JPH08244003A - 木材加工装置および木材加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、作業効率が高く、かつ製造コストの
低減に寄与できる木材加工装置および木材加工方法を提
供することを目的とする。 【構成】本発明の木材加工装置１は、少なくともＸ方向
及びＹ方向に相対移動する第１基礎２Ａおよび第２基礎
２Ｂと、第１基礎２Ａ及び第２基礎２Ｂを相対的に駆動
する基礎駆動装置２Ｃと、第１基礎２Ｂに保持され、被
加工木材３ａを保持する加工台４と、第２基礎２Ｂに少
なくとも回転可能に保持された回転台５と、回転台５を
回転駆動する回転駆動装置５Ａと、第２基礎２Ｂに回転
台５とともに伸縮自在に保持された機台６と、機台６を
伸縮駆動する機台駆動装置６Ａと、機台６に回転自在に
保持された回転刃具７と、回転刃具７を回転駆動する刃
具駆動装置７Ａと、からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材加工装置および木
材加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築資材として木材の先端を、必
要とする種々の形状に鋸により切断加工している。例え
ば、角柱状の木材（図４の３ａ参照）を必要とする種々
の形状〔垂木左傾斜（図５の３Ａ参照）、垂木左下傾斜
（図６の３Ｂ参照）、垂木右傾斜（図７の３Ｃ参照）、
垂木右下傾斜（図８の３Ｄ参照）、隅木（図１０の３Ｆ
参照）、隅木傾斜（図１１の３Ｇ参照）、筋カイ（図１
２の３Ｈ参照）、谷木（図１３の３Ｊ参照）、谷木傾斜
（図１４の３Ｋ参照）など〕に切断加工する場合や、図
略の板状木材を、破風（図９の３Ｅ参照）に切断加工す
る場合などでは、殆ど前記各形状毎に人手（大工）によ
る作業あるいは単能機を用いた作業などに頼っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、木材の先端
を加工し、前記加工済木材３Ａ〜３Ｋとする場合の作業
効率が著しく低く、かつ製造コストの低減に支障をきた
していた。本発明は、前記実情に鑑みなされたもので、
作業効率が高く、かつ製造コストの低減に寄与できる木
材加工装置および木材加工方法を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の木材加工装置
は、少なくともＸ方向及びＹ方向に相対移動する第１基
礎および第２基礎と、該第１基礎及び該第２基礎を相対
的に駆動する基礎駆動装置と、該第１基礎に保持され、
被加工木材を保持する加工台と、該第２基礎に少なくと
も回転可能に保持された回転台と、該回転台を回転駆動
する回転駆動装置と、該第２基礎に該回転台とともに伸
縮自在に保持された機台と、該機台を伸縮駆動する機台
駆動装置と、該機台に回転自在に保持された回転刃具
と、該回転刃具を回転駆動する刃具駆動装置と、からな
ることを特徴とする。

【０００５】請求項２の木材加工方法は、加工台に保持
された木材を２回の切開により形成される２個の切開面
で先端が凸となる加工面を形成する加工方法であって、
２個の該切開面の内の一つの該切断面を含む延長面上に
回転刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の回転中心
を２個の該切開面で形成される交線の延長上に位置させ
る第１位置設定工程と、該第１位置を保持した状態で回
転する該回転刃具を該木材に接近させ該木材を切開する
第１切開工程と、２個の該切断面の他の該切断面を含む
延長面上に該回転刃具の一面を一致させかつ、該回転刃
具の先端を該交線の延長上に位置させる第２位置設定工
程と、該第２位置を保持した状態で回転する該回転刃具
を該木材に接近させ該木材を切開する第２切開工程とか
らなることを特徴とする。

【０００６】請求項３の木材加工方法は、加工台に保持
された木材を２回の切開により形成される２個の切開面
で先端が凹となる加工面を形成する加工方法であって、
２個の該切断面の内の一の該切断面を含む延長面に回転
刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の先端を２個の
該切開面が交差する交線の延長上に位置させる第３位置
設定工程と、該第３位置を保持した状態で回転する該回
転刃具を該木材に接近させ該木材を切開する第３切開工
程と、２個の該切断面の内の該切断面を含む延長面に回
転刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の先端を該交
線の延長上に位置させる第４位置設定工程と、該第４位
置を保持した状態で回転する該回転刃具を該木材に接近
させ該木材を切開する第４切開工程とからなることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】請求項１の木材加工装置によれば、被加工木材
の先端に目的とする種々の加工形状のうちから、選択し
ひとつの加工形状を指示すると、この指示に基づいた回
転刃具の位置決めおよび移動軌跡を得られるように、基
礎駆動装置と、機台駆動装置と、回転駆動装置を制御す
る制御部に入力される。

【０００８】被加工木材の加工に先立ち、基礎駆動装
置、機台駆動装置、回転駆動装置の制御部に加工形状の
指示がなされる。次いで、被加工木材は、第１基礎に保
持された加工台に搬入されるとともに位置決めされ、固
定保持される。この後、基礎駆動装置と、機台駆動装置
と、回転駆動装置とは、制御部から指示された加工形状
に対応して駆動制御される。

【０００９】すなわち、回転刃具は、回転駆動装置によ
り所定の回転数で旋回しつつ、基礎駆動装置および機台
駆動装置の駆動に伴って位置決めされた後、所定の移動
軌跡に沿って移動する。被加工木材は、位置決めおよび
移動軌跡に沿って移動する前記回転刃具によって、目的
とする加工形状に切断される。

