JPH081606A - 木材加工機の診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各回転切削手段が装着されるスピンドルを枢
支する軸受部が、正常に機能しているか否かを自己診断
する。 【構成】 モータブラケット２４に配設したスピンドル
ケース３０に、軸受３２,３２を介してスピンドル３４
が回転自在に枢支される。スピンドル３４は、駆動モー
タ１８により回転駆動される。スピンドル３４における
定盤２０の上方に水平に延出する部位に、上部回転切削
体１２が着脱自在に装着される。スピンドルケース３０
に、軸受３２の温度変化を検知する温度検知センサ４０
が配設される。温度検知センサ４０により検知された検
知温度は、制御回路に入力される。制御回路のＣＰＵ
は、温度検知センサ４０から入力される検知温度が、Ｒ
ＡＭに記憶されている許容範囲に収まっているか否かを
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、木材加工機の診断装
置に関し、更に詳細には、例えば多軸モルダーや多軸ル
ータおよび多軸ボーリングマシン等のように複数の回転
加工手段を備える木材加工機において、回転加工手段が
装着されるスピンドルを回転自在に枢支する軸受部が、
正常に機能しているか否かを自己診断することのできる
木材加工機の診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】木材の表面を切削してムラ取りを行なった
り、また木材を所定形状に成形する木材加工機として、
多軸モルダーが知られている。この多軸モルダーは、木
材が給送される定盤の上下および左右に夫々鉋胴やカッ
タ等の回転切削体を複数有し、当該定盤上を給送される
木材を、前記夫々の回転切削体により上下方向および左
右方向から切削して所定形状に加工している。各回転切
削体は、支持フレームに軸受を介して回転自在に枢支し
たスピンドルに装着され、該スピンドルを駆動モータに
より回転駆動することにより、回転切削体が一体的に回
転するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記回転切削体が装着
されるスピンドルを回転自在に枢支する軸受は、潤滑油
の不足あるいは摩耗や経年劣化を生じた場合、あるいは
新品の鉋胴やカッターの組付けのアンバランス等によっ
ては、スピンドルの円滑な回転が阻害されたりガタ付き
を生じ、回転切削体による正確で美麗な切削ができなく
なり、切削面の品質が低下する問題を招くこととなって
いた。すなわち、前記軸受には、一定時間経過毎に給油
する必要があり、また摩耗や経年劣化等のため使用不能
となる前に交換する必要がある。如何なる時点で給油や
交換をすればよいかは、従来は前記の給油時、交換時か
らどのくらい時間が経過しているか、またはどのくらい
の長さの木材を加工したかを人手により計算し、この計
算に基づいて行なうのが一般的手法であった。

【０００４】先に述べた如く、軸受の耐用年数が何ケ月
であるか、この軸受は残り何週間持つ筈だとか、前回の
給油から何週間経過したから、次の給油がそろそろ必要
である、といった判断を、従来は作業者が自らの経験や
勘に頼って行なっていた。しかしこのように保守管理を
全て人手に頼ると、管理対象となる軸受の点数が多い場
合には、全ての軸受について個々に完全な保守管理をす
ることは不可能になる。このため、前記経過時間や加工
長さ等により全ての軸受を一律に交換しているのが現状
であり、軸受が損傷してからこれを交換するのが多くの
場合に一般化し、重大な事故に繋がる問題が指摘され
る。また逆に、充分使用に耐えることができる状態の軸
受を交換することもあり、ランニングコストが嵩む原因
となっていた。すなわち、個々の軸受の寿命は異なり、
またその使用状況により異なってくるので、点数が増大
するにつれ人手による管理には限界があった。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、前述した木材加工機に内在
している欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案さ
れたものであって、各回転加工手段が装着されるスピン
ドルを枢支する軸受部が正常に機能しているか否かを自
己診断し、適切な時期に点検や交換等を行なうことを可
能として、回転加工手段による加工精度を常に良好に保
ち得る手段を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明は、木材の給送方向に関し
て上流側および下流側に夫々複数の回転加工手段を配置
してなる木材加工機において、前記各回転加工手段が一
体回転可能に装着されるスピンドルを支持フレームに回
転自在に枢支する軸受部に設けられ、前記スピンドルの
回転時に生ずる軸受部での現象を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された現象の値が、許容範囲に
収まっているか否かを判定する判定手段を備えることを
特徴とする。

【０００７】

【実施例】次に、本発明に係る木材加工機の診断装置に
つき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら
以下説明する。

