JPH04296504A - 木造建築材加工機のワーク反転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、角材の全周面部にほ
ぞ加工を行う場合に適用される木造建築材加工機のワー
ク反転装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】在来建築工法は、軸組工法とも呼ばれる
もので、各木材を接合するに当たっては種々のほぞ加工
（継手加工）を必要とする。この継手加工を行うための
加工機として、従来、特開昭６４−３８２０２号に開示
されるものがある。同公報に示される各種のほぞは、大
別して加工材の長手方向端部に形成されるものと、中間
側面部に形成されるものに分類されるもので、このため
従来の加工機においては、前者用の木口加工ユニットと
後者用の仕口加工ユニットを各別に備えている。また、
上記において角ほぞ穴は加工材の表裏両面に形成するも
のであるが、上記の加工ユニットだけでは対応すること
ができないため、従来ではこれに加えて上下面加工ユニ
ットを備えている。

【０００３】このように従来の加工機は、各加工ユニッ
トを別個に設け、これをライン結合して全加工に対応し
たものである。従って、１パスで全加工を終了すること
ができるが、構成の大型化は避け得ず、また移送される
加工材を各加工位置に停止する所謂ピッチ送りを行うた
め、加工精度誤差を生じ易いという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の問題点を解決す
るためには、加工材側を定位置に固定し、加工ユニット
側を移動させる方策がとられる。しかし切削加工を行う
に当たっては、下面をコンベヤローラで受け、両側面を
長手方向全体に亙ってしっかりとクランプしなければな
らないので、これらが邪魔になって下面部の加工はでき
ない。従って、加工材の表裏を反転する必要が生ずる。 ここで加工材は重量が大きく、長さが一定しないという
制約があり、なおかつ加工材の下面側にも上記のコンベ
ヤ手段が位置するという構造的な制約があるので、反転
手段を組み込むには特別な工夫を要し、新規装置の開発
が要求される。本発明は、上記した技術上の要請に基づ
いてなされたもので、どのような長さの加工材であって
も反転操作を順調に行うことができるワーク反転装置を
提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るワーク反転装置は次のように構成
したものである。すなわち、その要旨とするところは、
加工材を水平のＸ軸方向に移送するコンベヤ手段と、移
送される加工材における長手方向の一端木口面に当接し
て送り込み位置を規制するストッパー手段と、前記Ｘ軸
方向と直交するＹ軸方向に作動して加工材をクランプ固
定するバイス手段を設けると共に、少なくともＸ軸方向
、Ｙ軸方向及び両軸方向に直交する垂直のＺ軸方向に制
御駆動される移動ベースを介して、加工材の上側に回転
切削工具を設けてなる木造建築材加工機において、上記
ストッパー手段に規制された一端木口面に対応する一方
の把持手段を定位置に、ストッパー手段に規制されない
他端木口面に対応する他方の把持手段を上記移動ベース
側に配設し、かつ両把持手段に、これを昇降作動して加
工材をコンベヤ手段の上方へ移動する昇降操作手段と、
Ｘ軸線回りに回動し所定の割り出し単位で加工材を反転
する反転操作手段を備えたことにある。

【０００６】

【作用】加工材は、コンベヤ手段によって長手方向に移
送され、その一端木口面をストッパー手段に規制されて
位置設定される。そして、この設定位置でクランプ固定
され、ほぞ加工をなされる。加工終了時点で一方の把持
手段は、長手方向において上記の一端木口面に適合する
ように配設される。他方の把持手段は、他端木口面に適
合する位置にないので、移動ベースによって対応位置を
調整する。そして、昇降操作手段によって両方の把持手
段を高さ合わせした後に把持動作を行い、加工材を上方
へ移動する。これにより加工材の下面がコンベヤ手段か
ら離隔するので、この状態において反転操作手段を動作
することにより、加工材の表裏を転換することができる
。反転操作が終了した後は、下降操作して加工材をコン
ベヤ手段上に載置し、把持を解除して次の加工に供する
。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に係る木造建築材加工機のワ
ーク反転装置を一実施例について具体的に説明する。図
１はこの装置を備えた建築材加工機の正面図　　図２は
同じく側面図であり、１は左右方向に長く伸びるベース
フレーム　　２はベースフレーム１の上面部に水平に設
けたＸ軸ガイドレール　　３はＸ軸ガイドレール２にベ
アリング４を介して配設したＸ軸移動ベース　　このＸ
軸移動ベース３は図示省略のねじ軸式の送り手段と、こ
れに連係したサーボモータによってＸ軸方向に制御駆動
される。 　　５はＸ軸移動ベース３の上部に配設したベアリング
　　６はベアリング５に水平のＹ軸ガイドレール７を介
して配設したＹ軸移動ベース　　上記のＹ軸移動ベース
７はＸ軸ガイドレール２と直交して配設し、またＹ軸移
動ベース６は正面視門型状に構成する。このＹ軸移動ベ
ース６は図示省略のねじ軸式の送り手段と、これに連係
したサーボモータによってＹ軸方向に制御駆動される。

