(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機に対する送材時に定規面に沿わせて木材を搬送する機構を備えた装置であって、以下の構成を備えていることを特徴とする木材加工装置。
（１）前記加工機に対して加工前の木材を投入する投入コンベアと、前記加工機から加工済みの木材を取り出す取り出しコンベアとを直線搬送路を形成する様に、前記加工材の上流及び下流に設置してあること。
（２）前記投入コンベア及び取り出しコンベアは、木材を載置するテーブル面に垂直な定規を、両コンベアにおいて定規面が面一となる様に備えていること。
（３）前記加工機の上流側に、該加工機による木材加工の際に木材を上方及び横方向の少なくとも一方から押圧する上流側押さえ装置を備えていること。
（４）前記上流側押さえ装置は、片ロッド型の流体圧シリンダによって押圧部材による押圧・退避動作を実行する装置として構成されていること。
（５）前記流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室を供給としロッド側シリンダ室を排出とする前進モードと、ヘッド側シリンダ室を排出としロッド側シリンダ室を供給とする後退モードと、両シリンダ室を供給とする中立モードの三つのモードに切り換え可能な方向切換弁によって流体圧の給排制御を行う流体回路によって動作制御される構成とされていること。
（６）前記上流側押さえ装置に対し、その押圧範囲内に木材が存在するとき、送材時には中立モードを、加工時には前進モードを指令する流体圧給排制御指令装置を備えていること。
（９）前記投入コンベア側に、木材の後端に押し棒を当接させた状態で、前記投入コンベアの定規に沿って位置制御されつつ移動するキャリーを備えていること。
（１０）前記加工機の上流側に木材の先端を検出する先端検出センサを備え、該先端検出センサによって木材の先端を検出した後所定距離だけ前記キャリーを前進させて木材を上流側押さえ装置による押圧が可能な位置まで移動させたら、前記中立モードを指令する流体圧給排制御指令装置を備えていること。
（１１）前記上流側押さえ装置は、前記押圧部材を上流側の端部を回動中心として回動させることによって木材に対する押圧力を発揮させる様に、前記流体圧シリンダのロッドと連結されていること。
【請求項２】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１記載の木材加工装置。
（７）前記加工機の下流側には、該加工機による木材加工の際に木材を上方及び横方向の少なくとも一方から押圧する下流側押さえ装置を備えていること。
（８）前記下流側押さえ装置は、片ロッド型の流体圧シリンダによって押圧部材による押圧・退避動作を実行する装置として構成されると共に、該流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室を供給としロッド側シリンダ室を排出とする前進モードと、ヘッド側シリンダ室を排出としロッド側シリンダ室を供給とする後退モードと、両シリンダ室を供給とする中立モードの三つのモードに切り換え可能な方向切換弁によって流体圧の給排制御を行う流体回路によって動作制御される構成とされ、前記流体圧給排制御指令装置が、該下流側押さえ装置の流体回路の方向切換弁に対して、該下流側押さえ装置の押圧範囲に木材が存在するとき、送材時には中立モードを、加工時には前進モードを指令する様に構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材加工装置に係り、特に、加工機に対する送材時に定規面に沿わせて木材を搬送する機構を備えた装置における搬送及びクランプのための機構の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、羽柄材（筋違い，垂木，根太など）の様な細長い材料を長手方向に送る場合、テーブル面や定規面に沿う様に寄せて送っている。このとき、材料がテーブル面から浮き上がったり定規面から離れたりしない様に、材料をテーブル及び定規に向かって軽く押し当てておく必要がある。その一方、加工位置に送られた材料は、切削等の加工を行うためにしっかりとクランプする必要がある。
【０００３】
そこで、出願人は、図１３に示す様に、加工材を定規に押し付けるための横押さえと、加工材をテーブル面に押さえ付ける上押さえローラとを備え、横押さえを突出させると共に上押さえローラを下降させた状態で、加工材移送位置決め装置の先端を加工材の後端に突き当てて移送位置決めを行うと共に、加工位置に位置決めされた加工材を上クランプでしっかりと押さえて加工を行う様に構成された装置を提案した（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９４８９５（図１、００３０〜００３４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の装置は、横押さえ及び上押さえローラには押圧力が小さめの空圧シリンダを用いて送材に支障がない様にし、上クランプには押圧力が大きめの空圧シリンダを用いて加工時に材料が動かない様に構成される。
【０００６】
本発明は、送材及びクランプを共通の押圧装置で実施可能にすることにより、部品点数の削減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明の木材加工装置は、加工機に対する送材時に定規面に沿わせて木材を搬送する機構を備えた装置であって、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）前記加工機に対して加工前の木材を投入する投入コンベアと、前記加工機から加工済みの木材を取り出す取り出しコンベアとを直線搬送路を形成する様に、前記加工材の上流及び下流に設置してあること。
