JP3388703B2 - 横架材加工機及び横架材プレカット設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横架材に対して隅
木欠きや谷木欠きの加工を行うための加工方法と、その
ための横架材加工機及び横架材プレカット設備に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、木造住宅用の横架材プレカット設
備として、例えば、図２０（Ａ）にす様なものが知られ
ている。この図２０（Ａ）に示す横架材プレカット設備
は、加工機として、土台、大引、梁、桁、胴差し、軒
桁、母屋等の各種横架材の長さ切断、側面加工及び上下
面加工を行うための横架材切断・横面加工機Ａと、横架
材の木口部分に継手・仕口加工を行う横架材木口加工機
Ｂと、胴差し等に対して軸方向の穴明けを行う胴差しボ
ルト穴加工機Ｃと、軒桁等に対して隅木欠きや谷木欠き
の加工を行うための隅木欠き加工機Ｄとを備えている。
また、木材を横移動させるチェーンスラッシャＥ１〜Ｅ
３と、軸方向移動させるローラコンベアＦ１〜Ｆ６とを
備えて、各加工機への木材の搬入・搬出を行う様に構成
されている。なお、ローラコンベアＦ５は木材を反転さ
せる木材反転機能を有している。

【０００３】この従来の横架材プレカット設備では、最
初に、チェーンスラッシャＥ１にて横移動させながら木
材を投入し、ローラコンベアＦ１，Ｆ２にて軸方向に木
材を送りながら横架材切断・横面加工機Ａによる先端の
切断、側面加工、上面加工及び後端の切断を行った後、
チェーンスラッシャＥ２にて横架材木口加工機Ｂ側へと
横移動させ、ローラコンベアＦ３，Ｆ４にて木材を軸方
向に移動させて横架材木口加工機Ｂによる木口部分の継
手・仕口の加工を行い、その後、チェーンスラッシャＥ
３にて横移動させて集材するといった作業がＣＡＤ／Ｃ
ＡＭ装置によって作成されたデータに基づき、自動制御
によって実行される様に構成されている。

【０００４】そして、胴差しの様に木口にボルト穴加工
を必要とする横架材については、木材反転機能付きのロ
ーラコンベアＦ５にて加工すべき木口面を胴差しボルト
穴加工機Ｃ側に向かせた上で、人的操作によってボルト
穴加工を行い、軒桁、母屋、棟木の様に隅木欠き加工を
必要とする横架材についても、同様に反転作業を行うな
どした上で、隅木欠き加工機Ｄへと木材を投入し、やは
り、人的操作によって隅木欠きあるいは谷木欠きの加工
を行うといった作業が実施されている。

【０００５】また、図２０（Ｂ）に示す様に、上述の横
架材切断・横面加工機Ａの機能を、長さ切断及び上下面
加工を行う横架材切断・上下面加工機Ａ１と、側面加工
を行う横架材側面加工機Ａ２とに分離し、図示の様に、
これら横架材切断・上下面加工機Ａ１、横架材側面加工
機Ａ２、横架材木口加工機Ｂ、胴差しボルト穴加工機Ｃ
及び隅木欠き加工機Ｄを配置し、各加工機Ａ１，Ａ２等
への木材の搬入・搬出を行うための、チェーンスラッシ
ャＥ１１〜Ｅ１４及びローラコンベアＦ１１〜Ｆ１８を
図示の如く配置したプレカット設備も知られている。な
お、ここでも、胴差しボルト穴加工機Ｃの直前に配置さ
れるローラコンベアＦ１７は木材反転機能を有するもの
が使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この様に、従来は、軒
桁等に対する隅木欠きや谷木欠きを加工する作業は、横
架材に対するその他の加工が完了した後に、専用の隅木
欠き加工機Ｄを人的操作することによってなされてお
り、加工の有無の判断等や反転装置の操作等を人的に実
行することから、取扱いが煩雑となり、加工忘れが生じ
る等の不具合が発生するという問題がある。

【０００７】また、隅木欠きや谷木欠きは、軒桁等の限
られた横架材に対してのみ加工されるものであるため、
プレカット設備全体の中に、稼働率の低い隅木欠き加工
機Ｄを独立して設けることは、広い工場スペースを必要
とする上、稼動率の低い専用機を設置しなければならな
いという点から、設備コスト面で不利になるという問題
もある。特に、隅木欠きや谷木欠きの加工についても自
動化を図ろうとすると、専用の搬送ラインをさらに追加
しなければならず、益々、工場スペースを圧迫するとい
う問題がある。

【０００８】加えて、従来の隅木欠き加工機Ｄは、その
中央を支点として左右４５度全９０度の範囲内を旋回さ
せると共に屋根勾配に対応する角度に上下方向に傾き角
度を調整可能な長さ１ｍ程のアームに隅木欠き加工用の
カッターを取り付け、このカッターをアームに沿って移
動させつつ隅木欠きや谷木欠きの加工を行う構造となっ
ている。また、従来の隅木欠き加工機Ｄは、左後方から
右前方へ向かって深くなる様な切削溝と、右後方から左
前方へ向かって深くなる様な切削溝しか加工できない構
造となっているため、上述の様に反転装置で被加工材を
反転させなければならない。このため、従来の隅木欠き
加工機Ｄの機能を、横架材切断・横面加工機Ａや横架材
切断・上下面加工機Ａ１に対して単純に組み込もうとす
ると、当該加工機が大型化し、長さの短い横架材の加工
に支障を来すおそれもある。従って、単純に隅木欠き加
工用の刃物等を追加するといった解決方法で自動化を図
るのは困難である。

【０００９】そこで、本発明は、装置の大型化を招くこ
となく、隅木欠きや谷木欠きの加工を実行し得る横架材
加工機と横架材プレカット設備を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１の横架材加工機は、機械の左右方
向をＸ軸とし、前後方向をＺ軸とし、上下方向をＹ軸と
するとき、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に移動制御可
能で、加工位置に搬入された横架材の下面に対して切削
溝を加工し得る下側カッターを備える横架材加工機にお
いて、前記下側カッターを前記Ｙ軸周りに旋回させる旋
回制御手段と、該下側カッターのＸ軸方向位置を制御す
るＸ方向位置制御手段と、該下側カッターのＹ軸方向位
置を制御する下側カッターＹ方向位置制御手段と、該下
側カッターのＺ軸方向位置を制御する下側カッターＺ方
向位置制御手段と、木材を求心させつつクランプし得る
バイスとを備え、前記旋回制御手段を、前記下側カッタ
ーを、その刃幅中心線と回転中心線との交点を旋回中心
として前記Ｙ軸周りに旋回させる手段として構成し、前
記下側カッターを、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動させて加工
開始位置に合わせ、その後、Ｙ軸方向に上昇させて横架
材の下面から所定深さまで上昇させると共に、Ｚ軸方向
に移動させつつ切削を行うことにより、横架材の下面に
間柱欠きを加工する間柱欠き加工制御手段と、前記下側
カッターを、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させて加工開
始位置に合わせた後に、Ｙ軸方向に上昇させて横架材の
下面の切削を開始すると共に、屋根勾配に合わせてＹＺ
平面内で当該下側カッターを斜めに移動させる様にＹ軸
及びＺ軸方向の位置を制御しつつ切削を行うことによ
り、横架材の下面に垂木欠きを形成する垂木欠き加工制
御手段と、前記下側カッターを、前記旋回制御手段によ
りその刃幅中心線が前記横架材に対して形成すべき隅木
欠き又は谷木欠きの方向と一致する角度となる様に旋回
させ、Ｙ軸方向所定高さまで上昇させて切削を開始する
と共に、ＹＺ平面内を屋根勾配に対応して斜めに移動さ
せると同時にＸＺ平面内を旋回後の刃幅中心線に沿って
斜めに移動させる様に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向
の移動量を制御しつつ切削を行わせて、前記横架材に対
して前記旋回後の刃幅中心線に沿って伸びかつ前記屋根
勾配に 対応する傾斜面を有する隅木欠き又は谷木欠きを
形成する隅木欠き・谷木欠き加工制御手段とを備え、前
記間柱欠き加工制御手段、垂木欠き加工制御手段及び前
記隅木欠き・谷木欠き加工制御手段を、ＣＡＤ／ＣＡＭ
データに基づき動作させることにより、前記下側カッタ
ーで、間柱欠き、垂木欠き、隅木欠き及び／又は谷木欠
きを横架材に対して必要に応じて形成する様にしたこと
を特徴とする。

【００１１】また、請求項２の横架材加工機は、機械の
左右方向をＸ軸とし、前後方向をＺ軸とし、上下方向を
Ｙ軸とするとき、ベースに対してＸ軸方向移動可能に備
えられるコラムと、該コラムのＸ軸方向位置を制御する
Ｘ方向位置制御手段と、前記コラムに対してＹ軸方向移
動可能に備えられる上側カッターベースと、該上側カッ
ターベースのＹ軸方向位置を制御する上側カッターＹ方
向位置制御手段と、前記上側カッターベースに対してＺ
軸方向移動可能に備えられる上側カッターと、該上側カ
ッターのＺ軸方向位置を制御する上側カッターＺ方向位
置制御手段と、前記コラムに対してＹ方向移動可能に備
えられる下側カッターベースと、該下側カッターベース
のＹ軸方向位置を制御する下側カッターＹ方向位置制御
手段と、前記下側カッターベースに対してＺ軸方向移動
可能に備えられる下側カッターアームと、該下側カッタ
ーアームのＺ軸方向位置を制御する下側カッターＺ方向
位置制御手段と、前記下側カッターアームに対してＹ軸
周りに旋回可能に取り付けられる下側カッター支持部材
と、木材を求心させつつクランプし得るバイスとを備
え、前記旋回制御手段を、前記下側カッターを、その刃
幅中心線と回転中心線との交点を旋回中心として前記Ｙ
軸周りに旋回させる手段として構成し、前記下側カッタ
ーを、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動させて加工開始位置に合
わせ、その後、Ｙ軸方向に上昇させて横架材の下面から
所定深さまで上昇させると共に、Ｚ軸方向に移動させつ
つ切削を行うことにより、横架材の下面に間柱欠きを加
工する間柱欠き加工制御手段と、前記下側カッターを、
Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させて加工開始位置に合わ
せた後に、Ｙ軸方向に上昇させて横架材の下面の切削を
開始すると共に、屋根勾配に合わせてＹＺ平面内で当該
下側カッターを斜めに移動させる様にＹ軸及びＺ軸方向
の位置を制御しつつ切削を行うことにより、横架材の下
面に垂木欠きを形成する垂木欠き加工制御手段と、前記
下側カッターを、前 記旋回制御手段によりその刃幅中心
線が前記横架材に対して形成すべき隅木欠き又は谷木欠
きの方向と一致する角度となる様に旋回させ、Ｙ軸方向
所定高さまで上昇させて切削を開始すると共に、ＹＺ平
面内を屋根勾配に対応して斜めに移動させると同時にＸ
Ｚ平面内を旋回後の刃幅中心線に沿って斜めに移動させ
る様に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の移動量を制御
しつつ切削を行わせて、前記横架材に対して前記旋回後
の刃幅中心線に沿って伸びかつ前記屋根勾配に対応する
傾斜面を有する隅木欠き又は谷木欠きを形成する隅木欠
き・谷木欠き加工制御手段とを備え、前記間柱欠き加工
制御手段、垂木欠き加工制御手段及び前記隅木欠き・谷
木欠き加工制御手段を、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づき
動作させることにより、前記下側カッターで、間柱欠
き、垂木欠き、隅木欠き及び／又は谷木欠きを横架材に
対して必要に応じて形成する様にしたことを特徴とす
る。

