(57)【要約】【課題】材料Ｗを効率よく修正加工する。【解決手段】搬入コンベヤ１０、鋸盤２０、鉋ユニット３１、３２…３４を縦列に配設する。搬入コンベヤ１０によって送り込まれる材料Ｗは、鋸盤２０によって斫（はつ）り加工するとともに、鉋ユニット３１、３２…３４によって下面、左右側面、上面を切削して曲りを修正することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に高さ調節可能なキャタピラ形の搬入コンベヤと、該搬入コンベヤによって送り込まれる材料の下面切削用の鉋ユニットとを縦列に配設してなる木材加工システム。
【請求項２】
前記鉋ユニットの下流側には、鋸盤を配設することを特徴とする請求項１記載の木材加工システム。
【請求項３】
前記鋸盤は、固定鋸刃と移動鋸刃とを有する二軸鋸盤であることを特徴とする請求項２記載の木材加工システム。
【請求項４】
前記鋸盤の下流側には、材料の左右側面切削用の鉋ユニットを配設することを特徴とする請求項３記載の木材加工システム。
【請求項５】
材料の左右側面切削用の前記鉋ユニットは、一方を下方に退避可能とし、他方を側方に退避可能とすることを特徴とする請求項４記載の木材加工システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、角材に挽き割った材料の表面を連続的に切削して修正仕上げすることができる木材加工システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉋盤は、一般に、回転する横鉋胴（水平方向の回転軸を有する刃物胴であり、胴の周囲には、１ないし２以上の鉋刃が出没自在に埋設されている。以下、単に鉋ユニットという）と、上下に昇降するテーブルとを備えている。そこで、このものは、高さ位置が固定されている鉋ユニットに対し、テーブルの相対高さを調節設定することにより、搬入する材料の切削量を調節することができる。
【０００３】
なお、上下２本の鉋ユニットを平行に設け、上方の鉋ユニットを上下動自在とすることにより、搬入される材料の上面、下面を同時に仕上げる二面鉋盤を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、二面鉋盤は、材料の上面、下面しか切削することができないため、材料の曲り等を修正する際の加工効率が悪い上、鋸盤と組み合わせて使用することが極めて難しく、単独に使用するのが普通であったから、広い設置床面積が必要であるという問題があった。鋸盤から排出される材料は、鋸盤の送り面により、その高さ位置が決定されているにも拘らず、後続の二面鉋盤のテーブルは、切削量を調節するために高さが不定であり、鋸盤からの材料を円滑に搬入することができないという事情があったからである。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、搬入コンベヤ、鉋ユニットを縦列に配設することによって、材料の加工効率を高くし、設置床面積を最少に抑えることができる木材加工システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、上下に高さ調節可能なキャタピラ形の搬入コンベヤと、搬入コンベヤによって送り込まれる材料の下面切削用の鉋ユニットとを縦列に配設することをその要旨とする。
【０００７】
なお、鉋ユニットの下流側には、鋸盤を配設してもよく、鋸盤は、固定鋸刃と移動鋸刃とを有する二軸鋸盤であってもよい。ただし、鋸盤の下流側には、材料の左右側面切削用の鉋ユニットを配設することができ、左右側面切削用の鉋ユニットは、一方を下方に退避可能とし、他方を側方に退避可能とすることができる。
