JPH06102321B2 - 木材又は類似材料、たとえばプラスチックから成る末加工物を切削加工する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 説明： 本発明は、木材又は類似の材料、たとえばプラスチック
類から成る未加工物を平削り盤等を介して切削加工する
方法であって、細長い木材未加工物が、支持及び案内面
上で送り装置によって縦方向に沿って送られ、この木材
未加工物の前端が回転する工具例えば平削ヘッドで処理
されて、この処理された前端が工具の後側に配置された
送りローラによって捕まえられて基準テーブル上に達す
るまでさらに送られる形式のものに関する。

前記の方法に従って木材を加工するために、平削り盤、
自動４面平削り兼パネル平削り盤、プロフィルフライ
ス、ジョインタ、形削り盤等が用いられる。

回転する切削工具は、木材未加工物に対しその送り方向
と反対方向に作業するので、送りのさい切削時の反作用
を抵抗として克服せねばならない。木材未加工物の先端
が切削工具のところを通過し、第１の送りローラと接触
すると、この送りローラは、それのもつ送り力のみで、
しかも加工に要する送り速度又は最適送り速度で、更に
送り作業を続けることができる。

公知の方法の場合、木材未加工物が、その時々の加工機
械内へ送入され、その先端が回転工具を通過して第１の
送りローラに接触するまで搬送することに関して、いく
つかの問題がある。

未加工物の送入は、手作業であることが多い。このやり
方では、木材未加工物を、必要な力で、かつまた必要
な、一様の送り速度で未加工物先端が第１の送りローラ
と接触するまで送入するために、操作員の訓練や経験に
加えて、忍耐力や集中力も必要とされる。加えて、経験
のある操作員でも失敗することがあり、その結果、未加
工物の先端が、加工時、ないしは回転工具のところを通
過するさいに、不適切な送り速度や不一様な押圧力のた
めに、びびりマークが生じる。

手操作による送入は、手作業であるから高価である。手
操作は、技術の現発達レベルにおいては、いずれにせよ
手工業者の場合には避けられない。加工された木材の、
少なくともびびりマークの付いた先端は、使用できない
ので切取らねばならない。したがって、多少の差はあれ
廃棄部分が多くなる。木材未加工物が、既に精確に特定
長さにカットされている場合には、びびりマークの付い
た木材加工物は全体が疵物となる。

木材未加工物用の加工機械は、通例、いわゆる送入ロー
ラをも有しており、これらのローラが必要な送り速度と
一様な押圧力を保証する。これらのローラは、回転工具
の直ぐ前方に支持・案内面と向い合って配置されてい
る。

実際には、この送入ローラは、使用可能ではあっても、
使用されない。このため、これらのローラが軸から取外
されることが多い。取外されない場合でも、少なくと
も、支持・案内面から可能な最大間隔をへだてた位置に
固定されて、いかなる状況にあっても、木材未加工物と
は接触しないようにされる。このような作業は、加工機
械の停止時にのみ行なうことができる。

この措置の理由は、動作する送入ローラによって加工さ
れた木材が、かなり精度が低いものになること、特に、
たとえば精確に直線的にはならないことにある。こうし
たことは、既述の、窓、家具等用の精密形材には不適当
である。

こうした不精確さの原因は、送入ローラの押圧力が比較
的高いためであることが分かった。とはいえ、高い押圧
力は必要である。なぜなら、回転工具の刃と木材未加工
物先端の端面との最初の接触時、すなわち加工の開始時
には、時として衝撃的な切削反動が生じ、この反動によ
り、固定的な支持の無い未加工物が、ローラの相応の押
圧力により押戻されたり横すべりしたりするからであ
る。

加工開始時に不可欠の、この比較的高い押圧力は、しか
し、長尺の加工時には有害であることが判明した。固定
した台上に載せられた木材に対するほぼ直線状の圧力負
荷により、曲げ効果が生ぜしめられ、その影響下で、直
線状の圧力負荷−送入ローラ−の両側に位置する木材部
分が、固定的な台から浮き上る傾向がある。この変形効
果は圧力に従属し、加えて、直線状の圧力作用を受ける
木材の硬度に従属する。

木材は、言うまでもなく天然の材料であるため、下面の
直線度については不精確の値が種々である。いま、くせ
取り軸前方で送入ローラが作業すると、木材が送入テー
ブル上を押し通され、送り装置を完全に出ると、直ちに
再び自然の形状に戻り、したがって直線状には平削りさ
れない。