【００１２】本発明によれば、横架材加工機の左右方向
をＸ軸とし、前後方向をＺ軸とし、上下方向をＹ軸とす
るとき、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に移動制御可能
で、横架材の上面又は下面に対して切削溝を形成するた
めのカッターを用いて、該カッターをＹ軸周りに旋回さ
せることにより、当該カッターの刃幅中心線を前記横架
材に対して形成すべき隅木欠き又は谷木欠きの方向と一
致させた後、該カッターをＹ軸方向に前記横架材の所定
深さまで移動し、さらに、該カッターをＹＺ平面内を屋
根勾配に対応して斜めに移動させると同時にＸＺ平面内
を旋回後の刃幅中心線に沿って斜めに移動させる様に、
Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向に移動制御しつつ切削を
行わせる加工方法を実現することができる。

【００１３】この加工方法によれば、横架材の上面又は
下面に対して切削溝を形成するためのカッターを用いて
上述の如く旋回後にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向にカッター
を移動制御しつつ切削を行うことにより、横架材に対し
て隅木欠きや谷木欠きを形成することができる。この方
法によれば、カッターをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向
に移動制御しつつ横架材の切削を行うので、最初にカッ
ターをＹ軸周りに旋回させる場合に大きな旋回範囲を確
保しなくてもよい。特に、カッターを、その刃幅中心線
と回転中心線との交点を旋回中心としてＹ軸周りに旋回
させる様にして いるので、旋回範囲を最小とすることが
できる。なお、この隅木欠き・谷木欠きを形成するため
のカッターとしては、横架材加工機が元々備えている間
柱欠き又は垂木欠き形成用のカッターを兼用させる。

【００１４】本発明の横架材加工機によれば、旋回制御
手段によって下側カッターをＹ軸周りに旋回させてその
刃幅中心線を隅木欠き又は谷木欠きの方向と一致させた
上でＸ軸及びＺ軸方向に移動させるか、又は先にＸ軸及
びＺ軸方向に移動させてからＹ軸周りに旋回させること
によって下側カッターを加工開始位置に合わせ、その
後、Ｙ軸方向所定高さまで上昇させて切削を開始すると
共に、ＹＺ平面内を屋根勾配に対応して斜めに移動させ
ると同時にＸＺ平面内を旋回後の刃幅中心線に沿って斜
めに移動させる様に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の
移動量を制御しつつ切削を行わせることにより、横架材
の下面に対して旋回後の刃幅中心線に沿って伸びかつ屋
根勾配に対応する傾斜面を有する隅木欠き又は谷木欠き
を形成することができる。なお、この横架材加工機は、
実際に住宅として組み立てるときの上面を下にして横架
材を投入することを基本としている。これは、隅木欠き
及び谷木欠きは屋根勾配に一致した傾斜面を有する様に
高精度の加工が必要であることや、側面加工における大
入れ蟻掛け等の加工も高精度を要求されることや、切削
屑を集塵する際の利便等の要求から、基準面を下面とす
ることでその精度維持等を容易に達成するためである。
そして、上下反対にして加工がなされた横架材は、加工
終了後に上下反転されて梱包され、建築現場へと出荷さ
れるのが一般的である。また、この横架材加工機では、
下側カッターをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御する
ことができるので、次の様な加工を行う制御手段をも備
えさせることにより、横架材の下面に間柱欠きや垂木欠
きを加工するためのカッターと兼用させている。下側カ
ッターをＸ軸及びＺ軸方向に移動させて加工開始位置に
合わせ、その後、Ｙ軸方向に上昇させて横架材の下面を
所定深さまで上昇させると共にＺ軸方向に移動させつつ
切削を行うことにより、横架材の下面に間柱欠きを加工
することができる。また、下側カッターをＸ軸方向及び
Ｚ軸方向に移動させて加工開始位置に合わせた後に、Ｙ
軸方向に上昇させて横架材の下面の切削を開始すると共
に、屋根勾配に合わせてＹＺ平面内で下側カッターを斜
めに移動させる様にＹ軸及びＺ軸方向の位置を制御しつ
つ切削を行うことにより、横架材の下面に垂木欠きを形
成することができる。

【００１５】また、請求項２の横架材加工機によれば、
横架材の上面に間柱欠きを形成するときは、Ｘ方向位置
制御手段でコラムをＸ軸方向に移動させることによって
上側カッターのＸ方向の加工開始位置を決定し、さら
に、上側カッターＺ方向位置制御手段によって上側カッ
ターのＺ方向の加工開始位置を決定し、その後、上側カ
ッターＹ方向位置制御手段を駆動して上側カッターを下
降させると共に、上側カッターＺ方向位置制御手段を駆
動して上側カッターをＺ方向に移動制御しつつ切削を行
うことによって横架材の上面に間柱欠きを加工すること
ができる。同様に、横架材の下面に間柱欠きを形成する
ときは、Ｘ方向位置制御手段でコラムをＸ軸方向に移動
させることによって下側カッターのＸ方向の加工開始位
置を決定し、さらに、下側カッターＺ方向位置制御手段
によって下側カッターのＺ方向の加工開始位置を決定
し、その後、下側カッターＹ方向位置制御手段を駆動し
て下側カッターを上昇させると共に、下側カッターＺ方
向位置制御手段を駆動して下側カッターをＺ方向に移動
制御しつつ切削を行うことによって横架材の下面に間柱
欠きを加工することができる。また、この横架材下面に
対する間柱欠き加工の場合と同様に、Ｘ方向位置制御手
段及び下側カッターＺ方向位置制御手段によって下側カ
ッターのＸ軸及びＺ軸方向の加工開始位置を決定し、そ
の後、下側カッターＹ方向位置制御手段を駆動して下側
カッターを上昇させると共に、下側カッターＺ方向位置
制御手段をも駆動して、下側カッターをＹＺ平面内にお
いて屋根勾配に対応する方向に斜めに移動制御しつつ切
削を行うことによって横架材の下面に垂木欠きを加工す
ることができる。そして、この同じ下側カッターを、旋
回制御手段によってＹ軸周りに旋回させて隅木欠き又は
谷木欠きの方向に刃幅中心線を一致させ、Ｘ方向位置制
御手段及び下側カッターＺ方向位置制御手段によってＸ
Ｚ平面内の加工開始位置に下側カッターを移動させる
か、あるいは先にＸＺ平面内の加工開始位置に下側カッ
ターを移動させた上で旋回制御手段による旋回制御を行
い、その後、下側カッターＹ方向位置制御手段を駆動し
て下側カッターを上昇させて切削を開始すると共に、下
側カッターＺ方向位置制御手段及びＸ方向位置制御手段
をも駆動して、下側カッターをＹＺ平面内において屋根
勾配に対応する方向に斜めに移動させると同時にＸＺ平
面内で刃幅中心線に沿った方向に斜めに移動させる様に
Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の位置を制御しつつ切削
を行うことにより、横架材の下面に隅木欠き又は谷木欠
きを加工することができる。

【００１６】なお、これらの横架材加工機では、前記旋
回制御手段を、前記下側カッターを、その刃幅中心線と
回転中心線との交点を旋回中心として前記Ｙ軸周りに旋
回させる手段として構成している。

【００１７】かかる構成を採用することにより、下側カ
ッターを加工開始位置に移動させる制御が容易になると
共に、下側カッターの旋回範囲を最小にすることがで
き、装置全体の小型化をも図ることができるからであ
る。なお、この横架材加工機においては、上述の上側カ
ッター及び下側カッターで横架材を加工する際に横架材
を固定するためのバイス装置として、求心動作によって
横架材の中心線を横架材を軸方向に搬送するためのコン
ベア手段の中心線に一致させるものを採用しているので
さらに、加工開始位置の制御が簡単になる。

【００１８】また、請求項３に記載した様に、これらの
横架材加工機において、前記旋回制御手段を、前記下側
カッターを、その刃幅中心線がＺ軸と平行となる角度を
含み、少なくとも２７０度の範囲内を４５度単位で旋回
させ得る手段として構成するとよい。

【００１９】ここで、Ｚ軸と平行となる角度を含み４５
度単位で旋回させるのは、間柱欠き及び垂木欠きは、軒
桁等の横架材に対してその長手方向に直交する方向（機
械におけるＺ軸方向）に形成されると共に、隅木欠き及
び谷木欠きは、通常、Ｚ軸に対して＋４５度又は−４５
度傾いた方向に形成されるからである。また、少なくと
も２７０度旋回可能にするのは、下側カッターを装着す
る軸受部を、隅木欠き及び谷木欠きの幅方向において、
欠き深さの小さい側に位置せしめることによって、軸受
部と横架材との干渉を避けつつ隅木欠きや谷木欠きを形
成するためである。加えて、この様に干渉を避けること
により、下側カッターとして直径の小さいものを用いて
も十分に深い隅木欠きや谷木欠きを形成することを可能
ならしめ、装置の小型化を一層高めることができるから
である。

【００２０】さらに、請求項４に記載した様に、これら
の横架材加工機において、前記下側カッターによる加工
位置への横架材の搬入側及び搬出側に配置されるローラ
付きのバイス装置と、該各バイス装置に対して、前記加
工位置に向かって伸びる上昇位置と、下方へ倒れた退避
位置との間を移動可能な可倒式の補助ローラを備えさせ
る様にするとよい。

【００２１】この可倒式の補助ローラは、下側カッター
を旋回させたとき、軸受部側を下方へ倒し、軸受部と反
対側を上昇位置にして用いる。これにより、横架材を隅
木欠きや谷木欠きを形成する部位に可能な限り近い位置
で下から支持しつつ、補助ローラと軸受部との干渉を避
けることができる。また、かかる補助ローラを設けるこ
とにより、全長の短い横架材がこの下側カッターによる
加工位置を通過する際に、補助ローラによって前後を支
持させることができるので、小梁等の様な短い横架材の
搬送に支障を来さない様にすることもできるからであ
る。

【００２２】また、上記目的を達成するためになされた
本発明の横架材プレカット設備は、上述のいずれかの横
架材加工機を備えると共に、該横架材加工機によって加
工された横架材を次工程の横架材加工機へ横移送するた
めのチェーンスラッシャとを備える横架材プレカット設
備において、前記次工程の横架材加工機へ横架材を横移
送するためのチェーンスラッシャを、前工程の横架材加
工機によって加工される隅木欠き又は谷木欠きがはまり
込まない様に、複数条のチェーンを一組とするか又は広
幅のチェーンを用いる様にしたことを特徴とする。

【００２３】この横架材プレカット設備によれば、本発
明の横架材加工機によって隅木欠きや谷木欠きを形成さ
れた横架材を次工程へ横移送する際に、チェーンスラッ
シャのチェーンに隅木欠きや谷木欠きの部分がはまり込
んでしまうことがなく、その搬送に支障を来さなくする
ことができ、プレカット設備全体における不具合を防止
することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施の形態
としての横架材プレカット設備１０を構成する各種加工
機１００，２００，３００等の配置を示す模式的平面図
である。まず最初に、この図１に従って、横架材プレカ
ット設備１０の全体配置等について説明する。

