JPH01275004A - 仕口加工機における切込み位置設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、被加工材にけがかれた墨付線を基準として
、自動的に加工カッターの切込み位置を設定する仕口加
工機における切込み位置設定装置に関する。

（従来の技術） 熟練技能者の不足を補う目的、あるいは作業能率の向上
、加工精度の向上を目的として近年、木造建築における
ほぞ加工が機械化されてきている。

接合部を構成する仕口形状の一例としては第５図（Ａ）
、（Ｂ）の腰掛かまほぞ、第６図（Ａ＞、（Ｂ）の大入
れあり掛けほぞなどが知られているところで、これを土
台、大引あるいは胴差と根太の接合など目的に応じて適
宜に使用している。

而して、上記のほぞ加工を行なう加工機として、実公昭
５８−２０３２３号に提案されるものなどが周知である
。この７Ｊ［Ｊ工数によれば、上記の各はぞ加工をカッ
ターの昇降運動か、または昇降運動と円弧運動の組み合
せて形成することかできるもので、操作が簡単であり、
かつ特有のほぞ組み精度、強度が得られるという理由か
ら、この業界では広く普及されている。

ところで、この加工機で具体的にほぞ加工を行なう場合
、例えば第６図（Ｂ）の雌はぞ加工のように、被加工材
Ｗの長手方向側面に加工を施す場合は、第１０図のよう
に被加工材Ｗをテーブル上において左右方向に載置し、
これを二つの横用バイス４０ａ、４０ｂ間に固定するも
のであり、また第６図（Ａ）または第５図（Ａ）、（Ｂ
）のように木口部にほぞ加工を施す場合は、同図のよう
に被加工材Ｗをテーブル上に前後方向に載置し、これを
縦用バイス４０ｃに固定したもので、何れの場合も熟練
技能考が被加工材の上面側にけがいた墨付線を基準とし
てクランプ位置を決め、以後カッターの切込みに対応さ
せる調整作業を必要としてい、′こ。

（発明が解決しようとする課題） 上記の調整作業は、墨付線に対応したカッター側の指標
（図示けず）を目視して、両者を一致さけることで行な
ったものであり、従来においては前記したバイス手段に
移動調整機構が備えられていて、材をクランプしたまま
所要方向に移動して上記のセツティングを行なったり、
また被加工材を手送りなどて微調整してセットしていた
。従って、作業をスピーデイに行なうことができず、ま
た墨付線の誤認による加工不良を招くことが間々あった
。ざらに、長尺て重量の大きな材料を手動で移動させる
もので、作業者負担も大きいという問題点がおった。

この発明は、上記した従来技術の問題点を解消すること
を目的としたもので、高精度のセツティングを自動的に
行なうことかできる什ロアＪＯ工）幾の切込み位置設定
装置を提供することを目的としたもので・ある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は次のようにした
ものである。

すなわち、本発明に係る仕口加工機における切込み位置
設定装置は、被加工材に対応して加工カッターを設け、
両者の、少なくとも水平と垂直の二次元方向の相対運動
により被加工材に所要のほぞ加工を行なう仕口加工機に
おいて、前記被加工材の所定位置にけがいた墨付線と、
前記加工カッターの回転軸芯とを同方向にして固定する
被加工材のクランプ手段を設け、また前記墨付線と直交
する左右方向へ加工カッターを駆動するＸ軸駆動手段と
、同じく直交する垂直方向へ加工カッターを駆動するＸ
軸駆動手段を設けて、これら両駆動手段に各別に駆動モ
ータを取りつけると共に、加工カッター側に墨付線の検
出手段を設けて、この検出手段をｘ１１ｊ１１１回転制
御手段を介してＸ軸駆動モータに沖ね、墨付線の検出信
号によって同モーターの回転制御を行なうようにしたも
のである。

