JPH1015906A - 木造建築材のほぞ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械構成を簡単化することができ、かつ切屑
の飛散防止に優れる木造建築材のほぞ加工装置を提供す
る。 【構成】 長手方向の工材Ｗをクランプ固定するクラン
プ手段Ｂａ、Ｂｂを空所３を隔てて前後に配設する。空
所３の側方に立ガイド１４を制御移動する昇降体１５を
設ける。昇降体１５には、水平面で回動する旋回体２０
と旋回体２０に支持され、水平方向に制御移動する水平
移動体２２とを設ける。水平移動体２２には、水平制御
移動方向と直交し、水平にカッター２８ａ（２８ｂ、２
８ｃ）を突出した切削加工ヘッドＦを配設する。また旋
回体２０に昇降ガイド２９、２９を設けて、この昇降ガ
イド２９、２９にカッター２８ａ（２８ｂ、２８ｃ）の
外側部を覆うカバー体３０を昇降自在に備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、加工材の両端木
口部と長手側面部にほぞ加工を行う木造建築材のほぞ加
工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】在来の軸組建築工法では、構造材として
用いる横架材、柱材などに各種のほぞ加工を行う必要が
ある。例えば、横架材としてのはりなどの両端木口部に
は図９、図１０の継手加工（ほぞ加工）を行い、また長
手側面部には、図１１の仕口加工（ほぞ加工）行うもの
であり、その加工は、特開平５−１５４８０７号に「プ
レカット加工機」と題して提案された加工機械などによ
ってなされる。

【０００３】図９、図１０の両端木口部へほぞ加工を行
う場合は、カッターを長手方向（前後）に向け、このカ
ッターを少なくとも上下方向と左右方向へ同時に制御移
動する必要がある。また図１１の長手方向側面部へほぞ
加工を行う場合は、カッターを左右に向け、このカッタ
ーを少なくとも上下方向と前後方向へ同時に制御移動す
る必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の加工条件を満た
すために、従来のほぞ加工機械は、カッターの向きを前
後と左右に換向する旋回手段と、カッターを前後、左右
及び上下の三軸方向に制御移動する移動制御手段を備え
たものである。このため全体構成が複雑で大型になり、
一般普及機械として小規模工場へ提供するにはコストが
嵩みすぎるという問題点があった。

【０００５】また、ほぞを切削加工する場合にあって
は、多量の切屑が生成され、これが辺りに飛散するとい
う問題がある。この切屑の飛散を防止するためには、常
に切削加工位置に対応し、カッターの周辺部分を的確に
覆うためのカバー体の取りつけを要する。

【０００６】本発明は、上記した従来技術の問題点、さ
らには要請に基づいてなされたものであり、合理的な構
成によって構造を簡素化することができると共に、好適
な切屑飛散防止カバーを備えた木造建築材のほぞ加工装
置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る木造建築材のほぞ加工装置は次のよ
うに構成したものであり、その要旨とするところは次の
通りである。

【０００８】すなわち本発明の装置は、加工材を長手方
向にクランプするクランプ手段を空所を隔てて前後に配
設すると共に、この空所の側方に上下方向に制御移動す
る昇降体を設け、かつこの昇降体に、水平面で回動する
旋回体と、旋回体に支持し水平方向に制御移動する切削
加工ヘッドとを設け、さらにこの切削加工ヘッドに、前
記空所に対応し、かつ上記水平制御移動方向と直交する
向きのカッターを備え、また上記旋回体に昇降ガイドを
設けて、この昇降ガイドにカッターの外側部を覆うカバ
ー体を昇降自在に備えたことを要旨としている。

【０００９】

【作用】旋回体を旋回動作すると、カッターの向きとカ
ッターの水平移動方向とが同時に変更される。すなわち
カッターを前後に向けると、カッターの制御移動方向が
左右方向となり、またカッターを左右に向けると、カッ
ターの制御移動方向が前後方向となる。前者の場合は、
カッターを左右と上下の二軸方向に制御移動してほぞ加
工を行う。また後者の場合は、カッターを前後と上下の
二軸方向に制御移動してほぞ加工を行う。

【００１０】カバー体は旋回体の旋回動作と共に位置を
変更するので、常にカッターに対応してその外周部を覆
うことができる。カバー体は、カッターと一緒に下降動
作するが、下端が加工材に当接するとき下降を停止す
る。その後は、カッターの動きに関係なく停止位置に留
まって切削加工部をカバーする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る木造建築材の
ほぞ加工装置を一実施例について具体的に説明する。図
１は全体構成を示す側面図 図２は同じく平面図であ
る。なお、図１の左右方向（図２の上下方向）を前後方
向、同図の紙面表裏方向を左右方向として最初に定め
る。

