JP7099706B2

JP7099706B2 - 固定ストッパーへの木材位置決め方法

Info

Publication number: JP7099706B2
Application number: JP2018216106A
Authority: JP
Inventors: 義明金原
Original assignee: 株式会社平安コーポレーション
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: JP2020082404A

Description

本発明は、固定ストッパーへの木材位置決め方法に関する。さらに詳しくは、プレカット加工機等の木材加工機で、固定ストッパーへの木材の位置決め誤差を補正するための固定ストッパーへの木材位置決め方法に関する。

プレカット加工機等の木材加工機では、長尺の木材の前端側を加工する場合には、前端基準で加工をするために、木材の前端面を位置決めするための移動ストッパーが使用されている。この移動ストッパーは、搬送コンベアの搬送方向に平行に移動可能で、搬送コンベアによって搬送された木材の前端面に当接して木材の前端面を所定の加工位置に位置決めしている。また、長尺の木材の後端側を加工する場合には、後端基準で加工をするために、木材の後端面を位置決めするための固定ストッパーが使用されている。木材の後端面を位置決めする場合には、搬送コンベアによって木材を搬送し、木材の後端面を固定ストッパーに押し付けて、木材の後端面を位置決めしている。

加工する木材は、使用目的に応じて、長さ、幅、厚さが種々異なる。従って、搬送コンベアによって木材の後端面を固定ストッパーに押し付けると、加工する木材の質量、押し付ける速度の差によって、木材が固定ストッパーを押し付ける力が変動するため、固定ストッパーの弾性変形量が異なってくる。また、搬送コンベアによって、木材の後端面を固定ストッパーに押し付けると、木材が固定ストッパーに当接した反動で、木材の後端面と固定ストッパーとの間に隙間ができる場合がある。

このような、固定ストッパーの弾性変形量の差や木材の後端面と固定ストッパーとの間の隙間が有ると、木材の後端面の位置が所定の位置からズレてしまうため、木材の加工誤差が大きくなり、不良品が発生することになる。特に近年は、木造軸組み工法の弱点を補う金物工法が多くなってきたため、木材の加工精度に対する要求が高くなってきて、上記した加工誤差が大きな問題になっている。上記した加工誤差を補正するために種々の方法（特許文献１、特許文献２）が提案されているが、いずれも製造コストが上昇する問題があった。

特開２００５－１７８１７２号公報特開２００４－１６７７７０号公報

本発明は、以上のような背景で発明されたものであり、以下の目的を達成するものである。本発明の目的は、製造コストの上昇が抑えられる固定ストッパーへの木材位置決め方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、木材の質量の大小にかかわらず所定の加工精度を維持することが可能な固定ストッパーへの木材位置決め方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、固定ストッパーの機械的な強度を大きくしたり、ピンやキー等の機械的な固定手段が不要な固定ストッパーへの木材位置決め方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、木材加工機のオペレーターの木材位置決めのための付加的な作業が不要な固定ストッパーへの木材位置決め方法を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
即ち、本発明１の固定ストッパーへの木材位置決め方法は、
木材を加工する加工機と、
前記加工機に木材を搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの近傍に取り付けられ、前記搬送コンベアの搬送方向に平行に移動可能で、前記搬送コンベアによって搬送された木材の前端面に当接して前記木材の前端面を所定の加工位置に位置決めする移動ストッパーと、
前記移動ストッパーを前記移動方向に駆動する移動装置を駆動するモータと、
前記搬送コンベアの近傍に前記移動ストッパーに対向して取り付けられ、前記搬送コンベアによって搬送された木材の後端面に当接して前記木材の後端面を所定の加工位置に位置決めする固定ストッパーと
を有する木材加工機において、
前記移動ストッパーを移動して前記木材の前端面に当接させて、前記移動ストッパーの移動で前記木材を前記固定ストッパー側に移動し、
前記木材の後端面を前記固定ストッパーに押し当て、
前記モータのトルクが所定のトルク、又は前記押し当ての面圧が所定圧に達したら前記モータを停止し、
前記木材の後端側を後端側木材クランプ装置でクランプした後、後端側加工機で前記木材の後端側を基準にした加工を行うことを特徴とする。

