JP6002726B2 - 矢羽根加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、矢の製作において矢羽根をトリミング切断加工する矢羽根加工装置に関する。

弓道は、高校生、大学生、社会人など広い層で人気があり、競技人口も１０万人を超えるといわれている。弓道に用いられる弓矢は、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。矢の製造については、例えば、特許文献１に提案がなされている。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。

一方、本出願人は、特許文献２において矢の製造を自動化する矢の加工装置を提案している。特許文献２の矢の加工装置は、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、を含み、高効率、短時間で矢羽根をシャフトに取付加工することができるものである。

特開２００１−１０８４００号公報 特許第５５４３４１０号公報

矢に取り付けられる矢羽根は、例えば、鷲、鷹、七面鳥、白鳥等の鳥の羽根が使用される場合が多いが、矢の製造工程で外形部分を所定形状に切断してトリミング成形することによって仕上げられる。矢羽根は矢の飛翔能力を大きく左右する重要な部位であるが、矢羽根を所定形状にトリミング切断加工する作業は、従来、熟練技術者により鋏等で手作業により行われており、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。

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、矢羽根を高精度かつ高効率に所定形状にトリミング切断加工できる矢羽根加工装置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、複数の矢羽根１０４が放射状に取り付けられたシャフト１０２を含む矢１００の該シャフト１０２を所定位置で軸周り回転自在に支持する回転支持手段１２と、シャフト１０２の軸周りの所要回転位置で矢羽根１０４の外形部分を所定形状にトリミング切断加工するトリミング手段１４と、を備えた矢羽根加工装置１０から構成される。

また、トリミング手段１４は、矢羽根１０４の外形部分にレーザ光Ｌを照射してトリミング切断加工するレーザ装置４４を含むこととしてもよい。

また、トリミング手段１４は、トリミングの所定形状に沿ってレーザ装置４４を移動させるレーザ装置移動機構４６を含むこととしてもよい。例えば、レーザ装置４４を固定しレーザ光の照射方向を変更させて矢羽根をトリミング加工する構成とするよりも、レーザ装置を移動させて矢羽根をトリミング加工する方が矢羽根のトリミングの切断面を常に一定に保持できるので、高品質の矢を製造することができる。

また、レーザ装置移動機構４６は、レーザ装置４４を縦方向に移動させる縦移動装置４６ａと、レーザ装置４４を横方向に移動させる横移動装置４４ｂと、を有することとしてもよい。

また、複数の矢１００を所定間隔で平行に並列して各矢１００のシャフト１０２を支持するように複数の回転支持手段１２が並設され、レーザ装置移動機構４６は、複数の回転支持手段１２で支持されるそれぞれの矢１００に取り付けられた矢羽根１０４の外形部分を所定形状にトリミング切断加工可能なようにレーザ装置４４を移動させることとしてもよい。

また、回転支持手段１２は、シャフト１０２の長手方向中間位置又は端部を回転自在に把持する把持装置３２を含むこととしてもよい。

また、把持装置３２は、シャフト１０２の長手方向と交差する方向に差入抜出自在にシャフトの一部を保持する着脱把持装置を含むこととしてもよい。

また、把持装置３２は、着脱把持装置による把持状態で回転自在にシャフト１０２の一部を受ける回転支持機構を含むこととしてもよい。

また、把持装置３２は、シャフト１０２の外周に接する複数の回転ローラ３６を対向配置するようにそれらの回転ローラ３６を支持しつつ互いに揺動方向に移動する可動アーム３８と、回転ローラ３６どうしを常時近接する方向に向けて可動アーム３８を付勢する付勢装置４０と、を含むこととしてもよい。

また、シャフト１０２は、両端を開口した中空筒体からなり、回転支持手段１２は、中空筒体の一端側開口に挿入させて該中空筒体の端部を支持する差込部３０を含むこととしてもよい。

