(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材に対して同様のプレカット加工を行うことのできる同種加工機複数台をシリアル配列にて備えた加工ラインにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とするプレカット加工システム。
（１−１）前記各同種加工機の内の下流側の加工機に対する素材貯留手段を備えていること。
（１−２）前記加工ラインにおいて新たな素材の加工を開始する際に、前記同種加工機の内の上流側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻における下流側の加工機の素材貯留手段に存在する加工残本数を算出する加工残本数算出手段を備えていること。
（１−３）前記加工残本数算出手段が算出した素材の加工残本数と予め定めた設定値とを比較し、加工残本数が設定値に達するまでは下流側の加工機へと加工の振り分けを実行し、加工残本数が設定値に達した場合は上流側の加工機へと加工の振り分けを実行する振り分け手段を備えていること。
【請求項２】
さらに、以下の構成を備えたことを特徴とする請求項１記載のプレカット加工システム。
（１−４）前記下流側の加工機は、加工の終了時にその旨を通知する加工終了通知手段を備えていること。
（１−５）前記振り分け手段による振り分けの結果を履歴として記憶する振り分け履歴記憶手段を備えていること。
（１−６）前記加工残本数算出手段は、前記加工を開始する素材の加工データと、前記同種加工機の内の上流側の加工機の加工能力に関する情報とから前記加工終了時刻を算出すると共に、前記振り分け履歴記憶手段の記憶している振り分け履歴と、該履歴に対応する素材の加工データと、前記加工終了通知手段からの通知の状況と、前記同種加工機の内の下流側の加工機の加工能力に関する情報とから前記下流側の加工機の加工の進捗状況を参酌して前記加工残本数を算出する手段として構成されていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成を備えたことを特徴とする請求項２記載のプレカット加工システム。
（１−７）前記同種加工機が上下面側面加工機であり、加工機として連続して配列され、前記上流側の同種加工機にはクロスカットソーが備えられていること。
（１−８）前記振り分け手段が下流側の同種加工機へと加工を振り分けた場合には、前記上流側の同種加工機にはクロスカットソーによる切断を実行したら素材を下流に送る切断制御手段を備えていること。
【請求項４】
さらに、以下の構成を備えたことを特徴とする請求項３記載のプレカット加工システム。
（１−９）前記設定値は、前記素材貯留手段の貯留能力の５割以下の値に設定されていること。
【請求項５】
素材に対して同様のプレカット加工を行うことのできる同種加工機をそれぞれ備えた加工ラインをＡ側，Ｂ側にパラレル配列し、以下の構成を備えたことを特徴とするプレカット加工システム。
（２−１）前記各同種加工機の上流側に、それぞれ素材貯留手段を備えていること。
（２−２）前記加工ラインにおいて新たな素材の加工を開始する際に、前記パラレル配列された同種加工機の内のＡ側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻におけるＢ側の加工機の素材貯留手段に貯留されている加工残本数と、前記Ｂ側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻における前記Ａ側の加工機の素材貯留手段に貯留されている加工残本数とを算出する加工残本数算出手段を備えていること。
（２−３）前記加工残本数算出手段が算出したＡ側の加工残本数とＢ側の加工残本数とを比較し、加工残本数の少ない側へと加工の振り分けを実行する振り分け手段を備えていること。
【請求項６】
さらに、以下の構成を備えたことを特徴とする請求項５記載のプレカット加工システム。
（２−４）前記各同種加工機は、それぞれ、加工の終了時にその旨を通知する加工終了通知手段を備えていること。
（２−５）前記振り分け手段による振り分けの結果を履歴として記憶する振り分け履歴記憶手段を備えていること。
（２−６）前記加工残本数算出手段は、前記加工を開始する素材の加工データと、前記同種加工機の各加工能力に関する情報とから前記各加工終了時刻を算出すると共に、前記振り分け履歴記憶手段の記憶している各振り分け履歴と、該履歴に対応する素材の加工データと、前記加工終了通知手段からの各通知の状況と、前記同種加工機の各加工能力に関する情報とから前記加工残本数を算出する側の加工機の加工の進捗状況を参酌して当該加工残本数を算出する手段として構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造軸組住宅構造材のプレカット加工設備において、同様の加工機能を持った複数の加工機械に被加工材を効率よく流すシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレカット工場における生産性向上のために、加工ライン内での被加工材の振り分けに関する提案がある（特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１は、複数の加工ラインを並列状に配置すると共に、加工ラインの搬送コンベアに対して立体交差する様に移載装置を設置し、特定の木材に対して加工すべき情報を管理し、搬送コンベア及び移載装置の動作を制御する制御手段を備えたシステムを提案している。