（２）前記投入コンベア及び取り出しコンベアは、木材を載置するテーブル面に垂直な定規を、両コンベアにおいて定規面が面一となる様に備えていること。
（３）前記加工機の上流側に、該加工機による木材加工の際に木材を上方及び横方向の少なくとも一方から押圧する上流側押さえ装置を備えていること。
（４）前記上流側押さえ装置は、片ロッド型の流体圧シリンダによって押圧部材による押圧・退避動作を実行する装置として構成されていること。
（５）前記流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室を供給としロッド側シリンダ室を排出とする前進モードと、ヘッド側シリンダ室を排出としロッド側シリンダ室を供給とする後退モードと、両シリンダ室を供給とする中立モードの三つのモードに切り換え可能な方向切換弁によって流体圧の給排制御を行う流体回路によって動作制御される構成とされていること。
（６）前記上流側押さえ装置に対し、その押圧範囲内に木材が存在するとき、送材時には中立モードを、加工時には前進モードを指令する流体圧給排制御指令装置を備えていること。
（９）前記投入コンベア側に、木材の後端に押し棒を当接させた状態で、前記投入コンベアの定規に沿って位置制御されつつ移動するキャリーを備えていること。
（１０）前記加工機の上流側に木材の先端を検出する先端検出センサを備え、該先端検出センサによって木材の先端を検出した後所定距離だけ前記キャリーを前進させて木材を上流側押さえ装置による押圧が可能な位置まで移動させたら、前記中立モードを指令する流体圧給排制御指令装置を備えていること。
（１１）前記上流側押さえ装置は、前記押圧部材を上流側の端部を回動中心として回動させることによって木材に対する押圧力を発揮させる様に、前記流体圧シリンダのロッドと連結されていること。
【０００８】
上述の様な方向切換弁としては、例えば、５ポート３位置方向切換弁をあげることができる。また、流体圧シリンダとしては空圧シリンダをあげることができる。しかしながら、本発明は、空圧シリンダに限らず、油圧シリンダであっても構わない。また、上流側押さえ装置としては、「木材をテーブル面に向かって押圧する上流側上押さえ装置」、「木材を定規面に向かって押圧する上流側横押さえ装置」の一方又は両方を備える様にするとよい。なお、上流側押さえ装置としては、両方を備える様にすれば、この上流側押さえ装置のロッドストロークを計測することで木材の厚さ及び幅を計測する機構を兼用させることができる。さらに、筋交いの様な断面の縦横比が大きく高さの低い木材は、横押さえ及び上押さえ装置を備える方が望ましく、間柱の様に断面の縦横比が小さい木材は横押さえだけでも足りる。
【０００９】
本発明の木材加工装置によれば、上流側押さえ装置（上流側上押さえ装置及び／又は上流側横押さえ装置）に対し、その押圧範囲内に木材が存在するときであって送材の条件にあるときは、流体圧給排制御指令装置が中立モードを指令する。この結果、上流側押さえ装置の流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室とロッド側シリンダ室の両方に流体圧が供給される状態となる。このとき、ヘッド側シリンダ室の受圧面積の方が、ロッド側シリンダ室の受圧面積よりも、ロッド断面に対応する分だけ大きくなり、結果として弱い押圧力によってロッドを前進させることになる。この結果、木材は、テーブル面及び／又は定規面に対して押圧された状態となるが、その押圧力は弱く設定されていることになり、木材の後端を押圧してやれば、木材は送材可能な状態である。一方、流体圧給排制御指令装置は、加工時には前進モードを指令する。この結果、上流側押さえ装置の流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室に流体圧が供給される一方ロッド側シリンダ室は排出となるため、ロッドは強い押圧力によって木材を押圧する状態となる。これによって、加工機による切断や切削などの加工に対して木材をしっかりとテーブル面及び／又は定規面に押し当てた状態とすることができ、正確な加工を実現することができる。これにより、加工機の上流側において、木材をテーブル面及び／又は定規面に押圧する装置を、送材時用と加工時用とで別々に備える必要がない。さらに、上述の様なキャリーを木材の移送及び位置決めに用いることで、送材時に弱い押圧力で木材がテーブル面及び定規面に押し付けられていることにより、木材がキャリーの押し棒の先端に当接したまま離れることなく送材することができ、正確な位置決めができる。即ち、キャリーによる送材時に木材には押さえ装置の押圧による摩擦抵抗があることで、キャリーの押し棒先端に密着したままで送材することができる。また、加工機の上流側で木材の先端を検出して上流側の押さえ装置を方向切換弁を中立モードとする押圧状態とすることにより、加工機近くまではむしろ摩擦抵抗のない状態で木材を送材することができ、搬送時間を速くすることができる。そして、加工機上流のある位置から摩擦抵抗が加わってテーブル面と定規面に整列させられた状態でキャリーによる送材を実行することにより、正確に位置決めした加工を実現することができる。加えて、上流側の押さえ装置を（１１）の様に構成することにより、例えば、木材の後端が押さえ装置よりも下流側になるところまでキャリーで押す際に、キャリーの押し棒が前進時に押圧部材を開く方向へ押しのけることが可能となる。この結果、上流側の押さえ装置は、木材を送るときには、その後端が通過してしまうまで適度な摩擦抵抗を与えつつテーブル面及び定規面に整列させ続けることができる。
【００１０】
