(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱接着剤を介在させて、複数の小板材を幅方向もしくは厚み方向に配列して板材群となし、該板材群の一端を固定部材によって支持させるとともに他端を押圧手段で押圧し、板材群の両側方に配置し板材群に当接させる一対の高周波電極によって押圧状態にある板材群の接着面を加熱する板材接着機において、
一対の高周波電極のうち、一方を板材群の押圧方向に対して定位置を維持する定位置高周波電極とするとともに他方を板材群の押圧方向に移動可能な可動高周波電極とし、前記板材群の押圧手段は定位置高周波電極に対して衝突しないで移動可能とする一方、可動高周波電極は押圧手段によって押されて移動可能とすることを特徴とする高周波誘電加熱による板材接着機。
【請求項２】
板材群を押圧する押圧手段は、大きな厚みの板材群に対応することができる大きさの押圧片と、該押圧片を板材群の厚み方向に移動させる押圧片移動手段と、押圧片を板材群に向けて押し出す押圧作動手段と、該押圧作動手段の作用位置を押圧片に対して板材群の厚み方向に移動させる押圧位置移動手段を備えてなる請求項１記載の高周波誘電加熱による板材接着機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波誘電加熱によって細幅の複数の小板材Ａ，Ａを接着し、図10の(ａ)に示すように一定幅Ｗに切断することによって柱材を得ることができる集成材を製造し、あるいは図10の(ｂ)に示すように細幅の小板材Ａ，Ａを接ぎ、広幅の板材を製造するような板材接着機に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、複数の小板材を集成もしくは接ぎ加工するに際し、図11(ａ)に示すように加熱接着剤を介在させて複数の小板材Ａ，Ａを積み重ね、又は図11(ｂ)に示すように加熱接着剤を介在させて複数の小板材Ａ，Ａを幅方向に配列して板材群Ｂとなし、この板材群Ｂの両面に高周波電極Ｃ，Ｄを当接させて高周波電流を印加することによって加熱接着する板材接着機が知られている。
この種板材接着機では、定位置にある固定部材Ｅに板材群Ｂの一端を支持させるとともに他端を押圧シリンダーＦによって押圧し、押圧状態にある板材群Ｂの側方に配置した高周波電極Ｃ，Ｄの一方、例えば図面の上方位置に配置した高周波電極ＤをシリンダーＧによって板材群Ｂに当接させるようにしている。
【０００３】
また、一対の高周波電極Ｃ，Ｄによって挟まれた状態にある板材群Ｂの一端を固定部材Ｅで支持させ、他端をシリンダーＦで確実に押圧するためシリンダーヘッドの先方に押し子Ｈを固定するとともに、該押し子Ｈに板材群Ｂの厚みに対応させた厚みの捨て板Ｉを装着することによって板材群Ｂの他端全体を確実に押圧することができるようにしている。この捨て板Ｉは、図11の(ａ)，(ｂ)に示すように、板材群Ｂの厚みに応じて変更する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記捨て板を使用する従来の方法では、被処理物である板材群の寸法が変るたびに捨て板を変更する必要があり、その取り替え作業に多大の時間を要するため生産効率が悪いとともに、常時多種類の捨て板を準備しておく必要があり不経済であるという欠点があった。また、押し子に装着される捨て板は、被加工物である板材群とともに加熱されることになるため、それだけ熱効率が悪くなる欠点がある。このような従来技術の欠点に実情に鑑み、一々捨て板を変更する必要がなく、厚みの異なる板材群の接着加工を能率的に行うことができるとともに、熱効率に優れた高周波加熱による板材接着機を得ることを目的とする発明である。
【０００５】
また、図11からも明らかなように、従来の方法では同じ位置の押圧シリンダーＦによって捨て板Ｉを介して板材群Ｂは押圧する。そのため、押圧シリンダーＦによる押圧位置と板材群Ｂの厚みの中心が一致しないことから、板材群Ｂに対して偏荷重が作用した状態で接着される。その結果、完成した板材や柱材が歪み易い欠点があった。本発明の別の目的は、板材群の厚みの中心位置を押圧した状態で高周波加熱接着し、前記したような歪みを生じない板材や柱材を完成することができる板材接着機を実現することである。
