JPH04267104A - タレット式木材加工機の切削装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工材の上面を基準
位置として各種切削加工を行うタレット式木材加工機の
切削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】在来建築工法においては、木材接合部に
種々の継手加工を行う必要があり、近年の熟練技能者の
不足あるいは構成強度、加工精度の向上に対応するため
に加工作業が機械化されて来ている。継手加工の一例と
して、次のようなものがある。すなわち、図６に示す腰
掛かまほぞ、図７に示す大入あり掛けほぞ、図８に示す
腰掛ありほぞなどがあり、雄ほぞと雌ほぞを対として土
台、大引、母屋の接合、胴差と根太の接合など目的によ
り適宜に使用している。

【０００３】このような各種継手は、加工材Ｗの上面を
基準として深さ寸法が設定されるもので、切削加工に当
たっては上面を検出するスイッチを設け、この検出信号
を起点としてプログラム運転（数値制御）が行われるよ
うになっている。上記の構成を備えた加工機械は、本発
明者の提案に係る特開平１−２５７００２号に「ほぞ取
機などの切削装置」として開示されている。この発明の
構成は、図９の説明図の通りであり、昇降方向に制御駆
動する主軸ヘッド６０と、この主軸ヘッド６０側のガイ
ド６１に垂下状に配設したカバー体６２と、主軸ヘッド
６０に対するカバー体６２の相対移動量を検出する検出
手段６３からなるもので、検出手段６３を適切な位置で
作動することにより主軸ヘッド６０を制御して、加工材
Ｗの上面を基準とした切削加工を行うようにしたもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の加工装
置は、１基の主軸ヘッド６０に唯一の切削工具６４を装
着したものであり、１種類のほぞ加工しか行うことがで
きない。従って、種々のほぞ加工に対応するには、その
度に工具交換をしなければならず作業能率の大幅低下を
余儀なくされる。上記の不具合に対処するには多数の切
削工具を放射状に備えたタレットヘッドを導入し、所要
の工具を加工位置へ割り出して使用することは容易であ
る。 しかし、機能面の充足、構成の簡単化を図るためには、
これに対応する専用の切削装置の開発が望まれる。本発
明は、上記した従来の要請に応えようとしてなされたも
ので、合理的な機能、構成をもつタレット式木材加工機
の切削装置を提供するものである。

【０００５】

【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、この発明に係る切削装置は次のように構成したも
のである。すなわちその要旨とするところは、サーボモ
ータによって少なくとも上下方向に制御駆動される移動
ベースを設けて、この移動ベースの下部に水平面におい
て旋回駆動され、直交する四方向に換向操作される旋回
体を備え、またこの旋回体の下部に放射状に多数の切削
工具を備えて水平面で旋回し、所定の割り出し位置の切
削工具を回転駆動するタレットヘッドを設け、上記切削
工具を旋回体の換向動作によって前後又は左右の何れか
一方向に設定するようにした加工機械において、上記旋
回体と共に旋回し、かつ移動ベースに対して上下動自在
とし、下端位置で割り出し位置の切削工具を覆うカバー
体を設け、このカバー体と移動ベースに、両者の相対的
な上下移動を検出する検出スイッチを取りつけ、その検
出信号によって上記サーボモータの駆動を制御すると共
に、カバー体にはタレットヘッドの旋回駆動時にこのカ
バー体を切削工具の移動経路から退避させる退避移動手
段を関連したことにある。

【０００６】

【作用】カバー体は移動ベースに垂下状に配設されてい
る。従って、加工材に対して移動ベースすなわち切削工
具を下降すると、カバー体もそれに連れて下降し、この
カバー体が加工材の上面に当接して停止する。切削工具
はこの停止に拘束されずに下降を継続するもので、両者
は相対運動を行い、検出スイッチを作動する。この検出
スイッチによる検出位置を適宜に設定することで加工材
の上面を基準とした切削深さの制御を行うことができる
。またカバー体は旋回体と共に回動するので、常に割り
出し位置の切削工具をカバーすることができる。従って
、カバー体は１個で足りる。さらにタレットヘッドが旋
回するとき、カバー体が切削工具の旋回経路から退避す
るので、切削工具の割り出し操作を問題なく行うことが
できる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に係るタレット式木材加工機
の切削装置を一実施例について具体的に説明する。図１
はこの装置を備えた加工機械の全体構成を示す正面図　
　図２は同じく側面図であり、図中のＸ方向を左右方向
、Ｙ方向を前後方向さらにＺ方向を上下方向として最初
に設定する。