【００２５】本実施の形態としての横架材プレカット設
備１０は、各種加工機として、横架材の先端及び後端の
端切り及び上下面加工を行うための横架材切断・上下面
加工機１００と、横架材の側面加工を行うための横架材
側面加工機２００と、横架材の木口に対して継手・仕口
の加工を行うための横架材木口加工機３００とを備えて
いる。また、木材を横移動させるチェーンスラッシャ２
１〜２５と、木材を軸方向移動させるローラコンベア３
１〜４２とを備え、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて各
加工機１００，２００，３００の駆動制御及び木材の搬
入・搬出を自動的に実行しつつ横架材のプレカット加工
を実行する様に構成されている。なお、各加工機１０
０，２００，３００の近傍に設けられた短いローラコン
ベア３２，３５，３８は、いずれも下方へ倒すことがで
きる様になっており、各加工機１００，２００，３００
の近傍に、必要に応じて作業者の移動通路を確保可能な
構成とされている。

【００２６】ここで、ローラコンベア３９，４０とロー
ラコンベア４１，４２との間には、木材を横移動させる
ための多数の桟４３が配置されている。この桟４３の上
面と各ローラコンベア３９〜４２の各ローラ及び桟４３
側の側面枠の上面とはほぼ同一高さとされている。これ
は、ローラコンベア３９，４０からローラコンベア４
１，４２へと木材を持ち上げることなく、桟４３の上面
を滑らせてスムーズに横移動させるためである。

【００２７】また、ローラコンベア４１とチェーンスラ
ッシャ２４との間には、通常時はローラコンベア４１の
ローラ上面より下方に沈んだ状態にあり、横架材木口加
工機３００による加工の終了後に上昇してローラコンベ
ア４１上の木材を持ち上げ、それ自身の傾斜を利用して
チェーンスラッシャ２４へと木材を受け渡すための傾斜
式ローラ移送装置４４が備えられている。これに対応し
て、チェーンスラッシャ２４は、その横に配置されるチ
ェーンスラッシャ２５よりも下側に木材を取り込む配置
となっている。なお、最終段のチェーンスラッシャ２
４，２５は、工場配置等によっては、ホイールコンベア
とする場合もある。

【００２８】加えて、ローラコンベア４２とチェーンス
ラッシャ２５との間には、それ自身が回転することによ
って、ローラコンベア４２上の木材をすくい上げ、上下
を反転させた状態でチェーンスラッシャ２５へと受け渡
す上下反転受け渡し装置４５が備えられている。

【００２９】また、最初に木材を投入する位置に配置さ
れているチェーンスラッシャ２１は、移送方向の途中で
部分的に重複して配置される２組の搬送用チェーン群２
１ａ，２１ｂによって構成されている。同じく、チェー
ンスラッシャ２２，２３も、２組の搬送用チェーン群２
２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂによって構成されてい
る。これは、横移送開始側の搬送用チェーン群２１ａ，
２２ａ，２３ａによる木材の横移送速度を、横移送終了
側の搬送用チェーン群２１ｂ，２２ｂ，２３ｂによる木
材の横移送速度よりも遅くすることにより、ローラコン
ベア３１，３４，３７の側面枠にそれぞれ配置されてい
るストッパ５１，５２，５３に対して、多数の木材が重
なって押し付けられない様にするためである。これによ
り、チェーンスラッシャ２１，２２，２３からローラコ
ンベア３１，３４，３７へと木材を載せ代えるために設
けられている木材載せ代え装置６１，６２，６３による
木材の載せ代え動作をスムーズに実行させることができ
る。

【００３０】なお、各木材載せ代え装置６１〜６３は、
チェーンスラッシャ２１〜２３の上面より所定量沈んだ
位置からストッパ５１〜５３の上面を乗り越える高さま
で伸縮可能なエアシリンダと、このエアシリンダを横方
向に伸びるガイド６１ａ，６２ａ，６３ａに沿って移動
させる横移動機構とによって構成されている。また、こ
の横移動機構の駆動には、モータの回転を往復運動に変
換するクランク機構を使用し、載せ代え開始から載せ代
え完了までの横移動速度の変化が、最初は徐々に加速
し、途中で最高速度に達した後で徐々に減速させ、移動
開始時及び停止時の加速度による木材の横倒れを防止す
る工夫がなされている。

【００３１】さらに、ローラコンベア３３，３６，３
９，４０には、コンベア上の木材を下流のチェーンスラ
ッシャ２２，２３やローラコンベア４１，４２へと押し
出すためのプッシャプレート７１〜７３が備えられてい
る。これらのプッシャプレート７１〜７３は、各１対の
エアシリンダ７４〜７６によって駆動される様に構成さ
れている。なお、各ローラコンベア３３，３６，３９，
４０のプッシャプレート７１〜７３と反対側の側面枠
は、プッシャプレート７１〜７３による木材の押し出し
を妨げない様に、ローラ上面と同一高さ又は若干低めに
構成されている。

【００３２】横架材切断・上下面加工機１００は、その
主要な構成として、木材をクランプするためのＮｏ．１
〜Ｎｏ．５バイス１１１〜１１５と、木材の端切りを行
うための切断ユニット１３０と、木材の上下面に対して
ほぞ穴やボルト穴を加工するための上下一対の角のみユ
ニット１５０と、横架材の上下面に対して間柱欠き、垂
木欠き、隅木欠き及び谷木欠きを加工するための上下一
対のカッターユニット１７０とを備えている。

【００３３】また、この横架材切断・上下面加工機１０
０における上下面加工位置を規定するための位置決めユ
ニット４００が、ローラコンベア３３の側方に配置され
るガイドレール４０１に沿って移動可能に配置されてい
る。なお、符号１１６，１１７で示されているのは、切
断ユニット１１０に対して搬入される木材の先端を検出
してローラコンベア３１，３２を停止させるための先端
検出用の光センサユニットである。

【００３４】横架材側面加工機２００は、その主要な構
成として、その前後に配置される短いローラコンベア２
１１，２１２と、木材をクランプするためのＮｏ．１，
Ｎｏ．２バイス２２１，２２２と、これらバイス２２
１，２２２の間の位置において、対面する様に配置され
る一対の側面加工ユニット２３１，２３２とを備えてい
る。各側面加工ユニット２３１，２３２には、上下方向
に複数の側面加工用工具が装着される様になっている。
この横架材側面加工機２００は、例えば、特公平１−１
５５９６４号公報等に記載されている側面加工ユニット
を独立の加工機械として構成したもので、横架材の側面
に対して、大入れ蟻掛け、根太彫り、ボルト穴等の各種
加工を行うものである。

【００３５】また、この横架材側面加工機２００におけ
る側面加工位置を規定するための位置決めユニット５０
０が、ローラコンベア３６の側方に配置されるガイドレ
ール５０１に沿って移動可能に配置されている。この位
置決めユニット５００は、横架材切断・上下面加工機１
００における加工位置を規定するための位置決めユニッ
ト４００と同一のものである。

【００３６】横架材木口加工機３００は、その主要な構
成として、上流のローラコンベア３７，３８側に配置さ
れる第１の固定コンベア３１１と、この第１の固定コン
ベア３１１の延長上において、反対側のローラコンベア
３９，４０の直前に配置される第２の固定コンベア３１
２と、この第２の固定コンベア３１２と同じ側におい
て、ローラコンベア４１，４２の延長線上に配置される
第３の固定コンベア３１３と、第１，第２の固定コンベ
ア３１１，３１２の間を連絡する連絡位置と図中一点鎖
線で示した前方の退避位置との間をＺ軸方向へ移動可能
に配置される中間コンベア３１４と、各種加工工具を９
０度ずつずらして放射状に配置したターレットモータベ
ース３２１及びこのターレットモータベース３２１の前
方に取り付けられたボルト穴加工工具３２２を備える木
口加工ユニット３２０と、第１の固定コンベア３１１の
近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア３７，３
８，３１１上を搬送されて来る木材の先端位置を規定す
るためのＮｏ．１ストッパ３３１と、このＮｏ．１スト
ッパ３３１によって先端位置を規定された木材をクラン
プするＮｏ．１バイス３４１と、第３の固定コンベア３
１３の近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア４
１，４２，３１３上を搬送されて来る木材の先端位置を
規定するためのＮｏ．２ストッパ３３２と、このＮｏ．
２ストッパ３３２によって先端位置を規定された木材を
クランプするＮｏ．２バイス３４２と、第２の固定コン
ベア３１２に併設されている印字装置３５１とを備えて
いる。

【００３７】この横架材木口加工機３００は、木口加工
ユニット３２０を図示のＸ方向及びＺ方向に移動させる
と共にターレットモータベース３２１をＹ方向（上下方
向）に移動させつつ、Ｎｏ．１バイス３４１でクランプ
された木材の木口及びＮｏ．２バイス３４２でクランプ
された木材の木口に対して必要な加工を行うものであ
る。この加工に当たっては、ターレットモータベース３
２１を９０度刻みで回転させることによって、そこに装
着された各種工具の中から必要なものを選択して継手・
仕口の加工を行うと共に、そのままで、木口加工ユニッ
ト３２０をＺ方向に移動させると共にボルト穴加工工具
３２２を加工位置に向かせて胴差しボルト穴等の加工を
も行うことができる様に構成されている。

【００３８】そして、特に、Ｎｏ．１バイス３４１でク
ランプされた木材の木口を加工したら、中間コンベア３
１４を図示の実線の位置に移動させると共に木口加工ユ
ニット３２０を図示の様に機械の後方に移動させ、一方
の木口の加工を終了した木材を下流のローラコンベア３
９，４０上へと移送し、次の木材をＮｏ．１ストッパ３
３１及びＮｏ．１バイス３４１で位置決めし、Ｎｏ．１
ストッパ３３１及び中間コンベア３１４を退避位置へ移
動させると共に、木口加工ユニット３２０を前進させて
次の木材の木口加工を行い、この間に、先に下流側のロ
ーラコンベア３９，４０上へと移送しておいた木材をプ
ッシャプレート７３によってローラコンベア４１，４２
上へと移し代え、横架材木口加工機３００側に移送して
Ｎｏ．２ストッパ３３２により先端合わせを行うと共に
Ｎｏ．２バイス３４２でクランプしておく。この結果、
２本目の木材のＮｏ．１バイス３４１によるクランプ位
置での木口加工が完了したら、直ちに１本目の木材のＮ
ｏ．２バイス３４２によるクランプ位置での木口加工へ
と移行することができ、この間に中間コンベア３１４を
再び連絡位置へ移動させて２本目の木材をローラコンベ
ア３９，４０上へと移送しておくことにより、効率良
く、木材の両端木口の加工を実行できる様にしたもので
ある。

