JP2915378B2 - 平板表面切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異形状で、切削面
積の大きな平板の平面切削に適した平板表面切削装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】切削面積の広い異形状の平板を切削する
場合、カッターの走行移動ロスを抑制することが必要と
される。このため、従来、例えば、特公平１―２４６０
１号公報に開示されるような切削装置が提案されてい
る。

【０００３】この切削装置に於けるカッターは、回転軸
が切削面と平行に配設されており、外周面に切刃を有
し、水平方向に移動して平板の表面を切削する。また、
カッターは、感知スイッチで平板を検出することによ
り、平板から大きく外れて移動しないように駆動制御さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
切削装置では、カッターを進行方向に対して平板を押さ
え付けるように回転させて切削する必要がある。つま
り、このカッターでは、一方向に移動させる場合にしか
木材を切削することができない。このため、カッターを
同一範囲で往復移動させる等により対処しなければなら
ず、切削効率が悪い。特に、平板がカッターの進行方向
に大きく突出する形状である場合、この問題は顕著とな
る。

【０００５】そこで、本発明は、広い表面積を有する異
形状の平板であっても効率的に切削加工を行うことので
きる平板表面切削装置を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を達
成するための手段として、平板表面切削装置を、同一平
面内に回転切削刃を有するカッターと、該カッターと共
に移動可能に設けられ、平板の未切削面を検出する未切
削面検出手段と、前記カッター及び未切削面検出手段を
少なくとも水平面内で移動させる駆動手段と、前記未切
削面検出手段での検出信号に基づいて、前記駆動手段を
駆動制御することにより、前記カッターを、平板の未切
削面縁部に沿って所定寸法はみ出させた状態を維持しつ
つ移動させ、前記未切削面検出手段で未切削面を検出す
る限り切削を続行させる制御手段とを備えた構成とした
ものである。

【０００７】前記構成の平板表面切削装置によれば、制
御手段は、未切削面検出手段で平板の未切削面を検出す
ると、駆動手段を制御してカッターが平板の未切削面縁
部から所定寸法以上離れないように軌道修正することに
より、カッターを移動させながら未切削面を全て切削し
終わるまで切削を続行する。

【０００８】

【０００９】前記カッターを、平板からはみ出した部分
のうち、カッターの進行方向側で平板に隣接する外周面
が平板に向かうように回転させると、平板の縁部が欠け
る等の心配がない点で好ましい。

【００１０】なお、前記カッターは、同一水平面内に回
転切削面を有するように複数設けるようにしてもよい。

【００１１】前記未切削面検出手段は、カッターの外周
に配設され、カッターによる切削時、平板の未切削面の
みを検出可能な感度である複数のセンサからなり、前記
制御手段は、前記各センサ毎に予めカッターの移動方向
を記憶し、平板を検出するセンサのうち、カッターの移
動方向側で最も縁に近いセンサによって決定される方向
に順次カッターを移動させるようにすればよい。

【００１２】この場合、設定する移動方向は、カッター
の回転中心から延びる直線に対し、平板の縁を時計回り
方向に移動させる場合には、時計回り方向に所定角度傾
斜させた方向とし、反時計回り方向に移動させる場合に
は、反時計回り方向に所定角度傾斜させた方向とする。
また、傾斜角度は、その方向と一致する直線がカッター
の外周から所定寸法内側となるように設定する。これ
は、センサが平板を検出した時点で、カッターを設定し
た方向に移動させるので、その際、平板表面の縁部から
カッターが所定寸法はみ出すようにするためである。

【００１３】この構成によれば、平板表面は、その外縁
側から順次切削されるので、切削開始後、カッターが必
ず平板を切削するように移動し、無駄な動きがない。し
たがって、効率的な切削作業が可能である。

【００１４】また、平板を検出するセンサを、切削が完
了していない面（未切削面）のみを検出可能となるよう
な感度に設定しておけば、平板の全縁部に亘って切削が
終了した際、平板に未切削部分が残っていれば、新たに
形成される縁部に沿ってカッターを移動させることがで
き、無駄なく効率的に平板の全面を切削することができ
る。

【００１５】但し、そのような感度のセンサでなくて
も、カッターの移動軌跡を記憶しておけば、この移動軌
跡とカッターによる切削範囲とから全面を切削できるよ
うに移動方向を修正させることが可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。

【００１７】図１及び図２は、本発明に係る平板表面切
削装置の正面図及び側面図である。この平板表面切削装
置は、基台１と、基台１上に往復移動自在に設けた移動
台２と、移動台２の移動方向と直交する方向に往復移動
自在に設けたカッター部材３と、平板Ｗを所定寸法に切
断するための丸鋸４ａを備えた丸鋸部材４と、制御装置
５（図３参照）とから構成されている。