【００１０】被加工木材が目的とする加工形状に切断し
た後、前記切断に至る移動軌跡と逆の移動軌跡を描いて
もとの位置に戻る。加工を終えた被加工木材は、加工台
への固定保持が解除され、搬入され外部に搬出される。
請求項２の木材加工方法によれば、請求項１の木材加工
装置を用い、その第１基礎に保持された加工台に予め搬
入され位置決めおよび固定保持された被加工木材に対
し、第１位置設定工程、第１切開工程、第２位置設定工
程、第２切開工程の順に実施することにより、２回の切
開により形成される２個の切開面で先端が凸となる加工
面を形成する。すなわち、第１位置設定工程では、２個
の切開面の内の一つの切断面を含む延長面上に回転刃具
の一面を一致させかつ、回転刃具の回転中心を２個の切
開面で形成される交線の延長上に位置させる。

【００１１】第１切開工程では、第１位置を保持した状
態で回転する回転刃具を木材に接近させ木材を切開す
る。第２位置設定工程では、２個の切断面の他の切断面
を含む延長面上に回転刃具の一面を一致させかつ、該回
転刃具の先端を該交線の延長上に位置させる。第２切開
工程では、第２位置を保持した状態で回転する回転刃具
を木材に接近させ木材を切開する。

【００１２】請求項３の木材加工方法によれば、請求項
１の木材加工装置を用い、その第１基礎に保持された加
工台に予め搬入され位置決めおよび固定保持された被加
工木材３に対し、第３位置設定工程、第３切開工程、第
４位置設定工程、第４切開工程の順に実施することによ
り、２回の切開により形成される２個の切開面で先端が
凹となる加工面を形成する。すなわち、第３位置設定工
程では、２個の切断面の内の一の切断面を含む延長面に
回転刃具の一面を一致させかつ、回転刃具の先端を２個
の切開面が交差する交線の延長上に位置させる。

【００１３】第３切開工程では、第３位置を保持した状
態で回転する回転刃具を木材に接近させ木材を切開す
る。第４位置設定工程では、２個の該切断面の内の該切
断面を含む延長面に回転刃具の一面を一致させかつ、該
回転刃具の先端を該交線の延長上に位置させる。第４切
開工程では、第４位置を保持した状態で回転刃具を木材
に接近させ木材を切開する。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）請求項１における木材加工装置の実施例１
を図１〜図９に基づき説明する。図１〜図３に示す実施
例１の木材加工装置１は、Ｘ方向及びＹ方向に相対移動
する第１基礎２Ａおよび第２基礎２Ｂと、第１基礎２Ａ
及び第２基礎２Ｂを相対的に駆動する基礎駆動装置２Ｃ
と、第１基礎２Ｂに保持され、被加工木材３ａを保持す
る加工台４と、第２基礎２Ｂに少なくとも回転可能に保
持された回転台５と、回転台５を回転駆動する回転駆動
装置５Ａと、第２基礎２Ｂに回転台５とともに伸縮自在
に保持された機台６と、機台６を伸縮駆動する機台駆動
装置６Ａ（図１、図２参照）と、機台６に回転自在に保
持された回転刃具７と、回転刃具７を回転駆動する刃具
駆動装置７Ａと、からなる。

【００１５】第１基礎２Ａは、所定の間隔を隔てた位置
に平行に直立する左右ー対の垂直フレーム２０と、各垂
直フレーム２０の間に設置されＺ方向（図２参照）に延
びる枠状箱型載置台２１と、各垂直フレーム２０の上部
に水平に連結された水平フレーム２２とよりなる。各垂
直フレーム２０は、後で述べる第２基礎２Ｂの枠状上下
移動体２５ａを上下方向に案内するガイド部２００をも
つ。

【００１６】枠状箱型載置台２１は、被加工木材３ａを
Ｚ方向に搬送するローラコンベア２３（図２参照）と、
ローラコンベア２３上に載置された被加工木材３ａのＸ
方向の位置決めを行う位置決め装置２４（図１参照）と
をもつ。ローラコンベア２３は、Ｘ方向に平行でＺ方向
に所定間隔に多数、配列され同方向に回転、連動するよ
う構成した多数のローラ２３０よりなる。

【００１７】位置決め装置２４は、Ｚ方向に平行に延
び、ローラ２３０上に載置された被加工木材３ａの左側
面３２に当接するとともに、図略のサーボモータおよび
サーボモータと連動するボールネジ軸と、ボールネジ軸
に螺合するナット部をもちＸ方向に往復移動する長尺状
押さえ部材２４０（図１参照）と、被加工木材３ａの右
側面３３に当接および当接解除しＸ方向に往復移動する
ピストン軸２４１をもつエアーシリンダ２４２と、被加
工木材３ａの上面３５（図２参照）に当接および当接解
除しＹ方向に往復移動するピストン軸２４３をもつエア
ーシリンダ２４４とよりなる。

【００１８】第２基礎２Ｂは、図１および図２に示され
るように、四辺を形成するとともに水平に配設し互いに
両端部が連結された４つのフレーム２５０より形成され
た枠状上下移動体２５ａと、同４つのフレーム２６０よ
り形成された枠状前後移動体２５ｂよりなる。枠状上下
移動体２５ａは、フレーム２５０の上端部に直立する４
本の移動軸２５１と、同上端部に載置され正逆回転する
駆動モータＭ１（図２参照）と、フレーム２５０の下端
部に形成されＺ方向に所定の間隔を隔てた位置で垂下す
る２個一組よりなる二組、計４つの軸受け２５２と、２
個一組よりなる軸受け２５２に互いに平行で両端部を正
逆回転可能に保持された２つのボールネジ軸２５３とよ
りなる。

