突出を指令し(S100;図4(C),(D)参照)、所定時間(数秒)経過後に、取り込みアーム回動用エアシリンダ12bに後退端への復帰を指令する(S105)。
以上の制御により、横送りコンベア1上に載置された角材Wは、取り込みアーム12aに前面及び下面を支持された状態で円弧を描く様に持ち上げられ、傾斜ローラテーブル11aの上端から滑り落とされることになる。そして、滑り落ちた角材Wは、出没型ストッパ11bに当接して縦送りコンベア3と平行に停止した状態となる。このとき、角材Wは、傾斜ローラテーブル11aにより、元の状態の前面を支持された状態となっている。即ち、元の状態からは90度回転した状態になっている。
次に、制御装置15は、左右の出没型ストッパ用ストロークシリンダ65,66に対して後退端への没入を指令する(S110;図5(A)参照)。すると、角材Wは傾斜ローラテーブル11aから取り出しアーム13aへと滑り落ち、ストッパ13a2に当接し、アームの水平部13a1で支持された状態に停止する。このときも、角材Wは、縦送りコンベア3と平行である。
こうして、角材Wが取り出しアーム13aに支持された状態となった後、制御装置15は、取り出しアーム回動用エアシリンダ13bに対して、前進端への突出を指令する(S120)。これにより、取り出しアーム13aが水平部13a1を直立状態にする方向へと回動する(図5(B)参照)。このとき、角材Wは、住宅に用いる場合の横架材の上面を下に向けた状態に上下反転されてストッパ13a2で支えられつつガイドローラ13c,13c,…に乗り上げていく。ガイドローラ13c,13c,…に乗り上げた状態は水平部13a1が直立に起立し終える前に発生する。そして、水平部13a1が直立に起立し終えたときには、ストッパ13a2はガイドローラ13c,13c,…の頂点及び縦送りコンベア3の角材載置面よりも低い軌跡を描いて入り込んだ状態となるから、角材Wは、ガイドローラ14によって支持された状態で水平部13a1の回動動作で横方向に押し出され、縦送りコンベア3の角材載置面上に移し替えられる。このとき、取り出しアーム13aの起立動作と連動して、フェンス41が後方から前方へと起立する方向に回動する。従って、取り出しアーム13aの水平部13a1で押し出された角材Wは、勢い余って縦送りコンベア3の背後方向へと落下することがない。
こうして取り出しアーム回動用エアシリンダ13bがストロークし終えると(S130:YES)、直ちに、取り出しアーム回動用エアシリンダ13bに対して後退端への復帰を指令すると共に(S140;図5(C)参照)、出没型ストッパ用ストロークシリンダ65,66に対して前進端への復帰指令を出力する(S150;図5(D)参照)。また、取り出しアームの直立位置への回動を禁止するフラグを設定し(S160)、縦送りコンベア駆動用モータ62に送材動作を指令し(S170;図5(E)参照)、S40へ戻る。
従って、横送りコンベア1からは、次の角材Wが送り出される。なお、取り込みアーム12aは、角材Wを滑り落とした後、速やかに受け取り位置に復帰されている。また、出没型ストッパ13a2も、突出位置へと復帰している。そして、傾斜ローラテーブル11aの上には、角材Wは載置されていない状態になっている。従って、S170から直ちにS40へ戻って次の角材Wの横移動を開始できるのである。
なお、S160で設定された禁止フラグは、縦送りコンベア3に設置されたフォトセンサ3aからの検出信号が入力されたら解除される。また、2本目以降の移送動作制御においては、S120の指令は、禁止フラグが設定されているときはウェイティング状態となり、禁止フラグが解除されて初めて実行される様に構成されている。
以上の様に、本実施形態によれば、作業者が最初に角材Wを投入する際には建築時の上面を上にして投入することができ、メモ等が記入されることの多い上面を見ながら正しく角材Wをセットすることができる。一方、加工ラインに投入される段階では、角材横移送装置10の作用によって上下反転された状態で角材Wは縦送りコンベア3に搭載される。従って、在来軸組工法の場合の基準面を正しく下にした状態で加工を開始することができる。また、横送りコンベア1から縦送りコンベア3までの移動は、エアシリンダ12b,13b,65,66の動作と重力とを利用しているので、素早く実行される。従って、本実施形態によれば、横移動の一環として反転を実行できると共に、横移動を傾斜ローラテーブル上を自由落下による滑り落としによって実行するので、投入時間を短縮することができ、各構成要素の配置関係及び動作タイミングの制御を上述の如く実施することで、横移送の途中での角材同士の干渉や取り落としを防止し、確実に、一本ずつ投入することを可能にしている。
次に、角材を90度回転(横転)して下流ラインに投入することのできる角材横移送装置を第2実施形態として説明する。この角材横移送装置20は、図6に示す様に、2列の縦送りコンベア5,6の間に配置される。
なお、各縦送りコンベア5,6はローラコンベアで構成され、上流側の縦送りコンベア5には、横方向に角材Wを押し出すためのプッシャ5aが備えられている。また、下流側の縦送りコンベア6の材料取り込み側の縁には、当該縁に沿って、複数個のガイドローラ23cが設置されている。これらのガイドローラ23cは、その頂点が縦送りコンベア6の角材載置面よりも高くなる様に、角材Wの長手方向に間隔を開けて、角材Wを横送りする向きに設置されている。また、下流側の縦送りコンベア6の加工機側の所定位置には、フォトセンサ6aが設置され、角材Wが十分に移動したことを検出できる様にも構成されている。
角材横移送装置20は、2列の縦送りコンベア5,6の間に配置される傾斜ローラ装置21と、上流の縦送りコンベア5と傾斜ローラ装置21の間に配置される角材取り込み装置22と、傾斜ローラ装置21と下流の縦送りコンベア6との間に配置される角材取り出し装置23とを機械装置の構成として備えている。
傾斜ローラ装置21は、上面にフリーローラを有すると共に下端側にて出没型ストッパ21bを備えた傾斜ローラテーブル21aを備えている。第1実施形態とは異なり、この傾斜ローラテーブル21aは、角材Wの長手方向に所定間隔を開けて複数個が配置されたものとなっている。なお、各傾斜ローラテーブル21aの下端部は下流の縦送りコンベア6の角材載置面よりも低くなる様に設置されている。
角材取り込み装置22は、上流の縦送りコンベア5からプッシャ5aで押し出された角材Wを受け取る櫛歯状テーブル22xと、この櫛歯状テーブル22xの下方から角材Wを水平を保って掬い上げて傾斜ローラテーブル21aの上端部まで持ち上げる複数の取り込みアーム22aと、この複数の取り込みアーム22aを櫛歯状テーブル22xの下方の受け取り位置から傾斜ローラテーブル21aの上端部の滑り落とし位置までの昇降及び傾動を一斉に実行させるためのエアシリンダ22bを備えている。エアシリンダ22bは、後退端が受け取り位置、前進端が滑り落とし位置となる様に取り付けられ、リンクの作用で上昇しつつ傾動を実行する様に取り付けられている。取り込みアーム22aは、滑り落とし位置において、下流側が傾斜ローラテーブル21aの上端の直近に位置する様に設置されている。