【０００４】
特許文献２は、処理能力の異なる複数の加工機を並列に配置し、各加工機の近傍に貯蔵コンベアを配置し、各加工機の処理能力を記憶しておき、供給コンベアから供給される被加工材を各加工機の処理能力に応じて分配するシステムを提案している。
【０００５】
しかし、これら特許文献１，２は、具体的にどの様な制御をするのかを示しておらず、どの様な制御を実施するとよいかは提案できていない。
【０００６】
これに対し、特許文献３は、それぞれがプレカット加工機を備えた加工ラインにおいて、ＣＡＤを用いて作成した加工データをＣＡＭへ送って制御データに変換すると共に、複数のプレカット加工機の負荷（加工時間）を平準化するためのスケジューリングを提案している。
【特許文献１】特開２００３−１７０４０２号公報
【特許文献２】特開２００６−５６６０９号公報
【特許文献３】特開平９−１０４００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この特許文献３には、シリアル配列の加工ラインについて具体的なスケジューリング手法の説明がある。その説明によれば、加工ラインは、切断手段と、搬送手段及び４軸直交型ロボットよりなるプレカット加工機を備えた第１，第２の加工セルと、搬送手段及び５軸の直交型ロボットよりなるプレカット加工機を備えた第３の加工セルと、搬送手段及びタレットを備えたプッレカット加工機よりなる第４の加工セルとからなる。
【０００８】
そして、所定寸法に切断された木材は第１加工セル〜第４加工セルの何れかへ送られる。このとき、第１〜第４加工セルに設けられたプレカット加工機の１台でしか加工できない加工箇所のある木材は、当該加工セルへ送ってまずその個所を加工し、次に複数台のプレカット加工機で加工が可能な個所を加工するに当って、各プレカット加工機の負荷が平準化するように木材を振分けるというものである。
【０００９】
また、この負荷の平準化は、複数の加工セルで加工可能なデータの負荷積（加工形状×加工個数×１個当りの加工時間）より総加工時間を算出し、それぞれのプレカット加工機の総加工時間が等しくなるようにするというものである。
【００１０】
従って、この特許文献３の提案する技術では、木口加工の必要な木材は、長さ切断後に第４の加工セルへと振り分けられ、木口加工の必要ない木材は第１〜第３の加工セルへ振り分けて負荷の平準化を図ることになる。
【００１１】
しかし、横架材のほとんどは、木口加工と側面及び上下面加工とが必要である。このため、特許文献３の提案を実施しようとすると、最初に第４の加工セルへ振り分けて木口加工を行った後、第１〜第３の加工セルへ戻して側面及び上下面加工を行うことになり、負荷の平準化はできても加工中に戻り搬送が頻繁に発生することとなり、加工効率は悪化するおそれがある。
【００１２】
そこで、本発明は、同様の加工を行うことのできるプレカット加工機を複数備えたシリアル又はパラレルの加工ラインにおいて、各加工機の負荷の平準化を通じて、総加工時間の短縮することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明のプレカット加工システムは、素材に対して同様のプレカット加工を行うことのできる同種加工機複数台をシリアル配列にて備えた加工ラインにおいて、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１−１）前記各同種加工機の内の下流側の加工機に対する素材貯留手段を備えていること。
（１−２）前記加工ラインにおいて新たな素材の加工を開始する際に、前記同種加工機の内の上流側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻における下流側の加工機の素材貯留手段に存在する加工残本数を算出する加工残本数算出手段を備えていること。
（１−３）前記加工残本数算出手段が算出した素材の加工残本数と予め定めた設定値とを比較し、加工残本数が設定値に達するまでは下流側の加工機へと加工の振り分けを実行し、加工残本数が設定値に達した場合は上流側の加工機へと加工の振り分けを実行する振り分け手段を備えていること。
【００１４】
かかる構成を備えたプレカット加工システムによれば、加工開始時には同種加工機の内の下流側の加工機が優先的に使用されることになる。そして、当該下流側の加工機の貯留手段に貯留された素材の加工残本数が設定値に達したら、上流側の加工機へと加工の振り分けを行う。
【００１５】
ところで、横架材に対する加工の種類を例示すると、以下の様なものがある。
上下面加工種類：ほぞ穴、間柱欠き、垂木欠き、隅木欠き、ボルト穴、金物取付穴など
側面加工種類：大入れ蟻掛け、根太彫り、火打ち彫り、ボルト穴、座ぐり穴、金物取付彫り、金物取付穴など
木口面加工種類：大入れ蟻掛け、鎌金継ぎ手、蟻継ぎ手、差し、ボルト穴、座ぐり穴、金物取付溝、金物取付穴など
【００１６】
また、素材の大きさは、長さで１ｍ未満のものから６ｍ以上のもの、幅で９０〜１５０ｍｍ以上のもの、高さで９０〜４５０ｍｍのものが有り、その要因で加工時間や移送時間が異なる。従って、加工負荷量を素材の本数のみで判断すると実際と大きな違いが出て、加工負荷量がむらになり、どちらかの加工機が遊ぶ状態が出て全体の加工能力が落ちる。
【００１７】
