JPH07214512A - 木造建築材などのほぞ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランプしたまま加工材を位置決めすること
によって、高精度かつ高効率的に長ほぞ加工を行うこ
と。 【構成】 加工材Ｗの端部をチャッキング手段Ｊで把持
し、これを位置決め移動体３５の制御によって加工位置
に設定する。位置決めされた加工材Ｗは、切削ヘッドＥ
ａ、Ｅｂの昇降動作によってほぞ加工される。上記切削
ヘッドＥａ、Ｅｂを備えた加工機械Ａに加工材Ｗのクラ
ンプ手段Ｂａ、Ｂｂを設け、このクランプ手段Ｂａ、Ｂ
ｂを移動制御手段Ｃによって移動制御する。また、上記
位置決め移動体３５とチャッキング手段Ｊとの間に。両
者を固定の関係とフリーの関係に連係する空圧シリンダ
４５、４６を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ほぞ取り加工を効率
的かつ高精度に行う木造建築材などのほぞ加工装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】木造建築用構造材としての土台、はりな
どには、一般的に図７に示すように所定ピッチ（建築モ
ジュール）で多数のほぞ加工を行う。同図にＬ１、Ｌ２
で示す角穴加工は角のみ機によって行い、またＲ１〜Ｒ
６で示す側部のめすほぞ加工は横ほぞ加工機によって行
うものであり、ほぞの形状の違いに応じて各専用機また
は専用切削ヘッドが用いられる。ところで、上記の各ほ
ぞ加工を行うものとして図８の加工装置が知られてい
る。

【０００３】図８において、符号Ｗは加工材 ５０は加
工材Ｗを載置するコロコンベヤ式のテーブル ５１は昇
降作動する切削ヘッド ５２、５３は加工刃物 ５４は
切削部近くにおいて加工材Ｗをクランプするクランプ手
段 ５５は加工材Ｗの端部を把持するチャッキング手段
５６はチャッキング手段５５を保持する保持体 ５７
は保持体５６を移動制御し、加工材Ｗを位置決めする位
置決め手段である。この従来の加工装置では、位置決め
手段５７によって加工材Ｗを各加工箇所に位置決めし、
切削ヘッド５１を昇降作動して所要のほぞ加工を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記において、ほぞ加
工を一回の切削ヘッド５１の動作で行うことができない
場合、すなわち長ほぞ加工の場合は、一回目の加工後に
クランプ手段５４を開放し、位置決め手段５７を制御し
て加工材Ｗを長手方向で微細に位置調整する。そして調
整後に再びクランプ手段５４を動作して、二回目の切削
加工を行う。このため、従来では切削加工に多くの時間
が掛かり、また、それだけでなくクランプの開閉時に加
工材の位置ズレを生じ、加工精度を低下するという問題
がある。

【０００５】本発明は、上記した従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、クランプしたままの状態で
微細な位置調整を行い、ほぞ加工の効率化、高精度化を
達成することができるほぞ加工装置を提供しようとする
ものである。

【０００６】

【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、本発明に係るのほぞ加工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、加
工機械側に、加工材をクランプ固定するクランプ手段を
設けて、このクランプ手段を加工材の長手方向に移動制
御すると共に、加工材を移動制御する位置決め移動体と
加工材を把持するチャッキング手段との間に、両者を固
定の関係とフリーの関係に連係する連係手段を設けたこ
とにある。

【０００７】また本発明に係るほぞ加工装置の第２の発
明は、前記の要件に加えて、連係手段を空圧シリンダに
よって構成し、圧力空気の給気及び排気によって固定と
フリーの状態を得るようにしたことを要旨とする。

【０００８】

【作用】各ほぞピッチ間において加工材を移動する場
合、すなわち加工材を大きく移動するときは、位置決め
移動体によって移動を制御すると共に、連係手段によっ
て位置決め移動体とチャッキング手段を固定した状態に
する。また、単一のほぞ加工内で加工材を位置調整する
場合、すなわち加工材を小さい範囲で移動するときは、
クランプ手段を閉塞してこれにより移動を制御をする共
に、位置決め移動体とチャッキング手段をフリーの状態
にする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係るのほぞ加工装置を一実施
例について説明する。図１は全体構成を示す側面図 図
２は加工機械の正面図を示すものであって、１は加工機
械Ａのフレームベース ２はフレームベース１の上側に
前後（図１の左右方向）移動自在に設けた取付ベース
Ｂａ及びＢｂは取付ベース２の上部に配設した前後一対
のクランプ手段 これらクランプ手段Ｂａ、Ｂｂは各々
左右一対のバイス片３、３によって構成するもので、求
心的に作動する。なお、このバイス片３、３は油圧モー
タ４によって開閉作動する。