【００１９】４本の移動軸２５１は、前記第１基礎２Ａ
の水平フレーム２２上に連結された補助フレーム２２０
を介して載置された４つのジャツキ装置２７３（後で述
べる）のウォームホィールに噛み合う図略のウォームを
もち上下往復駆動可能に保持される。駆動モータＭ１の
回転軸上のプーリｍ１と、ひとつ目のボールネジ軸２５
３の一端部に装着されたプーリｍ２とにベルトｍ３が張
設されている。また前記ひとつ目のボールネジ軸２５３
の他端部に装着された図略のプーリと、ふたつ目のボー
ルネジ軸２５３の他端部に装着された図略のプーリとに
図略のベルトが張設されている。これにより駆動モータ
Ｍ１の駆動力は、各ボールネジ軸２５３に伝達できる。

【００２０】枠状前後移動体２５ｂは、フレーム２６０
の上端部に各ボールネジ軸２５３にそれぞれ螺合し、そ
の回転力をＺ１およびＺ２方向の移動力に変換するナッ
ト部材２６１（図２、図１参照）と、枠状上下移動体２
５ａの下面に当接し回転するガイドローラ２６２（図２
参照）をもち、ボールネジ軸２５３の正回転量および逆
回転量に応じて矢印Ｚ１およびＺ２方向に移動するよう
に構成されている。

【００２１】基礎駆動装置２Ｃは、図３に示されるよう
に、第１基礎２Ａの水平フレーム２２に載置された正逆
回転するジャッキ駆動用モータＭ２と、補助フレーム２
２０上に載置され前記ジャッキ駆動用モータＭ２に連動
可能に連結するベベルギア２７０と、軸受け２７１に保
持された回転軸２７２と、回転軸２７２の正逆回転を前
記第２基礎２Ｂの４本の移動軸２５１を上下往復駆動さ
せる作用力に変換するジャッキ装置２７３と、所定の間
隔を隔てた位置に配置された２本の前記回転軸２７２の
端部に設けられスプロケット２７４、２７４に係合させ
たチェーン２７５とよりなる。ジャッキ装置２７３は、
前記第２基礎２Ｂの移動軸２５１上のウォームホィール
と、回転軸２７２上に形成され前記ウォームホィールに
噛み合う図略のウォームとよりなる。

【００２２】加工台４は、厚板状のもので、図１および
図２に示されるように、被加工木材３ａを載置する上面
４０と、油圧シリンダ４２に上下移動可能に保持された
ピストン軸４３の先端に連結された下面４１とをもつ。
この加工台４は、油圧シリンダ４２とともに第１基礎２
ＡのＺ方向に延びる枠状箱型載置台２１の途中に設けら
れた空間位置Ｓに配設され、前記ピストン軸４３に連動
するとともに、Ｙ方向（垂直方向）の移動間隔（距離）
ｈ１を種々設定でき、かつ所定の位置に制御可能となっ
ている。

【００２３】回転台５は、その上面を回転駆動装置５Ａ
および機台駆動装置６Ａを介して第２基礎２Ｂの枠状前
後移動体２５ｂに連結され、下面を機台６を介して刃具
駆動装置７Ａに連結される。これにより回転台５は、枠
状上下移動体２５ａのＹ方向（上下方向）の移動、枠状
前後移動体２５ｂのＺ方向（前後方向）の移動、機台駆
動装置６ＡのＹ方向（上下方向）の移動、機台駆動装置
６Ａの揺動駆動部（後で述べる）による垂直位置より上
方への揺動、回転駆動装置５Ａによる回転刃具７の一面
７１側に設定された中心軸Ｐを中心とする３６０°方向
の旋回移動ができる。

【００２４】回転駆動装置５Ａは、回転台５の旋回移動
量を自由に設定できるもので、例えば市販のインデック
ス〔１０インチ・メガトルクモータ（日本精工株式会社
製）〕が用いられる。機台６は、回転台５に刃具駆動装
置７Ａを連動可能に保持する。刃具駆動装置７Ａの回転
軸７ａには、直径φ５０５ｍｍで厚み５ｍｍの丸鋸より
なる回転刃具７が装着されている。刃具駆動装置７Ａと
しては、出力３．７ＫＷ×２Ｐ×２００Ｖ／２２０Ｖ、
回転刃具７による被加工木材３ａの切断時の回転数３６
００ｒｐｍ（回転刃具７速度９５．２ｍ／ｓｅｃ）の専
用モータが用いられる。

【００２５】機台駆動装置６Ａは、上下駆動部と揺動駆
動部とをもつ。上下駆動部は、第２基礎２Ｂの枠状前後
移動体２５ｂの矢印Ｚ１方向の端部および矢印Ｚ２方向
の端部にそれぞれ連結されて垂下する２つの固定アーム
６０（図２参照）と、各固定アーム６０の下端部に水平
位置に装着されたベアリング６１と、各ベアリング６１
の取り付け孔に挿通され回動自在に両端を保持された揺
動中心軸６２をその軸上で回転可能に保持する２つの軸
受け６３（一方のみ図示）と、軸受け６３の外周を固定
保持するとともに、水平位置の４か所に設けられた４つ
の垂直案内孔６４ａ（ひとつのみ図示）をもつ保持部材
６４と、保持部材６４の垂直案内孔６４ａに移動可能に
保持された４つの連結軸６５（ふたつのみ図示）と、連
結軸６５の下端に連結された下端連結板６６と、連結軸
６５の上端に連結された上端連結板６７と、上端連結板
６７に先端が連結されたピストン軸６８をＹ方向に往復
移動する油圧シリンダ６９と、よりなる。油圧シリンダ
６９は、制御部よりの指令信号を受け、ピストン軸６８
を１パルス＝０．１ｍｍの微作動で移動可能としてい
る。ピストン軸６８の移動時の最大ストロークは４００
ｍｍである。