なお、本発明の木材加工装置は、下流側については弱い押圧力を発揮させ得る様な押さえ装置を備えなくてもよく、強い押圧力を発揮するクランパだけで構成することもできる。これは、送り込みを受け持つ上流側で弱い押圧力による整列機能が発揮されるからである。しかしながら、本発明の木材加工装置は、さらに、以下の構成をも備える様にするとよい。
（７）前記加工機の下流側には、該加工機による木材加工の際に木材を上方及び横方向の少なくとも一方から押圧する下流側押さえ装置を備えていること。
（８）前記下流側押さえ装置は、片ロッド型の流体圧シリンダによって押圧部材による押圧・退避動作を実行する装置として構成されると共に、該流体圧シリンダは、ヘッド側シリンダ室を供給としロッド側シリンダ室を排出とする前進モードと、ヘッド側シリンダ室を排出としロッド側シリンダ室を供給とする後退モードと、両シリンダ室を供給とする中立モードの三つのモードに切り換え可能な方向切換弁によって流体圧の給排制御を行う流体回路によって動作制御される構成とされ、前記流体圧給排制御指令装置が、該下流側押さえ装置の流体回路の方向切換弁に対して、該下流側押さえ装置の押圧範囲に木材が存在するとき、送材時には中立モードを、加工時には前進モードを指令する様に構成されていること。
【００１１】
下流側においても上押さえ又は横押さえ、あるいは上押さえ及び横押さえについて、上流側と同様に、中立モードで弱い押圧、前進モードで強い押圧を実行可能な装置を備えることにより、下流側も送材時用と加工時用で別々の押圧装置を備える必要がない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、送材及びクランプを共通の押圧装置で実施することができ、部品点数の削減を図ることができる。特に、比較的軽量で細長いものとなる羽柄材において、その送材並びに位置決めを正確に行うことができてかつ部品点数の削減を図ることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の羽柄材加工装置の全体を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図２】実施例１の羽柄材加工装置の要部を示す正面図である。
【図３】実施例１の羽柄材加工装置の要部を示す平面図である。
【図４】実施例１の羽柄材加工装置における上流側上押さえ装置の正面図である。
【図５】実施例１の羽柄材加工装置における上流側横押さえ装置の平面図である。
【図６】実施例１の羽柄材加工装置における上流側の押さえ装置の空圧回路図である。
【図７】実施例１の羽柄材加工装置における制御系統の構成を示すブロック図である。
【図８】実施例１の羽柄材加工装置における主制御ルーチンのフローチャートである。
【図９】実施例１の羽柄材加工装置における羽柄材加工制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】実施例１の羽柄材加工装置における羽柄材加工制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】実施例１の羽柄材加工装置における羽柄材加工制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】実施例１の羽柄材加工装置における羽柄材加工制御ルーチンのフローチャートである。
【図１３】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を適用した羽柄材加工装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
実施例１の羽柄材加工装置１は、図１〜図３に示す様に、直線搬送路を構成する様に配置された投入コンベア１０と取り出しコンベア２０との間に、加工機３０を備えている。
【００２０】
投入コンベア１０は、加工材Ｗを載置するテーブル１１と、このテーブル１１の奥の縁から垂直に立設された定規１２と、定規１２の奥にテーブル１１と平行に設置されたガイドレール１３と、このガイドレール１３にガイドされてテーブル１１の上に載置された加工材Ｗを搬送するキャリー１４とを備えている。
【００２１】
キャリー１４は、ガイドレール１３に噛み合うキャリー本体１４ａと、キャリー本体１４ａの前面側においてテーブル１１の上でガイドレール１３と平行に加工機３０側へ向かって延びる押し棒１４ｂとを備える。この押し棒１４ｂの先端を加工材Ｗの後端に当接させ、加工材Ｗを押して加工機３０の方向へ送り、木材加工のための位置決めを行う。定規１２は、このキャリー１４による送材時に、加工材Ｗが幅方向にずれないように加工材Ｗの側面をガイドし、木材加工の際に加工材Ｗをクランプする時にも、加工材Ｗが定位置に位置する様にガイドする役割を持っている。
【００２２】
取り出しコンベア２０は、ベルトコンベア２１によって構成され、ベルト上面をテーブル面として加工材Ｗを支える。このベルトコンベア２１の奥にも、定規２２が設置されている。この定規２２は、投入コンベア１０の定規１２と同じく、送材時に、加工材Ｗが幅方向にずれないようにガイドし、木材加工のために加工材Ｗをクランプする時にも、加工材Ｗが定位置に位置する様にガイドする役割を持っている。なお、投入コンベア１０の定規１２と取り出しコンベア２０の定規２２は、そのガイド面が面一となる様に設置されている。
【００２３】
本実施例においては、加工機３０は、丸鋸切断機であって、丸鋸刃３１を装着する丸鋸軸３２を備えている。丸鋸軸３２は、スイングアーム３３の先端に取り付けられ、スイングアーム３３の下端側に設置されたモータ３４によってベルトドライブで回転駆動される。スイングアーム３３は、クランク機構（図示略）を介して空圧シリンダ３３ｂ（図２，３では省略、図７参照）によって回動される。その回動動作は、空圧シリンダ３３ｂの前進動作及び後退動作のそれぞれにおいて、クランク機構の作用によって、上昇位置から下降位置へと移動して再び上昇位置へと復帰する動作を実行する。この結果、丸鋸刃３１は、空圧シリンダ３３ｂを前進モードとしたときも後退モードとしたときも、クランク機構の上死点位置からゆっくりとスイングを開始し、その後速度を上げ、下死点位置に至るときに再びゆっくりとしたスイングとなり、その後速度を上げて上昇し、上死点位置でゆっくりと停止する。