【００１２】図において、１はベース ２ａ、２ｂは適
宜の間隔（空所３）を隔ててベース１の前側及び後側に
設けたベースフレーム ４、４はベースフレーム２ａ、
２ｂの上部に設けた左右方向のスライドガイド ５ａ、
５ｂはスライドガイド４、４に移動可能に配設したスラ
イドベースである。

【００１３】６ａ、６ｂはスライドベース５ａ、５ｂの
上面部に設けたコロ式のテーブルこのテーブル６ａ、６
ｂは、前記の空所３を隔てて配設してあり、加工材Ｗを
長手方向に案内移送する。Ｂａ及びＢｂは加工材Ｗをク
ランプ固定するクランプ手段で、このクランプ手段Ｂ
ａ、Ｂｂは求心的に開閉作動する両側一対のバイス片
８、８と、その操作ハンドル９、９を備える。なおこの
クランプ手段Ｂａ、Ｂｂには、全体を左右に微調整する
周知の機能を備える。

【００１４】１０、１０はスライドベース５ａ、５ｂを
一方（左側）のスライド端において位置決めする第１の
ストッパー １１は他方（右側）のスライド端に位置決
めする第２のストッパー １２、１２はスライド端にお
いてスライドベース５ａ、５ｂを固定する止めねじであ
る。

【００１５】１３は空所３の側方（図２の右側位置）に
してベース１に樹立した垂直のコラム １４はコラム１
３に設けた立ガイド １５は立ガイド１４に昇降自在に
配設した昇降体 この昇降体１５は、立ガイド１４に係
合する昇降ベース１５ａと昇降ベース１５ａから張り出
したビーム１５ｂからなる。Ｃは昇降体１５を上下方向
において制御移動する昇降送り手段で、サーボモータ１
６、送りねじ軸１７、昇降ベース１５ａの受動ナット１
８によって構成する。

【００１６】１９はビーム１５ｂの先端部に取りつけた
垂直の支軸 ２０は支軸１９の下端に設けた平面方形状
の旋回体 Ｄは支軸１９に連結して設けた旋回体２０の
回動手段で、この回動手段Ｄはロータリシリンダなどに
よって構成し、旋回体２０を９０度の角度単位で回動す
る。

【００１７】２１は旋回体２０の下部に設けた横ガイド
２２は横ガイド２１に移動自在に配設したビーム状の
水平移動体 この水平移動体２２は、旋回体２０によっ
て水平面で回動し、前後方向（図３）と左右方向（図
１）に換向する。図３においてＥは水平移動体２２を制
御移動する水平送り手段で、サーボモータ２３、送りね
じ軸２４、受動ナット２５の各部材によって構成する。

【００１８】Ｆは水平移動体２２の下部に固定して設け
た切削加工ヘッド この切削加工ヘッドＦは、駆動モー
タ２６、回転軸にチャック２７を介して取りつけたカッ
ター２８ａ（２８ｂ、２８ｃ）により構成するもので、
軸心を水平移動体２２の移動方向と直交する向きに突設
する。上記のカッター２８ａ（２８ｂ、２８ｃ）は、加
工するほぞ形状に応じて選択して取りつける。上記の切
削加工ヘッドＦは空所３に対応してその上方空間に配置
される。

【００１９】２９、２９は旋回体２０にステイ２９ａを
介して取りつけた上向きの昇降ガイド ３０はスライド
筒３１、３１を昇降ガイド２９、２９に係合して昇降自
在としたカバー体 このカバー体３０は、常時はその重
量によって昇降ガイドの下端に垂下し、カッター２８ａ
（２８ｂ、２８ｃ）の周辺部を外套する。３２はカバー
体３０に設けた排塵口 ３０ａはカバー体３０の両側に
昇降自在に設けた側部カバーである。

【００２０】次に図５において、ＬＳは取付ステイ３３
を介して旋回体２０に取りつけたリミットスイッチ ３
４はカバー体３０側に取りつけたスイッチ作動片で、こ
のスイッチ作動片３４とリミットスイッチＬＳよって加
工材Ｗの上面を検出する検出手段Ｈを構成する。この検
出手段Ｈは、切削加工ヘッドＦの下降動作によってカバ
ー体３０が加工材Ｗの上面に当接して停止し、引き続い
ての切削加工ヘッドＦの下降によって、両者間に相対運
動が生ずるとき検出信号を出力する。