【００２６】揺動駆動部は、前記揺動中心軸６２の一方
の端面に連結された揺動レバー６ｂと、先端部を揺動レ
バー６ｂに連結されたピストン軸６ｄをもち枠状前後移
動体２５ｂに一端を揺動可能に軸支された油圧シリンダ
６ｃ（図１参照）と、前記第２基礎２Ｂの２つのボール
ネジ軸２５３のほぼ中央で下部が揺動中心軸６２（図２
参照）に軸支され、上部で前記上下駆動部の油圧シリン
ダ６９を保持する保持部材６ｅと、よりなる。油圧シリ
ンダ６ｃの作動時におけるピストン軸６ｄのストローク
は２５０ｍｍ、揺動レバー６ｂの最大揺動（回転）角
は、０〜３７．５度である。

【００２７】なお、揺動中心軸６２の一方の端面には、
揺動レバー６ｂの位置読取り装置として油圧シリンダ６
ｃの作動時に、ピストン軸６ｄの移動量に相当する揺動
レバー６ｂの揺動角を検出し、検出した値をパルス信号
として制御装置のコンピュータ（以下制御部と称す）
（図示せず。以下同様）に出力するエンコーダ６ｆが設
けられている。エンコーダ６ｆは、１回転（３６０°）
で１万８００パルスを信号として制御装置のコンピュー
タ（以下制御部と称す）に出力するもので、回転角１°
で３０パルス（１パルス＝０．１ｍｍ）を出力する。制
御部は、エンコーダ６ｆから出力された信号と、予め設
定された設定値とを比較演算し、ピストン軸６ｄの移動
量、揺動レバー６ｂおよび回転刃具７の揺動角を自動的
に決定するように構成されている。

【００２８】また揺動中心軸６２の他方の端面には、揺
動レバー６ｂおよび回転刃具７が所定の揺動角に保持さ
れた状態のとき、例えば停電や、誤操作による電源カッ
トなどで油圧シリンダ６ｃの作動が中断しても、前記状
態を確保するための手段（安全装置）として多板乾式電
磁ブレーキ６ｇが併設されている。なお、回転刃具７の
作動可能な範囲は、以下に示すとおりである。すなわ
ち、中心軸Ｐを中心とする旋回角度としては、３６０
°、回転刃具７の中心軸Ｐよりの揺動角度（スイング角
度）Θは、最大３７．５°、回転刃具７のＺ方向（前後
方向）の移動間隔（距離）は、最大１１００ｍｍであ
り、回転刃具７の刃先７３より加工台４までのＹ方向
（垂直方向）の移動間隔（距離）ｈ２は、種々設定で
き、かつ所定の位置に制御可能となっている。

【００２９】上記のように構成された実施例１の木材加
工装置１を用いて被加工木材３を加工する場合の作用
を、以下に説明する。実施例１では、回転刃具７により
切断加工する対象として、１２０ｍｍ角で長さ４０００
ｍｍの角柱状の被加工木材３ａ（図４参照）の先端部を
適用する場合を、垂木左傾斜（図５の３Ａ参照）に加工
する使用例１、垂木左下傾斜（図６の３Ｂ参照）に加工
する使用例２、垂木右傾斜（図７の３Ｃ参照）に加工す
る使用例３、垂木右下傾斜（図８の３Ｄ参照）に加工す
る使用例４により説明する。また、厚さ２０ｍｍ、巾２
４５ｍｍ、長さ４０００ｍｍの板状木材（図示せず）の
先端部を適用する場合を、破風（図９の３Ｅ参照）に切
断加工する使用例５により説明する。

【００３０】なお、木材加工装置１を用いるに先だち制
御装置の制御部には、前記使用例１〜５の加工形状に対
応した第２基礎２Ｂの駆動モータＭ１、基礎駆動装置２
Ｃのジャッキ駆動用モータＭ２、加工台４の油圧シリン
ダ４２、回転駆動装置５Ａ、機台駆動装置６Ａの油圧シ
リンダ６９および６ｃ、刃具駆動装置７Ａ、ローラ２３
Ｏなどの作動開始タイミングおよび作動量、回転刃具７
の加工開始基準位置および動作軌跡、ローラ２３Ｏ上お
よび加工台４上で被加工木材３ａおよび板状木材の加工
位置決めと、固定保持および固定保持を解除する位置決
め装置２４（図略のサーボモータ、エアーシリンダ２４
２および２４４）、などの種々の設定値が入力されてい
る。また、加工対象ワークの寸法、加工寸法、加工先端
形状の種類、回転刃具７の切り込み角度およびその右、
左の指示、その他必要とする指示などがオペレータによ
り入力される。

【００３１】この木材加工装置１は、必要に応じて目的
とする値を制御装置に指示することにより、前記各装置
が制御部よりの指令信号に基づいて作動し、かつその作
動量が信号として制御部にフィードバックされ、演算部
で前記設定値に基づいて比較演算処理され、かつ指示さ
れた値と同じ加工値が得られるように加工開始に備えた
状態となる。そして予め加工台４は、油圧シリンダ４２
のピストン軸４３の矢印Ｙ１方向の移動に連動し、その
上面４０をローラ２３０の上面と一致する高さ位置より
も約２５０ｍｍ下にセットされる。