また、本発明のプレカット加工システムは、同種加工機をシリアル配列していることから、上流側の加工機で加工した素材も下流側の加工機の素材貯留手段に貯留され、下流側の加工機を通過していく。従って、単に素材貯留手段の貯留している実本数で振り分けを行うならば、ある時点までは下流側加工機で加工し、その後は主として上流側の加工機で加工するといった状況が生じ得る。
【００１８】
これらの問題に対し、本発明のプレカット加工システムは、素材貯留手段にどれだけの数の素材が溜まっているかではなく、下流側の加工機の加工残本数がどの様に変化していくかを予測し、振り分けを実行するのである。従って、センサを用いて素材の本数をフィードバック制御して負荷をある範囲の振れ幅の中に収めるといった方法などよりも、より的確に負荷の平準化がなされる。この結果、総加工時間を短縮することができる。また、このための加工残本数を、上流側の加工機の加工終了時刻について予測することとしているので、下流側の加工機における加工進捗状況を十分に反映させることができる。
【００１９】
ここで、本発明のプレカット加工システムは、さらに、以下の構成を備えることが望ましい。
（１−４）前記下流側の加工機は、加工の終了時にその旨を通知する加工終了通知手段を備えていること。
（１−５）前記振り分け手段による振り分けの結果を履歴として記憶する振り分け履歴記憶手段を備えていること。
（１−６）前記加工残本数算出手段は、前記加工を開始する素材の加工データと、前記同種加工機の内の上流側の加工機の加工能力に関する情報とから前記加工終了時刻を算出すると共に、前記振り分け履歴記憶手段の記憶している振り分け履歴と、該履歴に対応する素材の加工データと、前記加工終了通知手段からの通知の状況と、前記同種加工機の内の下流側の加工機の加工能力に関する情報とから前記下流側の加工機の加工の進捗状況を参酌して前記加工残本数を算出する手段として構成されていること。
【００２０】
かかる構成をも備えることにより、上述した加工残本数の予測をより的確に実行することができる。
【００２１】
また、本発明のプレカット加工システムは、さらに、以下の構成をも備えることが望ましい。
（１−７）前記同種加工機が上下面側面加工機であり、加工機として連続して配列され、前記上流側の同種加工機にはクロスカットソーが備えられていること。
（１−８）前記振り分け手段が下流側の同種加工機へと加工を振り分けた場合には、前記上流側の同種加工機にはクロスカットソーによる切断を実行したら素材を下流に送る切断制御手段を備えていること。
【００２２】
住宅一棟分の横架材を加工する場合に上下面側面加工に要する時間の方が木口加工に要する時間よりも平均して長くなるという実態がある。一方、素材投入時に実行されるクロスカットは横架材の加工の中では短時間で終了する。（１−７）、（１−８）の構成を備えることにより、この加工時間の長短を有効に利用し、加工開始時には下流側の加工機に対する振り分けをある程度優先して実行し、加工残本数が設定値に達して下流側の加工機が連続的に稼働している状況において上流側の加工機による上下面側面加工を実行することになり、各加工機が遊んでいる状況をより少なくすることができる。
【００２３】
この場合、さらに、以下の構成をも備えることが望ましい。
（１−９）前記設定値は、前記素材貯留手段の貯留能力の５割以下（より望ましくは４割以下、さらに望ましくは３割以下）の値に設定されていること。
【００２４】
前述した様に、下流側の加工機の直前に位置する素材貯留手段には、上流側の加工機が上下面側面の加工を実行した素材も貯留される。従って、（１−９）の構成をも備えることで、下流側の加工機に対して極めて長い加工時間を要する素材が振り分けられ、なかなか加工残本数が減らないといった場合に、上流側の加工機が受け持つこととなった素材に対する加工が比較的単純で短時間で次々と処理できる様な状況になっても、素材貯留手段の貯留能力オーバーによる素材投入の一時停止を回避することができる。この結果、同種加工機の負荷の平準化による総加工時間の短縮という目的に対して新たな問題の発生をも防止することができる。
【００２５】
また、上記目的を達成するためになされた本発明のプレカット加工システムは、素材に対して同様のプレカット加工を行うことのできる同種加工機をそれぞれ備えた加工ラインをＡ側，Ｂ側にパラレル配列し、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（２−１）前記各同種加工機の上流側に、それぞれ素材貯留手段を備えていること。
（２−２）前記加工ラインにおいて新たな素材の加工を開始する際に、前記パラレル配列された同種加工機の内のＡ側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻におけるＢ側の加工機の素材貯留手段に貯留されている加工残本数と、前記Ｂ側の加工機で当該素材を加工した場合の加工終了時刻における前記Ａ側の加工機の素材貯留手段に貯留されている加工残本数とを算出する加工残本数算出手段を備えていること。
（２−３）前記加工残本数算出手段が算出したＡ側の加工残本数とＢ側の加工残本数とを比較し、加工残本数の少ない側へと加工の振り分けを実行する振り分け手段を備えていること。
【００２６】
かかる構成を備えたプレカット加工システムによれば、加工開始時にはＡ，Ｂの両方の加工機に順番に加工が振り分けられる。そして、どちらかに振り分けられた素材に対する加工の内容が複雑で多数ある様な場合に、加工状況の時間的な推移に対する加工残本数を平均化する様に加工の振り分けが実行される。
