(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の木口面を切削加工するためのカッタを備えた切削加工機の上流に、木材の木口部分に継手・仕口等を加工するための木口加工機、木材の上下面に仕口等を加工するための上下面加工機又は木材の側面に仕口等を加工するための側面加工機の内の少なくとも１つを備えている木材プレカット加工システムにおいて木材の木口面を加工するための方法であって、
前記切削加工機のカッタで木材の木口面を切削加工したときにバリ、割れ又は欠け等の不具合が発生するおそれのある部位に、前記上流の加工機を用いて木材の上面又は下面から予め浅い窪みを形成する予備加工を施しておくことを特徴とする木口面加工方法。
【請求項２】
木材の木口面を切削加工するためのカッタを備えた切削加工機の上流に、木材の木口部分に継手・仕口等を加工するための木口加工機、木材の上下面に仕口等を加工するための上下面加工機又は木材の側面に仕口等を加工するための側面加工機の内の少なくとも１つを備えている木材プレカット加工システムにおいて、
該木材プレカット加工システムに投入される木材の中から、前記切削加工機による切削加工の対象木材を判別する判別手段と、
該判別手段により切削加工対象木材として判別された木材の木口面に対して、前記切削加工機のカッタで切削加工したときにバリや割れや欠け等の不具合が発生するおそれのある部位に、前記上流の加工機を用いて木材の上面又は下面から予め浅い窪みを形成する予備加工のための制御データを生成する予備加工制御データ生成手段と、
該予備加工制御データ生成手段が生成した予備加工のための制御データに基づいて前記予備加工を実行する予備加工実行手段と
を備えていることを特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項３】
請求項２記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記判別手段は、当該木材プレカットシステムに対して入力される木材加工データに基づいて対象木材の判別を行う様に構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記予備加工制御データ生成手段は、木材加工データに基づいて、前記判別手段が判別した対象木材に対する予備加工部位を決定する予備加工部位決定手段を備え、該予備加工部位決定手段の決定結果に基づいて、前記制御データを生成する様に構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記予備加工制御データ生成手段は、前記予備加工に用いる加工軸を決定する予備加工軸決定手段を備え、該予備加工軸決定手段の決定結果に基づいて、前記制御データを生成する様に構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項６】
請求項５記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記予備加工に用いる加工軸として、上下面加工機の上カッタ及び下カッタが設定されており、
前記予備加工軸決定手段は、前記予備加工部位決定手段が決定した予備加工部位に応じて、前記上カッタ及び前記下カッタのいずれを用いるかを決定する手段として構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項７】
請求項６記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記予備加工制御データ生成手段は、前記加工軸を、前記浅い窪みを形成するための高さに移動させた後、当該高さにて木材の幅方向に前進又は後退させることにより、前記浅い窪みを形成する様に前記制御データを生成する手段として構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の木材プレカット加工システムにおいて、
前記切削加工機が、前記カッタにより、木材の木口面に軸方向に伸びる凹溝を切削加工する様に構成されており、
前記予備加工制御データ生成手段は、前記加工軸を、木材の上方又は下方において、前記凹溝の中心とほぼ一致する位置に移動させた後、当該位置から昇降させることにより、前記浅い窪みを形成する様に前記制御データを生成する手段として構成されていること
を特徴とする木材プレカット加工システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の木口面に対して継手仕口金物装着用のスリット付き凹溝を加工したり、登り梁の木口面の切削加工を行うのに適する方法及び当該方法を実施するのに適したプレカット加工システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近の木造住宅部材の継手仕口は、従来の鎌継ぎや大入れ蟻などの構造に代わって継手仕口金物を使用するために、図２（Ａ），（Ｂ）に示す様なスリット付き凹溝を形成する場合が増えてきた。
【０００３】
従来、この種のスリット付き凹溝を形成するためには、特開平１０−３４６０７号公報に記載されている様に、プレカット加工ライン中にスリット加工機を設置するか、あるいは単独にスリット加工機を設置する方法が採られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術では、ボルト逃げ用の凹溝をカッタで加工するため、加工材の下面又は上面にバリ、割れ、欠け等の不具合を生じやすいという問題がある。このため、従来は、凹溝加工用のカッタの送り速度を遅くしたり、特開平９−２０７１０５号公報に記載されている様な刃口板を使用して対応している。ところが、加工速度を遅くすると、加工能率がダウンする上に、刃物の摩耗が早くなるという問題がある。また、刃口板を使用する加工方法では、この刃口板の消耗に伴う頻繁な交換作業が必要になるという問題がある。また、スリット加工機に装着する刃物を交換するときはこの刃口板も交換する必要があり、段取り作業が面倒になるという問題もある。
【０００５】
また、本出願人は、特開２０００−２４６７０２号として、水平梁や登り梁の木口面を切削加工によって加工する木口加工機を提案した。
【０００６】
この木口面加工機により木口面を切削加工する際にも、スリット加工機による切削加工の際と同様に、バリ、割れ、欠け等の不具合を生じやすいという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、木材の木口面にカッタで凹溝を切削加工したり、木口面自体をカッタによる切削加工で形成するときに、バリ、割れ、欠け等の不具合を発生させることがなく、加工速度の高速化を図ることが可能で、しかも段取りが面倒になることがない様にすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明の木口面加工方法は、木材の木口面を切削加工するためのカッタを備えた切削加工機の上流に、木材の木口部分に継手・仕口等を加工するための木口加工機、木材の上下面に仕口等を加工するための上下面加工機又は木材の側面に仕口等を加工するための側面加工機の内の少なくとも１つを備えている木材プレカット加工システムにおいて木材の木口面を加工するための方法であって、前記切削加工機のカッタで木材の木口面を切削加工したときにバリ、割れ又は欠け等の不具合が発生するおそれのある部位に、前記上流の加工機を用いて木材の上面又は下面から予め浅い窪みを形成する予備加工を施しておくことを特徴とする。ここで、前記切削加工機としては、継手仕口用の金物を装着するための凹溝をカッタで切削加工するスリット加工機をあげることができる。このスリット加工機としては、カッタの他に、スリットを形成するための丸鋸を同一の回転軸又は異なる回転軸に備えたもの、あるいは丸鋸とカッタとを一体化した刃物を備えたもの、さらには、丸鋸とカッタとを一体化した刃物の他にカッタ単体の刃物を備えたものなど種々の形態のものをあげることができる。さらに、前記切削加工機には、登り梁の木口面を形成するために、カッタのみを備えている切削加工機も含まれる。
【０００９】