【００１０】Ｃは取付ベース２を前後において移動制御
する移動制御手段で、フレームベース１の後側に前向き
に設けたサーボモータからなる駆動モータ５、駆動モー
タ５の出力軸に連結した送りねじ軸６、送りねじ軸６に
螺合する取付ベース２の受動ナット７によって構成す
る。なお、８は取付ベース２の上面に配列した多数の転
動コロで、これによってテーブル面を形成する。

【００１１】９はフレームベース１の上部に樹立した門
型状のフレーム １０、１０はフレーム７のガイドレー
ルに昇降自在に配設した左右一対の昇降ベース １１は
両昇降ベース１０、１０を連結した連結フレーム Ｄは
昇降ベース１０、１０を上下方向において移動制御する
昇降制御手段で、フレーム９の上端に下向きに設けたサ
ーボモータからなる駆動モータ１２、駆動モータ１２の
出力軸に連結した送りねじ軸１３、送りねじ軸１３に螺
合する連結フレーム１１の受動ナット１４によって構成
する。

【００１２】次にＥａ及びＥｂは、昇降ベース１０、１
０に備えた左右一対の切削ヘッドこれら切削ヘッドＥ
ａ、Ｅｂは回転軸を内側へ向けて上下に設けた主軸モー
タ１２ａ、１２ｂを左右に搭載して構成するもので、回
転軸にはそれぞれ加工刃物Ｔａ、Ｔｂを取りつける。上
記の加工刃物Ｔａ、Ｔｂは前述したクランプ手段Ｂａ、
Ｂｂの間の上部に設ける。また上記の主軸モータ１２
ａ、１２ｂには、それぞれ加工刃物Ｔａ、Ｔｂを側方へ
移動操作する退避作動用の空圧シリンダ１３、１３を設
ける。

【００１３】Ｆは切削カバー１４を利用して構成した切
込み位置検出手段で、昇降ベース１０に樹立して設けた
ガイドポスト１５、ガイドポスト１５に昇降自在とした
切削カバー１４、昇降ベース１０側に設けた検出スイッ
チＳＷによって構成する。上記の切削カバー１４は、加
工刃物Ｔａ、Ｔｂを覆うように配設するもので、常時は
ガイドポスト１５の下端に位置し、当接端１４ａを加工
刃物Ｔａ、Ｔｂの下方に垂下している。

【００１４】上記の切削カバー１４は、昇降ベース１０
が下降作動するとき共に動作するが、当接端１４ａが加
工材Ｗの上面に当接するとき、これによって下降を阻止
される。よって両者、すなわち昇降ベース１０と切削カ
バー１４の相対的な動きを検出スイッチＳＷで検知する
ことにより、加工材Ｗの上面位置を検出することができ
る。そして、検出信号を基点として切込み制御を行うこ
とによって上面基準の切削加工ができる。

【００１５】次に上記した加工機械Ａの前側（図１の右
側）に配設した各構成を説明する。２０は枠状のコンベ
ヤフレーム Ｇａはコンベヤフレーム２０の上部に配列
した多数のローラ２１からなる前部コンベヤ この前部
コンベヤＧａの搬送面高さは、前記した受けテーブル
（転動ローラ８）と同じに設定する。またこの前部コン
ベヤＧａは、駆動手段（図示省略）によって正逆方向に
駆動される。Ｈはコンベヤの切欠部に配設した横送り手
段で、コンベヤ上への加工材Ｗの搬入と搬出を行うもの
である。

【００１６】２３は加工機械Ａと前部コンベヤＧａとの
接続部に配設した昇降フレーム ２４は昇降フレーム２
３を高さ調整する昇降調整手段 ２５は昇降フレーム２
３に設けた送りローラ ２６は送りローラ２５を正逆に
駆動する駆動モータである。上記の送りローラ２５は、
加工材Ｗの上面に接触して前後方向に送り作用を発揮す
る。２７は昇降フレーム２３の昇降動作をガイドするガ
イドコラムである。

