JPH079406A - ほぞ取機などの切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工材の上面位置を正確に検出し、この検出
位置を基準として高精度のほぞ加工を行うこと。 【構成】 駆動モータＭ１によって昇降移動する昇降ベ
ース４に加工カッターＳを備えた主軸ヘッド９を設け
る。上記昇降ベース４に昇降ガイド２１を設け、この昇
降ガイド２１に昇降部材２４とカバー体２２とを上下の
関係をもって係合する。昇降部材２４の下端に形成した
当接部２４ａは、カバー体２２の下端より突出して配置
する。一方、昇降部材２４側にスイッチ操作片２９を、
昇降ベース４側にリミットスイッチＬＳ１を配設し、検
出手段を構成する。この検出手段により両者の昇降動作
を検出し、検出信号を基点として駆動モータＭ１のプロ
グラム運転を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、ほぞ取機などの切削
装置に関し、特に加工材の上面位置を正確に検出して、
ここを基準として高精度のほぞ加工を行う技術に係るも
のである。 【０００２】 【従来の技術】在来の軸組建築工法では、周知のように
木材接合部に種々の継手及び仕口加工を行う必要があ
る。この作業は、熟練技能者の不足と共に次第に機械化
されてきているが、近年では、特に多種類のほぞ加工を
適確に管理することができ、迅速かつ正確な作業を行う
ことができるという優位性から、コンピュータ制御の加
工機械が普及してきている。 【０００３】コンピュータ制御で種々のほぞ加工を行う
技術は、本発明者の先の提案に係る特開平１−２５７０
０２号の明細書などに記載されるように既に公知であ
る。この種の加工機械では、加工カッターの動きそのも
のは、所定のプログラムに従って行われるので高精度で
ある。しかし、適切なほぞ加工を行うには、運転プログ
ラムの基点を正確に設定する必要がある。 【０００４】ここにおいて従来の発明は、加工カッター
と、この加工カッターを囲うカバー体の配設関係に着目
してなされたもので、両者の相対的な動きにより加工材
の上面位置を検出し、そこを基点としてプログラムを実
行したものである。そして、加工材の大きさにより高さ
位置がまちまちであっても、常に上面を基準としたほぞ
加工ができるようにしたものである。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記のカバー体は、内
部に加工カッターの移動空間を確保しており、大きな形
状を有し、前方へ張り出して構成される。従って、かな
り大きな重量のものが片持ち状に配設されることにな
り、先端部に垂れ下がりを生ずる。この垂れ下がりによ
る歪み量を見込んだ機械の組み付け、或は設計を行うこ
とは勿論可能であるが、長期の使用においては、機械的
なストレス、摩耗などによって歪み量が変化する。この
ため、カバー体とカッターとの配設関係にくるいが出
て、ほぞの加工精度が低下するという問題を引き起こ
す。 【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、専用の検出体を備えること
によって、カバー体の歪みに影響されずに、常に高精度
のほぞ加工ができるほぞ取機などの切削装置を提供しよ
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、カバー体
の下端位置付近に当接部を有する昇降部材を設けて、こ
の昇降部材を別の昇降移動系によって昇降できるように
設け、かつ主軸ヘッド側に対する昇降部材の下降位置を
規制して配置すると共に、上記昇降部材と主軸ヘッド側
の相対的な移動を検出する検出手段を設け、この検出手
段の検出信号によって上記駆動モータの回転制御を行う
