JP3167953B2

JP3167953B2 - プレカット木材の製造装置

Info

Publication number: JP3167953B2
Application number: JP04990997A
Authority: JP
Inventors: 正雄鈴木; 英隆廣瀬
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 2001-05-21
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH10230503A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は木造建築用のプレカ
ット木材を自動的に製造する装置に関し、特に種々のサ
イズ及び形状の木材に対して種々の加工を自在にかつ効
率的に行うことができるプレカット木材の製造装置及び
それを含む製造ラインに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】木造建
築は、土台、柱、梁等種々の形状の木材を使用し、かつ
強度及び耐久性の観点から各木材を接合するのに仕口を
加工している。仕口には種々の形状があるので、その加
工には非常に手間が掛かるのが実情である。

【０００３】近年、建築現場での木材の仕口加工を省略
して建築日数を短縮するために、いわゆるプレカット木
材が使用されるようになってきた。通常プレカット木材
の製造には仕口の形状ごとに専用の加工装置を用いるの
で、多種の加工装置を要し、加工コストがかさむという
問題があった。特に注文建築のように１棟ごとに異なる
木造建築の場合、それに要する少数のプレカット木材の
製造に多種の加工装置を用いるのは非現実的であった。
また木造建築１棟用のプレカット木材の場合、別々の加
工装置で製造したものを建築現場で使用し易いように組
合せて梱包しなければならず、その手間は大変であっ
た。

【０００４】ところが、最近の人手不足、建築コスト削
減及び工期短縮の要請から、注文建築のように１棟ごと
に異なる木造建築に使用するプレカット木材を製造する
場合でも、工程を自動化してプレカット木材の製造を能
率良くしたいという要求が益々高まってきた。このよう
な事情から、本発明者は先に複数の加工工具及び木材把
持部材を交換自在に支持するアーム式ロボットを用いた
プレカット木材の製造装置を提案した（特開平6-285808
号）。

【０００５】図19に概略的に示すように、このプレカッ
ト木材の製造装置は、アーム式ロボット１と、１対の加
工台（第１の加工台２ａ、第２の加工台２ｂ）と、被加
工木材の供給台４と、プレカット木材の貯留台５と、ロ
ボット１の制御装置６とを有し、種々のサイズ及び仕口
形状の木材を自動的に加工できるという特徴を有する。
本発明者はこの装置をベースにしてさらに効率の良くプ
レカット木材を製造し得る装置について鋭意研究の結
果、加工すべき木材の固定及び位置決めを精確かつ効率
的にするのが望ましいことに着目した。

【０００６】木材加工装置における木材の位置決め方法
としては、従来は例えば特開平5-154807号に開示されて
いるように、掴み装置を用いて行われている。この従来
の装置では、加工台上の被加工木材の一端を掴み装置に
より把持し、掴み装置に取り付けられたサーボモーター
によって木材を所定の位置まで移動させることにより位
置決めを行っている。

【０００７】しかし、このような従来の位置決め方法で
は、掴み装置の移動距離が長い上、位置決めを行いなが
ら木材を移動させるため、木材の位置決めに要する時間
が長いという問題がある。そのためこの位置決め装置で
は、仮に特開平6-285808号に開示したロボットを使用し
たとしてもロボットの待ち時間が長くなり、ロボットの
使用による作業効率の向上効果が十分でなくなる。さら
に掴み装置は常に基準位置まで戻らなければならないの
で、位置決めストロークの短縮化が困難であるという問
題もある。

【０００８】従って本発明の目的は、種々のサイズ及び
形状の被加工木材の位置決めを精確かつ効率的に行うこ
とができるプレカット木材の製造装置を提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意研究の結果、本発明者は、木材の加工作業領域を
挟んで左右に延在する一対のコンベヤー台に複数の木材
位置決め用ストッパーを設けるとともに、両コンベヤー
台間に可動式の加工手段を設けることにより、木材の位
置決めを精確かつ効率的に行えるを発見し、本発明を完
成した。

【００１０】

【００１１】本発明の第一実施例によるプレカット木材
の製造装置は、木材の加工作業領域を挟んで左右に延在
する一対のコンベヤー台と、各コンベヤー台の内端から
前記加工作業領域に延在するとともに上下動可能な左右
一対の可動式加工台と、各コンベヤー台の内端付近に位
置する木材固定手段と、前記木材固定手段により固定さ
れた木材を加工する少なくとも１つの加工工具を交換自
在に支持するアームを有するロボットと、各木材の加工
データに基づいて前記ロボット及び前記可動式加工台に
指令を出す制御装置とを有し、前記コンベヤー台には複
数の突出自在な木材位置決め用ストッパーが配置されて
おり、前記加工データに基づいて所定のストッパーを突
出させることにより木材を停止させるとともに前記木材
固定手段により固定し、前記可動式加工台を前記加工工
具の作業範囲外に退避させるとともに、前記ロボットア
ームを補足的な距離だけ移動させた後で、木材の加工を
行うことを特徴とする。

