JPH10244506A - 側面ほぞの加工制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で効率的に加工材の両側面部にほ
ぞ加工ができる側面ほぞの加工制御方式を提供する。 【構成】 搬送ラインＢ上の加工材Ｗに対応してカッタ
ー２１を配設し、このカッター２１を少なくとも上下
（Ｚ軸）方向に制御移動してほぞ加工を行う。加工材Ｗ
の下面に搬送ラインＢを基準とする下部原点を、加工材
Ｗの上面にその大きさによって変動する上部原点をそれ
ぞれ想定し、これら原点を基点とするデータによって上
記のカッター２１を制御移動する。上記の二つの原点の
選択的な切り換えと、加工材Ｗの断面回りの１８０度の
反転操作により、加工材Ｗの同一領域の両側面部にほぞ
加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、単一のカッター
により加工材の両側面部にほぞ加工を行う側面ほぞの加
工制御方式に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、横架材としての梁などの側面部には、図
１５のほぞ加工（仕口加工）を行うものであり、この加
工は、特開平５−１５４８０７号公報に「プレカット加
工機」と題して提案された加工機械などによってなされ
ている。

【０００３】上記の加工機によってほぞ加工を行うに
は、まず図１６のように加工装置６０を加工材Ｗの左側
に位置すると共にカッター６１ａを右方に向け、このカ
ッターによって加工材Ｗの一側面ｍを加工する。次に、
加工材Ｗを長手方向に移送操作すると共に図１７のよう
に加工装置６０を加工材Ｗの右側に位置し、左方に向け
たカッター６１ｂによって他側面ｎを加工する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のほぞ加工方式に
あっては、加工材Ｗの両側方への加工装置６０の移動設
定と、加工材Ｗの長手方向の移送操作を要することにな
り、全体構成が非常に大掛かりになるという問題点があ
った。また、そのために大きな動作を要し、作業性が悪
いという問題点も指摘された。

【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、加工材を断面回りに１８０
度反転すると共に、加工方向を上下に切り換えることに
よって、構成が簡易であり、かつ作業性を向上すること
ができる側面ほぞの加工制御方式を提供しようとするも
のである。

【０００６】

【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、本発明に係る側面ほぞの加工制御方式は次のよう
にしたものである。

【０００７】すなわち、請求項１の発明は、搬送ライン
上の加工材の一側面に対応して切削加工用のカッターを
配設し、このカッターをコンピュータの指令信号によっ
て少なくとも上下方向に制御移動してほぞ加工を行う加
工機械において、加工材の下面に搬送ライン面を基準と
する下部原点を、加工材の上面にその大きさによって変
動する上部原点をそれぞれ想定し、この下部原点と上部
原点を基点とするデータで上記のカッターを移動制御す
ると共に、上記二つの原点の選択的な切り換えと、加工
材の断面回りの反転によって加工材の同一領域の両側面
部へのほぞ加工を行うことを要旨とする。

【０００８】また請求項２の発明は、加工材における側
面部の下部領域へほぞ加工を行うときは、コンピュータ
が下部原点を基点として設定した正方向の単一データで
カッターを制御移動し、側面部の上部領域へほぞ加工を
行うときは、上記単一データを下部原点から逆方向に反
転し、反転した演算値でカッターを制御移動するように
したことを要旨とする。

【０００９】請求項１の発明において、上下のうち何れ
か一方の原点を選択してカッターを制御移動すると、加
工材の一側面に加工を行うことができる。次に、加工材
を断面回りに１８０度反転すると、未加工の他側面をカ
ッターに対応することができる。よって、何れか他方の
原点に切り換えてカッターを制御移動することにより、
加工材の同一領域において両側面にほぞ加工を行うこと
ができる。

【００１０】請求項２の発明において、単一データ及び
単一データを逆方向に反転したデータで加工を行うこと
によりデータ作成が簡易化され、加工材への同一形状の
ほぞ加工を効率的に行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る側面ほぞの加
工制御方式を一実施例について具体的に説明する。本発
明を適用した側面ほぞ加工機の構成を図１の側面図と図
２の横断平面図によって説明する。なお説明の便宜上、
図１の左右を前後方向、同図の紙面表裏を左右方向とし
て最初に定める。