図11に示す板材接着機において、捨て板Ｉを押し子Ｈの中心位置に装着し、シリンダーＦを図面の上下方向に移動させるものも工夫されているが、加工する小板材Ａの厚みに応じで取り替える必要があることに変わりはなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る板材接着機の基本的な構成は、加熱接着剤を介在させて複数の小板材Ａ，Ａを幅方向もしくは厚み方向に配列して板材群Ｂとなし、板材群Ｂの一端を固定部材２によって支持させるとともに他端を押圧手段、具体的には押圧片３で押圧し、板材群Ｂの両側方に配置して板材群Ｂに当接させる一対の高周波電極によって、押圧状態にある板材群の接着面を加熱する板材接着機である。
本発明は、上記板材接着機において、一方の高周波電極を板材群の押圧方向に移動しない定位置高周波電極４とするとともに、他方の高周波電極を板材群Ｂの押圧方向に移動可能な可動高周波電極５とする。そして、板材群Ｂの押圧手段は定位置高周波電極４に対して衝突しないで移動可能とする一方、可動高周波電極５は押圧手段によって押されて移動可能とする。
【０００７】
板材群Ｂを押圧する押圧手段は、加工しようとする最も大きな厚みの板材群Ｂに対応することができる大きさ、すなわち比較的大きな厚みの押圧片３を用い、この押圧片３を板材群Ｂの厚み方向に移動させる押圧片移動手段を設けるとともに、板材群Ｂの厚み方向に移動可能な押圧片３を板材群に向けて押し出す押圧作動手段を設ける。さらに、押圧片３を押し出す押圧作動手段の作用位置を、板材群Ｂの厚み方向に移動させる押圧位置移動手段を備えておくと、常に板材群Ｂの厚みの中心位置を押圧し、歪みを生じない板材を製造することができることになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る、高周波誘電加熱による板材接着機の実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図１は小板材を縦方向に積み重ねて接着する方式の板材接着機全体の正面図、図２はその主要部分のみの概略図である。
【０００９】
図１、図２に示す実施形態の板材接着機は、本体フレーム１内に被加工物である小板材Ａ，Ａを積み重ねてセットするための固定部材２がほぼ中心位置に配置され、固定部材２の上方位置には、小板材を積み重ねた板材群Ｂを押圧するための押圧片３が配置されるとともに、固定部材の左右両側方には積み重ねられた板材群Ｂを加熱するための一対の高周波電極を設けている。一対の高周波電極のうち、図面上の左側に位置する電極は、リンク機構によって水平方向に移動して板材群Ｂの側面に当接させることができる定位置高周波電極４であり、図面上の右側に位置する電極は、板材群Ｂの押圧方向に移動可能な可動高周波電極５である。これら一対の高周波電極４，５に対しては、高周波発振器６によって高周波電流が印加される。
【００１０】
定位置高周波電極４及び定位置高周波電極の支持台７は、下端部を本体フレーム１に軸支された支持杆８，９によって支持することによってほぼ水平方向に移動可能とし、電極シリンダー10によって定位置高周波電極４を側方から固定部材２上にセットされている板材群Ｂに向けて進退可能とする。一方、板材群Ｂの押圧方向に移動可能とする可動高周波電極５は、本体フレーム１に固定された支持台11に対して押圧方向、すなわち図面上の上下方向に移動可能な状態で支持されている。可動高周波電極５は、アリ嵌合やリニアウェイモジュールなどの移動可能な構造によって支持台11に支持され、常時は上方位置にあって、押圧片３によって押されることによって下方に移動することができるようにしてある。
【００１１】
押圧片３は、押圧シリンダー12によって昇降駆動されるものであるが、該押圧シリンダー12はシリンダー支持台13に支持されているとともに、シリンダーヘッドが押圧片３に対し板材群Ｂの厚み方向、すなわち図面上の左右方向に自由に遊動できる状態に係合されている。押圧シリンダー12が支持されるシリンダー支持台13は、モータ14で駆動される送りネジ機構15によって板材群Ｂの幅方向に移動させることができるようにしている。一方、押圧片３は上部側方位置に連結杆16を連結してあり、該連結杆16がモータ17で駆動される送りネジ機構18に係合されていることにより、押圧片３はモータ17の駆動によって板材群の幅方向の所望位置に移動させることができるように構成されている。
【００１２】
押圧片３を左右方向に移動させる送りネジ機構18は、先端に上下方向のガイドバー19を備えており、前記連結杆16がガイドバー19に沿って自由に移動することができるように係合している。したがって、図２に矢印で示すように、固定部材２の上にセットした板材群Ｂの左側に位置している定位置高周波電極４は、電極シリンダー10によって左右方向に移動可能であり、板材群Ｂの右側に位置している可動高周波電極５は、上下方向に移動可能である。この定位置高周波電極４及び可動高周波電極５に対しては、高周波発振器６によって高周波電流が印加される。
