(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の先端を切削位置に臨ませて固定する木材固定手段と、
前記切削位置に配設され、前記木材の先端に継手金具挿入用の溝を切削加工する丸鋸及びカッターを装着された切削加工手段と、
前記木材固定手段に固定されている木材の先端に対して、前記切削加工手段による切削加工を実行するべく該切削加工手段を少なくとも上下方向に移動させる切削加工制御手段と
を備えている継手金具用木口加工機であって、
前記切削加工手段に対して装着する切削刃物として、前記丸鋸の両側にさらに木口削りカッターを装着すると共に、該木口削りカッター及び前記丸鋸からなる切削刃物が全体として前記木材の幅よりも広幅となる様に構成されると共に、
加工の対象が登り梁か否か及び登り梁である場合の傾斜角度を含む加工情報を入力する加工情報入力手段を備え、
前記切削加工制御手段として、前記加工情報入力手段によって入力された加工情報が登り梁の木口に対する加工を指示している場合には、前記傾斜角度の情報に基づいた上下方向（Ｙ軸方向）及び水平方向（Ｘ軸方向）とするＸＹ平面内での相対移動によって、前記木材固定手段に固定されている前記木材の先端に対して、前記切削加工手段を相対的に斜めに移動させる制御を実行する手段を備えていることを特徴とする継手金具用木口加工機。
【請求項２】
請求項１記載の継手金具用木口加工機において、
前記切削加工制御手段が、
前記木材固定手段を水平方向に移動させる水平方向移動制御手段と、
前記切削加工手段を上下方向に移動させる上下方向移動制御手段と、
前記水平方向移動制御手段及び前記上下方向移動制御手段を同期的に制御する同期制御手段と
によって構成されていることを特徴とする継手金具用木口加工機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の継手金具用木口加工機において、
前記木材固定手段を、前記切削加工手段の左右両側にそれぞれ備えていることを特徴とする継手金具用木口加工機。
【請求項４】
固定ベース上に備えられるコラムと、
該コラムに対して上下方向移動可能に取り付けられる加工工具ベースと、
該加工工具ベースに対して、前後方向移動可能に取り付けられると共に、少なくとも、丸鋸と、該丸鋸の前後両側に取り付けられる木口削りカッターとが装着されている切削加工用モータと、
前記加工工具ベースに対して、前後方向移動可能に取り付けられると共に、孔明け用のドリルが装着されている孔明け加工用モータと、
前記切削加工用モータ及び孔明け加工用モータを、それぞれ独立に前後方向に移動させる機構と、
前記加工工具ベースを上下方向に移動制御する上下方向移動制御手段と、
前記固定ベース上を左右方向に水平移動可能に取り付けられ、上面に搬送ローラを備えると共に、木材を幅方向からクランプするバイスと、該バイスによってクランプされた木材の上面を押さえ付ける上部クランパとを備える木材固定台と、
該木材固定台を水平方向に移動させる水平方向移動制御手段と、
加工の対象が登り梁か否か、登り梁である場合の傾斜角度、及び止めピン挿入孔を明ける位置を含む加工情報に基づいて、加工対象が昇り梁である場合には、前記切削加工用モータを前進位置とし前記孔明け加工用モータを後退位置とすると共に、当該登り梁の傾斜角度の情報に基づいて、前記上下方向移動制御手段及び前記水平方向移動制御手段を同期的に制御することにより、前記切削加工用モーターに装着されている前記丸鋸及び木口削りカッターを前記木材固定台に固定されている木材の先端に対して相対的に斜め方向に移動制御しつつ前記切削加工用モータを駆動して木口の傾斜面の形成とスリット溝の形成とを実行した後、前記切削加工用モータを後退位置へと退避させ、前記ピン挿入孔を明ける位置の情報に基づいて前記水平方向移動制御手段を駆動して木材を水平移動させると共に前記上下方向移動制御手段を駆動して前記孔明け用のドリルをピン孔を明ける位置に合わせ、前記孔明け加工用モータを駆動した状態で前進させることによってピン孔を明ける制御を実行する制御装置を備え、
前記木口削りカッター及び前記丸鋸からなる切削刃物が全体として前記木材の幅よりも広幅となる様に構成されていること
を特徴とする継手金具用木口加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の木口加工機に係り、特に、木材の先端に継手金具挿入用の溝を切削加工することのできる継手金具用木口加工機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、木造住宅において使用される梁や桁、柱等の構成材の連結を行うに当たり、その接合部に各種の継手金具を取り付けて連結が行われる場合がある。
【０００３】
例えば、桁と梁との連結に際しては、図１０に示す様に、荷重を受ける桁ｄ側に連結金具ｅを取り付け、荷重をかける梁ｆ側を桁ｄの連結金具ｅに嵌め込んでピン止めしている。
【０００４】
従って、これら桁ｄや梁ｆには、この連結金具ｅの取付のための座掘り孔ｇ、ボルト孔ｈや、該連結金具ｅに対するピン止めのための取り付け孔ｉ及び所定幅の溝ｋを予め機械加工してある。
【０００５】
しかしながら、これら孔ｉや溝ｋは、作業者が梁ｆに対して治具を用いながら個々に測定しつつ加工されていたもので、その孔明けや溝付き加工の精度にバラツキを生じて組み立てに際して不都合を生ずるという問題がある。
【０００６】
また、前記したように木材ごとの作業者による測定、ケガキは極めて作業効率が悪く、短時間による大量の木材に対する孔明けや溝付き処理に対応できないものであった。
【０００７】
さらに、孔明けと溝付けの加工は、それぞれ別工程により行っていたため、それらの加工機への搬送に手間がかかり、効率的な自動化による諸加工の目的を達成できないという問題がある。
【０００８】