【０００８】図において、１はベース　　２ａ及び２ｂ
はベース１の前後に配設した取付フレーム　　３ａ及び
３ｂは取付フレーム２ａ、２ｂ上に設けた一対のクラン
プ手段で、求心的に開閉する左右一対のバイス片４、４
とこのバイス片４、４を操作するハンドル車５、５及び
加工材Ｗの下面を受けるローラ６、６によって構成され
る。 上記のクランプ手段３ａ、３ｂは前後方向において適宜
の間隔を隔てて配設するもので、前後方向に供給される
加工材Ｗをクランプ固定する。７はベース１の四隅部に
樹立したコラム　　８はコラム７を連結して構成した枠
状の上部フレーム９は上部フレーム８の上面部に設けた
左右方向のレール　　１０はベアリングを介してレール
９にスライド自在に配設したＸ軸移動ベース　　１１は
Ｘ軸移動ベース１０に関連した送りねじ軸　　１２は送
りねじ軸１１を制御駆動するＸ軸サーボモータである。

【０００９】次に１３はＸ軸移動ベース１０の上部に設
けた前後方向のレール　　１４はベアリングを介してレ
ール１３にスライド自在に配設したＹ軸移動ベース　　
１５はＹ軸移動ベース１４に関連した送りねじ軸　　１
６は送りねじ軸１５を制御駆動するＹ軸サーボモータ１
７はＹ軸移動ベース１４の内側に取りつけた上下方向の
ベアリング　　１８はレール１９を上記ベアリング１７
に係合して上下動自在としたＺ軸移動ベース　　２０は
Ｚ軸移動ベース１８に関連した送りねじ軸　　２１は送
りねじ軸２０を制御駆動するＺ軸サーボモータ　　２２
はＺ軸移動ベース１８のバランス用シリンダである。

【００１０】上記移動ベース１８の下部に配設した各部
材を図３〜図５をも参照して説明すると、２３はＺ軸移
動ベース１８の下端に、ベアリング２４を介して取りつ
けたフランジ状の旋回体　　上記の旋回体２３は上下す
なわち垂直軸線回りを回動するようになっている。２５
は旋回体２３に固定したギヤ　　２６はギヤ２５に噛み
合うピニオンで、Ｚ軸移動ベース１８に設けた旋回用モ
ータ２７の出力軸に固定する。２８はギヤ２５の周面部
に設けた４つの受孔で、この受孔２８は同一円周上に等
ピッチ（９０°の単位）で配設される。２９はＺ軸移動
ベース１８の下端に下向きに配設した位置決め用シリン
ダで、ピストンロッド端に上記受孔２８に挿入する嵌合
ピン３０を設ける。

【００１１】３１は旋回体２３の下部に設けたギヤボッ
クス　　３２はギヤボックス３１の下端に垂直軸線回り
を回動するように配設したタレットヘッド　　このタレ
ットヘッド３２には放射状に多数（実施例では６基）の
主軸ヘッド３３を突設するもので、このヘッド３３にチ
ャックを介して種々の切削工具Ｔ１〜Ｔ６を取り付ける
。３４はタレットヘッド３０を所定の回転角度（実施例
では６０°単位）で旋回操作する割出し用モータ３５は
ギヤボックス３１内のギヤ手段（図示省略）を介して上
記切削工具を回転する駆動用モータである。上記の切削
工具Ｔ１〜Ｔ６は、所定の割り出し位置においてのみ回
転駆動されるもので、この位置の切削工具は、前記した
嵌合ピン３０が何れかの受孔２８に嵌合するとき前後方
向又は左右方向の何れかに設定される。因みに図の例で
は、駆動用モータ３５の取付位置と反対側が割り出し位
置である。

