(57)【要約】【課題】  材木を五軸加工機によって加工する際に、当該材木をより正確に位置出しした姿勢で保持するクランプ装置を提供する。【解決手段】  前後方向Ｘに設けた定盤１０の左右に、前後方向Ｘに沿って、垂直軸２４を中心として回転する複数のローラー２２にベルト２３を掛け渡した左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１を設ける。また、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１の相対向するベルト面２３ａを前後方向Ｘに水平かつ平行に配置する。そして、材木Ｗの左側の側面Ｗ１を基準面とする場合には、右側ベルトコンベア２１を左側ベルトコンベア２０に向けて移動させて材木Ｗを挟持し前後方向Ｘに移動させる。材木Ｗの右側の側面Ｗ２を基準面とする場合には、左側ベルトコンベア２０を右側ベルトコンベア２１に向けて移動させて材木Ｗを挟持し前後方向Ｘに移動させる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造の建物を建築する際に使用する垂木などの材木（Ｗ）の端部を，五軸加工機（２）によって加工する際に，当該材木を保持するクランプ装置であって、前記材木を上載すべく前後方向（Ｘ）に設けた定盤（１０）の左右に，前後方向に沿って，垂直軸（２４）を中心として回転する複数のローラー（２２）にベルト（２３）を掛け渡した左側ベルトコンベア（２０）と右側ベルトコンベア（２１）を設け、前記左側ベルトコンベアと右側ベルトコンベアの相対向するベルト面（２３ａ）を前後方向に水平かつ平行に配置し、前記材木の左側の側面（Ｗ１）を基準面とする場合には，前記右側ベルトコンベアを前記左側ベルトコンベアに向けて移動させて，該左側ベルトコンベアとで前記材木を挟持して前後方向に移動させ、前記材木の右側の側面（Ｗ２）を基準面とする場合には，前記左側ベルトコンベアを前記右側ベルトコンベアに向けて移動させて，該右側ベルトコンベアとで前記材木を挟持して前後方向に移動させてなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
木造の建物を建築する際に使用する垂木などの材木（Ｗ）の端部を，五軸加工機（２）によって加工する際に，当該材木を保持するクランプ装置であって、前記材木を上載すべく前後方向（Ｘ）に設けた定盤（１０）の左右に，前後方向に沿って，垂直軸（２４）を中心として回転する複数のローラー（２２）にベルト（２３）を掛け渡した左側ベルトコンベア（２０）と右側ベルトコンベア（２１）を設け、前記左側ベルトコンベアと右側ベルトコンベアの相対向するベルト面（２３ａ）を前後方向に水平かつ平行に配置し、前記材木の左側の側面（Ｗ１）を基準面とする場合には，前記右側ベルトコンベアを前記左側ベルトコンベアに向けて移動させて，該左側ベルトコンベアとで前記材木を挟持して前後方向に移動させ、前記材木の右側の側面（Ｗ２）を基準面とする場合には，前記左側ベルトコンベアを前記右側ベルトコンベアに向けて移動させて，該右側ベルトコンベアとで前記材木を挟持して前後方向に移動させてなり、前記定盤の直上に，前記左側ベルトコンベアと右側ベルトコンベアで挟持された材木を，上から押圧して前記定盤に押し付ける押圧機構（３０）を設けてなることを特徴とするクランプ装置。
【請求項３】
定盤（１０）の前端部またはその前方に，前記材木（Ｗ）の前端が当接するストッパー（４０）を昇降自在に設けると共に，その近傍に，前記材木が所定位置に達したことを感知する確認センサー（５０）を設けてなることを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造の建物を建築する際に使用する垂木などの材木の端部を、五軸加工機によって加工する際に、当該材木を保持するクランプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造家屋をはじめとする木造の建物を建築する場合、垂木、筋交い、破風、鼻隠し、隅谷木などの材木を使用するが、これら材木の端部をコンベアで搬送し、五軸加工機によって連続的に自動加工する手法が多く採られている。
【０００３】
その場合、五軸加工機で加工する際に、材木をクランプ装置によって保持する必要があるが、従来のクランプ装置は、全ての材木を、その一方の側面を基準面として位置出しし、保持している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、全ての材木を、一律的に、その一方の側面を基準面として位置出しして保持する従来のクランプ装置は、材木によっては当該一方の側面が湾曲しており、基準面としては適していないため、当該材木の位置出しを正確に行うことができず、その結果、五軸加工機による加工精度が低下してしまうといった問題がある。
