JP5543410B2

JP5543410B2 - 矢の加工装置、矢の加工システム並びに矢の加工方法

Info

Publication number: JP5543410B2
Application number: JP2011153538A
Authority: JP
Inventors: 平高橋
Original assignee: 有限会社フェザークラフト
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: JP2013019601A

Description

本発明は、矢の加工装置等に関し、特に矢の製造の基本工程を自動化し、さらに耐久性に優れた矢を製造する矢の加工装置、矢の加工システム並びに矢の加工方法に関する。

弓道は、和弓で矢を射て、的に中てる一連の所作を通し、心身の鍛錬をする日本の武道であり、社会人のみならず、高、大学生にも根強い人気があって、競技人口も１０万人を超えるといわれている。一方、弓矢はそれぞれ歴史的に戦闘の場の実践において使用されてきたものであり、その伝統から製作は弓、矢それぞれについて全体を手作業に依存する場合が多い。そのうちの矢は、伝統的な矢竹を用いたものなどがあるが、近時はジュラルミンシャフトあるいはカーボンシャフトを用いたものもある。従来、矢の製作においては、例えば矢竹材で形成したシャフト[箆]（の）の一端に鏃（やじり）を、他端に弓に番える矢筈（やはず）を設け、矢筈寄りのシャフト部分に複数の矢羽根を外周部分に取り付けて飛翔方向を制御させるようにしている。矢の製造についての文献は多くはないが、例えば、近時、特許文献１のような矢についての提案がなされている。

特開２００１−１０８４００号公報

特許文献１の矢は、弓道用の竹矢に関するものであり、ジュラルミンやカーボン製パイプ材の外面に、竹を縦分割した縦割り片を薄く削ったものを前面に隙間なく接着し、曲げ強度を強化し、低廉な矢の提供を企図するものである。しかしながら、この特許文献１の矢では、通常の矢製造の工程に加え、矢竹材の縦割り、それらの縦割り片を薄く削る作業、接着剤塗布、パイプ材外面への接着、養生などの工程が必要で作業工程が大幅に増加し、製造時間がかかる上に仕上げ精度を要求され、人件コストも高くなって、製造効率を大幅に低下させ、製造コストを高くする問題があった。また、ジュラルミンやカーボン製パイプ材の場合、滑面状の外面を有しているので矢羽根の取り付け位置決めが難しく、取付精度が劣る結果矢の飛翔制御性能が悪く競技上、不利となるばかりでなく、矢の競技等での使用時に接着部分が容易に剥離して飛翔方向の制御が効かなくなり、競技用として使えなくなる、等の問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、炭素繊維合成樹脂やジュラルミン製のシャフトを用いて量産により安価でありながら矢羽根の取付位置を高精度に設定し、しかも取付後の矢羽根の接着部位での剥離をなくし、さらに作業全体を自動化して少ない作業人員で高効率に矢を製造することのできる矢の加工装置、矢の加工システム並びに矢の加工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、所定長さのシャフト２を軸周り回転させながら支持する回転支持手段３と、シャフトの一端側寄りに所要の軸方向間隔で矢羽根取付け表示線の表示位置を設定する表示位置設定手段４と、表示位置設定手段で設定された位置に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示手段５と、シャフト表面を非接触で処理する放電表面処理手段６と、を含む矢の加工装置１から構成される。

その際、罫書き表示手段５及び／又は放電表面処理手段６は、シャフト２に沿ってシャフトの軸長手方向に移動しながらそれぞれの処理を実行するとよい。

また、罫書き表示手段５は、回転するシャフトの点あるいは領域に向けてインクを噴射させることによりシャフトの直径外周位置に外周線を表示させるようにするとよい。

また、放電表面処理手段６は、大気圧プラズマ処理装置からなるようにしてもよい。

また、罫書き表示手段５及び放電表面処理手段６はシャフト近傍でシャフトの軸方向に横移動される基台６８に隣接配置され、それぞれ、シャフト２に対して交差方向に進退移動自在に並列配置されたインクジェットノズル７０及び、プラズマ照射ノズル７２を含むとなおよい。