【００１２】次に本発明の要部の構成について説明する
。３６はＺ軸移動ベース１８におけるレール１９にベア
リング３７を係合して上下動自在とした取付板　　３６
ａは取付板３６の下降限を規制するように旋回体２３の
上面に設けた当接段部　　３８は取付板３６の下面に取
りつけた輪状の円周レール　　上記の円周レール３８は
旋回体２３と同じ垂直線回りに配設される。　　３９は
円周レール３８に係合したガイドローラ４０、４０によ
って回動自在に配設した取付ベース　　４１は上記取付
ベース３９の下面部に配設した工具放射方向の水平レー
ル　　４２は上面部に設けたベアリング４３によってレ
ール方向に移動自在としたカバー体　　４４はピストン
ロッドを収縮作動するときカバー体４２を切削工具の被
覆位置に設定し、ピストンロッドを伸長作動するときカ
バー体４２を外側の退避位置に設定するようにレール方
向に設けた退避移動用シリンダである。

【００１３】４５は取付ベース３９の内側部に上下方向
に配設した受杆４６は受杆４５をスライド自在に嵌装し
た回動操作金具で、旋回体２３の外側端に固定する。上
記の構成によって、旋回体２３とカバー体４２の両者は
回動方向において拘束され、上下方向において自由な関
係を保持する。 ４８はカバー体４２の内側に配設したドック　　４９は
上記ドック４８に対応してギヤヘッド３１側に設けた第
１の検出スイッチ　　５０は同じく第２の検出スイッチ
である。Ｚ軸移動ベース１８を下方へ制御駆動すると、
カバー体４２はその当接端４２ａを加工材Ｗの上面に当
接してそこの位置に停止する。このとき第１の検出スイ
ッチ４９が動作する。そして、制御駆動が継続すると主
軸ヘッド３３のみが下降し、続いて第２の検出スイッチ
５０が動作する。この第２の検出スイッチ５０の検出位
置は、切削工具の中心が加工材Ｗの上面に一致する位置
に設定する。

【００１４】次に図２において、５１はクランプ手段３
ａ、３ｂに接近して設け、かつ加工材Ｗの先端に当接し
て取付位置決めを行うストッパー定規　　５２はストッ
パー定規５１に関連した出没操作用シリンダである。な
お、バイス片４の適所には加工材Ｗに記した返り墨の位
置合わせ用目盛（図示省略）を必要に応じて配設するも
のである。

【００１５】一実施例に係るタレット式木材加工機の構
成は上記の通りであり、次のように動作して継手の切削
加工を行う。例えば図６の継手において雌ほぞの加工を
行う場合は、後部のクランプ手段３ｂを使用し、図２の
ように加工材Ｗの端部をストッパー定規５１に当てて送
り込む。そして、ハンドル車５を操作してバイス片４、
４により求心的にクランプする。上記のストッパー定規
５１はクランプ後に下方へ没入する。次いで、加工ヘッ
ド側において割出しモータ３４を駆動し、所要の切削工
具Ｔ１を割り出し位置へ回動する。この場合、カバー体
４２側においては事前に退避移動用シリンダ４４を作動
して図３の仮想線のようにカバー体４２を外方へ移動し
、切削工具Ｔ１〜Ｔ６の旋回経路から退避しておく。こ
れによってタレットヘッド３２の旋回時における干渉が
ない。

【００１６】切削工具Ｔ１〜Ｔ６の割り出し操作が終了
したならば、上記のシリンダ４４を逆方向に作動し、カ
バー体４２を設定した切削工具Ｔ１に被覆する。ここに
おいて、設定した切削工具Ｔ１が後方に向いて加工材Ｗ
の先端に対応する場合はそのままで良い。しかし他の左
右方向又は前方に向く場合は、嵌合ピン３０を受孔２８
から抜去して旋回用モータ２７を操作し、旋回体２３に
よって切削工具Ｔ１の換向制御を行うようにする。旋回
体２３の回動時に、回動操作金具４６は受杆４５に係合
してカバー体４２を一緒に換向する。従って、所要の切
削工具Ｔ１に対するカバー体４２の被覆状態は変わらな
い。

