JPH1110603A - 反り検出構造を具えた四面仕上げ製材装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間材の反りを検出し、四面仕上げ加工し得
る限界寸法以内の反りを有する適正材のみを丸鋸盤と鉋
盤とを組み合わせた加工装置に供給し、安全で円滑な製
材作業が行える新規な四面仕上げ製材装置を提供する。 【解決手段】 丸鋸盤２と鉋盤３とを組み合わせた加工
装置によって中間材Ａの四面を仕上げ加工する装置にお
いて、仕上げ加工の前の段階で中間材Ａの上面または下
面の反りを接触式または非接触式の反りセンサ９１によ
って検出し、加工し得る限界寸法以内の反りを有する適
正材Ａ₁ と限界寸法以上の反りを有する不適材Ａ₂ とに
識別し、適正材Ａ₁ のみを加工装置に供給し、また反り
センサ９１の前段に中間材Ａの搬送姿勢を反転させる姿
勢反転装置８を設けることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原木から厚板状に挽
き割った中間材を更に四面が平滑仕上げされた状態の製
品材を得るための四面仕上げ製材装置に関するものであ
る。

【０００２】

【発明の背景】例えば原木から厚板状に挽き割った中間
材から更に挽き割って角材等の製品材を得るにあたり、
市場からは表面の平滑仕上げがすでにされていることが
求められている。このような要請に応えるものとして
は、従来から「プレーナリップソー」と言われる装置が
存在していた。このものはいわゆる多重挽きできるギャ
ングリッパと上下に一対の回転鉋刃を配した鉋盤とを組
み合わせたものである。

【０００３】しかしながらこの装置は加工できる材寸法
が限定されていることもあって、製材現場で種々の寸法
のものが送られてきた場合、汎用的に用いるには難があ
った。このようなことから、例えば特開平９−１９９０
２号「木工機械システムにおける切削加工方法とそれを
使用する木工機械システム」のように、いわゆるリップ
ソーと鉋盤とを組み合わせた装置が種々提案されてい
る。そして技術的な開発テーマとしては、より合理的な
加工ができるように鉋盤の調整機構や研削手法等の改善
が図られている。

【０００４】ところで実際の作業現場では、種々の寸法
や形状の中間材が送られてくるものであって、例えば長
手方向に反りを有したものが丸鋸盤と鉋盤とを組み合わ
せた四面仕上げ製材装置に供給された場合、反り寸法が
小さく、加工可能な適正材であれば鉋盤に送り込まれる
際に上下から中間材へ作用する引込ローラ等で反りが吸
収され加工されてゆく。しかしながら反り寸法が大きく
加工不可能な不適材は引込ローラ等で反りが吸収しきれ
ず、鉋掛け加工ができなかった。また加工できても上下
からの支持が曲面に作用し、中間材が不安定な状態いわ
ゆる「おどる」状態となり、これに起因して鉋掛けも不
安定な状態となり、加工後の表面に波目模様のいわゆる
ナイフマークが付くという不都合が生じていた。

【０００５】一方、このような不都合を回避するため製
材現場では、反りの大きな中間材たる不適材を丸鋸盤と
鉋盤とを組み合わせた加工装置に供給する前段におい
て、作業者が直接抜き取る等の作業が行われている。し
かしながら反り限界寸法は供給される中間材の厚さによ
っても異なるためその識別は難しく、誤って不適材が送
られてしまう場合もあった。そしてその場合には仕上げ
加工が中断してしまうこともあり、鉋盤に挟まった不適
材を取り外すのに時間もかかり、危険を伴う作業でもあ
った。