そこで、本願出願人は、こうした孔明けと溝付け加工を１台の木口加工機において実施できる様にした継手金具用の木口加工機について別途考案をしている。
【０００９】
この別途出願中の木口加工機においては、図１１（Ａ）に示す様に、溝付け用の切削工具１３０として、切削加工用モータ１２３のスピンドル１２３ａに対して、継手金具用の１条の溝を切削加工するための丸鋸１３１を、フランジ１３３，１３３にて挟まれる様にして装着し、ナット１３４で締め付け固定されている。この切削工具１３０によれば、木材Ｗの先端部を切削加工位置に臨ませて固定しておき、切削加工用モータ１２３を上下方向に移動させながら切削を行うことにより、木材Ｗの先端に１条の溝を切削加工することができる。
【００１０】
また、上述の出願においては開示しなかったが、本願出願人は、継手金具の形状が平面視「コの字」型のものに対応する場合には、切削工具１３０’として、図１１（Ｂ）に示す様に、切削加工用モータ１２３のスピンドル１２３ａに対して、２条の溝を切削加工するための丸鋸１３１，１３１と、この丸鋸１３１，１３１の間に挟まれる様に取り付けられるやや大径の木口削りカッター１３５とが、フランジ１３３，１３３にて挟まれる様にして装着され、ナット１３４で締め付け固定されているものを用いればよいということを考えている。
【００１１】
同じく、上述の出願においては開示しなかったが、本願出願人は、さらに他の例として、切削工具１３０”として、図１１（Ｃ）に示す様に、切削加工用モータ１２３のスピンドル１２３ａに対して、さらに他の種類の継手金具用の１条の溝を切削加工するための丸鋸１３１と、この丸鋸１３１の両側に取り付けられるやや大径の木口削りカッター１３７，１３７とを、フランジ１３３，１３３にて挟まれる様にして装着され、ナット１３４で締め付け固定されているものを使用することも考えている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の継手金具用の木口加工機においては、木材Ｗとして、予め両端をクロスカットソー等で切断したものをセットして加工を行うものであるため、例えば登梁の様に両端を斜めに切断しなければならない木材については、予め両端を斜めに切断しておく必要がある。このため、上述の継手金具用の木口加工機を装備して各種の梁や登梁等に溝付け加工を効率よく実行するためには、木材Ｗの両端を斜めに切断することができるクロスカットソーを備えなければならないという問題がある。
【００１３】
これに対し、こうした木口加工機を装備するプレカット工場では、通常、木材Ｗの両端を垂直に切断するためのクロスカットソーは装備しているものの、木材Ｗの両端を斜めに切断するためのクロスカットソーを備えていないのが実状である。このため、登梁に対して上述の木口加工機による溝付け加工を実行しようとすると、作業者の手作業によって木材Ｗの両端を斜めに切断しておかなければならず、プレカットの自動化を進める上で問題となってくる。
【００１４】
この様に、従来の木口加工機を用いて継手金具用の溝付け加工を行うに当たっては、クロスカットソー等の木材切断用の加工機械を装備しなければならないという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明は、継手金具用の木口加工機において、クロスカットソー等の木材切断用の加工機械による加工を行わなくても、効率よく、溝付け加工を実行することができる様にすることを第１の目的とする。換言すると、本発明は、両端を切断していない木材に対しても継手金具用の溝を加工すると共に、両端をきれいに仕上げることができる様にすることを第１の目的とする。
【００１６】
また、本発明は、継手金具用の木口加工機において、登梁の様な被加工材に対して予め両端を斜めに切断しておかなくても、効率よく、溝付け加工を実行することができる様にすることを第２の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
かかる第１，第２の目的を達成するためになされた本発明の継手金具用木口加工機は、木材の先端を切削位置に臨ませて固定する木材固定手段と、前記切削位置に配設され、前記木材の先端に継手金具挿入用の溝を切削加工する丸鋸及びカッターを装着された切削加工手段と、前記木材固定手段に固定されている木材の先端に対して、前記切削加工手段による切削加工を実行するべく該切削加工手段を少なくとも上下方向に移動させる切削加工制御手段とを備えている継手金具用木口加工機であって、前記切削加工手段に対して装着する切削刃物として、前記丸鋸の両側にさらに木口削りカッターを装着すると共に、該木口削りカッター及び前記丸鋸からなる切削刃物が全体として前記木材の幅よりも広幅となる様に構成されると共に、加工の対象が登り梁か否か及び登り梁である場合の傾斜角度を含む加工情報を入力する加工情報入力手段を備え、前記切削加工制御手段として、前記加工情報入力手段によって入力された加工情報が登り梁の木口に対する加工を指示している場合には、前記傾斜角度の情報に基づいた上下方向（Ｙ軸方向）及び水平方向（Ｘ軸方向）とするＸＹ平面内での相対移動によって、前記木材固定手段に固定されている前記木材の先端に対して、前記切削加工手段を相対的に斜めに移動させる制御を実行する手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
この本発明の継手金具用木口加工機によれば、木材固定手段に対して、その先端が切削位置に臨む様に木材を固定する。そして、切削加工制御手段により、切削加工手段を上下方向に移動させつつ、切削位置に先端を臨ませておいた木材の先端を切削加工手段によって切削加工する。すると、この切削加工手段に備えられている木口削りカッターにより、木材の先端面を切削しつつ、丸鋸により木材に対して溝付け加工を行うことができる。この結果、加工に供される木材は、予め先端を垂直に切断されているものでなくても、継手金具用の溝付け加工と先端の切削仕上げとを実行することができる。
