(57)【要約】【課題】切断される板材の縁部の細分化を図ることが可能な板材加工装置を提供する。【解決手段】板材加工装置は、第１カッターと、第１カッターと板材とを相対移動させて、第１カッターで板材の縁部を切断する第１駆動部と、第２カッターと、板材の相対移動方向と直交する板材の幅方向に第２カッターを往復させて、第２カッターで板材の縁部の中途に切り込みを入れる第２駆動部と、第２カッターで板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、第２カッターを板材の相対移動方向に移動させる第３駆動部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１カッターと、
前記第１カッターと板材とを相対移動させて、前記第１カッターで前記板材の縁部を切断する第１駆動部と、
第２カッターと、
前記板材の相対移動方向と直交する前記板材の幅方向に前記第２カッターを往復させて、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる第２駆動部と、
前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターを前記板材の相対移動方向に移動させる第３駆動部と、
を備える板材加工装置。
【請求項２】
前記第２カッターは、前記第１カッターよりも前記第１カッターの相対移動方向に位置し、切断前の前記板材の縁部に切り込みを入れる、
請求項１に記載の板材加工装置。
【請求項３】
前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れた後、前記第３駆動部は、前記第２カッターを前記第１カッターの相対移動方向に移動させ、
前記第２カッターを前記第１カッターの相対移動方向に移動させた後、前記第２駆動部は、再び前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる、
請求項１または２に記載の板材加工装置。
【請求項４】
前記第３駆動部は、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターと前記板材との相対位置が変わらないように前記第２カッターを移動させる、
請求項１ないし３の何れかに記載の板材加工装置。
【請求項５】
前記第３駆動部は、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記板材の相対移動速度と同じ速度で前記第２カッターを移動させる、
請求項１ないし４の何れかに記載の板材加工装置。
【請求項６】
前記第１カッターに対して固定された第１の台をさらに備え、
前記第２カッターは、前記第１の台に対して移動可能に支持される、
請求項１ないし５の何れかに記載の板材加工装置。
【請求項７】
前記第２カッターと前記第１の台との間に介在する第２の台及び第３の台をさらに備え、
前記第２の台は、前記第２カッターの往復方向に移動可能に支持されて前記第２駆動部により駆動され、
前記第３の台は、前記第１カッター又は前記板材の相対移動方向に移動可能に支持されて前記第３駆動部により駆動される、
請求項６に記載の板材加工装置。
【請求項８】
前記第１カッターにより切り落とされた前記板材の縁部を搬送する搬送部をさらに備える、
請求項１ないし７の何れかに記載の板材加工装置。
【請求項９】
第１カッターと板材とを相対移動させて、前記第１カッターで前記板材の縁部を切断し、
前記板材の相対移動方向と直交する前記板材の幅方向に第２カッターを往復させて、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れ、
前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターを前記板材の相対移動方向に移動させる、