【００１２】図において、１はベース ２ａ、２ｂは適
宜の間隔（空所Ａ）をおいてベース１の前側及び後側に
設けたベースフレーム ３ａ、３ｂはベースフレーム２
ａ、２ｂの上部に設けた取付台 ４ａ、４ｂは取付台３
ａ、３ｂに配設したコロ式のテーブル このテーブル４
ａ、４ｂは前記の空所Ａを隔てて配設してあり、建築加
工材（以下、加工材Ｗという）を長手方向に水平移送す
る搬送ラインＢを形成する。

【００１３】Ｃａ及びＣｂは、加工材Ｗをクランプ固定
するクランプ手段 このクランプ手段Ｃａ、Ｃｂは求心
的に開閉作動する一対のバイス片５、５と、その操作ハ
ンドル６を備える。このクランプ手段Ｃａ、Ｃｂには、
その全体を左右に微調整する周知の調整手段（図示省
略）を設ける。

【００１４】７は空所Ａの一側（図２の右方位置）にし
て、ベース１に樹立した垂直のコラム ８はコラム７に
設けた立ガイド ９は立ガイド８に昇降自在に配設した
昇降体 この昇降体９は、立ガイド８に係合する昇降ベ
ース９ａと昇降ベース９ａから空所Ａの上方に向けて突
設した水平ビーム９ｂからなる。

【００１５】Ｄは昇降体９を上下方向（Ｚ軸）において
制御移動する昇降送り手段 この昇降送り手段Ｄは、コ
ラム７の上端に取りつけたサーボモータ１０、サーボモ
ータ１０に回転される送りねじ軸１１、送りねじ軸１１
に螺合する昇降ベース９ａの受動ナット１２によって構
成する。

【００１６】１３はビーム９ｂの先端部に取りつけた保
持体 １４は保持体１３内のスライドベアリングに前後
方向のレール１５を係合して移動自在とした前後移動体
Ｅは前後移動体１４を前後方向（Ｘ軸）に制御移動す
る前後送り手段 この前後送り手段Ｅは、前後移動体１
４側のサーボモータ１６、送りねじ軸１７、保持体１３
側の受動ナット１８によって構成する。

【００１７】Ｆは前後移動体１４の下部に固定して設け
た切削加工ヘッド この切削加工ヘッドＦは、回転軸を
左方（図３参照）に向けた駆動モータ１９と、チャツク
２０を介して回転軸に固定したカッター２１により構成
する。このカッター２１は、加工材Ｗの側面にめすほぞ
加工を行うに適したものを取りつける。

【００１８】２２は取付ステイ２３を介して保持体１３
に取りつけた上向きの昇降ガイド２４はスライド筒２５
を昇降ガイド２２に係合して昇降自在としたカバー体
２５はカバー体２４の上端に開口した集塵口 上記のカ
バー体２４は、図３のようにその重量によって昇降ガイ
ド２２の下端位置に垂下し、カッター２１の周囲をカバ
ーする。

【００１９】Ｈはカバー体２４をカッター２１のカバー
位置から逃がす退避手段であり、２６は昇降ガイド２２
の上端を連結した取付板 ２７は取付板２６に下向きに
設けた空圧シリンダ ２８は空圧シリンダ２７における
ピストンロッド端に取りつけた引上げ作動片 この引上
げ作動片２８は、カバー体２４に結合して設ける。上記
の空圧シリンダ２７の給気ポートは、常時は開放してお
り、カバー体２４は自由に昇降動作する。

【００２０】Ｊは加工材Ｗの上面位置を検出する検出手
段 この上面検出手段Ｊは、取付ステイを介して保持体
１３に取りつけたリミットスイッチＳと、カバー体２４
に取りつけたスイッチ作動片２９とによって構成する。
上記のリミットスイッチＳは、昇降体９の加工動作中に
おいて、カバー体２４の下端が加工材Ｗの上面に当接し
たとき動作して検出信号を出力する。

【００２１】上記の検出信号を基点として、前記の昇降
送り手段Ｄのサーボモータ１０と前後送り手段Ｅのサー
ボモータ１６は、所定のＮＣデータに従って制御駆動さ
れる。このＮＣデータは、加工するほぞ形状に応じて予
めプログラムされており、後述する操作パネルに設けた
選択スイッチなどによって選択される。カッター２１
は、コンピュータ４１及びこれに接続した制御装置４２
により自動制御されるものであり、その移動量はロータ
リーエンコーダ４３を介して把握される。