【００２０】
また、本発明の継手金具用木口加工機によれば、切削加工制御手段により、切削位置に先端を臨ませて木材固定手段に固定されている木材の先端に対して、切削加工手段を相対的に斜めに移動させる制御を実行しつつ丸鋸による溝付け加工と、木口削りカッターによる先端面の仕上げ加工とを実行することで、登梁の様に先端面を斜めに仕上げるべき木材に対する切削加工を実行することができる。この結果、この継手金具用木口加工機を備えることにより、木材の両端を斜めに切断するためのクロスカットソー等の加工機械を別途備える必要がない。
【００２１】
さらに、この第２の目的をも達成し得る本発明の継手金具用木口加工機としては、前記切削加工制御手段が、前記木材固定手段を水平方向に移動させる水平方向移動制御手段と、前記切削加工手段を上下方向に移動させる上下方向移動制御手段と、前記水平方向移動制御手段及び前記上下方向移動制御手段を同期的に制御する同期制御手段とによって構成することができる。
【００２２】
この継手金具用木口加工機によれば、水平方向移動制御手段により、木材固定手段を水平方向に移動させる制御と、上下方向移動制御手段により、切削加工手段を上下方向に移動させる制御とを、同期制御手段によって同期的に制御することにより、木材の先端面を斜めに仕上げつつ、継手金具用の溝付け加工を実行することができる。
【００２３】
また、本発明の継手金具用木口加工機として、上述してきた継手金具用木口加工機において、前記木材固定手段を、前記切削加工手段の左右両側にそれぞれ備えているものを採用することができる。
【００２４】
この継手金具用木口加工機によれば、木材固定手段を切削加工手段の左右両側にそれぞれ備えさせることで、木材をその軸方向に搬送することにより、木材を反転させなくても、木材の両端に対する端面の仕上げ加工と継手金具用の溝付け加工とを実行することができる。
【００２５】
また、上記第１，第２の目的を達成するより具体的な継手金具用木口加工機として、固定ベース上に備えられるコラムと、該コラムに対して上下方向移動可能に取り付けられる加工工具ベースと、該加工工具ベースに対して、前後方向移動可能に取り付けられると共に、少なくとも、丸鋸と、該丸鋸の前後両側に取り付けられる木口削りカッターとが装着されている切削加工用モータと、前記加工工具ベースに対して、前後方向移動可能に取り付けられると共に、孔明け用のドリルが装着されている孔明け加工用モータと、前記切削加工用モータ及び孔明け加工用モータを、それぞれ独立に前後方向に移動させる機構と、前記加工工具ベースを上下方向に移動制御する上下方向移動制御手段と、前記固定ベース上を左右方向に水平移動可能に取り付けられ、上面に搬送ローラを備えると共に、木材を幅方向からクランプするバイスと、該バイスによってクランプされた木材の上面を押さえ付ける上部クランパとを備える木材固定台と、該木材固定台を水平方向に移動させる水平方向移動制御手段と、加工の対象が登り梁か否か、登り梁である場合の傾斜角度、及び止めピン挿入孔を明ける位置を含む加工情報に基づいて、加工対象が昇り梁である場合には、前記切削加工用モータを前進位置とし前記孔明け加工用モータを後退位置とすると共に、当該登り梁の傾斜角度の情報に基づいて、前記上下方向移動制御手段及び前記水平方向移動制御手段を同期的に制御することにより、前記切削加工用モーターに装着されている前記丸鋸及び木口削りカッターを前記木材固定台に固定されている木材の先端に対して相対的に斜め方向に移動制御しつつ前記切削加工用モータを駆動して木口の傾斜面の形成とスリット溝の形成とを実行した後、前記切削加工用モータを後退位置へと退避させ、前記ピン挿入孔を明ける位置の情報に基づいて前記水平方向移動制御手段を駆動して木材を水平移動させると共に前記上下方向移動制御手段を駆動して前記孔明け用のドリルをピン孔を明ける位置に合わせ、前記孔明け加工用モータを駆動した状態で前進させることによってピン孔を明ける制御を実行する制御装置を備え、前記木口削りカッター及び前記丸鋸からなる切削刃物が全体として前記木材の幅よりも広幅となる様に構成されていることを特徴とする継手金具用木口加工機をあげることができる。
【００２６】
このより具体的な継手金具用木口加工機によれば、まず最初に、木材固定台に対して、その上面に備えられている搬送ローラ上をすべらせて木材を載せ、バイスにより当該木材を幅方向からクランプすると共に、上部クランパにより、バイスによってクランプされた木材の上面を押さえ付けて、木材のセッティングを行う。ここで、この木材固定台に、木材の先端位置を規定するストッパ部材を木材搬送路の前方に出没自在に備える様にしておくとよい。
【００２７】
次に、水平方向移動制御手段により、この木材固定台を水平方向に移動させ、木材の先端を切削位置に臨ませる。そして、切削加工用モータを駆動して丸鋸及び木口削りカッターを回転駆動した上で、上下方向移動制御手段により加工工具ベースを上下方向に移動制御すれば、木材の先端を木口削りカッターで垂直に仕上げつつ、丸鋸で継手金具用の溝付け加工を行うことができる。また、このとき、同期制御手段により、水平方向移動制御手段及び上下方向移動制御手段を同期的に制御することにより、切削加工用モーターに装着されている丸鋸及び木口削りカッターを、木材固定台に固定されている木材の先端に対して相対的に斜め方向に移動制御すれば、登梁等の様に、その先端面を斜めに仕上げる必要がある被加工材に対して、木口削りカッターによる先端面の斜め仕上げと、丸鋸による継手金具用の溝付け加工とを実行することができる。
【００２８】