【００１２】また本発明の第二実施例によるプレカット
木材の製造装置は、木材の加工作業領域を挟んで左右に
延在する一対のコンベヤー台と、両コンベヤー台間を水
平移動自在な可動式加工台、木材固定手段及び加工手段
を一体的に具備した可動式加工装置と、各木材の加工デ
ータに基づいて前記可動式加工装置に指令を出す制御装
置とを有し、前記コンベヤー台には複数の突出自在な木
材位置決め用ストッパーが配置されており、前記加工デ
ータに基づいて所定のストッパーを突出させることによ
り木材を停止させるとともに前記可動式加工装置を補足
的な距離だけ移動させ、前記木材の加工を行うことを特
徴とする。

【００１３】本発明のプレカット木材の製造ラインは、
上記プレカット木材の製造装置を２つ以上有し、上流側
の製造装置は下流側の製造装置に連通するコンベヤー
と、下流側の製造装置をバイパスするコンベヤーとを有
し、前記バイパスコンベヤーは前記下流側の製造装置の
排出コンベヤーと合流してプレカット木材排出コンベヤ
ーに入ることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明を添付図面を参照して
詳細に説明する。 [1] 第一実施例図１に示す第一実施例のプレカット木材の製造装置は、
アーム式ロボット１と、直線上に配置された左右１対の
コンベヤー台２ａ、２ｂと、各コンベヤー台２ａ、２ｂ
の内端付近に位置する一対の可動式加工台３ａ、３ｂ
と、コンベヤー台２ａに連結した被加工木材の投入コン
ベヤー４と、コンベヤー台２ｂに連結したプレカット木
材の排出コンベヤー５と、制御装置６とを有する。な
お、図１には制御装置６と他の構成要素との接続を省略
した。

【００１５】図２は本発明の装置により加工する仕口の
一例を示す部分斜視図である。図２において、木材51に
は突起53及び段部55を形成し、木材51と嵌め合わせる木
材52には突起53と相補的形状の凹部54及び段部55に対応
する段部56を形成する。従って、突起53を凹部54に嵌め
ることにより木材51と木材52をしっかり接合することが
できる。なお本発明の装置により加工する木材は図２に
示すような構造材に限らず、種々の仕口形状の羽柄材も
含まれる。

【００１６】[A] 製造装置の構造第一実施例のプレカット木材の製造装置の各構成部分に
ついて、以下詳細に説明する。

【００１７】(1) コンベヤー台図３に示すように、本発明の第一実施例の装置には１対
のコンベヤー台２ａ、２ｂが一直線上に配置されてい
る。各コンベヤー台２ａ、２ｂ上に複数設けられた木材
搬送ローラ21は、木材が存在するときだけ回転するよう
になっており、被加工木材Ｗ及びプレカット木材の搬入
及び搬出を行う。制御装置６の指示により、ローラ21の
回転方向は逆転できるので、加工条件に応じて各木材Ｗ
を前進又は後退させることができる。

【００１８】(2) 木材位置決めストッパー少なくとも下流側のコンベヤー台２ｂには一定間隔に複
数の木材位置決め用ストッパー22が設けられている。図
４(a) に示すように、ストッパー22は上下動自在なロッ
ド24ａを有するシリンダー24と、シリンダーロッド24ａ
の上端に固定された板状のストッパー部材25とからな
る。またストッパー22の突出部材として、図４に示す平
板状部材25の代わりに、図５に示すようなＬ字状の板状
部材25を用いても良い。

【００１９】図４(a) に示すように木材位置決め用スト
ッパー22の板状部材25は通常コンベヤー台２ｂのローラ
21の上端を結ぶ面（包絡面）21ａより下に位置するが、
制御装置６の指示によりエアシリンダー24のロッド24ａ
が上昇すると、図４(b) に示すように板状部材25は包絡
面21ａより上方に突出し、木材Ｗの前進又は後退を停止
させる。なお好ましい実施例では、複数のストッパー22
は下流側のコンベヤー台２ｂのみならず上流側のコンベ
ヤー台２ａにも、同様に一定間隔で設けられている。