【００３９】なお、図１において、チェーンスラッシャ
２２，２３，２５は、木材移送用のチェーンを２列で一
組とする構成を採用している。これは、隅木欠きや谷木
欠きの様な大きな切削加工部を下面に有する木材がチェ
ーンにはまり込んで横移送に不具合を来さない様にする
ためである。また、ローラコンベア３１，３２に比べ
て、これより下流のローラコンベア３３，３４等は、ロ
ーラの間隔を調整することによって、大きな隅木欠きや
谷木欠きを有する木材の移送をスムーズに行い得る様に
構成している。さらに、ローラコンベア３９〜４２及び
ローラコンベア３１３には、中央が窪んだローラを使用
している。これは、印字装置３５１によってインクジェ
ット方式で印字された記号等がローラ面で擦れて見え難
くならない様にするためである。

【００４０】次に、本実施の形態の横架材プレカット設
備１０における特徴的な加工機である横架材切断・上下
面加工機１００についてその具体的な構造をより詳しく
説明する。

【００４１】図２は、この横架材切断・上下面加工機１
００を上方から見た平面図を表している。既に説明した
様に、この横架材切断・上下面加工機１００は、木材を
クランプするためのＮｏ．１〜Ｎｏ．５バイス１１１〜
１１５を備えている。そして、各バイス１１１〜１１５
の上方には、コラム１２１，１２１，…により支持され
た油圧シリンダ１２２，１２２，…によって昇降され、
木材を上から押し付けてクランプする上面クランパ１２
３，１２３，…がそれぞれ配置されている。Ｎｏ．１バ
イス１１１〜Ｎｏ．３バイス１１３は、図３，図４に示
す様に、本体ベース１０１上に立設されたコラム１０２
の上面にローラ１２４と共に設置されており、油圧ユニ
ット１２５によって同じ量だけ接近・離間動作され、ロ
ーラ１２４上の木材Ｗを求心させつつクランプし得る機
構となっている。なお、ローラ１２４は、インバータ制
御のギヤモータＭ１によって速度制御されつつ回転駆動
される構成となっている。

【００４２】また、切断ユニット１３０は、図２及び図
３に示す様に、ベース１０１上に立設されたコラム１３
１と、このコラム１３１に対して回動可能に取り付けら
れ、先端に丸鋸１３２を装着されるアーム１３３と、こ
のアーム１３３を退避位置と切断位置との間で回動させ
る油圧シリンダ１３４と、アーム１３３内に収納された
ベルトドライブ機構を介して丸鋸１３２を回転駆動する
主軸モータ１３５と、丸鋸カバー１３６とを備えてい
る。なお、この切断ユニット１３０によって木材Ｗの前
端側の端切りを行う際には、先に述べた光センサユニッ
ト１１６，１１７において、木材Ｗにより検出光が遮ら
れることによって、その先端が端切り位置に到達してい
ることを検出し、ローラコンベア３１，３２等の駆動を
停止し、Ｎｏ．１バイス１１１及び上面クランパ１２３
によって木材Ｗを固定した上で、切断ユニット１３０を
駆動し、丸鋸１３２によって前端の端切りを実行する。

【００４３】次に、角のみユニット１５０について説明
する。角のみユニット１５０は、図２及び図４に示す様
に、本体ベース１０１上に固定された固定ベース１５１
と、この固定ベース１５１の上面に設けられたＸ軸レー
ル１５２，１５２にガイドされてＸ軸方向へ移動可能な
Ｘ方向移動ベース１５３と、このＸ方向移動ベース１５
３の上面に設けられたＺ軸レール１５４，１５４にガイ
ドされてＺ軸方向へ移動可能なコラム１５５と、このコ
ラム１５５の前面に設けられたＹ軸レール１５６，１５
６にガイドされてＹ軸方向に移動可能な上下一対のモー
タベース１５７，１５７と、このモータベース１５７，
１５７に固定され、角のみ１５８，１５８を装着される
角のみ駆動モータ１５９，１５９と、この角のみ駆動モ
ータ１５９，１５９の前方に配置されると共にドリル１
６０，１６０を装着されるドリル軸１６１，１６１とを
備えている。なお、ドリル軸１６１，１６１は、ハウジ
ング１６２，１６２内に収納されているベルトドライブ
機構により、角のみ駆動モータ１５９，１５９によって
回転駆動される。また、Ｘ方向移動ベース１５３は、そ
の右側面に固定されているサーボモータＭ１１によって
駆動されるネジ送り機構（図示略）によってＸ軸レール
１５２，１５２上をＸ軸方向に移動される。同じくコラ
ム１５５は、Ｘ方向移動ベース１５３の後面に固定され
ているサーボモータＭ１２によって駆動されるネジ送り
機構（図示略）によってＺ軸レール１５４，１５４上を
Ｚ軸方向に移動される。さらに、各モータベース１５
７，１５７は、それぞれ油圧シリンダ１６３によってＹ
軸方向へ駆動される（ただし、下側のモータベース駆動
用の油圧シリンダはコラム１５５内に収納されていて、
図面上は現れていない。）。

【００４４】次に、カッターユニット１７０について説
明する。カッターユニット１７０は、図２及び図５〜図
８に示す様に、本体ベース１０１の上面に設けられた第
１のＸ軸レール１７１，１７１にガイドされてＸ軸方向
へ移動可能なメインベース１７２と、このメインベース
１７２の上面に設けられた第２のＸ軸レール１７３，１
７３にガイドされて同じくＸ軸方向へ移動可能なコラム
１７４と、このコラム１７４の右側面に設けられたＹ軸
レール１７５，１７５，…に沿ってＹ軸方向へ移動可能
な上側カッターベース１７６及び下側カッターベース１
７７と、上側カッターベース１７６に固定された上側ア
ーム１７８と、この上側アーム１７８の下面にＺ軸方向
移動可能に吊り下げられた上側カッターモータ１７９
と、この上側カッターモータ１７９に装着される上側カ
ッター１８０と、下側カッターベース１７７に対してＺ
軸レール１８１，１８１を介してＺ軸方向移動可能に取
り付けられた下側アーム１８２と、この下側アーム１８
２の前端に設けられるブラケット１８３を介してＹ軸周
りに旋回可能に取り付けられた下側カッター支持部材１
８４と、この下側カッター支持部材１８４に固定された
下側カッターモータ１８５と、この下側カッター支持部
材１８４の上端に設けられる軸受部１８６と、この軸受
部１８６に装着され、下側カッターモータ１８５によっ
て回転駆動される下側カッター１８７とを備えている。

【００４５】また、下側アーム１８２の下方には、３個
の旋回用エアシリンダ１９１〜１９３が同軸上に直列に
配置されている。これら３個の旋回用エアシリンダ１９
１〜１９３から伸びるシリンダロッド１９４には、ラッ
クバー１９５が固定されている。そして、このラックバ
ー１９５は、下側モータ支持部材１８４を旋回自在に支
持するギヤボックス１９６内に、ラックカバー１９７に
よってガイドされた状態で挿入されている。そして、こ
のギヤボックス１９６内において、下側モータ支持部材
１８４の旋回軸に固定されたピニオンギヤ１９８に噛み
合っている。

【００４６】また、図２、図６及び図８に示す様に、本
体ベース１０１には、メインベース１７２をＸ軸方向へ
移動させるためのサーボモータＭ２１が設けられてい
る。このサーボモータＭ２１は、図５、図６及び図８に
示す様に、ネジ送り機構１０３を介して、メインベース
１７２を第１のＸ軸レール１７１，１７１でガイドしつ
つＸ軸方向へ移動させるためのものである。なお、メイ
ンベース１７２をＸ軸方向へ移動させるのは、カッター
ユニット１７０と角のみユニット１５０との間隔を、住
宅設計上のモジュールピッチに合わせて変更するためで
ある。従って、このサーボモータＭ２１によるメインベ
ース１７２のＸ軸方向の移動は、１軒分の横架材のプレ
カット加工を開始する前に実施される。そして、通常
は、１軒分の横架材のプレカット加工が終了するまで
は、メインベース１７２がそのままの位置に保持され
る。

【００４７】さらに、図２、図６及び図８に示す様に、
メインベース１７２の左側面には、コラム１７４をＸ軸
方向へ移動させるためのサーボモータＭ２２が設けられ
ている。このサーボモータＭ２２は、図５、図６及び図
８に示す様に、ネジ送り機構１０４を介して、コラム１
７４を第２のＸ軸レール１７３，１７３でガイドしつつ
Ｘ軸方向へ移動させるためのものである。このサーボモ
ータＭ２２により、上側カッター１８０及び下側カッタ
ー１８７のＸ軸方向の位置制御が行われる。

【００４８】また、図２、図５及び図８に示す様に、コ
ラム１７４の上面には、下側カッターベース１７７をＹ
軸方向に移動させるためのサーボモータＭ２３が設けら
れている。このサーボモータＭ２３は、図６及び図８に
示す様に、ネジ送り機構１０５を介して、下側カッター
ベース１７７をＹ軸レール１７５，１７５でガイドしつ
つＹ軸方向へ移動させるためのものである。このサーボ
モータＭ２３により、下側カッター１８７のＹ軸方向の
位置制御が行われる。

【００４９】さらに、図２及び図６に示す様に、下側カ
ッターベース１７７の後面には、下側カッターベース１
７７をＺ軸方向に移動させるためのサーボモータＭ２４
が設けられている。このサーボモータＭ２４は、図６及
び図８に示す様に、ネジ送り機構１０６を介して、下側
アーム１８２をＺ軸レール１８１，１８１でガイドしつ
つＺ軸方向へ移動させるためのものである。このサーボ
モータＭ２４により、下側カッター１８７のＺ軸方向の
位置制御が行われる。

【００５０】一方、上側カッターベース１７６のＹ軸方
向の移動は、図２及び図５に示す様に、コラム１７４の
上面に設けられた油圧シリンダＣＬ２１によって行われ
る構成とされている。また、上側カッターベース１７６
のＺ軸方向の移動は、図２及び図５に示す様に、上側ア
ーム１７８の後面に設けられた油圧シリンダＣＬ２２に
よって行われる構成とされている。なお、上側カッター
ベース１７６のＸ軸方向の移動は、既に説明した様に、
サーボモータＭ２２及びネジ送り機構１０４によるコラ
ム１７４のＸ軸方向移動によって制御されている。この
結果、上側カッター１８０は、Ｘ軸方向にはサーボモー
タＭ２２により位置制御され、Ｚ軸方向には油圧シリン
ダＣＬ２２により位置制御され、Ｙ軸方向には油圧シリ
ンダＣＬ２１により位置制御されることになる。

【００５１】ここで、Ｎｏ．４バイス１１４及びＮｏ．
５バイス１１５は、図２、図５及び図６に示す様に、カ
ッターユニット１７０のメインベース１７２と一体に構
成されている。そして、図２、図６及び図７に示す様
に、必要に応じて下方へ倒すことのできる可倒式の補助
ローラ１２６，１２６を備えている。この補助ローラ１
２６，１２６は、図７に示す様に、各バイス１１４，１
１５を設置したコラム１２７，１２７に取り付けられた
エアシリンダ１２８，１２８によって倒したり起こした
りされる。また、これらＮｏ．４バイス１１４及びＮ
ｏ．５バイス１１５も、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３バイス１１
１〜１１３と同様に、駆動ローラ１２４を備えると共
に、油圧ユニット１２５によって同じ量だけ接近・離間
動作され、ローラ１２４上の木材Ｗを求心させつつクラ
ンプし得る機構となっている。加えて、ローラ１２４
は、ギヤモータＭ１によって速度制御されつつ回転駆動
される構成となっている。