こうして、被加工材である木材に対する溝付け加工及び先端面の仕上げ加工を実行した後、上下方向移動制御手段及び水平方向移動制御手段を駆動して、木材固定台に固定されている木材を、継手金具固定用のピン孔を明けるべき位置を孔明け加工用モータのドリル中心に一致させる様にしておき、孔明け加工用モータを駆動した状態で、この孔明け加工用モータを前進させることにより、木材の側面にピン孔を形成する。この継手金具用木口加工機を以上の様に使用することにより、被加工材である木材に対して、その先端面の仕上げ加工と、継手金具用の溝付け加工と、継手金具固定用のピン孔加工とを実行することができる。
【００２９】
なお、この具体的な構成からなる継手金具加工用木口加工機において、上述の木材固定台を、コラムの左右にそれぞれ備える様にしておけば、木材を反転させることなく、その両端に対して上述の加工を実行することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
図１は、実施の形態としての継手金具用木口加工機１の正面図である。図示の様に、この継手金具用木口加工機１は、固定ベース３上に固定されているコラム５と、このコラム５に設けられて上下方向（Ｙ軸方向）に伸びるＹ軸レール７と、このＹ軸レールに対してＹ軸方向移動可能に取り付けられる加工工具ベース９とを備えている。この加工工具ベース９は、レールガイド１１，１１によってＹ軸レール７にガイドされると共に、コラム５の上面に設けられているサーボモータ１３により、コラム５内に配設されているボールネジ機構を介してＹ軸方向に移動制御される様に構成されている。
【００３２】
加工工具ベース９には、紙面に垂直なＺ軸方向に伸びる断面台形状のＺ軸レール１５，１７が取り付けられている。そして、このＺ軸レール１５，１７に対して、断面台形状の凹部を有するガイド部材１９，２１を介して切削加工用モータ２３及び孔明け加工用モータ２５がＺ軸方向移動可能に取り付けられている。これら切削加工用モータ２３及び孔明け加工用モータ２５は図示省略した流体シリンダにより、それぞれ独立にＺ軸方向に移動される構造となっている。また、切削加工用モータ２３には、後述する切削工具３０が取り付けられており、孔明け加工用モータ２５にはドリル４１が取り付けられている。なお、コラム５の上部に図中符号４３で示されているのは、加工工具ベース９のＹ軸方向の移動をスムーズに実行させるためのバランス用流体シリンダである。
【００３３】
また、固定ベース３の上面には水平方向（Ｘ軸方向）に伸びるＸ軸レール４５が設けられている。そして、このＸ軸レール４５に対して、レールガイド５１，７１を介して、木材固定台５０，７０がＸ軸方向へ移動可能に設置されている。これら木材固定台５０，７０は、図示省略されている連結ロッドによって連結されると共に、固定ベース３の右側に取り付けられているサーボモータ４７により、図示省略されているボールネジ機構を介してＸ軸方向の移動制御が行われる様に構成されている。即ち、木材固定台５０，７０は、サーボモータ４７によって、互いに図示の位置関係を保った状態で、Ｘ軸方向に移動制御される構成となっている。
【００３４】
これら木材固定台５０，７０の上面には、木材をＸ軸方向に水平に搬送するための搬送ローラ５３，７３が取り付けられると共に、木材を幅方向からクランプするためのバイス５５，７５が取り付けられている。これらのバイス５５，７５は油圧によって駆動される構造となっており、木材の中心線が搬送ローラ５３，７３の中心線に一致する様に木材を幅方向から求心させつつクランプすることができる様に構成されている。
【００３５】
また、木材固定台５０，７０には支柱５７，７７が固定されている。さらに、この支柱５７，７７の上部に流体シリンダ５９，７９が取り付けられている。そして、支柱５７，７７の上部には、これら流体シリンダ５９，７９によってＹ軸方向に移動する上部クランパ６１，８１が備えられている。この上部クランパ６１，８１は、バイス５５，７５によってクランプされた木材の上面を押さえ付けるためのものであり、図示されていないポテンショメータ等の移動量計測装置により、下降距離が判明する様に構成されている。
【００３６】
そして、上部クランパ６１，８１が上昇状態にある初期位置からどれだけ下降したかを移動量計測装置によって検出することにより、木材固定台５０，７０の搬送ローラ５３，７３の上面位置と上部クランパ６１，８１の初期位置との間の距離から下降距離を減算することにより、バイス５５，７５及び上部クランパ６１，８１によってクランプされた木材の高さが判明する様になっている。なお、図示を省略しているが、加工工具ベース９には、木材の先端位置を規定するためのストッパが、木材固定台５０から木材固定台７０へと木材を受け渡す際に木材が加工工具ベースの前方を横切って通過する木材搬送路に対して出没可能な様に取り付けられている。
【００３７】
次に、切削工具３０について、図２に従って説明する。切削工具３０は、使用する継手金具の形状・寸法に応じて各種用意されている。
【００３８】
まず一つの例としては、切削工具３０として、図２（Ａ）に示す様に、切削加工用モータ２３のスピンドル２３ａに対して、継手金具用の１条の溝を切削加工するための丸鋸３１と、この丸鋸３１の外側に取り付けられる木口削りカッター３２，３２とが、フランジ３３，３３にて挟まれる様にして装着され、ナット３４で締め付け固定されている。ここで、丸鋸３１は、木材Ｗに対して、継手金具を挿入するための１条の溝を切削加工するためのものであり、その直径は、使用する継手金具のサイズに応じたものとなっている。また、木口削りカッター３２，３２は、図示の様に、切削加工工具３２，３１，３２の全体として、加工される木材Ｗの幅よりも広幅となるサイズのものが取り付けられている。
【００３９】