板材加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材加工装置及び板材加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、搬送される板材の縁部を一対の剪断ロールにより剪断する剪断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４７９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のように板材の縁部を切断する従来の装置では、板材から切り落とされた長尺の縁部が上手く処理されずに、装置の動作を阻害するおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、切断される板材の縁部の細分化を図ることが可能な板材加工装置及び板材加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の態様の板材加工装置は、第１カッターと、前記第１カッターと板材とを相対移動させて、前記第１カッターで前記板材の縁部を切断する第１駆動部と、第２カッターと、前記板材の相対移動方向と直交する前記板材の幅方向に前記第２カッターを往復させて、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる第２駆動部と、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターを前記板材の相対移動方向に移動させる第３駆動部と、を備える。
【０００７】
上記態様において、前記第２カッターは、前記第１カッターよりも前記第１カッターの相対移動方向に位置し、切断前の前記板材の縁部に切り込みを入れてもよい。
【０００８】
上記態様において、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れた後、前記第３駆動部は、前記第２カッターを前記第１カッターの相対移動方向に移動させ、前記第２カッターを前記第１カッターの相対移動方向に移動させた後、前記第２駆動部は、再び前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れてもよい。
【０００９】
上記態様において、前記第３駆動部は、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターと前記板材との相対位置が変わらないように前記第２カッターを移動させてもよい。
【００１０】
上記態様において、前記第３駆動部は、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記板材の相対移動速度と同じ速度で前記第２カッターを移動させてもよい。
【００１１】
上記態様において、前記第１カッターに対して固定された第１の台をさらに備え、前記第２カッターは、前記第１の台に対して移動可能に支持されてもよい。さらに、前記第２カッターと前記第１の台との間に介在する第２の台及び第３の台をさらに備え、前記第２の台は、前記第２カッターの往復方向に移動可能に支持されて前記第２駆動部により駆動され、前記第３の台は、前記第１カッター又は前記板材の相対移動方向に移動可能に支持されて前記第３駆動部により駆動されてもよい。
【００１２】
上記態様において、前記第１カッターにより切り落とされた前記板材の縁部を搬送する搬送部をさらに備えてもよい。
【００１３】
また、本発明の他の態様の板材加工方法は、第１カッターと板材とを相対移動させて、前記第１カッターで前記板材の縁部を切断し、前記板材の相対移動方向と直交する前記板材の幅方向に第２カッターを往復させて、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れ、前記第２カッターで前記板材の縁部の中途に切り込みを入れる際に、前記第２カッターを前記板材の相対移動方向に移動させる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、切断される板材の縁部の細分化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る板材加工装置の構成例を示す平面図である。
【図２】切り込み形成部の具体構成例を示す正面図である。
【図３】切り込み形成部の具体構成例を示す側面図である。
【図４】切り込み形成部の電気的構成例を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る板材加工方法の手順例を示すフロー図である。
【図６】切り込み形成部の動作例を説明するための図である。
【図７】切り込み形成部の別の動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
【００１７】
図１は、実施形態に係る板材加工装置１の構成例を示す平面図である。同図では、切断部２及び切り込み形成部３を模式的に示している。図２及び図３は、切り込み形成部３の具体構成例を示す正面図及び側面図である。板材加工装置１は、一対の切断部２と、一対の切り込み形成部３とを備えている。
