(57)【要約】【課題】高速対応性により優れた原料単板の製造装置を提供する。【解決手段】アンビルロールを中心として一方側に単板搬入用コンベヤおよび他方側に搬出用コンベヤが配設され、アンビルロール上に、単板の前端および後端の両方または少なくともいずれか一方を切断する切断手段が設けられた単板の切断装置であって、搬入用コンベヤ上の単板を整列させる整列用ベルトと、切断手段の搬出側に設けられ、この切断手段にて切断された単板をアンビルロールから離して振り分けるための刺着ロールおよびデバイダーとを備え、アンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーのそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動され、これら各サーボモータは、制御手段に予め記憶された仮想軸制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御されることを特徴とする単板の切断装置。【選択図】図１
2012066411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンビルロールを中心として一方側に単板搬入用コンベヤおよび他方側に搬出用コンベヤが配設され、
前記アンビルロール上に、単板の前端および後端の両方または少なくともいずれか一方を切断する切断手段が設けられた単板の切断装置であって、
前記搬入用コンベヤ上の単板を整列させる整列用ベルトと、
前記切断手段の搬出側に設けられ、この切断手段にて切断された単板を前記アンビルロールから離して振り分けるための刺着ロールおよびデバイダーとを備え、
前記アンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーのそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動され、
これら各サーボモータは、制御手段に予め記憶された仮想軸制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御される
ことを特徴とする単板の切断装置。
【請求項２】
切断手段は、単板の前端および後端のいずれかを切断する２つの切断手段から構成されており、
これら２つの切断手段のそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動され、
これら各サーボモータは、制御手段の仮想軸制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御される
ことを特徴とする請求項１記載の単板の切断装置。
【請求項３】
切断手段は、内周面にカム案内面が設けられ、このカム案内面に摺擦する偏心カムが設けられた円筒体を有し、この円筒体の外周に切断用ナイフが取り付けられ、
制御手段は、搬入用コンベヤ上の単板の巾が前記切断手段の切断用ナイフの旋回軌跡の円周の長さ以下の場合には、この単板を前記切断手段にて切断せずに原料単板から振り分ける
ことを特徴とする請求項１又は２記載の単板の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質系合板製造技術に関し、ロータリーレースまたはスライサー等によって切削されて吐出される不定形な単板の前端または後端にある端縁線の不揃いおよび中間部の穴等の不良箇所を切除しながら所定寸法の製品または有寸巾の製品に切断するとともに、切断された製品と切り屑とを搬出時に自動的に分離しながら製品のみを選択的に後段工程に排出するベニヤクリッパーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラワンなどの南洋広葉樹丸太材から、シベリアなどから輸入される北洋針葉樹丸太材さらには日本国内の杉丸太材などへ木材合板用の単板用原木が変化してきている。ラワンなどの南洋丸太材は、大径材であり１本の丸太を切削する時間は長時間であり、柔らかく均質な材質であって、ロータリーレースによる単板切削工程から単板堆積などの後段工程の連続処理が比較的容易であった。南洋材の枯渇および輸入が困難な状況が発生し、合板用原木丸太が北洋針葉樹さらに国内の杉などの針葉樹が原木として用いられるようになってきた。
針葉樹は、南洋広葉樹に比較して小径であり、特に、日本国内の杉材は間伐材などを利用するので直径が２０〜３０cmであり、１本の丸太の切削時間は短くなってきている。さらに、丸太の外形は真円柱ではないので、切削初めは、連続状ではなく、端材となる。また、杉材などの針葉樹は、年輪などの木目が明確であって、材質に粗密があり、節や繊維のねじれなどが多く、小径柱から削出した単板は湾曲癖を平板状に矯正する必要があるが、繊維の方向（縦裂け）が発生しやすく、搬送などの取扱いに課題がある。
さらに、ロータリーレースから削出された単板は、高含水率であり、生単板とも云われる。この生単板は、乾燥して積層接着されてベニヤ単板に加工される。ただし、このベニヤ単板は、不定形なままであるため、ベニヤクリッパーによって、ベニヤ単板の前端または後端にある端縁線の不揃いや厚み不同等の不良箇所やその中間部にある割れ、節穴等の不良箇所を切除しながら高速度で所定寸法の製品または有寸巾の製品に切断するとともに、切断された製品と切り屑とを搬出時に自動的に分離しながら製品のみを選択的に乾燥などの後段工程に排出する必要がある。
また、乾燥処理によって、異方収縮による変形、割れやあばれの発生によって発生する不良部の切除が必要となる。
【０００３】
そして、特許文献１（実公昭６０−２４６号公報）や特許文献２（特開平９−１５０４０２号公報）には、アンビルロ−ルの両側に、ベニヤ単板搬入用コンベヤおよび搬出用コンベヤのそれぞれを配設し、アンビルロール上に刃体を設けた回転ロールを配置し、単板の不良部を切除して前後端を成形するベニヤ単板の切断装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、これら特許文献１、２のベニヤクリッパーは、前縁部切断用ナイフおよび後縁部切断用ナイフのそれぞれが、１４０mm径ほどの回転ロールに取り付けられているので、ロールが１回転あるいは半回転するまでの間、ベニヤ単板の前縁部または後縁部を切断できない。これは、切断用ロールの半周または１周以上の幅の優良部を有する単板がカット対象となり、それ以下の幅は処理できず、歩留まり向上には限界がある。例えば、ベニヤ単板の処理幅は、合板寸法１００cmあるいは２００cmよりも大きくする必要があるので、切断ナイフの長さもベニヤ単板の寸法よりも大きくする必要がある。このような長さの切断ナイフを切断動作の反力に抗して反ることなく、正確に駆動するためには、切断用ロールは、現在では最小径が１４０mmであり、これに刃の取付け部材を介して５０mm程度の刃を取り付けると、回転径は２００mm程度となる。
また、回転ロールの回転は、単板の移送速度に同期するので切断タイミングが規制されるので、高速対応性が不十分である。特に、アンビルロールや各切断ナイフの回転ロールの回転をフィードバック制御して、これらアンビルロールおよび各切断ナイフの回転ロールの回転を制御した場合には、フィードバック制御に基づくタイミング誤差によって、これら切断ナイフにて単板を切断する際のタイミングにずれが生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公昭６０−２４６号公報
【特許文献２】特開平９−１５０４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術に鑑み、高速対応性により優れた単板の製造装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、単板の切断装置について鋭意検討した結果、アンビルロールや切断手段等の各機構を動作させるに当たり、これらサーボモータの各駆動を、仮想軸駆動制御器の仮想回転に基づき位置制御することによって、各機構の動作をより正確に制御することができるとともに、切断手段の切断用ナイフの駆動軌跡の円周の長さより短い巾の単板を、切断手段にて切断せずに製品単板から振り分けることにより、不要な単板をより高速に処理できることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１）アンビルロールを中心として一方側に単板搬入用コンベヤおよび他方側に搬出用コンベヤが配設され、前記アンビルロール上に、単板の前端および後端の両端または少なくともいずれか一方を切断する切断手段が設けられた単板の切断装置であって、前記搬入用コンベヤ上の単板を整列させる整列用ベルトと、前記切断手段の搬出側に設けられ、この切断手段にて切断された単板を前記アンビルロールから離して振り分けるための刺着ロールおよびデバイダーとを備え、前記アンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーのそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動され、これら各サーボモータは、制御手段に予め記憶された仮想軸駆動制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御されることを特徴とする単板の切断装置。
