JPH0768505A - 化粧材形成用切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 芯材に巻装して柱状体を形成する化粧合板の
板厚の変化に応じて自動的に加工寸法が設定できる装置
を提供する。 【構成】 ローラコンベヤ５の片側の縁辺に送り方向に
沿って定規１０が設けられ、Ｖ形を基本とする刃形を有
するフライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ が加工する溝に対応させ
て配列されている。コンベヤの入口付近で測厚器５０に
より計測された板材Ｍの板厚と、予め入力された柱状体
の外側寸法と外装フィルムシートの厚さとに基づいてフ
ライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の切削位置が算出され、バッフ
ァメモリに記憶される。検知器Ｐ₁ 〜Ｐ₆ が板材の先端
の通過を検知すると、サーボモータが起動してバッファ
メモリに記憶された切削位置にフライスカッタＣ₁ 〜Ｃ
₆ を移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂フィルムや合
成樹脂処理した織布シート（以下フィルムシート）を積
層した化粧合板にＶ溝を削設し、この化粧合板をＶ溝に
沿って折曲げて柱体または箱体の外装とする建築材料も
しくは包装材料に係り、より具体的には、芯材を含むこ
れら柱体または箱体の外装となる化粧板の加工装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に化粧合板から柱体または箱体（以
下柱状体）を量産する場合、従来のＶ溝切削装置では柱
状体の外側の仕上り寸法でＶ溝の切削位置を設定してい
た。これは、内側の仕上り寸法でＶ溝の切削位置を設定
したとすると、図７に示されるように外装フィルムシー
トの厚さｔが切残される位置にフライスカッタＣ_A ，Ｃ
_B の刃先を固定すると、板材の暑さＴ₀ の変動Ｔ₁ 〜Ｔ
₂ で内側の仕上り寸法に変動Ｄ₁ 〜Ｄ₂ を生じるためで
ある（図６参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流通す
る化粧合板の板厚はその製作許容差が大きいため、安定
していない。従って外寸を規準に加工した化粧合板を芯
材に巻装すると、板厚の変動によって、芯材との間に隙
間ができたり、巻装不能となったりして不具合を生じる
ことになる。また変動する板厚に応じてそれぞれの板材
ごとに芯材に合うような内側寸法でＶ溝の切削位置を設
定することは、特に量産体制の場合、従来の装置では事
実上不可能に近い。

【０００４】本発明の目的は、板材の厚さに対応させて
芯材の外寸法と柱状体の内寸法が一致するようにフライ
スカッタの切削位置が設定できる化粧材形成用切削装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係わる化粧材形成用切削装置にあって
は、化粧材の外被として加工する板材の送り方向に沿っ
て基準となる縁辺を規制する定規と、前記溝のそれぞれ
に対応させたＶ形の刃面を備えたフライスカッタと、こ
のフライスカッタの切削位置を前記定規を基準として設
定する位置決め機構とからなり、前記切削位置を板厚の
関数として、この位置決め機構を前記板厚に対応させて
制御し、フライスカッタの切削位置を設定するようにし
た。

【０００６】上記の加工を行う好適な手段として、前記
板材の板厚を測定する測厚器を板材送入側の入口部分に
設け、この測定値に対応させて設定したそれぞれの前記
切削位置をバッファメモリに一時的に記憶するととも
に、前記各フライスカッタの手前に、送り込まれる板材
の前縁の通過を検知する検出器を設けた。そこで各カッ
タのそれぞれが板材の前縁検知の信号によって、前記メ
モリに記憶されている位置に移動するようにした。

