(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工部材に対し加工を行うための複数種類の加工機と、この各加工機が一列に並んで設けられた本体と、上記被加工部材を上記加工機の並びに沿って保持し上記被加工部材の長手方向のほぼ中心軸を軸として回転可能に保持するクランプ装置と、上記被加工部材の長手方向に上記加工機または上記クランプ装置を移動する駆動装置を設けた自動位置決め加工装置において、
上記本体の下部に左右対称に一対づつ設けられるとともに揺動可能に設けられた二対の芯出し本体と、上記二対の芯出し本体に対して各々突没自在に設けられた二対の水平芯出し部材と、上記各水平芯出し部材の上端位置を制限する上端ストッパーと、上記二対の芯出し本体に各々設けられ上記水平芯出し部材を昇降させる昇降装置と、上記昇降装置の昇降部の先端が連結され上記二対の水平芯出し部材に各々設けられた被加工部材受け部と、上記各被加工部材受け部と上記各一対の水平芯出し部材とを連結し上記各水平芯出し部材の上端位置で、上記各被加工部材受け部の位置の上昇に従って上記各一対の水平芯出し部材の間隔を狭めるリンク部材とからなることを特徴とする自動位置決め加工装置。
【請求項２】
上記各芯出し本体は筒状に形成され、この芯出し本体に各々水平芯出し部材が突没自在に嵌合し、上記各一対の上記水平芯出し部材間に上記昇降装置としてエアーシリンダが設けられ、このエアーシリンダにより上記被加工部材受け部を昇降させ、上記リンク部材は上記各一対の水平芯出し部材と上記被加工部材受け部とを各々回動自在に単一部材で連結した二対のリンク部材であることを特徴とする請求項１記載の自動位置決め加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、不特定な形状をした木材や椎茸原木等の部材の部材に対して、自動的に所定の位置に孔明け等の加工を施す自動位置決め加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば椎茸の植菌は、原木に孔を明け、その孔に椎茸菌を植え付け、その後に封ロウする工程があるが、原木の太さや湾曲の仕方等がまちまちであるため、植菌作業の機械化、自動化が困難であった。これを実用化した例としては、例えば特開平６−９１６４号公報や、特開平１０−２３４２２８号公報に開示されている装置があった。これらには、直径の異なる原木を上下から挟持してその芯を検知する芯出し装置が設けられ、その芯出し装置により検知した芯を回転軸として、孔開け等の加工を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の場合、椎茸の原木は一本毎に、また一本の中でも、太さや曲がり具合が異なるので、孔明け作業等を自動化した装置は、機械の構造が複雑になり、機械も大きく高価になるという問題があった。また、上記公報に開示された装置も、上記芯出し装置が原木を上下から挟持する構造であり、装置が大がかりなものとなり、特に原木上方の空間に芯出し装置の一部があり、作業性が悪く機械の小型化の妨げとなっていた。
【０００４】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、機械の構造が簡素で、省スペースであり、安価な自動位置決め加工装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、被加工部材に対し孔開けや、その他の処理を含む加工を行うための複数種類の加工機と、この各加工機が一列に並んで設けられた本体と、上記被加工部材を上記加工機の並びに沿って保持し上記被加工部材の長手方向のほぼ中心軸を軸として回転可能に保持するクランプ装置と、上記被加工部材の長手方向に、上記加工機または上記クランプ装置を相対的に移動する駆動装置を設けた自動位置決め加工装置である。