【００３２】この状態でローラ２３０の上面に被加工木
材３ａが載置されると、制御装置から指令信号が出力さ
れ図略のサーボモータが所定量駆動して位置決め装置２
４を作動する。ローラ２３０上の被加工木材３ａは、矢
印Ｘ１、Ｘ２方向（ローラ２３０の回転軸に沿う方向）
で設定位置に位置決めされる。この後、ローラ２３０が
作動し、被加工木材３ａのＺ１方向（ローラ２３０の回
転軸と直交する方向）の位置決めが行われる。このとき
ローラ２３０の作動は、Ｚ１方向に搬送される被加工木
材３ａの先端部３０が加工台４の上方を約３００ｍｍ通
過した位置で停止する。引き続き油圧シリンダ４２が往
作動されると、これに伴って上方向に往移動するピスト
ン軸４３に連動し、加工台４は、その上面４０を、ロー
ラ２３０の上面を水平方向に延長した延長線上と一致す
る高さ位置、すなわち、被加工木材３ａ（先端３０部よ
り他端部３１側寄りに約３００ｍｍの位置）の下面３４
に当接した位置に保持される。

【００３３】つぎに、エアーシリンダ２４２および２４
４が作動する。すると被加工木材３ａは、左側面３２お
よび右側面３３を前記位置決め部材２４０およびピスト
ン軸２４１（図１参照）によって所定の圧力で挟持さ
れ、上面３５をピストン軸２４３（図２参照）によって
押圧され、かつピストン軸２４３とローラ２３０および
加工台４とで所定の圧力で挟持され、Ｚ方向に沿った加
工設定位置に固定保持（クランプ）される。

【００３４】この後、木材加工装置１は、基礎駆動装置
２Ｃと、機台駆動装置６Ａと、回転駆動装置５Ａとは、
制御部から指示された加工形状に対応して駆動制御され
る。回転刃具７は、回転駆動装置５Ａにより所定の回転
数で旋回しつつ、基礎駆動装置２Ｃおよび機台駆動装置
６Ａの駆動に伴って位置決めされた後、被加工木材３ａ
に対し、その先端を図５〜図９に示す使用例１〜５の各
形状のひとつに対応した移動軌跡に沿って移動する。す
なわち、 （使用例１〜５）使用例１の場合には、回転刃具７は、
被加工木材３ａに対し、回転軸を中心としてＺより右に
３０度の位置に旋回し、一面７１を、加工目的とする図
５に示す加工済木材３Ａの切開面３６ａを含む延長面上
に一致する角度位置に位置決めされた後、垂直に下降し
被加工木材３ａを切断加工する。

【００３５】被加工木材３ａは、切れ端３０ａと分断さ
れ、Ｚに平行な左側面３２より３０度左傾斜した切開面
３６ａをもつ加工済木材３Ａとなる。使用例２の場合に
は、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中
心としてＺより右に３０度の位置に旋回し、さらに揺動
軸７ａを中心としてＹより上に１１．２５度揺動し、一
面７１を、加工目的とする図６に示す加工済木材３Ｂの
切開面３６ｂを含む延長面上に一致する角度位置に位置
決めされた後、斜め右下に下降し被加工木材３ａを切断
加工する。

【００３６】被加工木材３ａは、切れ端３０ｂと分断さ
れ、Ｚに平行な左側面３２より３０度左に傾斜し、さら
にＹより右下に１１．２５度傾斜した切開面３６ｂをも
つ加工済木材３Ｂとなる。使用例３の場合には、回転刃
具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中心としてＺ
より左に３０度の位置に旋回し、一面７１を、加工目的
とする図７に示す加工済木材３Ｃの切開面３７ｃを含む
延長面上に一致する角度位置に位置決めされた後、垂直
に下降し被加工木材３ａを切断加工する。

【００３７】被加工木材３ａは、切れ端３０ｃと分断さ
れ、Ｚに平行な右側面３３より３０度左傾斜した切開面
３７ｃをもつ加工済木材３Ｃとなる。使用例４の場合に
は、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中
心としてＺより３０度の位置に旋回し、一面７１を、加
工目的とする図８に示す加工済木材３Ｄの切開面３７ｄ
を含む延長面上に一致する角度位置に位置決めされた
後、斜め左下に下降し被加工木材３ａを切断加工する。

【００３８】被加工木材３ａは、切れ端３０ｄと分断さ
れ、Ｚに平行な右側面３２より３０度に左傾斜し、さら
にＹより左下に１１．２５度傾斜した切開面３７ｄをも
つ加工済木材３Ｄとなる。使用例５の場合には、切断対
象として前記角柱形状の被加工木材３ａ代わりに、厚さ
２０ｍｍ、巾２４５ｍｍ、長さ４０００ｍｍの板状木材
（図示せず、以下同じ）の先端部を適用したこと以外
は、使用例１の場合とほぼ同じである。

【００３９】使用例５の場合には、回転刃具７は、被加
工板状木材に対し、回転軸を中心としてＺより右に３０
度の位置に旋回し、一面７１を、加工目的とする図９に
示す加工済木材３Ｅの切開面３６ｅを含む延長面上に一
致する角度位置に位置決めされた後、垂直に下降し被加
工板状木材を切断加工する。被加工板状木材は、切れ端
３０ｅと分断され、Ｚに平行な左側面３２ｅより３０度
左傾斜した切開面３６Ｅをもつ破風形状の加工済木材３
Ｅとなる。