この本発明方法によれば、例えば、木口面に継手仕口用のスリット付き凹溝を形成するためのスリット加工機の上流に設置されている上下面面加工機の間柱欠き用の上カッタ又はしたカッタを用いて、木口面に凹溝を形成したときにバリや割れが発生するおそれのある部位に対して、木材の上面又は下面から予め浅い窪みを予備加工によって形成しておくことで、下流のスリット加工機で凹溝の切削加工を行ったときのバリ、割れ、欠け等の発生を防止することができる。ここで、バリ等の発生する部位は、切削刃物の回転方向と木材のどちらの端に凹溝を加工するのかにより決まる。切削刃物は通常は一定方向に回転しているので、木材の右端か左端かにより、その上面側であったり下面側であったりする。従って、１本の木材の両端にスリット加工機による凹溝加工が行われる場合には、一方端の木口では木材の上面側に、他方端の木口では木材の下面側に、上述の様な予備加工を施す。
【００１０】
なお、予備加工に用いる加工軸としては、この他、木口加工機の鎌メス軸や鎌オス軸等、木材に対して浅い凹溝を形成することのできる他の加工軸を用いる様にしてもよい。また、予備加工によって形成する窪みは、スリット加工機によって形成される凹溝の幅よりも広い範囲に渡って形成する様にしてもよい。これは、予備加工によって形成される窪みは小さいので、余分に削り取られていても有効断面積が十分に確保できていれば継手強度上の問題はないからである。
【００１１】
この方法によれば、切削刃物による凹溝加工における木口面のバリや割れ等の発生を防止することができる効果に加えて以下の様な効果も発揮される。一つは、スリット加工機が備えているカッタ軸の送り速度を上げることが可能になり、当該カッタ軸に備えられている刃物の損傷を防止できるという効果が発揮される。これは、軸の送り速度を低くすると、その分だけ刃物が木材に接触している時間が長くなり、摩耗による損傷が激しくなるからである。
【００１２】
ここで、本願出願人は、スリット付き凹溝の加工方法として、特願２０００−２６４５５２号で、スリット加工機には丸鋸だけを装着しておき、上流の木口加工機の鎌メス加工軸等に設けられるエンドミルでボルト逃げ用の幅広の凹溝だけを先に形成しておき、スリット加工機では丸鋸による細いスリットだけを形成する様にすることで、スリット加工時に丸鋸を高速送りして加工効率を向上することができ、かつ、木材に割れや欠け等の不具合を生じない方法を提案している。ところが、この方法で、図２（Ａ）に示す様な形状のスリット付き凹溝を加工すると、切り込み開始時に丸鋸が凹溝の側壁に当たってぶれるという問題があるため、この様な形状のスリット付き凹溝の加工においては、思ったほど高速送りができないという問題が生じることが分かった。これに対し、上述の本発明方法では、部分的に浅い窪みを形成しておくだけなので、最終的なスリット付き凹溝の加工時には丸鋸のぶれの問題は発生せず、結果的に、先の提案よりもより高速化が図れるという利点がある。従って、この方法は、先の提案よりも一層の高速化が可能になり、その結果、先の提案よりも刃物の損傷を抑制する効果が高く、より一層の効率アップが図れるといえる。
【００１３】
加えて、従来技術における木口面の焼けこげの問題に対しても、この焼けこげは刃物の送り速度が低いために生じるものであるから、本発明の方法によれば、刃物の送り速度を高速化できる結果として、かかる焼けこげの発生を防止することができるという効果が発揮される。
【００１４】
また、継手仕口金物装着用のスリット付き凹溝に加えて登り梁の木口面を形成することができる様にした切削加工機を備えているプレカットシステムや、登り梁の木口面を形成するための切削用カッタを単独で備えた切削加工機を配置したプレカットシステムにおいても、この登り梁の木口面を形成する際のバリや割れの発生を防止する上でも、本発明の方法が有効である。
【００１５】
また、上記目的を達成するためになされた本発明の木材プレカット加工システムは、木材の木口面を切削加工するためのカッタを備えた切削加工機の上流に、木材の木口部分に継手・仕口等を加工するための木口加工機、木材の上下面に仕口等を加工するための上下面加工機又は木材の側面に仕口等を加工するための側面加工機の内の少なくとも１つを備えている木材プレカット加工システムにおいて、該木材プレカット加工システムに投入される木材の中から、前記切削加工機による切削加工の対象木材を判別する判別手段と、該判別手段により切削加工対象木材として判別された木材の木口面に対して、前記切削加工機のカッタで切削加工したときにバリや割れや欠け等の不具合が発生するおそれのある部位に、前記上流の加工機を用いて木材の上面又は下面から予め浅い窪みを形成する予備加工のための制御データを生成する予備加工制御データ生成手段と、該予備加工制御データ生成手段が生成した予備加工のための制御データに基づいて前記予備加工を実行する予備加工実行手段とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
この本発明システムによれば、判別手段が、木材プレカット加工システムに投入される木材の中から切削加工機による切削加工の対象木材を判別する。そして、予備加工制御データ生成手段は、この判別手段により切削加工対象として判別された木材の木口面に対して切削加工機で切削加工を施したときにバリや割れや欠け等の不具合が発生するおそれのある部位に、上流の加工機を用いて浅い窪みを予備加工で形成するための制御データを生成する。そして、この予備加工用の制御データに基づいて、予備加工実行手段が予備加工を実行する。この予備加工の施された木材に対して、下流の切削加工機が最終的に形成するべき継手仕口金物装着用の凹溝形成や、登り梁の木口面形成等といった切削加工を実行する。この結果、この本発明システムによれば、上述した本発明方法を自動制御により実現することができる。
【００１７】
ここで、この本発明システムにおいて、前記判別手段を、当該木材プレカットシステムに対して入力される木材加工データに基づいて対象木材の判別を行う様に構成しておくことができる。かかる構成とすることで、自動化された木材プレカットシステムにおいては、この木材プレカットシステムに対して入力される木材加工データに基づいて凹溝加工対象木材であるかとか、登り梁用の木材であるかといったことを自動的に判別することができる。こうした切削加工対象木材の判別は、例えば、木材加工データ中に刃物の情報が含まれているならば、切削加工機のカッタが指定されているか否かを判別するといった構成を採用することができる。また、刃物の情報ではなく、加工種別や加工形状に関するデータから対象木材を判別する様にしてもよい。さらには、木材加工データに金物に関する情報が含まれていれば、これを元に凹溝加工対象木材であることを判別する様にすることもできるし、その他、木材加工データ中の各種の情報を利用することで自動判別が可能になる。いずれにしても、木材加工データに着目すれば、予備加工の対象木材を容易に判別することができる。
【００１８】
また、この本発明システムにおいて、前記予備加工制御データ生成手段を、木材加工データに基づいて、前記判別手段が判別した対象木材に対する予備加工部位を決定する予備加工部位決定手段を備え、該予備加工部位決定手段の決定結果に基づいて、前記制御データを生成する様に構成しておくことができる。例えば、木材加工データ中の加工端と切削加工機の刃物の回転方向とから、バリや割れ等の発生する箇所を特定し、これを予備加工部位として決定して予備加工のための制御データを生成する様にしておけばよい。
【００１９】
さらに、この本発明システムにおいて、前記予備加工制御データ生成手段を、前記予備加工に用いる加工軸を決定する予備加工軸決定手段を備え、該予備加工軸決定手段の決定結果に基づいて、前記制御データを生成する様に構成しておくことができる。この場合、木材加工データの中から、プレカットシステム全体の同一時刻での稼動状態を判断して、上流のどの加工機のどの刃物で予備加工を行うかについて決定する様にしておけば、システム全体の稼働状態を最適化することができる。もちろん、木口面切削加工のための予備加工を行う場合には常に一定の加工機の一定の刃物を使用する様に定めた情報を保持する手段としてこの予備加工軸決定手段を構成することもできる。
【００２０】
ここで、前記予備加工に用いる加工軸として、上下面加工機の上カッタ及び下カッタを設定しておき、前記予備加工軸決定手段は、前記予備加工部位決定手段が決定した予備加工部位に応じて、前記上カッタ及び前記下カッタのいずれを用いるかを決定する手段として構成しておくことができる。この様に上下面加工機の上カッタ及び下カッタを予備加工に用いることにしておくと、以下の様な利点がある。
