JPH0710523B2 - 木材の長孔穿孔方法および木工用角のみ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木工業界等において用
いられる木材の長孔穿孔方法および木工用角のみ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、木造建築における構造材の加工に
使用する木工用角のみ盤は、図７に示すように、フレー
ム60上に前後方向へ進退するバイス61を取り付け、この
バイス61の一側に立設させたコラム62へ角のみ刃物63を
取り付けたモータ64を昇降自在に係合した構成のものが
知られており、この機械により、構造材65における各種
継手等の加工がなされている。

【０００３】その加工にあっては、例えば、柱等の平ほ
ぞに対応するほぞ孔を穿設する場合は、材料65の上面
へ、図８に示すように、希望するほぞ孔を形成するため
のケガキの墨付け66があらかじめ施されてあって、この
墨付け66におけるａ部へ、前記角のみ刃物63が正確に降
りるようにバイス61へ材料65を取り付けた後、まず、こ
のａ部を角状に切削し、次に、ｃ部が角のみ刃物63に対
応するようにバイス61または材料65を移動して所定位置
において固定し、このｃ部を切削し、更に、ｂ部が角の
み刃物63に対応するようにバイス61または材料65を移動
して固定し、このｂ部を切削することにより一連のほぞ
孔を形成していた。

【０００４】前記した機械による構造材の加工において
は、材料へその穿設位置ごとほぞ長さを示す墨付けを施
す必要があるため、加工前の切削準備に時間が掛かり非
能率的である。

【０００５】切削は、材料に付けられた墨付けを見なが
ら角のみ刃物との対応位置を、作業者による手作業で調
整しなければならないため、穿孔にばらつきを生じやす
く仕上げ精度が低下すると共に、これら一連の作業は高
度に熟練した技術者によらなければならないのが現状で
ある。

【０００６】角のみ刃物位置に対して、材料に施したほ
ぞ孔の墨付け位置を移動させなければならないため、重
量のある材料の移動にあっては、作業者に与える労働負
担が大きく、長い材料の場合は一層困難となる。等の様
々な問題点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、材料にけがかれた
孔芯墨を穿孔の基準として、あらかじめ設定されたプロ
グラムによる自動切削を行なうため、穿孔を行なう事前
のほぞ孔けがきが簡略されると共に、材料が固定されて
いて角のみ刃物側が該材料に対して任意に左右へ移動す
るため、重量のある材料を穿孔の変更ごと移動させた
り、材料支持手段へ付け替えたりする必要がなく、作業
者の労働負担を軽減し得る木材の長孔穿孔方法および木
工用角のみ装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ため本発明の手段は、材料支持手段で材料を固定した
後、前記材料に墨付けされた孔芯墨を検出するととも
に、角のみ刃物を移動してその中心を前記孔芯墨と一致
させ、かつ、前記孔芯墨を基準として前記角のみ刃物を
穿孔条件に合わせて前記材料の長手方向に対して移動し
て前記材料を切削し、該材料に長孔を穿孔する。

【０００９】また、機台と、この機台上の一側へ開閉自
在に設けた材料支持手段と、該材料支持手段の一側にお
いて前記機台上に設けた水平ガイドへ、材料の巾方向に
対して進退手段により進退自在に係合させた移動体と、
該移動体上の横ガイドへ材料の長手方向に対して移動手
段により移動自在に係合させた保持体と、該保持体の縦
ガイドへ前記材料支持手段の上方において対応するよう
に、昇降手段により昇降自在に係合させた昇降体と、該
昇降体へ取り付けた角のみ刃物と、前記保持体に取り付
けられ、かつ、固定済みの前記材料に墨付けされた孔芯
墨を検出する穿孔位置検出手段と、予め穿孔条件が設定
され、かつ、検出した前記孔芯墨を基準として前記穿孔
条件に合わせて前記移動手段を作動する制御手段とを備
えさせた。

【００１０】

【作用】前記のように構成される本発明の木材の長孔穿
孔方法および木工用角のみ装置は以下に述べる作用を奏
する。あらかじめ、材料に墨付けされた穿孔されるべき
長孔の孔芯墨を、角のみ装置に設けた穿孔位置検出手段
により検出させる。

【００１１】そして、該検出位置と孔芯墨とが合致する
ように角のみ刃物を搭載した保持体を移動手段の駆動に
より移動させる。

【００１２】このとき、前記孔芯墨へ角のみ刃物を一旦
対応させて、制御手段において次工程における穿孔加工
の基準をセットする穿孔基準とする。

【００１３】次に、先に入力した制御手段のプログラム
に従って、角のみ刃物を材料の長手方向へ移動させて長
孔の一端部を穿孔し、次に他側の端部を穿孔させ、更
に、残った中間の未穿孔部を穿孔させると材料に長孔が
形成される。また、本発明の方法及び装置では、材料を
固定した状態で孔芯墨を検出し、その後、角のみ刃物と
孔芯墨を一致させて角のみ刃物で材料を切削する。

