(57)【要約】【課題】  複数の素材の端部を揃える場合、一部の素材がストッパに当接しないという不具合をなくすると共に、複数の素材の端部を揃えたときと殆ど同時に不良個所の検査が終了するフィンガー加工装置を提供する。【解決手段】  素材を搬送するコンベア１と、搬送されてきた素材を当接させるストッパ装置３と、素材を挟持するクランプ５と、前記コンベア１と該ストッパ装置３との間に配置され挟持された素材を前記コンベア１からの搬送方向に対して直角方向に移動するコンベア２と、を備える。前記ストッパ装置３には、素材が当接するストッパ用横バー３ｂと、該ストッパ用横バー３ｂと素材の端部近傍を検出する複数のセンサ４を一定間隔で配置したセンサ取付バー３ｆ設ける。複数個のセンサ４を設けたセンサ取付バー３ｆは、駆動手段３ｇにより一定範囲往復移動可能な構造として一定範囲の素材端部のすべてを検査する。【選択図】図１
2006305744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素材を搬送するコンベアと、搬送されてきた素材端部を当接させるストッパ装置と、該ストッパ装置に当接した素材を挟持するクランプと、前記コンベアと該ストッパとの間に配置され挟持された素材をクランプにより挟持した状態で前記コンベアからの搬送方向に対して直角方向に移動するコンベアを備えたフィンガー加工装置において、
前記ストッパ装置には、素材が当接するストッパ用横バーと該ストッパ用横バーと素材端部との間の隙間を検出する複数のセンサとを設けたことを特徴とするフィンガー加工装置。
【請求項２】
前記ストッパ装置には、複数のセンサを一定間隔に配置したセンサ取付バーを設けると共に、駆動手段により該センサ取付バーを送材方向に一定範囲往復移動可能な構成としたことを特徴とする請求項１に記載のフィンガー加工装置。
【請求項３】
前記センサは、反射式光電センサであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフィンガー加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短い板材や角材の端材等（以下、素材とする）の端部にフィンガー状の凹凸を設けるフィンガー加工、特にいわゆる垂直フィンガージョイント加工する際使用されるフィンガー加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、あまり利用価値のなかった短い木製板材等の端材（素材）は、その端部をフィンガー状に加工し、隣り合う素材のフィンガー状溝部とフィンガー状突起部とを嵌合させ接着剤で接着して長い有用な集合材の板材や角材として利用される。このような端材を利用するフィンガー加工技術は資源を有効に活用する木工技術がかなり普及して来ている。かかる木製の素材をフィンガー加工して集合材を形成加工する機械として、フィンガー加工装置が知られている（特許文献１）。このフィンガー加工装置で短い素材の端部をフィンガー状に加工する場合、図８に示すように、複数本の素材（ｗ1 、ｗ2 ，ｗ3 ，・・・）をコンベア２１で搬送し、機械の途中に配置したストッパ２３で揃えた後、クランプ２５ａ、２５ｂで挟持した状態でコンベア２２等に載せて移動させ、機械の片側部途中に配置した丸鋸２６で端部を切断して揃え、次いでそのままカッター２７で素材の端部をフィンガー状に加工する。素材の他端部も同様に加工し、図１０に示すように、フインガー状に加工した端部どうしを接合し集合材として有用な建築材とするものである。
【０００３】
特許文献１    特開２０００−２２９３０２
【０００４】
フィンガー加工装置において、素材の端部をフィンガー状に加工する場合、図１０（Ａ）に示すように、板材表面に対して直角方向に凹凸部を形成し、両方から加圧して接着剤で接着して集成材とする加工法を垂直フィンガージョイントという。一方、図１０（Ｂ）に示すように、両方から加圧して接着剤で接着して集成材とする加工法を水平フィンガージョイントという。集成材にどのような力（モーメント）がかかるか、によってフィンガージョイント方法が選ばれるが、強度上、垂直フィンガージョイントによる集成材は、板材の表面に対して水平方向に曲げがかかるようなモーメントに強く、水平フィンガージョイントによる集成材は、板材の表面に対する直角方向に曲げがかかるようなモーメントに対して強い、というそれぞれの特徴がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９（Ａ）に示すように、複数の素材（ｗ1 、ｗ2 ，・・ｗn ・・）をフィンガー加工する場合、これら複数の素材の端面は、クランプする前に揃えなければならない。コンベア２１、２２で送材されてきた素材はストッパ２３に当てて揃えるのであるが、通常、一回では揃わないので２〜３回コンベア２２を往復させてストッパ２３に当てて揃える。しかし、コンベア２２を往復させて素材端部を揃える動作をしても素材と素材との側面摩擦により中々揃わないことがある。そこで複数の素材すべてが完全にストッパ２３に当接しているか否かをチェックし検出する必要がある。即ち、ストッパ２３と素材端部との間に隙間があるか否かを検査する必要がある。従来はこの検出方法として、図９（Ｂ）に示すように、複数の素材（ｗ1 、ｗ2 ，ｗ3 ，・・・）をクランプした状態で移動させ、１つのセンサ２４（例えば反射式光電管）の下を走行させ、反射光の強度を検出して不良箇所（揃っていない隙間）を見つける、という方式であった。