ようにしたことにある。 【０００８】 【作用】駆動モータによって主軸ヘッドを下降方向に動
作すると、カバー体と昇降部材が別の昇降移動系によっ
て前記と同じだけ下降動作する。引き続いて主軸ヘッド
を下降すると、当接部が加工材の上面に当接して停止す
る。そして、この停止動作によって主軸ヘッド側と昇降
部材側が相対的な動きをする。この両者の動きを検出手
段が検出し、信号を出力する。 【０００９】よって、この検出信号を基点として駆動モ
ータを回転制御することにより、加工材の上面を基準と
した正確なほぞ加工を行うことができる。上記の検出信
号が出力されるとき、加工カッターが所定の切込み位
置、例えば加工材の上面位置に到達していれば、信号に
よって直ちに制御運転、例えばプログラム運転に移行し
て、切削加工を開始する。 【００１０】また、検出信号が出力されたとき、加工カ
ッターが所定の切込み位置に到達していないときは、そ
の分だけ加工カッターを下降動作し、加工材の上面位置
に対する整合性をとってから、所定のプログラム運転に
移行する。なお、上記のカッターの下降動作量は、これ
を予めプログラム内に取り込んでも良い。 【００１１】一方、主軸ヘッドの下降動作中において、
カバー体の下端が加工材の上面に当接するとき、カバー
体は、その位置に停止して切削部の周囲をカバーする。
前記した昇降部材の当接部を、例えばカバー体の下端よ
り下方に配設したときは、検出動作が行われた後にカバ
ー動作がなされ、またこの反対に、当接部をカバー体よ
り上方に配設したときは、カバー動作の後に検出動作が
なされるが、何れの場合も昇降部材の動作は単独で行わ
れるので、カバー体による検出動作への影響はない。 【００１２】 【実施例】以下、この発明に係る切削カバー装置を一実
施例について具体的に説明する。図１及び図２におい
て、１はベース ２はベース１の後側に樹立したコラム
３はコラム２に設けた縦ガイドレール ４は縦ガイド
レール３に昇降自在に配設した昇降ベース Ｍ１はコラ
ム２の上端部に下向きに取りつけたパルスモータ、サー
ボモータなどの第１の駆動モータ ５は駆動モータＭ１
の出力軸に取りつけた送りねじ軸 ６は送りねじ軸５に
螺合した昇降ベース４の受動ナットである。 【００１３】７は昇降ベース４の前面部に設けた左右方
向の横ガイドレール ８は横ガイドレール７に移動自在
に配設した取付ベース ９は取付ベース８に設けた電動
モータからなる主軸ヘッド １０は主軸ヘッド９から前
方へ向けて設けたスピンドルＳはチャック１１を介して
スピンドル１０に取りつけた加工カッターである。この
加工カッターＳは、切削加工するほぞの形状に合ったも
のを種々用意するもので、交換して使用する。 【００１４】Ｍ２は昇降ベース４の側端部に横向きに取
りつけたパルスモータ、サーボモータなどの第２の駆動
モータ １２は駆動モータＭ２の出力軸に取りつけた送
りねじ軸 １３は送りねじ軸１２に螺合した取付ベース
８側の受動ナットである。なお、１４は取付ベース８の
前面下部に前向きに設けた加工材Ｗの位置決め用ストッ
パーである。 【００１５】１５はベース１の前側に設けた取付フレー
ム １６は取付フレーム１５の上部に設けた前後方向の
ローラテーブル １７はローラテーブル１６の両側に配
設した一対のクランプ片１８、１８からなる求心バイス
手段 １９は求心バイス手段１７の操作ハンドルであ
る。上記のバイス手段１７は、前後方向に供給される加
工材Ｗをクランプ固定するものである。 【００１６】２０は前記昇降ベース４の上部に設けた取
付ステイ ２１は取付ステイ２０に樹立して設けた昇降
ガイド ２２はスライド軸受２３を介して昇降ガイド２
１に配設したカバー体 このカバー体２２は、加工カッ
ターＳの側方及び上方を囲うように形成するもので、下