角材取り出し装置23は、第1実施形態と同様で、下流の縦送りコンベア6のガイドローラ23cの間に位置する様に間隔を開けて設置された複数個の取り出しアーム23aを備え、取り出しアーム23aは、上面にフリーローラを備えた水平部23a1と、水平部23a1の端部に形成されたストッパ23a2とを備え、エアシリンダ23bによって一斉に回動される構成となっている。
なお、第2実施形態の角材横移送装置20においても、下流の縦送りコンベア3の背面側には、取り出しアーム23aと連動して起倒する可動式のフェンス41が備えられている。
次に、第2実施形態における制御系統を図7に基づいて説明する。制御装置25は、上流の縦送りコンベア駆動モータ81、下流の縦送りコンベア駆動モータ82、出没型ストッパ用ストロークシリンダ83、取り込みアーム駆動用エアシリンダ22b、取り出しアーム回動用エアシリンダ23b及びプッシャ用ストロークシリンダ84に対して制御信号を出力する構成となっている。また、制御装置25は、フォトセンサ6aからの検出信号、モータ81,82,エアシリンダ83,22b,23b,84からの動作完了信号や位置信号が入力される様に構成されている。
この制御装置25は、角材Wを投入する際に、図8のフローチャートに示した様な手順で制御処理を実行するコンピュータによって構成されている。制御装置25は、まず、取り込みアーム駆動用エアシリンダ22bを後退端にストロークさせ(S210)、出没型ストッパ用ストロークシリンダ83を前進端にストロークさせ(S220)、取り出しアーム回動用エアシリンダ23bを後退端にストロークさせ(S230)、プッシャ用ストロークシリンダ84を後退端にストロークさせる(S235)。これで最初の一本を投入する状態になる。
次に、縦送りコンベア駆動モータ81を駆動して、上流の縦送りコンベア5に載置された角材Wを送り出し位置まで移動させる(S240)。次に、プッシャ用ストロークシリンダ84を前進端まで移動させて角材Wを押し出した後(S250)、再び後退端へと復帰させる(S260)。プッシャ用ストロークシリンダ84が後退端へと復帰したら(S270:YES)、取り込みアーム駆動用エアシリンダ22bに対して前進端への突出を指令し(S280)、前進端で所定時間(数秒)が経過したら、後退端への復帰を指令する(S290)。
以上の制御により、上流の縦送りコンベア5から支持面を変更することなく、角材Wが傾斜ローラテーブル21aの上端から滑り落とされることになる。そして、滑り落ちた角材Wは、出没型ストッパ21a2に当接して下流の縦送りコンベア6と平行に停止した状態となる。
次に、制御装置26は、出没型ストッパ用ストロークシリンダ83に対して後退端への没入を指令する(S310)。すると、角材Wは傾斜ローラテーブル21aから取り出しアーム23aへと滑り落ち、ストッパ23a2に当接し、アームの水平部23a1で支持された状態に停止する。このときも、角材Wは、下流の縦送りコンベア6と平行である。
以下、第1実施形態のS120〜S170と同様の制御処理を実行し、S240へと戻る。
以上の様に、第2実施形態によれば、上流の縦送りコンベア5から、下流の縦送りコンベア6へと、角材Wが90度横転されながら横移動される。そして、この横移動における移動量の大きい動作は、傾斜ローラテーブル21aの斜面を利用し、フリーローラで迅速にこれを実行できる。また、この横移動の間に、自然に90度横転させることができる。よって、第2実施形態もまた、投入時間を短縮することができ、各構成要素の配置関係及び動作タイミングの制御を上述の如く実施することで、横移送の途中での角材同士の干渉や取り落としを防止し、確実に、一本ずつ投入することを可能にしている。
本発明は、これらの実施形態に限られるものではなく、例えば、傾斜ローラテーブルの中程に角材が通過したことを検出するセンサを設けておき、このセンサが角材の通過を検出したら取り込みアームを受け取り位置へ戻すという構成を採用してもよく、取り込みアーム、出没型ストッパ、取り出しアームの動作タイミングを指令するための各種センサを用いる様に構成することや、タイマで復帰時期を決定するなどの各種の方式に変更することは本発明の要旨を逸脱するものではない。いずれの場合も、角材が一本ずつ確実に干渉を起こさない様に横移送を行う上で、本発明の(15)又は(25)の動作タイミング制御を実行する具体的手法として採用可能なものである。また、第1実施形態の上流ラインを第2実施形態の上流ラインの如く縦送りコンベアで構成して実施することも可能である。逆に、第1実施形態の下流ラインを横移送のためのチェーンスラッシャ等で構成してもよい。この様な構成は、特に、印字情報を下面から印字する構成のプレカット設備において、最終的に印字面を上に向けて梱包工程へと受け渡す搬出部に有効なものとなる。第2実施形態の構成は、同種加工機を並列して配置し、加工面を変更することで、上下面及び側面を同種加工機で加工できる様に構成されたプレカット工場において有効な構成となる。
次に、一実施例として、本発明の角材横移送装置を採用したフロントローディングタイプの木材切断装置Aについて、図9〜図13を参照しつつ説明する。図9に示す様に、この木材切断装置Aは、チェーンスラッシャ100と、取り込み装置200と、サドルガイド部300と、左サドル部400Lと、右サドル部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、取り出し装置900とを備えている。
チェーンスラッシャ100は、図9,図10に示す様に、切断装置Aの正面中央に設置される。チェーンスラッシャ100は、図9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とを備えた構成となっている。
このチェーンスラッシャ100は、切断装置Aに投入する加工材を載置し、後方の取り込み装置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、取り込み装置200へと送り込まれる。
取り込み装置200は、図9,図10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201と、回転軸202と、アーム203と、コロ(フリーローラ)204と、エアシリンダ205とを備えた構成となっている。
図9に示す様に、フレーム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、本実施例の木材切断装置A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201の間隔は、本実施例の木材切断装置A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。
アーム203は、各フレーム201の位置に、回転軸202の周りに回動可能に取り付けられている。各アーム203は、水平部203aと、水平部203aの前端側に形成された垂直部203bとを備えるL字形に構成されている。また、アーム203は、水平部203aの中程から下方に伸びる腕203cの先端を回動支点とする様に回転軸202によって支持されている。また、エアシリンダ205は、L字の屈曲部辺りにロッド先端を回転可能に取り付けられている。そして、アーム203の水平部203a及び垂直部203bには、コロ204が取り付けられ、滑りやすい構造とされている。