【０００６】

【開発を試みた技術的課題】本発明はこのような背景を
認識してなされたものであり、仕上げ加工を受ける前の
段階で中間材を適正材と不適材とに識別し、適正材のみ
を丸鋸盤と鉋盤とを組み合わせた加工装置に供給できる
ようにし、円滑な仕上げ加工が行えるようにした新規な
四面仕上げ製材装置の開発を試みたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１記載の
反り検出構造を具えた四面仕上げ製材装置は、丸鋸刃を
具えた丸鋸盤と、この丸鋸盤に連続して設けられ上下に
回転鉋刃を具えた鉋盤とによって中間材の四面を仕上げ
加工する装置において、仕上げ加工を受ける前の段階で
前記中間材の上面または下面の反りを反りセンサによっ
て検出し、仕上げ加工し得る限界寸法以内の反りを有す
る適正材と、限界寸法以上の反りを有する不適材とに識
別し、適正材のみを丸鋸盤と鉋盤とを組み合わせた加工
装置に供給することを特徴として成るものである。この
発明によれば反りが大きく加工不可能な不適材が誤って
丸鋸盤と鉋盤とを組み合わせた加工装置に送られること
がなく、円滑な製材作業が可能となる。

【０００８】また請求項２記載の反り検出構造を具えた
四面仕上げ製材装置は、前記請求項１記載の要件に加
え、前記反りセンサは、接触式であることを特徴として
成るものである。この発明によれば、限界寸法以内の反
りを有する適正材と限界寸法以上の反りを有する不適材
との識別が確実にできる。

【０００９】更にまた請求項３記載の反り検出構造を具
えた四面仕上げ製材装置は、前記請求項１記載の要件に
加え、前記反りセンサは、非接触式であることを特徴と
して成るものである。この発明によれば、適正材と不適
材との識別が確実に行える。また反りセンサは半永久的
に使用できる。

【００１０】更にまた請求項４記載の反り検出構造を具
えた四面仕上げ製材装置は、前記請求項１、２または３
記載の要件に加え、前記反りセンサの前段に中間材の搬
送姿勢を反転させる姿勢反転装置が設けられることを特
徴として成るものである。この発明によれば、反りセン
サ上を通過する中間材の搬送姿勢が統一されるため、反
りセンサによる識別が能率的に行える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明を図示の実施の形態に
基づき説明する。反り検出構造を具えた四面仕上げ製材
装置１は図１、２に示すように実質的に中間材の仕上げ
加工を行う丸鋸盤２及び鉋盤３と、これらを半ば取り囲
むように設けられる加工コンベヤ４及び戻しコンベヤ５
と、中間材Ａを供給する供給装置６と、搬送姿勢を識別
する姿勢識別装置７と、姿勢反転装置８と、反り識別装
置９とを具えて成るものである。なお丸鋸盤３は必ずし
も鉋盤２の前段に配する必要はなく、鉋盤２の後段に配
する形態をとることも可能である。以下各構成部につい
て説明する。

【００１２】まず丸鋸盤２について説明する。このもの
は一例として二重挽きのものであり、専用のモータＭが
搭載され、二枚の丸鋸刃２１は共に共通した軸に取り付
けられて回転するものである。そしてこの丸鋸刃２１の
挽割準備側に定規板２２が歩出し設定自在に設けられ、
更に丸鋸刃２１を挟んで挽割方向手前側と、後方側に上
押さえローラ２３が設けられる。また鉋盤３は上下に回
転鉋刃３１を具えており、それぞれに専用のモータＭが
搭載されている。なおこの実施の形態では丸鋸盤２及び
鉋盤３を供給装置６の反対側に設けているが、加工コン
ベヤ４と戻しコンベヤ５を入れ替える等の方法により供
給装置６側に設けることも可能である。

【００１３】次に加工コンベヤ４及び戻しコンベヤ５に
ついて説明する。加工コンベヤ４と戻しコンベヤ５とは
共に搬送方向に対し直交する多数本のローラ４１、５１
を具えて成るいわゆるローラコンベヤの形式をとるが、
チェーンコンベヤ、スラットコンベヤ等、適宜目的に応
じた形式がとり得る。また加工コンベヤ４には定規板２
２と並ぶ位置に前後一対の位置決め用のピン定規４２が
出没自在に設けられるものであり、歩出し方向への移動
は定規板２２と一体となってなされる。