また、本発明は、シャフト２の一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線Ｎを表示させる罫書き表示と、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理と、を行なう羽根接着前処理部２００と、羽根接着前処理部に対して横長に配置させた状態でシャフトを供給するシャフト供給部３００と、羽根接着前処理部２００で処理された各シャフト２を横長状態のままで搬出する搬出部９と、を含む矢の加工システムから構成される。

さらに、本発明は、所定長さのシャフトを軸周り回転させる工程と、シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示用インクジェットノズル及びシャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理用プラズマ照射ノズルを並列させた状態でシャフトに沿って直線移動させる工程と、を含むことを特徴とする矢の加工方法から構成される。

本発明の矢の加工装置によれば、所定長さのシャフトを軸周り回転させながら支持する回転支持手段と、シャフトの一端側寄りに所要の軸方向間隔で矢羽根取付け表示線の表示位置を設定する表示位置設定手段と、表示位置設定手段で設定された位置に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示手段と、シャフト表面を非接触で処理する放電表面処理手段と、を含む構成であるから、炭素繊維合成樹脂やジュラルミン製のシャフトを用いて量産により安価でありながら矢羽根の取付位置を高精度に設定し、しかも取付後の矢羽根の接着部位での剥離を少なくし、さらに作業全体を自動化して少ない作業人員で高効率、短時間に矢を製造することができる。

また、罫書き表示手段及び／又は放電表面処理手段は、シャフトに沿ってシャフトの軸長手方向に移動しながらそれぞれの処理を実行する構成とすることにより、シャフト側を軸回り回転させながら罫書き表示及び放電表面処理をシャフト外周全体にわたって高精度で高効率に行なうことができる。

また、罫書き表示手段は、回転するシャフトの点あるいは領域に向けてインクを噴射させることによりシャフトの直径外周位置に外周線を表示させる構成であるから、シャフト表面の外周への罫書き表示を高い精度により、短時間で、かつ高効率に実行することが可能である。

また、放電表面処理手段は、大気圧プラズマ処理装置からなる構成とすることにより、細長い円筒形状のシャフトに対して具体的に非接触の表面処理を外周面について万遍なく高速で行なえ、特に、放電プラズマと大気との反応により酸化性活性物質を表面に生成させてシャフト表面の濡れ性を向上させ、矢羽根の接着強度を高く保持させることができる。

また、罫書き表示手段及び放電表面処理手段はシャフト近傍でシャフトの軸方向に横移動される基台に隣接配置され、それぞれ、シャフトに対して交差方向に進退移動自在に並列配置されたインクジェットノズル及び、プラズマ照射ノズルを含む構成とすることにより、一方向に長い細長のシャフトに対して、罫書き表示工程と放電表面処理工程を共通基台により一往復の移動により完了させることができるとともに、架台及び処理のためのラインを１つとして、装置全体の小型化を達成できる。さらに、処理時間を短縮し処理効率向上に寄与し得る。

また、本発明の矢の加工システムによれば、シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示と、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理と、を行なう羽根接着前処理部と、羽根接着前処理部に対して横長に配置させた状態でシャフトを供給するシャフト供給部と、羽根接着前処理部で処理された各シャフトを横長状態のままで搬出する搬出部と、を含む構成であるから、炭素繊維合成樹脂やジュラルミン製のシャフトを用いて量産により安価でありながら矢羽根の取付位置を高精度に設定し、しかも取付後の矢羽根の接着部位での剥離を少なくし、さらに作業全体を自動化して少ない作業人員で高効率、短時間に矢を製造することができる。

また、本発明の矢の加工方法によれば、所定長さのシャフトを軸周り回転させる工程と、シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示用インクジェットノズル及びシャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理用プラズマ照射ノズルを並列させた状態でシャフトに沿って直線移動させる工程と、を含む構成であるから、炭素繊維合成樹脂やジュラルミン製のシャフトを用いて量産により安価でありながら矢羽根の取付位置を高精度に設定し、しかも取付後の矢羽根の接着部位での剥離を少なくし、さらに作業全体を自動化して少ない作業人員で高効率、短時間に矢を製造することができる。