【００２７】
前述の様に、横架材に対する加工を考えると、その種類が多く、かつ、素材の大きさも種々に異なることから、単純な本数で判断すると実際と大きな違いが出て、加工負荷量がむらになり、どちらかの加工機が遊ぶ状態が出て全体の加工能力が落ちる可能性がある。
【００２８】
これに対し、本発明は、パラレル配列とした加工ラインに対して、単に素材貯留手段にどれだけの数の素材が溜まっているかではなく、Ａ，Ｂ両方の側の加工機の加工残本数がどの様に変化していくかの予測結果に基づいて振り分けを実行するのである。従って、センサを用いて本数の変化をフィードバック制御する方法などよりも、さらに的確に負荷の平準化がなされる。この結果、総加工時間を短縮することができる。また、このためのＡ，Ｂ他方の加工残本数を、Ａ，Ｂ一方の加工機の加工終了時刻について予測することとしているので、Ａ，Ｂ両方の加工機における加工進捗状況を十分に反映させることができる。
【００２９】
ここで、（２−１）〜（２−３）の構成に加えて、さらに、以下の構成を備えることが望ましい。
（２−４）前記各同種加工機は、それぞれ、加工の終了時にその旨を通知する加工終了通知手段を備えていること。
（２−５）前記振り分け手段による振り分けの結果を履歴として記憶する振り分け履歴記憶手段を備えていること。
（２−６）前記加工残本数算出手段は、前記加工を開始する素材の加工データと、前記同種加工機の各加工能力に関する情報とから前記各加工終了時刻を算出すると共に、前記振り分け履歴記憶手段の記憶している各振り分け履歴と、該履歴に対応する素材の加工データと、前記加工終了通知手段からの各通知の状況と、前記同種加工機の各加工能力に関する情報とから前記加工残本数を算出する側の加工機の加工の進捗状況を参酌して当該加工残本数を算出する手段として構成されていること。
【００３０】
ここで、（２−４）〜（２−６）の構成をも備えることで、上記予測をより的確に実行することができる。
【発明の効果】
【００３１】
この様に、本願各発明によれば、加工機に対する加工残本数の推移を予測して振り分けを実行することで、同様の加工を行うことのできる加工機を複数備えたシリアル又はパラレルの加工ラインのいずれにおいても、各加工機の負荷の平準化を通じて、総加工時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態は、図１に示す様なシリアル配列の横架材加工ライン１００を対象にした例である。この横架材加工ライン１００には、上流側から、素材貯留コンベア１０１、投入コンベア１０２、上下面側面加工機１０３、取り出しコンベア１０４、貯留コンベア１０５、投入コンベア１０６、上下面側面加工機１０７、取り出しコンベア１０８、貯留コンベア１０９、投入コンベア１１０、木口加工機１１１、取り出しコンベア１１２、貯留コンベア１１３、投入コンベア１１４、木口加工機１１５、取り出しコンベア１１６、加工済み材貯留コンベア１１７が備えられている。
【００３３】
ここで、上流側の上下面側面加工機１０２は上下面側面加工軸に加えてクロスカットソーをも備えている。下流側の上下面側面加工機１０７は上下面側面加工軸を備えているが、クロスカットソーは備えていない。従って、本実施形態においては、次の２通りの加工方法を実施可能となっている。
【００３４】
［第１の加工方法］
上流側の上下面側面加工機１０３でクロスカットのみを実施し、上下面側面加工は下流側の上下面側面加工機１０７で実施する。
［第２の加工方法］
上流側の上下面側面加工機１０３でクロスカット及び上下面側面加工を行い、下流側の上下面側面加工機１０７は通過させる。なお、上流側の木口加工機１１１は右端部の加工を実行し、下流側の木口加工機１１５は左端部の加工を実行する様に、それぞれ加工軸の取付方向が異なっており、上述の様な振り分けは行われない。
【００３５】
次に、本実施形態における上下面側面加工の振り分け方法を説明する。まず、この振り分け方法を実現するための制御系統の構成を図２で説明する。
【００３６】
本実施形態においては、各加工機１０３，１０７，１１１，１１５は、それぞれシーケンサ１０３ａ，１０７ａ，１１１ａ，１１５ａによりＮＣ制御されている。また、これら各シーケンサ１０３ａ，１０７ａ，１１１ａ，１１５ａに対してデータを送信する制御装置１２０を備えている。この制御装置１２０は、住宅一棟毎にＣＡＤを用いて作成した加工データを読み込み、ＮＣデータに変換すると共に、後述する上下面側面加工振り分けプログラムに従ってシーケンサ１０３ａ，１０７ａ等へＮＣデータ並びに素材搬送データを送信する。また、各シーケンサ１０３ａ，１０７ａ等は、制御装置１２０から受信したＮＣデータ並びに素材搬送データに従って、各コンベア１０１，１０２等による素材の取り込み・取り出し並びに加工を実行している。また、各シーケンサ１０３ａ，１０７ａ等は、加工終了時には制御装置１２０に対して終了信号を送信する。なお、最も上流の素材投入コンベア１０１には、ＣＡＤで作成した加工データによって決定された素材投入順番に対応する寸法の素材が、作業者によって投入される。
【００３７】
