JPH07205105A - 木材加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲物の長尺木材に束座等を能率良くかつ高精
度に部分加工する。 【構成】 送材機１に、長尺木材Ｗを長手方向へ送る自
走台車６と、自走台車６上に長尺木材Ｗを略水平に保持
するホルダ１９とを設ける。製材機２の垂直な帯鋸２９
で長尺木材Ｗを長手方向に切断する。竪型プレーナ３の
竪型ロータ３９に垂直な回転刃３８を設ける。切込み機
構４５で竪型プレーナ３を長尺木材Ｗの太さ方向へ移動
させ、切削送り機構３７で竪型プレーナ３を長尺木材Ｗ
の長手方向へ送り、回転刃３８で製材機２による長尺木
材Ｗの切断面を平面切削して束座を加工する。また、ほ
ぞ穴加工機４の水平な角のみ５８で束座を穿孔してほぞ
穴を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築用の長尺木材、特
に、棟木や梁等に用いられる曲物の長尺木材をプレーナ
で平面切削加工する木材加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、木造家屋の棟木や梁等には図１
０に示すような曲物の長尺木材Ｗが使用されている。長
尺木材Ｗの湾曲面には、束柱（図示略）を立てる束座ａ
が部分的に平面切削され、その束座ａには束柱のほぞを
嵌めるほぞ穴ｂが穴加工される。そして、従来は、これ
らの部分加工を手作業で行っていた。

【０００３】また、従来、束座ａを横型プレーナで機械
的に切削する技術も試行されている。ここで使用される
横型プレーナは、図１１に示すように、複数のローラ７
１により長尺木材Ｗを定盤７２に押し付けて送り出し、
水平な回転刃７３によって長尺木材Ｗを部分的に平面切
削するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、手作業によ
る平面切削及び穴あけ加工は、加工能率が悪いばかりで
なく、長尺木材Ｗの芯線ｃに対し束座ａを平行に、ほぞ
穴ｂを直角にそれぞれ加工することが困難で、加工精度
も低下するという問題点があった。また、横型プレーナ
による場合は、ローラ７１が長尺木材Ｗを押し付けて弾
性的に変形させた状態で送るため、長尺木材Ｗにスプリ
ングバックが発生するとか、束座ａが芯線ｃに対し傾い
た状態で加工されるとかという問題点があった。

【０００５】そこで、本発明の課題は、曲物の長尺木材
を能率良くかつ高精度に平面切削できる木材加工装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の木材加工装置は、長尺木材を把持爪に
より把持して略水平に保持するホルダと、垂直な回転刃
により長尺木材を平面切削する竪型プレーナと、ホルダ
と竪型プレーナとを長尺木材の長手方向へ相対移動させ
る送り機構と、ホルダーと竪型プレーナとを長尺木材の
太さ方向へ相対移動させる切込み機構とから構成され
る。

【０００７】請求項２の木材加工装置は、長尺木材を長
手方向へ送る自走台車と、自走台車上に長尺木材を把持
爪により把持して略水平に保持するホルダと、垂直な回
転刃により長尺木材を平面切削する竪型プレーナと、竪
型プレーナを長尺木材の太さ方向へ移動させる切込み機
構とから構成される。

【０００８】請求項３の木材加工装置は、更に、垂直な
帯鋸により長尺木材を長手方向に切断する製材機を備
え、竪型プレーナが製材機による長尺木材の切断面を平
面切削するように構成される。

【０００９】請求項４の木材加工装置は、更に、竪型プ
レーナによる長尺木材の切削面を水平な角のみにより穿
孔するほぞ穴加工機を設けて構成される。

【００１０】請求項５の木材加工装置は、更に、竪型プ
レーナを長尺木材の長手方向へ送る切削送り機構を設け
て構成される。

【００１１】請求項６の木材加工装置は、竪型プレーナ
に切削屑の衝突壁を形成するチップブレーカを設けて構
成される。

【００１２】

【作用】請求項１の木材加工装置によれば、ホルダ及び
竪型プレーナの相対移動に伴い、長尺木材が回転刃によ
って自動的に能率良く平面切削される。また、ホルダは
長尺木材を把持爪により把持するので、長尺木材に余計
な外力がかからず、長尺木材は弾性変形の無い原形状態
で加工され、スプリンクバックは発生しない。また、長
尺木材に対する回転刃の送り及び切込み方向がそれぞれ
機械的に確定されるので、曲物の長尺木材の場合でも、
その芯線と平行に束座等を精度良く平面切削できる。