また、取り込み装置200には、図9に示す様に、加工材長さ検出センサ207が備えられている。長さ検出センサ207は、各フレーム201の頂上部部分に取り付けられたセンサ支持腕に取り付けられており、受け取り位置に回動されている状態のアーム203に載せられた角材の長さに関する情報を検出できる様に構成されている。
サドルガイド部300は、図9,図10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とを備えた構成で、左右のサドル部400L,400Rの左右動をガイドする役割を持っている。
フレーム301は、図9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、左右のサドル部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。また、フレーム301は、図10に示す様に、前方が高く後方が低くなる様に傾斜した状態に取り付けられている。
左右動ガイドレール302,302は、図10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の前面側上部に固定されている。
左右のサドル部400L,400Rは、図9,図10に示す様に、サドル本体401と、リニアベアリング402と、ピニオンギヤ403と、サーボモータ404と、テーブル405と、定規406と、クランプ体407と、クランプ用エアシリンダ408と、定規出没用エアシリンダ409とを備えた構成となっている。
サドル本体401の底面に取り付けられたリニアベアリング402は、サドルガイド部300の左右動ガイドレール302に嵌合している。また、サドル本体401の前面側に取り付けられたピニオンギヤ403が、サドルガイド部300のラックギヤ303に噛み合っている。そして、前述の様に、サドルガイド部300のフレーム301は、後ろ下がりの傾斜をもって固定されているため、サドル本体401は、全体に後ろ下がりに傾斜した状態に取り付けられる。この結果、テーブル405も後ろ下がりに傾斜したものとして構成されることになる。なお、このテーブル7405の上面には、取り込み装置200のアーム203に取り付けたコロ204と同様のコロ411が取り付けられている。
ピニオンギヤ403は、ギヤボックス412を介して、サーボモータ404からの動力を受けて回転する。このピニオンギヤ403が回転することで、左右のサドル部400L,400Rは、各独立に、左右方向に移動することができる。なお、サーボモータ404は、サドル本体401の前面下部に固定されている。また、左右のサドル部400L,400Rにおいて、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。
サドル本体401の背面に沿って上下方向にストロークする様に取り付けられた定規出没用エアシリンダ409は、定規406をテーブル405に対して出没動作させる。クランプ体407もまた、図示省略したクランプ体回転用エアシリンダにより、テーブル405に対して出没する。また、クランプ体407は、サドル本体401の後方に伸びる様に取り付けられているクランプ用エアシリンダ408によって前後方向に移動される様にも構成されている。このクランプ用エアシリンダ408は、定規406及びクランプ体407をテーブル405に対して突出位置に上昇させた状態で、クランプ体407を前後動させることにより、テーブル405上の加工材Wのクランプ/アンクランプ動作を実行するために設けられている。
左右のサドル部400L,400Rは、加工材W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、左右のサドル部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11に示す様に、フレーム501と、ガイドレール502と、スタンド503と、LMガイド504と、支持シャフト505と、モータベース506と、丸鋸モータ507と、丸鋸508と、丸鋸軸テーブル509と、丸鋸軸前後動エアシリンダ510と、丸鋸軸昇降エアシリンダ511とを備えた構成となっている。
フレーム501は、サドルガイド部300のフレーム301の左端部に設置されている。フレーム501の上面は、左右のサドル部400L,400Rのテーブル面と同一角度の傾斜面を形成している。そして、丸鋸軸テーブル509は、このフレーム501の傾斜角と同一角度で傾斜し、その高さは左右のサドル部400L,400Rのテーブル面の高さと一致している。
ガイドレ−ル502は、フレーム501の上面に前後方向に伸びる様に取り付けられている。そして、スタンド503が、その底部に取り付けられたLMガイド504を介して、このガイドレール502に沿って前後動可能に嵌合されている。
スタンド503には、支持シャフト505を中心に回動可能な様にモータベース506が取り付けられている。支持シャフト505の支持位置は、モータベース506の前面側下部である。また、このモータベース506の底面には、下方に伸びるレバーが取り付けられている。このレバーの下端には、スタンド503の前方に後方へ向けて取り付けられた丸鋸軸昇降用エアシリンダ511の前進端位置のロッドが連結されている。従って、ロッドを後退端へ移動することにより、モータベース506は、後方へ倒れる様に回動動作を実行する。このモータベース506上には、丸鋸モータ507が固定されている。そして、丸鋸軸昇降エアシリンダ511によって後方へモータベース506を倒したときに、丸鋸モータ507に取り付けられた丸鋸508が丸鋸軸テーブル509に対して没入した状態となり、モータベース506を立ち上がらせたときに丸鋸508をテーブル509から突出させた状態となる様に、スタンド503、支持シャフト504、モータベース506等の寸法・取付位置等が設計されている。
丸鋸軸前後動エアシリンダ510は、フレーム501の後方に伸びる様に取り付けられており、そのロッドは、スタンド503に連結されている。この結果、丸鋸軸前後動エアシリンダ510のロッドを伸縮動作することにより、スタンド503がガイドレール502に沿って前後動する。
右丸鋸軸部600は、左丸鋸軸部500と構成を同じくし、図9に示す様に、サドルガイド部300のフレーム301の右端部に設置されている。
端材受け部700は、図9に示す様に、左丸鋸軸500の左側に位置する端材受け台701と端切り位置検出センサ(図示略)とを備えた構成となっている。この端材受け台701は、前方に下がる様に傾斜しており、端切りで発生した端材を自由落下によって排出するためのものである。なお、端切り位置検出センサの検出信号に基づいて、左右のサドル部400L,400Rの左右動位置を制御して加工材Wの端切り位置を決める。
残材受け部800は、図12に示す様に、残材受け台801と、エアシリンダ802と、駆動ローラ803と、排出台804と、センサ805とを備えたものとして構成され、右丸鋸軸600の右側に設置されている。