そして、上記本体の下部には、左右対称に一対づつ設けられるとともに揺動可能に設けられた二対の芯出し本体と、上記二対の芯出し本体に対して各々突没自在に設けられた二対の水平芯出し部材と、上記各水平芯出し部材の上端位置を制限する上端ストッパーとを設ける。さらに、上記二対の芯出し本体に各々設けられ上記水平芯出し部材を昇降させる昇降装置と、上記昇降装置の昇降部の先端が連結され上記二対の水平芯出し部材に各々設けられた被加工部材受け部とを設け、上記各被加工部材受け部と上記各一対の水平芯出し部材とを連結し上記各水平芯出し部材の上端位置で、上記各被加工部材受け部の位置の上昇に従って上記各一対の水平芯出し部材の間隔を狭めるリンク部材とを設けた自動位置決め加工装置である。
【０００６】
さらに、上記各芯出し本体は筒状に形成され、この芯出し本体に各々水平芯出し部材が突没自在に嵌合し、上記各一対の上記水平芯出し部材間に上記昇降装置としてエアーシリンダが設けられ、このエアーシリンダにより上記被加工部材受け部を昇降させ、上記リンク部材は上記各一対の水平芯出し部材と上記被加工部材受け部とを各々回動自在に単一部材で連結した二対のリンク部材である自動位置決め加工装置である。
【０００７】
またこの発明は、被加工部材に対し加工を行うための複数種類の加工機と、この各加工機が一列に並んで設けられた本体と、上記加工機を上記被加工部材の上方等で揺動可能に支持した揺動軸と、上記加工機を上記被加工部材に対して進退させる加工機移動装置とを設けた自動位置決め加工装置である。さらに、上記被加工部材を上記加工機の並びに沿って保持し上記被加工部材の長手方向のほぼ中心軸を軸として回転可能に保持するクランプ装置と、上記被加工部材の長手方向に上記加工機または上記クランプ装置を相対的に移動する駆動装置とを設け、上記被加工部材に対して上記加工機により所定の加工を順に施す自動位置決め加工装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１、図２に示すように、この実施形態の自動位置決め加工装置は、被加工部材として例えば椎茸の原木１に孔を明け、この孔に椎茸菌を入れ、その後、その椎茸菌を入れた孔を封蝋する装置である。この実施形態の自動位置決め加工装置は、椎茸の原木１を載せてその原木１の長手方向中心軸の回転中心を出す一対の水平芯出し部材２と、原木１を転がらないように保持する原木受け部３とを備えた一対の芯出し装置４を有する。さらに、芯出し装置４により回転中心が出された原木１の両端部を保持し、且つ原木１の長手方向に原木１を移動する駆動装置５とを備え、駆動装置５は、原木１の芯を中心として回転可能に保持し得る一対のクランプ装置６を有している
【０００９】
さらにこの実施形態の自動位置決め加工装置は、原木１に複数種類の加工を施す複数種類の加工機７を備えている。この複数種類の加工機７は、クランプ装置６により保持された原木１に孔を明けるドリル加工機７a、その孔に植菌する植菌機７ｂ、および植菌された孔を封ロウする封ロウ機７ｃを１組として設けられている。各加工機７は、椎茸菌を植え付ける所定の間隔を隔てて図面左から順番に２組６台が、原木１の長手方向に沿って一列に配置され、この自動位置決め加工装置の本体８の上部に設けられた揺動軸９に揺動自在に設けられている。
【００１０】
芯出し装置４は、図３，図４に示すように、本体８の下部に、左右対称に原木１の長さよりわずかに短い間隔を隔てて一対配置され、各芯出し装置４は、バネ１０よびボルト１１等により直立位置に弾性的に保持されているとともに、水平芯出し支点１２を中心として揺動可能な構造とした一対の芯出し本体１３を備えている。この芯出し本体１３に、各々水平芯出し部材２が突没自在に嵌合している。また、芯出し本体１３には、水平芯出し部材２の上端位置を制限するための上端ストッパー１４を備え、各水平芯出し部材２の基端部に形成された係合凹部２ａに、この上端ストッパー１４の係止ピン１４ａが係合可能に設けられている。係止ピン１４ａは、コイルバネ１４ｂにより突出方向に付勢され、係合凹部２ａに弾性的に係合する。