【００１３】上記作用に加え、請求項２の構成によれ
ば、製材機等に常用されている既存の自走台車を利用し
て長尺木材を送ることができる。

【００１４】また、請求項３の構成によれば、製材機の
帯鋸が長尺木材を長手方向に切断した後に、その切断面
を竪型プレーナが平面切削するので、製材工程と平削工
程とが連続的に実施される。また、製材機等に常用され
ている既存の自走台車及びホルダを、製材機への長尺木
材の送りと竪型プレーナへの長尺木材の送りの両方に共
用するので、送り機構を別々に設ける場合と比べて、装
置が簡略になり、設置スペースも少なくて済む。

【００１５】また、請求項４の構成によれば、竪型プレ
ーナが長尺木材を平面切削した後に、その切削面をほぞ
穴加工機の角のみが穿孔するため、平削工程と穿孔工程
とが連続的に実施される。

【００１６】また、請求項５の構成によれば、切削送り
機構が竪型プレーナを長尺木材の長手方向に送るので、
束座等の切削長さを竪型プレーナ側で正確に設定でき
て、自走台車により長尺木材を送る場合と比較して、加
工精度がより向上する。

【００１７】また、請求項６の構成によれば、切削屑が
チップブレーカに衝突して、回収に有利な細片に破砕さ
れるとともに、竪型プレーナ周辺への切削屑の飛散が防
止される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、本実施例の木材
加工装置は、棟木や梁等に用いられる長尺木材Ｗを送る
送材機１と、長尺木材Ｗを長手方向に切断する製材機２
と、切断面に束座ａを平面切削する竪型プレーナ３と、
束座ａにほぞ穴ｂを穿孔するほぞ穴加工機４とから構成
されている。

【００１９】送材機１は長尺木材Ｗを長手方向に送る自
走台車６を備え、該台車６にはレール７上で転動する車
輪８と、車輪８を駆動するモータ９と、作業員Ｍが搭乗
するステップ１０と、装置全体を運転する操作盤１１と
が設けられている。また、自走台車６の上面には走行方
向と直角に延びる３本のガイド１２が配設され、各ガイ
ド１２上には長尺木材Ｗを太さ方向に位置決めするヘッ
ドブロック１３が摺動可能に支持されている。ヘッドブ
ロック１３は、共通のモータ１４により駆動軸１５、ギ
ヤ機構１６、及び従動軸１７を介して駆動され、長尺木
材Ｗの製材機２側への歩出し量を調整できるように構成
されている。

【００２０】各ヘッドブロック１３には、自走台車６上
に長尺木材Ｗを水平に保持するホルダ１９が設けられて
いる。図２に示すように、ホルダ１９はヘッドブロック
１３の側面に立設した固定支柱２０と可動支柱２１とを
備え、各支柱２０，２１には長尺木材Ｗを上下から把持
する一対の把持爪２２がそれぞれ締付具２３により上下
及び前後に位置調整可能に支持されている。また、各支
柱２０，２１の上端にはレバー２４が連結され、これで
可動支柱２１を押し下げることによって把持爪２２をワ
ンタッチの操作で開閉できるようになっている。

【００２１】図３に示すように、製材機２には長尺木材
Ｗが通過可能な凹部２６と、上下一対のホイール２７
と、ホイール２７を駆動するモータ２８とが設けられて
いる。ホイール２７には無端状の帯鋸２９が取外し可能
に巻回され、この帯鋸２９が凹部２６で垂直方向へ駆動
されて、送材機１により送られた長尺木材Ｗを長手方向
に切断するようになっている。なお、図３において、３
０は帯鋸２９の振止め装置である。