次に、制御装置１２０が実行する上下面側面加工振り分けプログラムによる制御処理の内容を図３のフローチャートに基づいて説明する。制御装置１２０は、素材貯留コンベア１０１から素材を取り込むタイミングになると（Ｓ１０：ＹＥＳ）、当該素材を加工するためのデータを読み出し（Ｓ２０）、上下面側面の加工を上流側の上下面側面加工機１０３で行うか下流側の上下面側面加工機１０７で行うかの振り分け判断をするために、以下の演算を実行する。
【００３８】
まず、当該素材の上下面側面加工をそのまま上流側の上下面側面加工機１０３で実行した場合の加工終了時刻Ｔ1finを算出する（Ｓ３０）。次に、当該加工終了時刻Ｔ1finにおける貯留コンベア１０５上の加工残本数Ｎｗを算出する（Ｓ４０）。そして、Ｓ４０で算出した加工残本数Ｎｗが設定値Ｖ以下か否かを判定する（Ｓ５０）。設定値Ｖ以下の場合は（Ｓ５０：ＹＥＳ）、下流側の上下面側面加工機１０７のシーケンサ１０７ａに対して当該素材の上下面側面加工のためのデータを送信すると共に（Ｓ６０）、当該送信履歴を記憶する（Ｓ６５）。一方、設定値Ｖを越える場合は（Ｓ５０：ＮＯ）、上流側の上下面側面加工機１０３のシーケンサ１０３ａに対して当該素材の上下面側面加工のためのＮＣデータを送信する（Ｓ７０）。
【００３９】
制御装置１２０は、以上の処理を繰り返すことによって、上下面側面加工の振り分けを実行する。ここで、設定値Ｖは、下流側の上下面側面加工機１０７の直前にある貯留コンベア１０５の貯留能力に対して十分に小さな値（例えば、貯留能力の５割以下、より望ましくは４割以下、さらに望ましくは３割以下の値）が設定される。なお、上下面側面加工以外は振り分け制御をしていないので、クロスカットのためのデータはシーケンサ１０３ａに、木口加工のためのデータは、シーケンサ１１１ａ，１１５ａに対して送信される。これは、横架材の加工時間は、住宅一棟分の横架材で平均した場合、概ね、上下面側面加工が最も時間を要することから、上下面側面加工を複数台の加工機に振り分けることで総加工時間を短縮する効果を十分に発揮するからである。
【００４０】
Ｓ３０における上流側加工機１０３で加工した場合の加工終了時刻Ｔ1finは、当該加工機１０３の加工能力に関するデータと加工データとから算出する。なお、制御装置１２０には、この加工終了時刻Ｔ1finを算出するために必要な加工能力に関するデータとして、以下の情報が予め入力されている。
【００４１】
（１）加工のための各軸の動作スピードと動作距離から算出した加減速時間も加味した時間
（２）素材のクランプ及びアンクランプの動作時間
（３）素材の移動のスピードと移動距離から算出した時間
（４）素材の取り込みや取り出しに必要な時間
（５）制御タイミングに必要な各タイマーの設定時間
（６）素材の移動時の滑りによる時間増加要因などの各動作の補正時間
【００４２】
また、加工終了時刻Ｔ1finの算出に当たって、（１）の時間については、複数の加工軸が同時に動作をすることとなる場合は長い方の時間を取り入れることとしている。そして、（２）の動作時間としては、クランプ用油圧シリンダの動作時間を用いることとしている。また、（３）の移動時間については加減速時間も加味することとしている。さらに、（４）の時間については取り込み／取り出し用空圧シリンダの動作時間を用いることとしている。
【００４３】
次に、Ｓ４０における加工残本数Ｎｗの算出手順の詳細を説明する。制御装置１２０は、図４に示す様に、下流側加工機１０７のシーケンサ１０７ａに対する送信履歴から、送信済み総本数Ｎtotal から１を減じた値を初期値として設定する（Ｎｗ＝Ｎtotal−１；Ｓ１１０）。次に、シーケンサ１０７ａから受信した加工終了信号の受信回数Ｎfin を減算する（Ｎｗ＝Ｎｗ−Ｎfin ；Ｓ１２０）。これにより、現時点における下流側の上下面側面加工機１０７の加工残本数Ｎｗが求められることになる。なお、初期値の設定において総本数Ｎtotal から１を減じたずるのは、下流側の上下面側面加工機１０７に取り込まれて加工を開始している素材があることを考慮したものである。
【００４４】
次に、送信履歴の中の最新のものから加工残本数Ｎｗだけ遡ったデータを読み出し（Ｓ１３０）、当該データに対応する加工を下流側の上下面側面加工機１０７が終了する時刻Ｔ2finを算出する（Ｓ１４０）。この加工終了時刻Ｔ2finは、Ｓ３０における上流側の上下面側面加工機１０３で加工した場合の加工終了時刻Ｔ1finを算出する方法と同様に、下流側の上下面側面加工機１０７の加工能力に関するデータと加工データとから算出する。従って、下流側の上下面側面加工機１０７についても、この演算に必要な上記（１）〜（６）のデータが予め記憶されている。
【００４５】
次に、Ｓ１４０で算出された下流側の上下面側面加工機１０７を用いた場合の加工終了時刻Ｔ2finと、Ｓ３０で算出した上流側の上下面側面加工機１０３を用いた場合の加工終了時刻Ｔ1finを比較し（Ｓ１５０）、Ｔ2finの方が時刻が遅い場合は（Ｓ１５０：遅い）、現在算出されている加工残本数Ｎｗを算出結果として確定する（Ｓ１６０）。
【００４６】
一方、Ｔ2finの方が時刻が早い場合は（Ｓ１５０：早い）、加工残本数Ｎｗをデクリメントして（Ｎｗ＝Ｎｗ−１；Ｓ１７０）、Ｓ１３０に戻る。これにより、先程の計算で用いたデータの次に送信したデータについて下流側の上下面側面加工機１０７が加工を終了する時刻Ｔ2finが算出されることとなる。そして、最終的にはＳ１５０の判定が「遅い」となって加工残本数Ｎｗの算出結果が確定される。
【００４７】