また、差込部２０は、差込み先端に向けて次第に径が小さくなるテーパ形状で設けられたこととしてもよい。

本発明の矢羽根加工装置によれば、複数の矢羽根が放射状に取り付けられたシャフトを含む矢の該シャフトを所定位置で軸周り回転自在に支持する回転支持手段と、シャフトの軸周りの所要回転位置で矢羽根の外形部分を所定形状にトリミング切断加工するトリミング手段と、を備えたことから、回転支持手段でシャフトを回転させて複数の矢羽根を順次トリミング切断加工して矢羽根を所定形状に高精度かつ高効率にトリミング切断加工することができる。その結果、技術熟練を必要とせず、矢の製造を短時間化、低コスト化でき、大量生産することができる。

また、トリミング手段は、矢羽根の外形部分にレーザ光を照射してトリミング切断加工するレーザ装置を含む構成とすることにより、シャフトを回転支持手段で支持しておくだけで、矢羽根が宙に浮いている状態でも高精度にトリミング切断加工することができる。

また、トリミング手段は、トリミングの所定形状に沿ってレーザ装置を移動させるレーザ装置移動機構を含む構成とすることにより、レーザ装置の制御を簡単に行えるとともに、矢羽根の切断面を一定に保持することができ、高精度で矢羽根を加工できる。

また、レーザ装置移動機構は、レーザ装置を縦方向に移動させる縦移動装置と、レーザ装置を横方向に移動させる横移動装置と、を有する構成とすることにより、レーザ装置を平面的に移動させるので設計及び制御が簡単であり、低コストで矢羽根加工装置を具体的に実現できる。

また、複数の矢を所定間隔で平行に並列して各矢のシャフトを支持するように複数の回転支持手段が並設され、レーザ装置移動機構は、複数の回転支持手段で支持されるそれぞれの矢に取り付けられた矢羽根の外形部分を所定形状にトリミング切断加工可能なようにレーザ装置を移動させる構成とすることにより、複数の矢をセットして矢羽根をトリミング切断加工できるので、大量の矢を効率良く製造することができる。

また、回転支持手段は、シャフトの長手方向中間位置又は端部を回転自在に把持する把持装置を含む構成とすることにより、シャフトを軸回り回転する際及びトリミング切断加工時にシャフトを設置位置に確実に保持した状態で円滑に軸回り回転して矢羽根の位置を回転変位することができ、高精度かつ高効率に矢羽根をトリミング切断加工することができる。

また、把持装置は、シャフトの長手方向と交差する方向に差入抜出自在にシャフトの一部を保持する着脱把持装置を含む構成とすることにより、把持装置へのシャフトの保持及び離脱を円滑に行え、作業効率を向上できる。

また、把持装置は、着脱把持装置による把持状態で回転自在にシャフトの一部を受ける回転支持機構を含む構成とすることにより、把持装置で把持した状態でシャフトの軸回り回転を円滑に行える。

また、把持装置は、シャフトの外周に接する複数の回転ローラを対向配置するようにそれらの回転ローラを支持しつつ互いに揺動方向に移動する可動アームと、回転ローラどうしを常時近接する方向に向けて可動アームを付勢する付勢装置と、を含む構成とすることにより、把持装置を簡単な構成で具現でき、シャフトの支持状態では確実に所定位置でシャフトを回転自在に支持することができるとともに、シャフトの把持装置への設置及び離脱を円滑に行える。

また、シャフトは、両端を開口した中空筒体からなり、回転支持手段は、中空筒体の一端側開口に挿入させて該中空筒体の端部を支持する差込部を含む構成とすることにより、シャフトの端部を差込部に差し込むだけでシャフトの端部を支持できるので、シャフトの支持及び離脱を円滑に行える。

また、差込部は、差込み先端に向けて次第に径が小さくなるテーパ形状で設けられた構成とすることにより、シャフトの差込操作を円滑に行えるとともに、支持される位置を一定とし高精度で矢羽根のトリミング切断加工を行える。