【００１４】なお加工コンベヤ４の鉋掛け終了位置に隣
接して製品材を適宜のストッカ、コンベヤ等に移送する
ために加工コンベヤ４を横切るように移送装置４３が設
けられる。このものは戻しコンベヤ５の反対側を基軸４
３ａとして、これに複数本のアーム状部材が取り付けら
れ、扛伏自在に構成され、その上面に一例としてチェー
ンコンベヤ状に移送作用を担うチェーン４３ｂが懸張さ
れる。そして非作動状態における倒伏状態にあっては、
加工コンベヤ４の搬送作用面より充分下方に沈んだ状態
に設定される。またこの移送装置４３と同様に戻しコン
ベヤ５の鉋掛け終了位置に隣接して主に戻し材を加工コ
ンベヤ４から戻しコンベヤ５に移送するための移送装置
５２が設けられる。そしてこのものも基軸５２ａとチェ
ーン５２ｂとを有し、扛伏自在に構成され、非作動時の
倒伏状態では戻しコンベヤ５の搬送作用面より充分下方
に沈んだ状態に設定される。

【００１５】次に供給装置６について説明する。このも
のは戻しコンベヤ５の側傍における挽割準備側に設けら
れるものであり、中間材Ａを搬送するため一例として供
給装置フレーム６１の上面に供給装置チェーン６２を懸
張させたいわゆるチェーンコンベヤが適用される。また
この供給装置６に隣接して加工コンベヤ４と戻しコンベ
ヤ５との間を横切るように移送装置６３が付設される。
このものは加工コンベヤ４側を基軸６３ａとして扛伏自
在に構成され、更に移送装置６３の上面にチェーン６３
ｂを懸張させて、いわゆるチェーンコンベヤ状に構成さ
れる。そして非作動状態における倒伏状態にあっては、
加工コンベヤ４と戻しコンベヤ５との搬送作用面より充
分下方に沈んだ状態に設定される。

【００１６】更に姿勢識別装置７について説明する。こ
のものは供給装置６により搬送される中間材Ａの搬送姿
勢を識別する姿勢センサ７１と中間材Ａの材厚を検出す
る材厚センサ７２とを具えて成るものであり、更にこれ
らのセンサを取り付けるセンサフレーム７３が付設され
ている。

【００１７】姿勢センサ７１は一例として設置位置から
の距離を測定できるマイクロ波式の距離センサが適用さ
れる。このものは図１に示すようにセンサフレーム７３
の水平部分に設けられ、搬送されてくる中間材Ａの下面
にほぼ垂直に臨むように設置されている。そして設置位
置から中間材Ａの下面までの距離を測定し、この測定距
離を設置位置から搬送作用面までの距離と比較すること
により、中間材Ａの搬送姿勢を識別するものである。ま
た中間材Ａは長手方向に反りを有し、その反り寸法は長
手方向の中央付近で最も大きくなることが考えられるた
め、姿勢センサ７１による距離の測定も図２に示すよう
に中間材Ａの長手方向の中央付近で行われることが好ま
しい。更に姿勢センサ７１を中間材Ａの下方に配する形
態だけでなく、中間材Ａの上方に配し、搬送姿勢を識別
する形態をとることも可能である。そしてその場合には
例えば設置位置から中間材Ａの上面までの距離を測定
し、この測定距離に材厚を加えた寸法と、設置位置から
搬送作用面までの距離を比較することにより識別がなさ
れる。なおこのような非接触センサとして音波、電波、
磁気等を利用したものを適用することも可能である。

【００１８】また材厚センサ７２も一例として設置位置
からの距離を測定できるマイクロ波式の距離センサが適
用されるが、例えば中間材Ａの上方に一つだけ設けると
中間材Ａが反りを有している上に中間材Ａの中央部以外
では材厚を斜めに測定することが考えられる。このため
この実施の形態では、材厚センサ７２をセンサフレーム
７３の水平部分に上下に一対配するようにし（各別に示
す必要がある場合には上側の材厚センサを７２₁ 、下側
の材厚センサを７２₂ と区別する）、上下のセンサ位置
から中間材Ａの上面及び下面までの距離を測定すること
によって、材厚を検出するようにしている。なおこの場
合も材厚をより正確に検出するため、中間材Ａの長手方
向の中央付近で測定されることが好ましい。なお下側の
材厚センサ７２₂ は姿勢センサ７１を流用する形態もと
り得る。