本発明２の固定ストッパーへの木材位置決め方法は、本発明１において、前記固定ストッパーは、前記搬送コンベアの木材搬送路から退避した退避位置と、前記木材の後端面に当接可能な位置決め位置との間で移動可能であることを特徴とする。

本発明の固定ストッパーへの木材位置決め方法は、木材加工機のオペレーターの木材位置決めのための付加的な作業が不要なため、オペレーターの作業負担が軽減される。また、制御プログラムで固定ストッパーへ木材を精度良く位置決めするので、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態のプレカット加工機を示す全体図である。図２は、図１のプレカット加工機で固定ストッパーへ木材を位置決めする動作を示す動作説明図である。図３は、図２の後の動作を示す動作説明図である。図４は、図３の後の動作を示す動作説明図である。図５は、本発明の実施の形態の固定ストッパーへ木材を位置決めする動作を示すフローチャートである。

［プレカット加工機の構造の説明］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態のプレカット加工機（木材加工機）を示す全体図である。図１に示すプレカット加工機（木材加工機）１００は、搬送コンベア１、移動ストッパー２、固定ストッパー３、前端側木材クランプ装置４Ａ、後端側木材クランプ装置４Ｂ、前端側加工機５Ａ、後端側加工機５Ｂ等で構成される。搬送コンベア１は、図１の左右方向に複数のローラを有し、このローラの回転で木材６を図１の左右方向に搬送する。搬送コンベア１は、図１の左右方向に長い図示しないベッド上に取り付けられている。移動ストッパー２は、ベッドに沿って配置された図示しないガイドレールに案内され、搬送コンベア１の搬送方向に平行に移動可能である。ベッド（図示せず）には、図１の左右方向に長いラック２１が固定されている。移動ストッパー２には、モータ２２で回転駆動されるピニオン２３が取り付けられ、このピニオン２３がラック２１に噛み合い、モータ２２の回転で搬送コンベア１の搬送方向に平行に移動ストッパー２が移動する。

モータ２２を駆動して移動ストッパー２を所定の位置に位置決めした後、搬送コンベア１を駆動して、木材６を図１の左方向に搬送する。すると、木材６の前端面６１が移動ストッパー２に当接して木材６の前端面６１が加工位置に位置決めされる。その後、前端側木材クランプ装置４Ａの空圧シリンダ４１Ａを駆動して、前端側木材クランプ装置４Ａを下降し、木材６の前端側をクランプする。その後、前端側加工機５Ａを移動して木材６の前端側や中間側の側面や上下面を加工する。

固定ストッパー３は、空圧シリンダ３１を駆動して、搬送コンベア１の木材搬送路から退避した退避位置と、木材１の後端面６２に当接可能な位置決め位置との間で、図１の上下方向に移動可能である。図１は、木材１の後端面６２に当接可能な位置決め位置を示す。搬送コンベア１を駆動して木材６を図１の右方向に搬送し、木材６の後端面６２を固定ストッパー３に当接して、木材６の後端面６２を加工位置に位置決めする。その後、後端側木材クランプ装置４Ｂを駆動して木材６の後端側をクランプする。その後、後端側加工機５Ｂを移動して木材６の後端側や中間側の側面や上下面を加工する。図１のプレカット加工機１００は、加工する木材６の質量の差によって、固定ストッパー３の弾性変形量が異なってくる。また、木材６が固定ストッパー３に当接した反動で、木材６の後端面６２と固定ストッパー３との間に隙間ができ、木材６の後端側の加工誤差が大きくなる場合がある。

［固定ストッパーへの木材位置決め動作の説明］
図２は、図１のプレカット加工機１００で固定ストッパー３へ木材６を位置決めする動作を示す動作説明図、図５は本発明の実施の形態の固定ストッパー３へ木材６を位置決めする動作を示すフローチャートである。図２、図５に示すように、木材６の後端側の加工が開始されると、ステップＳ１０で、空圧シリンダ３１を駆動して、固定ストッパー３を搬送コンベア１の木材搬送路から退避した退避位置に移動する。同時に、前端側木材クランプ装置４Ａ、後端側木材クランプ装置４Ｂの空圧シリンダ４１Ａ、４１Ｂを駆動して、前端側木材クランプ装置４Ａ、後端側木材クランプ装置４Ｂを上昇させた後、搬送コンベア１を駆動して木材６を図２の左方向に搬送し、木材６の前端面６１を移動ストッパー２に当接させる。