上流側の上下面側面加工機１０３における切断のみと、下流側の上下面側面加工機１０７による継ぎ手等の加工とを比べると、一般的には、継ぎ手等の加工の方が時間がかかる。従って、通常は、加工残本数Ｎｗは、０→１→０→１→２→３→２→３→４→５→６→５…といった様に、時々デクリメントが生じながら、次第に値は増加していく。
【００４８】
そして、Ｎｗ＝Ｖになると、加工データは上流側の上下面側面加工機１０３のシーケンサ１０３ａに送信され、上流側の上下面側面加工機１０３によって、クロスカットのみだけではなく、上下面側面加工が実行される。この間に、下流側の上下面側面加工機１０７における加工が進み、貯留コンベア１０５上の加工残の加工残本数Ｎｗが減少する。なお、外見的には、上流側の上下面側面加工機１０３が上下面側面加工を実行した素材も貯留コンベア１０５に載置されることとなるが、上述の様に、送信履歴に基づいて加工残本数Ｎｗを算出しているので、この加工済みの素材は加工残本数Ｎｗに算入されない。
【００４９】
以上の様な制御処理を実行することにより、上流側の上下面側面加工機１０３と下流側の上下面側面加工機１０７の間の貯留コンベア１０５の上に適度な数の素材が貯留された状態で、両方の加工機１０３，１０７による上下面側面加工が並行して実行される。
【００５０】
ここで、本実施形態において、上流側の上下面側面加工機１０３を用いて上下面側面の加工を実施した素材を貯留コンベア１０５の加工残本数Ｎｗに算入しないのは、両加工機１０３，１０７の負荷を最適化するという目的によるものである。そして、設定値Ｖを貯留コンベア１０５の貯留能力に対して十分に小さく設定することで、かかる不算入を行っても貯留コンベア１０５が満杯にならない様にしている。なお、貯留コンベア１０５に貯留された素材の実本数が貯留能力に達する様な場合には、別のプログラムによって、貯留コンベア１０５に貯留された素材の実本数を管理しておき、貯留能力に近い設定値に達したら次の素材の取り込みを一時待機する処理を行うことで、貯留能力オーバーを回避することができる。
【００５１】
これにより、本実施形態では、２台の上下面側面加工機１０３，１０７を備えたことによる総加工時間の短縮を、各加工機１０３，１０７の加工負荷を平準化しつつ効果的に達成することができる。よって、設備の利用率が高く、かつ総加工時間を短縮するという効果を発揮する。また、そのために新たに生じ得る不具合も、設定値Ｖを十分に小さくしておくことで回避することができている。
【００５２】
また、本実施形態によれば、新たな素材の投入に際して振り分け判定を実行し、シーケンサからの加工終了信号による確認も実行しているので、下流側の加工機でマニュアルによる停止等の処理が実行されている様な場合に、上流側の加工機を有効に利用して総加工時間の短縮に寄与する効果も発揮される。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、図５に示す様なパラレル配列の横架材加工ライン２００を対象にした例である。この横架材加工ライン２００には、上流側から、素材貯留コンベア２０１、クロスカットソー２０２、分岐コンベア２０３を備え、分岐コンベア２０３の下流に、貯留コンベア２０４Ａ、投入コンベア２０５Ａ、上下面側面加工機２０６Ａ、取り出しコンベア２０７Ａ、貯留コンベア２０８Ａ、投入コンベア２０９Ａ、木口加工機２１０Ａ、取り出しコンベア２１１ＡからなるＡ側ラインと、貯留コンベア２０４Ｂ、投入コンベア２０５Ｂ、上下面側面加工機２０６Ｂ、取り出しコンベア２０７Ｂ、貯留コンベア２０８Ｂ、投入コンベア２０９Ｂ、木口加工機２１０Ｂ、取り出しコンベア２１１ＢからなるＢ側ラインとを備え、最終段としてＡ側ラインからＢ側ラインの存在する方向へ向かって加工済み材を横移送する横移送コンベア２１２と、Ｂ側ラインからこの横移送コンベア２１２へと加工済み材を縦移送する合流コンベア２１３と、加工済み材貯留コンベア２１４とが備えられている。
【００５４】
ここで、Ａ側ラインとＢ側ラインの上下面側面加工機２０６Ａ，２０６Ｂ、木口加工機２１０Ａ，２１０Ｂは、いずれも同じ機能を備えている。従って、本実施形態においては、クロスカットソー２０２で全長切断の完了した素材は、Ａ側で加工する方法と、Ｂ側で加工する方法の２通りの加工方法を実施可能となっている。
【００５５】
次に、本実施形態における加工振り分け方法を説明する。まず、この振り分け方法を実現するための制御系統の構成を図６で説明する。本実施形態においては、各加工機２０２，２０６Ａ，２０６Ｂ，２１０Ａ，２１０Ｂは、それぞれシーケンサ２０２ａ，２０６Ａａ，２０６Ｂａ，２１０Ａａ，２１０ＢａによりＮＣ制御されている。また、これら各シーケンサ２０２ａ，２０６Ａａ，２０６Ｂａ，２１０Ａａ，２１０Ｂａに対してデータを送信する制御装置２２０を備えている。この制御装置２２０は、住宅一棟毎にＣＡＤを用いて作成した加工データを読み込み、ＮＣデータに変換すると共に、後述する加工振り分けプログラムに従ってＡ側あるいはＢ側のシーケンサ２０６Ａａ，２０６Ｂａ等へＮＣデータ並びに素材搬送データを送信する。また、各シーケンサ２０６Ａａ，２０６Ｂａ等は、制御装置２２０から受信したＮＣデータ並びに素材搬送データに従って、各コンベア２０５Ａ、２０５Ｂ等による素材の取り込み・取り出し並びに加工を実行している。また、各シーケンサ２０６Ａａ，２０６Ｂａ等は、加工終了時には制御装置２２０に対して終了信号を送信する。なお、最も上流の素材投入コンベア２０１には、ＣＡＤで作成した加工データによって決定された素材投入順番に対応する寸法の素材が、作業者によって投入される。