本発明の実施形態に係る矢の加工装置の概略正面図である。図１の矢の加工装置の平面図である。図１の矢の加工装置の左側面図である。図１の矢の加工装置の罫書き表示、放電表面処理機構部分の要部拡大一部省略作用説明図である。図１の矢の加工装置の罫書き表示、放電表面処理機構部分の要部拡大一部省略作用説明図である。図１のＡ−Ａ線矢視図である。図３のＢ−Ｂ線矢視図である。図１の装置の回転支持装置の要部拡大平面説明図である。図８の回転支持装置の作用を説明する拡大平面説明図である。（ａ）は、実施形態の装置により製造する矢の拡大一部省略説明図であり、（ｂ）は、実施形態の装置により製造する矢の拡大一部省略説明図である。本発明の加工装置による矢の製造工程の流れを示すフローチャート図である。

次に、図面に基づいて本発明の実施形態に係る矢の加工装置を矢の加工システムとともに説明する。

本発明の矢の加工装置１は、カーボンやジュラルミン製シャフトを利用して矢の製造の基本的な加工処理部分を自動化して量産し、加工後のシャフトを矢羽根の取り付け工程に移行させ、同時に基本的なシャフトの処理工程において、矢羽根の取付け位置を高精度に設定し、さらに、矢羽根のシャフトに対する接着強度を大きなものとする矢を提供するものである。

図１は実施形態の矢の加工装置１の概略正面図、図２は、矢の加工装置の平面図、図３は、矢の加工装置の左側面図である。なお、矢の加工装置の説明を行なうに際し、同時に矢の加工システムについても合わせてその構成、作用等の説明を行なう。

実施形態の矢の加工装置１は、シャフト２の回転支持装置３と、シャフト２への矢羽根取付け表示線の表示位置設定装置４と、設定された位置に複数の外周線を表示させる罫書き表示装置５と、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理装置６と、を含む。本発明の矢の加工装置１は、被処理体としての矢のシャフト２に対する罫書き表示及びシャフト表面の放電表面処理を機械的に全自動処理する。

図３において、図上左方向から右方向にシャフトが移動しながら処理が行なわれ、最終的にそれらの処理が完了したシャフトが回収ボックスに回収される。図３において、実施形態の矢の加工装置１は、図上左側となる背面側に設けられたシャフトの投入部７と、位置決め部８と、搬送部９と、処理部１０と、回収部１１と、を含み、処理部１０に回転支持装置３、罫書き表示装置５、放電表面処理装置６が設置されている。

シャフト投入部７は、矢の主材となるシャフト２を長手方向を水平方向に配置して整列状態で位置決め部８に移行させる材料投入部であり、実施形態において、傾斜案内部１２と、整列装置１４と、を含む。

実施形態において、傾斜案内部１２は、複数の脚１６と桟部材１８により支持されてなだらかな傾斜を配して設けられた複数の傾斜横枠２０を有している。傾斜横枠２０は、図２に示すように所要間隔ごとに背面側から前面方向を長手として間隙を設けて平行に複数個が取り付けられており、それらの傾斜横枠２０の背面側となる上面側に複数のシャフトが投入されると、図３に示すように水平方向を長手として傾斜下がり方向となる前方側に案内移動される。

シャフト２は、本実施形態においては、例えば外径８ミリメートル、長さ１１００ミリメートル、厚み０．３ミリメートル程度の炭素繊維強化プラスチック(CFRP)あるいは炭素繊維強化炭素複合材料などのパイプ材で形成されている。しかしながら、材質やサイズは特に限定されるものではなく、任意のシャフトを加工対象とすることができる。投入されるシャフト２は、シャフト投入部７に投入される前に一定長さ寸法にそれぞれ切り揃えられた状態で投入される。