【００１８】
切断部２は、板材Ｂの縁部Ｅを切断する切断用カッター２１（第１カッターの例）を備えている。切り込み形成部３は、板材Ｂの縁部Ｅに切り込みを入れる切り込み用カッター３１（第２カッターの例）を備えている。
【００１９】
以下の説明では、図中のＸ１方向を前方向、Ｘ２方向を後方向、Ｙ１方向を左方向、Ｙ２方向を右方向、Ｚ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向とする。前方向は板材Ｂの相対移動方向である。後方向は切断用カッター２１の相対移動方向である。左右方向は板材Ｂの幅方向であり、切り込み用カッター３１の往復方向である。
【００２０】
本実施形態では、板材Ｂを固定し、切断用カッター２１を移動させることによって板材Ｂの縁部Ｅを切断するが、これに限らず、切断用カッター２１を固定し、板材Ｂを移動させることによって板材Ｂの縁部Ｅを切断してもよい。
【００２１】
板材Ｂは、例えば、合板又は石膏ボード等からなる基板の表面上にメラミン樹脂又はフェノール樹脂等の樹脂材料を含浸させた含浸紙を積層成形した、建築物の内装や家具などの外装に用いられる化粧板である。
【００２２】
板材Ｂは、前後方向に延びる一対のクランプ部８によってテーブル７１上に固定されており、クランプ部８の左右外方向には板材Ｂの縁部Ｅがはみ出している。切断用カッター２１は、クランプ部８に沿って後方向に移動して、クランプ部８から左右外方向にはみ出した板材Ｂの縁部Ｅを切断する。
【００２３】
切り込み用カッター３１は、切断用カッター２１よりも後方に位置している。切断用カッター２１及び切り込み用カッター３１は、例えば丸鋸（チップソー）からなる。これに限らず、切断用カッター２１又は切り込み用カッター３１は、例えばジグソー等であってもよい。
【００２４】
切断部２は、切断用カッター２１とともに、これを駆動する不図示の電動モータも備えている。切断部２は、前後方向に延びるレール部４９によって前後方向に移動可能に支持されている。図２及び図３に示すように、レール部４９は、板材Ｂが載せられるテーブル７１の左右外方向かつ下方向に設けられたサブテーブル７３上に配置されている。
【００２５】
サブテーブル７３上には、レール部４９に沿って切断部２を前後方向に移動させる電動モータ２３（第１駆動部の例）も配置されている。電動モータ２３の動力は、チェーン又はベルト等を介して切断部２に伝達される。切断部２には切り込み形成部３が連結されており、切断部２は切り込み形成部３とともに前後方向に移動する。
【００２６】
テーブル７１とレール部４９との間には、切断用カッター２１により切り落とされた板材Ｂの縁部Ｅを搬送する搬送部９が設けられている。搬送部９は、例えばベルトコンベアからなり、切り落とされた板材Ｂの縁部Ｅを不図示の破砕機まで搬送する。搬送部９には、電動モータ２３の動力がシャフト２４を介して伝達される（図２参照）。
【００２７】
ところで、切断用カッター２１により切り落とされた板材Ｂの縁部Ｅの長さが板材Ｂの前後方向の長さと同じままであると、搬送部９により搬送される縁部Ｅが搬送部９からはみ出して、切断部２又は切り込み形成部３の動作を阻害したり、板材Ｂを損傷するおそれがある。
【００２８】
そこで、本実施形態では、切断される板材Ｂの縁部Ｅを細分化するための切り込み形成部３を設けている。
【００２９】
図２及び図３に示すように、切り込み形成部３は、切り込み用カッター３１とともに、電動モータ３２、駆動プーリ３３、伝達ベルト３４及び支持部３５を備えている。電動モータ３２の動力は、電動モータ３２の出力軸に取り付けられた駆動プーリ３３から伝達ベルト３４を介して切り込み用カッター３１に伝達される。支持部３５は、切り込み用カッター３１を回転可能に支持している。
【００３０】
切り込み形成部３は、切り込み用カッター３１を左右方向及び前後方向に移動可能に支持している。具体的には、切り込み形成部３は、３層に重ねられた台４１〜４３を備えている。下層の台４１（第１の台の例）は、レール部４９によって前後方向に移動可能に支持されている。下層の台４１は前方向に向かって延び、切断部２に固定されている（図３では不図示）。このため、切り込み形成部３は、切断部２とともに前後方向に移動する。
【００３１】
中層の台４２（第３の台の例）は、下層の台４１との間に設けられたレール構造により、下層の台４１に対して前後方向に移動可能に支持されている。中層の台４２は、電動シリンダ４６（第３駆動部の例）の動作により、下層の台４１に対して前後方向に移動する。具体的には、電動シリンダ４６のシリンダ部４６１が下層の台４１に連結されており、シリンダ部４６１に対して進退するロッド部４６２が中層の台４２に連結されている。