【００２１】
一つは、木材の上下面に対して間柱欠きなどを加工する工程中に、木口面切削加工時の割れ等の防止のための予備加工を追加して、木材が上下面加工機内を通過する際の加工停止位置を増加させるだけで予備加工が可能になることから、他の加工軸、例えば、鎌メス軸や鎌オス軸を使用する場合に比べて、プレカット工程全体での稼動状態を最適化することができる。また、上カッタ及び下カッタは、間柱欠きを形成するための或る程度の刃幅を有するので、木材の軸方向にある程度の長さを有する浅い窪みを加工するのに適しているという効果がある。さらに、上カッタ及び下カッタで予備加工をする場合は、上カッタ及び下カッタの加工軸の本来の動きである上下動と前進・後退動作とをそのまま使うことが出来るので、複雑な制御が必要ないという効果もある。これに対し、鎌メス軸や鎌オス軸を使用する場合は、その本来の動作である鎌継ぎや大入れ蟻などを形成するための動作に加えて、割れ等を防止するための浅い窪みを形成するための動作を行わせるための新たな加工軸駆動条件を設定する必要があり、しかも、この動作を木材の上面について窪みを形成するパターンと下面について窪みを形成するパターンとを設定する必要がある点で、上カッタ及び下カッタを使用する場合に比べてシステムが備えておくべき制御データのパターンが増加して制御プログラムが複雑化するからである。
【００２２】
また、この様に上カッタ又は下カッタを使用して予備加工を行う木材プレカット加工システムにおいて、前記予備加工制御データ生成手段を、前記加工軸を、前記浅い窪みを形成するための高さに移動させた後、当該高さにて木材の幅方向に前進又は後退させることにより、前記浅い窪みを形成する様に前記制御データを生成する手段として構成しておくことができる。この様に構成することで、木材に対しては、予備加工として、木材の幅方向全体に渡る凹部として浅い窪みが形成される。この場合下流の切削加工機でスリット付き凹溝が加工される場合には、その最終形状において段部が残るけれども、予備加工による窪みは浅いので、木材自体の有効断面積は十分に確保でき、強度上の問題は発生しない。逆に、上カッタ及び下カッタの制御データ中の加工高さの設定値を間柱欠きを形成する条件と異ならせるだけで済むので、プレカットシステムの制御自体は簡単になるという利点がある。
【００２３】
また、上カッタ又は下カッタを使用して予備加工を行う木材プレカット加工システムにおいて、前記予備加工制御データ生成手段を、前記加工軸を、木材の上方又は下方において当該木材の中心線上にカッタの回転中心が位置する様に移動させた後、当該位置から昇降させることにより、前記浅い窪みを形成する様に前記制御データを生成する手段として構成することもできる。この様に構成することで、スリット付き凹溝の幅にほぼ一致する様に予備加工の窪みを形成することが可能になり、仕上がりの形状が美しく、現場作業者や住宅の施主に対して違和感を抱かせることがないという効果が発揮される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、実施の形態としての木材プレカット加工システム１を構成する各種加工機１００，２００，３００，６００Ａ，６００Ｂ等の配置を示す模式的平面図である。まず最初に、この図１に従って、木材プレカット加工システム１の全体配置等について説明する。
【００２５】
本実施の形態としての木材プレカット加工システム１は、各種加工機として、木材の先端及び後端の端切り及び上下面加工を行うための切断・上下面加工機１００と、木材の側面加工を行うための側面加工機２００と、木材の木口に対して継手・仕口の加工を行うための木口加工機３００と、木材の木口に対してスリット加工を行うスリット加工機６００Ａ，６００Ｂとを備えている。
【００２６】
また、木材を横移動させるチェーンスラッシャ２１〜２５と、木材を軸方向移動させるローラコンベア３１〜４３とを備え、ＣＡＤ／ＣＡＭデータに基づいて各加工機１００，２００，３００，６００Ａ，６００Ｂの駆動制御及び木材の搬入・搬出を自動的に実行しつつ木材のプレカット加工を実行する様に構成されている。なお、各加工機１００，２００，３００の近傍に設けられた短いローラコンベア３２，３５，３８は、いずれも下方へ倒すことができる様になっており、各加工機１００，２００，３００の近傍に、必要に応じて作業者の移動通路を確保可能な構成とされている。
【００２７】
ここで、ローラコンベア３９，４０とローラコンベア４１，４２との間には、木材を横移動させるための多数の桟４４が配置されている。この桟４４の上面と各ローラコンベア３９〜４２の各ローラ及び桟４４側の側面枠の上面とは、ほぼ同一高さとされている。これは、ローラコンベア３９，４０からローラコンベア４１，４２へと木材を持ち上げることなく、桟４４の上面を滑らせてスムーズに横移動させるためである。
【００２８】
また、ローラコンベア４１とチェーンスラッシャ２４との間には、通常時はローラコンベア４１のローラ上面より下方に沈んだ状態にあり、木口加工機３００による加工の終了後に上昇してローラコンベア４１上の木材を持ち上げ、それ自身の傾斜を利用してチェーンスラッシャ２４へと木材を受け渡すための傾斜式ローラ移送装置４５が備えられている。
【００２９】
加えて、ローラコンベア４３とチェーンスラッシャ２５との間には、それ自身が回転することによって、ローラコンベア４６上の木材をすくい上げ、上下を反転させた状態でチェーンスラッシャ２５へと受け渡す上下反転受け渡し装置４７が備えられている。
【００３０】
また、最初に木材を投入する位置に配置されているチェーンスラッシャ２１は、移送方向の途中で部分的に重複して配置される２組の搬送用チェーン群２１ａ，２１ｂによって構成されている。同じく、チェーンスラッシャ２２，２３，２４も、２組の搬送用チェーン群２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂによって構成されている。これは、横移送開始側の搬送用チェーン群２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａによる木材の横移送速度を、横移送終了側の搬送用チェーン群２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂによる木材の横移送速度よりも遅くすることにより、ローラコンベア３１，３４，３７，４６の側面枠にそれぞれ配置されているストッパ５１，５２，５３，５４に対して、多数の木材が重なって押し付けられない様にするためである。これにより、チェーンスラッシャ２１，２２，２３，２４からローラコンベア３１，３４，３７，４７へと木材を載せ代えるために設けられている木材載せ代え装置６１，６２，６３，６４による木材の載せ代え動作をスムーズに実行させることができる。
【００３１】
なお、各木材載せ代え装置６１〜６４は、チェーンスラッシャ２１〜２４の上面より所定量沈んだ位置からストッパ５１〜５４の上面を乗り越える高さまで伸縮可能なエアシリンダと、このエアシリンダを横方向に伸びるガイド６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａに沿って移動させる横移動機構とによって構成されている。また、この横移動機構の駆動には、モータの回転を往復運動に変換するクランク機構を使用し、載せ代え開始から載せ代え完了までの横移動速度の変化が、最初は徐々に加速し、途中で最高速度に達した後で徐々に減速させ、移動開始時及び停止時の加速度による木材の横倒れを防止する工夫がなされている。
【００３２】
さらに、ローラコンベア３３，３６，３９，４０には、コンベア上の木材を下流のチェーンスラッシャ２２，２３やローラコンベア４１，４２へと押し出すためのプッシャプレート７１〜７３が備えられている。これらのプッシャプレート７１〜７３は、各１対のエアシリンダ７４〜７６によって駆動される様に構成されている。なお、各ローラコンベア３３，３６，３９，４０のプッシャプレート７１〜７３と反対側の側面枠は、プッシャプレート７１〜７３による木材の押し出しを妨げない様に、ローラ上面と同一高さ又は若干低めに構成されている。
【００３３】
切断・上下面加工機１００は、その主要な構成として、木材をクランプするためのＮｏ．１〜Ｎｏ．５バイス１１１〜１１５と、木材の端切りを行うための切断ユニット１３０と、木材の上下面に対してほぞ穴やボルト穴を加工するための上下一対の角のみユニット１５０と、木材の上下面に対して間柱欠き、垂木欠き、隅木欠き及び谷木欠きを加工するための上下一対のカッタユニット１７０とを備えている。
