JPH01278302A - 木材接合部のほぞ加工装置 - 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、木材接合部のほぞ加工装置に関するもので
、特にコンピュータを利用することによって多くのほぞ
削成プログラムを管理するとともに、このほぞ削成プロ
グラムを視認性の良いセレクトスイッチで呼び出して実
行し、高能率に加工作業を行なえるようにしたものであ
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。

伝統的な木材継手のよさを踏襲しながら、機械加工で形
成されたほぞの一例としては第５図（Ａ＞、（Ｂ）に示
す腰゛掛かまほぞ、第６図（Ａ＞、（Ｂ）に示す大入れ
ありトドけほぞなどが一般的に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
。この加工別によれば、上記の各ほ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で形
成することができるもので、操作が簡単であり、しかも
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。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記のほぞ加工は伝統工法の上に成り立って
いるもので、種数も多く、８雄ほぞ、雌ほぞを有すると
ころから、その加工パターンは都合２０種以上にものぼ
っている。

従来機では、変更の都度カッターの種類を変えるのは勿
論のこと、カッターの昇降調整、左右調整、円弧運動の
調整などを手動で行なったもので、従２て、段取り代え
のために長い作業の休止時間を余儀なくされ、作業能率
の低下を招く要因となっていた。また、煩雑な操作を人
為に行うために間違いを生じやすいという欠点もみられ
た。

この発明は、上記した従来技術の問題点に着目してなさ
れたもので、コンピュータの導入によって多種のほぞ加
ニブログラムを管理すると共に、この加ニブログラムを
視認性の良いセレクトスイッチで呼び出し、実行するこ
とにより、段取り代えを迅速かつ容易に行なえる木材接
合部のほぞ加工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。

すなわら、本発明に係る木材接合部のほぞ加工装置は、
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、 上記被加工材と加工カッターの相対運動をコンピュータ
に制御されるＸ軸駆動モータとＸ軸駆動モータで行なう
ようにすると共に、上記コンピュータに、加工対象に対
応した加工パターン情報を記憶するパターンメモリ手段
と、ほぞ幅寸法、ほぞ深さ寸法、刃物直径寸法などの演
算データ情報を記憶するデータメモリ手段と、上記加工
パターン情報と演算データ情報との組み合せによって得
られるプログラム情報を個々に分別して記憶するプログ
ラムメモリ手段を設け、また上記コンピュータに、前記
プログラム情報を選択し、呼び出して実行させる入力手
段と、前記プログラム情報の演算結果に基づいて、前記
Ｘ軸駆動モータおよびＸ軸駆動モータを制御する出力手
段を設け、前記入力手段には前記分別して記憶されたプ
ログラム情報に個々に対応する接点をもつセレクトスイ
ッチを接続したものである。

（作用） 而して、パターンメモリ手段に上下、左右の一次元的な
動ぎと、これを組み合せた円弧などの二次元的な動きに
よって、全てのほぞ加工に対応するカッターの動きをパ
ターン化して記憶する。そして、データメモリ手段に上
記パターンに対応した全ての演算データ情報、すなわち
ほぞ幅寸法、ほぞ深さ寸法、刃物直径寸法を与えて、こ
れら加工パターン情報と演算データ情報との組み合せに
より加ニブログラムを（りる。そして、これらプログラ
ム情報を個々に分別してプログラムメモリ手段に記憶さ
せ、全てのほぞ加ニブログラムを管理させるようにした
ものである。そして、この全てのほぞ加ニブログラムに
対応するセレクトスイッチを設けて、このスイッチによ
る加ニブログラムの呼び出し、実行によって迅速かつ容
易にほぞ加工作業を行なうようにしたものである。

（実施例） 以下、この発明に係る木材接合部のほぞ加工装置の一実
施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は全体構成を示す正面図および側面
図にして、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Ｚ軸方向の縦ガイド
レール４は縦ガイドレール３に臂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Ｚ軸駆動モータ　５はＺ軸駆動
モータＭ、の出力軸に取りつけた昇降動用の送りねじ軸
　６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
用送りねじ軸５、受動ナラ１−６の各部材により昇降体
４を垂直方向へ駆動するＺ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　Ｍ易前記昇降体４の一側端
に横向きに取りつけたサーボモータからなるＸ軸駆動モ
ータ　１２はＸ軸駆動モータＭＩＤ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軸駆動モータシル左右逆りねじ
軸１２、受動ナツト１３の各部材によって主軸ヘッド９
を左右方向へ駆動するＸ軸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、その重量により常時は昇降ガイド１
４の下端位置に垂下している。　１６はカバ一体１５の
上端に設【プた集塵口　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によって構成する。