また他の例としては、切削工具３０として、図２（Ｂ）に示す様に、切削加工用モータ２３のスピンドル２３ａに対して、他の種類の継手金具用の２条の溝を切削加工するための丸鋸３１，３１と、この丸鋸３１，３１の間に挟まれる様に取り付けられるやや大径の木口削りカッター３５と、丸鋸３１，３１の外側に取り付けられる木口削りカッター３６，３６とが、フランジ３３，３３にて挟まれる様にして装着され、ナット３４で締め付け固定されている。ここでも、丸鋸３１，３１は、木材Ｗに対して、継手金具を挿入するための２条の溝を切削加工するためのものであり、その直径及び間隔は、使用する継手金具の形状及びサイズに応じたものとなっている。また、中央のやや大径の木口削りカッター３５は、継手金具の基部を横架材や柱に対して固定するためのボルトを逃がすための溝を切るためのものである。そして、木口削りカッター３６，３６は、上述の図２（Ａ）のものと同様に、切削加工工具３６，３１，３５，３１，３６の全体として、加工される木材Ｗの幅よりも広幅となるサイズのものが取り付けられている。
【００４０】
さらに他の例としては、切削工具３０として、図２（Ｃ）に示す様に、切削加工用モータ２３のスピンドル２３ａに対して、さらに他の種類の継手金具用の１条の溝を切削加工するための丸鋸３１と、この丸鋸３１の両側に取り付けられるやや大径の木口削りカッター３７，３７と、これらやや大径の木口削りカッター３７，３７の外側に取り付けられる木口削りカッター３８，３８とが、フランジ３３，３３にて挟まれる様にして装着され、ナット３４で締め付け固定されている。ここでも、丸鋸３１は、木材Ｗに対して、継手金具を挿入するための１条の溝を切削加工するためのものであり、その直径は、使用する継手金具のサイズに応じたものとなっている。また、この丸鋸３１の外側に取り付けられるやや大径の木口削りカッター３７，３７は、継手金具の基部を横架材や柱に固定するためのボルトを逃がすための溝を切るためのものである。そして、木口削りカッター３８，３８は、上述の図２（Ａ），（Ｂ）のものと同様に、切削加工工具３８，３７，３１，３７，３８の全体として、加工される木材Ｗの幅よりも広幅となるサイズのものが取り付けられている。
【００４１】
次に、この継手金具用木口加工機１の制御系１００について説明する。制御系１００としては、図３に示す様に、各種の加工情報を入力するための加工情報入力装置１０１と、この加工情報入力装置１０１からの入力に応じて木材を加工するための例えばマイクロコンピュータやシーケンス回路等からなる加工制御装置１０３とによって構成されている。そして、加工制御装置１０３は、既に説明したサーボモータ１３，４７、流体シリンダ４３，５９，７９、切削加工用モータ２３及び孔明け加工用モータ２５と、バイス５５，７５の動作を行うための流体シリンダ１０５，１０７と、切削加工用モータ２３のＺ軸方向移動用の流体シリンダ１０９と、孔明け加工用モータ２５のＺ軸方向移動用の流体シリンダ１１１と、加工工具ベース９に設けられている左側先端規定用のストッパ及び右側先端規定用のストッパを駆動するための流体シリンダ１１３，１１５とへ駆動制御情報を出力すると共に、上部クランパ６１，８１の下降量を検出する移動量計測装置１１７，１１９からの検出信号や操作パネル１２１からの指令信号を入力する様に構成されている。
【００４２】
次に、この継手金具用木口加工機１を用いて、図４に示す様に水平梁Ｗ１に対して継手金具挿入用の溝１３１及び止めピン挿入孔１３３，１３３を加工したり、登梁Ｗ２に対して、継手金具挿入用の溝１３１及び止めピン挿入孔１３３，１３３を加工する場合に、上述した制御系１００において実行される制御処理の内容を図５〜図８のフローチャートに従って説明する。
【００４３】
この制御処理においては、まず、加工情報入力装置１０１から、加工制御装置１０３へと加工情報を入力する（Ｓ１０）。この加工情報の入力においては、これから加工する木材が、登梁Ｗ２であるか水平梁Ｗ１であるかといった情報や、登梁Ｗ２である場合の木口の傾斜角度や、止めピン挿入孔１３３，１３３を明ける位置等に関する情報等が入力される。
【００４４】
こうして加工情報が入力されると、まず最初に、左側の木材固定台５０から加工位置へと搬送されてくる木材の先端位置を規定するために左側のストッパを木材搬送路上へと突出させるべく、ストッパ駆動用の流体シリンダ１１３を駆動してストッパを突出状態とする（Ｓ２０）。そして、操作パネル１２１から加工開始を指令する信号が入力されるのを待つ状態となる（Ｓ３０）。ここで、作業者は、左側の木材固定台５０上へ、これから加工する木材を載せると共に、搬送ローラ５３上を滑らせて木材の先端をストッパへ当接させた状態とする。なお、この作業は、本実施の形態の継手金具用木口加工機１の左右に木材搬送用の駆動ローラを有する搬送装置を設置しておいて、加工に供される木材を左側の木材固定台５０上へと駆動ローラによって搬送する様に構成しておいても構わない。
【００４５】
以上の様にして、これから加工する木材の先端を左側の木材固定台５０上に搬入された木材の先端を木材搬送路に突出させたストッパに当接させた状態とした上で、作業者が操作パネル１２１の加工開始ボタンを押下すると、Ｓ３０における待機状態から抜け出し（Ｓ３０：ＹＥＳ）、続いて、バイス５５の駆動用に設けられている流体シリンダ１０５を駆動して（Ｓ４０）、木材を搬送路上で求心させつつ幅方向からクランプする。次に、上部クランパ６１駆動用の流体シリンダ５９を駆動して（Ｓ５０）、上部クランパ６１を木材の上面を押さえ付ける位置まで下降させる。この間、移動量計測装置１１７からの検出信号が加工制御装置１０３に入力され、木材の上面に上部クランパ６１が当接して検出信号が変化しなくなるのを待つ（Ｓ６０）。
【００４６】
こうして、Ｓ６０にて検出信号が変化しなくなったことが確認されると（Ｓ６０：ＹＥＳ）、上部クランパ６１の下降量に基づき、これから加工する木材の高さを算出する処理が実行される（Ｓ７０）。そして、ストッパを木材搬送路上から退避させるべく、ストッパ駆動用の流体シリンダ１１３を駆動してストッパを退避位置へと退避させる（Ｓ８０）。