排出台804は、端材受け台701と同様に前方が低く傾斜した滑り台になっている。一方、残材受け台801は、右丸鋸軸部600のテーブル609と排出台804の間に配置され、通常時は、図12に一点鎖線で示した様にテーブル609と面一になっているが、エアーシリンダ802によって実線で示した様に右端を支点として起き上がる様に回動する構造となっている。センサ805は、残材の長さを判断するために設けられており、センサ805が材を検出した場合は長い残材と判断し、材を検出しない場合は短い残材と判断することとしている。そして、短い残材と判断したときは、残材受け台801を右下がりに傾斜させ、残材を排出台804に落とし、排出台804の傾斜によって前方に排出する。一方、残材が長いと判断された場合は、駆動ローラ803を駆動して残材を右方向へ送り出す。この駆動ローラ803は、排出台804の左端部に位置している。この結果、残材は、駆動ローラ803から外れると排出台804に落下し、その傾斜で前方に排出される。
取り出し装置900は、図9,図10,図13に示す様に、フレーム901と、コンペアローラ902と、ギヤモータ903と、支持シャフト904と、アーム905と、コロ906と、ストッパー907と、エアシリンダ908と、ガイドローラ909と、支持ピン910と、フェンス911と、連結リンク912とを備えた構成となっている。
フレーム901、コンベアローラ902及びギヤモータ903は、本発明における下流ラインに相当し、ギヤモータ903でコンベアローラ902を駆動して加工材Wを次工程へと縦送りによって搬送する縦送りコンベアを構成している。
本発明における取り出し装置を構成するのは、支持シャフト904以下の構成である。支持シャフト904は、コンベアローラ902の下方前面側に位置し、アーム905の後端を回動可能に支持している。コロ906は、アーム905の上面に若干突出する様に取り付けてある。また、ストッパ907は、アーム905の後端に取り付けられ、アーム905上を滑ってきた加工材を受け止める役割を持っている。
エアシリンダ908は、アーム905の底面中央付近にロッドを連結されており、アーム905を前後方向へ回動させる。なお、ロッドを後退端に没入させたときにアーム905のローラ面が左右のサドル部400L,400Rのテーブル面と同一角度の傾斜になり、ロッドを前進端に突出させたときにアーム905が直立状態となる様に設計されている。
ガイドローラ909は、コンベアローラ902の間に、その縦送りコンベアの前面側の縁に沿って取り付けられている。また、このガイドローラ909は、その頂点がコンベアローラ902の頂点よりも高くなる様に設置されている。そして、前述のアーム905の回動動作の際、アーム905を直立位置へと回動させたときに、ストッパ907は、ガイドローラ909の頂点及びコンベアローラ902の頂点よりも下方を通る軌跡を描く様にして、ガイドローラ909同士の間に入り込む位置まで回動する様に、寸法・取付位置等が設計されている。
フェンス911は、支持ピン910によってコンベアローラ902の奧にて回動可能に支持されている。また、その下端は、連結リンク912によって、アーム905のストッパ907の上端付近と連結されている。そして、フェンス911は、アーム905が倒れた位置にあるときはコンベアローラ902の背後に伸びて寝た状態になっており、アーム905が直立位置へと回動する際に、この回動動作と連動して、コンベアローラ902のハイドに起立状態となる様に構成されている。
次に、本実施形態の木材切断装置Aの制御系統について説明する。木材切断装置Aは、図14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、取り込み装置200のエアシリンダ205と、左右のサドル部400L,400Rのサーボモータ404L,404R、クランプ体回転用エアシリンダ1011L,1011R、クランプ用エアシリンダ408L,408R及び定規出没用エアシリンダ409L,409Rと、左丸鋸軸部500の丸鋸モータ507、丸鋸軸前後動エアシリンダ510及び丸鋸軸昇降エアシリンダ511と、右丸鋸軸部600の丸鋸モータ607、丸鋸軸前後動エアシリンダ610及び丸鋸軸昇降エアシリンダ611と、残材受け部800のエアシリンダ802及び駆動ローラ803と、取り出し装置900のギヤモータ903及びエアシリンダ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、取り込み装置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805,811からの検出信号が入力されている。なお、木材検知センサ811は、切断線の近傍位置に設置されており、木材の右端が切断線を越えていることを検知するためのものである。一方、木材検知センサ805は、前述の様に、残材の長さが所定条件よりも長いか否かを検知するためのものである。さらに、メイン制御装置1000には、左右のサドル部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。加えて、取り込み時に加工材の高さを検出する高さ検出センサ1002及び前後方向の厚さを検出する前後厚検出センサ1003に対して作動指令を出力し、検出信号を入力する様にも構成されている。
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)左サドル部400Lの基準位置
(b)右サドル部400Rの基準位置
(c)右丸鋸軸600の切断線の位置
(d)端切り位置検出センサ702の位置
(e)取り出し装置900のアーム905の位置
また、メイン制御装置1000は、上記(a)(b)のデータと、左右サドル部400L,400Rのエンコーダ1004L,1004Rからの信号とにより、左右サドル部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、左右サドル部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(d)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サドル部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(d)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)−(左サドル部400Lの右方向移動距離)=(全長)となる様に、左サドル部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811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811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、取り出し装置900のアーム905が加工材を回動したときに、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)左サドル部400Lの基準位置、(b)右サドル部400Rの基準位置、(e)各アーム905の位置と、サドル部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.左右のサドル部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A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。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を取り込み装置200のアーム203の垂直部203bに滑り込む位置まで移送して停止する。