【００５２】次に、位置決めユニット４００について説
明する。位置決めユニット４００をガイドするガイドレ
ール４０１は、図２〜図５に示す様に、ローラコンベア
３３に沿って配置された支持フレーム４０３の上下に固
定されている。そして、この支持フレーム４０３には、
下向きのラック歯を有するラックバー４０５が、ガイド
レール４０１，４０１と平行に固定されている。そし
て、位置決めユニット４００は、このラックバー４０５
に噛み合うピニオンギヤ４０７を備えると共に上下のガ
イドレール４０１，４０１によってガイドされる台車部
４０９と、この台車部４０９に対して回動可能に取り付
けられたフラット部４１１と、このフラット部４１１に
固定された位置決めロッド４１３とを備えている。フラ
ット部４１１は、台車部４０９に取り付けられたエアシ
リンダ４１５により、図３〜図５に示す様に、水平位置
と上昇位置との間で回動可能とされている。また、ピニ
オンギヤ４０７は、台車部４０９に固定されたサーボモ
ータＭ２によって回転駆動される様になっている。な
お、位置決めロッド４１３の先端には反射型の光センサ
が装着されており、木材Ｗが近傍まで来たことを検知し
てローラコンベア３１等の移送速度を減速させるための
制御を可能にしている。この反射型光センサとしては、
本実施の形態では、位置決めロッド４１３の先端に木材
Ｗがほぼ当接した位置に存在するときにオンになるもの
と、位置決めロッド４１３の先端近くではあるが当接は
していない所定距離の位置に木材Ｗが存在するときにオ
ンするものの２種類を備えている。

【００５３】この位置決めユニット４００は、横架材加
工データに従って、木材Ｗの加工部位を、角のみユニッ
ト１５０やカッターユニット１７０による加工位置に位
置決め制御する。また、この位置決めユニット４００
は、切断ユニット１３０による後端切りのための位置決
めにも用いられるし、場合によっては先端の切断を行う
際の位置決めにも用いられる。そして、次々と加工部位
を位置決め制御して１本の木材Ｗに対する加工及び後端
の切断が済むと、エアシリンダ４１５を駆動してフラッ
トプレート４１１を上昇位置へ退避させると共に、次の
木材Ｗの加工を開始するための位置へと速やかに戻され
る。この間に、上下面加工の完了した木材Ｗは、ローラ
コンベア３３によって搬送され、その後端が横架材切断
・上下面加工機２００から搬出されたことをローラコン
ベア３３の入り口部分に上向きに検出光を照射する様に
配置された反射型の光センサがオフとなることによって
検出されたら、プッシャプレート７１によってチェーン
スラッシャ２２上へと横移動される。この結果、位置決
めユニット４００は、ローラコンベア３３上から木材Ｗ
が完全に排出される前に、次の加工のための準備動作を
開始することができ、加工効率を大幅に向上させること
ができている。

【００５４】次に、本実施の形態の横架材切断・上下面
加工機１００における隅木欠き加工及び谷木欠き加工の
ための下側カッター１８７の旋回制御について説明す
る。本実施の形態では、下側カッター１８７の旋回用に
設けられた各エアシリンダー１９１〜１９３は、図９の
模式図に示す様に、それぞれ、２５ｍｍ、５０ｍｍ、７
５ｍｍを最大ストロークとするものを採用している。そ
して、図示の様に、全てのエアシリンダー１９１〜１９
３を後退端（入端）へストロークさせた状態（図示
（Ａ））、２５ｍｍストロークのエアシリンダー１９１
のみを前進端（出端）へストロークさせた状態（図示
（Ｂ））、５０ｍｍストロークのエアシリンダー１９２
のみを前進端へストロークさせた状態（図示（Ｃ））、
２５ｍｍストロークのエアシリンダ１９１と７５ｍｍス
トロークのエアシリンダ１９３を前進端へストロークさ
せた状態（図示（Ｄ））、及び全てのエアシリンダー１
９１〜１９３を前進端へストロークさせた状態（図示
（Ｅ））のいずれかの状態に制御することにより、下側
カッター１８７を、４５度刻みで旋回させることができ
る様に設計してある。また、下側カッター１８７は、そ
の刃幅の中心線と回転中心の交点を旋回中心とする様に
設計してある。

【００５５】また、図９（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｅ）に示す
様に、Ｎｏ．４バイス１１４及びＮｏ．５バイス１１５
に取り付けられている補助ローラ１２６，１２６は、下
側カッター１８７の旋回位置に応じて、軸受部１８６側
のものは下方へ倒した状態とされ、下側カッター１８７
側のものが上昇位置へと回動された状態に制御される。
これは、軸受け部１８６と補助ローラ１２６との干渉を
避けつつ、可能な限り加工位置の近くで木材Ｗを補助ロ
ーラ１２６によって支えて精度のよい加工を行うためで
ある。

【００５６】さらに、図９（Ａ）と図９（Ｄ）及び図９
（Ｃ）と図９（Ｅ）では、それぞれ木材Ｗの中心線に対
する下側カッター１８７の刃の角度は同じであるが、軸
受部１８６の位置が反対になっている。これは、隅木欠
きや谷木欠きを加工する場合に、図１９（Ｅ）に例示す
る様に、欠き幅の一方側が深く、他方側が浅くなる様に
欠き溝が形成されることと対応している。つまり、例え
ば、図９（Ａ）では図の上方の欠き深さの方が図の下方
の欠き深さよりも浅くなり、図９（Ｄ）では逆に図の上
方の欠き深さの方が図の下方の欠き深さよりも浅くな
る。従って、図９（Ａ）と図９（Ｄ）の２種類の旋回位
置に制御し得る様にすることで、軸受部１８６を欠き深
さの浅い側に位置させてやり、軸受部１８６と木材Ｗと
の干渉を避けつつ、隅木欠きや谷木欠きを加工すること
ができる様にしているのである。ここで、図９におい
て、木材Ｗの表面に斜めに記した矢印は、その先端側が
深くなる様に屋根勾配に応じた隅木欠き加工や谷木欠き
加工が行われることを意味している。

【００５７】なお、各エアシリンダー１９１〜１９３の
ストロークの組み合わせにより、図９（Ａ）〜（Ｄ）の
旋回位置の他に、図１０（Ｄ）及び（Ｆ）に示す様な旋
回位置へも下側カッター１８７を旋回制御することがで
きる。ただし、横架材の下面加工としては、間柱欠き、
垂木欠き、隅木欠き及び谷木欠きの４種類を実施できれ
ば足りるので、本実施の形態では、図９に示した５種類
の旋回位置制御によって実際の加工を行うこととしてい
る。

【００５８】次に、この実施の形態の横架材プレカット
設備１０における制御系統について説明する。この横架
材プレカット設備１０は、図１１に示す様に、プレカッ
ト設備１０の全体を制御する全体制御装置６０１と、こ
の全体制御装置６０１に対してＣＡＤ／ＣＡＭデータを
入力するＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力装置６０２とから構
成されている。また、全体制御装置６０１は、大きく分
けて、横架材切断・上下面加工機１００に対応する切断
・上下面加工制御装置６１１と、横架材側面加工機２０
０に対応する側面加工制御装置６１２と、横架材木口加
工機３００に対応する木口加工制御装置６１３とから構
成されている。そして、切断・上下面加工制御装置６１
１は、横架材切断・上下面加工機１００に木材を投入
し、加工を行った後次工程へ排出するまでの制御を実行
しており、横架材切断・上下面加工機１００はもちろ
ん、チェーンスラッシャ２１、ローラコンベア３１〜３
３、位置決めユニット４００及びプッシャプレート７１
等をその制御対象としている。また、側面加工制御装置
６１２も、同様に、横架材側面加工機２００、チェーン
スラッシャ２２、ローラコンベア３４〜３６、位置決め
ユニット５００及びプッシャプレート７２等をその制御
対象としている。さらに、木口加工制御装置６１３は、
チェーンスラッシャ２３以降の各機器を制御対象として
いる。

【００５９】次に、切断・上下面加工制御装置６１１に
よる横架材の切断及び上下面加工の制御内容について説
明する。

【００６０】まず最初に、投入された木材Ｗの先端を切
断する制御について説明する。この制御は、図１２に示
す様な手順で実行され、チェーンスラッシャ２１及び木
材載せ代え装置６１によってローラコンベア３１上に投
入された木材Ｗの送材を実行する（Ｓ１１０）。この送
材動作は、光センサユニット１１６，１１７によって木
材Ｗの先端が検出されるまで続く（Ｓ１２０）。光セン
サユニット１１６，１１７によって木材Ｗの先端が検出
されたら（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ローラコンベア３１等
による送材動作を停止する（Ｓ１３０）。なお、木材Ｗ
の先端の切断時には、通常は上述の様にして位置決めを
行うが、木口が荒れていて、先端部を長く切り取らねば
ならない様な場合には、位置決めユニット４００を利用
して先端の位置合わせを行うこともある。

【００６１】そして、Ｎｏ．１バイス１１１及び上面ク
ランパ１２３を駆動して木材Ｗのクランプを実行し（Ｓ
１４０）、切断ユニット１３０の主軸モータ１３５を駆
動して丸鋸１３２の回転を開始する（Ｓ１５０）。その
後、油圧シリンダ１３４を駆動してアーム１３３を下方
へ回動させて丸鋸１３２による端切りを実行する（Ｓ１
６０）。そして、再び油圧シリンダ１３４を駆動してア
ーム１３３を上方の退避位置へと回動させ（Ｓ１７
０）、主軸モータ１３５を停止し（Ｓ１８０）、木材Ｗ
をアンクランプする（Ｓ１９０）。こうして、投入され
た木材Ｗの先端が端切りによって整えられる。

【００６２】次に、位置決めユニット４００による位置
決め制御について説明する。この制御では、図１３に示
す様に、前述の端切りを行っている間に、位置決めユニ
ット４００を切断位置近傍の前進端まで移動させて送材
開始のための初期位置設定を行う（Ｓ２１０）。次に、
ローラコンベア３１等を駆動して木材の送材を開始する
（Ｓ２２０）。そして、位置決めユニット４００の位置
決めロッド４１３の先端に設けられている２つの反射型
光センサの内の一方により木材Ｗの先端が位置決めロッ
ド４１３の先端から所定距離の近傍位置に達したことを
検知したら（Ｓ２３０）、サーボモータＭ２を駆動して
位置決めユニット４００の移動を開始する（Ｓ２４
０）。なお、このとき、位置決めユニット４００の移動
速度は、ローラコンベア３１等の送り速度よりも若干遅
めに設定されている。これにより、木材Ｗは、位置決め
ロッド４１３の先端に適度に押し付けられて先端位置を
しっかりと規定された状態で移送されることになる。