【００２２】図１に示すように、製材機２の側方には基
台３２が設置され、その上面にはレール３３が送材機１
の走行方向に延びるように敷設されている。レール３３
上には可動台３４が支持され、この可動台３４上に竪型
プレーナ３及びほぞ穴加工機４が並設されている。可動
台３４はモータ３５により送り軸３６を介して移動さ
れ、これらの部材により竪型プレーナ３を長尺木材Ｗの
長手方向へ送る切削送り機構３７が構成されている。

【００２３】竪型プレーナ３には、竪型ロータ３９が垂
直軸線の周りで回転可能に支持され、竪型ロータ３９に
は製材機２による長尺木材Ｗの切断面を平面切削する垂
直な２枚の回転刃３８が調節可能に取付けられている。
竪型ロータ３９はベルト伝達機構４０を介してモータ４
１に連結されている。竪型プレーナ３は可動台３４に敷
設したレール４２に沿ってモータ４３により送り軸４４
を介して移動可能に支持され、これらの部材によって竪
型ロータ３９を長尺木材Ｗの太さ方向へ移動させる切込
み機構４５が構成されている。

【００２４】図４及び図５に示すように、竪型プレーナ
３には切削屑の衝突壁を形成するチップブレーカ４７が
設けられている。チップブレーカ４７は、長尺木材Ｗの
送り込み側から竪型ロータ３９を覆う屈曲板４８と、屈
曲板４８の内側で竪型ロータ３９を側方から覆う側壁板
４９と、長尺木材Ｗの送り出し側から竪型ロータ３９を
覆う傾斜板５０とから構成され、各板４８〜５０は竪型
ロータ３９の全長にわたり上下に多数枚列設されてい
る。

【００２５】屈曲板４８は軸５１により回動可能に支持
され、外側への回動位置がストッパボルト５２で調整さ
れている。側壁板４９は２枚の案内板５３の間に前後に
摺動可能に支持されるとともに、屈曲板４８が長尺木材
Ｗの加工面に圧接するように、バネ５４によって突出方
向へ付勢されている。傾斜板５０は長尺木材Ｗの切削面
に圧接するように２枚の案内板５５の間にバネ５６を介
して出没可能に支持されている。そして、チップブレー
カ４７は、回転刃３８により削出された切削屑を各板４
８〜５０に衝突させて破砕した後、ブロア（図示略）の
吸引空気流に乗せて竪型ロータ３９の後方（矢印Ｐ方
向）へ回収できるように構成されている。

【００２６】図１に示すように、ほぞ穴加工機４には、
竪型プレーナ３による長尺木材Ｗの切削面を穿孔する水
平な角のみ５８が設けられている。角のみ５８はモータ
５９にチャック６０を介して取り付けられている。角の
み５８に切込みを付与できるように、ほぞ穴加工機４は
可動台３４に敷設したレール６１に沿ってモータ６２に
より送り軸６３を介して長尺木材Ｗの太さ方向へ移動可
能に支持されている。

【００２７】次に、上記のように構成された本実施例の
木材加工装置の作用について説明する。図１に示すよう
に、加工を開始するに際し、まず、長尺木材Ｗが送材機
１の自走台車６上に載置され、ヘッドブロック１３によ
って位置決めされ、かつ、ホルダー１９の把持爪２２に
より把持されて、自走台車６上に水平に保持される。そ
して、作業員Ｍがステップ１０に乗り、操作盤１１を操
作し、ヘッドブロック１３の位置を調整して、長尺木材
Ｗの製材機２側への歩出し量を設定する。

【００２８】次いで、図６に示すように、自走台車６が
運転されるとともに、製材機２が起動され、帯鋸２９に
よって長尺木材Ｗが長手方向に切断され、その片面が図
９の（ａ）に示すように切除される。次に、自走台車６
上で長尺木材Ｗが反転され、再度帯鋸２９によって長尺
木材Ｗの反対側面が切断され、図９の（ｂ）に示すよう
に断面太鼓形状に加工される。なお、製材機２による加
工時には、竪型プレーナ３及びほぞ穴加工機４は後退位
置に配置されている。

