(57)【要約】【課題】合板等の板材に所望の形状の穴を確実に明けることができ、しかも、発生する切屑等の塵を確実に集めることのできる板材の穴開け装置を提供する。【解決手段】板材Ａの幅方向に沿って所定間隔に複数の穴Ｂを明ける板材の穴明け装置１は、板材Ａの幅方向に沿って配置され、板材Ａに穴Ｂを明ける複数のドリル３と、ドリル３を昇降させるドリル昇降手段４と、板材Ａに明けられた穴Ｂ上の近傍で、板材Ａに穴Ｂを明けることによって排出される切屑を吸引する第一の集塵ダクト５と、第一の集塵ダクト５を、板材Ａの幅方向に沿って移動させる集塵ダクト移動手段６とを備えている。【選択図】図１
2005319520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材の幅方向に沿って所定間隔に複数の穴を明ける板材の穴明け装置であって、
前記板材の幅方向に沿って配置され、板材に穴を明ける複数のドリルと、
前記ドリルを昇降させるドリル昇降手段と、
前記板材に明けられた穴上の近傍で、前記板材に穴を明けることによって排出される切屑を吸引する第一の集塵ダクトと、
前記第一の集塵ダクトを、前記板材の幅方向に沿って移動させる集塵ダクト移動手段とを備えていることを特徴とする板材の穴明け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の板材の穴明け装置において、
前記板材をその幅方向と略直交する方向に搬送させることによって、前記ドリルや第一の集塵ダクトに前記板材の搬送方向における所定位置を順次配置させる搬送手段を備えていることを特徴とする板材の穴明け装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の板材の穴明け装置において、
前記複数のドリルを挟んで互いに対向してそれぞれ設けられ、かつ、前記板材の幅方向に沿って延在して板材を押さえる押さえ手段と、
これら押さえ手段どうしの間に設けられて、前記切屑を吸引する第二の集塵ダクトとを備えていることを特徴とする板材の穴明け装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の板材の穴明け装置において、
前記板材が載置される載置部には、板材に明けられる穴の位置に対応した箇所に、その穴よりも大きな開口部が形成されていることを特徴とする板材の穴明け装置。
【請求項５】
請求項４に記載の板材の穴明け装置において、
前記開口部の下方には、この開口部を介して落下した切屑を集める集塵容器が設けられていることを特徴とする板材の穴明け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材の幅方向に沿って所定間隔に複数の穴を明ける板材の穴明け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の工業化に伴って、住宅の屋根や壁や床を予めパネルとして工場などで製造しておき、このようなパネルを建築現場において組み立てていくことにより、住宅の施工を行うようにしたパネル工法が盛んになっている。
このようなパネル工法に用いられるパネルとして、例えば屋根パネルとしては、芯材を矩形状に組み立てるとともに、この矩形枠の内部に補強用の芯材を縦横に組み付けて枠体を構成し、この枠体の一方の面に合板等の面材が貼着されたのが一般的である。
【０００３】
ところで、木質パネルの中には、その取り扱い箇所によって合板に多数の穴を明けたものを適用する場合がある。
合板に多数の穴を明けるためには、例えば、ホールソーと称される治具を用いて人力により行う方法があるが、人力で行うには作業能率が悪く、穴の位置決めが困難なため、近年、合板の穴開け作業を機械化した穴明け装置が提案されている。
この穴明け装置として、具体的には、合板を載せる架台と、この架台を跨ぐようにして取り付けられた架構と、架構に支持された合板打ち抜き手段とを備えた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。合板打ち抜き手段は、先端に押し切り歯を有する複数の押し切りダイと、この押し切りダイを持ち上げた状態に保持するバネ部材と、このバネ部材の付勢力に抗して押し切りダイを下方に押圧するカム機構等を備えており、モータが駆動することでカム機構によって、押し切りダイがバネ部材の付勢力に抗して下方に押圧し、これに伴って押し切り歯によって合板が押し切られて穴が明けられるようになっている。