【００１４】

【実施例】次に本発明に関する木材の長孔穿孔方法およ
び木工用角のみ装置の一実施例を図面に基づいて説明す
る。本発明の方法およびその実施例装置は、木造建築に
おける構造材の加工に用いられるもので、例えば、柱等
の平ほぞに対応するほぞ孔を材料Ｗに穿設する場合に使
用される。

【００１５】図１および図２においてＡは木工用角のみ
装置で、所定高さに形成された機台１と、該機台１上の
材料支持手段２と、前記機台１上の移動体３と、該移動
体３に設けた保持体４と、該保持体４に設けた昇降体５
と、該昇降体５に取り付けた角のみ刃物６と、前記保持
体４に取り付けた穿孔位置検出手段７と、制御手段８と
により基本的に構成される。

【００１６】そして、前記した材料支持手段２は、前記
機台１上において、その一側すなわち手前側に設けてあ
って、一側に方形状で所定長さを有する固定の受部材９
を立設させ、この受部材９に対応させて油圧シリンダ10
により進退される押え部材11を設けて、前記材料Ｗを希
望する位置に固定させる。

【００１７】また、機台１の左右方向の両側には、材料
Ｗの下面とその上部を一致させたコロ12，12を配設して
あって、材料支持手段２への搬入や搬出時の移送の簡便
を計る。

【００１８】なお、この材料支持手段２は、前記したよ
うに材料Ｗの一側面を基準として材料Ｗの他側面を押圧
する片寄せ式以外にも、図示してないが、材料Ｗの中心
を基準として材料Ｗの両側面を対照的に押圧する芯バイ
ス式も採用し得る。

【００１９】前記した移動体３は、前記材料支持手段２
の後側において、前記機台１上の前後方向、すなわち、
材料Ｗの巾方向に対して延びる左右一対の水平ガイド1
3，13を設けて、この水平ガイド13，13へ係合させてあ
って、該移動体３の下部に付設しためねじ駒14に螺合す
る螺軸15を、その一端に取り付けた回転ハンドル等の進
退手段16により前後方向へ進退自在に移動できるように
してあり、材料Ｗの長手方向に引いた芯墨ｘに角のみ刃
物６の中心位置が一致するように該移動体３を前後させ
て対応位置を調整する。

【００２０】なお、この移動体３の駆動は、図示してな
いが、前記螺軸15の一端にサーボモータ等の数値制御可
能な駆動手段を取り付けて、該駆動手段の正逆回転によ
り行なっても良い。

【００２１】前記した保持体４は、前記移動体３上にお
いて、その左右方向、すなわち、材料Ｗの長手方向に対
して延びる前後一対の横ガイド17，17を設けて、この横
ガイド17，17へ框体状に形成して係合させてあるもの
で、前記移動体３上に設けためねじ駒18に螺合する螺軸
19を該保持体４の下側に横架して、この螺軸19の一端へ
サーボモータ，ステッピングモータ等の数値制御可能な
移動手段20を連係してあり、該移動手段20の正逆回転に
より材料Ｗの長手方向へ移動自在に摺動できるようにし
てある。

【００２２】前記した昇降体５は、前記保持体４の前側
において、その上下方向に延びる左右一対の縦ガイド2
1，21を設け、この縦ガイド21，21へ前記材料支持体２
の上方において対応するように係合させてあって、その
上部へ係合させた油圧シリンダ等の昇降手段22の進退に
より昇降自在に移動できるようにしてある。

【００２３】前記した角のみ刃物６は、前記昇降体５に
取り付けた駆動モータ23の出力軸24および昇降体５に付
設したブラケット25へ支承させてあるもので、先端部に
けびきを設け略全長に所定螺旋状リードを有するドリル
26と、先端に切削刃を設け内部に前記ドリル26の収容空
部を有する角のみ27とにより構成されている。

【００２４】そして、これらドリル26と角のみ27とはワ
ンタッチで一度に取り付けあるいは交換ができるもので
あって、その構成は、図４および図５に示すように、上
部に軸受ブッシュ28を介して一対の上下噛み合い部29，
30からなるクラッチ32を備えた取付体33の内孔34へ、前
記した角のみ27における上部の取付部35を挿嵌し、その
段部36が前記取付部35の下縁へ当接して位置決めされた
とき前記取付体33の側方よりねじ37止めし、更に、角の
み27における収容空部へドリル26を挿入して、該ドリル
26における下端のけびきと角のみ27の切削刃との刃の出
調整をした後、前記クラッチ32における下噛み合い部30
において、上部の取付部31を側方からの止めねじ38によ
り固着すると、図５に示すような、角のみ刃物セット39
が形成される。