【００６３】そして、ＣＡＤ／ＣＡＭデータの内容に従
って、切断ユニット１３０、角のみユニット１５０又は
カッターユニット１７０による加工位置に加工部位が停
止する様に、位置決めユニット４００及びローラコンベ
ア３１等による木材の移送停止と加工位置近傍のバイス
等によるクランプ動作を実行する（Ｓ２４５）。なお、
ここでは、より具体的には、位置決めユニット４００を
ＣＡＤ／ＣＡＭデータに従って所定の位置まで移動させ
て停止させ、その状態においてローラコンベアを低速回
転にすると共に、前述した当接状態を検知する方の光セ
ンサがオンになっていることを確認した上でローラコン
ベアの搬送動作を停止させ、バイス等によるクランプを
実行するといった制御が行われている。そして、当該位
置における加工が完了したら（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、次
の加工部位の有無を確認し（Ｓ２６０）、木材をアンク
ランプすると共に、再び位置決めユニット４００及びロ
ーラコンベア３１等を駆動して木材Ｗの加工部位を対応
する加工位置へと移動させて停止する間欠送りを実行し
てＳ２５０へ戻る（Ｓ２７０）。そして、当該木材Ｗに
対する加工を全て完了したら（Ｓ２６０：ＮＯ）、位置
決めユニット４００のエアシリンダ４１５を駆動して位
置決めロッド４１３を上方へ退避させると共に、再び初
期位置へと位置決めユニット４００を移動させて次の加
工の準備を行う（Ｓ２８０）。また、既に説明した様
に、木材Ｗが加工機２００から完全に搬出された状態を
検知した上でエアシリンダ７４，７４を駆動し、木材Ｗ
をプッシャプレート７１で下流のチェーンスラッシャ２
２上へと横移動させる（Ｓ２９０）。この横移動の完了
信号を受けて側面加工制御装置６１２によるチェーンス
ラッシャ２２の駆動等が開始され、次工程である横架材
側面加工に関する制御が開始する。なお、上述したクラ
ンプ及びアンクランプ動作は、これから説明する角のみ
ユニット１５０等における加工時のクランプ及びアンク
ランプ動作と対応している。

【００６４】次に、角のみユニット１５０によるほぞ穴
加工等の制御内容について説明する。この制御では、図
１４に示す様に、Ｎｏ．２バイス１１２、Ｎｏ．３バイ
ス１１３及びそれぞれに対応する上面クランパ１２３，
１２３を駆動して木材Ｗをクランプする（Ｓ３１０）。
次に、サーボモータＭ１１，Ｍ１２を駆動制御してＸ軸
方向及びＺ軸方向の加工位置へと角のみ１５８又はドリ
ル１６０の加工中心を合わせ（Ｓ３２０）、角のみ駆動
モータ１５９を駆動すると共に（Ｓ３３０）、油圧シリ
ンダ１６３を駆動して角のみ１５８を木材Ｗに向かって
Ｙ軸方向へ移動させる（Ｓ３４０）。

【００６５】ここで、木材Ｗは、実際の横架材としての
上面を下面とする様にローラコンベア上に載置されてい
る。また、木材Ｗの下面はローラ高さによって一定高さ
に定まっている。従って、Ｓ３４０の制御において、木
材Ｗの下面に対するほぞ穴加工をするときは、下側の角
のみ１５８の先端が、ローラ上面から加工データによっ
て定まるほぞ穴深さに対応する高さだけ上昇される位置
まで油圧シリンダ１６３にストローク運動を実行させる
ことになる。一方、木材Ｗの上面に対するほぞ穴加工に
当たっては、上側の角のみ１５８の近傍に設けた摺動ロ
ッド（図示略）が木材Ｗの上面に当たって停止すること
によって木材Ｗの上面を検知し、この摺動ロッドの上端
に取り付けた検出金具が近接センサによって検出される
ことにより所定深さのほぞ穴加工が完了したものとして
油圧シリンダ１６３のストローク運動を停止する様に制
御している。

【００６６】こうして、角のみ１５８又はドリル１６０
によって所定深さまでほぞ穴又はドリル穴を加工したら
（Ｓ３５０：ＹＥＳ）、油圧シリンダ１６３を逆方向へ
駆動して角のみ１５８等をＹ軸方向へ退避させる（Ｓ３
６０）。そして、軸方向に長いほぞ穴の様に、この加工
部位に対してさらに角のみユニット１５０をＸ軸方向へ
移動させて次の穴加工をする必要があるか否かを判断し
（Ｓ３７０）、必要ならばサーボモータＭ１１を駆動し
て角のみ１５８をＸ軸方向に移動させ（Ｓ３８０）、再
びＳ３４０以下の制御を実施する。当該加工部位におけ
るほぞ穴又はドリル穴の加工が完了したと判断された場
合は（Ｓ３７０：ＮＯ）、サーボモータＭ１１，Ｍ１２
を駆動して原点位置への復帰動作を行うと共に角のみ駆
動モータ１５９を停止し、木材Ｗのアンクランプを実行
する（Ｓ３９０）。

【００６７】次に、カッターユニット１７０による下間
柱欠き加工の制御内容について説明する。この制御で
は、図１５に示す様に、まず、ＮＯ．４バイス１１４、
Ｎｏ．５バイス１１５及びそれぞれに対応する上面クラ
ンパ１２３，１２３によって木材Ｗをクランプする（Ｓ
４１０）。次に、旋回用のエアシリンダ１９１〜１９３
を、図９（Ｂ）に示した状態になる様に駆動して下側カ
ッター１８７を木材Ｗの中心線に直交する状態に旋回制
御を行う（Ｓ４２０）。なお、下側カッター１８７が初
めから図９（Ｂ）に示した状態になっているときは、Ｓ
４２０の制御は省略される。

【００６８】続いて、サーボモータＭ２２，Ｍ２４を駆
動して下側カッター１８７をＸ軸方向及びＺ軸方向の加
工開始位置へと移動させる（Ｓ４３０）。そして、下側
カッターモータ１８５を駆動すると共に（Ｓ４４０）、
サーボモータＭ２３を駆動して、下側カッター１８７を
間柱欠き深さに対応する高さだけローラ面より上昇した
位置までＹ軸方向へと移動させる（Ｓ４５０）。その
後、さらに、サーボモータＭ２４を駆動して、下側カッ
ター１８７をＺ軸方向へ移動させることにより（Ｓ４５
５）、木材Ｗの幅方向へと間柱欠きを形成していく。

【００６９】この後、サーボモータＭ２３を駆動してＹ
軸方向へ下側カッター１８７を退避させ（Ｓ４６０）、
さらに広い欠き幅が必要か否かをＣＡＤ／ＣＡＭデータ
から判断する（Ｓ４７０）。さらに広い欠き幅が必要な
場合には（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、サーボモータＭ２２を
駆動してＸ軸方向へ下側カッター１８７を所定量移動さ
せた後（Ｓ４８０）、Ｓ４５０以下の制御を繰り返し実
行する。そして、必要な幅の間柱欠きを加工できたら
（Ｓ４７０：ＮＯ）、下側カッターモータ１８５を停止
させると共に（Ｓ４９０）、下側カッター１８７の原点
復帰及び木材Ｗのアンクランプを実行する（Ｓ４９
５）。

【００７０】次に、カッターユニット１７０による上間
柱欠き加工の制御内容について説明する。この制御で
は、図１６に示す様に、まず最初に、下間柱欠き加工と
同様に、木材Ｗをクランプする（Ｓ５１０）。次に、サ
ーボモータＭ２２と油圧シリンダＣＬ２２を駆動して上
側カッター１８０をＸ軸方向及びＺ軸方向の加工開始位
置へと移動させる（Ｓ５２０）。そして、上側カッター
モータ１７９を駆動すると共に（Ｓ５３０）、油圧シリ
ンダＣＬ２１を駆動してＹ軸方向へと上側カッター１８
０を下降させる（Ｓ５４０）。なお、このＳ５４０の制
御においても、角のみユニット１５０による上面加工の
場合と同様に、上側カッター１８０の近傍に設けた摺動
ロッド、近接センサ（いずれも図示略）等を利用して必
要な加工深さまで上側カッター１８０を下降させたこと
を検知する様にしてある。この後、油圧シリンダＣＬ２
２を駆動してＺ軸方向へ上側カッター１８０を移動させ
て（Ｓ５５０）、木材Ｗの幅方向へと間柱欠きを形成し
ていく。

【００７１】そして、油圧シリンダＣＬ２１を駆動して
Ｙ軸方向へ上側カッター１８０を退避させ（Ｓ５６
０）、さらに広い欠き幅が必要な場合には（Ｓ５７０：
ＹＥＳ）、サーボモータＭ２２を駆動してＸ軸方向へ上
側カッター１８０を所定量移動させた後（Ｓ５８０）、
Ｓ５４０以下の制御を繰り返し実行する。そして、必要
な幅の間柱欠きを加工できたら（Ｓ５７０：ＮＯ）、上
側カッターモータ１７９を停止させると共に（５９
０）、上側カッター１８０の原点復帰及び木材Ｗのアン
クランプを実行する（Ｓ５９５）。

【００７２】次に、カッターユニット１７０による垂木
欠き加工の制御内容について説明する。この制御では、
図１７に示す様に、下間柱欠き加工の場合と同じく、木
材Ｗのクランプ動作と、下側カッター１８７を木材Ｗの
中心線に直交する状態に旋回させる動作とを実行する
（Ｓ６１０，Ｓ６２０）。ここでも、下側カッター１８
７が最初から図９（Ｂ）に示した状態になっているとき
は、Ｓ６２０の制御は省略される。

【００７３】続いて、サーボモータＭ２２，Ｍ２４を駆
動して下側カッター１８７をＸ軸方向及びＺ軸方向の加
工開始位置へと移動させる（Ｓ６３０）。そして、下側
カッターモータ１８５を駆動すると共に（Ｓ６４０）、
サーボモータＭ２３を駆動して下側カッター１８７をＹ
軸方向へ移動させることにより、垂木欠きの軒桁側面で
の必要深さまで側面の切り込みを実行する（Ｓ６５
０）。その後、屋根勾配に対応して、下側カッター１８
７をＹＺ平面内で斜めに移動させるべくＹ軸及びＺ軸方
向の位置を制御する様にサーボモータＭ２３，Ｍ２４を
共に駆動することにより、屋根勾配に一致した傾斜面か
らなる垂木欠きを切削する（Ｓ６５５）。

【００７４】この後、サーボモータＭ２３を駆動してＹ
軸方向へ下側カッター１８７を退避させ（Ｓ６６０）、
さらに広い欠き幅が必要な場合には（Ｓ６７０：ＹＥ
Ｓ）、サーボモータＭ２２を駆動してＸ軸方向へ下側カ
ッター１８７を所定量移動させた後（Ｓ６８０）、Ｓ６
５０以下の制御を繰り返し実行する。そして、必要な幅
の垂木欠きを加工できたら（Ｓ６７０：ＮＯ）、下側カ
ッターモータ１８５を停止させると共に（Ｓ６９０）、
下側カッター１８７の原点復帰及び木材Ｗのアンクラン
プを実行する（Ｓ６９５）。