【０００８】図２は実施例に係る診断装置が採用される
多軸モルダーの概略構成を示す側面図であって、該モル
ダー１０には、上部回転切削体１２および下部回転切削
体１４が、木材１６の給送方向に対し下流側および上流
側の関係で、所定間隔離間して複数配設されている。こ
の上部回転切削体１２および下部回転切削体１４は、後
述するモータ１８によって回転駆動されると共に、図示
しない昇降機構に接続して、所定の範囲内で垂直に昇降
し得るようになっている。また多軸モルダー１０は、定
盤２０上を給送される木材１６の垂直な両側面部を切削
する側部回転切削体２２を備える。

【０００９】前記多軸モルダー１０の各回転切削体１
２,１４,２２は、基本的にはモルダー１０に配設した支
持フレームに軸受を介して回転自在に枢支したスピンド
ルに装着される同一の構成を有しているので、上部回転
切削体１２の支持構造についてのみ説明するものとす
る。図２に示す如く、支持フレームとしてのモータブラ
ケット２４に、ベース２６を介して駆動モータ１８が配
設され、このモータ１８の回転軸１８ａに大径のプーリ
２８が配設されている。またモータブラケット２４にス
ピンドルケース３０が配設され、該ケース３０に軸受３
２,３２を介して回転自在に枢支したスピンドル３４の
モータブラケット内に臨む端部に、前記プーリ２８との
間に無端ベルト３６が巻掛けられるプーリ３８が配設さ
れている。更に、スピンドル３４における定盤２０の上
方に水平に延出する部位に、上部回転切削体１２が着脱
自在に装着され、スピンドル３４と一体回転するよう構
成される。すなわち、前記駆動モータ１８を駆動するこ
とにより、スピンドル３４および上部回転切削体１２が
一体的に回転し、定盤２０上を給送される木材１６の上
面が切削加工される。

【００１０】前記スピンドルケース３０には、前記軸受
３２と対応する外側に温度検知センサ４０が配設され、
該センサ４０によりスピンドルケース３０を介して軸受
３２の温度変化を検知し、その値が予め設定された許容
範囲に収まっているか否かにより軸受３２の状態を診断
するよう構成される。すなわち、軸受３２への給油不足
や、摩耗および経年劣化を生ずると、スピンドル３４と
軸受３２との間に大きな負荷が加わり、これにより軸受
３２の温度は正常時に比べて上昇するので、正常時に発
生すると予想される最高温度(許容範囲)を越えた場合に
「異常」と判断するよう設定している。なお、温度検知セ
ンサ４０により検知された検知温度は、図３に示す制御
回路４２に入力される。

【００１１】図３は、多軸モルダー１０の制御回路４２
を示し、該回路４２は中央処理ユニット(ＣＰＵ)を内蔵
し、このＣＰＵには、多軸モルダー１０に所要の切削加
工を行なわせる切削プログラムを記憶するプログラム記
憶手段としてのリード・オンリ・メモリ(ＲＯＭ)が接続
されている。またＣＰＵには、前記軸受３２が正常であ
る状態で生ずる温度変化の範囲(許容範囲)が記憶される
データ記憶手段としてのランダム・アクセス・メモリ
(ＲＡＭ)が接続されている。前記ＣＰＵは、温度検知セ
ンサ４０から入力される検知温度が、ＲＡＭに記憶され
ている許容範囲に収まっているか否かを照合し、その結
果が収まっている(「正常」)か収まっていない(「異常」)か
を判定する判定手段として機能する。またこの結果は、
表示器４４に、「正常」または「異常」として表示される。

【００１２】前記制御回路４２には、ＣＰＵの判定結果
を表示する表示器４４およびパトライトやブザー等の警
報手段４６が接続され、判定結果が「異常」の場合に、警
報手段４６を作動させて異常を作業者に覚知させるよう
構成してある。また制御回路４２には、モルダー１０の
操作パネル(図示せず)に配設したキーボードやタッチ
パネル等のデータ入力手段４８および各回転切削体１
２,１４,２２のスピンドル３４に関連する各軸受３２に
配設した温度検知センサ４０が接続されている。

【００１３】

【実施例の作用】次に、実施例に係る多軸モルダーの診
断装置の作用につき説明する。多軸モルダー１０を稼働
するのに先立ち、軸受３２が正常な状態であると判断さ
れる温度の許容範囲を、入力手段４８を介して制御回路
４２に入力する。この値は、前記ＲＡＭに記憶される。
なお、切削条件や使用状況等によって軸受３２の許容温
度は変化するので、実験等により各種の条件や状況に応
じた許容範囲を設定して、これを制御回路４２に入力す
ることが推奨される。

【００１４】前記多軸モルダー１０の運転時には、前記
スピンドルケース３０に配設した温度検知センサ４０が
軸受３２の温度変化を検知し、これを制御回路４２に入
力する。そして制御回路４２のＣＰＵでは、検知された
温度が、前記ＲＡＭに記憶されている許容範囲に収まっ
ているか否かを判定する。この結果が、「正常」と判定さ
れた場合は、前記表示器４４には「正常」が表示される。
なお、軸受３２が正常な状態であれば交換や点検等は必
要ないので、表示器４４に積極的に「正常」の表示をしな
いようにしてもよい。