整列装置１４は、整列桟２２と、誘導器２４とストッパ等からなる順送り器２６と、を含み、水平方向に長い状態で投入されたシャフト２を傾斜横枠２０上を一本づつ転動するように整列させ、順送り器２６から１本づつシャフト２が位置決め部８に投入される。

位置決め部８は、図３、６に示すように傾斜横枠２０の傾斜下端側に配置されたブラケットに形成された受溝２８と、受溝２８で横長の状態で受けられたシャフト２の左右端位置を決める左右端位置決め装置３０とを備えている。左右端位置決め装置３０は、図７において図示しない駆動シリンダに接続されて左右移動自在に設けられた挟み片３２を備えている。駆動シリンダによる挟み片３２をシャフト両端部に向けて移動させて両端に当接させ、正しく挟み付けた状態まで挟み片３２を移動させ、その位置を位置検出センサが検出し、駆動シリンダを停止させる。位置決め部８で設定されたシャフト２のセット位置が基準となり、後述する処理において、その一端からの所定の離隔位置で複数の離隔外周線が付けられる。左右端位置決め装置３０の位置検出センサ及び駆動シリンダは制御装置３５に電気的に接続されてシャフトの位置情報を受けた制御装置の指示により駆動シリンダを停止し表示位置を設定させる。

搬送部９は、位置決め部８で位置決めされたシャフト２を処理部１０に搬送する搬送手段であり、本実施形態において、特に、後述するＩ形状の２位置チャック装置を前後方向に搬送することにより、装置３０により左右端位置決めされたシャフトと回転支持装置３での回転支持時に罫書き及び放電表面処理されたシャフトを前方側に横移動させて新たなシャフトの回転支持処理と処理後のシャフトの排出レール５０への移送を同時に行なう。図２，３，６において、底面から例えば人の腰部程度の高さ位置で桟部材１８と同じ高さに配置された機台３４上に位置決め部８及び回転支持装置３が所要間隔で離隔して設置されている。

機台３４の下部側に前後移動装置３６および上下移動装置３８が設置され、さらにこの上下移動装置３８に支持されて複数位置チャック装置４０が設けられている。前後移動装置３６および上下移動装置３８はそれぞれモータ、駆動シリンダ等の駆動装置を内蔵しており、前後移動装置３６は上下移動装置３８を前後方向に駆動自在に支持し、上下移動装置３８は、複数位置チャック装置４０を上下方向に駆動自在に支持する。複数位置チャック装置４０は、長さ方向を水平方向に設定したシャフト２を平行に離隔した複数のポジションでそれぞれ１つのシャフトを把持する把持手段であり、実施形態において、２つのポジションでそれぞれ１つのシャフトを把持する２位置チャック装置で構成されている。詳細には、実施形態の２位置チャック装置４０は、上下移動装置３８の上端側に水平基板４２を取り付け、水平基板４２の両端側に水平基板４２とともにＴ字を形成するように伸びるアーム４４を取付けた略Ｉ字状フレームからなり、さらにそれらのアーム両端側に図３，６に示す挟持装置４６を取り付けて構成される。挟持装置４６は、１つのポジションにおいて、水平方向に配置された１つのシャフト２の２箇所を把持する位置に２個一対（４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ）で設けられ、これによって、２位置チャック装置４０は平行に離隔した２つのシャフト２を両側２箇所でチャックして把持するようになっている。挟持装置４６は、それぞれ対向配置されモータ駆動により近接、離隔移動する挟み片４８を備えており、例えばクッション部材を介して挟み凹部においてシャフトの胴部を挟み付けた状態で把持する。実施形態では、挟み片４８の挟み凹部は図６上の左右端位置決め装置３０による受取り位置Ｋ側と、回転支持装置３による回転支持位置Ｌ側とで同じ高さ位置に設定されており、したがって、上下移動装置３８により２位置チャック装置４０を上下動するとアーム４４の両側に把持された２個のシャフトも同時に上下動し、両側とも同じ高さ位置に挟み片４８の挟み凹部が配置された状態で両シャフトを把持することとなる。また、前後移動装置３６の前後移動により２位置チャック装置４０全体を前後移動させ、Ｋ側にあった挟持装置４６対が回転支持位置Ｌ側に移動すると同時に、Ｌ側にあった挟持装置４６対は排出レール５０側に移行し、その状態で挟み片４８を離開移動させるとチャックしていた処理済のシャフト２ｐを排出レール５０を介して回収ケース等からなる回収部１１に移送させる。