(4)加工材がアーム203に滑り込むことで、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、取り込み装置200の全幅よりも長いか否か、取り込み装置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。
(5)次に、取り込み装置200の幅方向ほぼ中央に取り付けられている高さ検出センサ及び前後厚さ検出センサを動作させる。
(6)高さ及び前後厚さを検出している間に、長さ検出結果に基づいて、左右のサドル部400L,400Rを加工材受け取り位置に移動して待機させておく。このとき、定規406は突出状態とし、クランプ体407は没入状態とされている。
(7)取り込み装置200のエアシリンダ205を前進端まで突出させる。
(8)加工材は、取り込み装置200のL字形のアーム203で掬い上げられる様にして、約90度横転する様に、待機位置にある左右のサドル部400L,400Rのテーブル405の頂上部に移動され、テーブル405の傾斜面を滑り落ちて定規406に当接して停止する。
(9)左右のサドル部400L,400Rのクランプ体回転用エアシリンダ及びクランプ用エアシリンダを駆動して、加工材Wをクランプする。
(10)こうして加工材Wの受け渡しが完了する頃には、取り込みアーム203は、エアシリンダ205の後退端への復帰により、次の加工材の受け取り位置へと復帰している。
2.加工材受け取り後の左右サドル部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、左右のサドル部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15(A)参照)。
(2)取り込みアーム203で横転しながら持ち上げられて滑り落ちてきた加工材Wは、左右のサドル部400L,400Rの定規406に当接して停止する。
(3)右サドル部400Rは、加工材Wをクランプした後、左に移動する。この動作と同時に左サドル部400Lはテーブル405と定規406で加工材Wを支持した状態(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16(A)参照)。
(4)右サドル部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(図16(B)参照)。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。
(5)左サドル部400Lは、加工材Wをクランプする。左サドル部400Lによるクランプが完了すると、右サドル部400Rは加工材Wをアンクランプする(図16(C)参照)。
(6)左丸鋸軸500を駆動した状態で上昇させると共に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、左右のサドル部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、左サドル部400Lにクランプされているので、左サドル部400Lの移動に伴って移動する。右サドル部400Rは、そのテーブル405Rと定規406Rで加工材Wの右側を支えた状態になっている。
(8)左サドル部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、左サドル部400Lを停止させる。右サドル部400Rは、右エンド(右丸鋸600直近)まで移動して停止する(図17(A)参照)。このとき、右サドル部400Rは、加工材Wが落下しない様に載置状態のままで、左サドル部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。
(10)右サドル部400Rは、加工材Wをクランプする。左サドル部400Lは、右サドル部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17(B)参照)。
(11)右丸鋸軸600を駆動した状態で上昇及び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、左右のサドル部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、取り出しアーム905に滑り落とした加工材Wがバランスを崩さない位置が選ばれる(図17(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、左右のサドル部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15(B)参照)。
(2)テーブル405上を滑り落ちてきた加工材Wは、定規406にて受け止められる。
(3)右サドル部400Rは、加工材Wをクランプした後、右に移動する(図18(A)参照)。この動作と同時に左キャサドル部400Lはテーブル405Lと定規406Lで加工材Wを支持した状態(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)右サドル部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18(B)参照)。
(5)左サドル部400Lは、加工材Wをクランプする。左サドル部400Lによるクランプが完了すると、右サドル部400Rは加工材Wをアンクランプする(図18(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)左丸鋸軸500による加工材Wの端切り実行中に、右サドル部400Rは右エンド(右丸鋸軸600直近)まで移動し停止する(図19(A)参照)。
(8)右サドル部400Rは加工材Wをクランプし、この後、左サドル部400Lは加工材Wをアンクランプする。
(9)右サドル部400Rは加工材Wをクランプした状態で左に移動する(図19(B)参照)。このとき、右サドル部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、右サドル部400Rを停止させる。
(11)今度は、左サドル部400Lが加工材Wをクランプし、右サドル部400Rは加工材Wをアンクランプする(図19(C)参照)。そして、右サドル部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、左サドル部400Lは加工材Wをアンクランプする。このとき、木材検知センサ811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、右サドル部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)全長切断後の残材が短い場合は、エアシリンダ802を駆動して残材受け台801を跳ね上げることで、排出台804へと残材を転げ落として排出する。