【０００６】
しかしながら、１つの反射式光電管２４の下を走行させる方式は、走行中に不良個所を発見したら、そこからコンベア（台車）２２を元の位置に戻すよう逆走させ、ストッパ２３の前まで戻してクランプを解除し、再びコンベアを２〜３回往復させてストッパ２３に当て、素材端部を揃えてクランプして反射式光電管で検査しながら走行させる、という操作をしなければならない。かかる方式の場合、即ち、素材をクランプしてコンベア（台車）を走行させつつ反射式光電管２４で検査する場合時間がかかる。また、不良個所が最後の辺りに存在した場合、揃えた素材の先頭部分は既に丸鋸での切断にかかっている、という状態もあり得ることになる。かかる状態をなくするためにはシーケンス制御のソフトプログラムが相当複雑となる。
【０００７】
本発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、複数の素材の端部を揃える場合、一部の素材がストッパに当接しないという不具合がなくなると共に、複数の素材の端部を揃えたときと殆ど同時に不良個所の検査が終了し、円滑な切断とフィンガー加工を行うことのできるフィンガージョインタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の素材を搬送するコンベアと、搬送されてきた素材端部を当接させるストッパ装置と、該ストッパ装置に当接した素材を挟持するクランプと、前記コンベアと該ストッパとの間に配置され挟持された素材をクランプにより挟持した状態で前記コンベアからの搬送方向に対して直角方向に移動するコンベアを備えたフィンガー加工装置において、
前記ストッパ装置には、素材が当接するストッパ用横バーと該ストッパ用横バーと素材端部との間の隙間を検出する複数のセンサとを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
更に、請求項２に記載の発明は、前記ストッパ装置には、複数のセンサを一定間隔に配置したセンサ取付バーを設けると共に、駆動手段により該センサ取付バーを送材方向に一定範囲往復移動可能な構成としたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、前記センサは、反射式光電センサであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記発明によれば、複数の素材を台車に載せてクランプし、加工（切断、フィンガー加工）方向へ送材される前に不良個所の検査が終了するので自動運転時のシーケンス制御のソフトプログラムが簡単且つ明確なものとなる。また、不良個所の検査は、素材をストッパで揃えた直後に行うため、検査時間が極めて短くて済む。このため加工に要する作業時間も短縮される。また、不良個所の検査は、センサが一定範囲重複して検査するため検査漏れが殆どなくなり、且つ検査が終了して切断加工方向へ素材を移動させる場合、不良個所が存在する状態で先頭部分の素材が切断される、という不具合が生じることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施の形態について説明する。本発明のフィンガー加工装置は、図１に示すように、短い複数本の素材（ｗ1 、ｗ2 ，ｗ3 ，・・・、以下適宜、単に素材或いは素材ｗとする）を搬送するコンベア１と、搬送されて来た素材を載せ搬送を続けると共に前記コンベア１から横方向に移動するコンベア２と、搬送されてきた素材ｗを当接させ素材端部を検出するストッパ装置３と、該ストッパ装置３の上部に位置し  素材端部とストッパ装置３との間の隙間を検出する複数のセンサ（４，４，・・）と、前記ストッパ装置３に当接し端部の揃った素材を挟持するクランプ５と、で構成される。そして、素材ｗは、横移動可能なコンベア２上で挟持された状態で前記コンベア１からの搬送方向に対して直角方向に移動する。前記複数のセンサ（４，４，・・）としては、例えば反射式光電センサが取り付けられている。横移動可能なコンベア２としては、該コンベア２をレール７，７の上を移動する台車６に載せて移動させるが、台車６に載せることなく直接移動させても良い。尚、前記ストッパ装置３には、後述するように、ストッパ用横バー３ｂが設けられ，素材は該ストッパ用横バー３ｂに当接する。尚、前記クランプ５は、固定クランプ５ａと移動クランプ５ｂと素材挟持する際の駆動手段５ｃとで構成される。