【特許文献１】特開平５−６９４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された穴明け装置において、合板打ち抜き手段は、先端に押し切り歯を有する押し切りダイを合板に押圧させることによって、その押圧された箇所の合板が打ち抜かれて穴が明けられるようになっている。そのため、例えばドリル等によって合板に穴を明ける場合に比べて切屑等の粉塵が大量に発生しないとされているが、押し切りダイを押圧させるだけでは、その押圧された箇所の合板を確実に打ち抜くことができない場合もあった。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、合板等の板材に所望の形状の穴を確実に明けることができ、しかも、発生する切屑等の塵を確実に集めることのできる板材の穴開け装置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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、例えば、図１に示すように、板材Ａの幅方向に沿って所定間隔に複数の穴Ｂを明ける板材の穴明け装置１であって、
前記板材Ａの幅方向に沿って配置され、板材Ａに穴Ｂを明ける複数のドリル３と、
前記ドリル３を昇降させるドリル昇降手段４と、
前記板材Ａに明けられた穴Ｂ上の近傍で、前記板材Ａに穴Ｂを明けることによって排出される切屑を吸引する第一の集塵ダクト５と、
前記第一の集塵ダクト５を、前記板材Ａの幅方向に沿って移動させる集塵ダクト移動手段６とを備えていることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の発明によれば、ドリル昇降手段４によって下降された複数のドリル３が板材Ａの上面で回転しながら切削し、板材Ａの幅方向に沿って複数の穴Ｂが明けられる。このようにして複数の穴Ｂが明けられた板材Ａは、集塵ダクト移動手段６が板材Ａの幅方向に沿って移動し、これに伴って第一の集塵ダクト５も移動する。そしてこのときに、第一の集塵ダクト５によって板材Ａの穴Ｂの近傍に散乱した切屑が吸引される。
したがって、従来のように板材に穴を打ち抜く場合に比べて、本発明ではドリル３によって板材Ａを切削しながら穴Ｂが明けられるため、所望の形状の穴Ｂを確実に明けることができ、板材Ａの穴明け性能を向上させることができる。しかも、この際に切屑が大量に発生するが、上述の第一の集塵ダクト５によって確実に吸引することができ集塵効率にも優れる。
【０００７】
請求項２の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１に記載の板材の穴明け装置１において、
前記板材Ａをその幅方向と略直交する方向に搬送させることによって、前記ドリル３や第一の集塵ダクト５に前記板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置を順次配置させる搬送手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
前記所定位置とは、板材Ａの搬送方向Ｘにおいてドリル３によって穴Ｂを明けるべき位置や、板材Ａの搬送方向Ｘにおいてドリル３によって明けられた穴Ｂのある箇所のことを言う。
【０００９】
請求項２の発明によれば、搬送手段が板材Ａをその幅方向と略直交する方向に搬送させることによって、ドリル３や第一の集塵ダクト５に板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置を順次配置させるので、搬送方向Ｘにも複数の穴Ｂを明けることができるとともに、切屑を第一の集塵ダクト５によって吸引できる。また、このように搬送手段によって板材Ａを順次搬送して自動化できることから、手作業を省け、施工の簡略化を図ることができる。
【００１０】
請求項３の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１又は２に記載の板材の穴明け装置１において、
前記複数のドリル３を挟んで互いに対向してそれぞれ設けられ、かつ、前記板材Ａの幅方向に沿って延在して板材Ａを押さえる押さえ手段７と、
これら押さえ手段７どうしの間に設けられて、前記切屑を吸引する第二の集塵ダクト８とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明によれば、複数のドリル３を挟んで互いに対向してそれぞれ設けられ、かつ、板材Ａの幅方向に沿って延在する押さえ手段７が板材Ａを押さえることによって、ドリル３で板材Ａに穴Ｂを明ける際に、板材Ａがずれることなく所定の位置で穴Ｂを明けることができる。
また、押さえ手段７は板材Ａの幅方向に沿って延在しており、これら押さえ手段７どうしの間には第二の集塵ダクト８が設けられているので、ドリル３で穴Ｂを明けた際に排出される切屑が両押さえ手段７によって囲まれて、これら押さえ手段７の外側に散乱することを防止でき、第二の集塵ダクト８によって確実に吸引される。
【００１２】