（作用） 而して、クランプ手段によって被加工材をクランプ固定
した後に、ＸＩＩＩＩＩｌ駆動モータによりｈ０エカッ
ターを左右方向へ移動調整する。そして、加工カッター
側の検出手段て被／Ｊ［］工材の墨付線の位置を読み取
り、この検出信号でＸ軸駆動モータを停止制御し、被加
工材に対する加工カッターの位置を自動的に設定したも
のである。そして、この位置をきり込み基準位置として
次の切削加工に備えたものである。

そして、自動制御３口でセツティング作業を行なうこと
により、作業の高精度化、迅速化を達成し、また作業者
負担の大幅軽減を達成したものである。

（実施例） 以下、この発明に係る切込み位置設定装置の一実施例を
図面を参照して説明する。

第１図および第２図は仕口加工機の全体構成を示す正面
図および側面図で、１はフレーム　２はフレーム１の後
側に樹立したコラム　３はコラム２に設けたＸ軸方向の
縦ガイドレール　４は前記縦ガイドレール３に昇降可能
に係合した昇降体　Ｍｌは前記コラム２の上端部に、下
向きに取りつけたサーボモータからなる７軸駆動モータ
　５はＺ′Ｉ′ｌＩｌ駆動モータＭ、の出力軸に取りつ
けた昇降動用の送りねじｌｌｌｌ６は送りねじ軸５に螺
合した昇降体４の受動ナツトで、以上の縦ガイドレール
３、Ｚ軸駆動モータＭ１、昇降用送りねし４Ｉｌｌ１５
、受動ナツト６の各部材により昇降体４を垂直方向ｌ＼
駆動するＸ軸駆動手段を構成する。

次に、７は前記昇降体４の前面部に設けたＸ軸方向の水
平ガイドレール　８は水平ガイドレール７に移動可能に
係合した取付ベース　９は取付ベース８に設けた高周波
モータよりなる主軸ヘッド　１０は主軸ヘッド９のスピ
ンドルＳはチャック１１を介してスピンドル１０の前端
に取りつけた加工カッター　Ｍ２は前記昇降体４の一側
端に横向きに取つつけたサーボモータからなるＸ１１１
１駆動モータ　１２はＸ軸！甲動モータ〜１□の出力軸
に取りつけた左右動用の送りねじ軸　１３は送りねじ軸
１２に螺合した取付ベース８の受動ナツトで、以上の水
平ガイドレール７、取付ベース８、Ｘ・Ｍ駆動モータル
１□、左右送りねじ軸１２、受動ナラ１へ１３の各部材
によって主軸ヘラ１へ９を左右方向へ駆動するＸ？ｔｉ
ｌ駆動手段を構成する。

次に１４は昇降体４の上部に樹立した昇降ガイド　１５
は上記昇降ガイド１４に昇降自在に係合した加工カッタ
ーＳのカバ一体で、そのｍＦＵにより常時は昇降カイｌ
〜１４の下端位置に垂下している。　１６はカバ一体１
５の上端に設けた集塵口　１７はカバ一体１５の前面側
に設けたのぞき窓である。

次に、被加工材Ｗを固定するクランプ手段について説明
する。１９はフレーム１の前側に設けたテーブル　２０
はテーブル１９の中央前側に設けたコロコンベヤからな
る前後方向の載置台　２１は載置台２０に対応して設け
た縦クランプ手段で、両側一対のバイス片２２．２２と
これを求芯的に開閉作動する送りねじ軸２３、及びこの
送りねじ軸２３の操作ハンドル２４によって溝成する。

２５．２５はテーブル１９の両側部に設けたコロコンベ
ヤからなる左右方向の載置台て、この載置台２５．２５
は前記載置台２０と直交して配設する。２６．２６は前
記・載置台２５．２５に対応して設けた横クランプ手段
で、後側の固定バイス片２７．２７と前側の可動バイス
片２８．２８および前記可動バイス片２８．２８を開閉
作動する送りねじ軸２９．２９と送りねじ軸２９．２９
の操作ハンドル３０，３０によってｔ構成する。