【０００８】
【作用】
かかる発明の構成によるときは、搬入コンベヤは、下面切削用の鉋ユニットに向けて角材に挽き割った材料を連続的に送り込むことができ、鉋ユニットは、材料の下面を切削し、材料の表面を滑らかな平面に仕上げることができる。すなわち、搬入コンベヤによって送り込まれる材料は、下面切削用の鉋ユニットにより下面が最初に仕上げられるから、下流側の鋸盤や他の鉋ユニットに対して適確な位置決めが可能であり、製品としての最終仕上げ精度を容易に向上させることができる。なお、上下に高さ調節可能な搬入コンベヤは、下面切削用の鉋ユニットの切削量に応じて高さを調節し、材料を適切な高さに位置決めして下面切削用の鉋ユニットに送り込むことができる。
【０００９】
鉋ユニットの下流側に配設する鋸盤は、材料の表面を斫（はつ）るようにして材料の曲りを修正し、鉋ユニットによる仕上げ工程と鋸盤による斫り工程とを一挙に行なうことができる。なお、鋸盤の鋸刃は、安定な斫り加工を実現するために、厚さ８ｍｍ程度の厚刃とすることが好ましい。
【００１０】
二軸鋸盤としての鋸盤は、固定鋸刃と移動鋸刃とを所定間隔に開くことにより、材料の左右両側面を一挙に直線状に斫り加工することができる。また、鋸盤は、固定鋸刃の上方に移動鋸刃を配置することにより、間伐材等の丸太材や厚板材等の材料を単に２分割する挽割り加工にも使用することができる。
【００１１】
左右側面切削用の鉋ユニットを鋸盤の下流側に配設するときは、鉋ユニットは、固定鋸刃、移動鋸刃によって斫り加工した材料の左右両側面を直ちに所定の切削量だけ切削加工して仕上げることができる。
【００１２】
左右側面切削用の鉋ユニットは、一方を下方に退避可能とし、他方を側方に退避可能とすることにより、所要幅寸法を最小に抑えることができる。下方に退避させる鉋ユニットは、幅方向に突出させる必要がなく、側方に退避させる鉋ユニットは、鋸盤の駆動モータ側に配置することにより、余分な幅寸法を要しないからである。なお、下方に退避可能な鉋ユニットは、鋸盤の固定鋸刃に対応させることにより、切削量の設定作業を一層簡単にすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
木材加工システムは、搬入コンベヤ１０、鋸盤２０、複数の鉋ユニット３１、３２…３４を縦列に配設してなる（図１、図２）。ただし、材料Ｗの下面切削用の鉋ユニット３１は、搬入コンベヤ１０の下流側に配設されており、鋸盤２０は、鉋ユニット３１の下流側に配設されている。また、材料Ｗの左右側面切削用の鉋ユニット３２、３３、上面切削用の鉋ユニット３４は、鋸盤２０の下流側に配設されている。
【００１５】
搬入コンベヤ１０は、左右の支持フレーム１１、１１と、支持フレーム１１、１１上を走行するチェーン１３、１３と、アタッチメント１３ａ、１３ａを介してチェーン１３、１３に架設して搬入コンベヤ１０の搬送面を形成する支持材１４、１４…とを組み合わせてキャタピラ形に形成されている（図２、図３）。支持フレーム１１、１１は、下部の連結板１１ａを介して連結されており、支持フレーム１１、１１の上流端、下流端には、それぞれチェーン１３、１３を掛ける上流側のスプロケット１２ａ、１２ａ、下流側のスプロケット１２ａ、１２ａが左右に装着されている。なお、チェーン１３、１３の下部は、左右の支持フレーム１９、１９によって支持されており、支持フレーム１９、１９は、それぞれ前後の柱材１９ａ、１９ａを介して上流側のベースフレーム１７、１７、下流側のベースフレーム１７、１７の間に斜めに配設されている。
【００１６】