（２）切断手段は、単板の前端および後端のいずれかを切断する２つの切断手段から構成されており、これら２つの切断手段のそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動され、これら各サーボモータは、制御手段の仮想軸駆動制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御されることを特徴とする（１）記載の単板の切断装置。
（３）切断手段は、内周面にカム案内面が設けられ、このカム案内面に摺擦する偏心カムが設けられた円筒体を有し、この円筒体の外周に切断用ナイフが取り付けられ、制御手段は、搬入用コンベヤ上の単板の巾が前記切断手段の切断用ナイフの旋回軌跡の円周の長さ以下の場合には、この単板を前記切断手段にて切断せずに原料単板から振り分けることを特徴とする（１）又は（２）記載の単板の切断装置。
【発明の効果】
【０００９】
１．本発明は、搬入側での案内、切断、搬出側での仕分けおよび搬送のそれぞれが高速かつ確実に実行できる。
特に、単板の切断装置を構成するアンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーのそれぞれを別個のサーボモータにて駆動するようにし、これら各サーボモータのそれぞれを、制御手段に予め記憶された仮想軸駆動制御器の仮想回転に基づく位置制御によって駆動制御することによって、これら各サーボモータ同士の駆動のタイミング等の調整を行う必要がなくなるので、これら各サーボモータの駆動をより高速かつ確実に制御することが可能となる。
さらに、これらアンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーの各駆動軸の個性に応じて微調整する必要がなくなり、制御手段に記憶された仮想軸駆動制御器の仮想駆動軸の指令に基づいて調整することによって、これらアンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーの各駆動軸の調整が同時にできるため、制御手段の構成も簡略化することができる。
２．単板の前端および後端のいずれかを切断する２つの切断手段のそれぞれを別個のサーボモータにて駆動させ、これら各サーボモータも制御手段の仮想軸駆動制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御させることによって、これら各サーボモータの駆動をより高速かつ確実に制御できるため、２つの切断手段の応答速度をより高速および確実にすることができる。
３．切断手段の円筒体の内周側にカム案内面を設け、この内周面に摺擦して偏心カムを設け、この円筒体の外周に切断用ナイフが取り付けられているため、この切断用ナイフの駆動軌跡の円周の長さ以下の巾の単板は、この切断用ナイフにて切断できない。したがって、この単板については、制御手段による制御に基づいて、切断用ナイフにて切断せずに原料単板から振り分けることによって、屑となる不要な単板をより高速に処理でき、高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の単板の切断装置の概要を示す図である。
【図２】実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も上昇した状態の概要を示す図である。
【図３】実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も後退した状態の概要を示す図である。
【図４】実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も下降した状態の概要を示す図である。
【図５】実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も前進した状態の概要を示す図である。
【図６】実施例２の単板の切断装置の概要を示す図である。
【図７】実施例２の単板の切断装置の側面の概要を示す図である。
【図８】実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾以下の巾の単板を切断する際の動作を示す説明図である。
【図９】実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾より大きな巾の単板を切断する際の動作を示す説明図である。
【図１０】実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾より大きな巾の単板を切断する際のナイフ速度を示すグラフである。
【図１１】実施例３の単板の切断装置の側面の概要を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、単板の切断装置であり、具体的には、搬入側コンベヤにて搬送されてくる単板を回転するアンビルロールに載置しながら、単板の前端または後端を必要に応じて切断し、刺着ロールにてアンビルロールから剥がして、製品となる単板と屑とをデバイダーにて振り分けて搬出用コンベヤへ搬出させる。偏心カムを用いて切断用ナイフを小さな旋回運動により昇降させ、単板の前端または後端を略垂直に切断する。
単板の切断装置は、アンビルロールを中心として一方側に単板搬入用コンベヤが他方側に搬出用コンベヤが配設されており、アンビルロール上に、単板の前端および後端の両方または少なくともいずれか一方を切断するための切断手段が設けられている。搬入用コンベヤ上の単板を整列させる整列用ベルトに加え、切断手段にて切断された単板を前記アンビルロールから離して振り分けるための刺着ロールおよびデバイダーが切断手段の搬出側に設けられている。これらアンビルロール、搬入用コンベヤ、搬出用コンベヤ、切断手段、整列用ベルト、刺着ロールおよびデバイダーのそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動される。さらに、これら各サーボモータは、制御手段に予め記憶された仮想軸制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御されるように構成されている。
切断手段は、内周面にカム案内面が設けられ、このカム案内面に摺擦する偏心カムが設けられた円筒体を有しており、この円筒体の外周に切断用ナイフが取り付けられている。そして、制御手段は、搬入用コンベヤ上の単板の巾が切断手段の切断用ナイフの駆動軌跡の円周の長さ以下の場合には、この単板を切断手段にて切断せずに製品単板から振り分ける。
また、切断手段は、単板の前端および後端のいずれかを切断する２つの切断手段から構成され、これら２つの切断手段のそれぞれは、別個のサーボモータにて駆動される。そして、これら各サーボモータもまた、制御手段に予め記憶された仮想軸制御器の仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれ駆動制御されるように構成されている。
【００１２】
本発明の例について、図を参照して説明する。
図１は、実施例１の単板の切断装置の概要を示す図であり、図２は、実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も上昇した状態の概要を示す図であり、図３は、実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も後退した状態の概要を示す図であり、図４は、実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も下降した状態の概要を示す図であり、図５は、実施例１の単板の切断装置の切断用ナイフが最も前進した状態の概要を示す図である。図６は、実施例２の単板の切断装置の概要を示す図であり、図７は、実施例２の単板の切断装置の側面の概要を示す図であり、図８は、実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾以下の巾の単板を切断する際の動作を示す説明図であり、図９は、実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾より大きな巾の単板を切断する際の動作を示す説明図であり、図１０は、実施例２の単板の切断装置の切断用ナイフの最小連続切断巾より大きな巾の単板を切断する際のナイフ速度を示すグラフである。図１１は、実施例３の単板の切断装置の側面の概要を示す図である。
【００１３】
＜原料単板＞