【００２９】続いて、製材機２が停止され、帯鋸２９が
取り外された後に、竪型プレーナ３が起動されて、竪型
ロータ３９が垂直軸線の周りで回転される。そして、図
７に示すように、竪型プレーナ３側へ自走台車６が走行
され、長尺木材Ｗの加工箇所が竪型ロータ３９に位置決
めされる。この状態で、切込み機構４５により竪型プレ
ーナ３が長尺木材Ｗの太さ方向へ前進された後に、切削
送り機構３７によって竪型プレーナ３が長尺木材Ｗの長
手方向へ移動され、垂直な回転刃３８により長尺木材Ｗ
の切断面が設定深さ及び長さで平面切削され、図９の
（ｃ）に示すように束座ａが部分加工される。このと
き、回転刃３８で削出された切削屑はチップブレーカ４
７に衝突するため、切削屑を回収に有利な細片に破砕で
きるとともに、竪型プレーナ３周辺への切削屑の飛散も
防止することができる。

【００３０】同様にして、次の加工箇所が自走台車６に
より竪型プレーナ３に位置決めされ、回転刃３８によっ
て平面切削され、長尺木材Ｗに所要数の束座ａが順次加
工される。

【００３１】従って、本実施例の木材加工装置によれ
ば、製材工程と平削工程とを連続的に実施することがで
きる。特に平削工程においては、自走台車６及び竪型プ
レーナ３を移動し、長尺木材Ｗを回転刃３８で平面切削
して、そこに束座ａ等を自動的に能率良く加工できる。
また、製材所で常用されている既存の自走台車６及びホ
ルダ１９を、製材機２への長尺木材Ｗの送りと竪型プレ
ーナ３への長尺木材Ｗの送りの両方に共用するので、送
り機構を別々に設ける場合と比べて、装置が簡略にな
り、設置スペースも少なくて済む。

【００３２】また、ホルダ１９が長尺木材Ｗを把持爪２
２により把持するので、長尺木材Ｗに余計な外力がかか
らず、長尺木材Ｗは弾性変形の無い原形状態で自走台車
６により送られ、変形による不良加工を未然に防止でき
るという利点もある。また、長尺木材Ｗに対する回転刃
３８の送り及び切込み方向がそれぞれ機械的に確定され
ているので、図１０に示すような曲物の長尺木材Ｗの場
合でも、束座ａを芯線ｃと平行に精度良く平面切削する
ことができる。

【００３３】特に、切削送り機構３７が竪型プレーナ３
を長尺木材Ｗの長手方向に送るため、束座ａの切削長さ
を竪型プレーナ３側で正確に設定できて、自走台車６に
より長尺木材Ｗを切削送りする場合と比較して、加工精
度がより向上する。

【００３４】こうして平削工程が終了すると、竪型プレ
ーナ３が停止され、かつ、後退位置に配置された後、自
走台車６により束座ａがほぞ穴加工機４の角のみ５８に
位置決めされる。そして、ほぞ穴加工機４が前進し、角
のみ５８が駆動され、その角のみ５８によって束座ａの
切削面が穿孔され、図９の（ｄ）に示すようにほぞ穴ｂ
が加工される。従って、本実施例の木材加工装置によれ
ば、平削工程に引き続いて穿孔工程を連続的に効率良く
実施することができる。

【００３５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、次に例示するように、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で各部の構成並びに工程順序を適宜に変更し
て具体化することも可能である。 （１）長尺木材をホルダで固定位置に配置し、竪型プレ
ーナを長尺木材の長手方向へ移動して、平面切削を実施
すること。 （２）長尺木材Ｗの切込みを送材機１のヘッドブロック
１３によって付与すること。

【００３６】（３）長尺木材Ｗの切削送りを自走台車６
により付与すること。 （４）長尺木材Ｗの加工箇所を自走台車６で竪型プレー
ナ３に対して概略的に位置決めした後、その位置を切削
送り機構３７を利用して正確に補正すること。 （５）束座ａの加工に先立ち、製材機２による切断面全
体を竪型プレーナ３で平滑に仕上げ加工すること。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、長尺木材を竪型プレーナの回転刃によって自動
的に能率良く平面切削できるとともに、長尺木材のスプ
リングバックを防止でき、曲物の長尺木材の場合でも束
座等を精度良く加工できるという優れた効果を奏する。