【００１７】次にＸ軸サーボモータ１２及びＹ軸サーボ
モータ１６をそれぞれ制御駆動して、切削工具Ｔ１を加
工材Ｗの幅方向中心に合わせ、さらに長手方向の切削位
置を設定する。そしてＺ軸サーボモータ２１により移動
フレーム１８を早送りで下降移動する。移動フレーム１
８の動作に伴って切削工具Ｔ１とカバー体４２とは一緒
に下降移動する。下降中において、まずカバー体４２の
当接端４２ａが加工材Ｗの上面に当接して停止する。こ
のカバー体４２の停止により、切削部の上面が密着して
被覆されることになる。一方、切削工具Ｔ１の下降動作
は上記のカバー体４２の動作に拘束されることなく進行
する。従って、この相対運動により第１の検出スイッチ
４９が動作し、検出信号を出力する。これによりＺ軸サ
ーボモータ２１が制御され、今までの早送りでの下降が
低速の切削送りに切り替わる。

【００１８】さらに下降の進行によって切削工具Ｔ１の
中心が加工材Ｗの上面に達したとき、第２の検出スイッ
チ５０が動作し、検出信号を出力する。そして、この出
力信号を起点としてそこからの下降送り量が数値的に設
定される。換言すれば、信号によりＮＣプログラム運転
が開始される。なお、切削部は停止位置のカバー体４２
に被覆されるので、排出される切屑が外側へ飛散するこ
とがなく作業環境は健全に保たれる。また、万一の工具
の折損にも安全性が保たれる。プログラムに従った切削
加工の終了後は、Ｚ軸サーボモータ２１により切削工具
Ｔ１を上昇させて切削部から逃がし、引き続いてカバー
体４２を引き上げるようにする。

【００１９】なお、上記の例では雌ほぞ加工について説
明しているが、所要の切削工具を割り出して設定し、第
２の検出スイッチ５０による検出信号後において切削工
具にＵ字形のプログラム制御運動を与えれば、図６〜図
８の継手に示す雄ほぞ加工を行うことがことができる。 また、加工材Ｗの中間側面部に図７の雌ほぞ加工を行う
場合は、両方のクランプ手段３ａ、３ｂに跨がって加工
材Ｗを供給し、返り墨を利用して取付位置を設定する。 次に割出し用モータ２７により切削工具を選択し、旋回
用モータ３４によりこの工具Ｔ４を右向きに設定する。 （図１参照）そして、Ｘ軸サーボモータ１２及びＹ軸サ
ーボモータ１６をそれぞれ制御して切削工具Ｔ４の中心
位置を設定する。この後にＺ軸サーボモータ２１により
切削工具Ｔ４を下降移動する。この場合の切込み速度、
工具経路の起点は、検出スイッチ４９、５０により前述
と同様に上面を基準として管理される。

【００２０】中間側面の一側の加工が終了したならば、
旋回用モータ２７により旋回体２３を１８０°回動操作
して切削工具Ｔ４を左向きに設定する。そして、Ｘ軸サ
ーボモータ１２によりタレットヘッド３２を加工材Ｗの
右側に移して設定し、切削工具Ｔ４を下降して切削加工
を行う。 このようにすることで、加工材Ｗの両側に所要の雌ほぞ
加工を行うことができる。

【００２１】上記の一実施例では、タレットヘッド３２
の工具数を６本として説明したが、加工域での干渉、カ
バー体４２の取付占有空間などの関係でそれ以上のもの
を使用することができる。また切削工具の旋回経路から
カバー体４２を逃がすために水平方向の外側へ移動した
が、垂直方向の上側に移動するように構成しても良い。 さらに上端部に水平の枢軸を設けて、回動運動によって
退避移動させるようにしても良い。