【００１７】次に加工機械Ａの後側（図１の左側）に配
設した各構成を説明する。３０は枠状のコンベヤフレー
ム Ｇｂはコンベヤフレーム２０の上部に配列した多数
のローラ３１からなる後部コンベヤ この後部コンベヤ
Ｇｂの搬送面高さは、前記した前部コンベヤＧａと同じ
である。また、この後部コンベヤＧｂはフリー回転式と
する。３２は支持コラム３３によってコンベヤフレーム
３０の上側に配設した前後方向の取付ビーム ３４は取
付ビーム３２の下面に配設したガイドレールで、このガ
イドレール３４に位置決め移動体３５を配設する。（図
３参照）

【００１８】３６は位置決め移動体３５を移動制御する
サーボモータからなる駆動モータこの駆動モータ３６
は、その出力軸に設けたピニオンギヤ３６ａをガイドレ
ール３４と同方向に配設したラックギヤ（図示省略）に
噛み合わせ、上記位置決め移動体３５を前後方向に位置
決め制御する。上記のピニオンギヤ３６ａ、ラックギ
ヤ、駆動モータ３６は移動制御手段を構成する。なお、
この移動制御手段は、周知の送りねじ軸方式に変更して
も良い。

【００１９】３７はガイドレール３４に移動自在とし、
前記の位置決め移動体３５の前側に設けた保持体 Ｊは
上記保持体３７に備えたチャッキング手段（図４参照）
で、３８ａ、３８ｂは保持体３７の垂直支軸３９、３９
に回動自在に設けた左右一対の作動アーム この作動ア
ーム３８ａ、３８ｂは前方へ長く突出して設けるもの
で、先端部に内方へ向くチャック爪４０ａ、４０ｂを取
りつける。４１ａ、４１ｂは作動アーム３８ａ、３８ｂ
の連動ギヤである。

【００２０】４２は保持体３５の下部に前向きに設けた
空圧シリンダ この空圧シリンダ４２は、そのピストン
ロッドを延長ロッド４３及びリンク４４、４４を介して
作動アーム３８ａ、３８ｂに連結する。ピストンロッド
が伸長作動するとき、チャック爪４０ａ、４０ｂが閉塞
し、ピストンロッドが収縮作動するとき、チャック爪が
開放する。なお、このチャック爪とクランプ手段Ｂａ、
Ｂｂにおけるバイス片３、３の求心位置は同じである。

【００２１】次に、Ｋは位置決め移動体３５と保持体３
７とを連係した連係手段で、前者に設けた前向きの空圧
シリンダ４５と後者に設けた後向きの空圧シリンダ４６
のそれぞれのピストンロッド４５ａ、４５ｂを先端で固
定して構成する。そして、圧力空気の供給により、一方
のピストンロッド４５ａを伸長作動し、他方のピストン
ロッド４５ｂを収縮作動するとき、両者すなわち、位置
決め移動体３５と保持体３７を固定の関係に設定する。
また、上記の状態において圧力空気を排出するとき、両
者をフリーの関係に設定する。

【００２２】一実施例に係るほぞ加工装置の構成は、上
記の通りであり、次のようにして効率的にほぞ加工を行
うものである。それには、まず横送り手段Ｈによって前
部コンベヤＧａ上に加工材Ｗを供給する。そして、この
前部コンベヤＧａと上部の送りローラ２５の後方駆動に
よって、加工材Ｗを加工機械Ａ側へ搬入する。このと
き、位置決め移動体３５と保持体３７は固定の関係に設
定しておき、また上記位置決め移動体３５の前端への移
動によってチャック爪４０ａ、４０ｂを加工機械におけ
る切削ヘッドＥａ、Ｅｂの下降位置に待機する。

【００２３】加工材Ｗが後方へ移送され、その端部がチ
ャック爪４０ａ、４０ｂの位置に達したとき、このチャ
ック爪４０ａ、４０ｂを閉作動して把持動作を行う。以
下は、送りローラ２５を上昇して退避し、位置決め移動
体３５を制御駆動して、加工材Ｗを所定の加工位置に設
定する。加工材Ｗの位置決めが終了したならば、クラン
プ手段Ｂａ、Ｂｂにおけるバイス片３、３を閉作動して
加工材Ｗをクランプ固定し、続いて切削ヘッドＥａ、Ｅ
ｂを下降制御して、加工刃物Ｔａ、Ｔｂによりほぞの切
削加工を行う。（図５参照）