木質系合板の素材となる杉等の原木丸太から約１〜５mm厚程度に削出された高含水率の生単板のうち、腐れ、割れ、節等の不良部をもった生単板が対象である。このような不良部は、原木丸太の削出作業の最初の部分から発生することが多い。特に、国内の杉、ヒノキ等の人工林から得られる原木は小径木が多く、数多くの原木丸太を使用するので、発生頻度が多い。また、成形した生単板であっても、乾燥処理に伴いあばれ、割れ、かけ、異方収縮が発生するので乾燥単板も本発明の切断対象単板である。搬送案内と切断箇所近傍に寄せて押え機構を設置することができるため、乾燥単板、さらには割れ・かけ等が生じた乾燥単板であっても、正確で安定した切断が可能である。
以下、本明細書では、特にことわらない限り、生単板、乾燥単板の区別をせずに単板と称する。
【００１４】
＜小巾単板＞
本発明の単板の切断装置にて切断処理されたものであり、後段工程において製品として使用される製品単板としての原料単板である。具体的には、原材料生単板あるいは乾燥単板の繊維方向に直交した前端側に位置する前端部の不良部が繊維方向に対して直交方向に切断されて前切り位置とされ、この原材料単板の繊維方向に直交した後端側に位置する後端部の不良部が直交方向に切断されて後切り位置とされて形成されたものである。
【実施例１】
【００１５】
次に、実施例１の単板の切断装置について、図１ないし図５に基づいて説明する。本実施例の単板の切断装置１は、図１に示すように、ロータリーレースまたはスライサー等によって切削されて吐出される不定形な単板、例えばベニヤ単板等の原料単板Ａを搬入するための搬入用コンベヤ２と、この搬入用コンベヤ２によって搬入されて処理された原料単板Ａを後段工程へ搬出するための搬出用コンベヤ３とを備えたベニヤクリッパーであり、これら搬入用コンベヤ２および搬出用コンベヤ３は、アンビルロール４を中心としてその両側に配設されている。アンビルロール４上には、搬入用コンベヤ２にて搬入されてくる原料単板Ａの前端および後端の端縁部の両方または少なくともいずれか一方を切断するための切断手段としてのクリッパーである切断機構５が取り付けられている。そして、このアンビルロール４上の切断機構５の搬入側に、押え手段としての押え機構６が設けられ、このアンビルロール４上の切断機構５の搬出側に、刺着ロール７およびデバイダー８が設けられている。
【００１６】
搬入用コンベヤ２は、上面側が水平な搬送面２１とされており、この搬送面２１の上流側に取り付けられた支持ローラ２１ａと、この搬送面２１の下流側に取り付けられた駆動ローラ２１ｂとの間に無端状の搬送ベルト２１ｃが巻回されて構成されている。そして、この駆動ローラ２１ｂには、この駆動ローラ２１ｂを回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ２Ａが取り付けられており、このサーボモータ２Ａには、このサーボモータ２Ａの駆動を制御するための駆動制御器２Ｂが取り付けられている。さらに、搬入用コンベヤ２の搬送面２１の幅方向の一側には、この搬入用コンベヤ２にて搬入されてくる原料単板Ａを整列させるための整列用ベルトとしての定規用ベルト２２が取り付けられている。この定規用ベルト２２は、上流側に設置された支持ローラ２２ａと下流側に設置された駆動ローラ２２ｂとの間に無端状の整列ベルト２２ｃが巻回されて構成されており、この整列ベルト２２ｃの一側面である整列面２２ｄを上下方向に向けつつ搬入用コンベヤ２の搬送面２１の一側に沿わせた状態で取り付けられている。そして、この定規用ベルト２２の駆動ローラ２２ｂにも同様に、この駆動ローラ２２ｂを回転駆動させるための駆動手段としてのサーボモータ２Ｃが取り付けられており、このサーボモータ２Ｃには、このサーボモータ２Ｃの駆動を制御するための駆動制御器２Ｄが取り付けられている。
さらに、搬入用コンベヤ２の搬送面２１の中間部には、この搬送面２１に対向して定規出し装置２３が設置されており、この定規出し装置２３は、搬入用コンベヤ２へと搬送されてくる原料単板Ａを、この搬入用コンベヤ２の搬送面２１上において、定規用ベルト２２が取り付けられている側、すなわち搬送面２１の一側へと移動させ、この原料単板Ａの一側面を定規用ベルト２２の整列面２２ｄに接触させて、この原料単板Ａを定規出しできるようにする。具体的に、この定規出し装置２３は、上流側および下流側に取り付けられた支持ローラ２３ａ、２３ｂ間に無端状の支持ベルト２３ｃが巻回されており、この支持ベルト２３ｃ内に中間ローラ２３ｄが取り付けられ、この中間ローラ２３ｄによって支持ベルト２３ｃの下面側の上流側の面が傾斜されて接触面２３ｅとされ、この傾斜した接触面２３ｅへの接触によって、搬入用コンベヤ２上の原料単板Ａを定規用ベルト２２側へと移動させる。
また、定規出し装置２３の下流側には、搬入用コンベヤ２の搬送ベルト２１ｃの搬送面２１を挟むように一対のピンチローラ２４ａ、２４ｂが取り付けられている。そして、これらピンチローラ２４ａ、２４ｂのうちの上側に位置するピンチローラ２４ａには、搬入用コンベヤ２にて搬送されてくる原料単板Ａの形状や厚み等の不良箇所等を検出するための検出片２４ｃが取り付けられ、この検出片２４ｃが単板検知器２４に接続されている。単板検出器２４は、制御手段としての制御回路である仮想軸駆動制御器２５に接続され、この単板検出器２４にて検知した各原料単板Ａに関する情報に基づいて、後段に位置するアンビルロール４、切断機構５、押え機構６、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベヤ３のそれぞれの駆動が仮想軸駆動制御器２５にて制御される。
【００１７】
搬出用コンベヤ３は、上面側がほぼ水平な搬送面３１とされており、この搬送面３１の上流側に取り付けられた支持ローラ３１ａと、この搬送面３１の下流側に取り付けられた駆動ローラ３１ｂとの間に無端状の搬送ベルト３１ｃが巻回されて構成されている。そして、この駆動ローラ３１ｂには、この駆動ローラ３１ｂを回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ３Ａが取り付けられており、このサーボモータ３Ａには、このサーボモータ２Ａの駆動を制御するための駆動制御器３Ｂが取り付けられている。そして、この搬出用コンベヤ３は、アンビルロール４上で切断処理された原料単板Ａを引き継ぎ搬出させるものであり、アンビルロール４上で切断処理され製品として用いられる小巾単板Ｂを、刺着ロール７と協働して搬送面３１へと案内させる。
【００１８】
アンビルロール４は、このアンビルロール４の回転を変速または一定速で駆動させる駆動手段としてのサーボモータ４Ａによって回転駆動されるものであり、このサーボモータ４Ａには、このサーボモータ４Ａの駆動を制御するための駆動制御器４Ｂが取り付けられている。さらに、アンビルロール４は、搬入用コンベヤ２の搬送面２１および搬出用コンベヤ３の搬送面３１のそれぞれの幅方向に軸方向を向けて、これら搬入用コンベヤ２および搬出用コンベヤ３の間に設置されている。すなわち、アンビルロール４は、搬入側コンベヤ２にて搬送されてくる原料単板Ａが、この搬入用コンベヤ２から受け渡されてアンビルロール４上へ搬送され、このアンビルロール４の回動によって、切断機構５にて切断処理された原料単板Ａを搬出用コンベヤ３側へ搬送して、この搬出用コンベヤ３の上流側へ搬出させる。さらに、アンビルロール４の外周面には、このアンビルロール４の周方向に向けて図示しない複数のスパイク溝が設けられている。アンビルロール４の下側には、このアンビルロール４を上下方向に昇降可能にさせる図示しない昇降機構が取り付けられている。昇降機構は、搬入用コンベヤ２の搬出位置と搬出用コンベヤ３の搬入位置との間のアンビルロール４の所定位置から、このアンビルロール４を下方へ移動可能にさせて切断機構５から離すためのものである。
【００１９】
切断機構５は、搬入用コンベヤ２と搬出用コンベヤ３との間のアンビルロール４上に位置しており、搬入用コンベヤ２にて搬入されてくる原料単板Ａの前端および後端の端縁部を直線状に略垂直、すなわち略直角に切断できるよう、このアンビルロール４の径方向に沿って取り付けられている。すなわち、この切断機構５は、アンビルロール４の外周面の周方向に対する法線方向に沿った中心位置となるように取り付けられている。具体的に、この切断機構５は、内周面にカム案内面５１が設けられた円筒状の円筒体５２を備えており、この円筒体５２のカム案内面５１に摺擦するように案内カム５３が取り付けられている。さらに、円筒体５２の外周面には切断用ナイフ取付け部５４が設けられており、この切断用ナイフ取付け部５４の先端側である下端部には、円筒体５２の法線方向に沿って切断用ナイフ５５が着脱可能に取り付けられている。すなわち、この切断用ナイフ５５は、先端側をアンビルロール４に向けた状態で、このアンビルロール４の径方向に沿って取り付けられている。
そして、この切断用ナイフ５５は、円筒体５２内での案内カム５３の偏心した回転によってアンビルロール４の回転に同期して揺動しながら上下方向に昇降するローリングナイフであって、この切断用ナイフ５５を揺動昇降させてアンビルロール４に向けて進退させるローリングカット機構とされている。すなわち、案内カム５３は、回転中心が中心位置から外れて偏心して取り付けられた偏心カムであって、切断用ナイフ５５が取り付けられた円筒体５２のカム案内面５１内での案内カム５３の回転により、この案内カム５３による偏心した回転動作に連動して円筒体５２が横方向に揺動しながら垂直方向、すなわちアンビルロール４の法線方向に沿って進退して上下方向に昇降するように構成されている。