【００２４】
この加工機３０の丸鋸刃３１の上流側に、投入コンベア１０のテーブル１１と同一高さの加工機内テーブル３５が設置されている。この加工機内テーブル３５には、投入コンベア１０の定規１２の延長線上に位置する様に定規３６も立設されている。この定規３６は、高さが定規１２よりも十分に小さく、加工を予定している加工材の最小板厚のものよりも低くなる高さとされている。また、加工機内テーブル３５の投入コンベア側端部３５ａは下方に屈曲され、定規３６の投入コンベア側端部３６ａは後方に屈曲され、投入コンベア１０から送り込まれる加工材Ｗをスムーズに受け入れることができる様に構成されている。そして、この加工機内テーブル３５の設置箇所に、上流側上押さえ装置４０と上流側横押さえ装置５０が設置されている。
【００２５】
また、加工機３０の丸鋸刃３１の下流側には、取り出しコンベア２０のベルトコンベア２１と上面高さが同一の加工機内ベルトコンベア３７が設置されている。この加工機内ベルトコンベア３７には、取り出しコンベア２０の定規２２の延長線上に位置する様に定規３８も立設されている。この定規３８も、上流側の定規３６と同じく、高さが定規２２よりも十分に小さく、加工を予定している加工材の最小板厚のものよりも低くなる高さとされている。また、この加工機下流側においては、取り出しコンベア２０側の定規２２の上流端が面取り部２２ａとされて斜め後方に切り欠から、加工材Ｗの受け入れをスムーズに実行できる様に構成されている。そして、この加工機内ベルトコンベア３７の設置箇所に、下流側上押さえ装置６０と下流側横押さえ装置７０が設置されている。
【００２６】
上流側上押さえ装置４０は、図２〜４に示す様に、加工機内テーブル３５の前後に垂直に立設された支柱を備える門形フレーム４１と、この門形フレーム４１の前後の支柱の上部から上流側（図示右側）に向かって水平方向に伸びる水平フレーム４２，４２と、この水平フレーム４２，４２の間に挟まれる様に、これら水平フレーム４２，４２の先端部に軸受け４３によって水平軸周りに回動可能に軸支された上押さえ板４４と、この上押さえ板４４の先端から全長の約１／３辺りの上面にブラケット４５ａを介して回動可能に取り付けられた連結金具４５と、この連結金具４５にシリンダロッド４６ａを連結された空圧シリンダ４６と、この空圧シリンダ４６の上端を回動可能に支持するシリンダ支持フレーム４７とを備えている。門形フレーム４１は、その上板４１ａが加工機内テーブル３５のテーブル面よりも高くなる様に形成されている。また、この上板４１ａの中央には、空圧シリンダ４６のシリンダロッド４６ａを受け入れる様に搬送方向の上流に向かって開く凹入部４１ｂが形成されている。そして、シリンダ支持フレーム４７は、この凹入部４１ｂの前後に立設されている。また、上押さえ板４４の先端部は上方に屈曲された上方屈曲部４４ａとなっている。
【００２７】
上流側横押さえ装置５０は、図２，３，５に示す様に、加工機内テーブル３５の前面側に正面に向かって水平に伸びる正面フレーム５１と、この正面フレーム５１の根元側端部に軸受け５２によって垂直軸周りに回動可能に軸支された横押さえ板５３と、この横押さえ板５３の全長のほぼ真ん中辺りの前面側に回動可能に取り付けられた連結金具５４と、この連結金具５４にシリンダロッド５５ａを連結された空圧シリンダ５５とを備え、この空圧シリンダ５５の前端が正面フレーム５１の前端部に回動可能に支持されている。なお、横押さえ板５３は、加工機内テーブル３５の上面と平行な板材で構成され、先端５３ａから全長の約１／４辺りから正面側に湾曲する形状に後縁５３ｂが加工されている。
【００２８】
下流側上押さえ装置６０は、図２，３に示す様に、加工機内ベルトコンベア３７の奥側に平行に設置された垂直ロッド６１，６１と、これら垂直ロッド６１，６１の上端に取り付けられた上押さえ板６２と、垂直ロッド６１，６１の下端を連結する連結プレート６４と、この連結プレート６４の中心にロッド先端を下向きにして連結された空圧シリンダ６５とから構成されている。上押さえ板６２は、平面視においてＴの字状の平板で構成され、Ｔの字の横棒の部分が加工機内ベルトコンベア３７に重なる様に構成されている。
【００２９】
下流側横押さえ装置７０は、図２，３に示す様に、加工機内ベルトコンベア３７の正面側に、後方にロッドを向けて水平に設置された空圧シリンダ７１と、この空圧シリンダ７１のロッド先端に連結板７２を介して取り付けられた横押さえ板７３と、連結板７２の左右両端から後方に伸びるガイドロッド７４，７４とを備え、これらガイドロッド７４，７４は、支持プレート７５，７６によって水平に支持されている。横押さえ板７３は、加工を予定している加工材の最小板厚のものよりも板厚の小さい平板をπの字状に切り抜いて形成され、その下面がコンベア上面より若干上に位置する様に取り付けられている。そして、定規３８側の縁は平面で、左右両端にコーナーカットによる逃げを形成した形状となっている。
【００３０】
また、本実施例の装置においては、図３に示す様に、加工機内テーブル３５の上流側の後方の縁からテーブル幅の約１／２までの窓部８１が形成され、この窓部８１を介して下方から上方に向けて印字を行う印字装置８２も設置されている。さらに、投入側コンベア１０の左端部には、加工材Ｗの先端が到達したことを検出するための光電センサが設置されると共に、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６と、上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５は、リニアスセンサを備え、ストローク量を検出することができる様に構成されている。