【００５６】
次に、制御装置２２０が実行する加工振り分けプログラムによる制御処理の内容を図７、図８のフローチャートに基づいて説明する。制御装置２２０は、素材貯留コンベア２０１から素材を取り込むタイミングになると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、当該素材を加工するためのデータを読み出し（Ｓ２２０）、上下面側面の加工をＡ側の上下面側面加工機２０６Ａで行うかＢ側の上下面側面加工機２０６Ｂで行うかの振り分け判断をするために、以下の演算を実行する。
【００５７】
まず、当該素材をＡ側の加工ライン２０６Ａで加工した場合の加工終了時刻ＴAfinを算出する（Ｓ２３０）。次に、Ｓ２３０で算出した加工終了時刻ＴAfinにおけるＢ側の貯留コンベア２０４Ｂ上の加工残本数ＮwBを算出する（Ｓ２４０）。そして、この加工残本数ＮwBが設定値ＶＢ以下か否かを判定する（Ｓ２５０）。
【００５８】
ＮwB≦ＶＢの場合は（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、次に、当該素材をＢ側の加工ライン２０６Ｂで加工した場合の加工終了時刻ＴBfinを算出する（Ｓ２６０）。次に、Ｓ２６０で算出した加工終了時刻ＴBfinにおけるＡ側の貯留コンベア２０４Ａ上の加工残本数ＮwAを算出し（Ｓ２７０）、この加工残本数ＮwAが設定値ＶＡ以下か否かを判定する（Ｓ２８０）。
【００５９】
ＮwA≦ＶＡの場合は（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０で算出した加工残本数ＮwBとＳ２７０で算出した加工残本数ＮwAとを比較し、ＮwA≧ＮwBとなっているか否かを判定する（Ｓ２９０）。この判定結果が「ＹＥＳ」ならば、今回取り込む素材をＢ側の加工ラインに振り分けると共に（Ｓ３００）、Ｂ側送信履歴として記憶する（Ｓ３１０）。一方、「ＮＯ」と判定された場合は、今回取り込む素材をＡ側の加工ラインに振り分けると共に（Ｓ３２０）、Ａ側送信履歴として記憶する（Ｓ３３０）。
【００６０】
一方、Ｓ２５０の判定がＮＯの場合（ＮwB＞ＶＢ）は、Ｓ２６０〜Ｓ２８０と同様の演算を実行し（Ｓ３６０〜Ｓ３８０）、ＮwA≦ＶＡの場合は（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、Ｓ３２０へ進み、今回取り込む素材をＡ側の加工ラインに振り分けると共に（Ｓ３２０）、Ａ側送信履歴として記憶する（Ｓ３３０）。
【００６１】
また、Ｓ２８０の判定がＮＯの場合（ＮwA＞ＶＡ）は、Ｓ３００へ進み、今回取り込む素材をＢ側の加工ラインに振り分けると共に（Ｓ３００）、Ｂ側送信履歴として記憶する（Ｓ３１０）。
【００６２】
そして、Ｓ３８０がＮＯの場合は、いずれかのシーケンサ２０６Ａａ，２０６Ｂａから加工終了信号が入力されるまで待機した後（Ｓ３９０）、Ｓ２３０へと戻る。
【００６３】
ここで、本実施形態では、各貯留コンベア２０４Ａ，２０４Ｂにおける加工残本数ＮwA，ＮwBは貯留されている素材の実本数と一致する。従って、設定値ＶＡ，ＶＢは、第１実施形態の設定値Ｖよりも貯留能力に対する割合を大きく設定して構わないことから、設定値ＶＡ，ＶＢは、各貯留コンベア２０４Ａ，２０４Ｂの貯留能力オーバーを避けるための所定の安全率を乗じた本数を設定する。
【００６４】
制御装置２２０は、以上の処理を繰り返すことによって、パラレルに配置されたＡ側及びＢ側の各加工ラインへの素材の振り分けを実行する。
【００６５】
Ｓ２３０及びＳ２５０における加工終了時刻ＴAfin，ＴBfinは、第１実施形態のＳ３０の処理と同様に、上下面側面加工機２０６Ａ，２０６Ｂの加工能力に関するデータと加工データとから算出する。このため、制御装置２２０には、第１実施形態で説明した（１）〜（６）の加工能力に関するデータが、各上下面側面加工機２０６Ａ，２０６Ｂについてそれぞれ記憶されている。
【００６６】
次に、Ｓ２４０における加工残本数ＮwBの算出手順の詳細を説明する。制御装置２２０は、図９に示す様に、Ｂ側の上下面側面加工機２０６Ｂのシーケンサ２０６Ｂａに対する送信履歴から、送信済み総本数ＮBtotalから１を減じた値を初期値として設定する（ＮwB＝ＮBtotal−１；Ｓ４１０）。次に、シーケンサ２０６Ｂａから受信した加工終了信号の受信回数ＮBfinを減算する（ＮwB＝ＮwB−ＮBfin；Ｓ４２０）。これにより、現時点におけるＢ側の上下面側面加工機２０６Ｂに対する加工残本数ＮwBが求められることになる。なお、初期値の設定において総本数Ｎtotal から１を減じたずるのは、送り込んだ素材の内で加工を開始している素材があることを考慮したものである。
【００６７】
次に、Ｂ側送信履歴の中の最新のものから加工残本数だけ遡ったデータを読み出し（Ｓ４３０）、当該データに対応する加工をＢ側の上下面側面加工機２０６Ｂが終了する時刻ＴBfinを算出する（Ｓ４４０）。この加工終了時刻ＴBfinは、Ｓ２６０と同様の処理である。
【００６８】
次に、Ｓ４４０で算出されたＢ側の上下面側面加工機２０６Ｂを用いた場合の加工終了時刻ＴBfinと、Ｓ２３０で算出したＡ側の上下面側面加工機２０６Ａを用いた場合の加工終了時刻ＴAfinを比較し（Ｓ４５０）、ＴBfinの方が時刻が遅い場合は（Ｓ４５０：遅い）、現在算出されている加工残本数ＮwBを算出結果として確定する（Ｓ４６０）。