【００２２】なお加工材Ｗの下面位置は、前記した搬送
ラインＢ面上にあり、常に一定である。従って特別な検
出手段（下面検出手段）を必要とすることなく、絶対的
なポジションとして把握することができる。

【００２３】３０は前後のベースフレーム２ａ、２ｂ間
にしてベース１に立設したフレーム部材 ３１はフレー
ム部材３０の上面部に配設したコロ式の補助テーブル
この補助テーブル３１は、前後のテーブル４ａ、４ｂと
共に一連の搬送ラインＢを構成する。３２は空所Ａに対
して上向きに開口した集塵ホッパーである。

【００２４】図４は図１に所在を示した操作パネルＭの
詳細であり、電源のオンオフスイッチ４０ａ、上部原点
と下部原点の切換スイッチ４０ｂ、ほぞ加工パターン選
択スイッチ４０ｃ、必要なデータを入力するキースイッ
チ４０ｄ、各データを表示するディスプレイ４０ｅ、自
動モード及び手動モードの切換スイッチ４０ｆなどを配
設する。これらスイッチは、図５のデータラインのよう
にＮＣデータを記憶したコンピュータ４１と関係してい
る。

【００２５】次に、上記のほぞ加工機に備えた加工材Ｗ
の反転装置について説明する。この装置は、図１及び図
２に明示するようにクランプ手段Ｃａ、Ｃｂに接近して
空所Ａの両端部に配設するものであり、その構成につい
て図６以下を参照して説明する。

【００２６】５０は加工材Ｗの上面、下面及び片側面に
対応する三つの受面ａ、ｂ、ｃをコ字形状に設けた支持
台 ５１ａ、５１ｂは片側面に対応する受面ｂと平行位
置にして支持台５０に設けた二つの第１支点 ５２ａ、
５２ｂは上部の自由端をそれぞれ第１支点５１ａ、５１
ｂに連結し、下部の拘束端をベース１に設けた第２支点
５３ａ、５３ｂに連結した等長の回動アームである。

【００２７】上記の第２支点５３ａ、５３ｂの芯間距離
は、第１支点５１ａ、５１ｂのそれより大きく（実施例
では約３倍）設定する。また第２支点５３ａ、５３ｂの
中心位置とクランプ手段Ｃａ、Ｃｂにおけるバイス片
５、５の開閉中心とは垂直線上において一致して設け
る。上記第１及び第２支点は、支軸とこれを回動自在に
支承する軸受筒によって構成する。

【００２８】Ｒは支持台５０に設けた反転作動手段 こ
の反転作動手段Ｒは、一方の第１支点５１ａに固定して
設けた受動ギヤ５４ａと他方の第１支点５１ｂに回転自
在に設けた駆動ギヤ５４ｂによって構成し、両ギヤのか
み合い位置を変えることにより支持台５０の傾斜姿勢を
変更する。上記の駆動ギヤ５４ｂには、伝動手段を介し
て駆動モータ（図示省略）を連係する。

【００２９】上記の支持台５０の姿勢変更と共に回動ア
ーム５２ａ、５２ｂは回動動作を行うものであり、一方
又は他方の回動アーム５２ａ、５２ｂがそれぞれ垂直位
置に設定されるとき、加工材Ｗの上面又は下面の受面
ａ、ｃが搬送ラインＢと平行になって、その下方位置に
没入する。（図７及び図１１参照）

【００３０】一実施例の構成は上記の通りであり、次の
ように制御操作することによって、加工材Ｗを断面回り
に１８０度反転しながらその同一領域の両側面部にほぞ
加工を行うことができる。

【００３１】それにはまず、操作パネルＭの原点切換ス
イッチ４０ｂを操作し、下部原点側に設定する。この操
作により昇降送り手段Ｄのサーボモータ１０が駆動し
て、カッター２１が昇降軸（Ｚ軸）の下方に移動し、搬
送ラインＢから没入する。（図１４参照）このとき、同
時に退避手段Ｈによりカバー体２４を上方の退避位置に
引上げて設定する。

【００３２】上記のカッター２１の没入位置は、搬送ラ
インＢ面を基準とする下部原点から所定寸法だけ下降し
た所定位置Ｑ（図１参照）であり、このカッター２１の
設定後は、退避手段Ｈの空圧シリンダの給気ポートを開
いてカバー体２４を重量により自由下降する。カバー体
２４は、その下端が加工材Ｗの上面に当接するまで下降
する。