【００２１】上記の検出信号を基点として、水平移動体
２２のサーボモータ２３と昇降体１５のサーボモータ１
６は、所定のＮＣプログラムに従って駆動制御される。
運転プログラムは、加工対象によって種々用意するもの
で、図示省略のセレクトスイッチなどにより適宜に選択
する。一例として、木口部のめすほぞ加工の場合は図
６、また木口部の雄ほぞ加工の場合は図７、側面部のめ
すほぞ加工の場合は図８のプログラム運転がなされる。

【００２２】図６〜図８において、Ｐ１はカッター２８
ａ（２８ｂ、２８ｃ）の原点位置Ｐ２は検出信号の出力
位置 Ｐ３はカッターの切込み位置である。Ｐ１〜Ｐ２
は、ほぞの種類、加工材Ｗの高さ寸法などによって一定
ではないが、Ｐ２〜Ｐ３は常に一定である。このことか
ら、ほぞ切削加工の開始基準点を加工材Ｗの上面を基点
として設定することができる。なおＰ１〜Ｐ２の区間は
カッター２８ａ（２８ｂ、２８ｃ）を早送りし、Ｐ２〜
Ｐ３の区間及びそれ以降は切削送りする。また切削終了
後においては、原点位置にカッターを早戻しする。

【００２３】３５は、空所３の下側にしてベース１に配
設した左右方向のガイドレール ３６はガイドレール３
５に移動自在に配設したフレーム部材 ３７はフレーム
部材３６の上面部に配列した前後方向の搬送コロ ３８
はフレーム部材３６に連結した空圧シリンダで、搬送コ
ロ３７を前後のコロ式テーブル６ａ、６ｂに接続する位
置と、そこから退避する位置に切換的に移動する。

【００２４】Ｇａ及びＧｂは加工材Ｗの送り込み位置を
規制するストッパ手段 このストッパ手段Ｇａ、Ｇｂ
は、前方及び後方へ当接面を向けた当接片４０ａ、４０
ｂとこれらを支持するアーム部材４１ａ、４１ｂとアー
ム部材４１ａ、４１ｂを回動操作する空圧シリンダ４
２、４２によって構成する。アーム部材４１ａ、４１ｂ
の回動によって当接片４０ａ、４０ｂは搬送コロ３７の
移送面上に臨む位置と退避位置とに設定される。

【００２５】４３は空所３に対して上向きに開口した平
面視ほぼ方形状の集塵ホッパー この集塵ホッパー４３
は、フレーム部材３６に固定してあり、これと連動して
左右方向に移動する。この集塵ホッパー４３の下側部に
は図示省略のダクトホースを介して集塵機を接続する。

【００２６】一実施例に係る木造建築材のほぞ加工装置
の構成は上記の通りであり、次のようにしてほぞの切削
加工を行う。一例として、両端木口部のうち前端へ雄ほ
ぞを、後端へめすほぞをそれぞれ加工し、続いて長手方
向の側面部へめすほぞを加工する場合について説明す
る。

【００２７】それにはまず、切削加工ヘッドＦについて
いるカッターの種類と向きを確認する。前端への雄ほぞ
加工の場合は、それに適合するカッター２８ｂを選択
し、ヘッドに装着する。そして、カッター２８ｂの向き
を図１の仮想線のように前方へ換向する。換向操作は図
示省略の操作スイッチによって行う。

【００２８】また、前部のクランプ手段Ｂａを図２のよ
うに他方の移動端に寄せて固定し、カッター２８ｂの突
出方向に合わせて対応する。さらに図示しないが、搬送
コロ３７を移動操作して、クランプ手段Ｂａとともに動
いたコロ式テーブル６ａに連結する。この場合におい
て、ストッパ手段Ｇａの当接片４０ａは突出位置にして
おく。

【００２９】以上のようにして各部の設定が終了したな
らば、コロ式のテーブル６ａ上に加工材Ｗを供給し、続
いてこの加工材Ｗを先端が当接片４０ａに当たるまで前
進させる。（図１参照）そして、当接状態においてクラ
ンプ手段Ｂａを動作し、加工材Ｗを求心的にクランプ固
定する。固定後は当接片４０ａを搬送面から退避し、さ
らに搬送コロ３７を空所３から図２の位置に退避する。

【００３０】このようにして加工材Ｗのセットが終了し
たならば、図示省略の選択スイッチによって木口部の雄
ほぞ加工に適合する運転プログラムを選定し、切削加工
を実行する。カッター２８ｂは、上下と左右の二軸方向
において制御移動するものであり、図７のように最初に
原点位置Ｐ１から左方向に早送りされ、加工材Ｗの求心
位置に対してカッター２８ｂが所定値に達すると、下方
へ早送りされる。