【０００８】８はＹ軸移動ベース６の前側コラム部に垂
直に配設したＺ軸ガイドレール　　９はベアリング１０
を介してＺ軸ガイドレール８に配設したＺ軸移動ベース
　　このＺ軸移動ベース９は図示省略のねじ軸式の送り
手段と、これに連係したサーボモータによってＺ軸方向
に制御駆動される。　　１１はＺ軸移動ベース９の中央
部に設けた旋回ベース　　この旋回ベース１１は図示省
略のギヤ式回動手段と、これに連係したサーボモータに
よって垂直軸線回りに制御駆動される。　　１２は旋回
ベース１１から下向きに突設したアーム状の支持フレー
ム　　１３は支持フレーム１２の下端部に設けた水平の
支軸１４によって揺動自在に設けた主軸ヘッド　　この
主軸ヘッド１３は主軸モータ１５と軸受筒１６を有し、
軸受筒１６のスピンドルに回転切削工具１７を取りつけ
る。上記の主軸ヘッド１３は図示省略のギヤ式回動手段
とこれに連係したサーボモータによって前記水平支軸回
りに制御駆動される。なお、上記主軸ヘッド１３にはＹ
軸移動ベース６に支持したＡＴＣ装置（自動工具交換装
置）Ａを関連するもので、工具マガジンに収納された多
数の工具の中から適切なものを選択して装着できるよう
に構成する。

【０００９】次に図３を参照して加工材Ｗのバイス手段
及びコンベヤ手段を説明する。１８はベースフレーム１
の前側に設けたサブベースフレーム　　１９はサブベー
スフレーム１８の上面部に水平に配設した第２のＸ軸ガ
イドレール　　２０はＸ軸ガイドレール１９にベアリン
グを介して移動可能に配設した取付ベース　　上記の取
付ベース２０は図１のようにＸ軸ガイドレール１９方向
において一定間隔で多数（実施例では８基）を備える。 　　２１は取付ベース２０の上端部のに設けたＹ軸ガイ
ド　　２２、２２はＹ軸ガイド２１に移動自在に配設し
た前後一対のバイス片　　２３は各バイス片２２、２２
に螺合した開閉操作ねじで、油圧モータ２４によって回
転駆動され、各バイス片２２、２２を求心的に開閉作動
する。

【００１０】２５は取付ベース２０の上部に設けたステ
イ２６を介して各バイス片２２、２２の中間下部に設け
た搬送ローラ　　この搬送ローラ２５は加工材Ｗを載置
してＸ軸方向に送り作用を発揮する。上記において各搬
送ローラ２５は、加工材Ｗのコンベヤ手段を構成する。 　　２７は中間部の取付ベース２０に連係したＸ軸方向
の送りねじ軸　　２８は送りねじ軸２７を制御駆動する
サーボモータ　　２９は各取付ベース２０を一定の間隔
で連結固定した連結板で、この連結板２９は各取付ベー
ス２０と共にバイス手段を一斉にＸ軸方向に移動操作す
る。

【００１１】次に図４、図５を参照して端部のバイス手
段及び加工材Ｗのストッパー手段を説明する。３０はサ
ブベースフレーム１８の一側（図１においては左端部）
に設けた取付台　　３１はＹ軸方向の支軸３２により取
付台３０に対して起伏自在としたコラムベース　　この
コラムベース３１は回動アーム３３に連係した油圧シリ
ンダ３４の動作によって直立状態と伏仰状態の二位置に
設定される。３５はコラムベース３１の上下のベアリン
グ３６にＺ軸レール３７を係合して昇降自在とした昇降
ベース　　３８は昇降ベース３５を昇降作動するように
コラムベース３１に上向きに設けた油圧シリンダ　　３
９は昇降ベース３５の上端部に取りつけたＹ軸方向の横
杆　　４０は横杆３９の下面部に設けたＹ軸レール　　
４１、４１はＹ軸レール４０に移動自在に配設した一対
のバイス片