【００２０】
具体的に、切断用ナイフ５５は、案内カム５３の回転に同期して、例えば前後方向に３０mm、上下方向に２４．５mmほどの旋回軌跡Ｌで揺動昇降し、垂直に上下動することができるので、原料単板Ａの切断箇所に近い位置に押え機構６を設置して押えることができる。これに対し、特許文献１に開示されたロールナイフのような機構では、このロールナイフの駆動軌跡を避けるように押え機構６を配置しなければならず、切断時の抵抗等を考慮した強度的な問題から、例えば１４０mmほどの回転軸の外周に５０mmほどの大きさのロールナイフを取り付けた構成となってしまい、切断箇所から離れた位置で原料単板Ａを押えなければならなくなり、原料単板Ａの切削面の仕上がり不良が発生し易い。特に、小径木をかつらむきした原料単板Ａの場合には、湾曲くせや樹木の生長に伴う繊維方向の歪みが原料単板毎に異なるので、これら原料単板Ａの癖を制して切断するには、切断箇所の近傍を押えることが非常に重要である。
さらに、切断機構５の案内カム５３には、この案内カム５３を回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ５Ａが取り付けられており、このサーボモータ５Ａには、このサーボモータの駆動を制御するための駆動制御装置５Ｂが取り付けられている。
【００２１】
押え機構６は、切断機構５の切断用ナイフ５５にて原料単板Ａを切断する際に、この原料単板Ａをアンビルロール４上に押え付けるものであって、この切断機構５の円筒体５２の外周面に取り付けられている。具体的に、この押え機構６は、アンビルロール４上に原料単板Ａを押えるためのバー状の押え部材６１と、アンビルロール４上に原料単板Ａを圧接する方向に押え部材６１を付勢するための付勢手段としてのスプリング６２を備えており、切断機構５の案内カム５３による偏心した回転に同期して押え部材６１が、アンビルロール４にて搬送されてくる原料単板Ａの搬送方向に沿った前後方向に進退可能に設けられている。具体的に、押え部材６１は、スプリング６２による弾性力によってアンビルロール４の外周面に付勢されており、切断機構５の円筒体５２の外周面に取り付けられている押え機構本体６３の下端側である先端側に設けられ、この押え部材６１の下端面６４をアンビルロール４の外周面に沿わせつつ、この下端面６４の先端部６５が切断機構５の切断用ナイフ５５の切断位置近傍に位置するように取り付けられ、切断用ナイフ５５の揺動昇降に同期して、原料単板Ａに圧接接触された状態で前後方向に進退可能に設けられている。また、この押え部材６１の先端部近傍には、保持ローラ６６が回転可能に取り付けられており、この保持ローラ６６は、切断機構５による切断時の原料単板Ａをアンビルロール４上に押え付けて挟圧して、このアンビルロール４上に原料単板Ａを保持させる。
【００２２】
刺着ロール７は、切断機構５の切断用ナイフ５５にて切断された後の小巾単板Ｂや切り屑Ｃ等の不良部材にスパイク７２（突刺針）を突き刺してアンビルロール４から引き離し、廃棄あるいは搬出用コンベア３に受け渡すものであり、この刺着ロール７は、アンビルロール４の搬出側において、アンビルロール４に対向させて取り付けられ、搬出用コンベヤ３の保持用コンベヤの上流側に位置している。また、刺着ロール７は、円筒状のロール７１の外周面に、複数の針状のスパイク７２の尖端部を外側に向けて等間隔に植え付けられて取り付けられており、これら複数のスパイク７２を、アンビルロール４にて搬送されてくる切断処理後の原料単板Ａに刺して保持し、この切断処理後の原料単板Ａをアンビルロール４上から確実に分離して保持して搬出させる。ここで、刺着ロール７の各スパイク７２は、アンビルロール４に近接する位置において、このアンビルロール４の周面に設けられたスパイク溝に対向する位置に設けられており、これら各スパイク７２の針先がスパイク溝に入り込むように構成されている。なお、この刺着ロール７の代わりに吸着ロールを用いた吸着搬送とすることができる。そして、吸着搬送とした場合には、刺着ロール７のスパイク７２等による原料単板Ａの突き刺しがないため、表面単板等の綺麗な原料単板Ａに適用することができる。
また、この刺着ロール７には、この刺着ロール７を回転駆動させるための駆動手段としてのサーボモータ７Ａが取り付けられており、このサーボモータ７Ａには、このサーボモータ７Ａの駆動を制御するための駆動制御器７Ｂが取り付けられている。
【００２３】
デバイダー８は、切断機構５の切断用ナイフ５５にて切断処理され刺着ロール７によってアンビルロール４から引き離された切断処理後の原料単板Ａを、製品として用いられる小巾単板Ｂと切り屑Ｃとに振り分けて仕分けるための仕分けデバイダーであり、刺着ロール７とアンビルロール４との近接位置より下側の搬出側に取り付けられている。このデバイダー８は、先端側をアンビルロール４側に向けた状態で、基端側が上下方向に揺動可能に取り付けられている。そして、このデバイダー８の先端部の下側には、凸弧状の案内面８１が設けられており、この案内面８１は、デバイダー８の先端側を下方に揺動させた状態で、刺着ロール７から不要な切り屑Ｃ等を、案内面８１の前面側傾斜部８２による案内にて刺着ロール７から引き抜いて下方へ強制落下させて排出させる。一方、この案内面８１は、デバイダー８の先端側を上方に揺動させた状態においては、凸弧状の案内面８１は刺着ロール７の陰に退避し、後段工程で製品として用いられる小巾単板Ｂは、搬出用コンベヤ３の保持用コンベア３３の下面に接触して脱刺されてこの搬出用コンベヤ３の搬送面３１上へ案内されて搬出されるようにする。
また、デバイダー８の基端側には、棒状のシャフト８３が取り付けられており、このシャフト８３の基端側に偏心カム８４が取り付けられて上下方向に揺動可能とされている。そして、偏心カム８４の偏心した回転軸８５には、この回転軸８５を回転駆動させるための駆動手段としてのサーボモータ８Ａが取り付けられており、このサーボモータ８Ａには、このサーボモータ８Ａの駆動を制御するための駆動制御器８Ｂが取り付けられている。
【００２４】
仮想軸駆動制御器２５は、各駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、８Ｂのそれぞれに接続されており、この仮想軸駆動制御器２５には、図１に示すように、予め仮想制御器の仮想軸Ｄが内蔵されており、この仮想軸Ｄの仮想回転に基づく位置制御指令信号（数値制御：ＮＣ制御）によって各駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、３Ｂ、４Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、８Ｂを介して各サーボモータ２Ａ、２Ｃ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａの回転駆動を連動させて一括してコントロール制御する。ここで、仮想軸駆動制御器２５には、単板検出器２４にて検出される原料単板Ａの厚さに基づき、アンビルロール４上を搬送される際の原料単板Ａの径寸法が変化することから、これらアンビルロール４、切断機構５、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベヤ３それぞれの各サーボモータ４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａの回転駆動を連動させて調整する機能を有している。
また、仮想軸駆動制御器２５は、使用に伴うアンビルロール４の外径寸法の減少に対応して、搬入用コンベヤ２、定規用ベルト２２、アンビルロール４、切断機構５、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベア３のそれぞれの各サーボモータ２Ａ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａの回転駆動を調整する機能、具体的にはアンビルロール４が摩耗して外径寸法が小さくなった場合に、このアンビルロール４の外径寸法の変化に応じて、アンビルロール４の回転速度を加速させる機能を有している。さらに、仮想軸駆動制御器２５には、搬入用コンベヤ２へと搬送されてくる原料単板Ａの材質（例えば、杉・檜・松・唐松等）や産地等に基づく、この原料単板Ａの性質（例えば、硬さ・滑り具合・密度等）に応じ、各サーボモータ２Ａ、２Ｃ、３Ａ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａの駆動を最適に制御する種々の最適条件が予め設定され、この最適条件を逐次設定できるように構成されている。
【００２５】
次に、本実施例１の単板の切断装置１を用いた単板の切断方法について説明する。
＜搬入工程＞