本発明の一実施形態に係る矢羽根加工装置の平面説明図である。 図１の矢羽根加工装置のＡ−Ａ線矢視図である。 図１の矢羽根加工装置の回転支持手段の一部拡大図である。 図２の矢羽根加工装置の一部拡大説明図である。 （ａ）図１の矢羽根加工装置の把持装置の拡大図及び（ｂ）その作用説明図である。 図３の矢羽根加工装置のＢ−Ｂ線矢視図である。 図１の矢羽根加工装置で矢羽根をトリミング切断加工する際の作用説明図である。

以下添付図面を参照しつつ本発明の矢羽根加工装置の実施形態について説明する。本発明に係る矢羽根加工装置は、矢の製造工程で利用される加工装置であり、例えば、鳥の羽根等からなる矢羽根の外形部分を所定形状にトリミング切断加工するための加工装置である。図１ないし図７は、本発明の矢羽根加工装置の一実施形態を示している。図１、図２に示すように、本実施形態において、矢羽根加工装置１０は、矢１００のシャフト１０２を支持する回転支持手段１２と、シャフト１０２に取り付けられた矢羽根１０４をトリミング切断加工するトリミング手段１４と、を備えている。本実施形態では、矢羽根１０４が取り付けられている矢１００は、例えば、図１、図４に示すように、シャフト（矢軸となる箆）１０２の矢筈が取り付けられる端部側の外周部分に、３枚の矢羽根１０４が１２０度間隔で取り付けられている。シャフト１０２は、例えば、ジュラルミンシャフトやカーボンシャフト等からなり、断面円形で一方向に長く形成された中空円筒体で両端が開口している。シャフト１０２の両端には鏃及び矢筈が取り付けられておらず、シャフト１０２に矢羽根１０４を取り付けた状態で本実施形態に係る矢羽根加工装置１０にセットされて矢羽根が加工される。

図１、図２に示すように、本実施形態では、矢羽根加工装置１０は、機体１６に回転支持手段１２、トリミング手段１４が組み付けられている。機体１６は、例えば、脚部１８で支持された中空箱状のケース体２０を有する。ケース体２０は、例えば、平面視矩形状の箱体からなり、底壁と前後左右の側壁と有し上面側に開閉自在な天壁が設けられる。なお、本実施形態では、図１上で下側が装置の前方側、上側が装置の後方側とし、図１の上下方向が前後方向ＦＲ、図の左右方向が装置の左右方向ＬＲとする。ケース体２０の内部には、平面視矩形状の支持枠２２が設置されており、該支持枠２２に回転支持手段１２が設けられている。支持枠２２は、例えば、複数の金属製枠材を組み付けて設けられており、ケース体２０内の左右両側に配置され前後方向ＦＲに長く互いに平行に対向した左右枠材２２ａ、２２ｂと、左右方向ＬＲに長く両端を左右枠材２２ａ、２２ｂの前後端部に接続した前後枠材２２ｃ、２２ｄと、前後方向中間でやや前方より位置に左右枠材２２ａ、２２ｂ間に架設された中間枠材２２ｅと、を含む。前後枠材２２ｃ、２２ｄ、中間枠材２２ｅには後述するように複数の回転支持手段１２が左右方向に向けて所定間隔で並設されている。さらに、ケース体２０にはトリミング手段１４が設けられている。

回転支持手段１２は、加工対象の矢を支持する支持手段であり、複数の矢羽根１０４が放射状に取り付けられたシャフト１０２を含む矢１００の該シャフト１０２を所定位置で軸回り回転自在に支持する回転支持手段である。本実施形態では、図１、図２に示すように、例えば、複数（図１上では、１２本）の矢１００をシャフト１０２の長手方向と直交方向に向けて所定間隔で平行に並列した状態で各シャフト１０２を支持できるように、複数（１２個）の回転支持手段１２が左右方向ＬＲに所定間隔で並設されている。それぞれの回転支持手段１２は、例えば、矢のシャフト１０２の長手方向の両端部と、長手方向中間位置の３箇所を支持するようになっており、第１〜第３支持部２４、２６、２８を有する。回転支持手段１２は、例えば、シャフト１０２を矢羽根が取り付けられた端部側すなわち矢筈が取り付けられる基端部側を前方側に向け、鏃が取り付ける先端部側を後方に向けて、長手軸方向を前後方向ＦＲに向けた状態で略水平状に支持するようになっている。