【００１１】
各一対の芯出し本体１３の中心位置には、本体８下部に設けられた昇降装置であるエアーシリンダ１５が、その下端部を揺動可能に保持されて設けられ、エアーシリンダ１５の上部の昇降部であるピストンロッド１５ａに、原木受け部３が取り付けられている。そして、原木受け部３の左右対称の両端と一対の水平芯出し部材２の上部一端とは、各々リンクピン１６により軸支された単一部材であるリンクプレート１７で各々連結されている。
【００１２】
複数種類の加工機７は、図５に示すように、本体８の上部に取り付けられた揺動軸９に軸支され、各加工機７が垂直方向下方を向くように、本体８の上部に取り付けられたバランススプリング１８により引っ張られて支持されている。また、複数種類の加工機７であるドリル加工機７a、植菌加工機７ｂおよび封ロウ加工機７ｃは、それらを上下に移動させる移動装置として、それぞれエアーシリンダ１９に接続されている。
【００１３】
各加工機７は、各々垂直方向に設けられた送り用ガイドレール２０に沿って、加工機７の送り用ガイドブロック２１とともに摺動自在に設けられている。送り用ガイドブロック２１には、エアシリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端部が取り付けられている。送り用ガイドブロック２１は、引っ張りスプリング２２を介して送り用ガイドレール２０に沿って摺動自在に設けられた位置決めガイドブロック２３と連結されている。位置決めガイドブロック２３は、加工機７の先端部から原木１の長手方向と直角な方向へ下向きに且つ対称的に開いた位置決め部材２５を備える。
【００１４】
次に、この実施形態の自動位置決め加工装置の動作作用について、以下に説明する。先ず、原木１を原木置き台２９から一対の芯出し装置４の各原木受け部３に載せ、装置のスタートボタンを押す。すると、エアーシリンダ１５により原木受け部３が上昇すると共に、一対の水平芯出し部材２が各リンクピン１６およびリンクプレート１７を介し引張られて上昇し、各一対の芯出し本体１３に取り付けられた各々の上端ストッパー１４の係止ピン１４ａに係合凹部２ａが当たるまで水平芯出し部材２が上昇し、その位置で、水平芯出し部材２の上昇運動は停止する。しかし、エアーシリンダ１５により原木受け部３はさらに上昇し、一対の芯出し本体１３は水平芯出し支点１２を中心として、バネ１０に抗して各々互いに近づく方向に搖動し、水平芯出し部材２も原木１に当接して挟持するまで搖動して停止する。すると、水平芯出し部材２の移動が原木１により止められるので、リンクプレート１７を含むリンクはその位置で止められ、原木受け部３の位置も固定される。
【００１５】
この停止位置は、リンクプレート１７を含むリンク機構と上端ストッパー位置により、原木1の位置決め芯出し位置となり、原木1の太さや湾曲の仕方がまちまちであっても、原木１の長手方向の中心軸の位置は常にほぼ一定となる。その後、一対のクランプ装置６を作動させて、原木1の両端部を両側から保持する。この芯出し装置４はエアーシリンダ１５とリンクプレート１７によるリンク機構の動作作用だけで自動的に位置決めされ、原木１の太さの検知やシーケンス制御も不要な簡素な構造になっている。
【００１６】
この後、原木１を保持したクランプ装置６は、駆動装置５によりドリル加工機７ａの下方の加工位置に水平移動する。次に、ドリル加工機７ａのエアーシリンダ１９の作動により、ドリル加工機７ａが下降し、同時に位置決め部材２５も下降する。位置決め部材２５が原木１に当接すると、湾曲した原木１の側面の位置に倣って、送り用ガイドレール２０、ドリル加工機７ａ、送り用ガイドブロック２１、エアシリンダ１９、位置決めガイドブロック２３が一体として、揺動軸９を中心として前後に揺動する。これによりドリル加工機７ａのドリル２６ａも揺動し、原木１の所定位置の中心に位置決めされる。さらに、エアーシリンダ１９のピストンロッド１９ａが突出すると、位置決めガイドブロック２３がスプリング２２に抗して下降し、ドリル加工機７ａがさらに下降して、原木１の所定位置に孔を明ける。所定の孔開け後エアーシリンダ１９によりドリル加工機７ａが一時上昇する。そして、クランプ装置６により、原木１が所定角度軸周りに回動し、再び上記と同様の動作で、ドリル加工機７ａが降下し、同様に孔開け加工を行う。