【０００５】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、垂木などの材木を五軸加工機によって加工する際に、当該材木をより正確に位置出しした姿勢で保持することのできるクランプ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図１乃至図６を参照して説明する。請求項１に記載のクランプ装置１は、木造の建物を建築する際に使用する垂木などの材木Ｗの端部を、五軸加工機２によって加工する際に、当該材木Ｗを保持する装置であって、前記材木Ｗを上載すべく前後方向Ｘに設けた定盤１０の左右に、前後方向Ｘに沿って、垂直軸２４を中心として回転する複数のローラー２２にベルト２３を掛け渡した左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１を設け、前記左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１の相対向するベルト面２３ａを前後方向Ｘに水平かつ平行に配置してなるものである。
【０００７】
そして、前記材木Ｗの左側の側面Ｗ１を基準面とする場合には、前記右側ベルトコンベア２１を前記左側ベルトコンベア２０に向けて移動させて、当該左側ベルトコンベア２０とで前記材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させる。
【０００８】
また、前記材木Ｗの右側の側面Ｗ２を基準面とする場合には、前記左側ベルトコンベア２０を前記右側ベルトコンベア２１に向けて移動させて、当該右側ベルトコンベア２１とで前記材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させるものである。
【０００９】
請求項２に記載のクランプ装置１は、木造の建物を建築する際に使用する垂木などの材木Ｗの端部を、五軸加工機２によって加工する際に、当該材木Ｗを保持する装置であって、前記材木Ｗを上載すべく前後方向Ｘに設けた定盤１０の左右に、前後方向Ｘに沿って、垂直軸２４を中心として回転する複数のローラー２２にベルト２３を掛け渡した左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１を設け、前記左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１の相対向するベルト面２３ａを前後方向Ｘに水平かつ平行に配置してなるものである。
【００１０】
そして、前記材木Ｗの左側の側面Ｗ１を基準面とする場合には、前記右側ベルトコンベア２１を前記左側ベルトコンベア２０に向けて移動させて、当該左側ベルトコンベア２０とで前記材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させる。
【００１１】
また、前記材木Ｗの右側の側面Ｗ２を基準面とする場合には、前記左側ベルトコンベア２０を前記右側ベルトコンベア２１に向けて移動させて、当該右側ベルトコンベア２１とで前記材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させる。
【００１２】
さらに、前記定盤１０の直上に、前記左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１で挟持された材木Ｗを、上から押圧して前記定盤１０に押し付ける押圧機構３０を設けてなる。
【００１３】
請求項３に記載のクランプ装置１は、請求項１および２に記載の発明において、定盤１０の前端部またはその前方に、前記材木Ｗの前端が当接するストッパー４０を昇降自在に設けると共に、その近傍に、前記材木Ｗが所定位置に達したことを感知する確認センサー５０を設けてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載のクランプ装置１は、材木Ｗの左側の側面Ｗ１を基準面とする場合には、右側ベルトコンベア２１を左側ベルトコンベア２０に向けて移動させて、当該左側ベルトコンベア２０とで材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させ、また、その逆に、材木Ｗの右側の側面Ｗ２を基準面とする場合には、左側ベルトコンベア２０を右側ベルトコンベア２１に向けて移動させて、当該右側ベルトコンベア２１とで材木Ｗを挟持して前後方向Ｘに移動させるので、材木Ｗの左側の側面Ｗ１と右側の側面Ｗ２の両方を基準面することができる。
【００１５】
従って、例えば、ある材木Ｗで左側の側面Ｗ１が湾曲している場合には、右側の側面Ｗ２を基準面として位置決めを行うことができる。また、他の材木Ｗにおいて、その逆に右側の側面Ｗ２が湾曲している場合には、左側の側面Ｗ１を基準面とすることによって左右方向Ｙの位置決めを正確に行うことができる。これにより、五軸加工機２による自動連続加工の精度を高めることができる。
【００１６】