【００１２】４２はスプロケット４３、４３を介して上
記バイス片４１、４１に連係したチェン張り式の開閉操
作手段で、一端に牽引用の油圧シリンダ４４を連結する
。　　上記のバイス片４１、４１は油圧シリンダ４４に
おけるピストンロッドの伸縮作動に伴って求心的に開閉
作動する。上記した横杆３９の側面部は、垂直のストッ
パー面４５を形成するものでこのストッパー面４５は、
昇降ベース３５の下降状態において加工材Ｗにおける一
端木口面ａに対応する。なお、上記バイス片４１、４１
も昇降ベース３５の下降状態において加工材Ｗの端部側
面に対応する。

【００１３】次に加工材Ｗの端部を把持して上昇し、こ
れを回動操作する各手段について図６、図７を参照して
説明する。なお上記の各手段は、加工材Ｗの一端木口面
ａと他端木口面ｂに対応して左右に配設する。まず、加
工材Ｗの一端側のものは、上記した昇降ベース３５に装
備されるもので、４６は昇降ベース３５の上端部に設け
たＸ軸方向の軸受筒　　４７は軸受筒４６内に回転自在
に設けた回転筒　　４８は回転筒４７にスプライン継手
Ｊを介してスライド自在に設けた回転軸　　４９は回転
軸４８の端部に設けたフランジ板で、このフランジ板４
９の垂直端面に加工材Ｗの一端木口面ａに対向する突刺
爪５０を突設する。

【００１４】５１は取付部材５２を介して軸受筒４６の
端部に設けた空圧シリンダで、ボールジョイントＫを介
してピストンロッドを回転軸４８に連結する。上記空圧
シリンダ５１におけるピストンロッドの伸長作動により
突刺爪５０は、ストッパー面４５から突出する。上記の
突刺爪５０、空圧シリンダ５１は加工材Ｗにおける一端
木口面ａの把持手段を構成するもので、この把持手段は
前述した油圧シリンダ３８によって構成される昇降操作
手段の動作で没入位置、突出作動位置、上昇位置の各ポ
ジションに設定される。５３は軸受筒４６の端部に設け
たロータリシリンダで、その出力軸５４を回転筒４７に
キーＬ結合する。このロータリシリンダ５３は加工材Ｗ
の反転操作手段を構成するもので、伝達系すなわち、回
転筒４７、スプライン継手Ｊを介して突刺爪５０を所定
の割り出し単位（９０°又は１８０°）で回転する。な
お、ロータリシリンダ５３と出力軸５４には中心穴を設
けるもので、この穴内に前記回転軸４８を挿通する。

【００１５】次に加工材Ｗの他端側の把持手段等につい
て図７を参照して説明する。５５はＹ軸移動ベース６の
一側（図１においては右側）下部に設けたＹ軸方向のガ
イドレール　　５６はガイドレール５５にスライド自在
に設けた移動体　　５７は移動体５６を前後作動する前
向きの油圧シリンダ　　５８は上記移動体５６の前端部
に設けた取付台で、前面部にＺ軸方向のガイドレール５
９を配設する。　　６０はガイドレール５９に昇降自在
に設けた支持ヘッド　　６１は支持ヘッド６０を昇降作
動する下向きの油圧シリンダ６２は支持ヘッド６０の下
部に設けたＸ軸方向の空圧シリンダ　　６３は空圧シリ
ンダ６２におけるピストンロッド端に設けた取付金具で
、下部に空圧シリンダ６３のガイドロッド６４を設ける
。６５はガイドロッド６４を支承するベアリング　　６
６はガイドロッド６４端に回転自在に設けたフランジ板
で、このフランジ板６６の垂直端面に加工材Ｗの他端木
口面ｂに対応する突刺爪６７を設ける。