【００１３】
本発明のフィンガー加工装置は、短い素材の端部をフィンガー状に加工するものであるが、図１に示すように、複数本の素材をコンベア１等でこれらの複数本の素材ｗを搬送し、機械の途中に配置したストッパ装置３に当接させた後、２〜３回コンベア２を往復動させ、搬送されて来たこれら素材をストッパ装置３に複数回当接させ、先端部を揃えてクランプ５を構成する固定クランプ５ａと移動クランプ５ｂとで挟持する。挟持された素材ｗは横移動するコンベア２に載せ、搬送されて来た方向に対して直角方向に移動させる。しかし、次に説明するように、コンベア２に載せて移動するときには、既に不良個所（隙間のある部分）の検査は終了している。
【００１４】
図２は、前記複数のセンサ（４，４，・・）を取り付けたストッパ装置３の詳細な正面図であり、図３（Ａ）は側面図であり、図４は平面図である。尚、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＰ部拡大図である。このストッパ装置３は、左右両側に配置された縦フレーム３ａ，３ａと、コンベア２で搬送されて来た素材（ｗ1 、ｗ2 ，ｗ3 ，・・・）を当接させ前記縦フレーム３ａ，３ａに架設したストッパ用横バー３ｂと、前記縦フレーム３ａ，３ａの上部のストッパ用横バー３ｂより更に上部に架設したＬ形鋼製の横バー３ｃと、該横バー３ｃの下面に長手方向に設置したレール３ｄと該レール３ｄ上をスライドするガイド３ｅと、該ガイド３ｅに固定され複数のセンサ（４，４，・・）を一定間隔（Ｄ）で配置したセンサ取付バー３ｆと、該センサ取付バー３ｆを一定距離往復移動させる駆動手段（例えばシリンダ）３ｇと、で構成される。前記センサ（４，４，・・）としては、例えば反射式光電センサがある。この反射式光電センサ４は、図５に示すように、投射光（レーザー）素子４ａを素材端部表面で反射させ、受光素子４ｂで反射光を検知させる方式のものである。
【００１５】
上記構成から成るこの発明のフィンガージョインタは、図６に示すように次のように動作する。即ち、コンベア１とコンベア２に載せられて搬送されて来た複数本の素材は、ストッパ装置３のストッパ用横バー３ｂに当接する。そして該ストッパ用横バー３ｂに対して２〜３回コンベア２が往復動作して素材は、当接を繰り返し端部が揃った状態で複数のストッパ用横バー３ｂに当接させた状態とする。この複数本の素材が当接した状態で固定クランプ５ａと移動クランプ５ｂとでクランプされ、駆動手段３ｇにより、センサ（４，４，・・）を一定間隔（Ｄ）で取り付けたセンサ取付バー３ｆを該センサ取付バー３ｆごと送材方向に一定の範囲（Ｌ）で往復移動させる。そして素材とストッパ用横バー３ｂとの間に隙間がなければ、挟持した素材をコンベア２ごと横移動させ、これら素材の端部を丸鋸１６でカットし、次いでカッター１７でフィンガー状の凹凸を形成する。
【００１６】
尚、前記センサ取付バー３ｆにはセンサ４が複数個一定間隔に配置してあるが、複数個のセンサ４を配置固定したバー（図示省略）をセンサ取付バー３ｆに設けた溝に嵌め入れてスライドさせるように構成しても良い。
【００１７】
片側端部をフィンガー加工された複数の素材ｗは、次のコンベア１１に載せられて搬送され、次いで横移動可能なコンベア１２に載せられ、ストッパ装置１３に当接され、端部を揃えて別のセンサで素材端部とストッパ装置１３のストッパ用横バー（図示省略）でとの間に隙間がないか否か検査される。隙間があれば、クランプ１５を解除して再度素材ｗの端部を揃え、再びクランプ１５で挟持され横移動させる。そして、別個の丸鋸でカットし、次いでカッターでフィンガー状の凹凸を形成する。
【００１８】
尚、前記センサ取付バー３ｆを、該センサ取付バー３ｆごと送材方向に一定のストロークで往復移動させるように構成したのは，次に述べる理由による。
即ち、図７に示すように、複数の素材（ｗ1 、ｗ2 ，ｗ3 ，・・・）は、クランプされた状態において、センサ（４，４，・・）が、それぞれのセンサの位置で下にある素材がストッパ用横バー３ｂに当接しているか否か検出する。図９の従来の場合、一つのセンサ２４でストッパ２３と素材ｗの端部に隙間があるか否か検査される。しかし本発明の場合、センサ（４，４，・・）が検出するのは直下の素材ｗn がストッパ用横バー３ｂに当接しているか否かである。そして更に、駆動手段３ｇにより、レール３ｄ上のガイド３ｅを所定範囲（Ｌ）往復移動させることにより、センサ４の下の素材ｗn がストッパ用横バー３ｂに当接しているか否かのみでなく、その両横の素材ｗn-1 及びｗn+1 についてもそのセンサ４で当接状態を検出することができる。本発明の具体的実施例の場合、センサ４とセンサ４の間隔は、例えばＤ＝１０５ｍｍとし、往復移動範囲Ｌは、Ｌ＝１２０ｍｍとする。このように、本発明では、センサ取付バー３ｆて複数の素材のストッパ用横バー３ｂへの当接状態を検出することとして、これらセンサ４の全てで複数の素材のストッパ用横バー３ｂとの当接状態を検出するので、当接状態の検出漏れはなくなる。