【００６９】
一方、ＴBfinの方が時刻が早い場合は（Ｓ４５０：早い）、加工残本数ＮwBをデクリメントして（ＮwB＝ＮwB−１；Ｓ４７０）、Ｓ４３０に戻る。これにより、先程の計算で用いたデータの次にＢ側に送信したデータについてＢ側の上下面側面加工機２０６Ｂが加工を終了する時刻ＴBfinが算出されることとなる。そして、最終的にはＳ４５０の判定が「遅い」となって加工残本数ＮwBの算出結果が確定される。
【００７０】
Ｓ２７０における加工残本数ＮwAの算出手順も、図１０に示す様に、上述したＳ４１０〜Ｓ４７０の処理と同様に構成されている（Ｓ５１０〜Ｓ５７０）。
【００７１】
以上の様な制御処理を実行することにより、Ａ側，Ｂ側の両方の加工ラインが、常時稼働し、かつ、稼働終了時刻もほぼ一致する様に振り分けが実行される。よって、設備の利用率が高く、かつ総加工時間を短縮するという効果を発揮する。
【００７２】
なお、本実施形態においては、Ａ，Ｂ両加工ラインの上下面側面加工機２０６Ａ，２０６Ｂは、第１実施形態の上流側の上下面側面加工機１０３と同様に、クロスカットソーを備えており、一本の長い素材から複数本の横架材を切り出して加工する場合は、クロスカットソー２０２では切断を実行せずに、素材が流された方の上下面側面加工機において切断も実行し、多本取りを行う。従って、上述した加工終了時刻の算出に当たっては、多本取りの場合は、多本取りのための加工動作の全てが終了する時刻を算出する様に構成する。
【００７３】
また、本実施形態においても、新たな素材の投入に際して振り分け判定を実行し、シーケンサからの加工終了信号による確認も実行しているので、一方の加工機でマニュアルによる停止等の処理が実行されている様な場合に、他方の加工機を有効に利用して総加工時間の短縮に寄与する効果も発揮される。
【００７４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の態様にて実施することができる。
【００７５】
例えば、第１実施形態の横架材加工ラインで、貯留コンベア１０５上には、上下面側面加工機１０７で加工する素材とすでに上下面側面加工機１０３で加工済みで上下面側面加工機１０７では加工しない素材が混ざっている。従って、加工終了時刻の算出において、上下面側面加工機１０７を通過するだけの素材の通過時間も考慮する様にしてもよい。
【００７６】
また、振り分けのための演算処理の開始タイミングは、素材投入時ではなく素材の端切りの実行時等、素材の加工を開始する際の所定のタイミングとすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態の加工ラインの構成を示す平面図である。
【図２】第１実施形態の制御系統のブロック図である。
【図３】第１実施形態の振り分け判定処理のフローチャートである。
【図４】第１実施形態の加工残本数算出処理のフローチャートである。
【図５】第２実施形態の加工ラインの構成を示す平面図である。
【図６】第２実施形態の制御系統のブロック図である。
【図７】第２実施形態の振り分け判定処理のフローチャートである。
【図８】第２実施形態の振り分け判定処理のフローチャートである。
【図９】第２実施形態の加工残本数算出処理のフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の加工残本数算出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７８】
［第１実施形態］
１００・・・横架材加工ライン
１０１・・・素材貯留コンベア
１０２・・・投入コンベア
１０３・・・上下面側面加工機
１０３ａ・・・シーケンサ
１０４・・・取り出しコンベア
１０５・・・貯留コンベア
１０６・・・投入コンベア
１０７・・・上下面側面加工機
１０７ａ・・・シーケンサ
１０８・・・取り出しコンベア
１０９・・・貯留コンベア
１１０・・・投入コンベア
１１１・・・木口加工機
１１１ａ・・・シーケンサ
１１２・・・投入コンベア
１１３・・・貯留コンベア
１１４・・・投入コンベア
１１５・・・木口加工機
１１５ａ・・・シーケンサ
１１６・・・取り出しコンベア
１１７・・・加工済み材貯留コンベア
１２０・・・制御装置
［第２実施形態］
２００・・・横架材加工ライン
２０１・・・素材貯留コンベア
２０２・・・クロスカットソー
２０２ａ・・・シーケンサ
２０３・・・分岐コンベア
２０４Ａ，２０４Ｂ・・・貯留コンベア
２０５Ａ，２０５Ｂ・・・投入コンベア
２０６Ａ，２０６Ｂ・・・上下面側面加工機
２０６Ａａ，２０６Ｂａ・・・シーケンサ
２０７Ａ，２０７Ｂ・・・取り出しコンベア
２０８Ａ，２０８Ｂ・・・貯留コンベア
２０９Ａ，２０９Ｂ・・・投入コンベア
２１０Ａ，２１０Ｂ・・・木口加工機
２１０Ａａ，２１０Ｂａ・・・シーケンサ
２１１Ａ，２１１Ｂ・・・取り出しコンベア
２１２・・・横移送コンベア
２１３・・・合流コンベア
２１４・・・加工済み材貯留コンベア
２２０・・・制御装置
【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】
0004916979.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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