【００１６】６８は突刺爪６７の突出位置より引っ込ん
だ定位置に設けたストッパー面である。上記の突刺爪６
７、空圧シリンダ６２は加工材Ｗにおける他端木口面ｂ
の把持手段を構成するもので、この把持手段は、前述の
油圧シリンダ６１によって構成される昇降操作手段の動
作で、上昇位置と突出作動位置に設定される。上記した
他側の昇降操作手段（油圧シリンダ６１）と一側の昇降
操作手段（油圧シリンダ３８）はコンピュータへインプ
ットされる加工材Ｗの厚さ（高さ）寸法に応じて把持手
段（突刺爪５０及び３８）を昇降設定するもので、突出
作動位置は加工材Ｗの中心に一致している。

【００１７】一実施例に係る木造建築材加工機の構成は
上記のとおりであり、次のようにして加工材Ｗのほぞ加
工を行う。すなわち、最初に図１のようにコラムベース
３１を直立状態に設定し、そして一端の把持手段は没入
位置に、他端の把持手段は上昇位置にそれぞれ退避して
設定し、同図の右方より加工材Ｗを送り込む。なお各バ
イス片２２、２２及び４１、４１は開放状態に設定して
おく。加工材Ｗは搬送ローラ２５の回転により左方へ移
送され、そして進行に伴って一端木口面ａがストッパー
面４５に当接する。この当接と共に端部のバイス片４１
、４１が求心的に作動し、図５のように加工材Ｗをクラ
ンプする。このクランプ動作に引き続いて搬送ローラ２
５が駆動を停止し、他のバイス片２２、２２が求心的に
一斉に作動する。これによって加工材Ｗは、長手方向の
全体に亙ってクランプされ、定位置に固定される。

【００１８】加工材Ｗの固定後は、コンピュータプログ
ラムに従って主軸ヘッド１３を移動制御し、回転切削工
具１７により長手方向の両側面部および上面部に所定の
ほぞ加工を行う。ここで、バイス手段は間隔的に配設さ
れていて、各手段間にスペースがあるので、そこに位置
する部分の加工は問題なく行うことができる。しかし、
所定のほぞ加工位置とバイス片２２、２２が一致（図８
のＥ部）しているときは、バイス片２２、２２と切削工
具１７が干渉して加工が不可能である。この場合は、ま
ず中間部のバイス片２２、２２を動作して一斉にクラン
プを開放し、次にサーボモータ２８を駆動して各取付ベ
ース２０をＸ軸方向に移動する。この移動操作によって
前記のスペース内にほぞ加工位置を対応させる。なお、
上記の移動中において搬送ローラ２５は遊転状態にして
おく。

【００１９】以上のようにしてバイス手段の逃がし操作
を行ったならば、各バイス片２２、２２を閉じて加工材
Ｗを全長に亙ってクランプ固定する。このように設定す
ることにより、残った部分のほぞ加工を行うことができ
る。 上記の加工において、加工すべきほぞの位置はコンピュ
ータに入力されて判っており、また各バイス片２２、２
２の位置はサーボモータ２８の回転位置から判るので、
干渉位置の確認はコンピュータの演算で容易に求めるこ
とができる。なお、加工材Ｗの一端木口面ａにほぞ加工
を行う場合は、端部のバイス片４１、４１だけを開放し
た後に、コラムベース３１を伏仰して行えば良い。

【００２０】上記によって両側面と上面の加工が終了し
たならば、Ｘ軸移動ベース３を加工材Ｗの長さ、すなわ
ち他端木口面ｂに合わせて移動操作すると共に、取付台
５８の支持ヘッド６０を前進作動（図２参照）し、支持
ヘッド６０の把持手段を昇降操作手段により下降して突
出作動位置に設定する。（図７参照）また他方において
は、バイス片４１、４１を開放した後に一端木口面ａに
対応する把持手段を昇降操作手段により上昇して突出作
動位置に設定する。（図６参照）上記の動作によって、
両把持手段の突刺爪６７及び５０は加工材Ｗの中心位置
に一致する。そして、この後に空圧シリンダ６２及び５
１を作動して両木口面ａ、ｂに上記突刺爪６７、５０を
打ち込むようにする。

【００２１】この打ち込み操作によって加工材Ｗは把持
手段によって支承されることになるので、中間のバイス
片２２、２２を開放した後に両昇降操作手段により把持
手段を上昇位置に設定すれば、加工材Ｗの下面を搬送ロ
ーラ２５から離隔することができる。従って、この状態
において反転操作手段を作動すれば、加工材Ｗを１８０
°回動し上面と下面を転換することができる。なお、側
面部を上面に向けてほぞ加工を行う必要がある場合は、
上記の回動操作は９０°で足りるものである。