【００１９】
上記実施の形態において、若し、複数のセンサ（４，４，・・）により当接状態を検出して、ストッパ用横バー３ｂに当接していない素材が見つかった場合、台車（コンベア２）は移動させる前の状態であるから、直ちにクランプ５での素材の挟持を解除し、改めてコンベア２を２〜３回往復移動させて素材端部をストッパ用横バー３ｂに当接させ、改めて素材端部を揃えてクランプ５により再度挟持し、複数のセンサ（４，４，・・）を所定範囲往復移動させ、即ち、センサ取付バー３ｆを所定範囲往復移動させ、複数本の素材のストッパ用横バー３ｂへの当接状態を確認して台車（コンベア２）を移動させる。
【００２０】
上記するように、素材はクランプした状態でコンベア２（台車）をコンベア搬送方向に対して直角方向に移動させ、機械の端部途中に配置した丸鋸１６で端部を切断して揃え、次いでそのままカッター１７で素材の端部をフィンガー状に加工する。素材の他端部は反対側に設置されたストッパ装置３で同様に当接状態を検出、確認して同様に加工し、図１０に示すように、フインガー状に加工した端部どうしを接合して有用な建築材（集合材）とする。
【００２１】
以上説明したように、本発明のフィンガージョインタによれば、素材の端部が不揃いであるという状態を、コンベア２（台車）が移動する前に検出することができ且つ直ちに修正することが可能となる。従って、フィンガー加工に要する時間を短くすることができるので加工能率の向上に資することができる。また、センサによる検査の途中で素材が丸鋸やカッタ等で加工されることはなく、シーケンス制御もより明確な状態で制御することができる。尚、センサ４は、反射式光電センサを用いたが、光透過型の遮蔽式光電センサを用いても良い。また、複数のセンサ４で、その下のすべての端部とストッパー用バー３ｂとの隙間が検知でるのでであればセンサ取付バー３ｆは往復移動させなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の主要部の構成斜視図である。
【図２】本発明を構成する複数のセンサを取り付けたストッパ装置の詳細な正面図である。
【図３】本発明を構成する複数のセンサを取り付けたストッパ装置の詳細な側面図である。
【図４】本発明を構成するストッパ装置の平面図である。
【図５】本発明で使用されるセンサであって、反射式光電センサの構成を示す図である。
【図６】本発明のフィンガージョインタにより素材を搬送させ、端部を揃え、横移動させる場合の平面図の説明図である。
【図７】本発明のフィンガージョインタにより複数の素材がクランプされた状態でそれぞれのセンサの位置で下にある素材がストッパ用横バーに当接しているか否か検出し、且つ素材の移動方向に一定距離往復移動して当接状態を調べる場合の平面図である。
【図８】従来のフィンガージョインタで素材を搬送させ、端部を揃えストッパと素材端部との隙間を検査してフィンーカットする状態の平面図である。
【図９】従来のフィンガージョインタで素材端部とストッパとの隙間を一つのセンサで検査する状況を示す平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、フィンガー加工において垂直フィンガー接合する集合材の斜視図であり、図１０（Ｂ）は、フィンガー加工において水平フィンガー接合する集合材の斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    コンベア
２    コンベア
３    ストッパ装置
３ｂ  ストッパ用横バー
３ｃ  横バー
３ｄ  レール
３ｅ  ガイド
３ｆ  センサ取付バー
３ｇ  駆動手段
４    センサ
５    クランプ
６    台車
７    レール
【図１】
2006305744.tif 000003
【図２】
2006305744.tif 000004
【図３】
2006305744.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006305744.tif 000009
【図８】
2006305744.tif 000010
【図９】
2006305744.tif 000011
【図１０】
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