【００３１】
次に、上流側上押さえ装置４０及び上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ４６，５５の空圧回路について説明する。図６に示す様に、空圧シリンダ４６，５５は、それぞれ、方向切換弁１１０，１２０によって、前進、後退、中立の三つの状態のいずれかに切り換えることができる様に構成されている。
【００３２】
方向切換弁１１０，１２０は、５ポート３位置の電磁弁で構成され、バルブハウジング１１１，１２１内に、３位置に切り換え可能な弁体１１２，１２２が収容されている。バルブハウジング１１１，１２１には入力ポートＩＮと、一対の出力ポートＡ，Ｂ及び一対の排気ポートＲ１，Ｒ２が設けられている。
【００３３】
空圧シリンダ４６，５５は、ピストン４６ｂ，５５ｂによって区画されたヘッド側シリンダ室４６ｃ，５５ｃとロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄを備えている。ヘッド側シリンダ室４６ｃ，５５ｃは、給排通路１１３，１２３で、方向切換弁１１０，１２０の出力ポートＡに接続され、ロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄは、給排通路１１４，１２４で、方向切換弁１１０，１２０の出力ポートＢに接続されている。
【００３４】
方向切換弁１１０，１２０の入力ポートＩＮはエア供給源１３０と接続され、排気ポートＲ１，Ｒ２は、それぞれサイレンサ１４１，１４２を介して大気開放となっている。
【００３５】
弁体１１２，１２２は、ロッド前進位置、ロッド後退位置、中立位置の３位置に切り換えるための流路を備えている。ロッド前進位置の流路は、入力ポートＩＮと出力ポートＡとを連通させると共に、出力ポートＢと排気ポートＲ２とを連通させ、排気ポートＲ１は閉鎖とする。ロッド後退位置の流路は、入力ポートＩＮと出力ポートＢとを連通させると共に、出力ポートＡと排気ポートＲ１とを連通させ、排気ポートＲ２は閉鎖とする。そして、中立位置の流路は、入力ポートＩＮと出力ポートＡ，Ｂの両方とを連通させると共に、排気ポートＲ１，Ｒ２は共に閉鎖とする。
【００３６】
各給排通路１１３，１１４，１２３，１２４には、それぞれ絞り弁１１３ａ，１１４ａ，１２３ａ，１２４ａが設けられ、それぞれの絞り弁に対して逆止弁１１３ｂ，１１４ｂ，１２３ｂ，１２４ｂが並列に接続されている。各逆止弁１１３ｂ，１１４ｂ，１２３ｂ，１２４ｂは、方向切換弁１１０，１２０によって給排通路１１３，１１４，１２３，１２４がエア供給側になった時に順方向となるように接続されている。
【００３７】
弁体１１２，１２２を前進位置に切り換えると、エア供給源１３０からの高圧のエアが方向切換弁１１０，１２０及び給排通路１１３，１２３の逆止弁１１３ｂ，１２３ｂを介してヘッド側シリンダ室４６ｃ，５５ｃに供給される。一方、ロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄ内のエアは給排通路１１４，１２４の絞り弁１１４ａ，１２４ａ及び方向切換弁１１０，１２０を介して排出される。これによってシリンダロッド４６ａ，５５ａが前進動作を行う。
【００３８】
弁体１１２，１２２を後退位置に切り換えると、エア供給源１３０からの高圧のエアが方向切換弁１１０，１２０及び給排通路１１４，１２４の逆止弁１１４ｂ，１２４ｂを介してロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄに供給される。一方、ヘッド側シリンダ室４６ｃ，５５ｃ内のエアは給排通路１１３，１２３の絞り弁１１３ａ，１２３ａ及び方向切換弁１１０，１２０を介して排出される。これによってシリンダロッド４６ａ，５５ａが後退動作を行う。
【００３９】
弁体１１２，１２２を中立位置に切り換えると、エア供給源１３０からの高圧のエアが方向切換弁１１０，１２０及び給排通路１１３，１１４，１２３，１２４の逆止弁１１３ｂ，１１４ｂ，１２３ｂ，１２４ｂを介してヘッド側シリンダ室４６ｃ，４６ｄ及びロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄに供給される。ここで、ヘッド側シリンダ室４６ｃ，５５ｃの受圧面積に対して、ロッド側シリンダ室４６ｄ，５５ｄはロッドの直径分だけ受圧面積が小さい。この結果、ロッド４６ａ，５５ａは、ゆっくりと前進する。
【００４０】
シリンダ直径をＤ、ロッド直径をｄ、圧力をＰとすると、前進モード及び中立モードにおけるロッドの押圧力は、以下の式によって計算することができる。
【００４１】
［式１］
［前進モード］
π／４・Ｄ２ ×  Ｐ
【００４２】
［式２］
［中立モード］
π／４・ｄ２ ×  Ｐ
【００４３】
即ち、前進モードではシリンダ直径の二乗に比例する強い押圧力が発生し、中立モードではロッド直径の二乗に比例する弱い押圧力が発生することになる。
【００４４】
なお、下流側上押さえ装置６０の空圧シリンダ６５及び下流側横押さえ装置７０の空圧シリンダ７１も、上流側の押さえ装置と同様の５ポート２位置の方向切換弁を用いた図６で示したのと同様の空圧回路によって制御され、前進モード、後退モード及び中立モードに切り換え制御される。
【００４５】