【０００７】さらに芯材に巻装する板材の場合、この板
材の厚さに対応させて、前記芯材の外形寸法を適宜に加
工するとよい。

【０００８】

【作用】次に作用を図に基づいて説明する。図６に示さ
れるような外側寸法がＳ₁ 及びＳ₂ の柱状体６０を厚さ
ｔのフィルムシート６２を積層した板材６４によって形
成する場合、コーナｎ_A ，ｎ_B の形成のために図７に示
すようなＶ溝加工Ｖ_A ，Ｖ_B を板材６４に施す。この場
合、外側寸法Ｓ₁ ，Ｓ₂ 及び、積層されているフィルム
シート６２の厚さｔを入力することによって、フライス
カッタＣ_A ，Ｃ_Bの基準面９からの切削位置Ｋ_A ＝Ｓ₁
−ｔ，Ｋ_B ＝Ｋ_A ＋（Ｓ₂ −２ｔ）＝Ｓ₁＋Ｓ₂ −３ｔ
を決定することができる。

【０００９】しかし、芯材６８に板材６４を巻装する場
合は、フィルムシートの厚さｔは安定した精度で供給さ
れても、板材の木部の厚さＴ₀ は製造上の許容差が大き
く安定しないので、同一の切削位置Ｋ_A ，Ｋ_B でも、板
厚Ｔ₁ ，Ｔ₂ の差によって図６に２点鎖線で示すように
内側寸法Ｄ₁ ，Ｄ₂ に差を生じる。従って、芯材６８の
外側寸法Ｄより大きい内側寸法Ｄ₁ の場合は、空隙がで
き、小さい内側寸法Ｄ₂ のときは巻装不能となるか、巻
装できても、外装フィルムシート６２が必要以上に緊張
されて劣化の原因となる。

【００１０】これは、事前に加工される板材ごとの厚さ
を計測しておくことによって解消できる。すなわち、計
測された板厚を入力データとし、このデータ関数として
算出された位置に対応してフライスカッタの切削位置を
移動させるように制御することができる。一方、この板
厚のデータで芯材の外側を加工するフライスカッタも連
動させることができるから、外側寸法Ｓ₁ ，Ｓ₂ に対し
て、板厚Ｔ₁ ，Ｔ₂ の違いに対応する芯材を得ることも
可能となる。

【００１１】そこで、フィルムシートの厚さｔを既知と
すると、フィルムシートを含めた板材全体の厚さを各板
材ごとに、切削装置の入口部分に設けた測厚器によって
計測し、この計測値に応じて各フライスカッタそれぞれ
の切削位置を定規基準面からの距離として算出すること
ができる。

【００１２】実用上は、この計算及び制御にマイクロコ
ンピュータを使用する。そこで算出された切削位置を一
時的にバッファメモリに記憶させ、各フライスカッタの
手前に設けた板材検出器が板材前縁の通過を検出する
と、その信号によってバッファメモリに記憶されていた
切削位置に、対応するフライスカッタを個別に移動させ
るようにした。これにより、同一切削パターンを形成す
るときの板材の送り込みは、先行の板材がＶ溝加工の全
工程を終了するのを待って送り込むのではなく、少なく
とも送り込み側の第１のカッタの切削終了時には、後続
の板材が第１のカッタに関連する検出器に検知される間
隔で、引続き逓送することが可能である。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図面中共通するものは同一符号で示す。図１は
フライスカッタを６基備える本発明の一実施例の斜視図
で、図２はその概略側面図で機構の一部が省略されてい
る。また図３は図１の装置の平面図で模式的に図示した
ものである。この実施例の装置では、板材Ｍは矢印Ｒの
方向から送り込まれ、装置を通り抜けた板材Ｍには、送
り方向に沿って最大６条のＶ溝もしくは複合Ｖ溝Ｖ₁ 〜
Ｖ₆ が形成されることになる。

【００１４】図において、１はベースフレームで、２，
３，４は、ベースフレームと一体の門型固定フレームで
ある。５はベースフレーム１に配設されたローラーコン
ベヤで、軸受６，…，６にローラ７，…，７が枢支さ
れ、変速機付減速モータ８によって駆動される。ベース
フレーム１には、ローラコンベヤ５の片側縁端に沿っ
て、送り方向と平行な基準面９を備える定規１０が設置
されている。