(3)全長切断後の残材が長い場合は、駆動ローラ803を駆動して残材を右方向へ送り出し、排出台804の上へせり出した状態でバランスを崩させて落下させる。
4.取り出し工程
(1)取り出しアーム905は、倒れ位置にセットされている。
(2)左右のサドル部400L,400Rは加工材Wをアンクランプ状態とすると共に、定規906を没入させる。これによって、サドル部400L,400Rから取り出しアーム905へと加工材Wが滑り込んでいく。
(3)エアシリンダ908を前進端へと突出動作させることで、アーム905を直立位置へと回動させる(図13(A)〜(C)参照)。
(4)この間に、アーム905のストッパ907は、ガイドローラ909及びコンベアローラ902のいずれの頂点よりも低い軌跡を描いてガイドローラ909及びコンベアローラ902の間に入り込む様に回動する。このため、加工材Wはさらに90度横転しながら、ガイドローラ909に乗り上げ、アーム905の押圧とガイドローラ909の回転によってコンベアローラ902へと受け渡される。
(5)加工材Wはコンベアローラ902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。このとき、アーム905と連動してフェンス911が起立し、加工材Wが反対側へ落下するのを防止している。
(6)この後、取り出しアーム905は傾斜状態の待機位置に戻る(図13(D)参照)。
(7)加工材Wは、コンベアローラ902によって下流の加工機械に送られる。
以上説明した様に、本実施形態の木材切断装置A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。
なお、取り込み装置200をエレベータ式とした先の出願(特願2005−170245(特開2006−341525))の切断装置Bと、本実施例の切断装置Aとにおける設備面積等における相違を図20に示す。図示の様に、横移動のための機械構成を変更したことにより、本実施例は、大きく持ち上げなくてよくなり、また、取り出す際も単純な動作を可能にしたので、高さ、前後方向の距離共に先願よりも小さくなることが分かる。
[発明の構成と、実施例、実施形態の構成との関係]
実施例のチェーンスラッシャ100、第1実施形態の横送りコンベア1及び第2実施形態の縦送りコンベア5が、本発明における「上流ライン」に相当する。
実施例のコンペアローラ902、第1実施形態の縦送りコンベア3及び第2実施形態の縦送りコンベア6が、本発明における「下流ライン」に相当する。
実施例の取り込み装置200、第1実施形態の角材取り込み装置12及び第2実施形態の角材取り込み装置22が、本発明における「角材取り込み装置」に相当する。
実施例の左右のサドル部400L,400R、第1実施形態の傾斜ローラ装置10及び第2実施形態の傾斜ローラ装置20が、本発明における「傾斜ローラ装置」に相当する。
実施例の支持シャフト904,アーム905,コロ906,ストッパー907,エアシリンダ908,ガイドローラ909、第1実施形態の角材取り出し装置13及び第2実施形態の角材取り出し装置23が、本発明の角材取り出し装置に相当すると共に、本発明の角材横移送装置における「角材取り出し装置」にも相当する。
実施例のメイン制御装置1000、第1実施形態の制御装置15及び第2実施形態の制御装置25が、本発明における「制御装置」に相当する。
[角材取り出し装置の配置例]
なお、本発明の角材取り出し装置は、図21(A),(B)に示す様に、横送りコンベア1又は、プッシャ5aを備えた縦送りコンベア5から、直接、角材取り出し装置13,23へと角材Wを横移送で送り出す様にした装置構成にすることもできる。
第1実施形態の横移送装置の側面図である。 第1実施形態の横移送装置の制御系統のブロック図である。 第1実施形態の横移送制御のフローチャートである。 第1実施形態の横移送の様子を説明する側面図である。 第1実施形態の横移送の様子を説明する側面図である。 第2実施形態の横移送装置の側面図である。 第2実施形態の横移送装置の制御系統のブロック図である。 第2実施形態の横移送制御のフローチャートである。 実施例の木材切断装置の平面図である。 実施例の木材切断装置の右側面図である。 実施例の木材切断装置の丸鋸軸部の側面図である。 実施例の木材切断装置の残材受け部を示し、(A)は平面図、(B)は正面図である。 実施例の木材切断装置における木材取り出しの様子を示す側面図である。 実施例の制御系統のブロック図である。 実施例におけるキャリーの待機位置の例を示す説明図である。 実施例における短い木材の切断動作の説明図である。 実施例における短い木材の切断動作の説明図である。 実施例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。 実施例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。 特願2005−170245号(特開2006−341525号)の切断機との設備面積に対する影響について比較して示した説明図である。 角材取り出し装置としての発明の変形構成例の側面図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の説明図である。
符号の説明
[第1実施形態]
1・・・横送りコンベア
3・・・縦送りコンベア
3a・・・縦送りコンベアのフォトセンサ
10・・・角材横移送装置
11・・・傾斜ローラ装置
11a・・・傾斜ローラテーブル
11b・・・出没型ストッパ11b
12・・・角材取り込み装置
12a・・・取り込みアーム
12a1・・・水平部
12a2・・・垂直部
12b・・・エアシリンダ
13・・・角材取り出し装置
13a・・・取り出しアーム
13a1・・・水平部
13a2・・・ストッパ
13b・・・エアシリンダ
13c・・・ガイドローラ
15・・・制御装置
34・・・取り込みアーム部のフォトセンサ
41・・・フェンス
61・・・横送りコンベア駆動モータ
62・・・縦送りコンベア駆動モータ
63・・・左傾斜ローラテーブル用移動モータ
64・・・右傾斜ローラテーブル用移動モータ
65・・・左出没型ストッパ用ストロークシリンダ
66・・・右出没型ストッパ用ストロークシリンダ
[第2実施形態]
5・・・縦送りコンベア
5a・・・プッシャ
6・・・縦送りコンベア
6a・・・フォトセンサ
20・・・角材横移送装置
21・・・傾斜ローラ装置
21a・・・傾斜ローラテーブル
21b・・・出没型ストッパ
22・・・角材取り込み装置
22a・・・取り込みアーム
22b・・・エアシリンダ
22x・・・櫛歯状テーブル
23・・・角材取り出し装置
23a・・・取り出しアーム
23a1・・・水平部
23a2・・・ストッパ
23b・・・エアシリンダ
23c・・・ガイドローラ
25・・・制御装置
41・・・フェンス
81・・・縦送りコンベア駆動モータ
82・・・縦送りコンベア駆動モータ
83・・・出没型ストッパ用ストロークシリンダ
84・・・プッシャ用ストロークシリンダ
[実施例]