また、押圧シリンダー12によって昇降される押圧片３は、送りネジ機構によって板材群Ｂの厚み方向、すなわち図面上の左右方向に移動させることができる。さらに、押圧片３を駆動する押圧シリンダー12は、その支持台13が送りネジ機構15によって板材群Ｂの厚み方向、すなわち図面上の左右方向に移動させることができるものである。
【００１３】
次に、前記板材接着機の作動状態について説明する。
図３に示すように、固定部材２の上に接着するべき複数の小板材Ａ，Ａを、加熱接着剤を介在させてセットして板材群Ｂとする。このとき板材群Ｂの右側面は可動高周波電極５に当接させて配置する。この状態から、図４に示すように定位置高周波電極４を電極シリンダー10によって押し出し、板材群Ｂの左側面に当接させ、一対の高周波電極によって板材群Ｂを挟み込む。次に、送りネジ機構15によってシリンダー支持台13を移動させ、板材群Ｂの厚みの中心位置と押圧シリンダー12の作動方向の中心位置を一致させる。
【００１４】
続いて図５に示すように、送りネジ機構18によって押圧片３を板材群Ｂの厚み方向に移動させ、板材群Ｂの左端に当接している定位置高周波電極４の内側面と押圧片３の外側面を一致 (僅かに内方) させる。これにより、押圧片３の昇降に際して定位置高周波電極４が衝突することがなくなる。この状態で、押圧片３を押し下げていくと、途中で押圧片３が可動高周波電極５に衝突し、図６に示すように可動高周波電極５を押し下げながら、最終的に板材群Ｂを押圧する。この状態で、定位置高周波電極４と可動高周波電極５に高周波電流を印加すると、板材群Ｂの小板材Ａ，Ａが相互に加熱接着される。
【００１５】
板材群Ｂに作用する力は、板材群Ｂの厚みの中心線上に配置した押圧シリンダー12による押圧力であるため、押圧片３の大きさや位置に関係なく小板材ＡとＡの接着面が均等な力で押圧された状態で接着される。そのため、全体の接着状態が安定した均質な製品を得ることができるとともに、接着後の板材群、すなわち完成した集成材に偏った内部応力が残留しないため、接着直後あるいは経時変化によって歪むことがない高品位の板材や柱材製品を製造することができる。
【００１６】
以上、図１に示す板材接着機は、主として小板材を集成するためのものであるが、集成する小板材の幅(集成材の厚み)及び枚数(集成材の幅)は任意である。図７は、前記図３ないし図６において説明した使用状態よりも幅の狭い小板材を利用して集成する使用例を示している。この使用状態では、押圧片３の幅の略半分が可動高周波電極５の位置にあり、押圧片３の略左半分が被加工材である板材郡Ｂの上面に接している。そして、押圧シリンダー12は押圧片３の左側に偏った位置を押圧している。このように、加工する小板材の幅に関係なく、任意幅の小板材を使った加工を、従来の押し子に相当する押圧片を取り替えることなく実施できるとともに、常に板材群Ｂの中心位置を押圧シリンダー12で押圧することによって押圧状態に偏りがない状態で加熱接着することができる。
【００１７】
図1ないし図７では、縦型の板材接着機について説明したが、本発明は横型の板材接着機についても実施することができるものである。すなわち、図８及び図９には、本発明に係る板材接着機を横型で実施する実施形態の一例を概略図で示している。
図８及び図９に示す実施形態は、電極支持盤20の上に図面上左右方向に移動可能な状態で可動高周波電極である下電極21が配置されている。下電極21の上方には、シリンダー22によって昇降駆動される定位置高周波電極である上電極23を配置している。この板材接着機は主として平板を製造する板材接着機として活用することができるものであり、下電極21の上に加熱接着剤を介在させた状態で複数の小板材Ａ，Ａを配列した板材群Ｂの上面に上電極23を当接させ、下電極21と上電極23の間の高周波誘電加熱によって板材群Ｂを加熱するものである。
【００１８】
上下一対の高周波電極の一側方(図面上の右側)には、下端面が下電極の上面よりも僅かに上方に位置する受け部材26を配置している。この受け部材26は固定部材であって、下電極21上に配列した板材群Ｂの一端を支持するとともに、受け部材26の下を下電極21が移動できるように構成している。
上下一対の高周波電極21，23の他側方(図面上の左側)には、押圧シリンダー24によって板材群Ｂを押圧する押圧片25が配置されている。この押圧片25は、上電極23の下を通過するとともに下電極21を図面上の右方向に押し出すように構成している。