この効果を、送入ローラのいわゆる「微調整、調整、設
定」により制限することが試みられている。微調整とは
低い押圧力を選定することを意味している。この措置に
は、しかしながら限度がある。なぜなら木材未加工物
は、加工前には言うまでもなく比較的寸法偏差が大きい
からである。したがって、微調整時にも、なお、次のこ
とが保証される必要がある。すなわち、最も薄手の木材
未加工物でも、加工開始時に衝撃的な反動が生じた場合
に確実に保持され、搬送されることである。

しかしまた、極端に厚い木材未加工物の場合、微調整さ
れた押圧力も、望ましい値とならないことも生じうる。
未加工物の全長のなかに、複数の厚い区域がある場合
や、厚さとは無関係に硬度の異なる区域がある場合に
は、それによって、異なる程度の曲げ効果が生じるた
め、押し通される木材が相応に元の形状に戻され、この
ことがまた、木材の直線性に決定的な影響を与えること
になる。

アメリカ合衆国特許第2998038号明細書には、平削り作
業時における送入ローラの欠点について記載されてい
る。縦方向でもねじれる未加工物は、送入ローラにおい
て横方向の負荷にさらされるので、さらに処理上の欠陥
が生じることになる。その結果、送入ローラは取り外さ
れ、木材未加工物は、回転する第１の工具の後ろに存在
する第１の送りローラがその要求を満たすまで、手によ
って送られる。

しかし、きわめて短尺の木材未加工物の場合は、手操作
による送入にも問題があるので、送入ローラの使用し、
不精確さを許容することを強いられている。

更に、木材未加工物のいわゆる“較正”の場合には、加
工された木材が特に直線状であることは重要ではない。
したがって、その場合には常に送入ローラが用いられ
る。しかも、それは、そのほうが既述の他の措置よりも
簡単かつ容易だからである。

手作業に代わる機械的な送入を行うためには、送入側で
それぞれの処理機械の外側に配置されたコンベヤを使用
することができる。このための前提条件は、コンベヤ
が、そのつど必要な搬送若しくは送り速度に応じて簡単
かつ容易に調節することができ、しかも木材未加工物は
十分に長くて、これによって木材未加工物の前端部が送
りローラに達するまで、コンベヤがまだ木材未加工物に
作用できるものでなくてはならない。

しかしながら、例えば窓、家具またこれと類似のものの
ための精確なプロフィールを仕上げるための非常に多数
の木材未加工物においては、前記のような前提条件を満
たすための十分な長さは得られない。従って、少なくと
もこのような作業のためには、くず及び廃物を考慮した
コストの高い手作業が必要である。

ドイツ連邦共和国特許公開第1453200号明細書によれ
ば、木材未加工物が、手作業を避けまたは送入ローラを
設けることなしに、回転する工具の後ろで作業する搬送
又は送りローラによって搬送作業が行われるまで、機械
的に送られる方法について開示されている。

この公知の方法においては、互いに上下に重ねられた木
材未加工物のための縦穴状の貯蔵マガジンを有する機械
が使用される。しかしながらこの方法では、マガジンは
手作業でしか充填することができないので、マガジンを
作業区分に挿入することが非常に困難である。

各木材未加工物を取り出すために、縦穴閉鎖装置と取り
出し装置が必要であって、またこれらの装置を操作する
ために圧力シリンダが必要である。

取り出し装置は、木材未加工物を横方向で、互いに上下
に保持された高さ移動変化可能な２つの案内部材（制御
されてばね負荷可能である）の間にずらし、これによっ
て、ずらされた未加工物を２つの案内部材の間で緊締す
ることができる。この場合に、それぞれの未加工物に応
じて、未加工物の下側の高さが、回転する工具に対して
相対的に変化する。つまり不動の載設面又は案内面が存
在しなくなる。

未加工物が案内部材の間で緊締されると、圧力シリンダ
によって操作されるグリッパが、未加工物を固定するま
で両側から未加工物に向かって移動せしめられる。次い
で、搬送スライダ（やはり圧力シリンダ）が操作され、
この搬送スライダは、処理済みの前端部が送りローラに
よって捕まえられるまで、グリッパ及び未加工物を、処
理工具に向かって移動させる。

リミットスイッチが、グリッパ及び搬送スライダを切換
制御するようになっているので、未加工物は、その作用
に抗して移動させる必要はない。もちろん未加工物は、
さらに行われる処理作業において、引き出しローラ、搬
送ローラ又は送りローラによって、案内部材による締め
付け抵抗に抗して移動させなければならない。