次に、実施例の制御系統について説明する。図７に示す様に、本実施例では、一連の羽柄材加工において、キャリー１４、ベルトコンベア２１、丸鋸軸駆動用モータ３４、スイングアーム用空圧シリンダ３３ｂ、加工機内ベルトコンベア３７、上流側上押さえ装置の空圧シリンダ４６（方向切換弁１１０）、上流側横押さえ装置の空圧シリンダ５５（方向切換弁１２０）、下流側上押さえ装置の空圧シリンダ６５、下流側横押さえ装置の空圧シリンダ７１、印字装置８２、さらには、投入コンベア１０へ加工材を載せ換える搬入装置１５１、取り出しコンベア２０からの加工済み材を取り出す搬出装置１５２、および集塵機１５３が、制御装置１５０によってＮＣ制御される。なお、制御装置１５０には、投入コンベア１０のテーブル前進端に設置されている光電センサ１０ｓ、上流側上押さえ装置の空圧シリンダ４６に装備されているリニアセンサ４６ｓ、および上流側横押さえ装置の空圧シリンダ５５に装備されているリニアセンサ５５ｓからの検出信号、さらには、キャリー１４に装備されている当接センサ１４ｓ１およびエンコーダ１４ｓ２からの検出信号が入力される様に構成されている。
【００４６】
また、制御装置１５０は、住宅一棟毎にＣＡＤを用いて作成した羽柄材加工データを読み込み、ＮＣデータに変換すると共に、後述する制御プログラムに従って各機器の駆動制御を実行する。また、各機器は、制御装置１５０から受信したＮＣデータに従って、素材の取り込み・取り出し、クランプ・アンクランプ、加工等の動作を実行する。これら各機器は動作開始時並びに動作終了時を知らせる信号を制御装置１５０に対して送信する構成となっている。なお、投入コンベア１０の正面側に設置される搬入装置１５１には、ＣＡＤで作成した加工データによって決定された素材投入順番に対応する寸法の素材が、作業者によってセットされる。
【００４７】
次に、制御装置１５０が実行する加工制御プログラムによる制御処理の内容を図８〜図１２のフローチャートに基づいて説明する。
【００４８】
制御装置１５０は、図８に示す様に、加工データを読み込むと（Ｓ１０）、当該加工データをＮＣデータに変換する（Ｓ２０）。そして、集塵機１５３を駆動させると共に（Ｓ３０）、ＮＣデータに基づいて羽柄材加工制御を開始する（Ｓ４０）。この羽柄材加工制御の処理は、一棟分の加工が完了するまで続行され（Ｓ５０：ＮＯ→Ｓ４０）、一棟分の加工が完了したら（Ｓ５０：ＹＥＳ）、羽柄材加工制御処理ルーチンを抜けると共に、集塵機１５３を停止させて処理を終了する（Ｓ６０）。
【００４９】
羽柄材加工制御処理においては、図９に示す様に、まず、搬入装置１５１を駆動して加工材Ｗを投入コンベア１０のテーブル１１へと搬入する（Ｓ１００）。次に、キャリー１４の前進を開始させる（Ｓ１１０）。そして、キャリー１４の押し棒１４ｂの先端に設けられている当接センサ１４ｓ１から加工材Ｗの後端に当接したことを検知する信号が入力されたら（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、エンコーダ１４ｓ２から入力されるエンコーダ信号のカウントを開始する（Ｓ１３０）。そして、光電センサ１０ｓから先端検出信号が入力されたら（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、キャリー１４を一旦停止させ（Ｓ１５０）、それまでにカウントされたエンコーダ信号に基づいて加工材Ｗの長さＬを算出する（Ｓ１６０）。続いて、エンコーダ信号のカウント値をリセットすると共にキャリー１４に低速前進を開始させ（Ｓ１７０）、エンコーダ信号のカウントを再開する（Ｓ１８０）。
【００５０】
エンコーダ信号のカウント値が所定値Ｖ０になったら（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、キャリー１４を停止させる（Ｓ２００）。この所定値Ｖ０は、光電センサ１０ｓの設置位置から材寸計測位置までの距離に対応して設定されている。本実施例では、材寸計測位置を、加工機内テーブル３５の上流側上押さえ装置４０の上押さえ板４４の先端位置付近に設定している。
【００５１】
こうしてキャリー１４を停止させたら、次に、図１０に示す様に、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６及び上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５を、共に中立モードに制御する（Ｓ２１０）。そして、それぞれの空圧シリンダ４６，５５のリニアセンサ４６ｓ，５５ｓからの信号に基づいて、シリンダロッドの突出完了時のストローク量を入力し（Ｓ２２０）、このリニアセンサ４６ｓから入力されたストローク量と上流側上押さえ装置４０の設計条件（各部の寸法・取り付け角度等）とから加工材Ｗの板厚ｔを幾何学的に算出し（Ｓ２３０）、同じくリニアセンサ５５ｓから入力されたストローク量と上流側横押さえ装置５０の設計条件（各部の寸法・取り付け角度等）とから加工材Ｗの幅ｂを幾何学的に算出する（Ｓ２４０）。
【００５２】
そして、長さＬ、板厚ｔ及び幅ｂが加工対象の寸法として正しいか否かを判定する（Ｓ２５０）。寸法が正しくないときは（Ｓ２５０：ＮＯ）、エラーを報知する（Ｓ２６０）。一方、寸法が正しいときは（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、キャリー１４を前進させる（Ｓ２７０）、所定距離だけ前進したところで（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、停止させ（Ｓ２９０）、印字装置８２を駆動して印字を実行する（Ｓ３００）。この所定距離は、材寸計測位置から加工材Ｗの先端部が丸鋸による切断位置までの距離に基づいて設定されており、キャリー１４のエンコーダ信号に基づいて計測される。
【００５３】