上流側、下流側の各スプロケット１２ａ、１２ａは、共通の軸１２ｂを介して左右のブラケット１２ｃ、１２ｃに回転自在に支持されており（図２、図４）、上流側、下流側の各ブラケット１２ｃ、１２ｃは、前後の連結材１２ｄ、１２ｄを介して互いに連結されている。また、各組のブラケット１２ｃ、１２ｃは、一方の連結材１２ｄを介して支持フレーム１１、１１の端部に付設されている。下流側のブラケット１２ｃ、１２ｃ上には、前方の連結材１２ｄを介し、支持フレーム１１、１１上の支持材１４、１４…と同一高さのガイドテーブル１５が付設されており、下流側のスプロケット１２ａ、１２ａの軸１２ｂは、軸端のスプロケット１２ｅ、チェーン１２ｆ、スプロケット１２ｇを介して駆動モータ１２ｈに連結されている。なお、駆動モータ１２ｈは、取付ベース１２ｈ１を介して支持フレーム１１、１１の下面に取り付けられている。
【００１７】
支持フレーム１１、１１は、上下に揺動可能なリンク１６、１６…を介し、ベースフレーム１７、１７…に昇降自在に搭載されている（図２、図３）。なお、リンク１６、１６…、ベースフレーム１７、１７…は、それぞれ支持フレーム１１、１１の上流側、下流側にそれぞれ各一対が配設されている。上流側、下流側の各一対のリンク１６、１６の上端は、共通の軸１６ａ、軸受１６ａ１、１６ａ１、共通の連結材１６ａ２、スペーサ１６ａ３、１６ａ３を介して支持フレーム１１、１１に回転自在に連結されており、リンク１６、１６の下端は、軸１６ｂ、軸受１６ｂ１、１６ｂ１、スペーサ１６ｂ２、１６ｂ２を介してベースフレーム１７、１７に回転自在に連結されている。ただし、上流側のリンク１６、１６の下端は、キー１６ｂ３を介して軸１６ｂに相対回転不能に連結されている（図４、図５）。
【００１８】
上流側の軸１６ｂの軸端には、キー１６ｂ４を介して揺動アーム１６ｃが相対回転不能に装着されており、揺動アーム１６ｃの先端部には、ねじ付きの駆動ロッド１８の先端が当接している。駆動ロッド１８のねじ部は、ねじ部材１８ａを介し、上流側のベースフレーム１７、１７に立設する支柱１７ａにねじ込まれている。また、駆動ロッド１８は、連結材１７ｂ、支持材１７ｃを介して搬入コンベヤ１０の後方に向けて長く延長され、操作ハンドル１８ｂが付設されている。なお、駆動ロッド１８には、揺動アーム１６ｃの揺動限を規定するストッパボルト１８ｄが組み合わされており、ストッパボルト１８ｄは、ロックナット１８ｃ、１８ｃを介し、駆動ロッド１８に対向するようにして別の支柱１７ａに付設されている。
【００１９】
そこで、搬入コンベヤ１０は、操作ハンドル１８ｂを介して駆動ロッド１８を正逆に回転操作し、揺動アーム１６ｃを介して軸１６ｂを正逆に回転させ、上流側のリンク１６、１６を上下に揺動させることにより、リンク１６、１６…を介して支持フレーム１１、１１を上下に平行移動させ、搬送面を上下に高さ調節することができる。ただし、駆動ロッド１８は、搬入コンベヤ１０を上昇させるときは、前進方向に回転させてリンク１６、１６…を起立方向に駆動し、搬入コンベヤ１０を下降させるときは、後退方向に回転させて搬入コンベヤ１０の自重によりリンク１６、１６…を逆方向に揺動させるものとする。また、搬入コンベヤ１０は、駆動モータ１２ｈを介してチェーン１３、１３を回転走行させ、支持材１４、１４…が形成する搬送面上の材料Ｗを前方に向けて送り込むことができる（図１、図２の矢印Ｋ１方向）。なお、以下の説明において、矢印Ｋ１方向を材料Ｗの搬送方向という。
【００２０】
下面切削用の鉋ユニット３１は、搬入コンベヤ１０、鋸盤２０の間に配設されている（図１、図６）。鉋ユニット３１は、図示しない複数の鉋刃が胴の周囲に出没自在に埋設されており、図示しないモータに連結されている。また、鉋ユニット３１の下流側には、ガイドテーブル３１ａが配設されている。そこで、鉋ユニット３１は、搬入コンベヤ１０によって送り込まれる材料Ｗの下面を切削することができる。なお、鉋ユニット３１は、搬入コンベヤ１０を高さ調節することにより、ガイドテーブル１５、３１ａの高さの差相当の切削量ｄ１を任意に設定することができる。