前後移動装置３６、上下移動装置３８、挟持装置４６の駆動モータはそれぞれ制御装置３５に接続されて予めプログラム、あるいは設定された処理手順を実行するようにそれぞれ駆動される。

本発明の矢の加工装置１において、１つの特徴的なことは、シャフト２の回転支持装置３と、シャフトへの矢羽根取付け表示線の表示位置設定装置４と、設定された位置に複数の外周線を表示させる罫書き表示装置５と、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理装置６と、を含むことである。これらは集中的に同一あるいは近接位置である処理部１０に配置され装置全体をコンパクトなものとしている。

回転支持装置３は、所定長さのシャフト２を軸周り回転させながら支持する回転支持手段であり、実施形態では２位置チャック装置４０の一方Ｌ側の挟持装置４６で挟持されて位置決めされたシャフトの端部側において、シャフトを水平方向に挟持離開移動自在に回転部材により挟持し、該挟持状態で回転駆動させる。実施形態では、それぞれ２個の挟持装置４６に、挟持位置よりも両端部側に１ユニットの支持ローラ６０が２組配置されて挟持し、そのうちの一方の支持ローラユニット側に挟持ローラ６１付の駆動モータ５８が２個配置されている。

図８，９に示すように、回転支持装置３は、回転支持部５６と、回転駆動部５８を含む。回転支持部５６は、水平方向を長手として配置されたシャフトを胴部両側から挟持し、挟持した状態で１２０度離隔した３個のローラの中心位置に軸心が位置するように配置させて挟む回転支持手段であり、実施形態において、１個又は２個のローラ６０を取り付けた門形の支持ブラケットを相互に進退自在に対向配置して支持ローラユニットが構成されている。また、回転駆動部５８は、シャフトを胴部両側から挟持する２個の挟持ローラ６１と、挟持ローラを出力軸に軸支させた２個の駆動モータ６２とを含む。駆動モータ６２と挟持ローラ６１は、図示しない他の駆動機構によりシャフトの胴部両側においてシャフトと交差方向に一体的に進退移動され、挟持ローラ６１間にシャフト胴部を挟み付けた状態でモータ６２が同期して逆回転すると、挟まれたシャフト２は回転支持部５６により支持された状態で一方向に回転する。

表示位置設定装置４は、シャフト２の一端側寄りに所要の軸方向間隔で矢羽根取付け表示線の表示位置を設定する表示位置設定手段であり、本実施形態では制御装置３５が表示位置設定を行なう。制御装置３５は、設定された動作フローにおいて装置全体の動きのある部位のタイミングと起動を主に統括制御しており、実施形態では、２位置チャック装置４０の回転支持位置Ｌ側のシャフトの矢筈２ｙ取り付け側端部からの複数の表示線位置の演算による割り出し、インクジェットノズルの複数の停止指示、停止位置でのインクの噴射タイミングの供給、回転支持部５６の駆動モータ制御を行なう。表示位置設定装置４は、複数の表示線位置の演算による割り出し設定機能及び表示線の表示位置でのインクの噴射指示機能を行なう。矢羽根取付け表示線の表示位置を設定する表示位置設定については、矢筈取り付けから例えば５ｍｍ、１５ｍｍ、２５ｍｍ・・・のように矢筈端部からの距離長さを表示位置と設定し、所要の線幅での表示線による表示を指示する。