工作物が案内部材を通過してから、案内部材は再びその
受容位置に戻すことができ、別の工作物を処理するため
に残りのすべての装置が初期位置にもたらされる。

多くの装置は複雑で、故障し易く、整備する必要があっ
て、しかも摩耗にさらされ、高価である。

送入装置全体は構造が大きくなる。貯蔵マガジンから案
内部材までは、それぞれの未加工物の大きさ、特に長さ
のために適した別の部分、場合によっては追加的な作業
シリンダを設ける必要がある。これによって、大きさの
異なる未加工物を処理する場合は、交換時間が必要とな
る。

未加工物の送り速度は変えられない。搬送スライダに働
く影響については開示されていないので、例えば未加工
物の木材又は材料の種類に応じて最適な送り速度を調節
することはできない。

サイクルの連続、つまり２つの未加工物を処理する間の
時間は、多くのリセット工程、及び送入装置の時間的な
連続のために非常に長くなる。このような方法によれ
ば、短い未処理物はまったく処理することができない。
何故ならば、回転工具による本来の処理時間は、次の未
処理物が工具に達する前に経過する時間のほんの一部だ
けだからである。機械稼働中の長い無駄な時間は、コス
トがかかり、迅速な経済的作業を妨げることになる。

送入ローラ及び手による送入を省略すると、作業時間及
びサイクル時間が長くなり、長い交換時間を必要とし、
高価であるが故障し易い機械を提供することになる。手
による送入に対する利点は得られるどころか、その逆で
ある。送入ローラを使用すると欠点があるが、前記のよ
うな公知の手段に対して迅速に作業し、交換時間等を必
要としない。

以上の公知の技術を前提とする本発明の根底をなす課題
は、自体公知の送りローラの使用による作業を簡単かつ
容易に行なうことができ、しかも同時に自体公知の送入
ローラ使用の結果による不都合な点を生じることのない
冒頭に述べた形式の方法を提供することにある。

この課題は、本発明の方法によれば、次のようにするこ
とにより解決された。すなわち、木材未加工物が、不動
の案内面を介して、この案内面に向かって押しつけられ
る、工具の直前に配置された送入ローラより前に送り出
され、送りローラが木材未加工物を引き込み開始する
と、送入ローラが押圧力を加えないように制御され、更
に、加工中の木材未加工物が第１送りローラの作業域を
去り、かつ次の未加工物が送入ローラの作用域に達する
前に、送入ローラが再び未加工物送り位置へもたらされ
るようにするのである。

本発明の別の有利な方法によれば、未加工物の前端が、
第１送りローラとの最初の送り接触時にセンサにより検
知されるようにし、未加工物が、空気式に負荷を与えら
れる送入ローラを介して押圧され、更に未加工物の押圧
力は、未加工物前端の、第１送りローラとの送り接触が
そのつどセンサにより検知されると、直ちに空気式に除
去されるようにし、更に、第１送りローラと各未加工物
後端との送り接触の終りが検知され、送入ローラの空気
式圧力負荷の制御に利用される。

本発明の方法の場合、自体公知の送入ローラを利用し
て、木材未加工物の前端を捉え、回転工具により前端を
加工することにより第１送りローラとの送り接触まで、
未加工物が移動せしめられる。未加工物前端と第１送り
ローラの接触がセンサ又は他の公知の形式により検知さ
れた瞬間に、精確に送入ローラが制御されて持上げられ
るか、もしくは、請求項２に記載の本発明の別の有利な
構成による、送入ローラの押圧力が空気式に除去され
る。未加工物は、この瞬間から、手操作の場合同様に第
１送りローラによってだけ搬送される。

送入ローラの押圧力は、したがって、そのつど短時間だ
け、いわば周期的に作用するだけであり、かつまた、本
発明の別の有利な構成によれば未加工物の前部区域にの
み作用するので、高い送入ローラ押圧力により未加工物
の全長にわたって曲げ効果が生じることはなく、したが
ってまた直線度に狂いが生じることもない。したがっ
て、手操作での送入によるように、窓、家具等用の精密
形材の製作が可能である。

同時に、本発明によれば、手操作による送入の短所、す
なわち、高価な労働力の使用及びびびりマークによる廃
棄物や疵物の発生を避けることができる。

手操作の場合にも問題があった短尺の精密形材は、本発
明の方法により初めて、有利には確実に直線的に製造可
能である。従来は、短尺の精密形材の場合、永続的に作
用する送入ローラにより作業し、したがって曲げ効果を
避けることができず、相応の変形を計算に入れる必要が
あった。