請求項２に記載のクランプ装置１は、請求項１に記載の発明と同様に、材木Ｗを、左側の側面Ｗ１と右側の側面Ｗ２のいずれかを基準面として左右方向Ｙの位置決めを正確に行うことができるので、五軸加工機２による加工精度を高めることができる。
【００１７】
また、定盤１０の直上に、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１で挟持された材木Ｗを、上から押圧して定盤１０に押し付ける押圧機構３０を設けているので、当該材木Ｗの上下方向（高さ方向）の位置決めも正確に行うことができる。これにより、五軸加工機２の加工精度をさらに高めることができる。
【００１８】
請求項３に記載のクランプ装置１は、ストッパー４０を設けているので、材木Ｗの前後方向Ｘの位置決めを正確に行うことができる。また、確認センサー５０を設けているので、当該確認センサー５０が材木Ｗの所定位置への侵入を確認し、ストッパー４０を下降させ、また、五軸加工機２へ加工開始の信号を送ることができる。これにより、五軸加工機２の加工精度をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るクランプ装置１の実施形態を、図１乃至図５に示す。これは、図６に示すように、木造家屋を建築する際に使用する垂木、筋交い、破風、鼻隠し、隅谷木などの材木Ｗの端部を、五軸加工機２によって加工する際に、当該材木Ｗを保持するために材木生産ラインに設けられたものである。このクランプ装置１は、材木コンベア３と直交して設けられた接続コンベア４にさらに直交する姿勢で、当該接続コンベア４と五軸加工機２との間に設けられている。五軸加工機２は、左右方向Ｙに前後して２台設け、材木Ｗの両端部を加工するようにしている。
【００２０】
なお、当該生産ラインにおいては、材木コンベア３に沿って、材木Ｗを所定長さに切断するためのクロスカット装置５、必要な線引きを行うためのインクジェット装置６、および五軸加工機２から排出された廃材を搬送するための廃材コンベア７と廃材箱８を設けている。また、材木Ｗに、切欠やホゾを加工するための欠き・ホゾ加工機９を併せて設けている。
【００２１】
そして、材木Ｗを上載するために前後方向Ｘに設けた定盤１０の左右のそれぞれに、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１を設けている。左側ベルトコンベア２０および右側ベルトコンベア２１は、それぞれ、前後方向Ｘに沿って、モーター２５の垂直軸２４を中心として回転する大径の駆動ローラー２２ａと、それと所定間隔を開けて設けた小径の従動ローラー２２ｂとの間に無端ベルト２３を掛け渡して構成している。そして、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１の相対向するベルト面２３ａを前後方向Ｘに水平かつ相互に平行に配置している。
【００２２】
左側ベルトコンベア２０および右側ベルトコンベア２１は、図３に示すように、それぞれ水平シリンダー２６で左右方向に移動自在の基台２７を備えるものとし、その基台２７を軸受２８を介してシャフト２９に接続させることができる。これにより、水平シリンダー２６を伸縮させることによって当該左側コンベア２０および右側コンベア２１を左右方向に自在に移動させることができる。
【００２３】
本実施形態に係るクランプ装置１は、次のように作動する。材木コンベア３によって前方に搬送された材木Ｗは、プッシャー６１に押されて接続コンベア４に載せられた後、案内コンベア６２で送られてその先端部が定盤１０上に達する。定盤１０上に達した材木Ｗは、その先端部が左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１によって挟持される。この挟持は、例えば、材木Ｗの左側の側面Ｗ１を基準面とする場合には、図５（ａ）に示すように、右側ベルトコンベア２１が左側ベルトコンベア２０に向けて移動し、当該左側ベルトコンベア２０とで材木Ｗを挟持する。このとき、左側コンベア２０は移動しない。
【００２４】
また、その逆に、材木Ｗの右側の側面Ｗ２を基準面とする場合には、図５（ｂ）に示すように、左側ベルトコンベア２０が右側ベルトコンベア２１に向けて移動し、当該右側ベルトコンベア２１とで材木Ｗを挟持する。この際、右側ベルトコンベア２１は移動しない。これにより、材木Ｗの左右方向Ｙの位置決めを行う。
【００２５】
材木Ｗのいずれの面を基準面とするかは、検知装置（図示せず）によって、当該材木Ｗの左側の側面Ｗ１と右側の側面Ｗ２がどの程度湾曲しているかを検知させて決定する。この検地装置は、クランプ装置１に設けることもできるし、また、接続コンベア４や材木コンベア３等の他の機構に設けることもできる。
【００２６】
材木Ｗを、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１で挟持した後、両ベルトコンベア２０，２１を駆動して当該材木Ｗを前進させ、最初の五軸加工機２によってその端部の加工を行う。そして、端部（前端部）の加工が完了後、当該材木Ｗを接続コンベア４でさらに左右方向Ｙに送り、他の端部（後端部）を同様に二つ目の五軸加工機２で加工する。両端部の加工を終えた材木Ｗは、そのまま左右方向Ｙに送られ、製品箱６０に収納される。