【００１９】そして材厚センサ７２で検出される材厚情
報は鉋盤３の上、下の回転鉋刃３１の削り代の設定ある
いは引込ローラの作用高さ設定等の加工情報として伝達
される。また材厚センサ７２を必ずしも供給装置６に設
ける形態だけでなく、例えば加工コンベヤ４の挽割準備
側等、仕上げ加工される直前に設ける形態をとることも
可能である。

【００２０】次に姿勢反転装置８について説明する。こ
のものは姿勢センサ７１の後段に設けられるものであ
り、通常供給装置６の搬送作用面より下方に沈んだ状態
に設定されるものである。そして板状部材である反転板
８１の一端は供給装置フレーム６１に対しモータＭを搭
載し、その駆動軸に直接または間接的に接続された主軸
８２に対して固定され、これを軸として回動する。この
回動によって反転板８１は供給装置６の搬送作用面より
上方に突出するのであって、中間材Ａを反転すなわち上
下を逆転させるのである。なお姿勢反転装置８は図３に
示すように中間座Ａが凹状態すなわち下反り状態の姿勢
で搬送されてくるもののみを反転させるものである。従
って姿勢反転装置８上を通過した中間材Ａは、反りを有
するものであれば凸状態すなわち上反り状態の姿勢で搬
送されることになる。

【００２１】次に反り識別装置９について説明する。こ
のものは姿勢反転装置８の後段に設けられ、中間材Ａが
反りを有していても安定した状態で加工し得る適正材Ａ
₁ であるか、これ以外の不適材Ａ₂ であるかを識別する
ものであり、実質的に反りセンサ９１により構成され
る。この反りセンサ９１は、一例として接触針９２を具
える接触式のセンサであり、図１、２、３に示すように
供給装置６の下方に昇降自在に複数設置される。

【００２２】そして接触部分たる接触針９２はある程度
の弾性を有し撓むように形成され、その上端は搬送作用
面上まで突出するように設定される。ここで接触針９２
の搬送作用面からの突出寸法は反り限界寸法と一致する
ように設定されており、すべての接触針９２が上反り状
態の姿勢で搬送されてくる中間材Ａの下面に接触し続け
た場合に適正材Ａ₁ と識別できることになる。なお反り
限界寸法は搬送されてくる中間材Ａの厚さ等により異な
るため、この実施の形態では反りセンサ９１を昇降自在
とし、これにより接触針９２を突出自在に構成している
が、接触針９２のみを突出自在に構成しても構わない。

【００２３】また反りセンサ９１を非接触式のセンサと
することも可能であり、その場合には図１（ａ）に示す
ように一例として姿勢センサ７１のようなマイクロ波式
の距離センサを適用する。そしてこの距離センサを下方
から中間材Ａの下面にほぼ垂直に臨むように設置し、中
間材Ａの下面までの距離を測定することにより供給装置
６の搬送作用面からの浮き上がり寸法すなわち反り寸法
を検出するのである。もちろんこの場合もすべてのセン
サが検出する浮き上がり寸法が限界寸法以内であれば、
適正材Ａ₁ と識別できる。なお反りセンサ９１も供給装
置６に設ける形態だけでなく、例えば加工コンベヤ４の
挽割準備側に設ける形態をとることも可能である。そし
てその場合には反りセンサ９１による識別が中間材Ａの
送りとともに、反り寸法が変化する長手方向に行われる
ため、必ずしも反りセンサ９１を複数設置する必要もな
い。