【００４０】なお、加工済木材３Ｅの切開面３６Ｅは、
前記場合と逆に、回転刃具７を被加工板状木材に対し、
回転軸を中心としてＺより左に３０度の位置に旋回し、
切断加工を行えば、Ｚに平行な右側面３２ｅより３０度
右に左傾斜したものとすることができる。 （実施例２）請求項２における木材加工方法を前記実施
例１の木材加工装置１を用い、それぞれ前記被加工木材
３ａ（図４参照）を、隅木（図１０の３Ｆ参照）に加工
する使用例６、隅木傾斜（図１１の３Ｇ参照）に加工す
る使用例７、筋カイ（図１２の３Ｈ参照）に加工する使
用例８に適用して説明する。

【００４１】（使用例６〜８）使用例６の場合には、第
１位置設定工程、第１切開工程、第２位置設定工程、第
２切開工程の順に実施する。第１位置設定工程では、回
転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中心とし
てＺより右（図４の矢印α１参照）に４５度の位置に旋
回し、一面７１を、加工目的とする図１０に示す加工済
木材３Ｆの左側面３２と右側面３３との間の中央部先端
３８ｆを境界とする第１切開面３６ｆと第２切開面３７
ｆとで形成される交線ｆの延長面上（第１切開面３６ｆ
を含む延長面上）に一致する角度の第１位置に位置決め
される。

【００４２】第１切開工程では、第１位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
に接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、ひと
つめの切れ端３０ｆと分断され、中央部先端３８ｆより
４５度左傾斜した第１切開面３６ｆが形成される。第２
位置設定工程では、回転刃具７は、被加工木材３ａに対
し、回転軸を中心としてＺより左（図４の矢印α２参
照）に４５度の位置に旋回し、一面７１を、加工目的と
する前記加工済木材３Ｆの交線ｆの延長面上（第２切開
面３７ｆを含む延長面上）に一致する角度の第２位置に
位置決めされる。

【００４３】第２切開工程では、第２位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
に接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、ふた
つめの切れ端３０ｆと分断され、中央部先端３８ｆより
４５度右傾斜した第２切開面３７ｆが形成される。これ
により第１切開面３６ｆと第２切開面３７ｆとで先端が
凸となる加工面をもつ、いわゆる隅木となる加工済木材
３Ｆを得ることができる。

【００４４】使用例７の場合には、使用例６の場合と同
じように第１位置設定工程、第１切開工程、第２位置設
定工程、第２切開工程の順に実施する。第１位置設定工
程では、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸
を中心としてＺより右（図４の矢印α１参照）に４５度
の位置に旋回し、さらに揺動軸７ａを中心としてＹより
上に１１．２５度揺動し、一面７１を、加工目的とする
図１１に示す加工済木材３Ｇの左側面３２と右側面３３
との間の中央部先端３８ｆを境界とする第１切開面３６
ｇと第２切開面３７ｇとで形成される交線ｇの延長面上
（第１切開面３６ｇを含む延長面上）に一致する角度の
第１位置に位置決めされる。

【００４５】第１切開工程では、第１位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を斜め右下に下降し被加工木材
３ａを切断加工する。すると被加工木材３ａは、ひとつ
めの切れ端３０ｇと分断され、中央部先端３８ｇより４
５度左傾斜し、さらにＹより右下に１１．２５度傾斜し
た第１切開面３６ｇが形成される。第２位置設定工程で
は、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中
心としてＺより左（図４の矢印α２参照）に４５度の位
置に旋回し、さらに揺動軸７ａを中心としてＹより上に
１１．２５度揺動し、一面７１を、前記交線ｇの延長面
上（第２切開面３７ｇを含む延長面上）に一致する角度
の第２位置に位置決めされる。

【００４６】第２切開工程では、第２位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を斜め左下に下降し被加工木材
３ａを切断加工する。すると被加工木材３ａは、ふたつ
めの切れ端３０ｇと分断され、中央部先端３８ｇより４
５度右に傾斜し、さらにＹより左下に１１．２５度傾斜
した第２切開面３７ｇが形成される。これにより第１切
開面３６ｇと第２切開面３７ｇとで先端が凸となる加工
面をもつ、いわゆる隅木傾斜となる加工済木材３Ｇを得
ることができる。

【００４７】使用例８の場合には、使用例６の場合と同
じように第１位置設定工程、第１切開工程、第２位置設
定工程、第２切開工程の順に実施する。第１位置設定工
程では、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸
を中心としてＺより右（図４の矢印α１参照）に４５度
の位置に旋回し、一面７１を、加工目的とする図１２に
示す加工済木材３Ｈの左側面３２と右側面３３との間の
中央線Ｐ３より左側面３２に近い偏心先端位置３８ｈを
境界とする第１切開面３６ｈｇと第２切開面３７ｈとで
形成される交線ｈの延長面上（第１切開面３６ｈを含む
延長面上）に一致する角度の第１位置に位置決めされ
る。

【００４８】第１切開工程では、第１位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
を切断加工する。すると被加工木材３ａは、ひとつめの
切れ端３０１と分断され、偏心先端位置３８ｈより４５
度左傾斜した第１切開面３６ｈが形成される。第２位置
設定工程では、回転刃具７は、被加工木材３ａに対し、
回転軸を中心としてＺより左（図４の矢印α２参照）に
４５度の位置に旋回し、一面７１を、前記交線ｈの延長
面上（第２切開面３７ｈを含む延長面上）に一致する角
度の第２位置に位置決めされる。