【００３１】この早送りは、昇降ベース１５ａの下降動
作によってなされ、その下降途中においてカバー体３０
の下端が加工材Ｗの上面に当接する。この当接位置がＰ
２で示す検出信号の出力位置であり、早送りが停止す
る。そして、この位置を基点としてプログラムによる切
削送りが開始される。切削送りは上下と左右に与えられ
るもので、加工材Ｗの前端には図１０の雄ほぞが削成さ
れる。

【００３２】この加工中において、空所３からは搬送コ
ロ３７などが事前に退避しているので干渉など支障を生
ずることはない。加工が終了すると、カッター２８ｂは
上昇して原点位置Ｐ１に早戻しされる。上記の搬送コロ
３７は、カッターの戻りが完了したとき空所３内の連通
位置に移動する。加工材Ｗはクランプを解除することに
よって取り出すことができる。

【００３３】上記の加工動作中において、カバー体３０
は加工材Ｗの上面に当接した定位置に留まって切削加工
部を覆い、切屑の飛散を防止する。また下部の集塵ホッ
パー４３は切削加工部の下方に位置して切屑の収集を行
う。なお、上記のカバー体３０は、切削加工ヘッドＦの
左右制御移動に関係なく加工材Ｗの上面定位置に停止す
るので、加工材Ｗとのスライド摩擦による不具合が生じ
ない。

【００３４】上記の前端加工に引き続いて後端加工を行
う場合について説明する。このときは、後部のクランプ
手段Ｂｂを図２のように一端に寄せて搬送コロ３７に連
結した後にカッター交換を行い、続いて切削加工ヘッド
Ｆを図１の実線のように後向きに換向する。そして、前
側位置にある加工材Ｗを搬送コロ３７を中継して後側へ
供給する。供給後は、後向きの当接片４０ｂを搬送面に
突出して加工材Ｗの後端位置を決定し、クランプ手段Ｂ
ｂにより固定する。

【００３５】加工材Ｗのセットが終了したならば、搬送
コロ３７を退避し、めすほぞ加工に適合する運転プログ
ラムを選択して切削加工を開始する。このほぞ加工は、
図６のようにされるものであり、原点位置Ｐ１から早送
りを経由して下方向の切削送りが行われる。運転中にお
ける検出手段Ｈ、カバー体３０、集塵ホッパー４２など
の動作は、前述の雄ほぞ加工の場合と同様であり、説明
を省略する。

【００３６】次に加工材Ｗにおける長手方向の側面部に
雌ほぞ加工を行う場合について説明する。それには、ま
ず切削加工ヘッドＦを左向き（図３、図４参照）に換向
して設定し、カッターをめすほぞ加工に適合するものに
交換する。カッター交換が済んだならば前後のクランプ
手段Ｂａ、Ｂｂを一方の移動端に寄せて設定し、さらに
搬送コロ３７を両クランプ手段Ｂａ、Ｂｂと連係する。

【００３７】上記の連係位置は、両端木口部の加工時に
おいては退避位置とされた位置である。ストッパ手段Ｇ
ａ、Ｇｂは搬送コロ３７の上面から退避しておく。この
ようにして各部の設定が終了したならば、両コロ式のテ
ーブル６ａ、６ｂ及び搬送コロ３７の上に加工材Ｗを供
給する。

【００３８】加工材Ｗの位置決めは、切削加工ヘッドＦ
の上側に配設した図示省略の光線マーキング手段によっ
て行うものとし、その光線の照射位置に加工材Ｗに付し
た墨付線を合わせて行う。セット後の加工材Ｗはクラン
プ手段Ｂａ、Ｂｂによりクランプ固定する。なお搬送コ
ロ３７は、加工材Ｗにおける底面部の全面でなく一部を
支持しているので、加工時のカッター２８ｃと干渉する
ことはない。

【００３９】以上の操作が済んだならば、図示しないセ
レクトスイッチによって側面部の雌ほぞ加工に適合する
運転プログラムを選択し、切削加工を実行する。カッタ
ー２８ｃは上下と前後の二軸方向に制御移動されるもの
であり、図８のように最初に原点位置Ｐ１から下方へ早
送りされる。この動作の途中にカバー体３０の下端が加
工材Ｗの上面に当接する。