【００３４】
また、この切断・上下面加工機１００における上下面加工位置を規定するための位置決めユニット４００が、ローラコンベア３３の側方に配置されるガイドレール４０１に沿って移動可能に配置されている。なお、符号１１６，１１７で示されているのは、切断ユニット１１０に対して搬入される木材の先端を検出してローラコンベア３１，３２を停止させるための先端検出用の光センサユニットである。
【００３５】
側面加工機２００は、その主要な構成として、その前後に配置される短いローラコンベア２１１，２１２と、木材をクランプするためのＮｏ．１，Ｎｏ．２バイス２２１，２２２と、これらバイス２２１，２２２の間の位置において、対面する様に配置される一対の側面加工ユニット２３１，２３２とを備えている。各側面加工ユニット２３１，２３２には、上下方向に複数の側面加工用工具が装着される様になっている。この側面加工機２００は、例えば、特公平１−１５５９６４号公報等に記載されている側面加工ユニットを独立の加工機械として構成したもので、木材の側面に対して、大入れ蟻掛け、根太彫り、ボルト穴等の各種加工を行うものである。
【００３６】
また、この側面加工機２００における側面加工位置を規定するための位置決めユニット５００が、ローラコンベア３６の側方に配置されるガイドレール５０１に沿って移動可能に配置されている。この位置決めユニット５００は、切断・上下面加工機１００における加工位置を規定するための位置決めユニット４００と同一のものである。
【００３７】
木口加工機３００は、その主要な構成として、上流のローラコンベア３７，３８側に配置される第１の固定コンベア３１１と、この第１の固定コンベア３１１の延長上において、反対側のローラコンベア３９，４０の直前に配置される第２の固定コンベア３１２と、この第２の固定コンベア３１２と同じ側において、ローラコンベア４１，４２の延長線上に配置される第３の固定コンベア３１３と、第１，第２の固定コンベア３１１，３１２の間を連絡する連絡位置と図中一点鎖線で示した前方の退避位置との間をＺ軸方向へ移動可能に配置される中間コンベア３１４と、各種加工工具を９０度ずつずらして放射状に配置したターレットモータベース３２１及びこのターレットモータベース３２１の前方に取り付けられたボルト穴加工工具３２２を備える木口加工ユニット３２０と、第１の固定コンベア３１１の近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア３７，３８，３１１上を搬送されて来る木材の先端位置を規定するためのＮｏ．１ストッパ３３１と、このＮｏ．１ストッパ３３１によって先端位置を規定された木材をクランプするＮｏ．１バイス３４１と、第３の固定コンベア３１３の近傍に出没自在に配置され、ローラコンベア４１，４２，３１３上を搬送されて来る木材の先端位置を規定するためのＮｏ．２ストッパ３３２と、このＮｏ．２ストッパ３３２によって先端位置を規定された木材をクランプするＮｏ．２バイス３４２と、第２の固定コンベア３１２に併設されている印字装置３５１とを備えている。
【００３８】
この木口加工機３００は、木口加工ユニット３２０を図示のＸ方向及びＺ方向に移動させると共にターレットモータベース３２１をＹ方向（上下方向）に移動させつつ、Ｎｏ．１バイス３４１でクランプされた木材の木口及びＮｏ．２バイス３４２でクランプされた木材の木口に対して必要な加工を行うものである。この加工に当たっては、ターレットモータベース３２１を９０度刻みで回転させることによって、そこに装着された各種工具の中から必要なものを選択して継手・仕口の加工を行うと共に、そのままで、木口加工ユニット３２０をＺ方向に移動させると共にボルト穴加工工具３２２を加工位置に向かせて胴差しボルト穴等の加工をも行うことができる様に構成されている。
【００３９】
そして、特に、Ｎｏ．１バイス３４１でクランプされた木材の木口を加工したら、中間コンベア３１４を図示の実線の位置に移動させると共に木口加工ユニット３２０を図示の様に機械の後方に移動させ、一方の木口の加工を終了した木材を下流のローラコンベア３９，４０上へと移送し、次の木材をＮｏ．１ストッパ３３１及びＮｏ．１バイス３４１で位置決めし、Ｎｏ．１ストッパ３３１及び中間コンベア３１４を退避位置へ移動させると共に、木口加工ユニット３２０を前進させて次の木材の木口加工を行い、この間に、先に下流側のローラコンベア３９，４０上へと移送しておいた木材をプッシャプレート７３によってローラコンベア４１，４２上へと移し代え、木口加工機３００側に移送してＮｏ．２ストッパ３３２により先端合わせを行うと共にＮｏ．２バイス３４２でクランプしておく。この結果、２本目の木材のＮｏ．１バイス３４１によるクランプ位置での木口加工が完了したら、直ちに１本目の木材のＮｏ．２バイス３４２によるクランプ位置での木口加工へと移行することができ、この間に中間コンベア３１４を再び連絡位置へ移動させて２本目の木材をローラコンベア３９，４０上へと移送しておくことにより、効率良く、木材の両端木口の加工を実行できる様にしたものである。
【００４０】
また、ローラコンベア４２の下流位置に配置されるスリット加工機６００Ａ，６００Ｂは、ローラコンベア６０１，６０１と、バイス６０３，６０３とを備えている。バイス６０３，６０３は、求心バイスとなっている。なお、これまでに説明してきた各加工機１００，２００，３００に備えられている各バイスもこのスリット加工機６００Ａ，６００Ｂのバイス６０３と同様に求心バイスとなっている。また、このスリット加工機６００Ａ，６００Ｂの主軸６１０には、後で詳述する様に、スリット付き凹溝を加工するためにスリット用丸鋸６１１と凹溝用カッタ６１２と、木口削り用カッタ６１３とが装着されている。このスリット用丸鋸６１１と木口削り用カッタ６１２とにより、木材の木口に対して、継手仕口金物を装着するのに適したスリット付き凹溝を加工することができる。また、木口削り用カッタ６１３により、登り梁の木口面を切削によって形成することができる。
【００４１】
なお、図１において、チェーンスラッシャ２２，２３，２４，２５は、木材移送用のチェーンを２列で一組とする構成を採用している。これは、隅木欠きや谷木欠きの様な大きな切削加工部を下面に有する木材がチェーンにはまり込んで横移送に不具合を来さない様にするためである。また、ローラコンベア３１，３２に比べて、これより下流のローラコンベア３３，３４等は、ローラの間隔を調整することによって、大きな隅木欠きや谷木欠きを有する木材の移送をスムーズに行い得る様に構成している。さらに、ローラコンベア３９〜４２，３１３，４６には、中央が窪んだローラを使用している。これは、印字装置３５１によってインクジェット方式で印字された記号等がローラ面で擦れて見え難くならない様にするためである。
【００４２】
次に、本実施の形態の特徴である継手仕口金物用の木口加工方法について説明する。この実施の形態では、継手仕口金物用の木口加工形状として、図２（Ａ）に示す様な形状の木口加工を実行するものとする。その場合には、図３（Ａ）に示す様に、主軸６１０に対して、幅方向に同一距離だけ離れて位置する２枚のスリット用丸鋸６１１，６１１と、その間に位置する凹溝用カッタ６１２とを装着しておく。そして、図４に示す様に、まず、上下面加工機１００において、上カッタ１７１（又は下カッタ１７２）を用いて、木材Ｗの木口の上面（又は下面）に深さｄ０、奥行きＬ０、幅Ｂ０の三日月状の浅い窪みＡを形成しておく。ここで、本願出願人において行った実験では、深さｄ０は最深部において１ｍｍ程度でも割れ等を防止する効果が発揮されることが分かった。また、継手仕口金物の種類により差はあるが、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂで加工する凹溝の幅は４０ｍｍ程度であるから、最深部における深さｄ０を１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度とした場合には、間柱欠きとして一般的な直径２５０ｍｍのカッタだと窪みＡの幅Ｂ０がこの凹溝の幅とほぼ一致するので、最終的な仕上がり状態が美しくなる。ｄ０＝５ｍｍ程度に削り込んだ場合は、最終的な仕上がり時には図５に示す様に、窪みＡの端が段差Ａ１として木材表面に残るけれども、継手強度上の問題は全くない。また、窪みＡの奥行き方向の端部を凹溝と一致させるのは精度上難しいので、凹溝を形成するときの割れを確実に防止する観点から、凹溝の奥壁よりも入り込んだ位置に窪みＡの奥壁が位置する様にしておいた場合も、段差Ａ２が残ってしまうが、これも強度上の問題はない。