【００２４】次に本発明の反り検出構造を具えた四面仕
上げ製材装置１を適用し、中間材Ａの反りを検出する作
動態様について説明する。 （１）搬送姿勢の識別 まず中間材Ａは供給装置６により姿勢識別装置７に搬送
される。その際、中間材Ａの搬送姿勢としては図４
（ａ）に示すように上反り状態または図４（ｂ）に示す
ように反り無し状態、または図４（ｃ）に示すように下
反り状態の三種が考えられる。そして中間材Ａは上記の
ような姿勢で姿勢センサ７１上を通過することになる。
ここで設置位置から供給装置６の搬送作用面までの距離
をＬとして、設置位置から中間材Ａの下面までの測定距
離をＬ₁ とすると、上反り状態では図４（ａ）に示すよ
うにＬ＜Ｌ₁ となる。また反り無し状態では図４（ｂ）
に示すようにＬ＝Ｌ₁ となり、更に下反り状態では図４
（ｃ）に示すようにＬ＞Ｌ₁ となる。以上のように三種
の異なる識別状態から姿勢センサ７１により中間材Ａの
搬送姿勢が識別される。また中間材Ａは搬送姿勢が識別
されるとほぼ同時に材厚センサ７２の間を通過するた
め、材厚も検出されることになる。なおこのとき図５に
示すように上側の材厚センサ７２₁ から下側の材厚セン
サ７２₂ までの距離をｄとし、上側の材厚センサ７２₁
から中間材Ａの上面までの測定距離をｄ₁ とし、下側の
材厚センサ７２₂ から中間材Ａの下面までの距離をｄ₂
とすると、例えば材厚はｄ−（ｄ₁ ＋ｄ₂ ）として中間
材Ａの長手方向中央付近で検出される。

【００２５】（２）姿勢反転 搬送姿勢が識別され、且つ材厚も検出された中間材Ａは
その後、姿勢反転装置８上を搬送される。その際、姿勢
反転装置８では図３に示すように姿勢センサ７１により
下反り状態の姿勢をとっている中間材Ａがきたことを検
知すると、モータＭを駆動し、主軸８２の回転によって
反転板８１は供給装置６の搬送作用面より上方に突出
し、中間材Ａを反転させる。従って姿勢反転装置８上を
通過した中間材Ａは反りを有するものはすべて上反り状
態に統一された姿勢で搬送される。

【００２６】（３）適正材と不適材の識別 姿勢反転装置８上を通過した中間材Ａはその後、反り識
別装置９上を搬送される。その際、中間材Ａは反りを有
するものは上反り状態の搬送姿勢であるため搬送作用面
から浮き上がった状態となっている。また反りセンサ９
１では接触針９２が搬送作用面から反り限界寸法分突出
するように設定されている。そのため図６（ａ）に示す
ように搬送中すべての反りセンサ９１の接触針９２が接
触し続ける中間材Ａは限界寸法以下の反りを有する適正
材Ａ₁ と識別できる。また図６（ｂ）に示すように搬送
中、反りセンサ９１の接触針９２が一つでも離れる中間
材Ａは限界寸法以上の反りを有する不適材Ａ₂ と識別で
きる。なお反り検出センサ９１として非接触式のセンサ
を適用した場合には設置されたすべての個所において中
間材Ａの搬送作用面からの浮き上がり寸法を検知し、す
べての個所で限界寸法以下であれば、適正材Ａ₁ と識別
でき、一つでも限界寸法以上であれば不適材Ａ₂ と識別
できる。

【００２７】以上のように識別された中間材Ａが適正材
Ａ₁ である場合には、移送装置６３により戻しコンベヤ
５を横切るように加工コンベヤ４に移送され、挽き割り
及び鉋掛け等の加工が施される。その後、鉋掛け終了側
において中間材Ａは製品材、戻し材等に分けられ、製品
材は移送装置４３により適宜のストッカ、コンベヤ等に
移送され、戻し材は移送装置５２により戻しコンベヤ５
に移送された後、挽割準備側まで搬送され、再度加工が
施されることとなる。

【００２８】また反り識別装置９により識別された中間
材Ａが不適材Ａ₂ である場合には、警告音等で作業者に
知らせ、不適材Ａ₂ を取り除く形態や加工コンベヤ４及
び戻しコンベヤ５を挟んで供給装置６の反対側等に不適
材Ａ₂ をストックする形態あるいは不適材Ａ₂ は丸鋸盤
２による挽割加工のみが施される形態等、適宜の形態が
とり得る。

【００２９】なおこの実施の形態では適正材Ａ₁ と不適
材Ａ₂ との識別を接触針９２の接触と非接触により行っ
ているが、接触針９２を可倒式とし、その倒れ角度によ
り識別を行うことも可能である。その場合には接触針９
２は樹脂、金属等、比較的曲がりにくい部材で形成され
る。そして図７に示すように限界寸法以下の反りを有す
る適正材Ａ₁ が送られた場合には、搬送作用面からの浮
き上がりが小さいため、接触針９２は大きな角度で倒れ
ることとなる。また限界寸法以上の反りを有する不適材
Ａ₂ が送られた場合には、搬送作用面からの浮き上がり
が大きいため、接触針９２は小さな角度で倒れることと
なり、この倒れ角度の違いにより中間材Ａを識別するの
である。

