JPH07241813A - 木造建築材のほぞ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削ヘッドの移動ストロークの無駄をなく
し、効率的なほぞ加工を行うこと。 【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にはそれぞれ加工
材Ｗのクランプ手段Ｂａ、Ｂｂを備える。空所３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、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。上記の昇降体１４に連動して
上下動作する中継コンベヤ３７を設ける。この中継コン
ベヤ３７は、昇降体１４が原点位置にあるとき空所３内
で前後のテーブル４ａ、４ｂを連通し、また昇降体１４
が下降位置にあるとき空所の退避位置にあって切削ヘッ
ドＦの自由な動きを許容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加工材を長手方向に
おいて移送し、所要箇所へほぞ加工を行う木造建築材の
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、特公平５−５５
９６５号に「継手、仕口加工機」と題して提案された加
工機械などによって行われる。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】上記の従来のほぞ加工装置は、適宜の空間
（空所）を隔てて前後に作業テーブルを配設し、各々の
テーブルに加工材のクランプ手段を備えたものである。
そして、上記空所内に入り込んで移動する切削ヘッドに
より、前端加工と後端加工を行ったものである。すなわ
ち、前側のクランプ手段によって固定した加工材に前向
きのカッターを、また後側のクランプ手段によって固定
した加工材に後向きのカッターを対応して加工を行った
ものである。

【０００４】上記の加工機械においては、作業の円滑
化、効率化を図るために前後テーブル間に中継コンベヤ
を設け、加工材を長手方に移送する必要がある。しかし
一方において、この中継コンベヤは切削ヘッドの移動の
支障がないように空所から退避する必要がある。ここに
おいて、従来では切削ヘッドと中継コンベヤを共通の横
移動ベースに備え、連動的に動作することにより上記の
問題に対処している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ほぞ加工は、その上面
又は下面位置を基準として深さ寸法（高さ寸法）を設定
するものであり、切削ヘッドの初期の切込み動作は、上
下方向において行うのが通常である。しかしながら従来
の加工機では、切込み動作を行う前に中継コンベヤの退
避のために横移動が不可欠となる。従って切削ヘッドの
移動ストロークが大きくなって無駄時間の消費を招くと
いう問題点が生ずる。

【０００６】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、中継コンベヤを切込み方向
と同じ上下方向にすることによって切削ヘッドのストロ
ークの無駄をなくし、もって効率的なほぞ加工ができる
木造建築材のほぞ加工装置を提供しようとする。

【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、この送材路にそれぞれクランプ手段を設
けると共に、少なくとも上下方向の制御移動によって、
前記空所内と退避位置とに移動する切削ヘッドを設け、
さらにこの切削ヘッドの動作に関連して上下動作する中
継コンベヤを配設し、切削ヘッドが退避位置にあると
き、中継コンベヤが前後の送材路を連係するようにした
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送材方向と直交
する左右方向において制御移動する横移動体と、上下方
向において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保持すると共に、上記の昇降
体に中継コンベヤを備えたしたことを要旨とする。

【０００９】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、昇降体に対し
て中継コンベヤを昇降自在に配設し、かつこの中継コン
ベヤの下降限を中継コンベヤ側に備えたストッパ部材に
よって規制したことを要旨とする。

【００１０】

【作用】中継コンベヤは、切削ヘッドが下降するときに
空所内から下方位置に退避される。よって、切削ヘッド
を最初に上下の切込み方向に移動することができ、さら
に空所内で移動制御して支障なく切削加工を行うことが
できる。また、中継コンベヤは、切削ヘッドが上昇退避
するときに空所内に上昇して、連係位置に設定される。
よって、切削ヘッドに邪魔されることなく加工材の前後
移送を行うことができる。

【００１１】切削ヘッドは、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によって支持さ
れており、両者の動きによってほぞ加工を行う。中継コ
ンベヤは初期の昇降体の切込み動作によって同時に移動
して下降位置に設定され、また加工終了の戻り動作によ
って空所内の連係位置に設定される。

【００１２】中継コンベヤは昇降体に体して垂下状態に
あり、常時は一緒に動作する。下降動作時において、中
継コンベヤが空所の下降端に至ると、中継コンベヤだけ
が停止してそこに定置するが、昇降体は依然として下降
動作を行う。

【００１３】

【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であ
る。このテーブル４ａ、４ｂの上面には、加工材Ｗを長
手方向に移送する送材路Ａを形成する。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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１３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。

【００１７】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。

【００１８】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を雌ほぞ用、第２のカッターｂを雄ほぞ用と
してある。

【００１９】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２７
ａ、２７ｂに接続した集塵口である。

【００２０】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２
７をそこの位置に保持する。両者の係合は、カバー体２
７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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。ま
た切削終了後においては、カッターａ、ｂを早戻しす
る。

【００２４】次に３５は、連結枠３６に備えたスライド
ベアリング３５ａを上下のガイドレール１３に係合して
昇降自在とした支持フレーム ３７は支持フレーム３５
の上端部に配列したコロ式の中継コンベヤである。この
中継コンベヤ３７は、昇降体１４と共に昇降移動するも
ので、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内の上部にあって前後のテーブル４
ａ、４ｂと共に一連の送材路Ａを形成する。