次に、ステップＳ２０、図３に示すように、空圧シリンダ３１を駆動して、固定ストッパー３を図３の上方向に移動した後、モータ２２を駆動して移動ストッパー２を図２の右側に移動し、木材６を固定ストッパー３側に移動する。ステップＳ３０で木材６の後端面６２が固定ストッパー３に押し当てられ、モータ２２のトルクが予め設定された所定のトルクに達したら、ステップＳ４０でモータ２２の回転を停止する。

ステップＳ５０、図４に示すように、後端側木材クランプ装置４Ｂの空圧シリンダ４１Ｂを駆動して後端側木材クランプ装置４Ｂを下降し、木材６の後端側をクランプする。その後、ステップＳ６０、図４に示すように、後端側加工機５Ｂを移動させて木材６の後端側を基準にして側面や上下面を加工すれば、固定ストッパー３の弾性変形量が一定で、木材６の後端面６２と固定ストッパー３との間の隙間が無くなるため、木材６を高精度に加工することが可能となる。上記した固定ストッパー３へ木材６を位置決めする動作は、プレカット加工機１００の制御装置に予め設定された制御プログラムに従って、所定加工数、ロッド等の度に実施される。

本発明の実施の形態の固定ストッパー３への木材位置決め方法では、木材加工機のオペレーターが木材位置決めのための付加的な作業を行う必要が無く、オペレーターの作業負担が軽減される。また、制御プログラムで固定ストッパー３へ木材６を位置決めするので、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。さらに、固定ストッパー３の機械的な強度を大きくしたり、固定ストッパー３の構成部品を固定する付加的なピンやキー等の機械的な固定手段が不要なため、製造コストの上昇を抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、プレカット加工機に適用した例について説明したが、その他の木材加工機に適用してもよい。また、前述した移動ストッパー２は、ラック、ピニオン機構で駆動するものであったが、ボールネジによる送りネジ機構、チャーン機構等の他の送り駆動手段であっても良い。更に、固定ストッパー３への押圧力は、モータ２２のトルクで制御するものであったが、固定ストッパー３に圧力センサーを配置し、この面圧を一定に制御するものであっても良い。モータ２２のトルクと固定ストッパー３への面圧は相関関係にあるので、歯車等の機構的な摩擦等の誤差を除けば、本発明ではトルクと面圧は技術的には同一である。

１００…プレカット加工機（木材加工機）
１…搬送コンベア
２…移動ストッパー
２１…ラック
２２…モータ
２３…ピニオン
３…固定ストッパー
３１…空圧シリンダ
４Ａ…前端側木材クランプ装置
４Ｂ…後端側木材クランプ装置
４１Ａ、４１Ｂ…空圧シリンダ
５Ａ…前端側加工機
５Ｂ…後端側加工機
６…木材
６１…前端面
６２…後端面

Claims

木材を加工する加工機と、
前記加工機に木材を搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアの近傍に取り付けられ、前記搬送コンベアの搬送方向に平行に移動可能で、前記搬送コンベアによって搬送された木材の前端面に当接して前記木材の前端面を所定の加工位置に位置決めする移動ストッパーと、
前記移動ストッパーを前記移動方向に駆動する移動装置を駆動するモータと、
前記搬送コンベアの近傍に前記移動ストッパーに対向して取り付けられ、前記搬送コンベアによって搬送された木材の後端面に当接して前記木材の後端面を所定の加工位置に位置決めする固定ストッパーと
を有する木材加工機において、
前記移動ストッパーを移動して前記木材の前端面に当接させて、前記移動ストッパーの移動で前記木材を前記固定ストッパー側に移動し、
前記木材の後端面を前記固定ストッパーに押し当て、
前記モータのトルクが所定のトルク、又は前記押し当ての面圧が所定圧に達したら前記モータを停止し、
前記木材の後端側を後端側木材クランプ装置でクランプした後、後端側加工機で前記木材の後端側を基準にした加工を行う
ことを特徴とする固定ストッパーへの木材位置決め方法。
請求項１に記載の固定ストッパーへの木材位置決め方法において、
前記固定ストッパーは、
前記搬送コンベアの木材搬送路から退避した退避位置と、前記木材の後端面に当接可能な位置決め位置との間で移動可能である
ことを特徴とする固定ストッパーへの木材位置決め方法。