【００４７】
続いて、切削加工用モータ２３を、その切削工具３０の中心線が木材の中心線と一致する状態となる様に、切削加工用モータ２３をＺ軸方向に移動させる流体シリンダ１０９を駆動して、加工中心を合わせる処理を実行する（Ｓ９０）。なお、このとき、孔明け加工用モータ２５が切削加工の邪魔にならない様に、この孔明け加工用モータ２５はＺ軸方向に後退した位置へと移動されている。
【００４８】
こうして切削加工用モータ２３の加工中心を合わせる処理が終了すると、次に、切削加工用モータ２３を駆動すると共に（Ｓ１００）、サーボモータ１３，４７を加工情報に従って駆動する処理が実行される（Ｓ１１０）。ここで、加工される木材が水平梁Ｗ１である場合には、サーボモータ４７を駆動して木材の先端を切削工具３０の丸鋸３１の根元に相当する位置までＸ軸方向に移動させ、この状態で、サーボモータ１３を駆動して切削加工用モータ２３によって丸鋸３１を回転させた状態でＹ軸方向に移動させる制御が実行されて、木材に対して継手金具用の溝１３１が切削される。一方、加工される木材が登梁Ｗ２である場合には、サーボモータ１３とサーボモータ４７が同期的に駆動制御され、木材の先端に対して相対的に切削工具３０がＸＹ平面内を斜めに移動する様にして、木材の木口を木口削りカッター３２によって斜めに切削しつつ、丸鋸３１によって斜めに溝１３１を切削する加工が実行される。
【００４９】
こうしてサーボモータ１３，４７を駆動制御して、水平梁Ｗ１に対する溝１３１の切削加工や、登梁Ｗ２に対する溝１３１の切削及び木口の斜め切削が終了すると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、切削加工用モータ２３をＺ軸方向に後退させるべく流体シリンダ１０９を駆動して退避動作を実行すると共に、切削加工用モータ２３の駆動を停止する処理が実行される（Ｓ１３０）。そして、次に、木材に対するピン孔１３３を加工するため、サーボモータ４７を駆動して、木材をＸ軸方向へ所定量前進させる（Ｓ１４０）。その後、加工情報に基づいてサーボモータ１３を駆動し、孔明け加工用モータ２５のドリル４１の中心を、ピン孔１３３を明けるための高さに合わせる様に加工工具ベース９をＹ軸方向に移動させる（Ｓ１５０）。
【００５０】
そして、孔明け加工用モータ２５を駆動すると共に（Ｓ１６０）、この孔明け加工用モータ２５をＺ軸方向に移動させる流体シリンダ１１１を駆動制御して、ドリル４１を木材に向かって突出させる方向に移動させることにより、孔明け加工を実行する（Ｓ１７０）。続いて、木材に対して２個のピン孔１３３を明ける動作が終了したか否かを判断し（Ｓ１８０）、終了していない場合は、一旦、孔明け加工用モータ２５を停止した後にＺ軸方向へ退避させる動作を実行してから（Ｓ１９０）、Ｓ１５０の処理へ戻り、二つ目の孔明けを実行するための位置合わせを行う。こうして、木材に対する溝１３１及びピン孔１３３，１３３の加工が終了すると（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、孔明け加工用モータ２５を停止し、加工工具ベース９、木材固定台５０，７０を初期位置へと移動させると共に、流体シリンダ１０５，５９を駆動して木材のクランプを解除する（Ｓ２００）。
【００５１】
次に、左側の木材固定台５０から右側の木材固定台７０へと、搬送ローラ５３，７３上を滑らせて木材を移動させる。そして、加工工具ベースに設けられている右側先端規定用のストッパを木材搬送路上へと突出させるべく、ストッパ駆動用の流体シリンダ１１５を駆動してストッパを突出状態とする（Ｓ２２０）。そして、操作パネル１２１から加工開始を指令する信号が入力されるのを待つ状態となる（Ｓ２３０）。
【００５２】
以上の様にして、これから加工する木材の先端を右側先端規定用のストッパに当接させた状態とした上で、作業者が操作パネル１２１の加工開始ボタンを押下すると、Ｓ２３０における待機状態から抜け出し（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、続いて、バイス７５の駆動用に設けられている流体シリンダ１０７を駆動して（Ｓ２４０）、木材を搬送路上で求心させつつ幅方向からクランプする。次に、上部クランパ８１駆動用の流体シリンダ７９を駆動して（Ｓ２５０）、上部クランパ８１を木材の上面を押さえ付ける位置まで下降させる。この間、移動量計測装置１１９からの検出信号が加工制御装置１０３に入力され、木材の上面に上部クランパ８１が当接して検出信号が変化しなくなるのを待つ（Ｓ２６０）。
【００５３】
こうして、Ｓ２６０にて検出信号が変化しなくなったことが確認されると（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、上部クランパ８１の下降量に基づき、これから加工する木材の高さを算出する処理が実行される（Ｓ２７０）。そして、ストッパを木材搬送路上から退避させるべく、ストッパ駆動用の流体シリンダ１１５を駆動してストッパを退避位置へと退避させる（Ｓ２８０）。
【００５４】
続いて、切削加工用モータ２３を、その切削工具３０の中心線が木材の中心線と一致する状態となる様に、切削加工用モータ２３をＺ軸方向に移動させる流体シリンダ１０９を駆動して、加工中心を合わせる処理を実行する（Ｓ２９０）。なお、このときも、孔明け加工用モータ２５が切削加工の邪魔にならない様に、この孔明け加工用モータ２５はＺ軸方向に後退した位置へと移動されている。
【００５５】