【００３３】この状態において搬送ラインＢ上に加工材
Ｗを供給し、テーブル４ａ、４ｂ及び補助テーブル３１
上で位置決めを行う。この位置決め操作は、切削加工ヘ
ッドＦの上部に配設した光線マーキング手段（図示省
略）の照射光線を基準として行うものであり、加工材Ｗ
の上面に付した墨付線Ｙを上記の照射光に一致する。位
置決め後はクランプ手段Ｃａ、Ｃｂによって求心的に加
工材Ｗをクランプ固定する。

【００３４】加工材Ｗのセットが終了したならば、ほぞ
加工パターン選択スイッチ４０ｃを所要の位置に設定
し、図１２のフローチャートのようにＳＴＡＲＴ（ステ
ップ１）する。これによって、予め入力されたデータエ
リヤから最初のカッター位置が演算ループ（ステップ
２）で読み出される。そして、Ｚ軸カウンター正転セッ
ト（ステップ３）の指示により、カッター２１がＺ軸の
正方向（下→上）に移動する。

【００３５】続いて、位置決めループ（ステップ４）に
より下部原点位置までカッター２１を移動させて目標値
が定められ、最初の切削加工が行われる。次に２番目の
カッター位置が演算ループ（ステップ２）によりデータ
エリヤから読み出され、同じくＺ軸の正方向にカッター
２１が移動し、目標加工位置に設定する。

【００３６】以下、設定すべきカッター位置が演算ルー
プ（ステップ２）から全て読み出されるまで同様の繰り
返し（ステップ５）がなされ、これが終了するとＥＮＤ
（ステップ６）で加工が完了する。上記のカッター２１
の制御動作によって、加工材Ｗの一側面下部領域には、
下面を基準としためすほぞ加工がなされる。（図１４参
照）加工終了後において、カッター２１は所定位置Ｑ、
すなわち最初のスタート位置に戻る。

【００３７】上記の加工材Ｗに対して、さらに他側面部
に同様のめすほぞ加工を行い、図１５のように同一領域
の両側面部にほぞ加工を施した建築材を得るには次のよ
うにする。

【００３８】この場合は、クランプ手段Ｃａ、Ｃｂによ
ってバイス片５、５を開放作動し、次いで反転作動手段
Ｒを起動する。駆動ギヤ５４ｂと受動ギヤ５４ａのかみ
合いによって、支持台５０は図７〜図１３のように姿勢
を変更されるので、その受面ａ〜ｃに保持される加工材
Ｗは、搬送ラインＢから持ち上がり、そして断面回りに
１８０度、すなわち上下を反転して再び搬送ラインＢ上
にセットされる。

【００３９】加工材Ｗを反転した場合は、加工領域が上
面側に変更され、上面を基準としてほぞ加工を行う必要
があるので、カッター２１を上方位置へ移動する。この
カッター２１の移動は、上記の加工材Ｗの反転動作と干
渉することなく行う。この移動操作は、原点切換スイッ
チ４０ｂを上部原点側に設定することにより自動的にな
される。

【００４０】上記の原点切り換えと共に、退避手段Ｈに
おける空圧シリンダ２７の給気ポートが開放される。こ
のため、カバー体２４が昇降ガイド２２の下降端まで下
がり、かつ自由な昇降動作が許容される。（図１参照）
上記の各設定が終了したならば、前記のほぞ加工の要領
と同様にして加工材Ｗの位置決めを行い、そしてクラン
プ固定する。

【００４１】上記の状態において、図１３のようにＳＴ
ＡＲＴ（ステップ１′）すると、カッター２１がＺ軸の
負方向（上→下）に移動し、加工材Ｗの上面位置検出動
作（ステップ２′）が行われる。この検出動作は、リミ
ットスイッチＳによって行うものであり、これを基点と
して、以下の加工材Ｗの上部領域へのほぞ加工が行われ
る。

【００４２】まず、データエリヤから最初のカッター位
置が演算ループ（ステップ３′）により読み出される。
ほぞの加工形状が前記のものと全く同じで、最初のカッ
ター位置の上端からの位置が前記の加工の下端からの位
置と同じであるときには、コンピュータ４１から下部原
点の場合と同様の単一データを読み出せば良いことにな
る。