【００２１】
鋸盤２０は、下側の固定鋸刃２１と上側の移動鋸刃２２とを組み合わせ、二軸鋸盤として構成されている。鋸盤２０の上流側、下流側には、それぞれ鉋ユニット３１のガイドテーブル３１ａと同一高さの搬送面を形成する図示しない搬送コンベヤが配設されている。固定鋸刃２１は、搬送コンベヤの搬送面から上方に突出するように配設されており、移動鋸刃２２は、上下左右に移動可能な図示しない移動フレームに搭載され、固定鋸刃２１の上方に配置されている。そこで、鋸盤２０は、移動鋸刃２２を固定鋸刃２１から左右方向に離して所定位置にセットすることにより、固定鋸刃２１、移動鋸刃２２を介して材料Ｗの左右両側面を同時に斫り加工することができる。
【００２２】
鉋ユニット３２、３３は、それぞれ個別の移動フレーム３２ａ、３３ａを介して共通の固定フレーム３５に上向きに搭載されている（図７、図８）。固定フレーム３５には、垂直方向のガイドレール３５ａ、３５ａ、水平方向のガイドレール３５ｂ、３５ｂが付設されている。
【００２３】
鉋ユニット３２は、鉋ユニット３１と同様に胴の周囲に図示しない鉋刃が出没自在に埋設されており、モータ３２ｆの軸端に装着されている。モータ３２ｆは、ブラケット３２ｇ、補助フレーム３２ｃを介して移動フレーム３２ａに取り付けられており、移動フレーム３２ａは、ガイドレール３５ａ、３５ａに摺動自在に係合するスライダ３２ｂ、３２ｂ…を介して固定フレーム３５に昇降自在に搭載されている。また、移動フレーム３２ａは、ブラケット板３２ｄを介して上向きのシリンダ３２ｅに連結されている。そこで、鉋ユニット３２は、シリンダ３２ｅを伸縮させることにより、上方の使用位置（図８の実線）と、下方の退避位置（同図の二点鎖線）との間に昇降させることができる。
【００２４】
鉋ユニット３３は、モータ３３ｆの軸端に装着され、ブラケット３３ｇを介して移動フレーム３３ａに搭載されている。移動フレーム３３ａは、ガイドレール３５ｂ、３５ｂに摺動自在に係合するスライダ３３ｂ、３３ｂ…を介して固定フレーム３５に左右に移動自在に搭載されており、固定フレーム３５上のねじ軸３６に螺合するねじ部材３３ｈが裏面側に固定されている。ねじ軸３６は、軸受３６ａ、３６ａを介してガイドレール３５ｂ、３５ｂと平行に固定フレーム３５に搭載されており、軸端のプーリ３６ｂ、タイミングベルト３６ｃ、プーリ３６ｄを介してモータ３６ｅに連結されている。そこで、鉋ユニット３３は、モータ３６ｅを介してねじ軸３６を正逆に回転させることにより、移動フレーム３３ａを介し、鉋ユニット３２に近づく使用位置（図８の実線）と、鉋ユニット３２から側方に離れる退避位置（同図の二点鎖線）との間に左右に移動させることができる。なお、鉋ユニット３３の退避方向は、鋸盤２０の固定鋸刃２１用、移動鋸刃２２用の図示しない駆動モータの配設方向とする。
【００２５】
鉋ユニット３３の上流側には、押えローラ３７が配設されている（図７、図９）。押えローラ３７は、保持ロッド３７ａ、支持ブロック３７ｂ、ブラケット３７ｃを介して移動フレーム３３ａに搭載されている。支持ブロック３７ｂは、ブラケット３７ｃの先端部に立設するロッド３７ｃ１に高さ調節可能に装着されており、保持ロッド３７ａは、支持ブロック３７ｂにより左右に移動調節可能に支持されている。また、保持ロッド３７ａには、図示しないばねを介して押えローラ３７を鉋ユニット３２に向けて付勢するスライドロッド３７ａ１が摺動自在に組み込まれており、押えローラ３７は、スライドロッド３７ａ１の先端に回転自在に装着されている。