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で、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、この送りねじ軸２９．
２９の操作ハンドル３０．３０によって構成する。

而して、上記の縦クランプ手段２１には木口部に墨付線
すをけがいた被加工材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がい
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の回転軸芯に対し、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
首決め用当接片で、当接部３１ａを縦クランプ手段２１
の被加工材Ｗに対応させである。この当接部における目
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。（第３図）次にＬ
Ｓは、取付スティ３３を介して昇降体４に取りつけたリ
ミットスイッチで、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
に達するとき検出点に至り、検出信号を発信する。上記
の所定寸法は、垂下位置にあるカバ一体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の上面位置に切り込
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図および第９図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）参照
） なお、前記加工カッターＳは、縦クランプ手段２１の求
芯位置を方に仮に定めた機械原点ａ′に初期設定おくも
のとする。（第１図参照） 次に、前記したＺ軸駆動モータＭ１、Ｘ軸駆動モータＭ
２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。

第７図において、３４は中央処理装置（ＣＰＵ）の全体
を示し、このＣＰＵ３４はデータ記憶のためのレジスタ
部３５、データ演粋のための演算部３６、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
３７によって構成される。３８はキーボード３９、後述
のセレクトスイッチ、リミットスイッチＬＳからの入力
信号をＣＰＵ３４に伝達する入力手段　４０はＣＰＵ３
４からの演算出力信号を前記したＺ軸駆動モータＭ３、
Ｘ軸駆動モータＭ、に伝達する出力手段　４１は入力手
段３８および出力手段４０とＣＰＵ３４の間にあって、
信号レベルの調整を行なうＩ１０インターフェイス　４
２はＣＰＵ３４の動作プログラム情報を記憶するメモリ
部で以下のメモリ手段によって構成される。

すなわち、４３は加工対象に対応する加工パターン情報
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）、（Ｃ）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み
合わせた閉ループで与える。４４は演算データで必るほ
ぞ幅寸法Ｗほぞ深さ寸法ｄ、刃物直径寸法りなどの数値
情報を変数として記憶するデータメモリ手段で、上記し
た加工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。４５は上記加工パターン情報に演算データ
情報を書き込んで（ｑられたプログラム情報を個々に分
別して記憶するプログラムメモリ手段である。次に、４
６は前記したキーボード３９とともにυ制御盤４７に取
りつけたセレクトスイッチで、多数の接点（図示省略）
を有しており、Ｉ１０インターフェイス４１を介して各
接点を前記プログラムメモリにそれぞれ接続する。また
、各接点には選定の便宜を計るため、プログラム内容を
実行して得られるほぞの加工形状をイラスｌ−Ｑ、、Ｑ
ｉ・・・・・Ｑ、７記しである。

上記のセレクトスイッチ４６によって選択されたプログ
ラム情報は、キーボード３９の実行指令によってＣＰＵ
３４の演紳部３６に取り込まれる。そして、そこでカッ
ターオフセラ］・串などを考慮して演算され、その演算
結果が制御部３７さらには出力手段４０を介してＺ軸駆
動モータＭ１およびＸ軸駆動モータＭ２に与えられる。

また、前記リミットスイッチしＳ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、同図（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、４８は正逆転操作スイッチ４９によりＸ軸駆動モ
ータＭ２を制御する手動回転制御手段で、仮の原点ａ−
におる加工用カッターＳを所要の左右方向に動かし、墨
付線すを基準としてカッターの切込み位置を設定するた
めのものである。

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
からで、例えば、被加工材Ｗの木口部に第５図（Ａ）の
腰掛かま雄ほぞの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、先端を当接片３
１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を作動し、求芯的にクランプ固定する
。このとき、被加工材Ｗの墨付線すと当接片の３１の指
示線３２どにズレが生じている場合は、正逆転操作スイ
ッチ４９を操作してカッター側を動かし、墨付線を基準
として両者を目視により一致さける。

以上のようにして被加工材Ｗへの切り込み位置のセツテ
ィングが終了したならば、次にセレクトスイッチ４６を
操作し、表示したイラストＱ１、Ｑ、・・・・・により
前記雄ほぞ加工に合致するポジションを選択する。ポジ
ション設定が終了したならば、キーボード３９の実行モ
ードを選択し、選択されたプログラム情報をＣＰＵ３４
に取り込んで演算させる。