【００１５】Ｆ₁ 〜Ｆ₆ は、それぞれが独立したフライ
ス装置で、各個にフライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ とこれを駆
動する切削モータ１３とを備える。フライスカッタＣ₁
〜Ｃ₆ はそれぞれ切削用モータ１３，…，１３の駆動軸
に直結されており、安全カバー１５によって外周が覆わ
れている。安全カバー１５の上部の開口１７は図示しな
い吸塵装置に接続されて切粉の飛散を防止する。また安
全カバー１５の下縁のブラシ１９は、板材表面に付着す
る異物や切粉の排除と吸塵効果の向上を計っている。

【００１６】削用モータ１３は、安全カバー１５と共に
垂直移動台２１に設置され、垂直ガイド２３に案内され
て上下に移動自在である。垂直ガイド２３と一体の垂直
ガイドフレーム２５には、垂直移動台２１に螺合して、
送りハンドル２７で操作される。図示しない送りねじが
軸支されている。送りハンドル２７には回転角検出器２
９が直結され、送りハンドルの回転角はこれとねじ送り
によって連動する垂直移動台２１の移動距離に変換され
て表示器３０に表示される。フライスカッタの下端の刃
先と垂直移動台２１との位置は固定関係にあるから、表
示器３０の表示はフライスカッタの下端の刃先と１対１
の対応を示す。従って、各フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の
下端の刃先を垂直線上にそれぞれの相対するロール３２
の表面に接触させた位置で表示器３０の表示を“0.000
”に設定し、各表示器３０に、各カッタＣ₁ 〜Ｃ₆ ご
との刃先とローラ３２の表面との間隙を表示させるよう
にする。

【００１７】垂直ガイドフレーム２５は、送りねじ３４
によって水平方向に移動自在である。本実施例では、送
りねじに高精度のボールねじを使用し、水平移動位置
は、サーボモータ３６で定規１０の基準面９からフライ
スカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の特定位置までの距離を制御してい
る。３８は水平ガイドフレームで、送りねじ３４及びサ
ーボモータ３６を軸支して、門型固定フレーム２，３，
４のそれぞれに一体に固定され、定規の基準面９に垂直
でロール３２に平行な水平ガイド４０により垂直ガイド
フレーム２５を水平に案内する。従って、各フライスカ
ッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の下端の刃先と、ローラ３２の表面との
間隙は、この水平移動中に変化することはない。

【００１８】本実施例では、このようにフライスカッタ
Ｃ₁ 〜Ｃ₆ を垂直及び水平方向に移動自在な装置を図２
及び図３に示すようなユニットとして、６基のフライス
装置Ｆ₁ 〜Ｆ₆ を２基づつ配分して、門型固定フレーム
２，３，４の両側にそれぞれ配置してある。図３に示す
ようにフライス装置Ｆ₁ は板材送入側に最も近く、定規
１０からは最も遠い位置の溝を切削する。以下順次排出
側に近づくにつれて、フライス装置Ｆ₂ 〜Ｆ₆ は付帯番
号の順に定規１０に近い溝と関連し、使用されるフライ
ス装置のうち最も大きな付帯番号のフライス装置が定規
に最も近い溝を切削するように設定される。これは定規
１０より遠い側から切削した方が寸法精度が向上するか
らであるが、必ずしもこの序列にする必要はない。

【００１９】４２は押えローラで、板材が搬送中にロー
ラコンベヤ５の上面から浮き上るのを上から抑止すると
同時に、板材をつねに定規に向かって押しつけるように
送り方向に対して回転軸を傾斜させてある。この押えロ
ーラ４２，…，４２は、板材送り込み側に設けたハンド
ル４４によって、リンク機構４６を介して一斉に上下動
させることができる。また安全カバー１５にも図示しな
い押え板が内蔵されていて、切削中の板材をローラ３２
とで挟持するようになっている。

【００２０】５０は測厚器で、差動トランス等の電磁式
測厚器が好適であって、本実施例ではマグネスケール
（ソニー（株）の商品名）を使用して、空気圧シリンダ
で測定圧を一定にするとともに、接触子ローラ５２の上
下移動操作を行うようになっている。接触子ローラ５２
は金属ローラ５４との間に挟入される板材の厚さによる
垂直移動量を測厚器５０に伝達する。