【００４３】
次に、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂへと木材Ｗを送り込み、求心バイス６０３で木材Ｗを求心させつつ固定する。そして、主軸６１０を凹溝用カッタ６１２の中心が木材Ｗの中心に一致する様に軸方向に移動させ、この主軸６１０を駆動しつつ昇降させることにより、図６に示す様に、深さｄ１、奥行きＬ１、幅Ｂ１の凹溝Ｗ１とその両端に位置する深さｄ１、奥行きＬ２、幅Ｂ２のスリットＳ１，Ｓ１とを同時に形成する。こうして、図２（Ａ）に示した様な形状の継手仕口金物用の木口形状を加工することができる。この際、予備加工による窪みＡが形成されているので、凹溝の底の部分に割れ等が発生することがない。
【００４４】
また、継手仕口金物用の木口加工形状として、図２（Ｂ）に示す様な形状の木口加工を実行するものとする。その場合には、図３（Ｂ）に示す様に、主軸６１０に対して、１枚のスリット用丸鋸６１１と、その両側に位置する２枚の凹溝用カッタ６１２，６１２とを装着しておく。そして、図７（Ａ）に示す様に、まず、上下面加工機１００において、上カッタ１７１（又は下カッタ１７２）を用いて、木材Ｗの木口の上面（又は下面）に深さｄ０、奥行きＬ０、幅Ｂ０の三日月状の浅い窪みＢを形成しておく。ここで、本願出願人において行った実験では、この図２（Ｂ）の様な形状のスリット付き凹溝を形成する場合もやはり、深さｄ０は最深部において１ｍｍ程度でも割れ等を防止する効果が発揮されることが分かった。また、ｄ０＝５ｍｍ程度に削り込んだ場合は、最終的な仕上がり時には図７（Ｂ）に示す様に、窪みＢの端が木材表面に段部Ｂ１，Ｂ２として残るけれども、継手強度上の問題は全くない。こうして予備加工が行われた木材Ｗは、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂへと送り込まれ、求心バイス６０３で木材Ｗを求心させつつ固定される。そして、主軸６１０をスリット様丸鋸６１１を木材Ｗの中心と一致する位置に移動させ、この主軸６１０を駆動しつつ昇降させることにより、図９に示す様に、深さｄ２、奥行きＬ２、幅Ｂ２（Ｂ２＝Ｂ０）の凹溝Ｗ２とその中心に位置するスリットＳ２を形成する。こうして、図２（Ｂ）に示した様な形状の継手仕口金物用の木口形状を加工することができる。
【００４５】
以上の様にして、本実施の形態によれば、継手仕口金物用のスリット付き凹溝を加工するに当たり、上下面口加工機１００の上カッタ１７１及び下カッタ１７２を用いて木材の木口上面部に浅い窪みＡ，Ｂを予備加工しているので、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの凹溝用カッタ６１２で凹溝Ｗ１，Ｗ２を形成するときに割れや欠けが生じることがない。従って、特開平９−２０７１０５号公報に記載されているような刃口板を装着する必要がない。また、こうした割れや欠けの発生を防止できるので、主軸６１０の送り速度（昇降速度）を高速化することができ、加工速度をアップさせると共に、スリット用丸鋸６１１及び凹溝用カッタ６１２の摩耗による損傷を抑制することができる。さらに、主軸６１０の送り速度をアップさせることで、木口面の焼けこげの発生を防止することもできる。
【００４６】
なお、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの主軸６１０の回転方向と割れ等の発生箇所の関係を示すと、図１０の様になる。即ち、主軸６１０が図示（Ａ）の様な回転方向であるとき、木材Ｗの左端ではその上面側に、右端ではその下面側に割れ等が発生する。これは、図示（Ｂ）の様に、主軸６１０の昇降方向を逆にした場合も同じである。回転方向が逆ならば、図示（Ｃ），（Ｄ）の様に、木材Ｗの左端ではその下面側に、右端ではその上下面側に割れ等が発生する。即ち、凹溝用カッタ６１２の刃先によって外へ開く方向の力が加わる部分に割れ等が発生するのである。従って、割れ等の発生箇所は、主軸６１０の回転方向によって定まることが分かる。通常は、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの主軸６１０の回転方向は一定方向である。よって、本実施の形態のプレカットシステム１において予備加工をすべき部位が木材の上面側か下面側かの判定は、スリット付き凹溝が木材Ｗの右端に加工されるのか左端に加工されるのかによってこれを実行することができる。
【００４７】
次に、本実施の形態のプレカットシステム１の制御系統について説明する。制御系統は、図１１に示す様に、プレカットシステム１の全体を制御する全体制御装置７０１と、この全体制御装置７０１に対してＣＡＤデータを入力するＣＡＤデータ入力装置７０２とから構成されている。また、全体制御装置７０１は、大きく分けて、切断・上下面加工機１００に対応する切断・上下面加工制御装置７１１と、側面加工機２００に対応する側面加工制御装置７１２と、木口加工機３００に対応する木口加工制御装置７１３と、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂに対応するスリット加工制御装置７１４とから構成されている。そして、切断・上下面加工制御装置７１１は、切断・上下面加工機１００に木材を投入し、加工を行った後次工程へ排出するまでの制御を実行しており、切断・上下面加工機１００はもちろん、チェーンスラッシャ２１、ローラコンベア３１〜３３、位置決めユニット４００及びプッシャプレート７１等をその制御対象としている。また、側面加工制御装置７１２も、同様に、側面加工機２００、チェーンスラッシャ２２、ローラコンベア３４〜３６、位置決めユニット５００及びプッシャプレート７２等をその制御対象としている。さらに、木口加工制御装置７１３は、チェーンスラッシャ２３から木口加工機３００までの各機器を制御対象としている。そして、スリット加工制御装置７１４は、木口加工機３００の下流にある各機器を制御対象としている。
【００４８】
次に、全体制御装置７０１による木材の木口に対する継手金物用の凹溝付きスリット加工制御の内容について説明する。まず最初に、図１２に示す様に、ＣＡＤデータ入力装置７０２から木材加工用のＣＡＤデータを読み込んでおく（Ｓ１０）。次に、この木材加工用のＣＡＤデータからスリット付き凹溝を木口面に加工する木材（加工対象木材）の抽出を行う（Ｓ２０）。この抽出には、ＣＡＤデータ中の加工種類に関する情報として、スリット付き凹溝が指定されているか否かを各木材毎に判定することによって行うことができる。
【００４９】
こうして加工対象木材を抽出したら、当該木材に対する予備加工の加工部位を決定する（Ｓ３０）。ここで、予備加工の加工部位の決定は、図１３に示す様な手順で実行される。まず、Ｓ１０で読み込んだＣＡＤデータから、スリット付き凹溝を木材の左端に加工するか否かを判別する（Ｓ３１）。左端に加工すると判別された場合は（Ｓ３１：ＹＥＳ）、この左端に形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出する（Ｓ３２）。さらに、上カッタ１７１の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ３３）。この刃幅に関する情報は、予め全体制御装置７０２の記憶装置内に登録してある。そして、この刃幅に関する情報と、スリット付き凹溝の奥行きに関する情報とに基づいて、下記式で表される長手方向加工中心ＯL を算出する（Ｓ３４）。
【００５０】
【数１】
ＯL ＝{（凹溝の奥行き）＋１ｍｍ｝−｛（上カッタの刃幅）／２｝
【００５１】
こうして長手方向加工中心ＯL が算出できたら、木材上面の左端からＯL の位置で、かつ、木材の中心線上を加工中心位置Ｏ１と決定する（Ｓ３５）。
【００５２】