こうしてキャリー１４を停止させたら、次に、図１１に示す様に、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６及び上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５を、共に前進モードに制御する（Ｓ３１０）。これまでは、中立モードの制御であったため、加工材Ｗには、［式２］に示した弱い押圧力しか加わっていなかったが、今度は、［式１］に示した強い押圧力が加わって、加工機内テーブル３５の上面及び定規３６の前面によって整列された状態にしっかりとクランプされる。
【００５４】
続いて、丸鋸軸駆動用モータ３４を駆動し（Ｓ３２０）、スイングアーム用空圧シリンダ３３ｂを前進モード又は後退モードに制御する（Ｓ３３０）。そして、空圧シリンダ３３ｂが動作端まで移動したら（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、丸鋸軸駆動用モータ３４を停止する（Ｓ３５０）。
【００５５】
ここで、スイングアーム用空圧シリンダ３３ｂは、前進モードと後退モードの２位置制御となる方向切換弁を備えている。そして、既述の様に、クランク機構の作用により、前進モード、後退モードのいずれにおいても、単振動と同様の速度変化により丸鋸を、上方待機位置から下降させた後に再び待機位置まで上昇させることができる。従って、Ｓ３２０〜Ｓ３５０の制御により、加工材Ｗの先端が正確かつスムーズに切断される。
【００５６】
こうして先端の切断が完了したら、次に、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６及び上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５を、共に中立モードに戻す（Ｓ４１０）。そして、キャリー１４を前進させる（Ｓ４２０）。そして、キャリー１４が所定距離前進したらこれを停止させる（Ｓ４３０）。このときの所定距離は、加工寸法（羽柄材製品の全長）に対応する距離となっている。従って、Ｓ２０の処理によって生成されたＮＣデータに基づいて定まる。
【００５７】
こうしてキャリー１４を停止させたら、次に、下流側上押さえ装置６０の空圧シリンダ６５及び下流側横押さえ装置７０の空圧シリンダ７１を、共に前進モードに制御する（Ｓ５１０）。これにより、加工材Ｗは、丸鋸による切断位置よりも下流側において、加工機内ベルトコンベア３７の上面及び定規３８の前面にしっかりと押圧された状態にクランプされる。なお、このとき、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６及び上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５は、共に中立モードのままで構わない。
【００５８】
続いて、丸鋸軸駆動用モータ３４を駆動し（Ｓ５２０）、スイングアーム用空圧シリンダ３３ｂを後退モード又は前進モードに制御する（Ｓ５３０）。そして、空圧シリンダ３３ｂが動作端まで移動したら（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、丸鋸軸駆動用モータ３４を停止する（Ｓ５５０）。これにより、加工材Ｗの後端切断が実行される。
【００５９】
次に、図１２に示す様に、多数本取りの対象であって、多数本取りが完了していないか否かを判定する（Ｓ６１０）。一本の加工材Ｗから複数本の羽柄材製品を切り出す「多数本取り」の対象であって、その多数本取りが完了していないときは（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、印字装置８２を駆動して印字を実行し（Ｓ６２０）、下流側上押さえ装置６０の空圧シリンダ６５及び下流側横押さえ装置７０の空圧シリンダ７１を、共に中立モードに制御すると共に（Ｓ６３０）、キャリー１４を前進させる（Ｓ６４０）。そして、キャリー１４が所定距離前進したらこれを停止させる（Ｓ６５０）。このときの所定距離も、加工寸法に対応する距離としてＳ２０の処理によって生成されたＮＣデータに基づいて定まる。
【００６０】
こうしてキャリー１４を停止させたら、次に、下流側上押さえ装置６０の空圧シリンダ６５及び下流側横押さえ装置７０の空圧シリンダ７１を、再び前進モードに制御する（Ｓ７１０）。続いて、丸鋸軸駆動用モータ３４を駆動し（Ｓ７２０）、スイングアーム用空圧シリンダ３３ｂを後退モード又は前進モードに制御する（Ｓ７３０）。そして、空圧シリンダ３３ｂが動作端まで移動したら（Ｓ７４０：ＹＥＳ）、丸鋸軸駆動用モータ３４を停止する（Ｓ７５０）。これにより、二本目の羽柄材の後端切断が実行される。なお、二本目の羽柄材の先端切断は、一本目の羽柄材の後端切断によって完了している。
【００６１】
そして、再びＳ６１０の判定を行い、多数本取りが完了していないときは（Ｓ６１０：ＹＥＳ）、Ｓ６２０以下の処理を繰り返す。
【００６２】
一方、Ｓ６１０の判定において、多数本取りではない、又は多数本取りであるが多数本取りが完了していると判定されたときは（Ｓ６２０：ＮＯ）、キャリー１４を前進端まで前進させ（Ｓ８１０）、上流側上押さえ装置４０の空圧シリンダ４６、上流側横押さえ装置５０の空圧シリンダ５５、下流側上押さえ装置６０の空圧シリンダ６５及び下流側横押さえ装置７０の空圧シリンダ７１を全て後退モードに制御すると共に（Ｓ８２０）、キャリー１４を後退させ（Ｓ８３０）、取り出しコンベア２０のベルトコンベア２１及び加工機内ベルトコンベア３７を取り出し方向へと駆動する（Ｓ８４０）。これにより、各押さえ装置４０〜７０はアンクランプ状態となり、木材は取り出しコンベア２０の上へと全て運び出され、キャリー１４は初期位置へと復帰する。なお、キャリー１４の前進端は、その押し棒１４ｂの先端が上流側の押さえ装置６０，７０の直前となる位置としている。
【００６３】