【００４９】第２切開工程では、第２位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
を切断加工する。すると被加工木材３ａは、ふたつめの
切れ端３０２と分断され、偏心先端位置３８ｈより４５
度右に傾斜した第２切開面３７ｈが形成される。これに
より側面３２までの長さＬ１が短く設定された第１切開
面３６ｈと、側面３３までの長さＬ２が長く設定された
第２切開面３７ｈとで先端が凸となる加工面をもつ、い
わゆる筋カイとなる加工済木材３Ｈを得ることができ
る。

【００５０】（実施例３）請求項３における木材加工方
法を前記実施例１の木材加工装置１を用い、それぞれ前
記被加工木材３ａ（図４参照）を、谷木（図１３の３Ｊ
参照）に加工する使用例９、谷木傾斜（図１４の３Ｋ参
照）に加工する使用例１０に適用して説明する。

【００５１】使用例９では、第３位置設定工程、第３切
開工程、第４位置設定工程、第４切開工程の順に実施さ
れる。第３位置設定工程では、回転刃具７は、被加工木
材３ａに対し、回転軸を中心としてＺより右（図４の矢
印α１参照）に４５度の位置に旋回し、一面７１を、加
工目的とする図１３に示す加工済木材３Ｊの左側面３２
と右側面３３との間の中央部先端谷３８ｊを境界とする
第１切開面３６ｊと第２切開面３７ｊとで形成される交
線ｊの延長面上（第１切開面３６ｊを含む延長面上）に
一致する角度の第３位置に位置決めされる。

【００５２】第３切開工程では、第３位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
に接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、中央
部先端谷３８ｊより先端３１側の左側面３２に４５度左
傾斜したひとつめの切れ目（図示せず）および第１切開
面３６ｊが形成される。第４位置設定工程では、回転刃
具７は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中心としてＺ
より左（図４の矢印α２参照）に４５度の位置に旋回
し、一面７１を、加工目的とする前記加工済木材３Ｊの
交線ｊの延長面上（第２切開面３７ｊを含む延長面上）
に一致する角度の第２位置に位置決めされる。

【００５３】第４切開工程では、第２位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を垂直に下降し被加工木材３ａ
に接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、中央
部先端谷３８ｊより先端３１側の右側面３３に４５度右
傾斜したふたつめの切れ目（図示せず）が形成される。
そして被加工木材３ａは、切れ端３０ｊと分断され、第
２切開面３７ｊが形成される。

【００５４】これにより第１切開面３６ｊと第２切開面
３７ｊとで先端が凹となる加工面をもつ、いわゆる谷木
となる加工済木材３Ｊを得ることができる。使用例１０
の場合には、使用例９の場合と同じように第３位置設定
工程、第３切開工程、第４位置設定工程、第４切開工程
の順に実施する。第３位置設定工程では、回転刃具７
は、被加工木材３ａに対し、回転軸を中心としてＺより
右（図４の矢印α１参照）に４５度の位置に旋回し、さ
らに揺動軸７ａを中心としてＹより上に１１．２５度揺
動し、一面７１を、加工目的とする図１４に示す加工済
木材３Ｋの左側面３２と右側面３３との間の中央部先端
３８ｋを境界とする第１切開面３６ｋと第２切開面３７
ｋとで形成される交線ｋの延長面上（第１切開面３６ｋ
を含む延長面上）に一致する角度の第３位置に位置決め
される。

【００５５】第３切開工程では、第３位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を左斜め下に下降し被加工木材
３ａに接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、
中央部先端谷３８ｋより先端３１側の左側面３２より４
５度右傾斜し、さらにＹより右下に１１．２５度傾斜し
たひとつめの切れ目（図示せず）および第１切開面３６
ｋが形成される。

【００５６】第４位置設定工程では、回転刃具７は、被
加工木材３ａに対し、回転軸を中心としてＺより左（図
４の矢印α２参照）に４５度の位置に旋回し、さらに揺
動軸７ａを中心としてＹより上に１１．２５度揺動し、
一面７１を、前記交線ｋの延長面上（第２切開面３７ｋ
を含む延長面上）に一致する角度の第４位置に位置決め
される。

【００５７】第４切開工程では、第４位置を保持した状
態で回転する回転刃具７を斜め右下に下降し被加工木材
３ａに接近させ切開する。すると被加工木材３ａには、
中央部先端谷３８ｋより先端３１側の右側面３３より４
５度左傾斜したふたつめの切れ目（図示せず）が形成さ
れる。そして被加工木材３ａは、切れ端３０ｋと分断さ
れ、第２切開面３７ｋが形成される。
これにより第１切開面３６ｋと第２
切開面３７ｋとで先端が凹となる加工面をもつ、いわゆ
る谷木傾斜となる加工済木材３Ｋを得ることができる。

【００５８】前記した実施例１〜３の回転刃具７は、被
加工木材３ａおよび３ｂを目的とする加工形状の加工済
木材３Ａ〜３Ｄ、３Ｆ〜３Ｋおよび３Ｅとした後、前記
切断に至る移動軌跡（基礎駆動装置２Ｃと機台駆動装置
６Ａとの駆動）と逆の移動軌跡を描いてもとの位置に戻
る。各加工済木材３Ａ〜３Ｄ、３Ｆ〜３Ｋおよび３Ｅ
は、前記位置決め部材２４およびエアーシリンダ２４
２、２４４のピストン軸２４１、２４３による固定保持
（クランプ）が解除される。