【００１７】
この加工を原木１の周囲に１列行った後、クランプ装置６は、原木１を保持した状態で各加工機７間のピッチ分だけ長手方向に移動する。すると、ドリル加工機７ａで開けられた孔は、植菌加工機７ｂの下方に位置する。その後、植菌加工機７ｂの動作はドリル加工機７ａと同様に、植菌加工機７ｂが下降し、同時に位置決め部材２５も下降し、原木１の側面に倣って、揺動軸９を中心として前後に揺動し、位置決め部材２５の動きにあわせて、植菌加工機１ｂの植菌装置２６ｂも前後に揺動し、原木１の所定位置の中心に位置決めされる。さらに次の工程では、植菌装置２６ｂが下降して、原木１に孔明けされた孔に所定量の椎茸菌を植え込み、その孔の数だけ植え込んで上昇する。このときこの加工位置の隣では、ドリル加工機７ａにより上記と同様の孔開け加工が行われている。
【００１８】
さらに、クランプ装置６は、原木１を保持した状態で封ロウ加工機７ｃの下方に移動する。その後、封ロウ加工機７ｃの動作はドリル加工機７ａと同様に、封ロウ加工機７ｃが下降し、同時に位置決め部材２５も下降する。そして、原木１に当接しその側面に倣って、揺動軸９を中心として前後に揺動する位置決め部材２５の動きにあわせて、封ロウ加工機１ｃの封ロウ装置２６ｃも前後に揺動し、原木１の所定位置の中心に位置決めされる。そして、封ロウ装置２６ｃが下降して、原木１に椎茸菌を植え込んだ孔の上部にロウを植え込み、その孔の数だけ植え込んで上昇する。
【００１９】
上記の全工程の加工が原木１の全周全長に渡って完了すると、加工された原木１を保持しているクランプ装置６は駆動装置５により右側に移動し、ホダ木搬出部３０の位置で停止し、クランプ装置６はアンクランプされ、加工された原木１はホダ木搬出部３０へ落下し、１サイクルが完了する。
【００２０】
この複数種類の加工機７は、位置決め部材２５とその位置決め部材２５が原木１に倣って揺動する揺動軸９の構成だけの簡素な構造で、途中で太さも違い、さらに湾曲している原木１に正しく位置決めされる。また、孔開け加工等の位置は、原木１の全周に渡り形成し、各隣り合う孔開け位置は、各々半ピッチ分移動させた構成としても良い。さらに、孔開け位置は、螺旋状に形成しても良い。
【００２１】
【発明の効果】
この発明の自動位置決め加工装置は、被加工部材を下方で保持した状態で、その加工のための芯出しを自動的に行うことができ、種々の形状の被加工部材を簡単な装置で正確に加工することができる。また、装置も小型化することができ、コストも安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の自動位置決め加工装置の正面図である。
【図２】この発明の一実施形態の自動位置決め加工装置の側面図である。
【図３】この発明の一実施形態の自動位置決め加工装置の芯出し装置の拡大側面図である。
【図４】この発明の一実施形態の自動位置決め加工装置の芯出し装置の拡大平面図である。
【図５】この発明の一実施形態の自動位置決め加工装置の加工機の拡大概略図である。
【符号の説明】
１    原木
２    水平芯出し部材
３    原木受け部
４    芯出し装置
５    駆動装置
６    クランプ装置
７    加工機
８    本体
９    揺動軸
１３    芯出し本体
１５    エアーシリンダ
１７    リンクプレート
【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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