端部を加工材Ｗの先端上面部に対応する。また、このカ
バー体２２は、その自重によって下降傾向にあり、常時
は昇降ガイド２１の下端位置に垂下している。 【００１７】次に、２４はスライド軸受２５を介して上
記昇降ガイド２１に昇降自在に配設した昇降部材 この
昇降部材２４は、その自重によって下降傾向にあり、常
時は下端位置に垂下している。２４ａは昇降部材２４の
下端部に設けた当接部で、前記カバー体２２の下端位置
より下方に突出して配設する。この当接部２４ａは、カ
バー体２２の周囲（前部及び側部）に配設する。 【００１８】上記の昇降部材２４とカバー体２２は、共
通の昇降ガイド２１に直列の関係で配設してあり、上側
に昇降部材２４を下側にカバー体２２を配置する。従っ
て、昇降部材２４はカバー体２４に拘束されずに上昇移
動するが、カバー体２４は昇降部材２４を伴って上昇移
動する。 【００１９】ＬＳ１は昇降ベース４側の取付金具２６に
よって定位置に配設した第１のリミットスイッチ ２７
は第１のリミットスイッチＬＳ１に対応して昇降部材２
４に取りつけたスイッチ操作片で、両者によって第１の
検出手段を構成する。この第１の検出手段は、昇降部材
２４の当接部２４ａが加工材Ｗの上面に当接して停止
し、これに対して昇降ベース４が下降動作するとき、検
出信号を出力する。この検出信号によって、駆動モータ
Ｍ１は早送りから切削送りに速度変更する。 【００２０】ＬＳ２は取付金具２８によって定位置に配
設した第２のリミットスイッチ ２９は第２のリミット
スイッチＬＳ２に対応して昇降部材２４に設けたスイッ
チ操作片で、両者によって第２の検出手段を構成する。
この第２の検出手段は、前記した第１の検出手段の動作
位置から、さらに昇降ベース４が下降したとき検出信号
を出力する。 【００２１】この第２の検出手段の検出信号は、昇降部
材２４の当接部２４ａと加工カッターＳの中心高さが一
致したとき、言い換えるとカッターＳの中心が加工材Ｗ
の上面位置に一致するとき出力される。そして、この検
出信号を基点として駆動モータＭ１、Ｍ２が所定のプロ
グラムによるＮＣ制御運転を開始する。上記の運転プロ
グラムは、種々の加工対象に応じて各別に準備されてお
り、コンピュータ内に数値情報として記憶される。そし
て、制御盤のセレクトスイッチ（図示省略）によって選
択されたものが、引き出されて実行される。 【００２２】一実施例に係るほぞ取機によって、図６の
雌ほぞ加工を行うには次のようにする。なお、主軸ヘッ
ド９の加工カッターＳは、待機状態にあって、図１の機
械原点に位置している。この原点位置は、前記した求心
バイス手段１７によってクランプされた加工材Ｗの中心
に一致する。 【００２３】まず、加工材Ｗをローラテーブル１６上に
供給し、位置決め用ストッパー１４に当接するか、又は
加工材Ｗに付した返り墨を利用するかして先端位置を設
定する。そして、クランプ片１８、１８によって求心的
にクランプ固定する。このようにして加工材Ｗのセット
が終了したならば、図示省略のセレクトスイッチにより
加工対象に適合する運転プログラムを選択した後、駆動
モータＭ１、Ｍ２を操作駆動する。 【００２４】この雌ほぞ加工においては、図４のような
送り制御がなされる。すなわち、最初に原点ａから下向
きに早送りを与えると、加工カッターＳと共に昇降部材
２４とカバー体２２が下降する。移動に伴って、まず当
接部２４ａが加工材Ｗの上面に当接し、昇降部材２４が
停止する。この位置ｂ点に至ると、第１の検出信号が出
力される。この信号により駆動モータＭ１が操作され、
早送りが第１の切削送りに切り換わる。 【００２５】この第１の切削送りの途中において、カバ
ー体２２が加工材Ｗの上面に当接し、停止する。そし
て、この切削送りがさらに持続されると、加工カッター
