JPH07241812A - 木造建築材のほぞ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反転操作を要することなく、加工材の先端及
び後端へのほぞ加工ができるほぞ加工装置を提供する。 【構成】 空所３を隔てて前後にテーブル４ａ、４ｂを
配設する。上記のテーブル４ａ、４ｂにはそれぞれクラ
ンプ手段Ｂａ、Ｂｂを備える。テーブル４ａ、４ｂ上に
形成される送材路Ａの側方に、横移動体９と昇降体１４
を配設し、両移動体によって切削ヘッドＦを左右及び上
下に制御移動する。切削ヘッドＦには、前向きのカッタ
ーａと後向きのカッターｂを前後に転換自在に装備す
る。上記の横移動体９と共に左右移動する連結コンベヤ
３７を配設する。この連結コンベヤ３７は、空所３にあ
るとき前後のテーブル４ａ、４ｂを連通し、一連の送材
路Ａを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、前後両端へのほぞ加
工を効率的に行うことができる木造建築材のほぞ加工装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】在来の軸組建築工法では、構造材として
用いる横架材、柱材などに各種のほぞ加工を行う必要が
ある。例えば、横架材としての土台、はりなどの端部
（木口部）には、図７、図８の雌ほぞ及び雄ほぞを削成
するものであり、これらのほぞ加工は、本出願人によっ
て提案された加工機械（特公平５−６０７６２号の明細
書記載）などの専用機によって行われる。熟練技能者が
激減する中にあって、機械でプレカットされた構造材
は、高精度で嵌合強度が高い点で賞用される。

【０００３】上記のほぞ加工装置は、機械の作業テーブ
ル正面側に加工材のクランプ手段と切削ヘッドを備えた
ものであり、作業者が定位置で加工作業を行ったもので
ある。ところで、各構造材へのほぞ加工は、通常におい
て両端へ施す必要があり、この場合において従来では、
加工材を長手方向で反転して対処したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記において、加工材
が短尺のものならば反転操作は比較的容易である。しか
し、長尺のものでは重量の大きさも加わって作業が困難
となり、また広い作業スペースを必要とするなどの問題
点が指摘される。また従来の加工装置は、一つのカッタ
ーを備えているだけなので、前端と後端で違うなど多種
類のほぞ加工を行うには一々カッター交換して当たらな
ければならず、効率的な作業を行うことができなかっ
た。

【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、加工材を長手方向において
移送できるようにすると共に、前方へ向くカッターと後
方へ向くカッターを備えることによって、反転操作を必
要とせずに両端へのほぞ加工ができる木造建築材のほぞ
加工装置を提供しようとする。

【０００６】また本発明は、各カッターを前後方向で転
換できるようにして、多種類のほぞ加工を効率的に行う
ことができる木造建築材のほぞ加工装置を提供しようと
するものである。

【０００７】

【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
材を長手方向に移送する送材路を空所を隔てて前後に配
設し、かつ、送材路のそれぞれにクランプ手段を設ける
と共に、送材方向と直交する左右方向に制御移動する横
移動体と、上下方向に制御移動する昇降体を設けて、こ
れらによって切削ヘッドを移動自在に備え、この切削ヘ
ッドに前方と後方に向くカッターを取りつけ、さらに前
記の空所内に移動するとき、前後の送材路を連通する連
結コンベヤを移動自在に設けたことにある。

【０００８】また本発明に係る木造建築材のほぞ加工装
置の第２の発明は、前記の要件に加えて切削ヘッドを水
平面又は垂直面で旋回できるように構成し、カッターの
向きを前後方向で転換することができるようにしたこと
を要旨とする。

【０００９】

【作用】加工材を前側の送材路においてクランプ固定す
る。これによって、加工材の一端に前向きのカッターが
対応する。従って、切削ヘッドを移動制御することによ
り一端へのほぞ加工を行うことができる。連結コンベヤ
は、切削加工が終了すると空所内に移動し、前後の送材
路を連通する。一端のほぞ加工が終了した加工材は、こ
の連結コンベヤを通して後側の送材路に移送される。