【００７５】次に、カッターユニット１７０による隅木
欠き及び谷木欠き加工の制御内容について説明する。こ
の制御では、図１８に示す様に、下間柱欠き加工の場合
と同じく、木材Ｗのクランプ動作を実行した後（Ｓ７１
０）、下側カッター１８７を隅木欠き又は谷木欠きの加
工方向との関係から図９（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｅ）のいず
れかの状態となる様に旋回用エアシリンダ１９１〜１９
３を駆動して旋回させる（Ｓ７２０）。そして、図９
（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｅ）に示される様に、軸受部１８６
側の補助ローラ１２６を下降位置へ倒す（Ｓ７２５）。
下間柱欠き及び垂木欠きの場合には、前後の補助ローラ
１２６，１２６を両方とも上昇位置としたままであった
が、隅木欠き及び谷木欠き加工に当たっては、片方のみ
を上昇位置とする点でその制御内容が異なっている。こ
れは、隅木欠き及び谷木欠きを加工する際に、補助ロー
ラ１２６が軸受部１８６に干渉しない様に、軸受部１８
６のある側の補助ローラ１２６を下降位置へ退避させて
おく必要があるからである。

【００７６】続いて、サーボモータＭ２２，Ｍ２４を駆
動して下側カッター１８７をＸ軸方向及びＺ軸方向に移
動させてＸＺ平面内での加工開始位置へと移動させる
（Ｓ７３０）。そして、下側カッターモータ１８５を駆
動すると共に（Ｓ７４０）、サーボモータＭ２３を駆動
してＹ軸方向へと下側カッター１８７を上昇させ、切削
開始位置における切削深さまでの切り込みを実行する
（Ｓ７５０）。その後、屋根勾配に対応してサーボモー
タＭ２３，Ｍ２４を駆動すると共に、下側カッター１８
７の旋回角度に対応してサーボモータＭ２２をも駆動す
ることにより、ＸＹＺの３軸方向に下側カッター１８７
を補完的に移動させつつ、屋根勾配に一致する傾斜面を
有し、下側カッター１８７の刃幅中心線に一致する方向
に伸びるカッター幅分の隅木欠き又は谷木欠きを切削す
る（Ｓ７５５）。

【００７７】この後、サーボモータＭ２３を駆動してＹ
軸方向へ下側カッター１８７を退避させ（Ｓ７６０）、
さらに広い欠き幅が必要な場合には（Ｓ７７０：ＹＥ
Ｓ）、サーボモータＭ２２を駆動してＸ軸方向へ下側カ
ッター１８７を所定量移動させた後（Ｓ７８０）、Ｓ７
５０以下の制御を繰り返し実行する。そして、必要な幅
の隅木欠き又は谷木欠きを加工できたら（Ｓ７７０：Ｎ
Ｏ）、下側カッターモータ１８５を停止させると共に
（Ｓ７９０）、下側カッター１８７の原点復帰及び木材
Ｗのアンクランプを実行する（Ｓ７９５）。

【００７８】本実施の形態において採用した横架材切断
・上下面加工機１００によると、上述の様な構成を採用
し、上述の様な制御処理を実行することにより、図１９
に示す様に、横架材に対するほぞ穴（図示（Ａ））、ボ
ルト穴（図示（Ｂ））、間柱欠き（図示（Ｃ））、垂木
欠き（図示（Ｄ））、隅木欠き又は谷木欠き（図示
（Ｅ））を形成することができる。なお、間柱欠きとし
ては、図示（Ｆ）の様に横架材の半幅までの半間柱欠き
を加工することもできる。なお、間柱欠きの加工に当た
っては、横架材の上面と下面の両方に対して、Ｘ軸方向
同一位置に加工がなされるのであれば、上述した上間柱
欠きの加工と下間柱欠きの加工とを同時に実行するよう
にしてもよい。また、Ｘ軸方向位置が同一であれば、上
間柱欠き加工を実行しているときに横架材の下面に垂木
加工を実行する様にしても構わない。

【００７９】以上説明した様に、本実施の形態によれ
ば、横架材プレカット設備１０の最終段に専用の隅木欠
き加工機を設置する必要がなく、設備コストの削減と工
場スペースの有効利用とを達成することができる。ま
た、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づき、自動制御によって
隅木欠きや谷木欠きを横架材に対して必要に応じて加工
することができるので、加工のし忘れといったことも防
止できる。

【００８０】また、実施の形態の横架材上下面加工機１
００では、下側カッター１８７のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方
向の位置制御をサーボモータＭ２２等によって実施して
いるので、精度よく隅木欠きや谷木欠きを形成すること
ができる。なお、上側カッター１８０のＹ軸及びＺ軸方
向の位置制御は油圧シリンダＣＬ２１，ＣＬ２２による
ものとしているが、上側カッター１８０による間柱欠き
加工においては、深さ方向等についてはそれほど高精度
の加工を要求されないので、十分である。

【００８１】さらに、実施の形態の横架材上下面加工機
１００では、下側カッター１８７をその刃幅中心線と回
転中心線との交点を中心として旋回させる構成を採用す
ると共に、各バイス１１１〜１１５は横架材をローラコ
ンベア上で求心させつつクランプする構成としているの
で、隅木欠きや谷木欠きの加工に当たっての加工開始位
置の制御が容易であると共に、下側カッター１８７の旋
回範囲を必要最小限とすることができ、装置の小型化に
も有利な構成となっている。

【００８２】加えて、実施の形態の横架材上下面加工機
１００では、３個のエアシリンダ１９１〜１９３を用い
て、各エアシリンダ１９１〜１９３の前進端と後退端へ
のストローク動作の組み合わせによって４５度刻みで全
２７０度の範囲内で下側カッター１８７を旋回させる構
成を採用しているので、エアシリンダによる旋回角度制
御でありながらその制御精度は高い。また、全２７０度
の範囲内で下側カッターを旋回させることができる結
果、下側カッター１８７の軸受部１８６を隅木欠きや谷
木欠きの浅い方に位置させて加工を行うことができ、軸
受部１８６と横架材の干渉を避けつつ隅木欠きや谷木欠
きを形成することができる。この結果、下側カッター１
８７として直径の大きなものを用いなくても深さの大き
い隅木欠きや谷木欠きを形成することができ、装置の小
型化において有利な構成となっている。

【００８３】また、Ｎｏ．４バイス１１４及びＮｏ．５
バイス１１５に可倒式の補助ローラ１２６，１２６を備
えさせ、隅木欠きや谷木欠きに際しては、軸受部１８６
側の補助ローラ１２６を下方へ倒して加工を行う構成を
採用しているので、軸受部１８６との干渉を避けつつ、
可能な限り下側カッター１８７の近傍で横架材の下面を
支持することができ、加工精度向上に有利となってい
る。加えて、隅木欠きや谷木欠きを実施しない場合に
は、各補助ローラ１２６，１２６を上昇させておくこと
で、Ｎｏ．４バイス１１４とＮｏ．５バイス１１５によ
る横架材の支持間隔を短くすることができ、小梁の様な
短い横架材の搬送にも支障を来さない構成となってい
る。

【００８４】さらに、本実施の形態のプレカット設備に
よれば、横架材上下面加工機１００よりも下流側のチェ
ーンスラッシャ２２等を、各２列のチェーンで構成し、
隅木欠きや谷木欠きがチェーンにはまり込まない様にし
ているので、上下面加工によって隅木欠きや谷木欠きを
形成しても、その後の工程における横架材の横移動に支
障を来すことがない。

【００８５】また、この横架材上下面加工機１００で
は、角のみユニット１５０に対して、ドリル軸１６１を
併設してドリル穴加工をも行い得る構成を採用している
ので、後工程で上下面に対するドリル穴加工を行わなく
てもよい。この結果、後工程に専用のドリル穴加工機を
設けなくてよいという効果も発揮される。

【００８６】さらに、本実施の形態のプレカット設備１
０によれば、横架材の上下面の加工と側面の加工を別々
の加工機１００，２００で実施する構成を採用すること
により、各加工機１００，２００において横架材が加工
のために停滞している時間が短くなり、この種の設備で
は必然的に発生する移送時間を利用して次々と各加工機
１００，２００において横架材を迅速に加工することが
できるので、加工効率が大幅に向上する。

【００８７】加えて、本実施の形態のプレカット設備１
０によれば、木口加工機３００を上述の様に構成するこ
とで、一端の木口加工を行った木材の搬送時間を利用し
て、その前に一端の木口加工を終了している横架材の他
端に対する木口加工を実行することができ、これによっ
ても設備全体の加工効率を大幅に向上させている。

【００８８】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明は上述した実施の形態に限られることな
く、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々
の態様にて実施することができる。

【００８９】例えば、本実施の形態では、横架材の上下
面加工機と側面加工機を別々の加工機によって構成した
が、特公平１−５５９６４号公報に開示されている様に
切断、上下面加工及び側面加工を１台の横架材加工機で
実施する様にし、その上下面加工ユニットの部分につい
て、本発明を適用する様にしても構わない。

【００９０】また、下側カッター１８７の旋回制御装置
として、サーボモータを用いる構成を採用しても構わな
い。加えて、下側カッター１８７の旋回中心を刃幅中心
線と回転中心線の交点にしなくても、旋回中心が明確で
ありさえすれば、オフセット量を加味して旋回後の下側
カッター１８７のＸＺ平面内での位置制御を行うことが
できるので、かかる構成に変更しても構わない。

【００９１】さらに、横架材切断・上下面加工機１００
の下流側のチェーンスラッシャ２２等において、２条で
１組のチェーンを採用することで隅木欠きや谷木欠きが
チェーンにはまり込まない様に構成したが、これに代え
て、幅広のチェーンを採用する様にしても構わない。

【００９２】また、実施の形態では、間柱欠き及び垂木
欠き用の下側カッター１８７を隅木欠き及び谷木欠きの
加工に兼用する構成を採用したが、実施の形態における
下側カッターユニットの部分だけからなる隅木欠き・谷
木欠き加工用の下側カッターを横架材上下面加工機１０
０に追加する構成を採用してもよい。この様な構成を採
用したとしても、従来の様にアームを旋回させて隅木欠
きや谷木欠きの方向合わせを行うものに比べて装置を小
型化できるからである。また、実施の形態では上側カッ
ター１８０もＸ軸方向移動可能に構成したが、間柱の寸
法はほぼ一定の寸法になることが多いので、上側カッタ
ー１８０についてはＸ軸方向へ移動しないタイプにして
も構わない。

【００９３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、装
置の大型化を招くことなく、自動化による隅木欠きや谷
木欠きの加工を実行し得る加工方法及びそのための横架
材加工機と横架材プレカット設備を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態としての横架材プレカット設備の
全体配置を示す模式的な平面図である。

【図２】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の平面図である。

【図３】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部である切断ユニットの右側面図である。

【図４】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部である角のみユニットの右側面図である。

【図５】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部であるカッターユニットの右側面図である。

【図６】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部であるカッターユニットの下側カッター部分を
示す一部断面で表した平面図である。

【図７】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部であるカッターユニットの下側カッター部分を
示す正面図である。

【図８】 実施の形態における横架材切断・上下面加工
機の一部であるカッターユニットの下側カッターの駆動
機構を示すために一部断面で示す正面図である。

【図９】 実施の形態における下側カッターの旋回制御
の様子を示す模式図である。

【図１０】 実施の形態における下側カッターにおいて
取りうる４５度刻みの全ての旋回状態を示す平面図であ
る。

【図１１】 実施の形態としての横架材プレカット設備
の制御系統の構成を示すブロック図である。

【図１２】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の端切り制御処理の内容を示す
フローチャートである。