【００２４】切削ヘッドＥａ、Ｅｂの一回の切込み動作
によってほぞ加工が終了しない場合は、位置決め移動体
３５と保持体３７とをフリーの関係にした後に、移動制
御手段Ｃを駆動してクランプ状態で加工材Ｗを前後方向
に移動し、続いて二回目の切削加工を行う。（図６参
照）この多数回の切削加工により、加工材Ｗは所要の長
ほぞ加工を施される。加工が終了したならば、切削ヘッ
ドＥａ、Ｅｂを退避し、クランプを開放する。そして、
位置決め移動体３５と保持体３７を固定の関係に設定し
て次のほぞ加工のための移送動作を行う。

【００２５】位置決め移動体３５は、次第に後方へ移動
しながら加工材Ｗを順次に位置設定し、数箇所のほぞ加
工を行う。ほぞの全加工が終了したならば、位置決め移
動体３５を前端位置に移送し、そして、チャッキング手
段Ｊを開放して加工材Ｗを前部コンベヤＧａ上へ移すよ
うにする。前部コンベヤＧａ上の加工材Ｗは、送りロー
ラ２５によって横送り位置に移送され、そこから次段の
加工工程へと搬出される。

【００２６】なお上記の一実施例では、横ほぞ加工機を
例にとり、これについてのほぞ加工を説明したものであ
る。しかし加工機械としては、この他に角のみ加工機が
好適なものであり、この場合においても前記と同様に長
ほぞ加工（長ほぞ穴加工）を行うことができるものであ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明に係る木造建築材な
どのほぞ加工装置は、加工材をクランプしたままの状態
で前後方向に移動制御し、長ほぞの加工に対応すること
ができる。このため、クランプ開閉動作に伴う位置ズ
レ、加工時間の冗長などがなく高精度の加工を効率的に
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】この発明に係るほぞ加工装置の全体構成を示す
側面図である。

【図２】加工機械の構成を示す正面図である。

【図３】要部である位置決め移動体と保持体の構成を示
す側面図である。

【図４】同じく、チャッキング手段の構成を示す平面図
である。

【図５】ほぞの加工状態を示す説明図である。

【図６】同じく、ほぞ加工状態の説明図である。

【図７】ほぞ加工を施したはり材の斜視図である。

【図８】従来のほぞ加工装置の概要的な説明図である。

【符号の説明】

Ａ 加工機械 Ｂａ クランプ手段 Ｂｂ クランプ手段 ３ バイス片 Ｃ 移動制御手段 Ｄ 昇降制御手段 Ｅａ 切削ヘッド Ｅｂ 切削ヘッド Ｔａ 加工刃物 Ｔｂ 加工刃物 Ｗ 加工材 Ｇａ 前部コンベヤ Ｇｂ 後部コンベヤ ３５ 位置決め移動体 ３７ 保持体 Ｊ チャッキング手段 ４０ａ チャック爪 ４０ｂ チャック爪 Ｋ 連係手段 ４５ 前向きの空圧シリンダ ４６ 後向きの空圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工材の端部を挟持するチャッキング手
   段と、チャッキング手段を移送制御し加工材の長手方向
   の切削位置を設定する位置決め移動体とを備え、位置決
   めされた加工材を加工機械に備えた切削ヘッドの昇降動
   作によって加工する装置において、 上記加工機械側に、加工材をクランプ固定するクランプ
   手段を設けて、このクランプ手段を加工材の長手方向に
   移動制御すると共に、前記位置決め移動体とチャッキン
   グ手段との間に、両者を固定の関係とフリーの関係に連
   係する連係手段を設けたことを特徴とする木造建築材な
   どのほぞ加工装置。
2. 【請求項２】 連係手段を空圧シリンダによって構成
   し、圧力空気の給気及び排気によって固定とフリーの状
   態を得るようにしたことを特徴とする請求項１の木造建
   築材などのほぞ加工装置。