【００２１】測厚器５０は、この移動量を板厚信号とし
て図示しない制御装置に伝達する。制御装置内に設けた
マイクロコンピュータには、板材が形成する柱状体の所
用寸法及び外装フィルムシートの厚さが入力されてお
り、マイクロコンピュータは測厚器５０からの板厚信号
入力を関数として、各フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の定規
規準面９からの距離Ｄ₁ 〜Ｄ₆ を計算し、バッファメモ
リに記憶させる。

【００２２】Ｐ₁ 〜Ｐ₆ は板材Ｍの前縁の検知器で、各
検知器Ｐ₁ 〜Ｐ₆ は、ユニット化された各フライス装置
Ｆ₁ 〜Ｆ₆ に対応させてある。即ち、検知器Ｐ₁ が板材
Ｍの前縁を検知すると、その信号を受けた制御装置は、
フライス装置Ｆ₁ のサーボモータ３６を駆動状態とし、
バッファメモリに記憶された位置データに従う制御位置
にフライス装置Ｆ₁ のカッタＣ₁ を移動する。次に板材
Ｍの前縁が検出器Ｐ₂に検出されるとフライス装置Ｆ₂
が同様に動作する。以下順次検出器Ｐ₃ 〜Ｐ₆の板材Ｍ
の前縁検知に従ってフライス装置Ｆ₃ 〜Ｆ₆ が各個に動
作して、バッファメモリに記憶された制御位置に移動す
る。本実施例では検出器Ｐ₁ 〜Ｐ₆ にフェトセンサを使
用して光電的に板端の通過を検知している。

【００２３】次に本発明に係わる化粧材形成用切削装置
の自動制御による操作を説明する。準備段階として、ハ
ンドル４４を操作して、押えローラ４２が板材の搬送に
干渉することなく、板材を適当な圧接力で押圧する位置
例えば板材の厚さに対して２〜３mm下げた位置に公知の
手段によって設定する。この場合、ローラコンベヤ５を
試運転して、板材を試送させ、押えローラ４２の当り面
を個別に調整するとよい。

【００２４】次に所定の形状のＶ溝を所要の位置に形成
するため、所定の刃形を有するフライスカッタを各フラ
イス装置に装着する。この場合、フライス装置Ｆ₁ には
定規１０より最も遠い位置となるＶ溝形状に適合する刃
先を有するフライスカッタＣ₁ を装着し、以下、フライ
ス装置Ｆ₂ 〜Ｆ₆ について、付帯番号の順に従って定規
１０に近づく溝の順番に適合する刃形のフライスカッタ
を装着していく。装着した各フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆
について、送りハンドル２７を操作し、各カッタＣ₁ 〜
Ｃ₆ の下端をそれぞれの相対するローラ３２に接触さ
せ、表示器３０の表示を“0.000 ”に設定する。再び送
りハンドル２７を操作して、それぞれの表示３０が加工
する板材の外装フィルムシートｔ_O の厚さを示すように
調節する。このとき、フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の刃先
の下端とローラ３２との間隙は外装フィルムシートの厚
さｔ_O に保持されたことになる（図５参照）。

【００２５】装置を起動するにあたり、図４に例示され
るような所要の芯材５６を有する柱状体５８の断面パタ
ーンを設定する。実用上ではスクリーンディスプレイを
使用するのが好適であるが、これに限定されるものでは
ない。このとき各フライス装置Ｆ₁ 〜Ｆ₆ に装着すべき
フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆ の必要な刃形記号を表示する
ようにして実際装着したものと対比して確認する。各フ
ライスカッタを識別するコードマークをフライスカッタ
の面に施して光電的手段により自動的に確認してもよ
い。