【００２５】この角のみ刃物セット39の取り付けにあっ
ては、前記クラッチ32の上噛み合い部29は前記駆動モー
タ23の出力軸24に固着してあって、まず、前記取付体33
を前記ブラケット25へ下から挿入し、クラッチ32におけ
る上部の下噛み合い部30を上噛み合い部29へ係合させて
一体化させた後、前記ブラケット25の側方において固定
部材40により固定させれば、この刃物セット39がワンタ
ッチのよる取り付けが行なえて、しかも、角のみ刃物６
の下端の刃の出調整も取り付け後に行なう必要がない。

【００２６】なお、前記駆動モータ23には、図示してな
いが、カレントセンサ等の検出部材を設けて、材料Ｗの
切削中に角のみ刃物６へ過負荷が掛かったとき、前記駆
動モータ23の電流値の変化を検知して、その基準値を越
えたときは前記油圧シリンダ22の送り速度を変換して、
角のみ刃物６の損傷および材料Ｗの加工不良等を防止す
る。

【００２７】前記した穿孔位置検出手段７は、図６に示
すように、材料Ｗに墨付けされた孔芯墨ｙの穿孔位置を
正確に検出するもので、レーザービームを照射する光線
センサ式や、イメージセンサを備える検知カメラ式、あ
るいは、色識別センサ，リミット・マイクロスイッチ等
の慣用のものが採用できるものであって、そのうち、例
えば、図１に示すような光線センサにおいては、前記角
のみ刃物６中心における延長線上の上部において、その
ビーム照射部を前記材料支持体２の材料Ｗ面へ向けて前
記昇降体５に取り付けたり、同様に前記昇降体５の一側
方において前記材料支持体２の材料Ｗ面へ向けて取り付
けてある。

【００２８】そして、材料Ｗに墨付けされた孔芯墨ｙの
穿孔位置の検出にあっては、穿孔位置検出手段７より照
射されたビームのポイントに合わせて、材料支持手段２
に固着された材料Ｗに対して保持体４を長手方向へ移動
させるもので、機台１の前側に設けた操作盤４２の操作
レバー４３により、保持体４に連係させた移動手段２０
を駆動することにより、穿孔位置検出手段７が保持体４
と共に長手方向へ移動して目標となる前記孔芯墨ｙへそ
のポイントを一致させることにより、移動した角のみ刃
物６の中心に合致するものである。

【００２９】なお、前記検知カメラ式の場合は、撮像管
を介してイメージセンサでとらえた画像、すなわち、材
料Ｗ面を縦横走査の画素における所定の点として一定時
間、例えば１／６０秒ごと電気信号を発し、該信号をコ
ントローラを介して情報処理装置，情報表示装置等へ送
信し、この信号に基づいて保持体４に連係させたサーボ
モータ等の移動手段２０を駆動することにより、角のみ
刃物６の中心を正確に孔芯墨ｙと一致させることができ
る。

【００３０】前記した制御手段８は、前記機台１の側方
に設けて、前記した保持体４の移動手段２０や移動体３
の進退手段１６を適宜操作制御を行うもので、公知の制
御機器例えばコントローラ，シーケンサ等が採用される
ものであって、穿孔しようとする長孔（例えばほぞ孔）
の幅方向の寸法や長手方向の寸法等の穿孔条件が予め入
力設定される。

【００３１】なお、図１において44は、前記昇降体５の
一側に取り付けた公知のチェーンのみで、そのスプロケ
ットの直径の大小により、任意の寸法の長方形の角孔や
貫き孔をあけることができる。

【００３２】また、同図において45は、前記機台１の近
傍に設置して、前記した油圧シリンダ10，22等を駆動す
る油圧ユニットである。

【００３３】次に、前述した本発明実施例装置による木
材の長孔穿孔方法の実施の一例を説明する。例えば、柱
の端部に形成したほぞに対応するほぞ孔を前記した木工
用角のみ装置Ａにより加工する場合は、図６(a) に示す
ように、あらかじめ、材料Ｗの上面においてその長手方
向に芯墨ｘを引き、更に、この芯墨ｘに対して直交する
孔芯墨ｙを希望する箇所に引いておく。

【００３４】また、制御手段８には、形成すべきほぞ孔
寸法をあらかじめ入力しておく。

【００３５】この材料Ｗを材料支持手段２により固定し
た後、穿孔位置検出手段７により材料Ｗの孔芯墨ｙを検
出するとともに、移動手段２０により保持体４を材料Ｗ
の長手方向に移動させて孔芯墨ｙと角のみ刃物６の中心
とを一致させる。