そして、搬出装置１５２を駆動して加工済み材を取り出しコンベア２０の前方に設置されている加工済み材ストッカへと搬出する（Ｓ８５０）。そして、次の加工材があるか否かを判定し（Ｓ９１０）、ある場合は（Ｓ９１０：ＹＥＳ）、Ｓ１００以下の処理を開始する。一方、次の加工材がない場合は（Ｓ９１０：ＮＯ）、羽柄材加工制御処理を終了する。
【００６４】
なお、羽柄材加工制御において、短い残材は丸鋸の前側に落下させ、長い残材は、取り出しコンベア２０へとキャリー１４で送り出す様にしてもいる。
【００６５】
以上説明した様に、本実施例によれば、押さえ装置４０，５０，６０，７０の空圧シリンダ４６，５５，６５，７１の空圧回路に、５ポート３位置の方向切換弁を採用し、切断時を前進モードとし、加工材を送る際は中立モードとすることにより、弁の切り換えだけで、弱い押圧と強い押圧を実現している。そして、弱い押圧により、加工材Ｗをテーブル面及び定規面にしっかりと沿わせて移動を行うことができ、精度よく安定した送材動作を実行することができる。
【００６６】
なお、上流側の押さえ装置４０，５０を押さえ板を回動させて加工材を押圧する構成としたので、中立モードで弱く押圧しているときいキャリー１４を前進させるときにキャリー１４が押さえ板を押しあけることができ、キャリー１４の送材動作を妨げることがない。
【００６７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。
【００６８】
例えば、押さえ装置の駆動は空圧に変えて油圧を使用してもよい。また、押さえ装置の加工材Ｗへの接触部分は送材時の摩擦抵抗を減らす為にローラー構造としても良い。さらに、押さえ装置は目的に応じて、上面のみや側面のみからとしても構わない。加えて、羽柄材に対する加工を切断のみではなく、切削加工をも行う加工機において適用して構わない。また、羽柄材以外の木材加工装置に適用することもできる。
【００６９】
なお、送材の安定さをより確実にしたい場合や加工材の反りや曲がりが大きい場合は送材時でも強い力で押さえた方が良いケースも考えられるが、実施例の様に押さえ板を回動させて加工材を押圧する構成であれば、強い押圧力を発揮させていても加工材を送ることは可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
木造住宅用の素材のプレカット加工に有益であり、工場設備のコスト低減と精度のよい加工を両立させることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・羽柄材加工装置
１０・・・投入コンベア
１０ｓ・・・光電センサ
１１・・・テーブル
１２・・・定規
１３・・・ガイド
１４・・・キャリー
１４ａ・・・キャリー本体
１４ｂ・・・押し棒
１４ｓ１・・・当接センサ
１４ｓ２・・・エンコーダ
２０・・・取り出しコンベア
２１・・・ベルトコンベア
２２・・・定規
２２ａ・・・面取り部
３０・・・加工機
３１・・・丸鋸刃
３２・・・丸鋸軸
３３・・・スイングアーム
３３ｂ・・・空圧シリンダ
３４・・・モータ
３５・・・加工機内テーブル
３５ａ・・・投入コンベア側端部
３６・・・定規
３６ａ・・・投入コンベア側端部
３７・・・加工機内ベルトコンベア
３８・・・定規
４０・・・上流側上押さえ装置
４１・・・門形フレーム
４１ａ・・・上板
４１ｂ・・・凹入部
４２・・・水平フレーム
４３・・・軸受け
４４・・・上押さえ板
４４ａ・・・上方屈曲部
４５・・・連結金具
４５ａ・・・ブラケット
４６・・・空圧シリンダ
４６ａ・・・シリンダロッド
４６ｂ・・・ピストン
４６ｃ・・・ヘッド側シリンダ室
４６ｄ・・・ロッド側シリンダ室
４６ｓ・・・リニアセンサ
４７・・・シリンダ支持フレーム
５０・・・上流側横押さえ装置
５１・・・正面フレーム
５２・・・軸受け
５３・・・横押さえ板
５３ａ・・・横押さえ板先端
５３ｂ・・・横押さえ板後縁
５４・・・連結金具
５５・・・空圧シリンダ
５５ａ・・・シリンダロッド
５５ｂ・・・ピストン
５５ｃ・・・ヘッド側シリンダ室
５５ｄ・・・ロッド側シリンダ室
５５ｓ・・・リニアセンサ
６０・・・下流側上押さえ装置
６１・・・垂直ロッド
６２・・・上押さえ板
６４・・・連結プレート
６５・・・空圧シリンダ
７０・・・下流側横押さえ装置
７１・・・空圧シリンダ
７２・・・連結板
７３・・・横押さえ板
７４・・・ガイドロッド
７５，７６・・・支持プレート
８１・・・窓部
８２・・・印字装置
１１０，１２０・・・方向切換弁
１１１，１２１・・・バルブハウジング
１１２，１２２・・・弁体
１１３，１１４，１２３，１２４・・・給排通路
１１３ａ，１１４ａ，１２３ａ，１２４ａ・・・絞り弁
１１３ｂ，１１４ｂ，１２３ｂ，１２４ｂ・・・逆止弁
１３０・・・エア供給源
１４１，１４２・・・サイレンサ
１５１・・・搬入装置
１５２・・・搬出装置
１５３・・・集塵機
１５０・・・制御装置
Ａ，Ｂ・・・出力ポート
ＩＮ・・・入力ポート
Ｒ１，Ｒ２・・・排気ポート
Ｗ・・・加工材
【図１】
0005711489.tif 000002
【図２】
0005711489.tif 000003
【図３】
0005711489.tif 000004
【図４】
0005711489.tif 000005
【図５】
0005711489.tif 000006
【図６】
0005711489.tif 000007
【図７】
0005711489.tif 000008
【図８】
0005711489.tif 000009
【図９】
0005711489.tif 000010
【図１０】
0005711489.tif 000011
【図１１】
0005711489.tif 000012
【図１２】
0005711489.tif 000013
【図１３】
0005711489.tif 000014