請求項４の発明は、例えば、図１に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の板材の穴明け装置１において、
前記板材Ａが載置される載置部２２には、板材Ａに明けられる穴Ｂの位置に対応した箇所に、その穴Ｂよりも大きな開口部Ｋが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明によれば、板材Ａが載置される載置部２２には板材Ａに明けられる穴Ｂの位置に対応した箇所に、その穴Ｂよりも大きな開口部Ｋが形成されているので、この開口部Ｋを介して切屑が落下し、板材Ａの上面で切屑が散乱することを防止できる。
【００１４】
請求項５の発明は、例えば、図１に示すように、請求項４に記載の板材の穴明け装置１において、
前記開口部Ｋの下方には、この開口部Ｋを介して落下した切屑を集める集塵容器２４が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明によれば、開口部Ｋの下方には集塵容器２４が設けられているので、開口部Ｋを介して落下した切屑を集塵容器２４によって確実に集めることができ、清掃等の手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る板材の穴明け装置によれば、ドリル昇降手段によって下降された複数のドリルが切削することにより板材の幅方向に沿って複数の穴が明けられ、一方、集塵ダクト移動手段が板材の幅方向における穴に沿って移動することにより、第一の集塵ダクトによって板材の穴の近傍に散乱した切屑が集塵される。したがって、従来の板材に穴を打ち抜く場合に比べて、所望の形状に穴を確実に明けることができ、板材の穴明け性能を向上させることができ、また、集塵効率にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１(a)は、本発明に係る板材の穴明け装置の平面図、図１(b)は、板材の穴明け装置の正面図である。
図１に示すように、本発明に係る板材の穴明け装置１は、搬送される板材Ａの搬送方向Ｘ及び幅方向に沿って所定間隔に複数の穴Ｂを明ける装置であり、板材Ａが載置される基台２と、板材Ａの幅方向に沿って配置され板材Ａに穴Ｂを明ける複数のドリル３と、ドリル３を昇降させることによって板材Ａの上面にドリル３を配置させるドリル昇降手段４と、板材Ａに明けられた穴Ｂの近傍で、板材Ａに穴Ｂを明けることによって排出される切屑を吸引する第一の集塵ダクト５と、第一の集塵ダクト５を板材Ａに明けられた幅方向における穴Ｂに沿って移動させる集塵ダクト移動手段６とを備えている。
まず、各部材の構成について説明する。
【００１８】
基台２は、床面Ｍに立設される脚部２１と、脚部２１に支持されて板材Ａが載置される載置部２２とを備えている。この載置部２２の上面側方には載置部２２を跨ぎ、後述する複数のドリル３等を支持するフレーム２３が配設されている。
載置部２２には、板材Ａに明ける穴Ｂの位置（ドリル３の位置）に応じて幅方向に沿って所定間隔に前記穴Ｂよりも径の大きな円形の開口部Ｋが複数形成されている。また、この開口部Ｋの下方には、該開口部Ｋを介して落下した切屑が集められる集塵容器２４が設置されている。
さらに、このような基台２には、載置部２２に載置された板材Ａを、板材Ａの幅方向と略直交する方向（長手方向）に沿って搬送させることによって、ドリル３や第一の集塵ダクト５に板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置を順次配置させる搬送手段が設けられている。
【００１９】
搬送手段は、図示しないが、例えば、載置部２２上で板材Ａの下面に位置するように、その左右両側に搬送方向に沿って配設された複数のローラと、これらローラを駆動させる駆動モータ等から構成したものが挙げられる。
また、その他の搬送手段として、チェーンコンベアも適用することができる。具体的には、載置部２２上の左右両側にスプロケットを介して配設された搬送用チェーンと、この搬送用チェーンに取り付けられて板材Ａの端面に引っ掛けられるフックと、搬送用チェーンを駆動させる駆動モータとから構成したものが挙げられる。そして、駆動モータの回転が搬送用チェーンに伝達されて、搬送チェーンによって板材Ａが搬送される構成となっている。
【００２０】
一方、フレーム２３に支持される複数のドリル３は、ドリル昇降手段４によって昇降自在に支持され、板材Ａに明ける穴Ｂの位置に対応して設けられている。
ドリル昇降手段４としては、例えばエアシリンダ装置４１が挙げられ、このエアシリンダ装置４１のピストン４１aの先端にドリル３が取り付けられている。
ドリル３は、超硬な金属製の４面の切刃３１を有しており、先端に近づくに従って細くなる切削に優れた形状に形成されている。また、この切刃３１の基端部周縁には、等間隔に４つのけがき部３２が設けられている。