【００１８】基台１の両側にはレール６ａ，６ｂがそれ
ぞれ立設されている。一方のレール６ａの上面は平坦
で、他方のレール６ｂは断面山型である。また、中央部
上面には平板Ｗが載置されている。

【００１９】移動台２は門形で、基台１の両側に位置す
る側壁部７ａ，７ｂと、側壁部７ａ，７ｂの上部を連結
するガイドレール部８とからなる。

【００２０】側壁部７ａには、一対の走行用車輪９ａ，
９ａ、走行用車輪駆動モータ１０ａ、カッター部材用駆
動モータ１１ａ等が設けられている。また、側壁部７ｂ
には、一対の走行用車輪９ｂ，９ｂ、走行用車輪駆動モ
ータ１０ｂ、丸鋸部材用駆動モータ１１ｂ等が設けられ
ている。

【００２１】前記走行用車輪９ａ，９ｂは、下方前後位
置にそれぞれ回転自在に配設されている。走行用車輪９
ｂの外周には溝部９ｃが形成されている。この溝部９ｃ
には、前記レール６ｂの山型部分が係合している。ま
た、走行用車輪９ｂ，９ｂの間隔は、走行用車輪９ａ，
９ａの間隔よりも広くなっている。これにより、移動台
２の位置ズレが効果的に防止されている。

【００２２】前記走行用車輪駆動モータ１０ａ，１０ｂ
は、側壁部７ａ，７ｂの上方側背面にそれぞれ固定され
ている。走行用車輪駆動モータ１０ａと走行用車輪９
ａ，９ａの回転軸には、補助ローラ１２を介してチェー
ン１３ａが掛け渡されている。また、前記走行用車輪駆
動モータ１０ｂと走行用車輪９ｂ，９ｂの回転軸には、
チェーン１３ｂが掛け渡されている。そして、走行用車
輪駆動モータ１０ａ,１０ｂの駆動によりチェーン１３
ａ，１３ｂを介して両走行用車輪９ａ，９ａ、９ｂ，９
ｂがそれぞれ同期して回転し、移動台２が前記基台１の
両側に設けた各レール６ａ，６ｂ上をＹ―Ｙ’方向に往
復移動するようになっている。

【００２３】前記カッター部材用駆動モータ１１ａは側
壁部７ａの上面に、丸鋸部材用駆動モータ１１ｂは側壁
部７ｂの上面にそれぞれ固定されている。カッター部材
用駆動モータ１１ａは、後述するカッター部材３の移動
に利用され、丸鋸部材用駆動モータ１１ｂは丸鋸部材４
の移動に利用される。

【００２４】ガイドレール部８は、所定間隔で並設され
る２つのガイド部１４ａ，１４ｂと、ガイド部１４ａ，
１４ｂの間に位置する２つの送りネジ軸１５ａ，１５ｂ
とを有する。送りネジ軸１５ａには、前記カッター部材
用駆動モータ１１ａの回転軸との間にチェーン１６ａが
掛け渡されている。また、送りネジ軸１５ｂには、前記
丸鋸部材用駆動モータ１１ｂの回転軸との間にチェーン
１６ｂが掛け渡されている。

【００２５】カッター部材３は、カッター部１７、第１
保持部１８及び第２保持部１９からなる。

【００２６】カッター部１７は、モータ２０、カッター
２１及びセンサ２２（２２ａ〜２２ｈ）を備える。モー
タ２０は、水平面に直交する回転軸２０ａを有する。カ
ッター２１は、回転軸２０ａの下端部に設けられ、下面
に切削刃を有し、フード２３で覆われている。モータ２
０を駆動すると、カッター２１の切刃が同一水平面内で
回転する。センサ２２ａ〜２２ｈは、図５に示すよう
に、フード２３の外周部に８箇所等分で設けられてい
る。センサ２２ａ〜２２ｈは、カッター２１で平板Ｗを
切削する際、平板Ｗの未切削部分のみを検出可能な感度
となっている。なお、前記センサ２２は、非接触式のも
のに限らず、接触式（例えば、リミットスイッチのよう
なもの）を使用することができる。