請求項２に記載の別の構成の送入ローラを再び機能しう
るように圧力を負荷するには、本発明により、木材未加
工物後端が、適当な基準点を通過するさい、センサによ
って検知されるようにする。

有利には、未加工物前端と第１送りローラとの送り接触
を検知するセンサと同じセンサを、加工の済んだ木材後
端が第１送りローラを通過するさいに、送り接触の中断
を検知するためにも用いるようにする。その場合には、
逆の適当な切替え措置によって送入ローラの新たな空気
式圧力負荷が行なわれる結果、次の木材未加工物の前端
が検知され、第１送りローラに到達するまで引込まれ
る。

しかし、また本発明の枠内で、第２のセンサを別の基準
点のところに配置して、送入ローラに再び圧力を負荷す
るようにすることもできる。

特に短尺の木材未加工物が密な順序で続く場合、前記基
準点ないしセンサは、たとえば、送入ローラのところ、
又は送入ローラ後方の近くに位置するようにし、それに
よって、未加工物後端が無圧力の送入ローラ下を通過す
ると直ちに、送入ローラが再び機能するように切替えら
れるか、空気式に圧力負荷されるようにする。

送入ローラの周期的な圧力負荷を空気式に行なうのは、
加工機械には、多くの場合、既に空気式の装置を有して
いるからである。しかしまた、送入ローラの周期的な圧
力負荷又は圧力負荷の中断のための別の機械式手段を用
いることもできる。

センサとしては、公知の接触スイッチ又はリミットスイ
ッチを用いることができる。これらのスイッチは木材未
加工物の通路に配置するか、もしくは第１送りローラの
行程を検知するようにする。しかし、また、たとえば光
電バリヤ等を用いて非接触式の検知も可能である。

本発明は、送入ローラの利用時の従来の障害を克服又は
回避するものである。

従来の障害とは、加工機械を停止させて、前もって送入
ローラを取外すか、遠ざけてから、連続運転を行なう
か、運転を中止する以外になかった点にある。この障害
は次のようにすることにより克服ないし回避された。す
なわち、圧力負荷と除圧とを周期的又は脈動的に制御す
ることによって、常に送入ローラを用いて送入でき、し
かも、連続運転時の短所が克服され、機械を停止させて
組付け又は換装措置を行なう必要がないようにしたので
ある。“較正”の必要があり、したがって送入ローラを
連続運転させねばならない場合には、制御素子又はセン
サは、簡単なスイッチにより停止させることができる。

本発明の方法の過程を図面につき略説する。

図面： 図１は、本発明を実施するのに適した自体任意のくせ取
り平削り盤又は類似の機械を２つの加工過程の間の状態
で示した図、 図２は、図１の平削り盤が、送入ローラの除圧時点の直
前に加工を開始する状態を示した図、 図３は、図１及び図２の平削り盤が、送入ローラの除圧
時−この場合は引離された状態−に加工している状態を
示した図である。

図１〜図３は、平削り盤を部分的に略示したものであ
る。この平削り盤は、任意の他の木材切削加工機械の代
表として示したものである。この加工機械は、したがっ
て、４面平削り盤、パネル平削り盤、自動プロフィルフ
ライス、平削り盤、ジョインタ、形削り盤、その他類似
の機械であってもよい。

平削り盤１は、少なくとも１個の被駆動切削工具を、こ
の場合は、平削りヘッド２を備えている。

木材未加工物３は、平削りテーブル４上の送入側Ａに位
置し、その前端５が送入ローラ６の下へ移動せしめられ
る。空気式の作業装置７により、送入ローラ６には、木
材未加工物３に作用する圧力（矢印Ｐ）が、制御を受け
つつ作用せしめられる。図示されていない駆動装置が、
平削りヘッド２の前方に位置する送入ローラ６を回転さ
せる。

ヘッド２の後方には、圧力負荷され、回転駆動される送
りローラ８が配置されている。送りローラ８の未加工物
２に対する送り作用は、平削りヘッド２の加工により未
加工物が移動せしめられるのと同程度の大きさである。

図１は、木材未加工物３の２つの加工工程の間の状態を
示し、送入ローラ６と送りローラ８とが低い位置に来て
いる。

図２は、未加工物３の前端５が、既にヘッド２を通過
し、基準テーブル11上を滑動しようとして、送りローラ
８との接触直前にあり、他方、送入ローラは“未だ依然
として”圧力を負荷されて送入作業を続けている状態を
示した図である。

図３は、図２の状態の少しあとの状態を示したものであ
る。木材未加工物３の前端５は、送りローラ８をそれの
押圧力に抗して上方へ押上げることによって、送りロー
ラ８により移動せしめられる。