一方、図１，２において、正面視の左端寄り位置において、水平方向に長手を配置したシャフトに沿うように案内レール６４を有する架台６６が逆Ｌ字状に固定されている。そして、案内レール６４に案内されて水平移動自在に基台６８が取り付けられ、該基台６８を共通基台としてインクジェットノズル７０と、プラズマ照射ノズル７２とが隣接して取り付けられている。それぞれのノズル７０，７２はインクのジェット流あるいはプラズマ照射方向を共にシャフトに交差する方向で下方に向けるように配置されている。すなわち逆Ｌ字架台６６の案内レール６４はシャフト２の回転支持位置よりも上方位置に設定されており、案内レールに案内されて横移動する基台６８において、それぞれインクジェットノズル７０と、プラズマ照射ノズル７２とが図示しない駆動装置によりシャフトの胴部に向けて進退移動自在に設けられている。

インクジェットノズル７０は、設定されたシャフトでの位置に複数の外周線を表示させる罫書き表示手段であり、実施形態では、複数のインクを貯留させた複数のインク容器、インク選択回路、ジェット噴射装置等を組み込んだインクジェット装置７４によりインクジェットノズル７０にインクＩＮが供給される。制御装置３５の指示によりインクの供給タイミングが指示され、この際、図示しない水平駆動モータを介して案内レール６４に沿って基台６８を水平移動するとともに、進退移動モータを介してインクジェットノズル７０を下方に対して進退移動させ、所要の噴射タイミングで表示位置設定手段４で設定された位置に所要の軸方向間隔で複数の円形の外周線を表示させる。ここに、インクジェット装置７４、インクジェットノズル７０により罫書き表示装置５が形成される。このように、罫書き表示手段５は、回転するシャフトの点あるいは領域に向けてインクを噴射させることによりシャフト２の直径外周位置に円形の外周線を表示させる。したがって、外周線の表示位置が正確で、表示作業も短時間で行なえる。図１０において、本実施形態では、シャフト２の矢筈２ｙ取り付け側寄り端部に５本の外周線Ｎがシャフトの外周方向にノズルから噴射されたインクにより表示されている。５本の外周線Ｎはそれぞれシャフトの一端（矢筈側）からの距離が異なり、これらの外周線で最終的に矢羽根の接着長さ、接着位置が決められると共に、装飾用糸の巻き始め、終わり、などが指定される。外周線の表示位置は、シャフトの端部からの距離で設定されており、制御装置からの指示により水平駆動モータを駆動し、基台６８を水平方向に移動させながら表示させる。

プラズマ照射ノズル７２は、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理手段であり、本実施形態では、プラズマ装置７６に接続され、インクジェットノズル７０に隣接して基台６８に支持され、シャフト交差方向に対して進退移動自在に取り付けられている。放電表面処理装置６は、不活性ガス及び酸素ガス等のガス発生混合部、制御部、高周波電源、を含むプラズマ装置７４と、高電圧電極を有するプラズマ照射ノズル７２と、を含む。実施形態において、放電表面処理装置６は、大気圧高電圧下にガスを通流させる際に放電プラズマＰが生成され、該放電プラズマＰが大気との反応によりカルボキシル基やカルボニル基等を生成する親水性化学結合を生じ、これによって、具体的にシャフト２の表面の濡れ性を大幅に改善させる。これによって、外周線Ｎを基準としてシャフトの周囲に線状の接着部位で接着した矢羽根Ｗが使用中の飛翔により簡単に離脱しないようにし、矢の耐久性を向上させることができる。プラズマ照射ノズル７２からのプラズマ照射は図示しない水平駆動モータを駆動し、基台６８を水平方向に移動させながら同時に回転支持装置によりシャフトを軸周りに回転させながら行なわれる。プラズマ照射ノズル７２による放電表面処理は、矢羽根Ｗの接着範囲についてのみ行なわれるとよく、したがって、主にシャフトの外周線Ｎの表示箇所及びその周辺について行なわれる。