【００４３】次にＺ軸カウンタ逆転セット（ステップ
４′）により、カッター２１の移動方向が前記と逆方向
に指示される。カッター２１の移動する絶対値は、下部
原点の場合と同じであるが、方向は逆（上→下）となる
ので、Ｚ軸カウンタが逆転にセットされる。

【００４４】次に、位置決めループ（ステップ５′）に
より最初のカッター位置が指示される。この位置は、上
記のように下部原点の場合と向きが逆方向であるが同一
寸法である。以下、カッター位置が演算ループ（ステッ
プ３′）から全て読み出されるまで同様のことを繰り返
し（ステップ６′）、次々とカッター位置が設定されて
ほぞ加工が進行する。

【００４５】以上の説明のように、ほぞ加工形状が同じ
で方向が上下に反対の場合は、コンピュータ４１から読
み出されるデータは単一のもので良く、移動制御方向を
逆にするだけで足りる。なお、加工材Ｗの上方領域のほ
ぞ加工はＥＮＤ（ステップ７′）で完了する。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明に係る側面ほぞの加
工制御方式は、加工制御方向の切り換えと加工材の断面
回りの反転動作によって加工材における同一領域の両側
面部にほぞ加工を行うものである。よって従来と比較し
て、構成を簡単化することができ、さらに効率的な加工
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】この発明のほぞ加工制御方式を説明するための
ほぞ加工機の側面図である。

【図２】同じく、一部を横断して示す平面図である。

【図３】ほぞ加工機における切削加工ヘッドの構成を示
す側面図である。

【図４】この発明に係る加工制御方式に適用した操作パ
ネルの正面図である。

【図５】同じく、コンピューターとデータラインの構成
を示す説明図である。

【図６】加工材の反転装置の構成を示す説明図である。

【図７】同じく、反転装置の動作説明図である。

【図８】同じく、動作説明図である。

【図９】同じく、動作説明図である。

【図１０】同じく、動作説明図である。

【図１１】同じく、動作説明図である。

【図１２】下部原点を基準としたほぞ加工の制御動作の
フローチャートである。

【図１３】上部原点を基準とした制御動作のフローチャ
ートである。

【図１４】下部原点を基準としたほぞ加工の説明図であ
る。

【図１５】上部原点を基準としたほぞ加工の説明図であ
る。

【図１６】従来のほぞ加工機によるほぞ加工動作の説明
図である。

【図１７】同じく、従来のほぞ加工動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 空所 Ｂ 搬送ライン Ｃａ クランプ手段 Ｃｂ クランプ手段 Ｄ 昇降送り手段 Ｅ 前後送り手段 Ｆ 切削加工ヘッド Ｈ 退避手段 Ｊ 上面位置検出手段 Ｓ リミットスイッチ Ｍ 操作パネル Ｒ 反転作動手段 Ｗ 建築加工材（加工材） ５ バイス片 １０ サーボモータ １８ サーボモータ ２１ カッター ２４ カバー体 ４０ｂ 上部原点と下部原点の切換スイッチ ４０ｃ ほぞ加工パターン選択スイッチ ４１ コンピュータ ４２ 制御装置 ４３ ロータリーエンコーダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送ライン上の加工材の一側面に対応し
   て切削加工用のカッターを配設し、このカッターをコン
   ピュータの指令信号によって少なくとも上下方向に制御
   移動してほぞ加工を行う加工機械において、 加工材の下面に搬送ライン面を基準とする下部原点を、
   加工材の上面にその大きさによって変動する上部原点を
   それぞれ想定し、この下部原点と上部原点を基点とする
   データで上記のカッターを移動制御すると共に、上記二
   つの原点の選択的な切り換えと、加工材の断面回りの反
   転によって加工材の同一領域の両側面部へのほぞ加工を
   行うことを特徴とする側面ほぞの加工制御方式。
2. 【請求項２】 加工材における側面部の下部領域へほぞ
   加工を行うときは、コンピュータが下部原点を基点とし
   て設定した正方向の単一データでカッターを制御移動
   し、側面部の上部領域へほぞ加工を行うときは、上記単
   一データを下部原点から逆方向に反転し、反転した演算
   値でカッターを制御移動するようにした請求項１の側面
   ほぞの加工制御方式。