【００１０】後側の送材路において加工材をクランプ固
定する。これによって、加工材の他端に後向きのカッタ
ーが対応する。従って、切削ヘッドを移動制御すること
によって他端へのほぞ加工を行うことができる。以上の
ようにして両端へのほぞ加工が終了した加工材は、後側
の送材路において搬出処理される。

【００１１】例えば、前向きのカッターを雄ほぞ用、後
向きのカッターを雌ほぞ用として切削ヘッドに取りつけ
る。そのままの状態でほぞ加工を行った場合は、前端に
雄ほぞ加工を、後端に雌ほぞ加工を施すことができる。
切削ヘッドの旋回動作によってカッターを転換した場合
は、前端、後端の何れにも両方のほぞ加工を施すことが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る木造建築材のほぞ加工装
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は同じく正面図であり、１はベースフレー
ム２ａ、２ｂは適宜の間隔（空所３）を隔ててベースフ
レーム１の前側及び後側に設けたベッド ４ａ、４ｂは
ベッド２ａ、２ｂ上に配設したコロ式のテーブルこのテ
ーブル４ａ、４ｂ上には、加工材Ｗを長手方向に移送す
る送材路Ａを形成する。

【００１３】Ｂａ及びＢｂはテーブル４ａ、４ｂの両側
にして送材路Ａの端部に設けた加工材Ｗのクランプ手段
このクランプ手段Ｂａ、Ｂｂは両側一対のバイス片
５、５と、バイス片５、５を求心的に開閉する送りねじ
軸６、送りねじ軸６を回転する操作ハンドル７によって
構成する。加工材Ｗは、その幅方向の中心を基準位置に
してクランプ固定される。

【００１４】８、８はベースフレーム１上にして空所３
の下側に配設した左右方向のガイドレール ９はスライ
ドベアリングを介してガイドレール８に配設したコラム
状の横移動体 この横移動体９は、送材路Ａの一側（図
２の左側）に移動自在に設ける。Ｃは横移動体９を移動
制御する横移動手段で、ガイドレール８方向の送りねじ
軸１０、送りねじ軸１０を回転駆動するサーボモータ１
１、送りねじ軸１０に螺合する横移動体９側の受動ナッ
ト１２によって構成する。

【００１５】１３、１３は横移動体９の側面部に配設し
た上下方向のガイドレール １４はスライドベアリング
を介してガイドレール１３に配設した昇降体 Ｄは昇降
体１４を移動制御する昇降移動手段で、ガイドレール１
３方向の送りねじ軸１５、送りねじ軸１５を回転駆動す
るサーボモータ１６、送りねじ軸１５に螺合する昇降体
１４側の受動ナット１７によって構成する。上記の昇降
体１４は、横移動体９から側方へ突出して設ける。

【００１６】２０は昇降体１４の側端部に設けた回動盤
Ｅは回動盤２０を前後の垂直平面で回動する回動手段
で、回動盤２０に設けた水平支軸２１、水平支軸２１に
取りつけた受動ギヤ２２、受動ギヤ２２に噛み合うラッ
ク棒２３、ラック棒２３を作動する昇降体１４側の空圧
シリンダ２４によって構成する。上記の回動盤２０は、
図示しないストッパ部材によってその回動角度（１８０
度）を規制される。

【００１７】Ｆは回動盤２０に備えた切削ヘッドで、回
転軸２５を前後両方へ突出した駆動モータ２６、回転軸
２５の前端に取りつけた第１のカッターａ、後端に取り
つけた第２のカッターｂによって構成する。上記の第１
のカッターａと第２のカッターｂは回動盤２０の回動に
よって反対向きに設定される。なお、図１では第１のカ
ッターａを雌ほぞ加工用、第２のカッターｂを雄ほぞ加
工用としてある。