【００２７】第１保持部１８は、カッター部１７を保持
し、第２保持部１９に上下動自在に取り付けられてい
る。第２保持部１９の上部にはギアドモータ２４が配設
され、前記第１保持部１８を介してカッター２１を上下
動させる。第２保持部１９の背面には、ガイド受部２５
ａ，２５ｂ及びナット部２６ａが突設されている。ガイ
ド受部２５ａ，２５ｂには前記ガイドレール部８の各ガ
イド部１４ａ，１４ｂがそれぞれ摺動自在に係合してい
る。また、ナット部２６ａには前記送りネジ軸１５ａが
螺合している。これにより、カッター部材用駆動モータ
１１ａを駆動すると、チェーン１６ａを介して送りネジ
軸１５ａが回転し、ナット部２６ａを介して第２保持部
１９、第１保持部１８及びカッター部１７が一体的にガ
イドレール部８に沿ってＸ―Ｘ’方向に往復移動する。

【００２８】丸鋸部材４は、前記カッター部１７と同様
に、第１保持部２７及び第２保持部２８を有している。
第２保持部２８には、前記各ガイド部１４ａ，１４ｂが
それぞれ摺動自在に係合するガイド受部（図示せず）を
有する。また、前記送りネジ軸１５ｂが螺合するナット
部２６ｂを有する。そして、丸鋸部材用駆動モータ１１
ｂを駆動すると、チェーン１６ｂを介して送りネジ軸１
５ｂが回転し、ナット部２６ｂを介して第２保持部２
８、第１保持部２７及び丸鋸４ａが一体的にガイドレー
ル部８に沿ってＸ―Ｘ’方向に往復移動する。

【００２９】制御装置５は、図３に示すように、センサ
２２（２２ａ〜２２ｈ）から検出信号を受け、走行用車
輪駆動モータ１０ａ，１０ｂ、カッター部材用駆動モー
タ１１ａ、丸鋸部材用駆動モータ１１ｂ、ギアドモータ
２４に制御信号を出力する。

【００３０】制御装置５のメモリには、各センサ２２ａ
〜２２ｈ毎に、予めカッター２１の移動方向が記憶され
ている。この移動方向は、図５に示すように、カッター
２１の回転中心から延び、各センサ２２ａ〜２２ｈを通
過する直線方向（図５中１点鎖線で示す。）に対し、時
計回り方向に所定角度αだけ傾斜させた方向である。ま
た、傾斜角度αは、その方向と一致する直線が、カッタ
ー２１の外周から所定寸法内側となる角度とする。これ
は、前記センサ２２で平板Ｗを検出し、その設定方向に
カッターを移動させながら平板Ｗを切削する際、図５中
２点鎖線で示す平板Ｗの縁部からカッター２１が所定寸
法ｘだけはみ出すようにするためである。なお、本実施
形態では、カッター２１を平板Ｗの縁部に沿って時計回
り方向に移動させるため、前記移動方向は時計回り方向
に傾斜させるようにしたが、カッター２１を逆方向（反
時計回り方向）に移動させる場合には、反対側（反時計
回り方向側）に傾斜させる必要がある。

【００３１】次に、前記構成の平板表面切削装置の動作
を図４のフローチャートに従って説明する。

【００３２】まず、基台１に載置した未加工の平板Ｗの
厚み及び切削寸法の切削データを読み込む（ステップＳ
１）。そして、この切削データに基づいてギアドモータ
２４を駆動することによりカッター２１を切削位置まで
降下させる（ステップＳ２）。切削位置は、平板Ｗの表
面から切削寸法だけ降下させた位置とする。

【００３３】また、モータ２０を駆動することによりカ
ッター２１の回転を開始する（ステップＳ３）。さら
に、走行用車輪駆動モータ１０ａ，１０ｂ及びカッター
部材用駆動モータ１１ａを駆動することにより、カッタ
ー２１の移動を開始する（ステップＳ４）。本実施形態
では、カッター２１の移動方向を平板Ｗの外縁を右回り
とし、回転方向を移動方向側で平板Ｗに向かうようにし
ている。これにより、平板Ｗの縁ダレが防止され、良好
な切削を行うことが可能である。

【００３４】センサ２２は、カッター２１の周囲に位置
するフード２３に設けられているため、カッター２１で
の切削可能な範囲を越える所定領域での平板Ｗの有無を
検出可能である。そこで、前記センサ２２ａ〜２２ｈの
いずれかが平板Ｗを検出すれば（ステップＳ５）、検出
したセンサ２２ａ〜２２ｈ毎の設定方向にカッター２１
を移動させる（ステップＳ６）。