杉材等の原木をロータリーレースまたはスライサー等によって切削されて吐出された不定形な原料単板Ａは、搬入用コンベヤ２の搬送面２１にて搬送されていき、この搬送面２１からアンビルロール４上へと移送されていく。
このとき、搬入用コンベヤ２にて搬送されてくる原料単板Ａは、定規出し装置２３の接触面２３ｅに接触して搬入用コンベヤ２の搬送面２１の一側へと押されていき、この原料単板Ａの一側面が定規用ベルト２２の整列ベルト２２ｃの整列面２２ｄに接触する位置まで移動していく。
そして、この原料単板Ａは、この原料単板Ａの一側面を定規用ベルト２２の整列面２２ｄに沿わせつつ搬入用コンベヤ２の搬送面２１上を搬送され、単板検出器２４のピンチローラ２４ａ、２４ｂ間へと送られて、この原料単板Ａの厚さ・形状・不良部等が単板検知器２４にて検知され、この単板検知器２４の検知に基づき仮想軸駆動制御器２５によって原料単板Ａの前端および後端の切断位置が演算される。
【００２６】
＜切断工程＞
アンビルロール４上へ移送された原料単板Ａは、単板検知器２４にて検知された切断位置に基づいて、アンビルロール４上を搬送される間に、切断機構５の切断用ナイフ５５によって必要に応じ前端および後端が切断される。
このとき、原料単板Ａを切断する際に、アンビルロール４上を搬送されている原料単板Ａの前端または後端の切断位置において、押え機構６の押え部材６１によって原料単板Ａの切断位置近傍搬入側が押え付けられながら、この押え機構６の保持ローラ６６にて保持された状態で、仮想軸駆動制御器２５からの駆動制御器５Ｂを介したサーボモータ５Ａの回転駆動に基づく案内カム５３の偏心した回転に応じ、切断機構５の切断用ナイフ５５が揺動昇降しつつ、この切断用ナイフ５５の揺動昇降に押え機構６の押え部材６１が同期して前後に進退して、原料単板Ａの所定位置が切断されるように、切断機構５の案内カム５３の回転が仮想軸駆動制御器２５にて制御される。
具体的には、図２に示すように、案内カム５３が下方に位置し切断機構５の切断用ナイフ５５が最も上側に位置した状態の場合には、押え機構６の押え部材６１の先端部６５が、最も前進した位置へ移動し、原料単板Ａの切断用ナイフ５５の鉛直下方に位置する部分を押え付けている。
この状態から、図３に示すように、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａを回転駆動させて案内カム５３を反時計回りに４５°回転させることによって、この案内カム５３が前側に位置した状態となり、押え機構６の押え部材６１の下端面６４にて原料単板Ａを押え付けつつ後退しながら、切断機構５の切断用ナイフ５５が後側へ揺動しつつ下降していく。
さらにこの状態から、図４に示すように、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａを回転駆動させて案内カム５３を反時計回りに４５°回転させることによって、この案内カム５３が上方に位置した状態となり、押え機構６の押え部材６１の下端面６４にて原料単板Ａを押え付けつつ前進しながら、切断機構５の切断用ナイフ５５が前側へ揺動しつつ最も下降し、この原料単板Ａの所定位置が切断される。
またさらにこの状態から、図５に示すように、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａを回転駆動させて案内カム５３を反時計回りに４５°回転させることによって、この案内カム５３が後側に位置した状態となり、押え機構６の押え部材６１の下端面６４にて原料単板Ａを押え付けつつ前進しながら、切断機構５の切断用ナイフ５５が前側へ揺動しつつ上昇し、この原料単板Ａの切断位置から引き抜かれていく。
そしてこの状態から、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａを回転駆動させて案内カム５３を反時計回りに４５°回転させることによって、図２に示すように、この案内カム５３が下方に位置した状態となり、押え機構６の押え部材６１の下端面６４にて原料単板Ａを押え付けつつ後退しながら、切断機構５の切断用ナイフ５５が後側へ揺動しつつ上昇していく。
したがって、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａを回転駆動させて案内カム５３の回転を位置制御することによって、この案内カム５３の回転に応じて切断機構５の切断用ナイフ５５が揺動昇降しながら、この切断用ナイフ５５の揺動昇降に同期して押え機構６の押え部材６１が前後に進退し、アンビルロール４上へと移送されてくる原料単板Ａの切断位置近傍の上流側が押え部材６１の下端面６４にて押え付けられて保持しながら、切断用ナイフ５５によって略垂直に切断される。
【００２７】
＜分離・振り分け工程＞
切断機構５にて切断処理された原料単板Ａは、アンビルロール４上の搬出位置において、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御器７Ｂを介したサーボモータ７Ａの回転駆動に伴う刺着ロール７の回転によって、この刺着ロール７のスパイク７２が刺し込まれて、アンビルロール４上から引き離される。
このとき、アンビルロール４上において原料単板Ａから切断された切り屑Ｃ等は、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御器８Ｂを介したサーボモータ８Ａの回転駆動に伴う偏心カム８４の回転軸８５の位置制御によって、デバイダー８の先端側が下方に揺動された状態とされ、このデバイダー８の凸弧状の案内面８１の前面側傾斜部８２にて案内されて刺着ロール７のスパイク７２から引き抜かれて、下方へ強制落下されて排出される。
一方、アンビルロール４上において不良箇所等が切断され、後段工程にて製品として用いられる小巾単板Ｂは、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御器８Ｂを介したサーボモータ８Ａの回転駆動に伴う偏心カム８４の回転軸８５の位置制御によって、デバイダー８の先端側が上方に揺動させた状態とされ、このデバイダー８の案内面８１による下方への案内が解除された状態となり、刺着ロール７のスパイク７２から引き剥がされず、この刺着ロール７に刺・BR>・ウれたまま搬送されていき、搬出用コンベヤ３の搬送面３１に接触して脱刺されて、この搬送面３１上へと搬出されていく。
【００２８】
＜搬出工程＞
搬出用コンベヤ３へ搬送された小巾単板Ｂは、この搬出用コンベヤ３の搬送面３１上を搬送され、後段工程へ搬送されていく。
【００２９】
次に、本実施例１の単板の切断装置１の仮想軸駆動制御器２５による単板の巾等に応じた切断制御について説明する。
＜原料単板の巾が最小連続切断巾以下の場合の切断＞
さらに、単板検出器２５による検出によって原料単板Ａの巾が、切断機構５の切断用ナイフ５５の刃先の駆動軌跡である旋回軌跡Ｌの円周の長さ（２πｒ：ｒは旋回軌道Ｌの半径）、例えば７８．１mm（以下、最小連続切断巾αという。）以下の場合においては、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａの回転駆動を制御して、例えば、図３に示すように、切断機構５の切断用ナイフ５５を上方に移動させた状態とし、この原料単板Ａの前端および後端のいずれも切断することなくアンビルロール４上から搬出させ、かつ仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器８Ｂを介してサーボモータ８Ａの回転駆動を連動制御してデバイダー８を駆動させて、このデバイダー８の先端側が下方に揺動された状態とされ、この原料単板Ａが切り屑Ｃとして、デバイダー８の凸弧状の案内面８１の前面側傾斜部８２にて案内されて刺着ロール７のスパイク７２から引き抜かれて、下方へ強制落下させて排出させる。
【実施例２】
【００３０】
次に、本発明の実施例２の単板の切断装置を図６ないし図１０に基づいて説明する。
本実施例は、実施例１における切断機構５および押え機構６をそれぞれ２つずつ設け、原料単板Ａの前端を切断する前切り用と、この原料単板Ａの後端を切断する後切り用とを別個の切断機構５および押え機構６としたものである。
本実施例の単板の切断装置１１は、図６および図７に示すように、アンビルロール４上へと搬送される原料単板Ａの前端を切断するための切断機構５ａと、この原料単板Ａの後端を切断するための切断機構５ｂとの２つの切断機構５を備えている。そして、これら切断機構５ａ、５ｂは、原料単板Ａの前端を切断するための切断機構５ａが、アンビルロール４の搬出側に設けられ、この原料単板Ａの後端を切断するための切断機構５ｂが、アンビルロール４の搬入側に設けられている。
これら切断機構５ａ、５ｂは、アンビルロール４の中心位置Ｏを基準として所定の角度、例えば４５°の角度を介して取り付けられている。具体的に、これら切断機構５ａ、５ｂは、アンビルロール４の中心位置Ｏを通過する鉛直方向を基準とした鉛直線Ｐから、原料単板Ａの搬出側または搬入側に向けて、等しい傾斜角度θ１、例えば２２．５°傾斜させて取り付けられている。さらに、これらの切断機構５ａ、５ｂのそれぞれの搬入側に、押え機構６がそれぞれ取り付けられている。これら押え機構６ａ、６ｂの保持ローラ６６ａ、６６ｂは、各切断機構５ａ、５ｂの案内カム５３ａ、５３ｂの揺動に連動して昇降するように構成されている。