図３に示すように、第１支持部２４は、シャフト１０２の基端部側を支持する。第１支持部２４は、例えば、支持枠２２の前枠材２２ｃに設けられ、中空筒体からなるシャフト１０２の一端側開口に挿入させて該シャフト１０２の端部を支持する差込部３０を含む。差込部３０は、例えば、前枠材２２ｃから後方に向けて横方向に突設した断面円形状のピン状の突起部材３１の突出先端部に設けられている。差込部３０は、差込み先端側に向けて次第に径が小さくなるテーパ形状で設けられており、径が小となる先端がシャフトの内径より小さく、径が大となる基部側がシャフトの内径よりも大きく設定されている。よって、シャフト１０２の基端部側の開口を差込部３０に差し込むと、一部がシャフトの筒内部に差し込まれるとともに、一定の位置でシャフト端部の差込みが規制された状態で支持される。差込部３０は、シャフト１０２とともに軸回り回転する構成としてもよいし、固定された差込部に対してシャフト１０２のみ回転するように構成してもよい。

図３、図４、図５に示すように、第２支持部２６は、シャフト１０２の中間位置を支持する。第１支持部２６と第２支持部２６とは、例えば、シャフト１０２の矢羽根１０４が配置される部位の前後両側をそれぞれ支持するように設置されている。第２支持部２６は、シャフト１０２の長手方向中間位置の一部分を回転自在に把持する把持装置３２を含む。本実施形態では、把持装置３２は、シャフト１０２の長手方向と交差する方向に差入抜出自在にシャフトの一部を保持する着脱把持装置を含む。さらに把持装置３２は、該着脱把持装置による把持状態で回転自在にシャフト１０２の一部を受ける回転支持機構を含む。具体的には、把持装置３２は、シャフト１０２を下から受ける受部３４と、受部３４で受けたシャフト１０２の外周に接し互いに対向配置される複数の回転ローラ３６と、複数の回転ローラ３６を支持しつつ互いに揺動方向に移動する２個の可動アーム３８と、回転ローラ３６どうしを常時近接する方向に向けて２個の可動アーム３８を付勢する付勢装置４０と、を含む。本実施形態では、回転ローラ３６を備えた可動アーム３６と付勢装置４０等により着脱把持装置と回転支持機構を構成している。

把持装置３２の受部３４は、例えば、中間枠材２２ｄに固定されており、上端側にシャフト１０２の径の大きさに対応して下向きに凹設された凹部３４ａが形成され、該凹部３４ａで横向きのシャフト１０２の長手方向中間位置を下から受ける。受部３４の凹部３４ａは、シャフトを受けた際にシャフト１０２が略水平となるように、シャフトの端部を支持する差込部３０と芯合わせ状に設けられている。なお、受部３４は、受けたシャフトの回転支持を円滑にするために回転ローラを有する構成としてもよい。

可動アーム３８は、例えば、受部３４の左右両側に２個１対で配置され、それぞれ金属製の縦長の棒状部材からなり、下端側を揺動軸３８ａを介して該揺動軸３８ａ回りに揺動自在に中間枠材２２ｅに支持されている。各可動アーム３８の上部は互いに内向きに曲折されており、その上端には前後に２個の回転ローラ３６が回転軸３６ａ回り回動自在に取り付けられ、回転ローラ３６どうしを対向配置している。可動アーム３８は、シャフト１０２を把持する状態では、回転ローラ３６が受部３４の凹部３４ａで受けたシャフト１０２の軸心より上方側の外周表面に接するように設けられている。よって、把持装置３２によるシャフト把持状態ではシャフト１０２の端部から見た状態で回転ローラ３６と受部３４とがシャフト外周の３か所に接して把持するようになっており、例えば、手でシャフトを軸回りに回転させると回転ローラ３６によりスムーズに回転させることができる。