次に、スリット付き凹溝を木材の右端に加工するか否かを判別する（Ｓ３６）。左端に加工すると判別された場合は（Ｓ３６：ＹＥＳ）、この右端に形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出する（Ｓ３７）。さらに、下カッタ１７２の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ３８）。この下カッタ１７２の刃幅に関する情報も、予め全体制御装置７０２の記憶装置内に登録してある。そして、この刃幅に関する情報と、スリット付き凹溝の奥行きに関する情報とに基づいて、下記式で表される長手方向加工中心ＯR を算出する（Ｓ３９）。
【００５３】
【数２】
0003913599.tif 000002
【００５４】
こうして長手方向加工中心ＯR が算出できたら、木材下面の左端からＯR の位置で、かつ、木材の中心線上を加工中心位置Ｏ２と決定する（Ｓ４０）。
【００５５】
この加工中心位置は、図１４に示す様な条件に従って決定する。本実施の形態では、木材の左端については凹溝Ｗ１の奥壁から１ｍｍ右に入り込んだ位置が上カッタ１７１の刃幅の後端となる様に、木材の右端については凹溝Ｗ１の奥壁から１ｍｍ左へ入り込んだ位置が下カッタ１７２の刃幅の前端となる様に長手向の加工中心ＯL ，ＯR を決定する。また、幅方向の加工中心ＯB は、木材Ｗの中心線上として決定する。この様に窪みＡの後端又は前端が凹溝Ｗ１の奥壁よりずらした位置となる様に加工中心位置Ｏ１，Ｏ２を決定するのは、窪みＡの奥壁位置を凹溝Ｗ１の奥壁位置と一致させるのは木材Ｗの寸法精度等の関係から困難であることを考慮し、割れ防止を確実にするための安全サイドの見地によるものである。
【００５６】
こうして加工中心位置が決定したら、次に、加工深さｄ０を設定する（Ｓ４５）。本実施の形態では、凹溝Ｗ１の幅Ｂ１とカッタ１７１，１７２の直径との関係から、窪みＡの幅Ｂ０がＢ０＝Ｂ１＋２Ｂ２（Ｂ１は凹溝Ｗ１の幅、Ｂ２はスリットＳ１の幅）となる様にすることを狙って、ｄ０として予め定めた一定値（例えば１．５ｍｍ）が設定される様に構成してある。
【００５７】
以上の様にして予備加工部位と予備加工の深さが決定したら、このデータを加工データ中の木材の移動データとの関係から、当該木材Ｗに対する最初又は最後のカッタ１７１（又は１７２）による加工情報として追加する（Ｓ５０）。
【００５８】
次に、加工対象木材が上下面加工機１００による加工位置に搬送されてきたか否かを検出する（Ｓ６０）。対象木材が上下面加工機１００による加工位置に搬送されてきたと検出された場合は（Ｓ６０：ＹＥＳ）、上下面加工機１００のカッタ１７１（又は１７２）を、その加工制御データに従って駆動制御して予備加工を実行する（Ｓ７０）。そして、予備加工が完了したら、この加工対象木材がスリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる加工位置に搬送されてきたか否かを検出する（Ｓ８０）。加工対象木材がスリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる加工位置に搬送されてきたと検出された場合は（Ｓ８０：ＹＥＳ）、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの刃物回転軸を駆動してスリット付き凹溝の加工を実行する（Ｓ９０）。
【００５９】
以上の様に構成した結果、本実施の形態によれば、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる凹溝の加工の際に凹溝用カッタ６１１の刃先が抜け出す部分には、上下面加工機１００による予備加工で浅い窪みＡ（又はＢ）が形成されているので、従来技術における様なバリ、割れ、欠けの発生は見られない。また、スリット用丸鋸６１１及び凹溝用カッタ６１２の送り速度を高速化できるので、これらの刃物の損傷も抑制され、長持ちするという効果が発揮される。さらに、高速送りを行うことによる効果として、木口面の焼けこげも発生することがない。そして、先の提案（特願平２０００−２３４５５２号）と比べた場合にも、スリット用丸鋸６１１のぶれが発生することがないので、スリット付き凹溝を精度よく形成することができるという特有の効果も発揮される。
【００６０】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、前述のスリット加工機６００Ａ，６００Ｂを用いて、スリット付き凹溝の加工と共に、登り梁の木口面の形成とを行う。この登り梁に対する木口面の形成は、主軸６１０に装着されている木口削りカッタ６１３によって、以下の様な手順で実行する。
【００６１】
この登り梁の木口面をカッタによる切削で形成するための手順を図１５（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。図１５（Ａ）に示す様に、両端を垂直に切断された木材Ｗに対して、図示のハッチングの部分を木口削り用カッタ６１３によって切削するには、図１５（Ｂ）の▲１▼〜▲４▼に示した様に、主軸６１０を登り梁の木口面の角度に沿って移動させながら、次第に削り込んでいく様にしてこれを実行する。この木口削り用カッタ６１３の刃幅は木材Ｗの幅に比べて小さいので、まず最初に、▲１▼の動作を、主軸６１０を軸方向に刃幅分だけ移動させながら木材Ｗの幅全体に渡って実行する。そして、以下、▲２▼〜▲４▼の動作を同様にして実行することで、図示（Ａ）のハッチングの部分の切削を完了する。
【００６２】
この登り梁の継手としても金物を使用する場合には、上述の様にして木口面を形成した後、図１５（Ｃ）に示す様に、主軸６１０を軸方向に移動させてスリット付き凹溝を形成するための刃物６１１，６１２を木材Ｗの中心線に合わせ、図１５（Ｄ）に示す様に、主軸６１０を駆動して斜めに移動させてスリットと凹溝とを形成する。
【００６３】
ここで、本実施の形態では、この登り梁の木口面を切削で形成する際のバリや割れの発生を防止するために、次の様な予備加工を、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂよりも上流側の加工機１００，２００，３００のいずれかに備えられている刃物により実施しておく。この予備加工は、図１６，図１７に示す様に、登り梁の木口面においてスリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる切削加工の際にバリや割れの発生するおそれのある部位に対して、予め、浅い通し窪みＣと三日月状の窪みＤを形成しておくものである。ここで、この通し窪みＣ及び三日月状の窪みＤを形成する部位は、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂに装着されているカッタの回転方向により定まり、第１の実施の形態で説明したのと同様に、木材の左端と右端では上下逆になる。また、図１６に示した予備加工の例は登り梁Ｗの木口面の傾きが右上がりの場合であり、図１７に示した予備加工の例は登り梁Ｗの木口面の傾きが左上がりの場合である。また、通し窪みＣは、木口面削りによる割れ等を防止するためのものであり、三日月状の窪みＤは、凹溝の底に発生する割れ等を防止するためのものである。水平梁に対しては、第１の実施の形態で説明した様な予備加工を実行する。
【００６４】
次に、この第２の実施の形態における全体制御装置７０１による木口削りに関する制御処理の内容について説明する。まず最初に、図１８に示す様に、ＣＡＤデータ入力装置７０２から木材加工用のＣＡＤデータを読み込んでおく（Ｓ５１０）。次に、この木材加工用のＣＡＤデータから木口面削り機８００による加工対象木材（加工対象木材）の抽出を行う（Ｓ５２０）。この抽出には、ＣＡＤデータ中の加工種類に関する情報として、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる加工が指定されているか否かを各木材毎に判定することによって行うことができる。
【００６５】
こうして加工対象木材を抽出したら、当該木材に対する予備加工の加工部位を決定する（Ｓ５３０）。ここで、予備加工の加工部位の決定は、図１９〜図２１に示す様な手順で実行される。まず、Ｓ１０で読み込んだＣＡＤデータから、対象木材が水平梁であるかそれとも登り梁であるかを判別する（Ｓ５３１）。
【００６６】
水平梁であると判別された場合は（Ｓ５３１：水平梁）、次に、左端を加工するか否かを判断する（Ｓ５３２）。左端を加工すると判断された場合は（Ｓ５３２：ＹＥＳ）、この左端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５３４）、上カッタ１７１の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５３５）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL2を算出する（Ｓ５３６）。