けがき部３２は、先端部が尖った針状であり、板材Ａの表面をけがくことによって所望の形状のけがき線を形成し、形成されたけがき線内を切刃３１が切削するようになっている。
【００２１】
このような複数のドリル３を挟んで、ドリル３の搬送方向Ｘ前側と後側とにそれぞれ、板材Ａの幅方向に沿って延在して板材Ａを押さえる押さえ手段７が設けられている。
押さえ手段７は、フレーム２３に設けられて上下に移動可能なエアシリンダ装置７１と、このエアシリンダ装置７１のピストン７１aの先端部に設けられて板材Ａの幅方向に沿って延在し、板材Ａを押さえこむ薄板状のクランプ部７２とを備えている。また、これら２つのクランプ部７２間には第二の集塵ダクト８（図１(b)では図示略）が設置されている。
【００２２】
第二の集塵ダクト８は、クランプ部７２間で挟まれた箇所の切屑を吸引するようになっており、吸引することによりクランプ部７２の長手方向に沿って切屑が移動するようになっている。
【００２３】
そして、この押さえ手段７の搬送方向Ｘ前側に、ドリル３で穴Ｂが明けられて搬送された板材Ａの穴Ｂ上の近傍で切屑を吸引する第一の集塵ダクト５と、この第一の集塵ダクト５を板材Ａの幅方向Ｘにおける穴Ｂに沿って移動させる集塵ダクト移動手段６とが設置されている。
【００２４】
集塵ダクト移動手段６としては、例えばロッドレスシリンダ等が挙げられ、ロッドレスシリンダの種類としてはマグネット式でもスリット式でも構わない。マグネット式の場合には、図１のように両端を端部材で塞がれたシリンダチューブ６１の内側に流体圧力により軸線方向（板材Ａの幅方向）に移動するピストンを設け、シリンダチューブ６１の外側には、シリンダチューブ６１の外周面に軸線方向に移動自在に外側移動体６２が嵌め込んであり、これらのピストン、外側移動体６２が磁石による磁気結合力により連結され、ピストンの移動に同期して外側移動体６２が移動するように構成されている。そして、本発明では、この外側移動体６２に第一の集塵ダクト５が取り付けられており、外側移動体６２の移動に伴って第一の集塵ダクト５が板材Ａの幅方向に移動するようになっている。
また、第一の集塵ダクト５は、その末端部と板材Ａに明けられた穴Ｂ上の近傍との間に隙間Ｓが若干設けられるように、外側移動体６２に取り付けられている（図１(b)参照）。
【００２５】
さらに、このシリンダチューブ６１の一方の端部における前面には、板材Ａに明けられた穴Ｂの位置を検出する位置検出センサ９が設けられている。位置検出センサ９は、搬送された板材Ａの搬送方向Ｘにおける穴Ｂの位置を順次検出し、穴Ｂの位置に応じてロッドレスシリンダのピストン及び外側移動体６２を駆動させることにより、第一の集塵ダクト５を幅方向における穴Ｂに沿って移動させるように構成されている。
【００２６】
なお、上記板材の穴明け装置１は、搬送手段、ドリル昇降手段４、押さえ手段７、第一及び第二の集塵ダクト５、８、集塵ダクト移動手段６等を自動的に作動させるためのボタン（図示略）を備えており、このようなボタンを作業者が操作することによって、本発明の穴明け装置１の運転全般を制御する制御部（図示略）が制御して各部材が動作するように構成されている。
【００２７】
次に、上述の構成をなした板材の穴明け装置１の動作について、板材Ａの穴明け方法とともに説明する。
まず、載置部２２に板材Ａを載置し、この状態から搬送手段が板材Ａを搬送させて、板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置（穴Ｂを明けるべき位置）にドリル３が配置されると、押さえ手段７が駆動することによって、エアシリンダ装置７１のピストン７１aが下方に移動してクランプ部７２が板材Ａの幅方向に沿ってそれぞれ前後２箇所を押さえ込む。このようにして板材Ａを載置部２２に固定したら、ドリル昇降手段４が駆動することによってエアシリンダ装置４１のピストン４１aが下方に移動し、ドリル３が板材Ａの上面に配置される。これによって、ドリル３が回転しながら板材Ａを切削する。すなわち、ドリル３が回転することによってけがき部３２が円形状にけがき線を形成しながら、その円形内を切刃３１が切削していき、その結果、板材Ａの幅方向に沿って複数の穴Ｂが明けられる。
このとき、ドリル３の切削と同時に、排出される切屑が第二の集塵ダクト８によって吸引される。また、載置部２２に形成された開口部Ｋからも切屑が落下し、集塵容器２４内に集められる。
【００２８】
次いで、押さえ手段７のエアシリンダ装置７１のピストン７１aが上方に移動してクランプ部７２が板材Ａから離れると、再び、搬送手段によって板材Ａが搬送される。そして、同様にして板材Ａの幅方向における所定位置（穴Ｂを明けるべき位置）にドリル３が配置されると、押さえ手段７によって板材Ａが押さえられ、ドリル３によって複数の穴Ｂが明けられる。
【００２９】