【００５９】次いで、加工台４は、油圧シリンダ４２に
より下方向に復移動するピストン軸４３に連動し、上面
４０をローラ２３０の上面を水平方向に延長した延長線
上と一致する高さ位置より下降する。この状態でローラ
２３０が作動し、各加工済木材３Ａ〜３Ｄ、３Ｆ〜３Ｋ
および３Ｅは、矢印Ｚ１軸方向に搬送し、外部に搬出さ
れる。

【００６０】なお、前記各実施例で用いた被加工木材３
ａとして１２０ｍｍ角で長さ４０００ｍｍの角柱状のも
のを用いた場合で説明したが、これに限定されるもので
はなく、目的に応じて種々のサイズの角柱状のものを用
いることができる。また厚さ２０ｍｍ、巾２４５ｍｍ、
長さ４０００ｍｍの板状木材を用いた場合で説明した
が、これに限定されるものではなく、目的に応じて種々
のサイズの板状木材を用いることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の木材加工装置および木材加工方
法によれば、ワークとしての被加工木材の先端を必要と
する種々の形状に加工でき、かつ三次元的にも加工でき
る。すなわち、制御部に必要とする加工パターンを入力
するのみの操作で、搬送（搬入）および位置決め、回転
刃具の位置決め、回転刃具による被加工木材に対する切
断加工、加工済木材の搬送（搬出）をーサイクルとした
作業工程をおこなうことができ、先端形状の異なる多品
種の被加工木材を同一ライン上で自動的に連続加工する
ことができる。

【００６２】このため、従来、作業効率が低くかった各
形状毎に人手（大工）による作業あるいは単能機を用い
た作業などを行なわずに済み、作業効率が高く、かつ製
造コストの低減に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の木材加工装置の要部の背面を示す背
面図。

【図２】実施例１の木材加工装置の要部の側面を示す側
面図。

【図３】実施例１の木材加工装置の要部の平面を示す平
面図。

【図４】実施例１の木材加工装置の要部の作動状態を示
す概念図。

【図５】実施例１における使用例１の加工済木材を示す
斜視図。

【図６】実施例１における使用例２の加工済木材を示す
斜視図。

【図７】実施例１における使用例３の加工済木材を示す
斜視図。

【図８】実施例１における使用例４の加工済木材を示す
斜視図。

【図９】実施例１における使用例５の加工済木材を示す
斜視図。

【図１０】実施例２における使用例６の加工済木材を示
す斜視図。

【図１１】実施例２における使用例７の加工済木材を示
す斜視図。

【図１２】実施例２における使用例８の加工済木材を示
す斜視図。

【図１３】実施例３における使用例９の加工済木材を示
す斜視図。

【図１４】実施例３における使用例１０の加工済木材を
示す斜視図。

【符号の説明】

１…木材加工装置 ２Ａ…第１基礎 ２Ｂ…
第２基礎 ２Ｃ…基礎駆動装置 ３ａ…被加工木材 ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ、３Ｇ、３Ｈ、３
Ｊ、３Ｋ…加工済木材 ４…加工台 ５…回転台 ５Ａ…回転駆動装
置 ６…機台 ６Ａ…機台駆動装
置 ７…回転刃具 ７Ａ…刃具駆動装
置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともＸ方向及びＹ方向に相対移動す
   る第１基礎および第２基礎と、 該第１基礎及び該第２基礎を相対的に駆動する基礎駆動
   装置と、 該第１基礎に保持され、被加工木材を保持する加工台
   と、 該第２基礎に少なくとも回転可能に保持された回転台
   と、 該回転台を回転駆動する回転駆動装置と、 該第２基礎に該回転台とともに伸縮自在に保持された機
   台と、 該機台を伸縮駆動する機台駆動装置と、 該機台に回転自在に保持された回転刃具と、 該回転刃具を回転駆動する刃具駆動装置と、 からなることを特徴とする木材加工装置。
2. 【請求項２】加工台に保持された木材を２回の切開によ
   り形成される２個の切開面で先端が凸となる加工面を形
   成する加工方法であって、 ２個の該切開面の内の一つの該切断面を含む延長面上に
   回転刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の回転中心
   を２個の該切開面で形成される交線の延長上に位置させ
   る第１位置設定工程と、 該第１位置を保持した状態で回転する該回転刃具を該木
   材に接近させ該木材を切開する第１切開工程と、 ２個の該切断面の他の該切断面を含む延長面上に該回転
   刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の先端を該交線
   の延長上に位置させる第２位置設定工程と、 該第２位置を保持した状態で回転する該回転刃具を該木
   材に接近させ該木材を切開する第２切開工程とからなる
   ことを特徴とする木材加工方法。
3. 【請求項３】加工台に保持された木材を２回の切開によ
   り形成される２個の切開面で先端が凹となる加工面を形
   成する加工方法であって、 ２個の該切断面の内の一の該切断面を含む延長面に回転
   刃具の一面を一致させかつ、該回転刃具の先端を２個の
   該切開面が交差する交線の延長上に位置させる第３位置
   設定工程と、 該第３位置を保持した状態で回転する該回転刃具を該木
   材に接近させ該木材を切開する第３切開工程と、 ２個の該切断面の内の該切断面を含む延長面に回転刃具
   の一面を一致させかつ、該回転刃具の先端を該交線の延
   長上に位置させる第４位置設定工程と、 該第４位置を保持した状態で回転する該回転刃具を該木
   材に接近させ該木材を切開する第４切開工程とからなる
   ことを特徴とする木材加工方法。