【００３５】詳しくは、図６に示すように、位置Ａから
右方向（Ｘ’軸方向）にカッター２１を移動させた場
合、センサ２２ａ，２２ｂ、次いで、センサ２２ｃ，２
２ｈが平板Ｗを検出する。このように、複数のセンサ２
２が同時に平板Ｗを検出している場合、最も反時計回り
方向で平板Ｗを検出するセンサ２２に対応して設定した
方向にカッター２１を移動させる。ここでは、まず、セ
ンサ２２ａ，２２ｂが平板Ｗを検出するので、センサ２
２ｂに対応する方向である図６中右方向に移動させ、次
いでセンサ２２ａ〜２２ｃ，２２ｈが平板Ｗを検出する
ので、センサ２２ｃに対応する方向である図５中右上方
向に移動方向を変更し、さらにセンサ２２ａ〜２２ｄ，
２２ｈ，２２ｇが平板Ｗを検出するので、センサ２２ｄ
に対応する方向である図５中上方向に移動方向を変更す
る。その後、センサ２２ｃ，２２ｄが平板Ｗを検出しな
くなり、最も反時計回り方向で平板Ｗを検出するのがセ
ンサ２２ｂとなるので、図６中右方向に移動方向を変更
する。なお、センサ２２によって決定される移動方向と
平板Ｗの縁部の方向とが一致しない場合、２つのセンサ
２２、例えば、縁部ａではセンサ２２ａ，２２ｂによっ
て決定される２方向のいずれかが選択され、カッター２
１は蛇行しながら移動する。

【００３６】以下、同様にしてカッター２１が平板Ｗの
全縁に亘って移動すれば、センサ２２によって平板Ｗの
未切削部分を検出することにより、順次、内側に移動ル
ートが修正される。その後、センサ２２による検出信号
がなくなれば（ステップＳ７）、切削作業を終了する。

【００３７】但し、前述のようにセンサ２２の感度を調
整しておかなくても、カッター２１の移動軌跡を記憶
し、その移動軌跡から平板に切削残りがあるか否かを判
断するようにしてもよい。例えば、対向する縁部間で
は、移動軌跡とカッター２１の半径とから切削残りがあ
るか否かの判断が可能である。

【００３８】なお、前記実施形態では、８箇所に設けた
センサ２２ａ〜２２ｈによって平板Ｗを検出するように
したが、この数は限定されない。勿論、設けるセンサ２
２の数が多くなればなる程、カッター２１の移動精度が
高まり、種々の形状の平板Ｗについて無駄のない移動を
行わせることが可能である。

【００３９】また、前記実施形態では、カッター２１を
１つだけとしたが、２つ以上設けるようにすれば、より
切削効率を高めることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る平板表面切削装置によれば、制御手段が、未切削
面検出手段の検出信号に基づいて駆動手段により、カッ
ターを平板の未切削面縁部に沿って移動させるようにし
たので、無駄なくその表面を切削することができ、作業
効率がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る平板表面切削装置の正面図であ
る。

【図２】 図１の側面図である。

【図３】 本発明に係る平板表面切削装置のブロック図
である。

【図４】 本発明に係る平板表面切削装置の駆動制御を
示すフローチャートである。

【図５】 図１のカッターとセンサの位置関係及び移動
方向を示す概略図である。

【図６】 図１のカッター部材の動作を示す概略説明図
である。

【符号の説明】

５ 制御装置（制御手段） １０ａ，１０ｂ 走行用車輪駆動モータ １１ａ カッター部材用駆動モータ １１ｂ 丸鋸部材用駆動モータ ２１ カッター ２２（２２ａ〜２２ｈ） センサ（平板検出手段） Ｗ 平板

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一平面内に回転切削刃を有するカッタ
   ーと、 該カッターと共に移動可能に設けられ、平板の未切削面
   を検出する未切削面検出手段と、 前記カッター及び未切削面検出手段を少なくとも水平面
   内で移動させる駆動手段と、 前記未切削面検出手段での検出信号に基づいて、前記駆
   動手段を駆動制御することにより、前記カッターを、平
   板の未切削面縁部に沿って所定寸法はみ出させた状態を
   維持しつつ移動させ、前記未切削面検出手段で未切削面
   を検出する限り切削を続行させる制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする平板表面切削装置。
2. 【請求項２】 前記カッターを、平板からはみ出した部
   分のうち、カッターの進行方向側で平板に隣接する外周
   面が平板に向かうように回転させたことを特徴とする請
   求項１に記載の平板表面切削装置。
3. 【請求項３】 前記未切削面検出手段は、カッターの外
   周に配設され、カッターによる切削時、平板の未切削面
   のみを検出可能な感度である複数のセンサからなり、 前記制御手段は、前記各センサ毎に予めカッターの移動
   方向を記憶し、平板を検出するセンサのうち、カッター
   の移動方向側で最も縁に近いセンサによって決定される
   方向に順次カッターを移動させることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の平板表面切削装置。