【００３２】
上層の台４３（第２の台の例）は、中層の台４２との間に設けられたレール構造により、中層の台４２に対して左右方向に移動可能に支持されている。上層の台４３は、電動シリンダ４５（第２駆動部の例）の動作により、中層の台４２に対して左右方向に移動する。具体的には、電動シリンダ４５のシリンダ部４５１が中層の台４２に連結されており、シリンダ部４５１に対して進退するロッド部４５２が上層の台４３に連結されている。
【００３３】
上層の台４３には、切り込み用カッター３１を支持する支持部３５と、切り込み用カッター３１を駆動する電動モータ３２とが連結されている。これにより、切り込み用カッター３１は、切断部２に連結された下層の台４１に対して左右方向及び前後方向に移動可能となっており、電動シリンダ４５，４６の動作によって左右方向及び前後方向に移動する。なお、中層の台４２と上層の台４３の移動方向が入れ替わってもよい。
【００３４】
図４は、切り込み形成部３の電気的構成例を示すブロック図である。切り込み形成部３は、電動モータ３２及び電動シリンダ４５，４６に接続されたコントローラ１０を備えている。コントローラ１０には、その他に切断部２の電動モータ２３等が接続されてもよい。
【００３５】
コントローラ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。本実施形態において、コントローラ１０は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller、所謂シーケンサ）である。
【００３６】
電動モータ３２は、コントローラ１０からの指令に応じて切り込み用カッター３１を回転させる。
【００３７】
電動シリンダ４５は、コントローラ１０からの指令に応じて切り込み用カッター３１を左右方向に移動させる（図２参照）。すなわち、電動シリンダ４５は、切り込み用カッター３１を左右方向に往復させることにより、板材Ｂの縁部Ｅの前後方向の中途に左右方向に延びる切り込みを入れる。以下では、「切り込み用電動シリンダ４５」ともいう。
【００３８】
電動シリンダ４６は、コントローラ１０からの指令に応じて切り込み用カッター３１を前後方向に移動させる（図３参照）。電動シリンダ４６は、切り込み用カッター３１が板材Ｂの縁部Ｅに切り込みを入れる際に、切り込み用カッター３１を板材Ｂの相対移動方向である前方向に移動させる。以下では、「同調用電動シリンダ４６」ともいう。
【００３９】
図５は、コントローラ１０により実現される、実施形態に係る板材加工方法の手順例を示すフロー図である。図６は、図５に示す処理を実行したときの切り込み形成部３の動作例を説明するための図である。
【００４０】
図５及び図６に示す処理及び動作は、切断部２が後方向に向かって移動して切断用カッター２１で板材Ｂの縁部Ｅを切断する間に実行される。切断部２は、例えば一定速度で後方向に向かって移動する。
【００４１】
切り込み用電動シリンダ４５は、左右方向の後進限と前進限との間を往復する。切り込み用電動シリンダ４５が後進限にあるとき、切り込み用カッター３１の先端は板材Ｂの縁部Ｅの最外縁と接する又は僅かに隙間を空けて対向する（図６（ａ）参照）。一方、切り込み用電動シリンダ４５が前進限にあるとき、切り込み用カッター３１の先端は板材Ｂの縁部Ｅに食い込み、クランプ部８の外面と接する又は僅かに隙間を空けて対向する（図６（ｂ）参照）。
【００４２】
同調用電動シリンダ４６は、前後方向の後進限と前進限との間を往復する。同調用電動シリンダ４６が後進限にあるとき、切り込み用カッター３１は切断用カッター２１から最も離れ（図６（ａ）参照）、同調用電動シリンダ４６が前進限にあるとき、切り込み用カッター３１は切断用カッター２１に最も近づく（図６（ｃ）参照）。
【００４３】
図５に示す処理を開始すると、コントローラ１０は、切り込み用電動シリンダ４５を後進限から前進限まで移動させることで切り込み用カッター３１を左右内方向に向かって移動させ（Ｓ２１，Ｓ２２、図６（ａ）→（ｂ））、その後、前進限から後進限まで移動させることで切り込み用カッター３１を左右外方向に向かって移動させる（Ｓ２３，Ｓ２４、図６（ｂ）→（ｃ））。
【００４４】
切り込み用電動シリンダ４５が往復する間（Ｓ２１→Ｓ２４）、コントローラ１０は、同調用電動シリンダ４６を後進限から前進限まで移動させることで切り込み用カッター３１を前方向に向かって同調移動させる（Ｓ１１，Ｓ１２、図６（ａ）→（ｃ））。具体的には、切り込み用カッター３１と板材Ｂとの相対位置が変わらないように、切り込み用カッター３１を板材Ｂの相対移動速度（本実施形態では、切断用カッター２１の移動速度）と同じ速度で移動させることが好ましい。