【００１８】２７はスライド筒２８を上下方向のガイド
レール１３に係合して昇降自在としたカバー体 このカ
バー体２７の自由な垂下動作は、昇降体４の上端への当
接によって停止する。またカバー体２７は前後に二つの
カバー室２７ａ、２７ｂを形成するもので、それぞれ第
１のカッターａと第２のカッターｂを外套する。外套位
置において、カバー体２７の下端はカッターａ、ｂの刃
先下端より僅かに下方に位置する。２９はカバー室２８
ａ、２８ｂに接続した集塵口である。

【００１９】３０は横移動体９の上端部に横向きに取り
つけた空圧シリンダ ３１はピストンロッドの端部に設
けた係合突起 ３２は係合突起３１に対応してカバー体
２７に設けた受孔で、両者が係合するときカバー体２７
をそこの位置に保持する。両者の係合は、カバー体２７
が上端位置にあるときだけ行うことができる。上記の係
合突起３１などの各部材は、カバー体の退避手段Ｇを構
成する。

【００２０】ＬＳは取付ステイ３３を介して昇降体１４
に取りつけたリミットスイッチで、カバー体２７に取り
つけたスイッチ作動片３４との組合わせによって加工材
Ｗの上面を検出する検出手段Ｈを構成する。（図３参
照）この検出手段Ｈは、切削ヘッドＦの下降動作によっ
てカバー体２７が加工材Ｗの上面に当接して停止し、引
き続いての切削ヘッドＦの下降によって、両者が相対運
動するとき検出信号を出力する。

【００２１】上記の検出信号を基点として、横移動体９
のサーボモータ１１と昇降体１４のサーボモータ１６
は、所定のＮＣプログラム通りに駆動制御される。運転
プログラムは、加工対象によって種々用意されるもの
で、図示省略のセレクトスイッチなどにより適宜に選択
する。一例として雌ほぞ加工の場合は、図４のプログラ
ム運転がなされ、また雄ほぞ加工の場合は、図５のプロ
グラム運転がなされる。

【００２２】図４、図５において、Ｐ１はカッターａ、
ｂの原点位置 Ｐ２は検出信号の出力位置 Ｐ３はカッ
ターの切込位置である。Ｐ１〜Ｐ２は、ほぞの種類、加
工材Ｗの高さ寸法などによって一定ではないが、Ｐ２〜
Ｐ３は常に一定である。この条件から、ほぞ加工の開始
点を加工材Ｗの上面を基準として設定することができ
る。なおＰ１〜Ｐ２の区間はカッターａ、ｂを早送り
し、Ｐ２〜Ｐ３の区間及びそれ以降は切削送りする。

【００２３】次に３５は、結合部材３６によって横移動
体９に連結し、かつ左右のガイドレール８に係合して設
けた支持フレーム ３７は支持フレーム３５の上部に配
列したコロ式の連結コンベヤである。この連結コンベヤ
３７は、横移動体９と共に左右に移動し、カッターａ、
ｂが原点位置（図２の実線位置）にあるとき、空所３内
にあって前後のテーブル４ａ、４ｂと共に一連の送材路
Ａを形成する。

【００２４】３８は支持フレーム３５に設けた縦ガイド
３９は縦ガイド３８に配設した昇降板 ４０ａ及び４
０ｂは昇降板３９の前後端部に設けたワーク当接片 ４
１は昇降板３９を作動する空圧シリンダである。上記の
ワーク当接片４０ａ、４０ｂは、連結コンベヤ３７の送
材面に対し出没する。

【００２５】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、次のようにして両端へのほぞ加工を行
う、一例として、前端へ雄ほぞ加工を、後端へ雌ほぞ加
工を行う場合について説明する。それにはまず、主軸ヘ
ッドＦのカッターａ、ｂを確認する。図の例では前向き
のカッターａが雌ほぞ用であるので、入れ換えを要す
る。この場合は、退避手段Ｇによりカバー体２７を上端
位置に保持した後に主軸ヘッドＦを下降し、両者が干渉
しない状態で回動手段Ｅを作動する。