こうして切削加工用モータ２３の加工中心を合わせる処理が終了すると、次に、切削加工用モータ２３を駆動すると共に（Ｓ３００）、サーボモータ１３，４７を加工情報に従って駆動する処理が実行される（Ｓ３１０）。ここでも、Ｓ１１０の処理と同様に、加工される木材が水平梁Ｗ１である場合には、サーボモータ４７を駆動して木材の先端を切削工具３０の丸鋸３１の根元に相当する位置までＸ軸方向に移動させ、この状態で、サーボモータ１３を駆動して切削加工用モータ２３によって丸鋸３１を回転させた状態でＹ軸方向に移動させる制御が実行されて、木材に対して継手金具用の溝１３１が切削される。一方、加工される木材が登梁Ｗ２である場合には、サーボモータ１３とサーボモータ４７が同期的に駆動制御され、木材の先端に対して相対的に切削工具３０がＸＹ平面内を斜めに移動する様にして、木材の木口を木口削りカッター３２によって斜めに切削しつつ、丸鋸３１によって斜めに溝１３１を切削する加工が実行される。
【００５６】
こうしてサーボモータ１３，４７を駆動制御して、水平梁Ｗ１に対する溝１３１の切削加工や、登梁Ｗ２に対する溝１３１の切削及び木口の斜め切削が終了すると（Ｓ３２０）、切削加工用モータ２３をＺ軸方向に後退させるべく流体シリンダ１０９を駆動して退避動作を実行すると共に、切削加工用モータ２３の駆動を停止する処理が実行される（Ｓ３３０）。そして、次に、木材に対するピン孔１３３を加工するため、サーボモータ４７を駆動して、木材をＸ軸方向へ所定量前進させる（Ｓ３４０）。その後、加工情報に基づいてサーボモータ１３を駆動し、孔明け加工用モータ２５のドリル４１の中心を、ピン孔１３３を明けるための高さに合わせる様に加工工具ベース９をＹ軸方向に移動させる（Ｓ３５０）。
【００５７】
そして、孔明け加工用モータ２５を駆動すると共に（Ｓ３６０）、この孔明け加工用モータ２５をＺ軸方向に移動させる流体シリンダ１１１を駆動制御して、ドリル４１を木材に向かって突出させる方向に移動させることにより、孔明け加工を実行する（Ｓ３７０）。続いて、木材に対して２個のピン孔１３３を明ける動作が終了したか否かを判断し（Ｓ３８０）、終了していない場合は、一旦、孔明け加工用モータ２５を停止した後にＺ軸方向へ退避させる動作を実行してから（Ｓ３９０）、Ｓ３５０の処理へ戻り、二つ目の孔明けを実行するための位置合わせを行う。こうして、木材に対する溝１３１及びピン孔１３３，１３３の加工が終了すると（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、孔明け加工用モータ２５を停止し、加工工具ベース９、木材固定台５０，７０を初期位置へと移動させると共に、流体シリンダ１０７，７９を駆動して木材のクランプを解除して（Ｓ４００）、本処理を終了する。なお、Ｓ４０及びＳ２４０においてバイス５５，７５で木材をクランプする際には、加工情報入力装置１０１から入力された加工情報に基づき、水平梁Ｗ１である場合と、登梁Ｗ２である場合とで、木材をクランプする位置を変更する様にしておくとよい。この場合、木材をクランプする位置は、切削加工において邪魔にならない限り、できるだけ先端の近くをクランプする様にしておけば、切削下降中に木材の先端がぶれたりし難くより望ましいものとなる。
【００５８】
次に、登梁Ｗ２の加工方法について、図９（Ａ），（Ｂ）に基づいて説明する。図９（Ａ）に示す様に、登梁Ｗ２に継手金具用の溝１３１を加工するに当たって、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工具３２によって切削すると共に、丸鋸３１によって、図示点線の深さまで溝１３１を切削する制御処理が実行される。
【００５９】
この場合、図９（Ｂ）に▲１▼〜▲４▼の手順で示す様に、先程説明した制御処理におけるＳ１１０の処理において、サーボモータ１３及びサーボモータ４７を同期的に制御して、木材Ｗを所定速度で前進させつつ加工工具ベース９を所定速度でＹ軸方向に移動させながら、丸鋸３１及び木口削りカッター３２による切削加工を繰り返し実行する。これにより、図示▲１▼の様に先端が垂直に切断されている状態から、図示▲４▼の様に木口が登梁Ｗ２として要求されている角度に斜めに切削加工された状態にされていく。
【００６０】
この様に、本実施の形態の継手金具用木口加工機１によると、切削工具３０として、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示した様に、木材Ｗの木口幅よりも全体として広幅となる様に木口削りカッター３２，３６，３８を備えさせ、サーボモータ１３及びサーボモータ４７を同期的に駆動制御することで、両端を垂直に切断した木材Ｗに対して、登梁Ｗ２に要求される角度の傾斜した木口面を容易に加工することができる。この結果、この継手金具用木口加工機１を備えておけば、木材の木口を斜めに切断するための専用のクロスカッター等を備えておかなくてもよく、プレカット設備を簡略化することができる。
【００６１】
また、本実施の形態の継手金具用木口加工機１によると、両端を垂直に切断した木材Ｗに対して、木口の斜め切削ができる結果、登梁Ｗ２を加工する場合に、図９（Ｃ）の左側に示す様に、垂直なストッパＳを用いて木材Ｗのセッティングを行うことができる。このとき、作業者又は木材搬送装置によって図示矢印Ａの方向に押す力が作用するが、ストッパＳとして垂直なストッパを使用することができるので、木材Ｗの先端位置を初期位置に確実にセッティングすることができる。これに対し、登梁Ｗ２とするために予め先端を斜めにカットした木材Ｗ’を用いて継手金具用の溝加工を行おうとする場合には、図９（Ｃ）の右側に示す様に、斜めに傾斜したストッパＳ’を用いることになり、図示矢印Ａの方向に押す力が作用すると、斜めに傾斜したストッパＳ’の当接面に沿って木材Ｗ’が図示矢印Ｂの方向に移動してしまい、先端位置を正確にセッティングできないという問題が発生するおそれがある。この実施の形態の継手金具用木口加工機１では、この図９（Ｃ）に対比して示す様に、木材Ｗを初期位置にセッティングする場合に、非常に精度よく先端位置を設定することができるという効果も発揮される。
【００６２】
