JPH0739081B2

JPH0739081B2 - 製材機

Info

Publication number: JPH0739081B2
Application number: JP33640189A
Authority: JP
Inventors: 千壽大石
Original assignee: ロマテック株式会社
Priority date: 1989-12-27
Filing date: 1989-12-27
Publication date: 1995-05-01
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH03197101A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、製材機、特に荒挽きされた角材の表面を精度
良く滑らかに仕上げるため用いる製材機に関する。

〔従来の技術〕

従来、所望の間隔を隔てて一軸上に相対向して設けられ
る回転カッタを長尺の材の側面に沿って往復運動させる
と共に、回転カッタが往復動の終点に達したときに材を
90度宛回転させて、その四面を仕上げる製材機械は公知
である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然しながら、従来公知の製材機には次のような問題点が
あった。本発明はこれらの問題点を解決しようとするも
のである。

従来公知の製材機では木材の面取りを行うことが出
来ず、この作業は後に大工が手作業で行わなければなら
なかった。

従来公知の装置では、材と仕上げ加工用の回転カッ
タとの相対位置が不合理であるため、強力切削が出来
ず、非能率的である上、滑らかな挽き肌が得られないと
言う問題があった。

従来公知の装置では、加工時機械への材の割り出
し、取付けを手作業によっていたので、作業に熟練を要
する上、熟練工によっても必ずしも最適の割り出しがで
きる訳ではないという問題もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は、下記の構成要素を具備した新規な製材
機によって達成される。

（ａ）機台。

（ｂ）上記機台上に互いに同軸に相対向して設けら
れ、それぞれ加工される材の端部を保持しつつ中心軸の
周りに45度宛回転可能な押しコップを具備する一対の加
工ヘッド。

（ｃ）回転カッタ台。

（ｄ）回転カッタ台上に、一対の加工ヘッドの押しコ
ップ間に保持される材を挟むように相対向して、同軸、
且つ、互いに回転軸方向に進退自在に設けられた一対の
回転カッタ。

（ｅ）一対の回転カッタの刃先間隔を設定、制御する
装置。

（ｆ）少なくとも加工ヘッド及び回転カッタ台の何れ
か一方を、他の一方に対して、加工ヘッドの押しコップ
中心軸方向に、相対向に移動する装置。

（ｇ）所定の形状測定位置に保持された材の形状を測
定する装置。

（ｈ）形状測定装置により得られたデータを解析し、
最適の加工取付姿勢を割り出す演算装置。

（ｉ）材を測定位置に搬送、保持し、且つ上記演算装
置の出力に応動し、形状を測定された材を加工台に搬送
し、最適加工取付姿勢で押しコップに保持させるロボッ
トアーム。

（ｊ）上記各構成要素を駆動する原動機。

（ｋ）上記各構成要素の作動を制御する装置。

尚、材の形状測定装置としては、超音波式位置検出器を
用いることが推奨される。

又、強力な切削を可能とするため、一対の回転カッタの
共通の中心軸を、材を支持する押しコップの中心軸に直
交する水平軸とすると共に、加工する材を下側から確実
に支持し得る支台を設けることが望ましい。

上記加工ヘッドを機台上を往復走行し得る送材車に搭載
しても良いが、回転カッタ台の方を走行させるようにし
ても、又それらの両方を走行させるようにしても良い。

〔作用〕

上記の如く構成すると、熟練工によらなくても材の割り
出し取付けが自動的に行われ、強力な切削が可能とな
り、且つ四面の仕上げと共に面取りが同時に完了するの
で、極めて能率的且つ経済的な製材が可能となる。

〔本発明を実施するための最良の形態〕

以下図面を参照しつつ本発明をの詳細を説明する。

第１図は本発明に係る製材機の構成の一例を示す正面
図、第２図はその形状計測装置と、ロボットアームの概
要を示す側面図、第３図は回転カッタの概要を示す側面
図である。