Ｓの中心位置が、停止している当接部２５ａの高さ、す
なわち加工材Ｗの上面に一致する。このｃ点に至ると、
第２の検出信号が出力され、第１の切削送りが第２の切
削送りに切り換わる。また、この検出信号を基点として
所定のプログラム運転が開始される。 【００２６】雌ほぞ加工の場合は、ｃ点からｄ点に至る
まで直線的な指令が与えられるもので、従って、この過
程において加工材Ｗには所要の切削加工が施される。そ
して、この後はｄ点から原点ａに向けて加工カッターＳ
が上方に早戻し制御され、加工が終了する。 【００２７】次に、上記雌ほぞに対応する図７の雄ほぞ
加工を行う場合について説明する。この場合、加工材Ｗ
は、前記雌ほぞと同じ寸法のものを使用し、位置セッテ
ィングは前記と同じ要領で行う。なお加工カッターＳ
は、雄ほぞ用のものに交換する。この雄ほぞ加工におい
ては、図５のようなパターン動作に沿ってプログラム運
転を行う。 【００２８】すなわち、原点ａからｂ点を経由し、さら
に、ｃ点の昇降部材２４が加工材Ｗに当接するまでは早
送りが行われる。ｃ点に至ると、第１の検出信号が出力
され、この信号によって早送りが第１の切削送りに切り
換わる。ｄ点の基準位置までは第１の切削送りが持続さ
れ、そしてｄ点に至ると、第１の切削送りが第２の切削
送りに切り換わり、これと共に所定のプログラム運転が
開始される。 【００２９】このプログラム運転は、直線ｄ−ｅ、円弧
ｅ−ｆ、直線ｆ−ｇで与えられるもので、この過程にお
いて、加工材Ｗには所要の切削加工が施される。そし
て、ｇ点からｈ点を経由して原点ａにカッターＳが早戻
しされ、加工が終了する。加工終了後において、作業者
はクランプ手段を開放し、ローラテーブル１６の後方へ
製品を取り出すようにする。 【００３０】上記の加工中において、カバー体２２及び
昇降部材２４に対する主軸ヘッド９の昇降運動は、昇降
ガイド２１によりなされ、また左右運動は横ガイドレー
ル７によりなされるので、両者を加工材Ｗの上面に当接
したまま停止しておくことができる。よって確実なカバ
ー作用が期待できる。なお上記の一実施例では、第１の
切削送りと第２の切削送りを各別に定義してあるが、両
者の送り速度は同じであって良い。 【００３１】なお、一実施例では、加工カッターＳの中
心が加工材Ｗの上面位置に一致したとき、ここを基点と
して所定のプログラム運転が開始されるようになってい
るが、当接部２４ａが加工材Ｗの上面に初めて当接した
位置、すなわち第１の検出信号を基点としてプログラム
運転を開始するようにしても良い。この場合、図４でい
えば直線ｂ−ｃ間の下降運動がプログラムに加わること
になる。 【００３２】また一実施例では、昇降部材２４をカバー
体２２の上側に配置し、その当接部２４ａをカバー体２
２の下端より突出して配置したものである。しかし昇降
部材２４をカバー体２２の下側に配置することもでき
る。この場合は、当接部２４ａをカバー体２２の下端よ
り上方に位置して配置するようにする。なお、昇降部材
２４とカバー体２２を各別の昇降ガイドに配設すれば、
上記した当接部２４ａの位置に制約を受けることはな
い。 【００３３】また一実施例では、昇降ベース４に昇降ガ
イド２１を樹立し、これにカバー体２２と昇降部材２４
のスライド軸受２３、２５を係合したものである。しか
し、図８のようにカバー体２２ａに昇降ガイド２１ａを
設け、この昇降ガイド２１ａに昇降ベース４ａと昇降部
材２４のスライド軸受２３ａ、２５ａを係合しても良
い。また同図のように、昇降部材２５ａ側にリミットス
イッチを、昇降ベース４ａ側にスイッチ操作片を備える
ようにしても良い。 【００３４】なお、上記した昇降部材は、回動運動で当
接部を昇降作動する構成であっても良い。図９は、この
実施例を示すもので、３０は昇降ベース４に設けた水平