【００１９】
上記構成とすることにより、図８の(ａ)に示すように、下電極21上に板材群Ｂを配置して上電極23を下降させた状態で押圧シリンダー24を作動させると、図８の(ｂ)に示すように、下電極21が右方向に押し出されて移動し、板材群Ｂの左端が押圧片25によって押圧される。この押圧状態で下電極21と上電極23の間に高周波電流を印加することにより、板材群Ｂ全体が加熱される。すなわち、加熱接着剤が加熱されて小板材ＡとＡが接着されて大きな板材が完成する。
【００２０】
図８は、細幅の小板材Ａ，Ａを接いで広幅の板材を製造する状態を、図９は薄い板材を集成して厚い板材、柱材を製造する状態を示すものである。図８に示す使用状態と図９に示す使用状態では、押圧片25が上電極23に衝突しないように、押圧シリンダー24を上下方向に移動させるものである (具体的な構造については記載を省略しているが図１参照) 。しかしながら、押圧片25と押圧シリンダー24の位置関係については固定状態で示している。先に説明した縦型の板材接着機のように、押圧片25と押圧シリンダー24の位置関係を変更できるようにしてもよいが、位置関係を変更しないものであっても実用上実施することができる。特に薄い板材を製造するものでは、薄い厚みの範囲での偏荷重による歪みは無視することができるであろう。逆に、大きな厚みの板材では偏荷重の影響が大きくなる可能性がある。そのため、図示例では、押圧片25の厚みのほぼ中心位置を押圧シリンダー24によって押し出すことにより、大きな厚みの板材を加工するときに、厚みのほぼ中心を押圧することができるようにしている。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明高周波誘電加熱による板材接着装置によれば、加熱接着剤を介在させて、複数の小板材を幅方向もしくは厚み方向に配列して板材群とし、板材群の両側方に配置した高周波電極によって押圧状態にある板材群の接着面を加熱する板材接着機において、板材群を押圧するための押圧手段に、加工する板材の寸法に合わせて一々押し子を交換する必要がなく、能率的に板材を接着することができる効果がある。また、従来のように押し子を装着し、装着した押し子を加熱することがない。そのため、熱効率に優れたものとすることができる実益がある。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加え、板材の厚みの中心を押圧し、偏荷重が作用しない状態で押圧することができる。そのため、偏荷重による内部応力で完成した板材や柱材が歪むといったことがなく、高品位の製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】小板材を縦方向に積み重ねて接着する方式の板材接着機全体の正面図、
【図２】図１に示す板材接着機の主要部分のみの概略図、
【図３】図２に示す板材接着機による製造過程のセッティング状態を示す略図、
【図４】図３に示す状態から定位置高周波電極を作動し、板材群を挟んだ状態の略図、
【図５】図４に示す状態から押圧シリンダーのシリンダー支持台及び押圧片を移動させた状態の略図、
【図６】図５に示す状態から押圧シリンダーを作動させ、板材群を押圧し高周波電流を印加する加熱状態の略図、
【図７】図２に示す板材接着機により、図３とは異なる厚みの板材群を加工する加熱接着状態の略図、
【図８】横型の板材接着機によって薄い板材を幅方向に接着する実施形態の略図、
【図９】図８に示す板材接着機によって板材集成接着する状態を示す略図、
【図１０】板材接着機によって加工する製品の一例を示す斜視図、
【図１１】従来の板材接着機の一例を示す略図。
【符号の説明】
１…本体フレーム、  ２…固定部材、  ３…押圧片、  ４…定位置高周波電極、５…可動高周波電極、  ６…高周波発振器、  ７…支持台、  ８，９…支持杆、  10…電極シリンダー、  11…支持台、  12…押圧シリンダー、  1３…シリンダー支持台、  14、17…モータ、  15，18…送りネジ機構、  16…連結杆、19…ガイドバー、  20…電極支持盤、  21…下電極、  22…シリンダー、  23…上電極、  24…押圧シリンダー、  25…押圧片、  26…受け部材、  Ａ…小板材、
Ｂ…板材群。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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