而して、上記の縦クランプ手段２１には木口部に墨付線
すをけかいた被加工材Ｗをクランプ固定し、また横クラ
ンプ手段２６．２６には長手方向側面に墨付線をけかい
た被加工材Ｗをクランプ固定するもので、何れの場合も
加工カッターＳの回転軸芯とし、墨付線の方向が一致す
るように被加工材Ｗを固定する。

次に３１は取付ベース８の下部に設けた被加工材Ｗの位
置決め用当接片で、当接面３１ａを縦クランプ手段２１
の被加工材〜■に対応させである。この当接面における
目視可能位置には、加工カッターＳにおける左右方向の
中心位置を記した指示線３２を設ける。

次に「Ｓは、取付ステイ３３を介して昇降体４に取りつ
けたりミツトスイッチで、このリミットスイッチＬＳを
カバ一体１５の接触子１８に対応させて加工カッターＳ
の切込み検出手段を構成する。上記のリミットスイッチ
ＬＳは昇降体４が下降動作する場合において、カバ一体
１５の下端が被加工材Ｗの上面に当接し、続いての動作
により、昇降体４がカバ一体１５に対し相対運動して所
定寸法に達するとぎ検出点に至り、検出信号を発信する
。上記の所定寸法は、垂下位差にあるカバ一体１５の下
端と加工カッターＳの中心高さの差に設定するもので、
これによりカッターＳの中心が被加工材Ｗの上面位差に
切り込まれたことを検出する。そして、この検出信号を
基点として後述のプログラム運転中のほぞ深ざ寸法が設
定される。（第４図参照）なお、前記加工カッターＳは
、第１図に示すように縦クランプ段２１の求芯位置上方
に仮に定めた数域原点ａ−に切開設定おくものとするっ 次に、ｘｔ！ｌＩＩ駆動モータ〜１□を回転制御し、加
工カッターＳの位置を墨付線を基準として位置決めする
だめの各手段と、この位置設定以後のＺ軸駆動モータル
１５、Ｘ軸駆動モータＭ２を所定のプログラムに従って
制御駆動し、加工カッターＳに加工対象に適合する切削
運動を与える制御装置について説明する。

前記のカッター位置決め手段は、第１図、第２図などに
所在を示した墨付線の検出手段と、この検出手段の検出
信号を受けて、Ｘ　ｉ’ｔｌ＋駆動モータ〜１１の制御
を行なうＸ軸回転制御手段によって溝成する。

すなわち、３４は取付ベース８に設けた取付ステイ　３
５は取付はステイ３４に固定した前後方向の空圧シリン
ダで、そのビス１〜ンロツドに端に墨付線の検出手段で
ある検出スイッチＳＷを取りつける。検出スイッチＳＷ
は、木材表面おるいは墨付線すからの反則光によって対
象物の有無をＬ′「認する光電センサーを用いるもので
、前記墨付線を検出するとき、ローレベルの検出信号を
発信する。また上記検出スイッチＳＷは、ビス１〜ンロ
ツドの伸長作動時において、加工カッターＳの下部に突
出し、被加工材Ｗの上面に対応するようになっており、
ピストンロッドの収縮作動時にはそこから退避する。上
記の検出位置は、Ｘ軸方向において墨付線と加工カッタ
ーの回転軸芯が一致する位置に特定する。

次に前記制御位置とともにＸ’ｌ’ｌ１１回転詣り御手
段を第７図を参照して説明する。すなわち、３６は中央
辺理装置（ＣＰＵ）の全体を示し、このＣＰＵ３６はデ
ータ記憶のためのレジスタ部３７、データ演算のための
演算部３８、ＣＰＵ内部およびＣＰＵと他の部分のデー
タ転送制御のための制御部３９によって構成される。４
０はキーボード４１、さらには後述のＸ軸回転制御半日
、リミットスイッチＬＳからの入力信号をＣＰＵ３６に
伝達する入力手ｒ３４２はＣＰＵ３６からの演算出力信
号を前記した７軸駆動モ一タＭ８、Ｘ軸駆動モータＭ、
（こ出力する出力手段　４３は入力手段４０および出力
手段４２とＣＰＵ３６の間にあって、信号レベルの１Ｊ
ＸＩ整を行なうＩ１０インターフェイス　４４はＣＰＵ
３６の動作プログラムを記憶するメモリ部でおる。