【００６７】
【数３】
ＯL2＝{（凹溝の奥行き）＋１ｍｍ｝−｛（上カッタの刃幅）／２｝
【００６８】
こうして長手方向加工中心ＯL2が算出できたら、木材上面の左端からＯL2の位置で、かつ、木材の中心線上を第２の加工中心位置Ｏ２と決定する（Ｓ５３７）。次に、右端を加工するか否かを判断する（Ｓ５３８）。右端を加工すると判断された場合は（Ｓ５３８：ＹＥＳ）、この右端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５４０）、下カッタ１７２の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５４１）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL4を算出する（Ｓ５４２）。
【００６９】
【数４】
0003913599.tif 000003
【００７０】
こうして長手方向加工中心ＯL4が算出できたら、木材下面の左端からＯL4の位置で、かつ、木材の中心線上を第２の加工中心位置Ｏ４と決定する（Ｓ５４３）。
【００７１】
一方、登り梁であると判別された場合は（Ｓ５３１：登り梁）、登り梁の木口面の傾き方向が左上がりか右上がりかを判断する（Ｓ５５０）。左上がりであると判断された場合は（Ｓ５５０：左上がり）、次に、左端を加工するか否かを判断する（Ｓ５５２）。左端を加工すると判断された場合は（Ｓ５５２：ＹＥＳ）、木材の左端上面を第１の加工中心位置Ｏ１として決定する（Ｓ５５３）。続いて、この左端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５５４）、上カッタ１７１の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５５５）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL2を算出する（Ｓ５５６）。
【００７２】
【数５】
ＯL2＝{（凹溝の奥行き）＋１ｍｍ｝−｛（上カッタの刃幅）／２｝
【００７３】
こうして長手方向加工中心ＯL2が算出できたら、木材上面の左端からＯL2の位置で、かつ、木材の中心線上を第２の加工中心位置Ｏ２と決定する（Ｓ５５７）。次に、右端を加工するか否かを判断する（Ｓ５５８）。右端を加工すると判断された場合は（Ｓ５５８：ＹＥＳ）、木材下面の右端（従って、木材下面の左端から木材の長さの位置）を第３の加工中心位置Ｏ３として決定する（Ｓ５５９）。続いて、この右端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５６０）、下カッタ１７２の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５６１）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL4を算出する（Ｓ５６２）。
【００７４】
【数６】
0003913599.tif 000004
【００７５】
こうして長手方向加工中心ＯL4が算出できたら、木材下面の左端からＯL4の位置で、かつ、木材の中心線上を第４の加工中心位置Ｏ４と決定する（Ｓ５６３）。
【００７６】
一方、登り梁で木口面の傾き方向が右上がりであると判断された場合は（Ｓ５５０：右上がり）、次に、左端を加工するか否かを判断する（Ｓ５６４）。左端を加工すると判断された場合は（Ｓ５６４：ＹＥＳ）、木材上面の左端から木材の高さ分だけ右に入り込んだ位置を第１の加工中心位置Ｏ１として決定する（Ｓ５６５）。続いて、この左端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５６６）、上カッタ１７１の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５６７）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL2を算出する（Ｓ５６８）。
【００７７】
【数７】
0003913599.tif 000005
【００７８】
こうして長手方向加工中心ＯL2が算出できたら、木材上面の左端からＯL2の位置で、かつ、木材の中心線上を第２の加工中心位置Ｏ２と決定する（Ｓ５６９）。次に、右端を加工するか否かを判断する（Ｓ５７０）。右端を加工すると判断された場合は（Ｓ５７０：ＹＥＳ）、木材下面の右端から木材の高さ分だけ左へ入り込んだ位置（従って、木材下面の左端から、（木材の長さ）−（木材の高さ）の位置）を第３の加工中心位置Ｏ３として決定する（Ｓ５７１）。続いて、この右端に対して形成するスリット付き凹溝の奥行きに関する情報をＣＡＤデータから抽出すると共に（Ｓ５７２）、下カッタ１７２の刃幅に関する情報を読み出す（Ｓ５７３）。そして、下記式で表される長手方向加工中心ＯL4を算出する（Ｓ５７４）。
【００７９】
【数８】
0003913599.tif 000006
【００８０】
こうして長手方向加工中心ＯL4が算出できたら、木材下面の左端からＯL4の位置で、かつ、木材の中心線上を第４の加工中心位置Ｏ４と決定する（Ｓ５７５）。
【００８１】
こうして加工中心位置が決定したら、次に、加工深さｄ０を設定する（Ｓ５８０）。この深さ方向については、本実施の形態では、木材表面から１．５ｍｍとする様に設定してある。従って、水平梁については、図２２に示す様に、登り梁については、図２３，図２４に示す様に、それぞれ、予備加工の加工中心位置が決定されることになる。
【００８２】
以上の様にして予備加工部位と予備加工の深さが決定したら、このデータを加工データ中の木材の移動データとの関係から、当該木材Ｗに対する最初又は最後の上カッタ１７１（又は下カッタ１７１）による加工情報として追加する（Ｓ５９０）。
【００８３】
次に、加工対象木材が上下面加工機１００による加工位置に搬送されてきたか否かを検出する（Ｓ６００）。対象木材が上下面加工機１００による加工位置に搬送されてきたと検出された場合は（Ｓ６００：ＹＥＳ）、上下面加工機１００の上カッタ１７１（又は下カッタ１７２）を、その加工制御データに従って駆動制御して予備加工を実行する（Ｓ６１０）。そして、予備加工が完了したら、この加工対象木材がスリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる加工位置に搬送されてきたか否かを検出する（Ｓ６２０）。加工対象木材がスリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる加工位置に搬送されてきたと検出された場合は（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの刃物回転軸を駆動して木口面削りとスリット付き凹溝の加工とを実行する（Ｓ６３０）。
【００８４】
なお、Ｓ６００における予備加工では、第１，第３の加工中心位置Ｏ１，Ｏ３に対しては、カッタ軸の高さを予備加工深さに合わせた上で、上下面加工機のカッタ１７１（又は１７２）により、図１６，図１７に示した様に、木材の幅方向に通しの窪みＣを形成する。これに対し、第２，第４の加工中心位置Ｏ２，Ｏ４に対しては、カッタ軸を木材の上面又は下面において、加工中心位置まで移動させた上で、予備加工深さに相当する位置までカッタ軸を上昇又は下降させることにより、図１６，図１７に示す様に、三日月状の窪みＤを形成する。
【００８５】
以上の様に構成した結果、本実施の形態によれば、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂによる木口面の切削加工の際には、割れや欠け等が発生するおそれのある部位には、予備加工で浅い窪みが形成されているのでバリや割れの発生は見られない。また、スリット加工機６００Ａ，６００Ｂの主軸の送り速度を高速化できるので、主軸に装着されている刃物の損傷も抑制され、長持ちするという効果が発揮される。さらに、高速回転化の効果として、木口面の焼けこげも発生することがない。