【００２６】１８０度の回動によってカッターａ、ｂの
変換が済んだならば、主軸ヘッドＦを元の上昇位置に戻
し、退避手段Ｇを解除する。これによってカバー体２７
を自由昇降できる状態にする。このようにしたならば、
次に加工材Ｗを前部のテーブル４ａに供給し、先端をワ
ーク規制片４０ａに当接して設定し、クランプ手段Ｂａ
によってクランプ固定する。初期の状態において、カッ
ターａ、ｂは原点位置（図２の実線位置）にあり、連結
コンベヤ３７が空所３にあるので、加工材Ｗの位置設定
はスムーズにできる。

【００２７】以上のようにしてワークセットが終了した
ならば、図示省略のセレクトスイッチによって雄ほぞ加
工に適合する運転プログラムを選択し、切削加工を実行
する。切削ヘッドＦは最初に原点位置から側方に早送り
される。早送りは横移動体９の右方向への移動によって
行われるものであり、この動作によって連結コンベヤ３
７及びワーク規制片４０ａ、４０ｂが空所３から退避す
る。加工材Ｗの求心位置に対してカッターｂが所定値に
達して側方への送りが終わると、カッターｂが下方に早
送りされる。

【００２８】この早送りは昇降体１４の下降動作によっ
て行われるものであり、下降途中においてカバー体２７
の下端が加工材Ｗの上面に当接する。上記の当接位置が
図５におけるＰ２の検出信号の出力位置であり、早送り
が停止する。そして、この位置を基点としてプログラム
による切削送りが開始される。切削送りにより加工材Ｗ
の前端には所要のほぞが加工される。切削加工が終了す
ると、切削ヘッドＦは原点位置に早戻しされる。加工材
Ｗの上面のカバー体２７もこの戻り動作によって上昇す
る。

【００２９】前端への雄ほぞ加工が終了したならば、ク
ランプ手段Ｂａを開放し加工材Ｗを後部のテーブル４ｂ
へ供給する。原点戻しによって空所３に連結コンベヤ３
７があり、一連の送材路Ａを形成しているので、移送は
スムーズである。加工材Ｗの終端が後部のテーブル４ｂ
に至ったならば、ワーク当接片４０ｂを搬送面上に突出
し、加工材Ｗを前方へ戻して後端を当接する。そして、
その位置でクランプ手段Ｂｂによりクランプ固定する。

【００３０】前記した切削ヘッドＦの回動によって、後
向きのカッターｂが雌ほぞ加工用になっているので、今
度は変換動作を要しない。従って、この場合は雌ほぞ加
工に適合する運転プログラムを選択して直ちに切削加工
を開始する。この雌ほぞ加工は図４のようにしてなされ
る。運転中における連結コンベヤ３７、検出手段Ｈなど
の動作は前記した雄ほぞ加工の場合と同様である。

【００３１】このようにして後端へのほぞ加工が終了し
たならば、クランプ手段Ｂｂを開放してテーブル４ｂ上
から加工材Ｗを搬出し、次工程へと供給する。搬出後は
最初に戻って、前部のテーブル４ａに新規の加工材Ｗを
供給する。そして、前述したように操作しながら後続の
ものを順次にほぞ加工する。

【００３２】なお上記の一実施例の構成の切削ヘッドＦ
は、回転軸２５を前後方向に突出したものでカッターの
取付数が２個に限定されている。しかし、図６のタレッ
ト式切削ヘッドを用いれば、さらに多数のカッターを装
備することができるものであり、多種類のほぞ加工に対
応できる。同図において、５０は昇降体 ５１はタレッ
トヘッド５２の旋回駆動モータ ５３はカッターａ〜ｆ
の駆動モータである。また周知の自動工具交換装置（Ａ
ＴＣ装置）を備えることも容易であり、同様の作用効果
を発揮する。