上記メモ１）部４４は後述の位置決めメモリ手段の（ｔ
！２３つのメモリ手段から構成されるもので、４５は加
工対象に対応する動作パターン情報を記憶するパターン
メモリ手段でこのパターン情報は第８図（Ａ）、（Ｂ）
のようにパターン動作基点す−を出発点とし、直線また
は直線と円弧運動を組合わせた閉ループで与える。４６
は演算データであるほぞ幅寸法Ｗ、はぞ深さ寸法ｄ、刃
物直径寸法りなどの数値情報を変数として記・臆する数
値メモリ手段で、上記したパターン情報に対応し、その
直線、円弧の座標点を設定する。

４７は上記パターン情報とこれに対応する故１直情報の
組合せによって得られるプログラム情報をコード記号化
して記・臣するコードメモリ手段である。４Ｂは上記し
たコード記号、プログラム情報などの設定化情報を表示
するＣＲＴなどの表示部で、この表示部４８はキーボー
ド４１と一体化され、操作しやすい機械の適所に取りつ
ける。

上記表示部４８に表示されたプログラム１青報はコート
記号の呼び出しと、実行指令によってＣＰＵ３６の演算
部３８に取り込まれる。そして、そこでカッターオフセ
ラ１〜母などを考慮して演算され、その演算結果が制御
部３９さらには出力手段４２を介してＺ軸およびＸ軸駆
動モータＭ、およびＮ・１．に与えられる。また、前記
リミットスイッチＵＳの検出信号は上記演算中に取り込
まれるもので、例えば第９図（Ａ）の場合はｄ″点、第
９図（Ｂ）の場合はＣ−点を基点として前記プログラム
のほぞ深さ寸法が演算される。

次に、４９はＸ軸回転制御手段で、キーボード４１によ
る位置決め指令によって位置決めメモリ手段５０のプロ
グラム情報をＣＰＵ３６の制御部３９に取り込ませ、Ｘ
軸駆動モータＭ２に所定パターンの動作を行なわせる。

上記のパターン動作はＸ軸駆動モータＭｐ正逆回転、す
なわち検出スイッチＳＷを含む加工用カッターＳの定ス
トロークの左右運動で与えられる。上記のストローク運
動中に、検出スイッチＳＷか墨付線を検出して検出信号
を出力するとき、Ｘ軸駆動モータＭ２は回転を停止する
。なお、上記の回転停止時においては、Ｕターン制御を
行なうようにして、オーバーランによる停止精度の誤差
を補正する。

本発明に係る装置の一実施例は上記のように構成される
もので、例えば被加工材Ｗの木口部に第５図（Ａ）のよ
うな雄はぞ加工を行なう場合は、まず、前後方向の載置
台２０上に被加工材Ｗを供給し、先端を位置決め用当接
片３１に当てて規制する。そして、この位置で両側一対
のバイス片２２．２２を作動させ、求芯的にクランプ固
定する。

次に、キーボード４１により位置決め指令を与えると、
Ｘ軸駆動モータＭ力（所要の左右方向に駆動され、加工
カッターＳが検出スイッチＳＷとともに同方向に移動す
る。そして、検出スイッチＳＷが被加工材Ｗの墨付線を
検出するとき、Ｘ軸方向のカッターの動きが停止する。

上記の調整動作は第９図（Ａ）の線分ａ′−ｂ−に相当
するもので、これにより墨付線を基準とした加工カッタ
ーＳの初ｗｌ設定ができる。そして、上記のセツティン
グが終了したならば、前記した雄はぞ加工に適合するプ
ログラム情報をコード記号の中から選び出し、コンビ−
ターに実行指令を与える。このようにすることで加工カ
ッターは所定のプログラム運転を行ない、木口部に所要
のほぞ加工を削成するものでおる。