【００３６】このとき、制御手段８において次工程にお
ける加工の基準をセットする。

【００３７】既に該制御手段８には加工手順がプログラ
ムされているもので、同図に示すほぞ孔の場合にあって
は、ａ部→ｃ部→ｂ部のように、角のみ刃物６が材料Ｗ
上を移動しその穿孔がなされ、また、図６(b) に示すほ
ぞ孔の場合にあっては、ｄ部→ｅ部のように穿孔が行な
われる。

【００３８】更に、図６（ｃ）に示す角孔の場合にあっ
ては、ｆ部→ｇ部→ｈ部→ｉ部のように穿孔が行われ
る。また、本実施例では材料Ｗを固定した状態で孔芯墨
ｙを検出し、その後、角のみ刃物６を孔芯墨ｙに位置決
めしてから角のみ刃物６を移動して材料Ｗを切削するか
ら、孔芯墨ｙに対して角のみ刃物６の中心を正確に位置
決めできるし、長孔の穿孔精度が高まる。

【００３９】

【発明の効果】前述したように本発明の木材の長孔穿孔
方法および木工用角のみ装置は、材料にけがかれた孔芯
墨を穿孔の基準とし、該基準に沿ってプログラムされた
穿孔条件の切削を行なうため、従来のように、穿孔を行
なう事前のほぞ孔大と同様のけがきが簡略される。

【００４０】そして、穿孔手順は長孔の両端縁側より中
心へ向かって穿孔してゆくので、角のみ刃物が、切削抵
抗により先にあけられた孔方向へ逃げることがなく、そ
のため、設定したとおりの高精度な穿孔加工が施され
る。

【００４１】材料固定で角のみ刃物側が該材料に対して
左右へ移動するため、重量のある材料を穿孔の変更ごと
移動させる必要がなく、作業者の労働負担を軽減し得る
と共に、切削条件を制御手段へ設定しておくだけで自動
的に加工が行なわれるので、熟練した技術者によらなく
ても簡単に作業が行なえる。

【００４２】また、材料を固定した状態で孔芯墨を検出
し、その後、角のみ刃物と孔芯墨を一致させて角のみ刃
物で材料を切削するから、孔芯墨に対して角のみの中心
を正確に位置決めできるし、長孔の穿孔精度が高まる等
の格別な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関する木工用角のみ装置の一実施例を
示す正面図である。

【図２】図１における側面図である。

【図３】図１における保持体の駆動系を示す要部の断面
図である。

【図４】図１における角のみ刃物および角のみ刃物の取
付状態を示す要部の一部縦断側面図である。

【図５】図４における一部を縦断した正面図である。

【図６】図１における装置に使用する材料を示す平面図
である。

【図７】従来の角のみ盤を示す正面図である。

【図８】図７における装置に使用する材料の平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 機台 ２ 材料支持手段 ３ 移動体 ４ 保持体 ５ 昇降体 ６ 角のみ刃物 ７ 穿孔位置検出手段 ８ 制御手段 13 水平ガイド 16 進退手段 17 横ガイド 20 移動手段 21 縦ガイド 22 昇降手段 Ｗ 材料 ｘ 孔芯墨

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 材料支持手段で材料を固定した後、前記
   材料に墨付けされた孔芯墨を検出するとともに、角のみ
   刃物を移動してその中心を前記孔芯墨と一致させ、か
   つ、前記孔芯墨を基準として前記角のみ刃物を穿孔条件
   に合わせて前記材料の長手方向に対して移動して前記材
   料を切削し、該材料に長孔を穿孔する木材の長孔穿孔方
   法。
2. 【請求項２】 機台と、この機台上の一側へ開閉自在に
   設けた材料支持手段と、該材料支持手段の一側において
   前記機台上に設けた水平ガイドへ、材料の巾方向に対し
   て進退手段により進退自在に係合させた移動体と、該移
   動体上の横ガイドへ材料の長手方向に対して移動手段に
   より移動自在に係合させた保持体と、該保持体の縦ガイ
   ドへ前記材料支持手段の上方において対応するように、
   昇降手段により昇降自在に係合させた昇降体と、該昇降
   体へ取り付けた角のみ刃物と、前記保持体に取り付けら
   れ、かつ、固定済みの前記材料に墨付けされた孔芯墨を
   検出する穿孔位置検出手段と、予め穿孔条件が設定さ
   れ、かつ、検出した前記孔芯墨を基準として前記穿孔条
   件に合わせて前記移動手段を作動する制御手段とを備え
   させたことを特徴とする木工用角のみ装置。