以下、第１図から順次説明する。

第１図中、１は機台、２及び３は加工ヘッド、４及び５
は押しコップ、６は押しコップ５を進退させるアクチュ
エータ、７は形状測定装置に保持された材、８は切削加
工位置に保持された材、９及び10はロボットアーム、11
及び12はロボットアーム駆動装置、13及び14はロボット
アームの材把持機構、15は形状測定装置のフレーム、16
は形状測定装置の移動機構、17、18、19は例えば油圧シ
リンダ等から成る高さを調節し得る材支持装置、20は公
知の円盤状の回転カッタ、21は回転カッタ軸、22は回転
カッタ移動機構、23は材の形状測定装置により得られた
データを解析し、最適の取付姿勢を割り出す演算装置、
24は装置全体の作動を制御する中央制御装置である。

加工ヘッド２は機台１に固定されており、押しコップ４
は、加工ヘッド２の内部に設けられた図示されていない
回転駆動装置により、その軸方向に進退でき、且つその
中心軸の周りに45度宛回転できるよう支持されている。

押しコップ５は、加工ヘッド３により押しコップ４と同
軸に支持されており、例えば油圧シリンダのようなアク
チュエータ６によりその軸方向に進退せしめられると共
に、加工ヘッド３の内部に設けられた回転装置により、
加工ヘッド３と同期してそれらの中心軸の周りに45度宛
回転できるよう支持されている。

ロボットアーム９及び10は自由度の高いアームであり、
ロボットアーム駆動装置11及び12によりその基端部を支
持されており、その先端にはそれぞれ材把持機構13及び
14を有し、材把持機構と共にロボットアーム駆動装置11
及び12によりそれぞれ互いに独立に制御される。

このロボットアーム９及び10は、図示されていない材供
給装置から材７を受け取り、一旦形状測定位置に保持す
る。図示されている状態では、材７は形状測定位置に保
持されている。

フレーム15は、材７の四面に対応するよう配置された複
数の形状測定用の、望ましくは超音波式の表面位置セン
サを具備しする。

形状測定装置移動機構16は、フレーム15を材７に沿って
移動させ、そのセンサにより材の表面位置を検出し、得
られたデータを演算装置23入力する。

演算装置23は、与えられた情報から材７の曲がり、捩じ
れを計算し、最適の加工取付姿勢を割り出し、その情報
を中央制御装置24に伝達する。

然るときは、中央制御装置24はロボットアーム駆動装置
11及び12に制御信号を与え、材７を図中材８が占めてい
る加工位置まで搬送し、一対の押しコップ４及び５の間
で最適の加工取付姿勢で保持する。

押しコップ４及び５は、このとき材の方向に押し出さ
れ、材を最適の加工姿勢に保持する。

本実施例に於いては、回転カッタ20が回転しながら材８
に沿って移動するようになっている。

第２図には、形状測定用のセンサの配置と、ロボットア
ームの材把持機構との関係が示されている。

25、26、27及び28は超音波式の表面センサである。この
タイプのセンサはこのような環境で材の形状を測定する
のに最適である。

第３図には、一対の回転カッタと材の相対位置が示され
ている。

回転カッタ軸21、21は、何れも水平で、且つ材８を挟ん
で、それらの中心軸と直交するよう保持されている。

回転カッタ20、20は、材８を挟んで相対向し、その間の
距離は、駆動装置29、29により、材８の対面距離と、図
示されている対角距離との間で調節される。

材８の四面が加工されるときは、カッタ８の刃先間の距
離は所望の対面距離であり、その回転方向は材８を切り
下げる方向である。

カッタの一行程が終了し、材８の相対向する二面が仕上
げられると、材支持装置17、18、19の高さが調節され、
材８が45度回転され、カッタ間の距離は対角距離（二面
取寸法）となり、カッタは復動行程に入る。

以下、上記の行程を繰り返すと、材８の四面と面取りが
終了する。

公知の製材機に於いては、一対の回転カッタは一本の共
通軸に取付けられており、その共通の回転軸は、材の上
方を移動するようになっている。

このような構成であると、切削力が材の長手方向に働く
ので、材又はカッタの移動に力が要り、そのため装置を
堅固に製造する必要が生じる上、挽目と材の角度が一定
でなく、特に材の下面では長手方向となるため、材が振
動し製材の精度が落ちるとか、良好な挽肌が得られない
とか言う問題点が見出された。