次に、被加工材〜■の長手方向側面に第６図（Ｂ）のよ
うな雌はぞ加工を行なう場合は、左右方向の載置台２５
．２５上に被加工材Ｗを架は渡して供給し、その墨付線
すを直路的に指示線３２に合せて横クランプ手段２６．
２６でクランプ固定する。そして前述の木口部のほぞ削
成と同様に、キーボードで位置決め指令を与えて墨付線
を基準とした加工カッターのセツティングを行なう。

このレッティングが終了したならば、雅はぞ加工に適合
するコード記号を選定し、実行させる。このようにする
ことで墨付線を基準として正確にほぞ削成を行なうこと
かできる。

なお、上記一実施例では、墨付線の検出手段を一個の光
電センサーで構成したか、複数個を配設して検出速度、
検出精度の向上を考慮することは容易である。また、光
電変換素子を間隔的に配列し、この素子への入光量を電
気量に変換することで物体検出を行なう所謂イメージセ
ンサ−を用いてもよいことは勿論でおる。

（発明の効果） 以上詳）ホしたように、本発明に係る仕ロ加工践にあけ
る切込み位置設定装置によれば、墨付線を基準とした加
工カッターのレッティングを自動的に行なうことができ
る。このため、作業のスピードアップかはかれると共に
作業者負担を大幅に軽減することができるという効果か
得られる。しかも、検出手段で墨付線を認識するので、
セツティングミスをも万全に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る仕口加工機における切込み位置設定
装置の一実施例を示すもので、第１図はこの発明を適用
した仕ロアＪｌ工懇の正面図　第２図は同じく？ｌＩ！
断側面図　第３図は墨付線の検出手段を示す斜視図　第
４図は加工カッターの切込み状態を示す縦断側面図　第
５図（Ａ＞、（Ｂ）および第６図（Ａ）、（Ｂ）はほぞ
の開成を示す斜視図　第７図は制御装置の構成図　第８
図（Ａ＞、（Ｂ）は加工カッターの動作パターン説明図
　第９図（△）、（Ｂ）はほぞの１成る動作を示す説明
図　１０図は従来の加工機の開成を示すβ１明図て必る
。 ２：コラム　３：、縦カイトレール　４：昇降体　Ｍ、
：Ｚ！’Ｉｆｔ駆動モータ　７：水平ガイドレール　８
：取付ベース　９：主軸ヘッド　１０ニスピンドル　Ｓ
：加工カッター　Ｍ２：Ｘ軸駆動モータ　１９：テーブ
ル　２０：前後方向の載置台　２１：縦バイス手段　２
５：左右方向の載置台　２６：（黄クランプ手段　Ｗ：
被加工材　ｂ：墨付線　３１：位置決め用当接片　３１
ａ：当接面　ＬＳ：リミッ１〜スイッチ３５：空圧シリ
ンダ　ＳＷ：検出スイッチ　３６：中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）　　４９：Ｘ軸回転制御手段　５０：位置決めメモ
リ手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工材に対応して加工カッターを設け、両者の、少な
   くとも水平と垂直の二次元方向の相対運動により被加工
   材に所要のほぞ加工を行なう仕口加工機において、前記
   被加工材の所定位置にけがいた墨付線と、前記加工カッ
   ターの回転軸芯とを同方向にして固定する被加工材のク
   ランプ手段を設け、また前記墨付線と直交する左右方向
   へ加工カッターを駆動するＸ軸駆動手段と、同じく直交
   する垂直方向へ加工カッターを駆動するＺ軸駆動手段を
   設けてこれら両駆動手段に各別に駆動モータを取りつけ
   ると共に加工カッター側に墨付線の検出手段を設けて、
   この検出手段をＸ軸回転制御手段を介してＸ軸駆動モー
   タに連ね、墨付線の検出信号によって加工カッターの位
   置を設定するようにした仕口加工機における切込み位置
   設定装置。