【００２６】
鉋ユニット３２は、鋸盤２０の固定鋸刃２１に対応させて配設されており、鉋ユニット３３に対して上流側にオフセットして配設されている。なお、鉋ユニット３２の上流側、下流側には、ガイド板３２ｋ１、３２ｋ２が配設されている。下流側のガイド板３２ｋ２は、鉋ユニット３２の外周に対応するようにして材料Ｗの搬送方向と平行に設置されており、上流側のガイド板３２ｋ１は、固定鋸刃２１の内面側に対応するようにして鉋ユニット３２の切削量ｄ２相当だけガイド板３２ｋ２より外側に設置されている。なお、ガイド板３２ｋ１は、ブラケット３２ｊ１を介して補助フレーム３２ｃ、ブラケット板３２ｄに取り付けられており、ガイド板３２ｋ２は、ブラケット３２ｊ２を介して移動フレーム３２ａ、補助フレーム３２ｃに取り付けられている。
【００２７】
鉋ユニット３３の上流側、下流側には、ガイド板３３ｋ１、３３ｋ２が配設されており、上流側のガイド板３３ｋ１は、下流側の先端が鉋ユニット３３の外周より外側に位置するように斜めに設置されている。また、下流側のガイド板３３ｋ２は、鉋ユニット３３の外周に対応するようにして材料Ｗの搬送方向と平行に設置されている。したがって、ガイド板３３ｋ１は、ガイド板３３ｋ２より外側に位置し、鉋ユニット３３の切削量ｄ３を設定している。なお、ガイド板３３ｋ１は、ブラケット３７ｃに突設する補助ブラケット３７ｄの先端部に図示しないスタッドを立設し、ボルト３３ｊ１を介してスタッド上に固定されている。また、ガイド板３３ｋ２は、ブラケット３３ｊ２を介して移動フレーム３３ａに取り付けられている。そこで、鉋ユニット３２は、上流側から送り込まれる材料Ｗの一方の側面を切削し、鉋ユニット３３は、材料Ｗの他方の側面を切削することができる。なお、押えローラ３７は、鉋ユニット３２に向けて材料Ｗを押え込むことができる。
【００２８】
上面切削用の鉋ユニット３４は、鉋ユニット３２、３３の下流側に配設されている（図１、図６）。鉋ユニット３４は、図示しない昇降フレームに搭載され、上下に高さ調節可能に設置されている。また、鉋ユニット３４の上流側には、ガイド板３４ａが高さ調節可能に配設されており、下流側には、固定のガイド板３４ｂが配設されている。そこで、鉋ユニット３４は、ガイド板３４ａの高さを変更することにより、切削量ｄ４を任意に設定することができる。なお、鉋ユニット３４の下方には、鋸盤２０の搬送コンベヤと同一高さの搬送面を形成する図示しないローラコンベヤが配設されている。
【００２９】
かかる木材加工システムは、次のようにして材料Ｗを修正加工することができる。
【００３０】
搬入コンベヤ１０は、材料Ｗの下面の最大の切削量ｄ１相当だけガイドテーブル１５が鉋ユニット３１の外周の最上部より低くなるように搬送面を高さ調節する（図６）。ただし、このときの材料Ｗは、角材であって、曲り方向が上方に凸になるように搬入コンベヤ１０上に投入するものとする。また、鉋ユニット３４は、材料Ｗの最終仕上げ高さｈに一致するように鉋ユニット３１との上下方向の相対間隔を設定する。なお、鉋ユニット３４の上流側のガイド板３４ａは、鉋ユニット３４の最下部より材料Ｗの上面の最大の切削量ｄ４相当だけ上方にセットする。
【００３１】
一方、鋸盤２０は、固定鋸刃２１、移動鋸刃２２間の左右方向の相対距離Ｌ＝Ｗａ＋ｄ２＋ｄ３となるように、移動鋸刃２２を設定する（図９）。ただし、Ｗａは、材料Ｗの最終仕上げ幅である。なお、鉋ユニット３２は、固定鋸刃２１に対応するように設置されているから、使用位置にセットすることにより、固定鋸刃２１より切削量ｄ２相当だけ内側に位置させることができる。また、鉋ユニット３３は、材料Ｗの最終仕上げ幅Ｗａに一致するように鉋ユニット３２との相対間隔を設定する。このときのガイド板３３ｋ１の下流端は、鉋ユニット３３の外周より切削量ｄ３相当だけ外側に位置し、移動鋸刃２２と同一直線上にある。