支軸３１は水平支軸３０によって昇降方向に回動する昇
降部材 ３１ａは昇降部材３１の下端に設けた当接部
ＬＳ１は第１のリミットスイッチ ３２は昇降ベース４
に設けたリミットスイッチＬＳ１の支持ステイである。 【００３５】さらに検出手段を構成するリミットスイッ
チは、他の周知の検出スイッチに変更して良いことは勿
論であり、また昇降部材２４における当接部２４ａに、
加工材Ｗの上面位置を検出する検出スイッチを直接的に
取りつけるようにすることも均等手段である。これは、
昇降部材２４の重量を考慮した措置であり、検出スイッ
チの検出子が、上記の重量以下の力で昇降作動し、変位
によって上面の検出を行う点に着目したものである。 【００３６】なお実施例では特に説明してないが、カバ
ー体２２は下部先端に歪みをもつものであって、根部の
スライド軸受２３は歪みによる変位を生ずるものではな
い。よって、この部分と昇降部材２４との相対的な動き
によって加工材Ｗの上面位置を正確に検出することがで
きる。要するに、検出手段を昇降部材２４とカバー体２
２の関係において配設することができる。この場合、カ
バー体はこれを主軸ヘッド側の同一部材と見做すことが
できる。 【００３７】また一実施例では、昇降部材２４及びカバ
ー体２２は、その自重によって下降傾向が付与されてお
り、消極的に昇降動作するようになっているが、例えば
空圧シリンダにより積極的に昇降動作する構成であって
も良いことは勿論である。 【００３８】 【発明の効果】以上のように本発明に係るほぞ取機など
の切削装置は、カバー体とは別体で昇降部材を設け、こ
の専用の昇降部材の動作によって加工材の上面位置を検
出したものである。このため、歪み量などの問題がなく
常に正確に検出動作を行うことができるという優れた効
果を発揮することができる。

【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ほぞ取機の正
面図である。 【図２】同じく一部縦断側面図である。 【図３】検出時の作動状態を示す要部の説明図である。 【図４】プログラム運転によるパターン動作を示す説明
図である。 【図５】同じくパターン動作の説明図である。 【図６】雌ほぞ加工を施した加工材の斜視図である。 【図７】雄ほぞ加工を施した加工材の斜視図である。 【図８】要部構成の他の実施例を示す説明図である。 【図９】同じく要部構成の他の実施例を示す説明図であ
る。 【符号の説明】 ３ 縦ガイドレール ４ 昇降ベース Ｍ１ 第１の駆動モータ ９ 主軸ヘッド Ｓ 加工カッター ２１ 昇降ガイド ２２ カバー体 ２３ スライド軸受 ２４ 昇降部材 ２４ａ 当接部 ２５ スライド軸受 ＬＳ１ 第１のリミットスイッチ ＬＳ２ 第２のリミットスイッチ ２７ スイッチ操作片 ２９ スイッチ操作片 Ｗ 加工材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 駆動モータによって少なくとも昇降方向へ移動制御され
   る主軸ヘッドを設けて、この主軸ヘッドに加工カッター
   を備えると共に、上記主軸ヘッドと別の昇降移動系によ
   って昇降できるようにカバー体を設け、上記加工カッタ
   ーをカバー体で囲うようにして切削加工を行う木材加工
   機械において、 上記カバー体の下端位置付近に当接部を有する昇降部材
   を設けて、この昇降部材を別の昇降移動系によって昇降
   できるように設け、かつ主軸ヘッド側に対する昇降部材
   の下降位置を規制して配置すると共に、上記昇降部材と
   主軸ヘッド側の相対的な移動を検出する検出手段を設
   け、この検出手段の検出信号によって上記駆動モータの
   回転制御を行うようにしたことを特徴とするほぞ取機な
   どの切削装置。