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・・・取り込み装置
201・・・フレーム
202・・・回転軸
203・・・アーム(203a・・・水平部、203b・・・垂直部、203c・・・腕)
204・・・コロ
205・・・エアシリンダ
207・・・加工材長さ検出センサ
300・・・サドルガイド部
301・・・フレーム
302・・・左右動ガイドレール
303・・・ラックギヤ
400L・・・左サドル部
400R・・・右サドル部
401・・・サドル本体
402・・・リニアベアリング
403・・・ピニオンギヤ
404・・・サーボモータ
405・・・テーブル
406・・・定規
407・・・クランプ体
408・・・クランプ用エアシリンダ
409・・・定規出没用エアシリンダ
411・・・コロ
500・・・左丸鋸軸部
501・・・フレーム
502・・・ガイドレール
503・・・スタンド
504・・・LMガイド
505・・・支持シャフト
506・・・モータベース
507・・・丸鋸モータ
508・・・丸鋸
509・・・丸鋸軸テーブル
510・・・丸鋸軸前後動エアシリンダ
511・・・丸鋸軸昇降エアシリンダ
600・・・右丸鋸軸部
601・・・フレーム
602・・・ガイドレール
603・・・スタンド
604・・・LMガイド
605・・・支持シャフト
606・・・モータベース
607・・・丸鋸モータ
608・・・丸鋸
609・・・丸鋸軸テーブル
610・・・丸鋸軸前後動エアシリンダ
611・・・丸鋸軸昇降エアシリンダ
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・・・エアシリンダ
803・・・駆動ローラ
804・・・排出台
805・・・センサ
811・・・木材検知センサ
900・・・取り出し装置
901・・・フレーム
902・・・コンペアローラ
903・・・ギヤモータ
904・・・支持シャフト
905・・・アーム
906・・・コロ
907・・・ストッパー
908・・・エアシリンダ
909・・・ガイドローラ
910・・・支持ピン
911・・・フェンス
912・・・連結リンク
1000・・・メイン制御装置
1001・・・CAD/CAMデータ入力装置
1002・・・高さ検出センサ
1003・・・前後厚検出センサ
1004L,1004R・・・エンコーダ
1011L,1011R・・・クランプ体回転用エアシリンダ
A・・・フロントローディングタイプの木材切断装置(本実施例)
B・・・フロントローディングタイプの木材切断装置(先願)
W・・・角材(加工材)

Claims (5)

  1. プレカット工場の搬送ラインにおいて、上流ラインから下流ラインへと角材を長手方向に対して交差する横方向への送りで送り込むための横移送装置であって、以下の構成を採用したことを特徴とする角材横移送装置。
    (11)前記上流ラインと下流ラインの間に、以下の構成からなる傾斜ローラ装置を備えていること。
    (11a)前記上流ライン側から下流ライン側へと下り傾斜となる様に配置され、上面にフリーローラを備えてなる横送り用の傾斜ローラテーブルを備えていること。
    (11b)前記傾斜ローラテーブルは、テーブル下端側にて出没する出没型ストッパを備えていること。
    (12)前記上流ラインから前記傾斜ローラ装置へと角材を取り込むための装置であって、以下の構成からなる角材取り込み装置を設置したこと。
    (12a)上面にフリーローラを備える水平部と、該水平部の前記上流ライン側に形成された垂直部と、を備えるL字形の取り込みアームを備えていること。
    (12b)前記取り込みアームを、前記水平部を立ち上がらせる側へ倒した受け取り位置と前記垂直部を立ち上がらせる側へ倒した滑り落とし位置との間で、回動させる取り込みアーム駆動装置を備えていること。
    (13)前記傾斜ローラ装置と前記下流ラインとの間に、以下の構成からなる角材取り出し装置を設置したこと。
    (13a)上面にフリーローラを備えた水平部と、該水平部の前記下流ライン側の端部に形成されたストッパと、を備えてなる取り出しアームを備えていること。
    (13b)前記取り出しアームを、前記水平部を前記傾斜ローラ装置側に倒した位置と該水平部をほぼ直立させた位置との間で、回動させる取り出しアーム駆動装置を備えていること。
    (13c)前記下流ラインの前記上流ライン側の縁に沿って、角材を横方向に送る様に回転するガイドローラを、該ガイドローラの頂点が当該下流ラインの角材載置面よりも高くなる様に、角材の長手方向に間隔を開けて複数個設置したこと。
    (14)前記上流ラインと前記下流ラインの間における前記角材取り込み装置、傾斜ローラ装置及び角材取り出し装置の位置関係を、以下の様に構成したこと。
    (14a)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルの下端部が前記下流ラインの角材載置面よりも低くなる様に、設置されていること。
    (14b)前記角材取り出し装置を、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へ倒れた位置へと回動させたときに、該水平部が前記傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動させたときに、前記ガイドローラの頂点及び前記下流ラインの角材載置面よりも下方を通る軌跡を描く様にして、前記ストッパが前記ガイドローラ同士の間に入り込む位置まで回動する様に、設置したこと。
    (14c)前記角材取り込み装置を、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置に回動したときに該取り込みアームの水平部が前記傾斜ローラテーブルとほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り込みアームを受け取り位置に回動したときに該取り込みアームの垂直部が前記上流ラインの角材載置面に対して下り傾斜で連続する状態となる様に、設置したこと。
    (15)前記上流ライン、角材取り込み装置、出没型ストッパ及び角材取り出し装置の各動作タイミングを、以下の様に制御する制御装置を備えていること。
    (15a)前記取り込みアームが前記受け取り位置に回動された状態となっているときに、角材を送り出すための横送り動作を実行させる様に、前記上流ラインの動作タイミングを制御していること。
    (15b)前記傾斜ローラテーブル上に角材が載置されておらず、かつ、前記出没型ストッパが突出しているときに、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置へと回動させる様に、前記角材取り込み装置の動作を制御していること。
    (15c)前記取り出しアームの水平部が前記傾斜ローラ装置側に倒れているときに、前記出没型ストッパを没入させる様に、前記出没型ストッパの動作タイミングを制御していること。
    (15d)前記下流ライン上の所定範囲内に角材が載置されていないときに、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動する様に、前記角材取り出し装置の動作タイミングを制御していること。