【００３０】更にこの実施の形態では、適正材Ａ₁ と不
適材Ａ₂ との識別を中間材Ａの下面の反り寸法で行って
いるが、反り検出センサ９１を供給装置６の搬送作用面
上方に設け、中間材Ａの上面の反り寸法で識別を行う形
態もとり得る。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の反り検出構造を具えた四
面仕上げ製材装置によれば、加工限界寸法以上の反りを
有する不適材Ａ₂ が誤って四面仕上げ製材装置に送られ
ることなく、能率的な製材作業が可能となる。

【００３２】また請求項２または３記載の反り検出構造
を具えた四面仕上げ製材装置によれば、適正材Ａ₁ と不
適材Ａ₂ の識別が容易に且つ確実に行える。

【００３３】また請求項４記載の反り検出構造を具えた
四面仕上げ製材装置によれば、反りセンサ９１上を送ら
れる中間材Ａの搬送姿勢が統一されるため、適正材Ａ₁
と不適材Ａ₂ の識別が効率的に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反り検出構造を具えた四面仕上げ製材
装置を示す斜視図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】同上側面図である。

【図４】姿勢センサにより搬送姿勢の識別を搬送方向か
ら示す骨格的正面図である。

【図５】材厚センサにより中間材の材厚の検出を搬送方
向から示す骨格的正面図である。

【図６】反りセンサにより適正材と不適材との識別を搬
送方向から示す骨格的正面図である。

【図７】接触針の倒れ角度により適正材と不適材との識
別を示す骨格的側面図である。

【符号の説明】

１ 反り検出構造を具えた四面仕上げ製材装置 ２ 丸鋸盤 ３ 鉋盤 ４ 加工コンベヤ ５ 戻しコンベヤ ６ 供給装置 ７ 姿勢識別装置 ８ 姿勢反転装置 ９ 反り識別装置 ２１ 丸鋸刃 ２２ 定規板 ２３ 上押さえローラ ３１ 回転鉋刃 ４１ ローラ ４２ ピン定規 ４３ 移送装置 ４３ａ 基軸 ４３ｂ チェーン ５１ ローラ ５２ 移送装置 ５２ａ 基軸 ５２ｂ チェーン ６１ 供給装置フレーム ６２ 供給装置チェーン ６３ 移送装置 ６３ａ 基軸 ６３ｂ チェーン ７１ 姿勢センサ ７２ 材厚センサ ７２₁ 上側の材厚センサ ７２₂ 下側の材厚センサ ７３ センサフレーム ８１ 反転板 ８２ 主軸 ９１ 反りセンサ ９２ 接触針 Ａ 中間材 Ａ₁ 適正材 Ａ₂ 不適材 Ｍ モータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸鋸刃を具えた丸鋸盤と、この丸鋸盤に
   連続して設けられ上下に回転鉋刃を具えた鉋盤とによっ
   て中間材の四面を仕上げ加工する装置において、仕上げ
   加工を受ける前の段階で前記中間材の上面または下面の
   反りを反りセンサによって検出し、仕上げ加工し得る限
   界寸法以内の反りを有する適正材と、限界寸法以上の反
   りを有する不適材とに識別し、適正材のみを丸鋸盤と鉋
   盤とを組み合わせた加工装置に供給することを特徴とす
   る反り検出構造を具えた四面仕上げ製材装置。
2. 【請求項２】 前記反りセンサは、接触式であることを
   特徴とする請求項１記載の反り検出構造を具えた四面仕
   上げ製材装置。
3. 【請求項３】 前記反りセンサは、非接触式であること
   を特徴とする請求項１記載の反り検出構造を具えた四面
   仕上げ製材装置。
4. 【請求項４】 前記反りセンサの前段に中間材の搬送姿
   勢を反転させる姿勢反転装置が設けられることを特徴と
   する請求項１、２または３記載の反り検出構造を具えた
   四面仕上げ製材装置。