さらに、切断機構５ａ、５ｂの間のアンビルロール４に対向した位置には、これら切断機構５ａ、５ｂに取り付けられた各押え機構６ａ、６ｂの押え部材６１ａ、６１ｂ間に位置する原料単板Ａをアンビルロール４に押え付けるための押え用コンベヤ９１が取り付けられている。この押え用コンベヤ９１は、切断機構５ｂの切断用ナイフ５５ｂの旋回軌跡Ｌの搬出側から、切断機構５ａの切断用ナイフ５５ａの旋回軌跡Ｌの搬入側までに亘って、アンビルロール４の外周面に沿って架け渡されており、これら切断用ナイフ５５ａ、５５ｂの旋回軌跡Ｌ間に位置する原料単板Ａをアンビルロール４に押え付けて保持させる。
【００３１】
具体的に、押え用コンベヤ９１は、上流側に取り付けられた駆動ローラ９１ａと、下流側に取り付けられた支持ローラ９１ｂとの間に無端状の押えベルト９１ｃが巻回されて構成されている。この押えベルト９１ｃの下面は、アンビルロール４に対向させて押え面９１ｄとされており、この押え面９１ｄにて原料単板Ａをアンビルロール４上に押え付けつつ搬送させる。さらに、この押え用コンベヤ９１の駆動ローラ９１ａには、この駆動ローラ９１ａを回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ９Ａが取り付けられており、このサーボモータ９Ａには、このサーボモータ９Ａの駆動を制御するための駆動制御器９Ｂが取り付けられている。そして、各切断機構５ａ、５ｂの案内カム５３ａ、５３ｂにもまた、これら案内カム５３ａ、５３ｂを回転駆動させる駆動手段としてのサーボモータ５Ａａ、５Ａｂがそれぞれ別個に取り付けられている。これらサーボモータ５Ａａ、５Ａｂにもまた、これらサーボモータ５Ａａ、５Ａｂの駆動を制御するための駆動制御器５Ｂａ、５Ｂｂがそれぞれ別個に取り付けられている。そして、これら各駆動制御器９Ｂ、５Ｂａ、５Ｂｂは、仮想軸駆動制御器２５にそれぞれ接続されており、この仮想軸駆動制御器２５に予め記憶された仮想軸Ｄの回転に基づく位置制御によって、他の駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、３Ｂ、４Ｂ、７Ｂ、８Ｂと同様に連動されて一括してコントロール制御されるように構成されている。
ここで、これら切断機構５ａ、５ｂは、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御装置５Ｂａ、５Ｂｂを介したサーボモータ５Ａａ、５Ａｂによる駆動制御によって、まず切断機構５ａにて原料単板Ａの前端を切断してから、この原料単板Ａの後端を切断機構５ｂにて切断するように調整されている。なお、切断機構５ｂにて原料単板Ａの後端を切断してから、この原料単板Ａの前端を切断機構５ａにて切断したり、切断機構５ａにて原料単板Ａの後端を切断してから、この原料単板Ａの前端を切断機構５ｂにて切断するように調整しても良い。
【００３２】
次に、本実施例２の単板の切断装置１１を用いた単板の切断方法について説明する。なお、上記実施例１と同様の点については割愛する。
＜前切り工程＞
原木から切削された小巾の原料単板Ａは、搬入側コンベヤ２にて搬送されてアンビルロール４上へ移送され、単板検知器２４にて検知された切断位置に基づく、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御装置５Ｂａを介したサーボモータ５Ａａの駆動制御によって、アンビルロール４上を搬送される間に、まず必要に応じ、前切り用の切断機構５ａによって原料単板Ａの前端が切断される。なお、前切り用の切断用ナイフ５５ａと後切り用の切断用ナイフ５５ｂとの設置間隔よりも短い幅の原料単板Ａを処理する場合は、後切りが先となり、前切りを後から行うこととなる。
このとき、原料単板Ａの前端の切断位置において、前切り用の切断機構５ａの搬入側に取り付けられた押え機構６ａの押え部材６１ａおよび保持ローラ６６ａによって、原料単板Ａの切断位置の搬入側が押え付けられて保持され、この前切り用の切断機構５ａの切断用ナイフ５５ａが下降して原料単板Ａが切断されるように、この切断機構５ａの案内カム５３ａの回転が制御される。
【００３３】
＜後切り工程＞
次いで、単板検知器２４にて検知された切断位置に基づく、仮想軸駆動制御器２５による駆動制御装置５Ｂｂを介したサーボモータ５Ａｂの駆動制御によって、必要に応じ、後切り用の切断機構５ｂによって原料単板Ａの後端が切断される。
このとき、原料単板Ａの後端の切断位置において、後切り用の切断機構５ｂの搬入側に取り付けられた押え機構６ｂの押え部材６１ｂおよび保持ローラ６６ｂによって、原料単板Ａの切断位置の搬入側が押え付けられて保持され、この後切り用の切断機構５ｂの切断用ナイフ５５ｂが下降して原料単板Ａが切断されるように、この切断機構５ｂの案内カム５３ｂの回転が制御される。
なお、切断機構５ａ、５ｂの切断用ナイフ５５ａ、５５ｂの設置間隔よりも短い幅の原料単板Ａを切断する場合は、それぞれの切断用ナイフ５５ａ、５５ｂを通過するタイミングに応じて、これら切断用ナイフ５５ａ、５５ｂを作動させる必要があるので、先に後切りを行い、その後、前切りをする順番とすることもできる。
【００３４】
＜搬出工程＞
そして、各切断機構５ａ、５ｂによって必要に応じ切断処理された単板は、アンビルロール４上から刺着ロール７によって引き離されていき、デバイダー８によって小巾単板Ｂと、切り屑Ｃ等とに振り分けられて仕分けられる。
【００３５】
次に、本実施例２の単板の切断装置１１の仮想軸駆動制御器２５による単板の巾等に応じた切断制御について説明する。
＜最小連続切断巾以下の切断＞
単板検出器２４による検出によって原料単板Ａに不良部β等が検出され、この原料単板Ａから製造される小巾単板Ｂの巾が最小連続切断巾αより小さい場合においては、図８に示すように、まず、原料単板Ａの前縁から所定間隔ｆ、例えば５mmほど後側の位置を前切位置Ｆ１として前切り用の切断機構５ａにて切断し前切りする。
次いで、この原料単板Ａの前切位置Ｆ１から、この原料単板Ａの不良部βより所定間隔ｆ、例えば５mmほど後側の位置Ｆ２までの巾が、最小連続切断巾αより短く、この位置Ｆ２を前切位置として前切り用の切断機構５ａにて切断することができないことから、この原料単板Ａの前切位置Ｆ１から最小連続切断巾αほど後側の位置を次の前切位置Ｆ２ａとして前切り用の切断機構５ａにて切断する。
この後、この原料単板Ａの不良部βから所定間隔ｒ、例えば５mmほど前側の位置を後切位置Ｒ１として後切り用の切断機構５ｂにて切断し後切りすることによって、前切位置Ｆ１から後切位置Ｒ１までの巾の原料単板Ａが製品単板となる小巾単板Ｂとなり、後切位置Ｒ１から次の前切位置Ｆ２ａまでの巾の原料単板Ａが切り屑Ｃとなる。
【００３６】
＜最小連続切断巾より大きい場合の切断＞
次に、単板検出器２４による検出によって原料単板Ａに不良部β１、β２等が検出され、この原料単板Ａから製造される小巾単板Ｂの巾が最小連続切断巾αより大きく、所望する最大巾、例えば１０７．１mmより小さい場合においては、図９に示すように、まず、原料単板Ａの前縁から所定間隔ｆ、例えば５mmほど後側の位置を前切位置Ｆ１として前切り用の切断機構５ａにて切断し前切りする。
次いで、この原料単板Ａの前切位置Ｆ１から、この原料単板Ａの前側の不良部β１から所定間隔ｆ、例えば５mmほど後側の位置である次の前切位置Ｆ２までの長さが７８．１mm〜１０７．１mmの所定範囲γにある場合には、図１０に示すように、切断機構５ａの切断用ナイフ５５ａの回転速度、いわゆるナイフ速度を、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂａを介してサーボモータ５Ａａの回転駆動を制御して遅延させ、この原料単板Ａを次の前切位置Ｆ２で前切り用の切断機構５ａにて切断する。
この後、この原料単板Ａの不良部β１より所定間隔ｒ、例えば５mmほど前側の後切位置Ｒ１から、この原料単板Ａの次の不良部β２より所定間隔ｒ、例えば５mmほど前側の次の後切位置Ｒ２までの長さが７８．１mm〜１０７．１mmの所定範囲γにある場合も同様に、図１０に示すように、切断機構５ｂの切断用ナイフ５５ｂのナイフ速度を、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂｂを介してサーボモータ５Ａｂの回転駆動を制御して遅延させ、この原料単板Ａを次の後切位置Ｒ２において後切り用の切断機構５ａにて切断する。この結果、前切位置Ｆ１、Ｆ２から後切位置Ｒ１、Ｒ２での巾の原料単板Ａのそれぞれが小巾単板Ｂとなり、後切位置Ｒ１から次の前切位置Ｆ２までの巾の原料単板Ａが切り屑Ｃとなる。
【実施例３】
【００３７】
次に、本発明の実施例３の単板の切断装置を図１１に基づいて説明する。
本実施例は、実施例２における前切り用の切断機構５ａおよび後切り用の切断機構５ｂの間のアンビルロール４の中心位置Ｏを通過する中心線Ｑが、このアンビルロール４の中心位置Ｏを通過する鉛直線Ｐから、このアンビルロール４の搬出側に、所定の角度、例えば７．５°傾けて取り付けられたものであり、これら前切り用の切断機構５ａの傾斜角度θ２を、後切り用の切断機構５ｂの傾斜角度θ３より大きくし、異なる傾斜角度としたものである。