一方、先に穴Ｂが明けられた箇所は、搬送手段によって搬送されることにより、集塵ダクト移動手段４の位置に移動される。すると、集塵ダクト移動手段４が駆動することにより外部移動体６２の移動に伴って第一の集塵ダクト５が板材Ａの幅方向における穴Ｂに沿って移動しながら穴Ｂ上の近傍で切屑を吸引する。
ここで、第一の集塵ダクト５は、一回の集塵工程で板材Ａの幅方向に沿って一方向のみ移動するように構成しても構わないし、板材Ａの幅方向を二方向、すなわち往復移動するように構成しても構わない。
【００３０】
なお、搬送手段は、集塵ダクト移動手段６の前面に設けられた位置検出センサ９が、搬送方向Ｘにおける穴Ｂの位置を検出し、その検出位置に応じて、板材Ａの搬送を開始したり停止したりする。すなわち、搬送手段によって板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置をドリル３の位置にまで搬送させると、その搬送を停止し、ドリル３による切削が終了し、一方、先に明けた穴Ｂに沿って第一の集塵ダクト５が移動して切屑の吸引が終了したら、再び、板材Ａの搬送を開始するように制御されている。ここで、ドリル３による板材Ａの穴明け作業と、第一の集塵ダクト５による吸引作業とのそれぞれの時間がほぼ等しくされている。
【００３１】
このようにして、搬送手段が板材Ａを搬送しながら、搬送方向Ｘ後側においてドリル３で板材Ａに穴Ｂを明け、同時に、搬送方向Ｘ前側において板材Ａに穴Ｂを明けることによって排出された塵が第一の集塵ダクト５によって吸引されて、順次、板材Ａの搬送方向Ｘ及び幅方向に複数の穴Ｂが明けられる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態の板材の穴明け装置１によれば、ドリル昇降手段４によって下降された複数のドリル３が板材Ａの上面で回転しながら切削し、板材Ａの幅方向に沿って複数の穴Ｂが明けられる。その後、板材Ａが搬送手段によって搬送されて、集塵ダクト移動手段６が板材Ａの幅方向における穴Ｂに沿って移動し、これに伴って第一の集塵ダクト５も移動し、この際に、板材Ａの穴Ｂ上の近傍に散乱した切屑が吸引される。したがって、従来のように板材に穴を打ち抜く場合に比べて、本発明ではドリル３によって板材Ａを切削しながら穴Ｂが明けられるため、所望の形状の穴Ｂが確実に明けられ、板材Ａの穴明け性能を向上させることができ、集塵効率にも優れる。
【００３３】
搬送手段が板材Ａを搬送させることによって、ドリル３や第一の集塵ダクト５に板材Ａの搬送方向Ｘにおける所定位置を順次配置させるので、搬送方向Ｘにも複数の穴Ｂを明けることができるとともに、切屑を第一の集塵ダクト５によって吸引できる。また、板材Ａの搬送を自動化でき、施工の簡略化を図ることができる。
ドリル３を挟んで互いに対向してそれぞれ押さえ手段７が設けられているので、これら押さえ手段７によって、ドリル３で板材Ａに穴Ｂを明ける際に板材Ａがずれることなく所定の位置で穴Ｂを明けることができる。また、押さえ手段７は板材Ａの幅方向Ｘに沿って延在し、これら押さえ手段７どうしの間には第二の集塵ダクト８が設けられているので、ドリル３で穴Ｂを明けた際に排出される切屑が両押さえ手段７によって囲まれて、第二の集塵ダクト８によって確実に吸引される。
載置部２２には板材Ａに明けられる穴Ｂの位置に対応した箇所に、その穴Ｂよりも大きな開口部Ｋが形成され、開口部Ｋの下方には集塵容器２４が設けられているので、開口部Ｋを介して切屑が落下し、落下した切屑を集塵容器２４によって確実に集めることができる。
【００３４】
なお、本発明の板材の穴明け装置１は、上記実施の形態に限定されるものではなく、各構成部材の形状、寸法等の具体的構成要件はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なものとする。
例えば、上記実施の形態において、ドリル昇降手段４や、押さえ手段７において、駆動源としてエアシリンダ４１、７１に限らず、油圧シリンダや電動モータ等によるものであっても良い。
また、上記実施の形態において板材Ａを複数枚重ねて搬送させても良い。この場合、一度に複数枚の板材Ａに穴Ｂを明けることができ、施工効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのもので、(a)は、板材の穴明け装置の平面図、(b)は、板材の穴明け装置の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  板材の穴明け装置
３  ドリル
４  ドリル昇降手段
５  第一の集塵ダクト
６  集塵ダクト移動手段
７  押さえ手段
８  第二の集塵ダクト
２２  載置部
２４  集塵容器
Ａ  板材
Ｂ  穴
Ｋ  開口部
Ｘ  搬送方向
【図１】
2005319520.tif 000003