【００４０】上記の当接位置がＰ２で示す検出位置であ
り、早送りが停止する。そして、この位置を基点として
ＮＣプログラムによる切削送りが開始する。前後及び上
下方向の制御移動により、加工材Ｗの側面部には所要の
めすほぞ加工が行われる。この側面加工の際のカバー体
３０による切屑飛散防止と集塵ホッパー４２による切屑
収集は、木口加工の場合と同様である。

【００４１】なお、上記において加工材Ｗの幅寸法（左
右寸法）が変わったときは、これに応じて切込み時のカ
ッター２８ｃの左右方向の位置調整が必要となる。この
調整は、チャック２７に対するカッター２７ｃの出入量
の調整、前後のクランプ手段Ｂａ、Ｂｂの位置調整、あ
るいはクランプ手段Ｂａ、Ｂｂへのスペーサの介装など
周知の手法によって行うことができる。

【００４２】以上のようにして、側面部へのめすほぞ加
工が終了したならば、クランプ手段Ｂａ、Ｂｂを開放し
てテーブル６ａ、６ｂ上から加工材Ｗを搬出する。搬出
後は最初に戻って、カッターの選定、運転プログラムの
選択、加工材のセットなどの各操作をしながら後続のも
のを順次にほぞ加工する。

【００４３】なお一実施例の切削加工ヘッドＦは、その
カッターを一方へのみ突出したものであるが、両端ある
いは放射状に回転軸を備えたものによって構成すること
ができる。このようにした場合は、カッターの換向操
作、交換操作を可及的に減少することができ、効率的な
ほぞ加工作業を行うことができる。

【００４４】また一実施例では、クランプ手段Ｂａ、Ｂ
ｂを切換的に左右方向に移動して木口部の加工と側面部
のほぞ加工に対応したものである。しかし、各々におい
て専用のクランプ手段を備えるようにすれば、上記のク
ランプ手段の移動操作をなくすることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明に係るほぞ加工装置
は、旋回体を水平面で旋回することによって、カッター
の向きとその制御移動方向を同時に変更し、両端木口部
と側面部の両方のほぞ加工に対応したものである。この
ため、従来のように左右前後の両軸方向の移動制御手段
を各別に備えたものと比較して構成を著しく簡素化でき
るという優れた効果を発揮する。よって、低コストで一
般普及機として提供することができる。

【００４６】また本発明のほぞ加工装置によれば、カッ
ターと共にカバー体が換向して常に切削加工位置に対応
し、かつ停止状態で覆うことができる。このため、切屑
の飛散防止を万全に行うことができるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るほぞ加工装置の全体構成を示す
側面図である。

【図２】同じく、一部を横断して示す平面図である。

【図３】同じく、切削加工ヘッドを旋回作動して示す側
面図である。

【図４】同じく、平面図である。

【図５】切削加工ヘッドとカバー体の取付状態を示す側
面図である。

【図６】前端木口部へめすほぞ加工を行う場合の制御動
作を示す説明図である。

【図７】後端木口部へ雄ほぞ加工を行う場合の制御動作
の説明図である。

【図８】側面部へめすほぞ加工を行う場合の制御動作の
説明図である。

【図９】木口部におけるめすほぞの形状を示す斜視図で
ある。

【図１０】木口部における雄ほぞの形状を示す斜視図で
ある。

【図１１】側面部におけるめすほぞの形状を示す斜視図
である。

【符号の説明】

３ 空所 Ｂａ クランプ手段 Ｂｂ クランプ手段 １５ 昇降体 Ｃ 昇降送り手段 ２０ 旋回体 Ｄ 回動手段 ２２ 水平移動体 Ｅ 水平送り手段 Ｆ 切削加工ヘッド ２８ａ カッター ２８ｂ カッター ２８ｃ カッター ２９ 昇降ガイド ３０ カバー体 ３０ａ 側部カバー ＬＳ リミットスイッチ Ｈ 検出手段 ３７ 搬送コロ ４３ 集塵ホッパー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工材を長手方向にクランプするクラン
   プ手段を空所を隔てて前後に配設すると共に、この空所
   の側方に上下方向に制御移動する昇降体を設け、かつこ
   の昇降体に、水平面で回動する旋回体と、旋回体に支持
   し水平方向に制御移動する切削加工ヘッドとを設け、さ
   らにこの切削加工ヘッドに、前記空所に対応し、かつ上
   記水平制御移動方向と直交する向きのカッターを備え、
   また上記旋回体に昇降ガイドを設けて、この昇降ガイド
   にカッターの外側部を覆うカバー体を昇降自在に備えた
   ことを特徴とする木造建築材のほぞ加工装置。