【００２５】ここで、昇降体１４と中継コンベヤ３７の
連結構成につき説明すると、３８は支持フレーム３５に
樹立した連結ロッド ３９は連結ロッド３８にスライド
自在に係合する昇降体１４側の軸受筒 ４０は連結ロッ
ド３８の上端部に固定したストッパ部材である。上記の
中継コンベヤ３７は、ストッパ部材４０が軸受筒３９に
当接するとき、自由な垂下を規制される。４１は支持フ
レーム３５の下方位置に設けたコロ式の受部材である。

【００２６】４２は支持フレーム３５に設けた縦ガイド
４３は縦ガイド４２に配設した昇降板 ４４ａ及び４
４ｂは昇降板４３の前後端部に設けたワーク当接片 ４
５は昇降板４３を作動する空圧シリンダである。上記の
ワーク当接片４４ａ、４４ｂは、中継コンベヤ３７の送
材面に対し出没する。

【００２７】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、次のようにしてほぞの切削加工を行う。
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。

【００２８】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
を自由に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４４ａ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、
中継コンベヤ３７が空所３の上部にあるので、加工材Ｗ
の位置設定はスムーズにできる。

【００２９】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は図５のように最初に原点位置Ｐ１
から側方に早送りされる。早送りは横移動体９の左方向
への移動によって行われ、この動作によって加工材Ｗの
求心位置に対してカッターｂが所定値に達すると、カッ
ターｂが下方へ早送りされる。この早送りは、昇降体１
４の下降動作によってなされ、その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。

【００３０】上記の当接位置がＰ２で示す検出信号の出
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。このとき、中継コンベヤ３７は空所３の下方位置に
退避する。よって切削加工に支障はない。切削加工が終
了すると、切削ヘッドＦは退避位置である原点位置に早
戻しされる。この動作によって中継コンベヤ３７も空所
３の上方に引き上げられる。またカバー体２７もこの戻
り動作によって押し上げられて上昇する。

【００３１】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４
ｂへ供給する。原点戻しによって空所３に中継コンベヤ
３７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４
ｂ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。

【００３２】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
るもので、原点位置からそのまま下降動作が開始され
る。運転中における検出手段Ｈ、中継コンベヤ３７など
の動作は前記した雄ほぞ加工の場合と同様である。

【００３３】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、前述したようにカッターの選定、運
転プログラムの選択、加工材の移送などの各操作をしな
がら後続のものを順次にほぞ加工する。

【００３４】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、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（ＡＴＣ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。

【００３５】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、上記の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下方向の突出がないの
で、原点位置を可及的に低い位置に設定できるという構
成上のメリットがある。

【００３６】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。この場合の中継コンベヤの配設態様は前記
と変わらない。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。

【００３７】また一実施例では、昇降体１４に中継コン
ベヤ３７を機械的に連係し、前者の動きを利用して後者
を動作したものである。しかし両者を別個に設け、中継
コンベヤ３７に専用の昇降手段を設けるようにしても良
い。この場合は、原点位置の高さを変えたときに、スト
ッパ部材４０の位置を調整するなどの必要がないので、
作業上において便利である。

【００３８】また一実施例では、中継コンベヤ３７側に
ワーク規制片４４ａ、４４ｂ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、例えばクランプ手段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。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明に係るほぞ加工装置
は、前後の送材路を連結する中継コンベヤを切削ヘッド
の初期の切込み方向と同方向において退避作動したもの
である。このため、従来のように切削ヘッドを無駄に横
移動させるようなことがなく、効率的に切削加工を行う
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】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 １４ 昇降体 ２０ 回動盤 Ｆ 切削ヘッド ａ 前向きのカッター ｂ 後向きのカッター ２７ カバー体 Ｈ 検出手段 Ｐ１ 原点位置 Ｐ２ 検出位置 Ｐ３ 切込み位置 ３５ 支持フレーム ３７ 中継コンベヤ ３８ 連結ロッド ３９ 軸受筒 ４０ ストッパ部材

Claims (3)

【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、この送材路にそれぞ
   れクランプ手段を設けると共に、少なくとも上下方向の
   制御移動によって、前記空所内と退避位置とに移動する
   切削ヘッドを設け、さらにこの切削ヘッドの動作に関連
   して上下動作する中継コンベヤを配設し、切削ヘッドが
   退避位置にあるとき、中継コンベヤが前後の送材路を連
   係するようにし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】 送材方向と直交する左右方向において制
   御移動する横移動体と、上下方向において制御移動する
   昇降体を設けて、これらによって切削ヘッドを移動自在
   に保持すると共に、上記の昇降体に中継コンベヤを備え
   た請求項１の木造建築材のほぞ加工装置。
3. 【請求項３】 昇降体に対して中継コンベヤを昇降自在
   に配設し、かつこの中継コンベヤの下降限を中継コンベ
   ヤ側に備えたストッパ部材によって規制した請求項２の
   木造建築材のほぞ加工装置。