本実施例の単板の切断装置１２は、図１１に示すように、前切り用の切断機構５ａが、アンビルロール４の中心位置Ｏを通過する鉛直方向を基準とした鉛直線Ｐから、原料単板Ａの搬出側に向けて、例えば３０°の傾斜角度θ２に傾斜させて取り付けられ、後切り用の切断機構５ｂが、アンビルロール４の中心位置Ｏを通過する鉛直方向を基準とした鉛直線Ｐから、原料単板Ａの搬入側に向けて、例えば１５°の傾斜角度θ３に傾斜させて取り付けられている。
【００３８】
＜本発明の作用効果＞
以上、詳述したように、本発明は、単板の切断装置１を構成する搬入用コンベヤ２、定規用ベルト２２、アンビルロール４、切断機構５、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベヤ３のそれぞれを別個のサーボモータ２Ａ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａにて駆動するようにし、これら各サーボモータ２Ａ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａのそれぞれに別個の駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、４Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、８Ｂ、３Ｂを取り付け、これら駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、４Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、８Ｂ、３Ｂのそれぞれを仮想軸駆動制御器２５に接続し、この仮想軸駆動制御器２５に予め記憶された仮想軸Ｄの仮想回転に基づく位置制御指令信号（ＮＣ制御）により各駆動制御器２Ｂ、２Ｄ、４Ｂ、５Ｂ、７Ｂ、８Ｂ、３Ｂを介して各サーボモータＡ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａの駆動を連動させて一括してコントロール制御する構成としたことにより、各サーボモータＡ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａ同士の駆動のタイミング等の調整を行う必要がなくなるため、これら各サーボモータＡ、２Ｃ、４Ａ、５Ａ、７Ａ、８Ａ、３Ａの駆動をより高速かつ確実に制御することが可能となるから、搬入側での案内、切断、搬出側での仕分けおよび搬送のそれぞれを高速かつ確実に実行できるようになる。
さらに、これら搬入用コンベヤ２、定規用ベルト２２、アンビルロール４、切断機構５、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベヤ３の各駆動軸の個性に応じて微調整する必要がなくなるため、仮想軸駆動制御器２５に予め記憶された仮想軸Ｄを調整するだけで、これら搬入用コンベヤ２、定規用ベルト２２、アンビルロール４、切断機構５、刺着ロール７、デバイダー８および搬出用コンベヤ３の各駆動軸の調整が連動して同時にできるため、仮想軸駆動制御器２５の構成、およびこの仮想軸駆動制御器２５の指令に基づく制御のそれぞれを簡略化することができる。
【００３９】
ここで、上記実施例２および３の単板の切断装置１１、１２においては、原料単板Ａの前端を切断するための切断機構５ａ、および原料単板Ａの後端を切断するための切断機構５ｂを別個に設け、これら切断機構５ａ、５ｂ間を搬送する際の原料単板Ａをアンビルロール４上に押え付ける押え用コンベヤ９１を取り付け、これら各切断機構５ａ、５ｂおよび押え用コンベヤ９１のそれぞれにおいても別個のサーボモータ５Ａａ、５Ａｂ、９Ａにて駆動させる構成とし、これら各サーボモータ５Ａａ、５Ａｂ、９Ａについても別個の駆動制御器５Ｂａ、５Ｂｂ、９Ｂを介した仮想軸駆動制御器２５の仮想軸Ｄの仮想回転に基づく位置制御によってそれぞれを連動させて駆動制御させることにより、これら各サーボモータ５Ａａ、５Ａｂ、９Ａについての駆動も同様に、より高速かつ確実に制御できるため、これら２つの切断機構５ａ、５ｂおよび押え用コンベヤ９１の応答速度についても、より高速および確実にすることができる。
また、切断機構５の切断用ナイフ５５が案内カム５３の偏心した回転によって駆動する構成としたことにより、この切断用ナイフ５５の旋回軌跡Ｌの円周の長さ、すなわち最小連続切断巾α以下の巾の原料単板Ａについては、この原料単板Ａの前端および後端を切断用ナイフ５５にて切断することができない。そこで、この最小連続切断巾α以下の巾の原料単板Ａについては、仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器５Ｂを介してサーボモータ５Ａの回転駆動を制御して、切断機構５の切断用ナイフ５５を上方に移動させた状態とし、この原料単板Ａの前端および後端のいずれも切断することなくアンビルロール４上から搬出させ、かつ仮想軸駆動制御器２５にて駆動制御器８Ｂを介してサーボモータ８Ａの回転駆動を連動制御してデバイダー８を駆動させ、このデバイダー８にて下方へ強制落下させて排出させることとしたことにより、原料単板Ａの無用な切断をなくすことができ、単板検出器２４による検出時に切り屑Ｃと判別された不要な原料単板Ａをより高速に処理できるため、単板の切断装置１、１１、１２による切断処理をより高速化することできる。
【００４０】
さらに、偏心した案内カム５３による回転動作によって切断用ナイフ５５を昇降させて、アンビルロール４上へ搬送される原料単板Ａの前端または後端の不要箇所を切断することにより、切断用ナイフ５５をアンビルロール４に対して垂直に上下動できるから、この切断用ナイフ５５による原料単板Ａの前端または後端の切断面を略垂直にでき、この原料単板Ａの切断面の切り曲がりを防止できる。また、案内カム５３の回転を制御することによって、切断用ナイフ５５による原料単板Ａの切断動作を調整でき、案内カム５３の偏心した回転動作に切断用ナイフ５５の進退動作を同期させたことにより、この切断用ナイフ５５の移動奇跡Ｌが小さくできることから、回転軸の外周面に垂直に切断用ナイフが取り付けられた従来の切断装置に比べ、原料単板Ａを切断する際の応答速度をより速くできる。具体的には、原料単板Ａの連続した搬送速度を、例えば４０m／min程度にできるから、従来の間欠式の切断装置に比べ、１．５倍程度の搬送速度にできる。
特に、切断機構５の案内カム５３の回転を制御するだけで、原料単板Ａの搬入側を押え機構６にてアンビルロール４上に押え付けながら切断機構５の切断用ナイフ５５にて切断できる切断ポイントを調整できるので、この原料単板Ａの切断ポイントの制御がより容易かつ正確となり、この原料単板Ａから製造される小巾単板Ｂの歩留まりを向上できる。
また、アンビルロール４上の切断機構５の搬入側に押え機構６を設け、この切断機構５の切断用ナイフ５５にて原料単板Ａの前端または後端を切断する際に、この切断機構５の切断用ナイフ５５による原料単板Ａの切断ポイントの搬入側近傍位置を押え機構６によってアンビルロール４上に押え付けて保持するため、切断動作を安定して行うことができる。また、押え箇所と切断用ナイフ５５が近いので、切断面もきれいにできる。この原料単板Ａをより高速で確実に略垂直に切断でき、切断装置１の高速対応性を向上できる。なお、薄い単板を切断する切断用ナイフ５５と押え位置とが離れていると、切断面から割れが発生したり、波打っていまい、切断面に不良が生ずることがある。
同時に、アンビルロール４上の切断機構５の搬出側に刺着ロール７およびデバイダー８を設け、この刺着ロール７によって、切断機構５の切断用ナイフ５５にて切断された原料単板Ａをアンビルロール４から引き離し、このアンビルロール４から引き離した原料単板Ａを、デバイダー８によって、後段工程で製品として用いられる小巾単板Ｂと切り屑Ｃ等の不良部分とに振り分けられるため、切断機構５にて切断処理された後の小巾単板Ｂから切り屑Ｃ等を確実に排除でき、小巾単板Ｂの歩留まりを向上できる。
このとき、切断機構５にて切断処理された後のアンビルロール４上の原料単板Ａに対し、回転する刺着ロール７のスパイク７２を刺し込んで保持し、この刺着ロール７の回転にてアンビルロール４上から原料単板Ａを引き離すため、この刺着ロール７のスパイク７２の刺し込みによって、切断処理後の原料単板Ａが筋切りされるとともに、この原料単板Ａのくせ取りがされるため、原料単板Ａの曲がり等の癖を少なくでき、後段工程にて製品として用いられる小巾単板Ｂの歩留まりと取扱い性をより向上できる。
さらに、切断機構５の案内カム５３の偏心した回転に同期して押え機構６の押え部材６１が前後方向に進退するため、切断機構５の切断用ナイフ５５による原料単板Ａの切断動作と、押え機構６による切断時の原料単板Ａの押え付け動作の同期を機械的に確実にでき、これら切断機構５および押え機構６の応答速度をより向上できるから、切断装置１の高速対応性をより向上できる。