付勢装置４０は、例えば、両端を可動アーム３８の中間位置に接続したコイルばねを有し、可動アーム３８どうしを互いに近接方向に付勢して、回転ローラ３６どうしを常時近接する方向に向けて付勢している。これにより、把把持装置３２は、例えば、シャフト１０２をその長手方向と交差するように回転ローラ３６の上方から下方向に向けて押し込み状に操作すると、付勢装置４０の付勢力に抗して可動アーム３４及び回転ローラ３６どうしを離隔させながらシャフト１０２を受部３４の凹部まで差入れることができる。そして、付勢装置４０の付勢力により可動アーム３４及び回転ローラ３６どうしが近接して、該シャフト１０２を把持して回転自在に支持することができる。一方、把持装置３２からシャフト１０２を長手方向と交差するように上方に引き抜き動作するだけで簡単に該シャフトを離脱させることができる。

第３支持部２８は、シャフト１０２の先端側を支持する。第３支持部２８は、例えば、図６に示すように、後枠材２２ｄに設けられており、シャフト１０２の径の大きさに対応して下向きに凹設された受凹部４２を含む。受凹部４２は、差込部３０及び把持装置３２に対して芯合わせ状に設けられており、シャフトの先端側を下から受けて支持する。なお、シャフトの長手方向両端を支持する第１、第３支持部２６、２８を上述のような把持装置３２で構成することとしてもよい。

トリミング手段１４は、シャフト１０２の軸周りの所要回転位置で矢羽根１０４の外形部分を所定形状にトリミング切断加工するトリミング加工手段である。図１、図２、図４に示すように、本実施形態では、トリミング手段１４は、矢羽根１０４の外形部分にレーザ光Ｌを照射してトリミング切断加工するレーザ装置４４と、矢羽根１０４のトリミングの所定形状に沿ってレーザ装置４４を移動させるレーザ装置移動機構４６を含む。図４、図７に示すように、それぞれの回転支持手段１２で支持させたシャフト１０２の左方側においてレーザ装置４４による加工位置Ｐとしており、回転支持手段１２に支持したシャフト１０２の軸周り回転により該加工位置Ｐに配置された矢羽根１０４のみを所定形状にトリミング切断加工する。

本実施形態では、レーザ装置４４は、レーザ装置移動機構４６により移動可能に支持されており、回転支持手段１２で支持されるシャフト１０２よりも上方側の位置に配置されている。レーザ装置４４は、例えば、機体１６のケース体２０の左方後部に設置されているレーザ発信器４８で発生した高出力のレーザ光Ｌを反射するミラー５０と、ミラー５０で反射されたレーザ光を矢羽根１０４に照射するレーザ照射部５２と、を含む。レーザ装置４４は、レーザ発信器４８からのレーザ光をミラー５０で反射してレーザ照射部５２に導き、該照射部５２の反射ミラーで下方に反射し、集光レンズで集光して鉛直下方に向けて照射する。レーザ照射部５２で照射したレーザ光Ｌは、矢羽根１０４に当たるとその部分を熱切断する。レーザ照射部５２のノズル先端部分には、ガス供給チューブ５４を介してガス噴射装置（図示せず）が接続されている。レーザ装置４４は、レーザ照射部５２からレーザ光Ｌを照射すると同時にガス供給チューブ５４から供給される空気等のアシストガスＧを下方に噴射して、矢羽根の熱切断された部分を冷却するとともに切断された部分を吹き飛ばして排除する。