【００４５】
これにより、切り込み用カッター３１が板材Ｂからスラスト方向の力（前後方向の力）を受けないようにしつつ、板材Ｂの縁部Ｅの前後方向の中途に左右方向に延びる切り込みＳを形成することが可能となる。
【００４６】
その後、コントローラ１０は、同調用電動シリンダ４６を前進限から後進限まで移動させることで切り込み用カッター３１を後方向に向かって移動させ、次の切り込み形成位置に位置決めする（Ｓ１３，Ｓ１４、図６（ｃ）→（ｄ））。また、コントローラ１０は、同調用電動シリンダ４６が後進限に到達すると、同期信号を生成する。
【００４７】
同調用電動シリンダ４６が後進限まで移動する間（Ｓ１３）、すなわち同期信号が生成されるまでは、コントローラ１０は、切り込み用電動シリンダ４５を待機させる（Ｓ２６：ＮＯ）。そして、同調用電動シリンダ４６が後進限に到達し（Ｓ１４）、これに伴う同期信号が生成されると（Ｓ２６：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、切り込み用電動シリンダ４５による切り込み用カッター３１の往復（Ｓ２１→Ｓ２４）と、同調用電動シリンダ４６による切り込み用カッター３１の同調移動（Ｓ１１，Ｓ１２）とを再び実行する。
【００４８】
以上に説明した一連の処理は、切断用カッター２１による板材Ｂの縁部Ｅの切断が終了するまで繰り返される（Ｓ１５，Ｓ２５：ＹＥＳ）。
【００４９】
図７は、切断用カッター２１を固定し、板材Ｂを前方向に向かって移動させる場合の切り込み形成部３の動作例を説明するための図である。この場合においても、切り込み形成部３の動作は、上記図５及び図６で説明した動作と同じであり、切り込み用カッター３１の左右方向の往復と前方向の同調移動とが同時に実行される。
【００５０】
以上に説明した実施形態によれば、切り込み用カッター３１により板材Ｂの縁部Ｅの中途に複数の切り込みＳを入れることで、切断される板材Ｂの縁部Ｅの細分化を図ることが可能となる。すなわち、板材Ｂの縁部Ｅを切断する切断用カッター２１が切り込みＳの位置まで到達すると、切り込みＳにより分断された縁部Ｅの一部が落下する。このため、搬送部９（図１及び図２参照）により搬送される縁部Ｅの一部が、切断部２又は切り込み形成部３の動作を阻害したり、板材Ｂを損傷することを抑制することが可能となる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、板材Ｂの縁部Ｅの中途に形成される切り込みＳは、クランプ部８の外面、すなわち切断用カッター２１の切断予定線まで達し、板材Ｂの縁部Ｅは切り込みＳ毎に部分的に切り離されるが、これに限らず、例えば切り込みＳの深さを縁部Ｅの幅よりも浅くして、複数の切り込みＳを有する一纏まりの板材Ｂの縁部Ｅが切り落とされるようにし、搬送部９上で板材Ｂの縁部Ｅが散けたり、変形しやすくするようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、切り込み用カッター３１は切断用カッター２１よりも後方向に位置し、切断前の板材Ｂの縁部Ｅに切り込みを入れるが、これに限らず、切り込み用カッター３１を切断用カッター２１よりも前方向に位置させ、切断後の板材Ｂの縁部Ｅに切り込みを入れるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１  板材加工装置、１０  コントローラ、２  切断部、２１  切断用カッター（第１カッターの例）、２３  電動モータ（第１駆動部の例）、２４  シャフト、３  切り込み形成部、３１  切り込み用カッター（第２カッターの例）、３２  電動モータ、３３  駆動プーリ、３４  伝達ベルト、３５  支持部、４１  台（第１の台の例）、４２  台（第３の台の例）、４３  台（第２の台の例）、４５  電動シリンダ（第２駆動部の例）、４５１  シリンダ部、４５２  ロッド部、４６  電動シリンダ（第３駆動部の例）、４６１  シリンダ部、４６２  ロッド部、４９  レール部、７１  テーブル、７３  サブテーブル、８  クランプ部、９  搬送部、Ｂ  板材、Ｅ  縁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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