【００２７】
なお、本実施形態では、定盤１０の直上に、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１で挟持された材木Ｗを、上から押圧して定盤１０に押し付ける押圧機構３０を設けており、これによって、材木Ｗの上下方向の位置決めを行っている。
【００２８】
また、定盤１０の前端部に、材木Ｗの前端が当接するストッパー４０を昇降自在に設けると共に、その近傍に、材木Ｗが所定位置に達した際に、それを感知する確認センサー５０を設けている。本実施形態では、ストッパー４０と確認センサー５０を回動台４１に取付け、その回動台４１を傾斜シリンダー４２によって回動させて、ストッパー４０および確認センサー５０を昇降自在としている。
【００２９】
本実施形態に係るクランプ装置１は、材木Ｗの左側の側面Ｗ１と右側の側面Ｗ２のいずれかを基準面として位置決めを行うことができるので、湾曲していない左側の側面Ｗ１または右側の側面Ｗ２を基準面として選択することによって、左右方向Ｙの位置決めを正確に行うことができる。これにより、五軸加工機２による自動連続加工の精度を高めることができる。
【００３０】
また、このクランプ装置１は、押圧機構３０を設けているので、左側ベルトコンベア２０と右側ベルトコンベア２１で挟持された材木Ｗを、上から押圧して定盤１０に押し付けることができ、よって、当該材木Ｗの上下方向の位置決めも正確に行うことができる。従って、五軸加工機２の加工精度をさらに高めることができる。なお、押圧機構３０は、シリンダー（図示せず）によって昇降自在とすることができる。
【００３１】
さらに、このクランプ装置１は、ストッパー４０を設けているので、材木Ｗの前後方向Ｘの位置決めを正確に行うことができる。また、確認センサー５０を設けているので、当該確認センサー５０が材木Ｗの所定位置への侵入を確認し、ストッパー４０を下降させ、また、五軸加工機２へ加工開始の信号を送ることができる。これにより、五軸加工機２の加工精度をさらに高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係るクランプ装置は、材木Ｗを五軸加工機２によって加工する場合の他に、他の加工装置によって加工する場合にも適用することができる。また、材木のみでなく、金属や樹脂を加工する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るクランプ装置を設けた材木製造ラインを示す平面図である。
【図２】図１に示す製造ラインの要部を示す拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係るクランプ装置（図２のＡで示す装置）を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るクランプ装置を示す正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るクランプ装置の動作を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るクランプ装置によって加工された製品を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１        クランプ装置
２        五軸加工機
３        材木コンベア
４        接続コンベア
５        クロスカット装置
６        インクジェット装置
７        廃材コンベア
８        廃材箱
９        欠き・ホゾ加工機
１０      定盤
２０      左側ベルトコンベア
２１      右側ベルトコンベア
２２      ローラー
２２ａ    駆動ローラー
２２ｂ    従動ローラー
２３      ベルト
２３ａ    ベルト面
２４      垂直軸
２５      モーター
２６      水平シリンダー
２７      基台
２８      軸受
２９      シャフト
３０      押圧機構
４０      ストッパー
４１      回動台
４２      傾斜シリンダー
５０      確認センサー
６０      製品箱
６１      プッシャー
６２      案内コンベア
Ｗ        材木
Ｗ１      左側の側面
Ｗ２      右側の側面
Ｘ        前後方向
Ｙ        左右方向
【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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