レーザ装置移動機構４６は、レーザ装置本体の位置を平面的に移動させる平面移動装置を有する。具体的には、レーザ装置移動機構４６は、レーザ装置４４のレーザ照射部５２を縦方向に移動させる縦移動装置４６ａと、同レーザ照射部５２を横方向に移動させる横移動装置４６ｂと、を有する。レーザ装置移動機構４６は、制御部に接続されており、予めプログラミングされた制御指令に従ってレーザ装置４４を縦移動制御及び横移動制御させる。レーザ装置移動機構４６は、縦移動装置４６ａと横移動装置４６ｂを協働させて、レーザ照射部５２を複数の回転支持手段１２に支持される複数の矢１００の配置領域に対応して移動可能としているとともに、該レーザ照射部５２を各矢に取り付けられている矢羽根に対する加工位置Ｐにおいてトリミングの所定形状に沿って移動させる。

本実施形態では、レーザ装置移動機構４６は、横移動装置４６ｂにレーザ照射部５２が左右方向に向けて移動可能に取り付けられるとともに、該横移動装置４６ｂが縦移動装置４６ａに前後方向移動可能に取り付けられている。縦移動装置４６ａは、ケース体２０内部の左右両側に配置されて横移動装置４６ｂを前後方向ＦＲに移動させる２個１対の前後直線移動装置５６とその駆動装置を含む。縦移動装置４６ａによるレーザ装置４４の前後方向移動範囲は、例えば、矢羽根の前後方向長さよりも十分大きく略シャフト１０２の長さに対応して移動可能となっている。各前後直線移動装置５６は、例えば、支持脚部５７で回転支持手段１２の位置よりも高くなる位置に支持されており、前後に離隔配置されたプーリ５８と、プーリ５８間に掛け回されたベルト６０と、を含み、横移動装置４６ｂの左右両端部がベルト６０に固定されている。２個の直線移動装置５６の後方側のプーリ５８は、同一の回転軸６１の両端に接続されている。駆動装置は、駆動モータ６２と駆動モータ６２の回転を直線移動装置の回転軸６１に伝達する伝達機構６４とを含む。伝達機構６４は、駆動モータの出力軸に固定された駆動プーリと、両端にプーリ５８を配した回転軸６１と、回転軸の長手方向中間位置に固定された従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとに掛け回されたベルトを含む。駆動モータ６２は制御部に電気的に接続されており、制御部からの制御信号に基づいて回転し、伝達機構６４を介してプーリ５８、ベルト６０を回転駆動して、レーザ装置４４を支持する横移動装置４６ｂを前後方向ＦＲに移動させる。

横移動装置４６ｂは、図４に示すように、レーザ装置４４のレーザ照射部５２を左右方向ＬＲに移動させる左右直線移動装置６６とその駆動装置を含む。横移動装置４６ｂによるレーザ装置４４の左右方向移動範囲は、例えば、横方向に並設された複数の回転支持手段１２の位置、すなわち、並列された複数の矢１００の矢羽根１０４の配置位置に対応して移動可能となっている。左右直線移動装置６６は、例えば、両端を縦移動装置４６ａのベルト６０に固定した横長の基体６８と、基体６８の左右両端に軸支されたプーリ７０と、プーリ７０に掛け回されたベルト７２と、を含み、ベルト７２にレーザ装置４４のレーザ照射部５２が取り付けられている。さらに、基体６８の左端側にはレーザ装置４４のミラー５０が固定されており、機体１６後方のレーザ発信器４８から前方向に照射されるレーザ光Ｌを直角に反射して左右方向に移動するレーザ照射部５２に導く。駆動装置は、駆動モータ７４と駆動モータの回転を左右移動装置６６のプーリに伝達する伝達機構を有する。駆動モータ７４は、制御部に電気的に接続されており、制御部からの制御信号に基づいて回転することによって、プーリ７０、ベルト７２を回転駆動させてレーザ照射部５２を左右方向ＬＲに移動させる。