【００３８】上記効果に加え、請求項２の発明によれ
ば、製材機等に常用されている既存の自走台車を利用し
て上記効果を得ることができる。

【００３９】また、請求項３の発明によれば、製材工程
と平削工程とを連続的に能率良く実施でき、装置の簡略
化と省スペース化とを図ることもできる。

【００４０】また、請求項４の発明によれば、平削工程
と穿孔工程とを連続的に能率良く実施できる。

【００４１】また、請求項５の発明によれば、束座等の
切削長さを竪型プレーナ側で正確に設定できて、加工精
度をより向上できる。

【００４２】また、請求項６の発明によれば、切削屑を
回収に有利な細片に破砕できるとともに、竪型プレーナ
周辺への切削屑の飛散を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す木材加工装置の平面図
である。

【図２】同装置のホルダを示す側面図である。

【図３】同装置の製材機を示す側面図である。

【図４】同装置の竪型プレーナを示す正面図である。

【図５】同装置の竪型プレーナ及びチップブレーカを示
す断面図である。

【図６】同装置による製材工程を示す平面図である。

【図７】同装置による平削工程を示す平面図である。

【図８】同装置によるほぞ穴穿孔工程を示す平面図であ
る。

【図９】同装置により加工された長尺木材の断面図であ
る。

【図１０】長尺木材の一般的な形状を示す正面図であ
る。

【図１１】従来の横型プレーナによる平削工程を示す正
面図である。

【符号の説明】

１ 送材機 ２ 製材機 ３ 竪型プレーナ ４ ほぞ穴加工機 ６ 自走台車 １９ ホルダ ２９ 帯鋸 ３７ 切削送り機構 ３８ 回転刃 ３９ 竪型ロータ ４５ 切込み機構 ４７ チップブレーカ ５８ 角のみ Ｗ 長尺木材 ａ 束座 ｂ ほぞ穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺木材を把持爪により把持して略水平
   に保持するホルダと、垂直な回転刃により長尺木材を平
   面切削する竪型プレーナと、前記ホルダと前記竪型プレ
   ーナとを長尺木材の長手方向へ相対移動させる送り機構
   と、前記ホルダと前記竪型プレーナとを長尺木材の太さ
   方向へ相対移動させる切込み機構とを備えた木材加工装
   置。
2. 【請求項２】 長尺木材を長手方向へ送る自走台車と、
   前記自走台車上に長尺木材を把持爪により把持して略水
   平に保持するホルダと、垂直な回転刃により長尺木材を
   平面切削する竪型プレーナと、前記竪型プレーナを長尺
   木材の太さ方向へ移動させる切込み機構とを備えた木材
   加工装置。
3. 【請求項３】 長尺木材を長手方向へ送る自走台車と、
   前記自走台車上に長尺木材を把持爪により把持して略水
   平に保持するホルダと、垂直な帯鋸により長尺木材を長
   手方向に切断する製材機と、前記製材機による長尺木材
   の切断面を垂直な回転刃により平面切削する竪型プレー
   ナと、前記竪型プレーナを長尺木材の太さ方向へ移動さ
   せる切込み機構とを備えた木材加工装置。
4. 【請求項４】 長尺木材を長手方向へ送る自走台車と、
   前記自走台車上に長尺木材を把持爪により把持して略水
   平に保持するホルダと、垂直な帯鋸により長尺木材を長
   手方向に切断する製材機と、前記製材機による長尺木材
   の切断面を垂直な回転刃により平面切削する竪型プレー
   ナと、前記竪型プレーナを長尺木材の太さ方向へ移動さ
   せる切込み機構と、前記竪型プレーナによる長尺木材の
   切削面を水平な角のみにより穿孔するほぞ穴加工機とを
   備えた木材加工装置。
5. 【請求項５】 前記竪型プレーナを長尺木材の長手方向
   へ送る切削送り機構を備えた請求項２，３又は４記載の
   木材加工装置。
6. 【請求項６】 前記竪型プレーナに、切削屑の衝突壁を
   形成するチップブレーカを設けた請求項１，２，３，４
   又は５記載の木材加工装置。