上記のように、本実施形態において、罫書き表示手段５及び放電表面処理手段６は、シャフト２に沿ってシャフトの軸長手方向に移動しながらそれぞれの処理を実行する。したがって、狭い幅サイズのシャフトを長手方向について処理するのに効率よく行なえると共に、シャフト自身を軸回り回転しながら長手方向について罫書き表示処理並びに放電表面処理を行なう動きに無駄がなく、また、構造を小型、軽量にすることができる。なお、罫書き表示手段５、放電表面処理手段６は、いずれか１つをシャフト２に沿ってシャフトの軸長手方向に移動しながら処理をさせるようにしてもよい。なお、図示していないプラスチック製透明カバー体を位置決め部から処理部を被うように形成して配置し、吸い込みダクトの一端をその内部空間に配置させて、空気を外部に排出するとよい。

上記の実施形態の矢の加工装置１は、矢の本体部分としてのシャフトの加工の基本的かつ重要な部分の加工を自動的、量産的に行なう矢の加工システムとしても構成することができる。この場合、罫書き処理と放電表面処理とを羽根接着前処理部２００とし、位置決め部８、処理部１０を含むものを、この羽根接着前処理部に対して横長に配置させた状態でシャフトを供給するシャフト供給部３００とし、さらに、羽根接着前処理部２００で処理された各シャフトを横長状態のままで搬出する搬出部９と、する。

次に、図１１も参照して、本実施形態の矢の加工装置の作用について、説明する。精度良く長さ１１００ミリ程度に切り揃えられたシャフト２を、前後方向に対して横方向に長い状態で傾斜横枠２０上に搭載すると整列装置１４を介して１本づつのシャフトが位置決め部８のＶ字状の受溝２８に供給され保持される（Ｓ１）。そして、左右端位置決め装置３０によりシャフト両端が決められ、その状態を位置検出センサで検出する（Ｓ２）。次に、２位置チャック装置４０が上下移動装置３８により上昇し、受取り位置Ｋで挟持装置４６によりシャフト２の長手方向２箇所を把持し前後移動装置３６により２位置チャック装置全体を前方側に移動させる。そして、上下移動装置３８により上下方向の設定位置に移動させ１つのシャフトを回転支持部に配置させる（Ｓ３）。次に、回転支持部５６、回転駆動部５８の支持ローラ６０、挟持ローラ６１により回転位置を決めた状態で駆動モータ６２によりシャフト２を軸周り回転させながら支持する（Ｓ４）。次に、処理部１０の基台６８が案内レール６４に沿って罫書き処理の外周線表示位置ごとに停止しながら水平移動し、このとき、インクジェット装置のインクジェットノズル７０がシャフト方向に移動して噴射位置において選択された所望の色の表示原料を噴射し円形線状に表示させる（Ｓ５）。すべての外周線Ｎが表示されると。架台の案内レール６４の先端側に位置する基台６８は復帰移動開始し、その際プラズマ装置７６が起動してプラズマ照射ノズル７２から放電プラズマＰが照射され、案内レール６４の基端側に到達するまで放電プラズマＰの照射が維持される（Ｓ６）。その間、回転しながら支持されるシャフト２は、表面が放電プラズマＰと大気との反応により生じたカルボキシル基やカルボニル基等のラジカルを含む酸化性活性物質により処理され、親水性を向上させる。処理部１０での処理後に２位置チャック装置を上昇、前方移動して１つのシャフトを回収部に排出させて回収する（Ｓ７）。共通基台６８にインクジェットノズル７０及びプラズマ照射ノズル７２を搭載しているので、案内レールでの往復それぞれの動作中に各工程を実行することができ、高効率の処理を行なう。なお、実施形態において、装置の稼働時の最初のときだけ手動で回転支持装置３にシャフトをセットし、受け取り位置Ｋ側へは傾斜案内部１２へのシャフト材料の投入を行なえば、２位置チャック装置４０の前後動作ごとに処理部１０での罫書き及び放電表面処理と新たなシャフト材料の投入、並びに、処理部１０の回転支持装置へのセットと、処理後のシャフトの回収部１１への排出を同時におこなうことができる。回収ケースに回収されたシャフトに矢羽根を接着させる場合、図１０（ａ）に示すように複数の外周線のうちの設定された線の間隔あるは線を基準として準備された天然の鳥の羽の芯部を例えばエポキシ系接着剤等を用いて接着させる。実施形態では、羽根中心から１２０度づつずらした位置で半径方向に先端が向くように３個の羽根を接着させ、図（ｂ）のように、正確に位置決め状態で高効率に羽根接着作業を行なえる。そして、接着後諸工程を経て完成した矢を実際に使用すると、放電表面処理を行なわないで製造した矢に比較して使用回数ベースで数倍の耐久性を保持しうることが実験的に証明された。