【００３３】また一実施例では、切削ヘッドＦを垂直面
で回動してカッターの換向動作を行ったものである。し
かし、垂直軸を中心として水平面で回動しても良い。こ
の水平面回動方式はタレット式切削ヘッドにおいても容
易に実施することができる。この方式の場合は、転換時
におけるカッターの上下方向の突出がないので、カバー
体の退避量を可及的に小さく設定できるという構成上の
メリットがある。

【００３４】また一実施例では、コラム状の横移動体９
に昇降体１４を備えて切削ヘッドＦを左右及び上下に移
動したが、固定コラムに昇降体を配設し、この昇降体に
横移動体を備えて切削ヘッドを両方向に移動制御するこ
ともできる。また一実施例では、二つのカッターａ、ｂ
を一つのカバー体２７で外套して兼用化を図ったが、個
々に配設しても良いことは勿論である。この場合は、そ
れぞれに検出手段Ｈを備えるようにする。

【００３５】また一実施例では、横移動体９に連結コン
ベヤ３７を結合し、前者の動きを利用して後者を退避し
たものである。しかし両者を別個に設け、連結コンベヤ
３７に専用の移動手段を設けるようにしても良い。この
場合は、空所から退避位置に移動するための横移動体の
動きが不要となり、素早く切削加工を開始することがで
きる。

【００３６】また一実施例では、連結コンベヤ３７側に
ワーク規制片４０ａ、４０ｂを設けたが、例えば昇降体
１４側に設けたり、或はベッド２ａ、２ｂ側に設けるこ
とは設計上容易である。なお、周知のレーザマーキング
式光線表示器を用いれば、機械的な当接方式を排除する
ことも可能である。また加工材Ｗに付した墨付線を機械
側の指標に合わせる手法によっても加工材の位置決めを
行うことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明に係るほぞ加工装置
は、加工材を長手方向に移送できるようにすると共に、
加工材の前端に対応する前向きのカッターと後端に対応
する後向きのカッターを備えたものである。このため、
加工材を反転することなく効率的に両端のほぞ加工を行
うことができるという優れた効果を発揮する。また、カ
ッターを前後方向で転換できるようにした場合は、種々
のほぞ加工に適確に対応することができる効果を発揮す
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】同じく、正面図である。

【図３】切削ヘッドとカバー体との構成を示す正面図で
ある。

【図４】ほぞ加工におけるカッターの動作を示す説明図
である。

【図５】同じく、動作説明図である。

【図６】タレット式切削ヘッドの構成を示す側面図であ
る。

【図７】雌ほぞの形状を示す斜視図である。

【図８】雄ほぞの形状を示す斜視図である。

【符号の説明】

３ 空所 ４ａ 前部のテーブル ４ｂ 後部のテーブル Ａ 送材路 Ｂａ 前側のクランプ手段 Ｂｂ 後側のクランプ手段 ９ 横移動体 Ｃ 横移動手段 １４ 昇降体 Ｄ 昇降移動手段 ２０ 回動盤 Ｅ 回動手段 Ｆ 切削ヘッド ２５ 回転軸 ａ 前向きのカッター ｂ 後向きのカッター ２７ カバー体 Ｇ 退避手段 Ｈ 検出手段 Ｐ１ 原点位置 Ｐ２ 検出位置 Ｐ３ 切込み位置 ３７ 連結コンベヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工材を長手方向に移送する送材路を空
   所を隔てて前後に配設し、かつ、送材路のそれぞれにク
   ランプ手段を設けると共に、送材方向と直交する左右方
   向に制御移動する横移動体と、上下方向に制御移動する
   昇降体を設けて、これらによって切削ヘッドを移動自在
   に備え、この切削ヘッドに前方と後方に向くカッターを
   取りつけ、さらに前記の空所内に移動するとき、前後の
   送材路を連通する連結コンベヤを移動自在に設けたこと
   を特徴とする木造建築材のほぞ加工装置。
2. 【請求項２】 切削ヘッドを水平面又は垂直面で旋回で
   きるように構成し、カッターの向きを前後方向で転換す
   ることができるようにした請求項１の木造建築材のほぞ
   加工装置。