制御部は、レーザ装置４４を、複数の矢の矢羽根の加工位置に対応して移動させるとともに、図７（ｂ）に示すように矢羽根のトリミングの所定形状に沿って移動させるように、予めプログラミングされた制御指令に基づいてレーザ装置移動機構４６を制御する。制御部は、例えば、ケース体２０に設けられた操作部７８の操作によってオン・オフや各制御を行う。なお、制御部は、例えば、近的矢や遠的矢、又は甲矢や乙矢等、矢の種類に対応して矢羽根のトリミングの所定形状に沿って切断加工するように適宜プログラミングを変更するようにしてもよい。また、複数の回転支持手段１２に複数の矢を支持する際に、すべて同じ種類の矢を支持させてトリミング切断加工するようにしてもよいし、異なる種類の矢を支持させて、制御部により各回転支持手段に支持させた矢ごとに設定を異ならせてレーザ装置４４を移動させてトリミング切断加工することとしてもよい。

図１に示すように、機体１６のケース体２０の後壁には、吸引管７６の一端がケース体２０内に連通状態で接続されている。吸引管７６は、図示しない吸引装置に接続されており、ケース体２０内部でレーザ装置４４により矢羽根１０４を熱切断した際に発生する煙や匂いを吸引する。

なお、レーザ装置移動機構４６は、上記の構成に限らず任意の構成でもよい。例えば、縦移動装置、横移動装置をアクチュエータやシリンダ、スライダ機構等を利用して構成しても良い。また、レーザ装置移動機構４６は、ロボットアーム等で構成してもよい。また、トリミング手段１４は、上記の構成に限らず任意の構成でもよく、例えば、レーザ装置の位置を固定しレーザ光の照射方向を適宜変更させて矢羽根をトリミングすることとしてもよいし、そのレーザ装置の位置を固定し、矢羽根が取り付けられたシャフトを移動させて矢羽根をトリミングすることとしてもよい。また、把持装置３２は、例えば、回転ローラ３６を回転駆動する駆動装置を取り付けて、シャフト１０２を自動的に回転させて、矢羽根１０４の位置をレーザ装置による加工位置に順次回転変位させる構成としてもよい。また、回転支持手段１２は、例えば、上記の差込部３０に替えて把持装置や凹部等の支持手段でシャフトの端部を支持することによって、矢１００のシャフト１０２に鏃や矢筈を取り付けた状態でもシャフト１０２を支持する構成としてもよい。

次に、本実施形態に係る矢羽根加工装置１０の作用について説明する。図１に示すように、例えば、３枚の矢羽根１０４が取り付けられた矢１００のシャフト１０２を回転支持手段１２に支持させる。本実施形態では、最大１２本の矢を同時に支持できるようになっている。シャフト１０２を回転支持手段１２に支持させる際には、シャフト１０２の一端側を差込部３０に差し込んだ後、シャフト１０２の中間位置を把持装置３２に向けて下方に押し込んで該シャフトの一部を保持させる。この際、把持装置３２は、図５に示すように、回転ローラ３６付きの可動アーム３８が付勢装置４０で付勢されているので、シャフトの長手方向と交差する方向に差し入れるだけで簡単に支持することができるとともに、把持状態を良好に保持できる。シャフト１０２を差込部３０、把持装置３２で支持するとシャフトの先端側は受凹部４２で受けられ、各シャフトは所定位置に安定した状態で支持される。図４に示すように、シャフト１０２を手で軸回り回転させて、３枚の矢羽根１０４のうち一枚の矢羽根が加工位置Ｐとなるシャフトの左方側で略水平になるように設定する。操作部７８を操作することにより、予め制御部に記憶させたプログラミングに沿ってレーザ装置移動機構４６を介してレーザ装置４４が移動する。レーザ装置４４は、例えば、並列された複数の矢のうち左位置のものから右位置のものに向けて順番に、それぞれの矢について加工位置Ｐに配置される矢羽根１０４に対して、図７（ａ）から（ｂ）に示すように、トリミングの所定形状（図７上の一点鎖線Ｔ）に沿って移動され、矢羽根１０４を所定形状にトリミング切断加工していく。複数の矢１００について、それぞれの１枚の矢羽根について順次トリミング切断加工したらレーザ装置４４は制御部により移動が停止される。次に、シャフト１０２を手で１２０度軸周り回転させて、未加工の矢羽根１０４をシャフト１０２の左側に略水平状に配置させた後、上記同様にレーザ装置４４を移動させて各矢の一枚の矢羽根についてトリミング切断加工していく。さらに、シャフト１０２を手で１２０度回転させて、未加工の残りの１枚の矢羽根１０４をシャフト１０２の左側に略水平状に配置させた後、上記同様にレーザ装置４４を移動させて各矢の一枚の矢羽根についてトリミング切断加工していく。これにより、技術熟練を要せず、矢羽根１０４を所定形状に高精度でトリミング切断加工することができるとともに、短時間で加工することができ、高品質の矢を低コストで効率良く大量生産することも可能となる。