また、アンビルロール４に取り付けられた昇降機構によって、このアンビルロール４を下方へ移動させることにより、切断機構５および押え機構６におけるアンビルロール４に面する側からアンビルロール４が離れて隙間ができ、これら切断機構５および押え機構６とアンビルロール４との隙間調整が可能になるから、これら切断機構５および押え機構６の調整によるアンビルロール４に対する隙間調整を不要にできるとともに、これら切断機構５および押え機構６のアンビルロール４に面する側のメンテナンスが容易にできる。特に、切断機構５においては、この切断機構５の切断用ナイフ５５がアンビルロール４に面する側に取り付けられているため、この切断用ナイフ５５の交換等の作業が容易かつ短時間に行うことができる。
【００４１】
さらに、本発明においては、切断用ナイフ５５の刃先が小さな旋回運動となり、この切断用ナイフ５５の刃先が前後方向に移動しながら原料単板Ａを切断するため、切断用ナイフ５５の刃先の前後方向（Ｘ方向）の移動速度を原料単板Ａの移送速度と等しくすることによって、従来の切断装置に比べ、切断用ナイフ５５の刃先が原料単板Ａに食い込んでいく際の鉛直方向（Ｙ方向）の移動速度を高くでき、原料単板Ａの切断速度および剪断力を向上できるので、例えば切断しにくい絡み合った木繊維や節などを有する原料単板Ａであっても、綺麗な仕上りの小巾単板Ｂにすることができる。なお、この場合に、原料単板Ａの切り残し等があると、原料単板Ａの切断面がすだれ状になってしまうおそれがあるが、このようなすだれ状の切断面の発生が生じにくい。
同時に、切断用ナイフ５５の刃先が小さな旋回運動となることから、この切断用ナイフ５５にて原料単板Ａを切断する箇所の近傍に空間的な余裕ができ、この切断用ナイフ５５による切断位置により接近して押え機構６を設置することが可能となるから、この押え機構６の押え部材６１にて原料単板Ａの切断位置のより近傍を押えながら切断できるので、原料単板Ａの切断面の仕上がりを向上できるとともに、この原料単板Ａの切断をより安定化できる。
また、カム案内面５１に摺擦して案内カム５３が設けられた円筒体５２の外周面に切断用ナイフ５５と押え機構６とが取り付けられているため、これら切断用ナイフ５５と押え機構６の押え部材６１との動作を完全に同期させることが容易にできるとともに、この案内カム５３の偏心量を調整することによって、切断用ナイフ５５の旋回軌跡Ｌの大きさを決定できるから、この切断用ナイフ５５の旋回軌跡Ｌを小さくすることが可能となり、従来のロール刃の反りなどの制限条件を無くすことが可能となる。そして、この切断用ナイフ５５の旋回軌跡Ｌが小さくできることから、搬出用コンベヤ３の搬入側をより切断用ナイフ５５に近づけることができるため、この切断用ナイフ５５にて切断した後の原料単板Ａのアンビルロール４から搬出用コンベヤ３への受け継ぎをよりスムーズに安定化させることができる。
さらに、切断用ナイフ５５の設置位置をアンビルロール４の搬出側へ寄せることにより、このアンビルロール４上への原料単板Ａの搬入時の姿勢変化を少なくでき、姿勢を安定させた原料単板Ａの搬入が可能となるとともに、アンビルロール４上からの搬出側における原料単板Ａの屈曲角度を大きくできるから、このアンビルロール４から原料単板Ａを強制的に引き離す動作をより確実にでき、この原料単板Ａを搬出側で強制的に屈曲させることによるクセ取り効果をより向上でき、後の工程でのハンドリングを容易にできる。
【００４２】
また、上記実施例２および３の切断装置１１、１２においては、アンビルロール４上に２つの切断機構５ａ、５ｂを設け、搬出側に位置する切断機構５ａを鉛直線Ｐから搬出側に傾け原料単板Ａの前端を切断する前切り用とし、搬入側に位置する切断機構５ｂを鉛直線Ｐから搬入側に傾け原料単板Ａの後端を切断する後切り用として、この原料単板Ａの前端および後端を別個の切断機構５にて切断するようにしたことにより、例えば、９０mm程度のより小巾な原料単板Ａについても対応でき、連続切断が可能となる。また、この場合においても、これら切断機構５ａ、５ｂにて原料単板Ａの前端または後端の切断面を略垂直にできるとともに、この原料単板Ａを切断する際の応答速度を速くできる。
さらに、これら前切り用の切断機構５ａおよび後切り用の切断機構５ｂのそれぞれをアンビルロール４の径方向に沿って、鉛直線Ｐから傾斜させて設けたことにより、このアンビルロール４上の切断機構５ａ、５ｂの取り付けスペースをより小さくでき、切断装置１１、１２の小型化が可能となる。また、アンビルロール４の搬入側に後切り用の切断機構５ｂを設けたことにより、この切断機構５ｂにて原料単板Ａの後端を切断したとき、すなわち後切り時の原料単板Ａの欠けを防止できるから、切断装置１１、１２にて切断処理された小巾単板Ｂの製品不良を少なくできる。
【００４３】
さらに、上記実施例３の切断装置１２においては、前切り用の切断機構５ａおよび後切り用の切断機構５ｂの間のアンビルロール４の中心位置Ｏを通過する中心線Ｑが、このアンビルロール４の中心位置Ｏを通過する鉛直線Ｐから、このアンビルロール４の搬出側に傾けて取り付けられていることにより、搬入側においては、原料単板Ａのアンビルロール４への搬入角度ψ１を小さくでき、この原料単板Ａのアンビルロール４上への搬入角度が小さくなるので、安定した姿勢でアンビルロール４および切断装置１２への単板案内ができるので、切断動作に対する影響が小さくなり、正確な切断ができる。搬出側においては、アンビルロール４上から刺着ロール７にて引き離す際の原料単板Ａの屈曲角度ψ２が大きくなり、反対側に反り作用を与えることでクセ取り効果を大きくすることができ、さらに、刺着ロール７による単板の筋切り作用により癖取りをより効果的にできる。またさらに、この刺着ロール７からの不要な切り屑Ｃ等をデバイダー８にて強制的落下させるときに、戻りの作用が大きくなり、分離落下をより確実にできる。この実施例３では、柔らかい生単板につき、屈曲作用を施して、くせを減少させることに適用することが好ましい。
【符号の説明】
【００４４】
１、１１、１２・・・単板の切断装置
２・・・搬入用コンベヤ
２Ａ・・・サーボモータ
２Ｂ・・・駆動制御器
２Ｃ・・・サーボモータ
２Ｄ・・・駆動制御器
３・・・搬出用コンベヤ
３Ａ・・・サーボモータ
３Ｂ・・・駆動制御器
４・・・アンビルロール
４Ａ・・・サーボモータ
４Ｂ・・・駆動制御器
５、５ａ、５ｂ・・・切断機構（切断手段）
５Ａ、５Ａａ、５Ａｂ・・・サーボモータ
５Ｂ、５Ｂａ、５Ｂｂ・・・駆動制御器
６、６ａ、６ｂ・・・押え機構
７・・・刺着ロール
７Ａ・・・サーボモータ
７Ｂ・・・駆動制御器
８・・・デバイダー
８Ａ・・・サーボモータ
８Ｂ・・・駆動制御器
２１・・・搬送面
２１ａ・・・支持ローラ
２１ｂ・・・駆動ローラ
２１ｃ・・・搬送ベルト
２２・・・定規用ベルト
２２ａ・・・支持ローラ
２２ｂ・・・駆動ローラ
２２ｃ・・・整列ベルト
２２ｄ・・・整列面
２３・・・定規出し装置
２３ａ、２３ｂ・・・支持ローラ
２３ｃ・・・支持ベルト
２３ｄ・・・中間ローラ
２３ｅ・・・接触面
２４・・・単板検出器
２４ａ、２４ｂ・・・ピンチローラ
２４ｃ・・・検出片
２５・・・仮想軸駆動制御器
３１・・・搬送面
３１ａ・・・支持ローラ
３１ｂ・・・駆動ローラ
３１ｃ・・・搬送ベルト
５１・・・カム案内面
５２・・・円筒体
５３、５３ａ、５３ｂ・・・案内カム（偏心カム）
５４・・・切断用ナイフ取付け部
５５、５５ａ、５５ｂ・・・切断用ナイフ
６１、６１ａ、６１ｂ・・・押え部材
６２・・・スプリング
６３・・・押え機構本体
６４・・・下端面
６５・・・先端部
６６、６６ａ、６６ｂ・・・保持ローラ
７１・・・ロール
７２・・・スパイク
８１・・・案内面
８２・・・前面側傾斜部
８３・・・シャフト
８４・・・偏心カム
８５・・・回転軸
９１・・・押え用コンベヤ
９１ａ・・・駆動ローラ
９１ｂ・・・支持ローラ
９１ｃ・・・押えベルト
９１ｄ・・・押え面
Ａ・・・原料単板
Ｂ・・・小巾単板
Ｃ・・・切り屑
Ｄ・・・仮想軸
Ｆ１・・・前切位置
Ｆ２・・・位置（次の前切位置）
Ｆ２ａ・・・前切位置
Ｒ１・・・後切位置
Ｒ２・・・次の後切位置
Ｌ・・・旋回軌跡
Ｏ・・・中心位置
Ｐ・・・鉛直線
Ｑ・・・中心線
ｆ・・・所定距離
ｒ・・・所定距離
α・・・最小連続切断巾
β、β１、β２・・・不良部
γ・・・所定範囲
θ１、θ２、θ３・・・傾斜角度
ψ１・・・搬入角度
ψ２・・・屈曲角度
【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】
2012066411.tif 000007
【図６】
2012066411.tif 000008
【図７】
2012066411.tif 000009
【図８】
2012066411.tif 000010
【図９】
2012066411.tif 000011
【図１０】
2012066411.tif 000012
【図１１】
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