さらに、本実施の形態の継手金具用木口加工機１によると、図９（Ｄ）に示す様に、両端をきれいに切断されていない木材Ｗ”に対する加工も可能である。この場合、両端をきれいに切断されていない木材Ｗ”の上面に墨線Ｐを記入しておき、これを、レーザー光Ｌ等を用いた墨線検出機構を利用して墨線Ｐの位置を検出し、この位置を基準にしてハッチングで示した部分を木口削りカッター３２等によって切削して除去する様な切削加工を行うことにより、木口面が平らに切削され、かつ継手金具用の溝１３１を形成された水平梁Ｗ１や登梁Ｗ２を得ることができるという効果もある。
【００６３】
以上、本発明の一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。
【００６４】
例えば、上述の実施の形態では、木材固定台５０と木材固定台７０を共通のサーボモータ４７でＸ軸方向に移動制御する構成を採用したが、各木材固定台５０，７０に対してそれぞれサーボモータを設けておく様にしてもよい。ただし、継手金具用の木口加工を行う場合には、木材固定台５０，７０のどちらか一方にだけ木材Ｗを固定して切削加工を行うので、サーボモータ４７を共通のＸ軸方向移動制御手段として備えておけば足り、部品点数の増加を招かない点でより優れているといえる。
【００６５】
また、上述の実施の形態では、サーボモータ１３とサーボモータ４７とを同期的に駆動制御することで、木材Ｗの木口を斜めに切削するに当たって、切削工具３０が相対的に斜めに移動する構成を採用したが、切削工具３０を備えている加工工具ベース９を、ＸＹ平面内で斜めに移動させる駆動制御機構を採用しても構わない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、クロスカットソー等の木材切断用の加工機械による加工を行わなくても、効率よく、木材の先端面の仕上げ加工と溝付け加工とを実行することができる。換言すると、本発明によれば、両端を切断していない木材に対しても継手金具用の溝を加工すると共に、両端をきれいに仕上げることができるという効果がある。
【００６７】
また、同期制御手段を備える本発明の継手金具用木口加工機によれば、登梁の様な被加工材に対して予め両端を斜めに切断しておかなくても、効率よく、溝付け加工と端面の仕上げ加工とを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態としての継手金具用木口加工機の全体配置を示す正面図である。
【図２】  実施の形態において使用されるいくつかの切削加工工具の構成を示す平面図である。
【図３】  実施の形態における継手金具用木口加工機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】  実施の形態の継手金具用木口加工機によって実行可能な木口の加工状態を示す斜視図である。
【図５】  実施の形態における加工制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】  実施の形態における加工制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】  実施の形態における加工制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】  実施の形態における加工制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図９】  実施の形態における登梁の加工手順、実施の形態における効果及び実施の形態に対する応用例について示した説明図である。
【図１０】  継手金具を用いる場合の桁及び梁の加工状態及び組立状態を示す斜視図である。
【図１１】  従来例として使用し得るいくつかの切削加工工具の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・継手金具用木口加工機、３・・・固定ベース、５・・・コラム、７・・・Ｙ軸レール、９・・・加工工具ベース、１１・・・レールガイド、１３・・・サーボモータ、１５，１７・・・Ｚ軸レール、１９，２１・・・ガイド部材、２３・・・切削加工用モータ、２３ａ・・・スピンドル、２５・・・孔明け加工用モータ、３０・・・切削工具、３１・・・丸鋸、３２・・・木口削りカッター、３３・・・フランジ、３４・・・ナット、３５・・・やや大径の木口削りカッター、３６・・・木口削りカッター、３７・・・やや大径の木口削りカッター、３８・・・木口削りカッター、４１・・・ドリル、４３・・・バランス用流体シリンダ、４５・・・Ｘ軸レール、４７・・・サーボモータ、５０，７０・・・木材固定台、５１，７１・・・レールガイド、５３，７３・・・搬送ローラ、５５，７５・・・バイス、５７，７７・・・支柱、５９，７９・・・流体シリンダ、６１，８１・・・上部クランパ、１００・・・制御系、１０１・・・加工情報入力装置、１０３・・・加工制御装置、１０５，１０７，１０９，１１１，１１３，１１５・・・流体シリンダ、１１７，１１９・・・移動量計測装置、１２１・・・操作パネル、１３１・・・継手金具挿入用の溝、１３３・・・止めピン挿入孔、Ｌ・・・レーザー光等を用いた墨線検出機構、Ｐ・・・墨線、Ｓ，Ｓ’・・・ストッパ、Ｗ，Ｗ’，Ｗ”・・・木材、Ｗ１・・・水平梁、Ｗ２・・・登梁。
【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】
0004350194.tif 000008
【図８】
0004350194.tif 000009
【図９】
0004350194.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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