本発明では、材の下方に高さを調節出来る材支持装置を
設けると共に、カッタ軸を材と直交させたので、切削力
の大部分は材支持機構で受け止められ、且つ、材に直角
な美しい挽目が得られる。

尚、上記の説明では、材を切削するのに、カッタを移動
するよう説明したが、カッタ台を固定しておいて、材を
公知の送材車で移動させるように構成することも推奨さ
れる。

又、本発明の構成は上記の実施例に限定されるものでな
く、上記の各構成要素、例えば、材の搬送、把持、支持
装置、形状測定装置、回転カッタ及びその支持、駆動装
置、演算装置、制御装置等の形式、構造、形状等は、本
発明の目的の範囲で自由に設計変更し得ること勿論であ
って、本発明はそれら全てを包摂するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る製材機の構成の一例を示す正面
図、第２図はその形状計測装置と、ロボットアームの概
要を示す側面図、第３図は回転カッタの概要を示す側面
図である。１……機台２、３……加工ヘッド４、５……押しコップ６……アクチュエータ７……形状測定位置に保持された材８……切削加工位置に保持された材９、10……ロボットアーム 11、12……ロボットアーム駆動装置 13、14……ロボットアームの材把持機構 15……形状測定装置のフレーム 16……形状測定装置の移動機構 17、18、19……材支持装置 20……回転カッタ 21……回転カッタ軸 22……回転カッタ移動機構 23……演算装置 24……中央制御装置 25、26、27、28……センサ 29……カッタ駆動装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の間隔を隔てて同軸上に相対向して設
けられる回転カッタを長尺の材の側面に沿って往復運動
させると共に、カッタが往復動の終点に達したときに材
をその中心軸の周りに回転させて、その四面を仕上げる
製材機に於いて、下記の構成要素を具備したことを特徴
とする上記の製材機。（ａ）機台。（ｂ）上記機台上に互いに同軸に相対向して設けら
れ、それぞれ加工される材の端部を保持しつつ中心軸の
周りに45度宛回転可能な押しコップを具備する一対の加
工ヘッド。（ｃ）回転カッタ台。（ｄ）回転カッタ台上に、一対の加工ヘッドの押しコ
ップ間に保持される材を挟むように相対向して、同軸、
且つ、互いに回転軸方向に進退自在に設けられた一対の
回転カッタ。（ｅ）一対の回転カッタの刃先間隔を設定、制御する
装置。（ｆ）少なくとも加工ヘッド及び回転カッタ台の何れ
か一方を、他の一方に対して、加工ヘッドの押しコップ
中心軸方向に、相対的に移動する装置。（ｇ）所定の形状測定位置に保持された材の形状を測
定する装置。（ｈ）形状測定装置により得られたデータを解析し、
最適の加工取付姿勢を割り出す演算装置。（ｉ）材を測定位置に搬送、保持し、且つ上記演算装
置の出力に応動し、形状を測定された材を加工台に搬送
し、最適加工取付姿勢で押しコップに保持させるロボッ
トアーム。（ｊ）上記各構成要素を駆動する原動機。（ｋ）上記各構成要素の作動を制御する装置。
【請求項２】材の形状測定装置が、超音波式表面検出器
である請求項１に記載の製材機。
【請求項３】一対の回転カッタの共通の中心軸が水平で
あり、且つ、材を支持する押しコップの中心軸に直交す
る請求項１に記載の製材機。
【請求項４】高さの調節機構を有し、加工ヘッド間に保
持された材を下方から支持する支台が少なくとも一台設
けられた請求項１に記載の製材機。
【請求項５】一対の加工ヘッドが機台上を往復走行する
送材車に搭載された請求項１に記載の製材機。
【請求項６】回転カッタ台が、機台上を往復走行する台
車に搭載された請求項１に記載の製材機。