上記雄ほぞ加工に対応するプログラム情報は第９図（Ａ
＞の通りで、演算結果に基づいてＺ軸駆動モータＭ５、
Ｘ軸駆動モータＭＪよ加工用カッターを直線および円弧
の組み合せで駆動するもので、これにより木口部には所
望の雄ほぞ加工か施される。因みに、第９図（Ａ＞にお
ける区間ａ−−ｂ−は手動によるカッターの切込み位置
の設定区域、ｄ”−ｅ′はほぞ深ざ寸法設定範囲、ｄ”
−Ｃ１−はほぞ幅寸法設定範囲である。

次に、被加工材Ｗの長手方向側面に第６図（Ｂ）の大入
れあり雌ほぞ加工を行なう場合は、左右方向の載置台２
５．２５に被加工材Ｗを供給して、横クランプ手段２６
．２６でクランプ固定する。そして墨付線すと指示線３
２の誤差を正逆転操作によって補正する。廿ツテイング
が終了したならば、次にセレクトスイッチ４６を操作し
、表示イラストＱ１、Ｑ；、・・・・・からこの雌ほぞ
加工に合致するポジションを選択し、実行させる。

上記雌ほぞ加工に対応するプログラム情報は第９図（Ｂ
）の通りで、加工カッターＳは直線的に往復駆動され、
これにより長手方向側面図には所要の雌ほぞ加工が施こ
される。

この他、セレクトスイッチ４６の各接点には、それぞれ
の加ニブログラム情報が対応するもので、その選択切替
えにより各種ほぞ加工を素早く行なうことができる。因
みに、この実施例では各種ほぞ形状に応じたカッターの
交換が必要でおる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に係るほぞ加工装置は、多
種類のほぞ加工パターンのプログラムをコンピュータで
管理すると共に、この加ニブログラムを視認性の良いセ
レクトスイッチで呼び出して実行させるものであるから
、段取り代えを迅速かつ容易に行なえ、作業能率の大幅
増進ができるという大きな効果が１ｑられる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る木材接合部のほぞ加工装置の一実
施例を示すもので、第１図はこの発明を適用したほぞ加
工機の正面図　第２図は同じく縦断側面図　第３図は加
工カッターの切込み位置を設定する手段の斜視図　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
形状を示す斜視図　第７図はＸ軸駆動モータ、Ｚ軸駆動
モータの制御装置を示す構成図　第８図（Ａ＞、（Ｂ）
、（Ｃ）は加ニブログラムの動作説明図　第１０図は制
御盤の構成を示す正面図である。 Ｍ、：　Ｚ軸駆動−Ｅ−タ　Ｍ、：Ｘ軸駆動モータ　Ｓ
：加工カッター　９：主軸ヘッド　２１：縦バイス手段
　２６：横クランプ手段　Ｗ：被加工材　ｂ：墨付線　
３４：中央処理装置（ＣＰＵ）　　３６：演算部　３７
：制御部　４２：メモリ部　４３：パターンメモリ手段
　４４：データメモリ手段　４５ニブログラムメモリ手
段　４６：セレクトスイッチ　４７：制御盤　３９：キ
ーボード　Ｑ７、Ｑ、・・・・・Ｑ、２：イラスト　４
８二手動回転制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 上記被加工材と加工カッターの相対運動をコンピュータ
   に制御されるＸ軸駆動モータとＺ軸駆動モータで行なう
   ようにすると共に、上記コンピュータに、加工対象に対
   応した加工パターン情報を記憶するパターンメモリ手段
   と、ほぞ幅寸法、ほぞ深さ寸法、刃物直径寸法などの演
   算データ情報を記憶するデータメモリ手段と、上記加工
   パターン情報と演算データ情報との組み合せによって得
   られるプログラム情報を個々に分別して記憶するプログ
   ラムメモリ手段を設け、また上記コンピュータに、前記
   プログラム情報を選択し、呼び出して実行させる入力手
   段と、前記プログラム情報の演算結果に基づいて、前記
   Ｘ軸駆動モータおよびＺ軸駆動モータを制御する出力手
   段を設け、さらに前記入力手段には前記分別して記憶さ
   れたプログラム情報に個々に対応する接点をもつセレク
   トスイッチを接続した木材接合部のほぞ加工装置。