【００２２】而して加工材Ｗの反転操作後は、把持手段
を下降し、加工材Ｗの下面が搬送ローラ２５に載ったと
き（図示省略の検出スイッチを用いる。）突刺爪５０、
６７を木口面ａ、ｂから抜去する。抜去後において一端
の把持手段は下降位置に、他端の把持手段は上昇位置に
退避させる。そして搬送ローラ２５を再び駆動して一端
木口面ａをストッパー面４５に当接するまで送り込み、
続いてバイス片４１、４１さらにはバイス片２５、２５
を作動して加工に供するようにする。以上のように加工
材Ｗを反転して設定することにより、全側面部のほぞ加
工を行うことができる。

【００２３】なお、上記の一実施例ではＹ軸移動ベース
６に把持手段などの各手段を備えるようにしたが、Ｘ軸
移動ベース３に設けるようにしても良い。また回動操作
手段は、一端の把持手段側にだけ設けたが、他端の把持
手段または両手段に備えても良い。さらに把持手段とし
て突刺爪を用い、これを木口面に打ち込むようにしたが
、側面部をクランプする方式のものであってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る木造建築材加
工機のワーク反転装置は、加工材を定位置で回動し、表
裏を転換することができるものである。このため、ほぞ
の全加工を高精度に行うことができるという効果を発揮
する。またこの反転装置は、他端木口面に対応する把持
手段などの各手段を移動ベース側に設けたので、加工材
の長さが異なる場合であっても、支障なく操作すること
ができるという優れた特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るワーク反転装置を備えた木造建
築材加工機の正面図である。

【図２】同じく、木造建築材加工機の側面図である。

【図３】加工材の長手方向中間部をクランプするバイス
手段の縦断側面図である。

【図４】加工材の長手方向端部をクランプするバイス手
段の正面図である。

【図５】同じく、バイス手段の側面図である。

【図６】一端木口面に対応する反転装置の一部縦断正面
図である。

【図７】他端木口面に対応する反転手段の一部縦断正面
図である。

【図８】加工材に対するほぞ加工状態の説明図である。

【符号の説明】

３　　Ｘ軸移動ベース ６　　Ｙ軸移動ベース １３　　主軸ヘッド １７　　切削工具 ２２　　バイス片（バイス手段） ２５　　搬送ローラ（搬送ローラ） ３１　　コラムベース ３８　　油圧シリンダ（昇降操作手段）３９　　横杆 ４１　　バイス手段（バイス手段） ４５　　ストッパー面（ストッパー手段）５０　　突刺
爪（把持手段） ５１　　空圧シリンダ（把持手段） ５３　　ロータリシリンダ（反転操作手段）６０　　支
持ヘッド ６１　　油圧シリンダ（昇降操作手段）６２　　空圧シ
リンダ（把持手段） ６７　　突刺爪（把持手段） ａ　　一端木口面 ｂ　　他端木口面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　加工材を水平のＸ軸方向に移送するコ
   ンベヤ手段と、移送される加工材における長手方向の一
   端木口面に当接して送り込み位置を規制するストッパー
   手段と、前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に作動して加
   工材をクランプ固定するバイス手段を設けると共に、少
   なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向及び両軸方向に直交する垂
   直のＺ軸方向に制御駆動される移動ベースを介して、加
   工材の上側に回転切削工具を設けた木造建築材加工機に
   おいて、上記ストッパー手段に規制された一端木口面に
   対応する一方の把持手段を定位置に、ストッパー手段に
   規制されない他端木口面に対応する他方の把持手段を上
   記移動ベース側に配設し、かつ両把持手段に、これを昇
   降作動して加工材をコンベヤ手段の上方へ移動する昇降
   操作手段と、Ｘ軸線回りに回動し所定の割り出し単位で
   加工材を反転する反転操作手段を備えたことを特徴とす
   る木造建築材加工機のワーク反転装置。
2. 【請求項２】　　一方の把持手段側の反転操作手段を駆
   動式とし、他方の把持手段側の反転操作手段を遊転式と
   した請求項１の木造建築材加工機のワーク反転装置。
3. 【請求項３】　　把持手段を、木口面に対応する突刺爪
   と、この突刺爪をＸ軸方向に突出作動する空圧シリンダ
   によって構成してなる請求項１の木造建築材加工機のワ
   ーク反転装置。