【図１３】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の位置決め制御処理の内容を示
すフローチャートである。

【図１４】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内のほぞ穴等加工制御処理の内容
を示すフローチャートである。

【図１５】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の下間柱欠き加工制御処理の内
容を示すフローチャートである。

【図１６】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の上間柱欠き加工制御処理の内
容を示すフローチャートである。

【図１７】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の垂木欠き加工制御処理の内容
を示すフローチャートである。

【図１８】 実施の形態において実行される横架材の切
断・上下面加工制御の内の隅木欠き・谷木欠き加工制御
処理の内容を示すフローチャートである。

【図１９】 実施の形態において実行される横架材の上
下面加工によって形成されるほぞ穴等の加工例を示す斜
視図である。

【図２０】 従来の横架材プレカット設備の全体配置を
示す模式的平面図である。

【符号の説明】

１０・・・横架材プレカット設備、２１〜２５・・・チ
ェーンスラッシャ、３１〜４２・・・ローラコンベア、
１００・・・横架材切断・上下面加工機、１０１・・・
本体ベース、１０３〜１０６・・・ネジ送り機構、１１
１〜１１５・・・Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５バイス、１１６，
１１７・・・光センサユニット、１２３・・・上面クラ
ンパ、１２４・・・ローラ、１２６・・・補助ローラ、
１２８・・・エアシリンダ、１３０・・・切断ユニッ
ト、１３２・・・丸鋸、１３４・・・油圧シリンダ、１
３５・・・主軸モータ、１５０・・・角のみユニット、
１５１・・・固定ベース、１５２・・・Ｘ軸レール、１
５３・・・Ｘ方向移動ベース、１５４・・・Ｚ軸レー
ル、１５５・・・コラム、１５６・・・Ｙ軸レール、１
５７・・・モータベース、１５８・・・角のみ、１５９
・・・角のみ駆動モータ、１６０・・・ドリル、１６１
・・・ドリル軸、１６３・・・油圧シリンダ、１７０・
・・カッターユニット、１７１・・・第１のＸ軸レー
ル、１７２・・・メインベース、１７３・・・第２のＸ
軸レール、１７４・・・コラム、１７５・・・Ｙ軸レー
ル、１７６・・・上側カッターベース、１７７・・・下
側カッターベース、１７８・・・上側アーム、１７９・
・・上側カッターモータ、１８０・・・上側カッター、
１８１・・・Ｚ軸レール、１８２・・・下側アーム、１
８３・・・ブラケット、１８４・・・下側カッター支持
部材、１８５・・・下側カッターモータ、１８６・・・
軸受部、１８７・・・下側カッター、１９１〜１９３・
・・旋回用エアシリンダ、１９４・・・シリンダロッ
ド、１９５・・・ラックバー、１９６・・・ギヤボック
ス、１９７・・・ラックカバー、１９８・・・ピニオン
ギヤ、２００・・・横架材側面加工機、３００・・・横
架材木口加工機、４００，５００・・・位置決めユニッ
ト、４０１，５０１・・・ガイドレール、６０１・・・
全体制御装置、６０２・・・ＣＡＤ／ＣＡＭデータ入力
装置、６１１１・・・切断・上下面加工制御装置、６１
２・・・側面加工制御装置、６１３・・・木口加工制御
装置、ＣＬ２１，ＣＬ２２・・・油圧シリンダ、Ｍ１・
・・ギヤモータ、Ｍ２，Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ２１，Ｍ２
２，Ｍ２３，Ｍ２４・・・サーボモータ、Ｗ・・・木
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−124906（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38705（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−290401（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−134202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27F 1/00 - 1/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械の左右方向をＸ軸とし、前後方向を
   Ｚ軸とし、上下方向をＹ軸とするとき、Ｘ軸、Ｙ軸及び
   Ｚ軸の３軸方向に移動制御可能で、加工位置に搬入され
   た横架材の下面に対して切削溝を加工し得る下側カッタ
   ーを備える横架材加工機において、 前記下側カッターを前記Ｙ軸周りに旋回させる旋回制御
   手段と、 該下側カッターのＸ軸方向位置を制御するＸ方向位置制
   御手段と、 該下側カッターのＹ軸方向位置を制御する下側カッター
   Ｙ方向位置制御手段と、 該下側カッターのＺ軸方向位置を制御する下側カッター
   Ｚ方向位置制御手段と、 木材を求心させつつクランプし得るバイスとを備え、 前記旋回制御手段を、前記下側カッターを、その刃幅中
   心線と回転中心線との交点を旋回中心として前記Ｙ軸周
   りに旋回させる手段として構成し、 前記下側カッターを、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動させて加
   工開始位置に合わせ、その後、Ｙ軸方向に上昇させて横
   架材の下面から所定深さまで上昇させると共に、Ｚ軸方
   向に移動させつつ切削を行うことにより、横架材の下面
   に間柱欠きを加工する間柱欠き加工制御手段と、 前記下側カッターを、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させ
   て加工開始位置に合わせた後に、Ｙ軸方向に上昇させて
   横架材の下面の切削を開始すると共に、屋根勾配に合わ
   せてＹＺ平面内で当該下側カッターを斜めに移動させる
   様にＹ軸及びＺ軸方向の位置を制御しつつ切削を行うこ
   とにより、横架材の下面に垂木欠きを形成する垂木欠き
   加工制御手段と、 前記下側カッターを、前記旋回制御手段によりその刃幅
   中心線が前記横架材に対して形成すべき隅木欠き又は谷
   木欠きの方向と一致する角度となる様に旋回させ、Ｙ軸
   方向所定高さまで上昇させて切削を開始すると共に、Ｙ
   Ｚ平面内を屋根勾配に対応して斜めに移動させると同時
   にＸＺ平面内を旋回後の刃幅中心線に沿 って斜めに移動
   させる様に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の移動量を
   制御しつつ切削を行わせて、前記横架材に対して前記旋
   回後の刃幅中心線に沿って伸びかつ前記屋根勾配に対応
   する傾斜面を有する隅木欠き又は谷木欠きを形成する隅
   木欠き・谷木欠き加工制御手段とを備え、 前記間柱欠き加工制御手段、垂木欠き加工制御手段及び
   前記隅木欠き・谷木欠き加工制御手段を、ＣＡＤ／ＣＡ
   Ｍデータに基づき動作させることにより、前記下側カッ
   ターで、間柱欠き、垂木欠き、隅木欠き及び／又は谷木
   欠きを横架材に対して必要に応じて形成する様にしたこ
   とを特徴とする横架材加工機。
2. 【請求項２】 機械の左右方向をＸ軸とし、前後方向を
   Ｚ軸とし、上下方向をＹ軸とするとき、 ベースに対してＸ軸方向移動可能に備えられるコラム
   と、 該コラムのＸ軸方向位置を制御するＸ方向位置制御手段
   と、 前記コラムに対してＹ軸方向移動可能に備えられる上側
   カッターベースと、 該上側カッターベースのＹ軸方向位置を制御する上側カ
   ッターＹ方向位置制御手段と、 前記上側カッターベースに対してＺ軸方向移動可能に備
   えられる上側カッターと、 該上側カッターのＺ軸方向位置を制御する上側カッター
   Ｚ方向位置制御手段と、 前記コラムに対してＹ方向移動可能に備えられる下側カ
   ッターベースと、 該下側カッターベースのＹ軸方向位置を制御する下側カ
   ッターＹ方向位置制御手段と、 前記下側カッターベースに対してＺ軸方向移動可能に備
   えられる下側カッターアームと、 該下側カッターアームのＺ軸方向位置を制御する下側カ
   ッターＺ方向位置制御手段と、 前記下側カッターアームに対してＹ軸周りに旋回可能に
   取り付けられる下側カッター支持部材と、 木材を求心させつつクランプし得るバイスとを備え、 前記旋回制御手段を、前記下側カッターを、その刃幅中
   心線と回転中心線との交点を旋回中心として前記Ｙ軸周
   りに旋回させる手段として構成し、 前記下側カッターを、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動させて加
   工開始位置に合わせ、その後、Ｙ軸方向に上昇させて横
   架材の下面から所定深さまで上昇させると共に、Ｚ軸方
   向に移動させつつ切削を行うことにより、横架材の下面
   に間柱欠きを加工する間柱欠き加工制御手段と、 前記下側カッターを、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動させ
   て加工開始位置に合わせた後に、Ｙ軸方向に上昇させて
   横架材の下面の切削を開始すると共に、屋根勾配に合わ
   せてＹＺ平面内で当該下側カッターを斜めに移動させる
   様にＹ軸及びＺ軸方向の位置を制御しつつ切削を行うこ
   とにより、横架材の下面に垂木欠きを形成する垂木欠き
   加工制御手段と、 前記下側カッターを、前記旋回制御手段によりその刃幅
   中心線が前記横架材に対して形成すべき隅木欠き又は谷
   木欠きの方向と一致する角度となる様に旋回させ、Ｙ軸
   方向所定高さまで上昇させて切削を開始すると共に、Ｙ
   Ｚ平面内を屋根勾配に対応して斜めに移動させると同時
   にＸＺ平面内を旋回後の刃幅中心線に沿って斜めに移動
   させる様に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の移動量を
   制御しつつ切削を行わせて、前記横架材に対して前記旋
   回後の刃幅中心線に沿って伸びかつ前記屋根勾配に対応
   する傾斜面を有する隅木欠き又は谷木欠きを形成する隅
   木欠き・谷木欠き加工制御手段とを備え、 前記間柱欠き加工制御手段、垂木欠き加工制御手段及び
   前記隅木欠き・谷木欠き加工制御手段を、ＣＡＤ／ＣＡ
   Ｍデータに基づき動作させることにより、前記下側カッ
   ターで、間柱欠き、垂木欠き、隅木欠き及び／又は谷木
   欠きを横架材に対して必要に応じて形成する様にしたこ
   とを特徴とする横架材加工機。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２のいずれか記載の
   横架材加工機において、 前記旋回制御手段を、前記下側カッターを、その刃幅中
   心線がＺ軸と平行となる角度を含み、少なくとも２７０
   度の範囲内を４５度単位で旋回させ得る手段と して構成
   することを特徴とする横架材加工機。
4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３のいずれか記載の横
   架材加工機において、 前記下側カッターによる加工位置への横架材の搬入側及
   び搬出側に配置されるローラ付きのバイス装置と、 該各バイス装置に対して、前記加工位置に向かって伸び
   る上昇位置と、下方へ倒れた退避位置との間を移動可能
   な可倒式の補助ローラを備えさせることを特徴とする横
   架材加工機。
5. 【請求項５】 請求項１〜請求項４のいずれか記載の横
   架材加工機を備えると共に、該横架材加工機によって加
   工された横架材を次工程の横架材加工機へ横移送するた
   めのチェーンスラッシャとを備える横架材プレカット設
   備において、 前記次工程の横架材加工機へ横架材を横移送するための
   チェーンスラッシャを、前工程の横架材加工機によって
   加工される隅木欠き又は谷木欠きがはまり込まない様
   に、複数条のチェーンを一組とするか又は広幅のチェー
   ンを用いる様にしたことを特徴とする横架材プレカット
   設備。