【００２２】加工材Ｗの切込みを制御する検出スイッチ
は、リミットスイッチに限らず他の無接触方式の検出ス
イッチを使用することができることは勿論である。なお
、実施例のように第１の検出スイッチ４９と第２の検出
スイッチ５０との間隔は、垂下位置のカバー体４２の当
接端４２ａと切削工具の中心距離に一致して設定される
ものである。従って、この数値は一定であるからわざわ
ざ２個の検出スイッチを取り付けることはなく、第１の
検出スイッチ４９の検出信号を起点として所定パルスカ
ウント後または所定時間後にＮＣプログラムを開始する
ように構成しても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明に係る切削装置は、
垂下式のカバー体を旋回体と共に回動するようにしたも
のである。このため、一個のカバー体によって割り出し
位置の切削工具に全て対応することができる。また、こ
のカバー体を利用して検出スイッチを動作させるように
したので、このスイッチ機構も一系統だけでたりること
になり、構成を簡単化できる。また、タレットヘッドの
旋回操作時には工具の移動経路から逃がすようにしたの
で、複数の切削工具をもつ場合の割り出し操作を支障な
く行うことができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る切削装置を備えたタレット式木
材加工機の一部縦断正面図である。

【図２】同じく側面図である。

【図３】切削装置の要部の構成を示す一部縦断側面図で
ある。

【図４】同じく一部横断平面図である。

【図５】切削工具の取付状態を示すタレットヘッドの底
面図である。

【図６】腰掛かま継手の構成を示す斜視図である。

【図７】大入れあり継手の構成を示す斜視図である。

【図８】腰掛あり継手の構成を示す斜視図である。

【図９】従来のほぞ切削装置の構成を示す説明図である
。

【符号の説明】

３ａ　　クランプ手段 ３ｂ　　クランプ手段 ４　　　　バイス片 １０　　　　Ｘ軸移動ベース １２　　　　Ｘ軸サーボモータ １４　　　　Ｙ軸移動ベース １６　　　　Ｙ軸サーボモータ １８　　　　Ｚ軸移動ベース ２１　　　　Ｚ軸サーボモータ ２３　　　　旋回体 ２７　　　　旋回用モータ ２８　　　　受孔 ２９　　　　位置決め用シリンダ ３０　　　　嵌合ピン ３２　　　　タレットヘッド ３３　　　　主軸ヘッド ３４　　　　割出し用モータ ３５　　　　駆動用モータ ３８　　　　円周レール ３９　　　　取付ベース ３９ａ　　当接段部 ４２　　　　カバー体 ４２ａ　　当接端 ４４　　　　退避移動用シリンダ ４５　　　　受杆 ４６　　　　回動操作金具 ４８　　　　ドック ４９　　　　第１の検出スイッチ ５０　　　　第２の検出スイッチ Ｗ　　　　加工材 Ｔ１〜Ｔ６　　切削工具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボモータによって少なくとも上下方向に制御駆動さ
   れる移動ベースを設けて、この移動ベースの下部に水平
   面において旋回駆動され、直交する四方向に換向操作さ
   れる旋回体を備え、またこの旋回体の下部に放射状に多
   数の切削工具を備えて水平面で旋回し、所定の割り出し
   位置の切削工具を回転駆動するタレットヘッドを設け、
   上記切削工具を旋回体の換向動作によって前後又は左右
   の何れか一方向に設定するようにした加工機械において
   、上記旋回体と共に旋回し、かつ移動ベースに対して上
   下動自在とし、下端位置で割り出し位置の切削工具を覆
   うカバー体を設け、このカバー体と移動ベースに、両者
   の相対的な上下移動を検出する検出スイッチを取りつけ
   、その検出信号によって上記サーボモータの駆動を制御
   すると共に、カバー体にはタレットヘッドの旋回駆動時
   にこのカバー体を切削工具の移動経路から退避させる退
   避移動手段を関連したことを特徴とするタレット式木材
   加工機の切削装置。