【００２６】次に、板材の標準的な呼称板厚Ｔ₀ と、外
装フィルムシートの厚さｔと、柱状体断面パターンの基
本寸法Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚを初期設定値として数値入力す
る。以上のデータがセットされると、各フライス装置Ｆ
₁ 〜Ｆ₆ のサーボモータが個別に動作して入力された初
期設定値データに基づく制御位置に各フライスカッタＣ
₁ 〜Ｃ₆ を移動する。図５は図４に例示した柱状体パタ
ーンの各コーナｎ₁ 〜ｎ₅ を形成するフライスカッタＣ
₁ 〜Ｃ₆ の刃形例とその配置例を示したものである。

【００２７】図５のＶ溝の切削例において、フライスカ
ッタＣ₁ 〜Ｃ₆ によって形成されるＶ溝の巾Ｂ₁ 〜Ｂ₆
と実測板厚との関係は、

【００２８】

【数１】

【００２９】であるから、各フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆
の基本位置を刃巾の中心と定義し、Ｖ溝及び複合Ｖ溝が
刃巾の中心に関して対称に形成されるものとすると、定
規１０の基準面９に対する各フライスカッタＣ₁ 〜Ｃ₆
の各位置（座標）Ｄ₁ 〜Ｄ₆ は下記となる。

【００３０】

【数２】

【００３１】このように各Ｖ溝切削位置Ｄ１〜Ｄ６は板
厚Ｔの関数として表わされる。上記の式からも推測され
るように、外装フィルムシート６２の実際の厚さｔと送
りハンドル２７により表示器３０に表示する厚さｔ₀ と
に僅かな差をもたせることによって芯材５６と板材Ｍと
の密着度を適宜調節することが可能である。

【００３２】加工する板材Ｍの挿入前の時点では、測厚
器５０の接触子ローラ５２は非測定位置である上限に位
置する。変速機付減速モータ８により、ローラコンベヤ
５の搬送速度を適当に選択して、加工する板材Ｍを図２
の矢印Ｒの方向から送入する。板端検出器Ｐ₁ が板材の
先端を検知すると、直ちに測厚器５０の接触子ローラ５
２が下降して板厚を実測し、その実測値に従って各フラ
イス装置Ｆ₁ 〜Ｆ₆ それぞれについて計算された制御位
置が、予め入力されていた板厚の初期設定値から計算さ
れた制御位置と比較される。定規１０より最も遠い位置
にあるフライスカッタＣ₁ をフライス装置Ｆ₁ のサーボ
モータ３６が、実測により計算された制御位置に初期設
定位置との偏差だけ移動させる。その他のフライス装置
Ｆ₂ 〜Ｆ₆ について、実測値より計算された制御位置デ
ータは、バッファメモリに一時的に格納される。

【００３３】板材は、定規１０から最も遠い位置をフラ
イスカッタＣ₁ によってＶ溝の切削を受けながら、進行
して、次の板端検出器Ｐ₂ に至る。検出器Ｐ₂ が板端を
検出すると、バッファメモリに格納されていたフライス
装置Ｆ₂ の制御位置にフライスカッタＣ₂ の位置を移動
し、板材は次のＶ溝加工を受けながら進行する。以下順
次、板端検出器Ｐ₃ 〜Ｐ₆ のそれぞれが、板端を検出す
るたびに、関連するフライス装置Ｆ₃ 〜Ｆ₆ についてそ
れぞれのフライスカッタＣ₃ 〜Ｃ₆ が実測により補正さ
れた位置において溝加工を行う。板材が最後のフライス
装置Ｆ₆ を通り抜けたとき、板材には所要のＶ溝が所定
の位置に加工されていることになる。

【００３４】板端検出器Ｐ₁ が板材の後端を検出する
と、測厚器５０は接触子ローラ４２を非測定位置の上限
まで上昇させて、次の計測に対して待機状態となる。従
って、先行する板材の後端がフライスカッタＣ₁ を通過
し終えたタイミングで後続の板材を送り込むことができ
る。