また、本発明の矢の加工方法としては、所定長さのシャフトを軸周り回転させる工程と、シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示用インクジェットノズル及びシャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理用プラズマ照射ノズルを並列させた状態でシャフトに沿って直線移動させる工程と、を含む構成である。

以上説明した、本発明の矢の加工装置、矢の加工システム並びに矢の加工方法は、上記した実施形態の構成のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の本質を逸脱しない限りにおいて任意に改変してもよい。

本発明の矢の加工装置、矢の加工システム並びに矢の加工方法は、伝統的な和弓用の矢だけでなく、新しい形式の弓等の矢の加工製造についても適用できる。

１矢の加工装置
２シャフト
３回転支持装置
４表示位置設定装置
５罫書き表示装置
６放電表面処理装置
８位置決め部
９搬送部
１０処理部
１２傾斜案内部
２０傾斜横枠
３５制御装置
４０２位置チャック装置
４６挟持装置
５６回転支持部
５８回転駆動部
６０支持ローラ
６１挟持ローラ
６８基台
７０インクジェットノズル
７２プラズマ照射ノズル
７４インクジェット装置
７６プラズマ装置
Ｐ放電プラズマ
Ｎ外周線
ＩＮインク

Claims

所定長さのシャフトを軸周り回転させながら支持する回転支持手段と、
シャフトの一端側寄りに所要の軸方向間隔で矢羽根取付け表示線の表示位置を設定する表示位置設定手段と、
表示位置設定手段で設定された位置に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示手段と、
シャフト表面を非接触で処理する放電表面処理手段と、を含むことを特徴とする矢の加工装置。
罫書き表示手段及び／又は放電表面処理手段は、シャフトに沿ってシャフトの軸長手方向に移動しながらそれぞれの処理を実行することを特徴とする請求項１記載の矢の加工装置。
罫書き表示手段は、回転するシャフトの点あるいは領域に向けてインクを噴射させることによりシャフトの直径外周位置に外周線を表示させることを特徴とする請求項１又は２記載の矢の加工装置。
放電表面処理手段は、大気圧プラズマ処理装置からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の矢の加工装置。
罫書き表示手段及び放電表面処理手段はシャフト近傍でシャフトの軸方向に横移動される基台に隣接配置され、それぞれ、シャフトに対して交差方向に進退移動自在に並列配置されたインクジェットノズル及び、プラズマ照射ノズルを含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の矢の加工装置。
シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示と、シャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理と、を行なう羽根接着前処理部と、
羽根接着前処理部に対して横長に配置させた状態でシャフトを供給するシャフト供給部と、
羽根接着前処理部で処理された各シャフトを横長状態のままで搬出する搬出部と、を含むことを特徴とする矢の加工システム。
所定長さのシャフトを軸周り回転させる工程と、
シャフトの一端側の矢羽根取付位置近傍に所要の軸方向間隔で複数の外周線を表示させる罫書き表示用インクジェットノズル及びシャフト表面を非接触で放電表面処理する放電表面処理用プラズマ照射ノズルを並列させた状態でシャフトに沿って直線移動させる工程と、を含むことを特徴とする矢の加工方法。