以上説明した本発明の矢羽根加工装置は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。

本発明の矢羽根加工装置は、矢の製造において矢羽根のトリミング成形に有効に適用され、特に矢の大量生産に好適に利用できる。

１０ 矢羽根加工装置
１２ 回転支持手段
１４ トリミング手段
３０ 差込部
３２ 把持装置
３６ 回転ローラ
３８ 可動アーム
４０ 付勢装置
４４ レーザ装置
４６ レーザ装置移動機構
５２ レーザ照射部
１００ 矢
１０２ シャフト
１０４ 矢羽根

Claims (11)

1. 複数の矢羽根が放射状に取り付けられたシャフトを含む矢の該シャフトを所定位置で軸周り回転自在に支持する回転支持手段と、
   シャフトの軸周りの所要回転位置で矢羽根の外形部分を所定形状にトリミング切断加工するトリミング手段と、を備えたことを特徴とする矢羽根加工装置。
2. トリミング手段は、矢羽根の外形部分にレーザ光を照射してトリミング切断加工するレーザ装置を含むことを特徴とする請求項１記載の矢羽根加工装置。
3. トリミング手段は、トリミングの所定形状に沿ってレーザ装置を移動させるレーザ装置移動機構を含むことを特徴とする請求項２記載の矢羽根加工装置。
4. レーザ装置移動機構は、レーザ装置を縦方向に移動させる縦移動装置と、
   レーザ装置を横方向に移動させる横移動装置と、を有することを特徴とする請求項３記載の矢羽根加工装置。
5. 複数の矢を所定間隔で平行に並列して各矢のシャフトを支持するように複数の回転支持手段が並設され、
   レーザ装置移動機構は、複数の回転支持手段で支持されるそれぞれの矢に取り付けられた矢羽根の外形部分を所定形状にトリミング切断加工可能なようにレーザ装置を移動させることを特徴とする請求項３又は４記載の矢羽根加工装置。
6. 回転支持手段は、シャフトの長手方向中間位置又は端部を回転自在に把持する把持装置を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の矢羽根加工装置。
7. 把持装置は、シャフトの長手方向と交差する方向に差入抜出自在にシャフトの一部を保持する着脱把持装置を含むことを特徴とする請求項６記載の矢羽根加工装置。
8. 把持装置は、着脱把持装置による把持状態で回転自在にシャフトの一部を受ける回転支持機構を含むことを特徴とする請求項７記載の矢羽根加工装置。
9. 把持装置は、シャフトの外周に接する複数の回転ローラを対向配置するようにそれらの回転ローラを支持しつつ互いに揺動方向に移動する可動アームと、
   回転ローラどうしを常時近接する方向に向けて可動アームを付勢する付勢装置と、を含むことを特徴とする請求項８記載の矢羽根加工装置。
10. シャフトは、両端を開口した中空筒体からなり、
    回転支持手段は、中空筒体の一端側開口に挿入させて該中空筒体の端部を支持する差込部を含むことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の矢羽根加工装置。
11. 差込部は、差込み先端に向けて次第に径が小さくなるテーパ形状で設けられたことを特徴とする請求項１０記載の矢羽根加工装置。

Images