【００１５】これに対し、前記温度検知センサ４０によ
る検知温度が、許容範囲を越えている場合は、前記ＣＰ
Ｕで「異常」と判定され、表示器４４に「異常」を表示する
と共に、警報手段４６を作動させて、作業者に異常を覚
知させる。

【００１６】このように、実施例の制御回路４２では、
温度検知センサ４０により検知した軸受３２の現在の温
度から「正常」,「異常」を診断するので、適切な交換時期
や点検時期を作業者に知らせることができる。従って、
軸受３２が損傷してから交換したり、充分使用に耐える
ことができる正常な状態の軸受３２を交換するのを防止
し得る。

【００１７】なお、実施例では上部回転切削体１２のス
ピンドル３４を枢支する軸受３２の温度を検知する構成
についてのみ説明したが、多軸モルダー１０の他の回転
切削体１４,２２に関連する軸受の全てについて温度検
知センサ４０が個々に配設されて、その交換や点検(給
油)の適切な時期を判断し得るよう構成されるものであ
る。すなわち、多数の軸受３２における点検,交換時期
を、その使用状況に応じて個々に自動判定して適確に作
業者に警報するので、保守管理を容易かつ確実に行なう
ことができる。

【００１８】また、軸受に異常が生じている場合には、
前述したように温度が上昇する他に、振動や騒音が正常
時に比べて大きくなるので、これらを検知するセンサを
設け、該センサからの入力を受けてＣＰＵで「正常」,「異
常」を判定することもできる。また実施例のようにスピ
ンドルを片持式に支持する構成に限らず、スピンドルを
回転切削体の配設部位を挟む両側で支持する両持式の構
成であっても、両側の軸受に生ずる現象(温度,振動,騒
音等)を検知して自己診断することが可能である。

【００１９】更に、実施例では診断装置を多軸モルダー
に採用した場合につき説明したが、本願はこれに限定さ
れるものでなく、例えば多軸ルータや多軸ボーリングマ
シン等にように、複数の回転加工手段を備える木材加工
機に広く使用し得るものである。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る木
材加工機の診断装置によれば、スピンドルを枢支する軸
受部の使用状態で実際に現われる現象によって、該軸受
部が「正常」か「異常」かを自動的に判定することができ
る。すなわち、軸受部の使用状況に応じた交換時期,保
守点検時期を的確に診断することが可能で、保守管理を
容易かつ確実に行ない得る。これにより、木材加工機が
故障で動かないという事態が回避されるので、稼働率が
向上するという利点もある。また、作業者は診断状況を
表示手段で確認することができる。更に、軸受部に異常
が発生した場合には、警報手段が作動して作業者に知ら
せるので、これに迅速に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る診断装置が採用される多軸モルダ
ーの上部回転切削体の支持部を一部縦断して示す要部断
面図である。

【図２】実施例に係る診断装置が採用される多軸モルダ
ーの概略構成を示す側面図である。

【図３】実施例に係る多軸モルダーの診断装置における
制御回路のブロック図である。

【符号の説明】

１２ 上部回転切削体 １４ 下部回転切削体 ２２ 側部回転切削体 ３２ 軸受 ３４ スピンドル ４０ 温度検知センサ ４４ 表示器 ４６ 警報手段 ＣＰＵ 中央処理ユニット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材(16)の給送方向に関して上流側およ
   び下流側に夫々複数の回転加工手段(12,14,22)を配置し
   てなる木材加工機において、 前記各回転加工手段(12,14,22)が一体回転可能に装着さ
   れるスピンドル(34)を支持フレーム(24)に回転自在に枢
   支する軸受部(32)に設けられ、前記スピンドル(34)の回
   転時に生ずる軸受部(32)での現象を検知する検知手段(4
   0)と、 前記検知手段(40)により検知された現象の値が、許容範
   囲に収まっているか否かを判定する判定手段(CPU)を備
   えることを特徴とする木材加工機の診断装置。
2. 【請求項２】 前記検知手段は、軸受部(32)の温度を検
   知する温度検知センサ(40)である請求項１記載の木材加
   工機の診断装置。
3. 【請求項３】 前記判定手段(CPU)により得られた判定
   結果を、表示手段(44)に表示するようにした請求項１ま
   たは２記載の木材加工機の診断装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段(CPU)により得られた判定
   結果が「異常」の場合には、警報手段(46)を作動させるよ
   うにした請求項１または２記載の木材加工機の診断装
   置。