  2. プレカット工場の搬送ラインにおいて、上流ラインから下流ラインへと角材を長手方向に対して交差する横方向への送りで送り込むための横移送装置であって、以下の構成を採用したことを特徴とする角材横移送装置。
    (21)前記上流ラインと下流ラインの間に、以下の構成からなる傾斜ローラ装置を備えていること。
    (21a)前記上流ライン側から下流ライン側へと下り傾斜となる様に配置され、上面にフリーローラを備えてなる横送り用の傾斜ローラテーブルを備えていること。
    (21b)前記傾斜ローラテーブルは、テーブル下端側にて出没する出没型ストッパを備えていること。
    (22)前記上流ラインから前記傾斜ローラ装置へと角材を取り込むための装置であって、以下の構成からなる角材取り込み装置を設置したこと。
    (22a)前記上流ラインから横方向に送り出された角材を受け取る受け取り位置と前記傾斜ローラテーブルを角材を滑り落とす滑り落とし位置との間、を移動可能に構成された取り込みアームを備えていること。
    (22b)前記取り込みアームを、前記受け取り位置と前記滑り落とし位置との間で、移動させる取り込みアーム駆動装置を備えていること。
    (23)前記傾斜ローラ装置と前記下流ラインとの間に、以下の構成からなる角材取り出し装置を設置したこと。
    (23a)上面にフリーローラを備えた水平部と、該水平部の前記下流ライン側の端部に形成されたストッパと、を備えてなる取り出しアームを備えていること。
    (23b)前記取り出しアームを、前記水平部を前記傾斜ローラ装置側に倒した位置と該水平部をほぼ直立させた位置との間で、回動させる取り出しアーム駆動装置を備えていること。
    (23c)前記下流ラインの前記上流ライン側の縁に沿って、角材を横方向に送る様に回転するガイドローラを、該ガイドローラの頂点が当該下流ラインの角材載置面よりも高くなる様に、角材の長手方向に間隔を開けて複数個設置したこと。
    (24)前記上流ラインと前記下流ラインの間における前記傾斜ローラ装置及び角材取り出し装置の位置関係を、以下の様に構成したこと。
    (24a)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルの下端部が前記下流ラインの角材載置面よりも低くなる様に、設置されていること。
    (24b)前記角材取り出し装置を、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へ倒れた位置へと回動させたときに、該水平部が前記傾斜面とほぼ同じ傾斜角度で傾斜して連続する状態となり、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動させたときに、前記ガイドローラの頂点及び前記下流ラインの角材載置面よりも下方を通る軌跡を描く様にして、前記ストッパが前記ガイドローラ同士の間に入り込む位置まで回動する様に、設置したこと。
    (25)前記上流ライン、角材取り込み装置、出没型ストッパ及び角材取り出し装置の各動作タイミングを、以下の様に制御する制御装置を備えていること。
    (25a)前記取り込みアームが前記受け取り位置に移動された状態となっているときに、角材を取り込みアーム上へと移動させる横送り動作を実行させる様に、前記上流ラインの動作タイミングを制御していること。
    (25b)前記傾斜ローラ装置上に角材が載置されておらず、かつ、前記出没型ストッパが突出しているときに、前記取り込みアームを前記滑り落とし位置へと移動させる様に、前記角材取り込み装置の動作タイミングを制御していること。
    (25c)前記取り出しアームの水平部が前記傾斜ローラ装置側に倒れているときに、前記出没型ストッパを没入させる様に、前記出没型ストッパの動作タイミングを制御していること。
    (25d)前記下流ライン上の所定範囲内に角材が載置されていないときに、前記取り出しアームの水平部を直立位置へと回動する様に、前記角材取り出し装置の動作タイミングを制御していること。
  3. さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の角材横移送装置。
    (31)前記傾斜ローラ装置は、前記傾斜ローラテーブルとして前記上流ラインに沿って角材の長手方向に独立して移動可能な複数台の傾斜ローラテーブルを備え、該各傾斜ローラテーブルに前記出没型ストッパが備えられていること。
    (32)前記角材取り込み装置は、前記取り込みアームとして前記上流ラインの近傍に角材の長手方向に間隔を開けて設置された複数個の取り込みアームを備え、前記取り込みアーム駆動装置は、前記複数個の取り込みアームを一斉に動作させる装置として構成されていること。
    (33)前記角材取り出し装置は、前記取り出しアームとして前記下流ラインの近傍に角材の長手方向に前記複数個のガイドローラの間に位置する様に間隔を開けて設置された複数個の取り出しアームを備え、前記取り出しアーム駆動装置は、前記複数個の取り出しアームを一斉に動作させる装置として構成されていること。
    (34)前記上流ラインから前記角材取り込み装置に取り込まれた角材の長さに関する情報を検出する角材検出センサを備えていること。
    (35)前記角材検出センサの検出結果に基づいて、前記複数台の傾斜ローラテーブルを角材の長さに関する情報に対応する位置へと移動させるテーブル移動制御装置を備えていること。
    (36)前記制御装置は、前記テーブル移動制御装置による移動が完了するまでは、前記角材取り込み装置の動作を制限する様に制御していること。
  4. さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の角材横移送装置。
    (41)前記下流ラインは、角材を縦送りする縦送りコンベアによって構成されると共に、以下の構成からなるフェンスが備えられていること。
    (41a)前記フェンスは、前記取り出しアームの水平部を直立位置へ回動したときに該取り出しアームの水平部と対面する様に起立し、前記取り出しアームの水平部を前記傾斜ローラ装置側へと倒したときに前記縦送りコンベアの奧に向かって倒れた状態となる様に、構成されていること。
    (41b)前記フェンスは、前記取り出しアーム駆動装置によって、前記取り出しアームの回動動作と連動して、前記(41a)の回動動作を実行する様に構成されていること。
  5. さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか記載の角材横移送装置。
    (51)前記上流ラインは、前記角材取り込み装置の取り込みアームを受け取り位置に回動したときに該取り込みアームの垂直部が連続した状態となる高さの横送りコンベアによって構成され、前記制御装置の前記上流ラインに対する動作タイミングの制御は、該横送りコンベアによる横送りの動作タイミングの制御として実行される様に構成されていること
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