第１の送りローラ８の上昇行程−軸の上昇運動−を、ス
イッチ９がセンサにより検知する。

センサの切換えパルスを利用して、送入ローラ６が除圧
される。送入ローラ６は、−図３に見られるように−未
加工物３から離間させることもできる。

未加工物３は、加工が完了して、最後には送りローラ８
からも送出される−図１の状態−。スイッチ９は再び初
期位置に戻り、その切換えパルスを介し、送入ローラ６
に下方への圧力を負荷するか、場合によっては、付加的
に図３の離間位置から、空気式作業装置７を相応に制御
することにより、再び下降させる。

送りローラ８のところのスイッチ９の代りに、未加工物
３の通路内にセンサ9aを設けておくこともできる。この
センサ9aは、たとえばリミットスイッチ又は非接触式の
スイッチである。

送入ローラ６を作業位置へ戻すためには、もしくは少な
くとも、送入ローラに新たに空気式に圧力負荷を与える
ためには、時間的により以前に動作するスイッチ10を未
加工物３の通路に設けておき、このスイッチが送入ロー
ラ６の後方に位置するようにし、未加工物３の後端の通
過時に切換えられるようにする。

したがって、木材未加工物３は、その前端５の区域にの
み、かつまた前端５が送りローラ８により掴まれ送られ
る間だけ、送入ローラ６の加圧作用を受け、送入ローラ
６により送入される。

送入ローラ６の加圧作用による曲げ効果によって通常発
生する未加工物３の変形は、未加工物３が、一定長さに
わたって送入ローラ６なしで加工されるため、防止され
る。

手操作時には再三発生する前端５のびびりマークも発生
しない。理由は、周期的に短時間動作する送入ローラ６
が、最適押圧力と一様な送り速度を保証するからであ
る。

送入ローラ６を連続的に作業させる場合、たとえば“較
正”を行なう場合には、スイッチ9,9a,10が停止され、
送入ローラ６が連続運転に切換えられる。

このため、手操作は避けられ、しかも任意の長尺又は短
尺の木材未加工物３を高い精度で加工できる。これは、
送入ローラ６が、周期的に制御され、未加工物３の前端
５が第１送りローラ８により送られる間だけ作用するよ
うにすることによって、送入ローラ６の圧力による精度
低下が防止されるからである。

各請求項、発明の説明、図面のいずれにも、又はいずれ
かに示された個別の特徴及び組合された特徴は、すべて
本発明にとって本質的なものと見なされる。

本発明の保護範囲は、個々の請求項の特徴のみでなく、
それらの特徴の組合せにも及ぶものである。

本発明は、図示し、かつ説明した実施例に限定されるも
のではない。これらの実施例は、本発明の思想の有利な
実施形式であるにすぎない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】木材又は類似の材料、たとえばプラスチッ
   ク類から成る未加工物を平削り盤等を介して切削加工す
   る方法であって、細長い木材未加工物が、支持及び案内
   面上で送り装置によって縦方向に沿って送られ、この木
   材未加工物の前端が回転する工具例えば平削ヘッドで処
   理されて、この処理された前端が工具の後側に配置され
   た送りローラによって捕まえられて基準テーブル上に達
   するまでさらに送られる形式のものにおいて、木材未加
   工物（３）が、不動の案内面（４）を介して、この案内
   面（４）に向かって押しつけられる、工具（２）の直前
   に配置された送入ローラ（６）より前に送り出され、送
   りローラ（８）が木材未加工物（３）を引き込み開始す
   ると、送入ローラ（６）が押圧力を加えないように制御
   され、更に、加工中の木材未加工物（３）が送りローラ
   （８）の作用域を出ると直ちに、かつまた次の木材未加
   工物（３）が送入ローラ（６）の作用域に達する前に、
   送入ローラ（６）が木材未加工物（３）の送入位置へ再
   びもたらされることを特徴とする、木材又は類似材料、
   たとえばプラスチックから成る未加工物を切削加工する
   方法。
2. 【請求項２】木材未加工物（３）が、空気式に圧力負荷
   される送入ローラ（６）を介して押圧されるようにさ
   れ、木材未加工物（３）のこの押圧は、未加工物（３）
   前端の、送りローラ（８）に対する送り接触が、そのつ
   どセンサにより検知されると、直ちに空気式に消去さ
   れ、更に、送りローラ（８）と各木材未加工物（３）後
   端との送り接触の終了が検知され、送入ローラの空気式
   圧力負荷を制御するのに利用されることを特徴とする、
   請求項１記載の方法。