【００８６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態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。
【００８７】
例えば、予備加工には木口加工機３００の鎌メス軸や鎌オス軸に装着されているエンドミルを使用する様にしてもよい。但し、登り梁に対する予備加工では、第２の加工中心位置が木材の端部から入り込んだ位置となるので、鎌メス軸や鎌オス軸では、刃物と木材との干渉の問題が生じる場合がある。従って、実施の形態で説明した様に、上下面加工機の上カッタ及び下カッタを用いる様にするのが最も適している。
【００８８】
また、スリット付き凹溝の割れを防止するための予備加工としては、三日月状の窪みではなく、図２５〜図２７に示す様に、木材の幅方向に一定深さの溝を形成する様にしても構わない。この様な予備加工をした場合、木材の表面に段差が残るが、有効断面積が確保されている限り、強度上は全く問題がない。また、上下面加工機の上カッタ及び下カッタの制御動作を考えた場合も、間柱欠きを形成するときと切削深さが変わるだけで、動作自体は、カッタ軸を切削深さに一致する高さに昇降させた後、前進又は後退を行うだけなので、制御が複雑になることがないという効果もある。
【００８９】
さらに、実施の形態の様に常に一定の加工軸により予備加工を行うのではなく、加工対象木材の前後の木材の加工の内容等に応じて、プレカットシステム全体としての稼動効率を最も高くすることができる様に、鎌メス軸、鎌オス軸、上カッタ及び下カッタのいずれかを選択する様な制御処理を行う様にしても構わない。
【００９０】
また、第２の実施の形態では、木口面の切削と共にスリット加工や凹溝加工を伴う例を説明したが、単に木口面全体の切削を行う様な場合も、本発明の方法及びシステムをそのまま適用することが可能である。
【００９１】
さらに、第２の実施の形態では、木口面切削用カッタ６１３をスリット付き凹溝を加工するための丸鋸６１１及びカッタ６１２とは離れた位置に備えた装置で登り梁の木口面を加工する例を説明したが、例えば、本願出願人が先に出願した特願平１１−５３５７１号（特開２０００−２４６７０２号）の図２に示した様に、木口面切削用カッタとスリット付き凹溝加工用の丸鋸及びカッタとを一体に組み立てた刃物を用いて、木口面削りとスリット付き凹溝加工とを同時に実行する様にした場合についても、上述の様な予備加工を行う様にするとよい。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の方法及びシステムによれば、バリや割れや欠け等の不具合を発生させることなく木材の木口面に凹溝を形成したり、木口面を切削加工で形成することができ、かつ加工速度の高速化を図ることが可能で、段取りが面倒になることがないという効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態としてのプレカット加工システムの全体配置を示す模式的な平面図である。
【図２】  継手仕口金物用の木口加工形状を例示する斜視図である。
【図３】  実施の形態のスリット加工機に装着される刃物を例示する平面図である。
【図４】  実施の形態において図２（Ａ）の形状に木口を加工する場合の予備加工の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図５】  実施の形態において凹溝Ｗ１よりも幅広の窪みを形成した場合の仕上がり状態を示す斜視図である。
【図６】  実施の形態において図２（Ａ）の形状のスリット付き凹溝を加工した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図７】  実施の形態において図２（Ｂ）の形状に木口を加工する場合の予備加工の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図８】  実施の形態において凹溝Ｗ２よりも幅広の窪みを形成した場合の仕上がり状態を示す斜視図である。
【図９】  実施の形態において図２（Ｂ）の形状のスリット付き凹溝を加工した状態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図１０】  刃物の回転方向と割れ等の発生する箇所との関係を示す正面図である。
【図１１】  実施の形態の制御系統を示すブロック図である。
【図１２】  実施の形態におけるスリット付き凹溝加工制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】  実施の形態における予備加工部位決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１４】  実施の形態における予備加工部位の決定例について示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図１５】  第２の実施の形態における登り梁の加工手順について示した説明図である。
【図１６】  第２の実施の形態において右上がりの木口面を有する登り梁を加工するときの予備加工の状態を示す斜視図である。
【図１７】  第２の実施の形態において左上がりの木口面を有する登り梁を加工するときの予備加工の状態を示す斜視図である。
【図１８】  第２の実施の形態における木口面削り制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１９】  第２の実施の形態における予備加工部位決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２０】  第２の実施の形態における予備加工部位決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２１】  第２の実施の形態における予備加工部位決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図２２】  第２の実施の形態における水平梁に対する予備加工部位の決定例について示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２３】  第２の実施の形態における左上がりの木口面を有する登り梁に対する予備加工部位の決定例について示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２４】  第２の実施の形態における右上がりの木口面を有する登り梁に対する予備加工部位の決定例について示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２５】  予備加工部位の三日月状の窪みに代えて通し溝状の窪みを採用した場合の予備加工の例を示す斜視図である。
【図２６】  予備加工部位の三日月状の窪みに代えて通し溝状の窪みを採用した場合の予備加工の例を示す斜視図である。
【図２７】  予備加工部位の三日月状の窪みに代えて通し溝状の窪みを採用した場合の予備加工の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０・・・木材プレカット加工システム、１００・・・切断・上下面加工機、上カッタ・・・１７１、下カッタ・・・１７２、２００・・・側面加工機、３００・・・木口加工機、３２１・・・ターレットモータベース、４００，５００・・・位置決めユニット、４０１，５０１・・・ガイドレール、６００Ａ，６００Ｂ・・・スリット加工機、６０１・・・ローラコンベア、６０３・・・バイス、６１０・・・主軸、６１１・・・スリット加工用丸鋸、６１２・・・木口切削用カッタ、７００・・・木材プレカット加工システムの制御系、７０１・・・ＣＡＤデータ入力装置、７０２・・・全体制御装置、７１１・・・切断・上下面加工制御装置、７１２・・・側面加工制御装置、７１３・・・木口加工制御装置、７１４・・・スリット加工制御装置、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・予備加工による窪み、Ｏ１〜Ｏ４・・・予備加工の加工中心位置、Ｗ・・・木材、Ｗ１，Ｗ２・・・凹溝、Ｓ１，Ｓ２・・・スリット。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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