【００３２】
このようにして搬入コンベヤ１０、鋸盤２０、鉋ユニット３２、３３、３４の各部を設定した後、搬入コンベヤ１０、鉋ユニット３１、３２…３４、固定鋸刃２１、移動鋸刃２２を作動させ、搬入コンベヤ１０上に材料Ｗを投入すると、材料Ｗは、鉋ユニット３１によって下面を直線状に正しく仕上げられ、鋸盤２０によって左右両側面を斫り、鉋ユニット３２、３３によって左右両側面が仕上げられ、鉋ユニット３４によって上面が仕上げられて下流側に排出することができる。このようにして排出された材料Ｗは、全面が正しく滑らかな平面に仕上げられ、曲りを修正して高さｈ、幅Ｗａの製品とすることができる。なお、搬入コンベヤ１０上には、材料Ｗの投入位置を設定する移動定規が設備され、搬入コンベヤ１０の下流側、鋸盤２０の固定鋸刃２１、移動鋸刃２２の上流側、下流側、鉋ユニット３４の上流側、下流側には、それぞれ材料Ｗを押圧する積極駆動形の送りローラが配設されているものとする。
【００３３】
以上の説明において、鉋ユニット３１、３２…３４は、その全数を揃えるに代えて、１以上の任意の数を設備することにより、材料Ｗの少なくとも１面を切削するシステムとしてもよい。
【００３４】
また、鋸盤２０は、鉋ユニット３１、３２…３４と組み合わせることなく、単独運転することにより、材料Ｗの挽割り加工のみに使用してもよい。なお、上面切削用の鉋ユニット３４は、搬入コンベヤ１０と鉋ユニット３２、３３との間の任意の位置に配設してもよく、下面切削用の鉋ユニット３１は、上面切削用の鉋ユニット３４と組み合わせて配設してもよい。
【００３５】
この発明は、曲りを生じた角材の修正仕上げ加工を高効率に実施することができるから、間伐材等の生材を粗加工した後、最終製品に仕上げ加工するための加工ラインとして特に好適に使用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、搬入コンベヤと、材料の下面切削用の鉋ユニットを組み合わせることによって、搬入コンベヤによる材料の送込みと、鉋ユニットによる材料の切削加工とを連続的に実行することができるから、曲りを生じた材料を所定寸法に正しく修正加工することができる上、材料の加工効率を高くし、所要床面積を最少に抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成概略図
【図２】要部拡大側面説明図
【図３】図２のＸ−Ｘ線矢視相当拡大断面図
【図４】図２の要部拡大分解斜視図
【図５】図２の要部拡大斜視説明図
【図６】使用状態要部側面説明図
【図７】要部拡大斜視図
【図８】図７のＹ矢視正面説明図
【図９】使用状態要部平面説明図
【符号の説明】
Ｗ…材料
１０…搬入コンベヤ
２０…鋸盤
２１…固定鋸刃
２２…移動鋸刃
３１、３２…３４…鉋ユニット
【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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【図６】
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【図７】
2004001530.tif 000009
【図８】
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【図９】
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