【００３５】上記は芯材に密着巻装可能な板材加工につ
いて、芯材の外側寸法を基準とする切削手段を示したも
のであるが、柱状体の仕上り外側寸法を基準にして切削
位置を設定することも当然可能である。またこの外側寸
法による設定と、板材の厚さの実測データとから芯材の
外側寸法を算出して適当なメモリに記憶させたものを、
別設した数値制御による平面切削フライス装置に適用す
るか、平面切削フライス装置を並列的に使用して、板材
加工に適合させた芯材加工を行ってもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る化粧
材形成用切削装置は、この切削装置の送入端側におい
て、加工される板材ごとに板厚を測定し、その計測値に
応じて、フライスカッタの切削位置を制御するようにし
たので、芯材と外装板材との嵌合寸法を正確に一致させ
ることができ、良好な建築材料または包装材料の生産性
向上に寄与することができる。

【００３７】また、各フライスカッタごとに、送入され
てくる板材の前縁を検知して、フライスカッタを送入さ
れる板材の厚さごとに対応する制御位置に移動させるよ
うにしたので、先行板材の加工終了を待たずに次の板材
を逓送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる化粧材形成用切削装置の概略の
斜視図である。

【図２】本発明に係わる化粧材形成用切削装置の概略の
側面図である。

【図３】本発明に係わる化粧材形成用切削装置の模式的
平面図である。

【図４】形成された化粧材の断面図である。

【図５】図４に示す化粧材の板材部分を展開して、フラ
イスカッタとの関係を示す断面図である。

【図６】形成された化粧材を構成する芯材と板材の厚さ
との関係を説明する断面図である。

【図７】図６に示す化粧材の板材部分を展開して、フラ
イスカッタとの関係を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ベースフレーム ２，３，４ 固定フレーム ５ ローラコンベヤ ８ 変速機付減速モータ ９ 規準面 １０ 定規 １３ 切削用モータ ２１ 垂直移動台 ２５ 垂直ガイドフレーム ２７ 送りハンドル ２９ 回転角検出器 ３０ 表示器 ３４ 送りねじ ３６ サーボモータ ３８ 水平ガイドフレーム ４２ 押えローラ ４４ ハンドル ４６ リンク機構 ５０ 測厚器 ５２ 接触子ローラ ５６ 芯材 ５８，６０ 柱状体 ６２ フィルムシート Ｃ₁ 〜Ｃ₆ フライスカッタ Ｆ₁ 〜Ｆ₆ フライス装置 Ｍ 板材 Ｐ₁ 〜Ｐ₆ 板端検出器 Ｖ₁ 〜Ｖ₆ Ｖ溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送り装置によって板材を送りながら、こ
   の板材の平面に送り方向に沿って複数本の断面Ｖ形の溝
   を送り込みに同期させて切削する装置であって、前記板
   材の送り方向に沿って基準となる縁辺を規制する定規
   と、前記溝のそれぞれに対応させたＶ形の刃面を備えた
   フライスカッタと、このフライスカッタの切削位置を前
   記定規を基準として設定する位置決め機構とからなり、
   前記切削位置を板厚の関数として、この位置決め機構を
   前記板材の板厚に対応させて制御し、前記フライスカッ
   タの切削位置を設定するようにした化粧材形成用切削装
   置。
2. 【請求項２】 前記板材の板厚を測定する測厚器を板材
   送入側の入口部分に設け、この測定値に対応させて設定
   したそれぞれの前記切削位置をバッファメモリに一時的
   に記憶するとともに、前記各フライスカッタの手前に、
   送り込まれる板材の前縁の通過を検知する検出器を設
   け、各カッタのそれぞれが板材の前縁検知信号によっ
   て、前記メモリに記憶されている位置に移動するように
   した請求項１記載の化粧材形成用切削装置。
3. 【請求項３】 前記板材は、芯材の周囲に巻装されるも
   のであって、前記板材の板厚に対応させて前記芯材の外
   形を適合する寸法に適宜に切削するようにした請求項１
   または２記載の化粧材形成用切削装置。