【００２０】ストッパー22の間隔は被加工木材Ｗのサイ
ズ及び種類に応じて設定できるが、通常の木造建築用プ
レカット木材の場合、20〜50cm程度に設定することがで
きる。制御装置６の指示によりどのストッパー22を突出
させるかは、被加工木材Ｗの長さ及び加工位置に応じて
定める。被加工木材Ｗの加工位置はロボットアーム11の
移動距離が最小になるように設定するのが好ましい。例
えば各ストッパー22の間隔が20cmで、ロボット１の加工
工具とコンベヤー台２ｂの端部との距離が70cmの場合
に、木材Ｗを先端から1.25ｍの位置で加工するために
は、コンベヤー台２ｂの端部から60cmの位置のストッパ
ー22を上昇させるとともに、ロボット１の加工工具の位
置を下流方向に５cmずらせば良い。ストッパー22により
停止した木材Ｗを加工するために移動するアーム11の最
大距離はストッパー22の間隔（20〜50cm）の半分以下で
あるので、位置決め作業が非常に効率的になる。

【００２１】(3) 木材固定手段木材の固定は、コンベヤー台２ａ、２ｂの内端付近に位
置する木材固定手段23ａ、23ｂにより行う。本発明の好
ましい実施例では、各木材固定手段は図６に示すように
三方向バイス手段を有する。具体的には、木材固定手段
23ａは、平坦な固定台30と、固定台30上で木材Ｗを左右
から把持する一対の横バイス部材26、26及び上から把持
する１つの縦バイス部材27とを有する。各横バイス部材
26は、エアシリンダー26ａと、エアシリンダー26ａのロ
ッド26ｂと、ロッド26ｂの先端に固定された当接部材26
ｃとからなる。

【００２２】両横バイス部材26、26のエアシリンダー26
ａ、26ａが同時に駆動されてロッド26ｂ、26ｂが突出す
ると、両当接部材26ｃ、26ｃは木材Ｗの側面に当接す
る。ここで両当接部材26ｃ、26ｃは木材Ｗの側面に軽く
当接すると後退し、また当接するまで前進する。両横バ
イス部材26、26はこの前後動を数回（２，３回）繰り返
して木材Ｗの横方向の位置決めを精確に行う。また縦バ
イス部材27は同時に下降し、両横バイス部材26、26によ
り水平方向の位置決めが行われた後で木材Ｗの上面を押
圧することにより垂直方向の位置決めを行う（図７参
照）。このように水平方向及び垂直方向の三方向から同
時に木材Ｗに当接するので、木材Ｗの位置決めは精確で
ある。

【００２３】本発明の好ましい実施例では、図８に示す
ように、各木材固定手段23はさらに搬送中の木材Ｗの上
面を押圧するローラ装置28を具備する。ローラ装置28
は、木材固定手段23ａのフレームから突出する板に固定
された垂直エアシリンダー28ａと、垂直エアシリンダー
28ａのロッド28ｂの先端に回転自在に支持されたローラ
29とを有する。ローラ29は接触する木材Ｗの移動につれ
て回転するようになっているが、必要に応じて前進方向
のみ回転するように逆転防止機構を有していても良い。
垂直エアシリンダー28ａのロッド28ｂは通常は後退した
位置にあるが、搬送されてきた木材Ｗをセンサー（図示
せず）で感知すると下降し、木材Ｗの上面に押圧するよ
うに接触する。これにより搬送中の木材Ｗが横方向にず
れるのが効果的に防止される。また逆転防止機構を設け
ることにより、木材Ｗがスリップしたり、ストッパー22
に当接した木材Ｗが逆方向へ移動するのを防ぐことがで
きる。

【００２４】(4) 可動式加工台本発明の第一実施例の装置は、一対のコンベヤー台２
ａ、２ｂの内端から加工作業領域に延在するとともに上
下動可能な左右一対の可動式加工台３ａ、３ｂを有す
る。図３の例では可動式加工台３ａ、３ｂはそれぞれエ
アシリンダー33ａ、33ｂの作用により各コンベヤー台２
ａ、２ｂの内端付近を軸として上下に枢動自在である
が、これに限定されず、例えば水平のまま移動する構造
としても良い。

【００２５】各可動式加工台３ａ、３ｂには少なくとも
１つの木材搬送用ローラ31、及び少なくとも一方に１つ
以上の木材位置決め用ストッパー32が設けられている。
木材搬送用ローラ31は従動ローラとしてもよいが、制御
装置６の指示によりコンベヤー台に合わせて一斉に正転
又は逆転できるようにしても良い。これにより、木材Ｗ
を前進又は後退させることができる。また木材の切れ端
の排出を容易にするために、可動式加工台３ａ、３ｂが
下方へ旋回した時（図９参照）に下方向に回転させるの
が好ましい。

【００２６】少なくとも上流側の可動式加工台３ａには
少なくとも１つの突出自在なストッパー32が設けられて
いる。ストッパー32の構造自体はコンベヤー台２ａ、２
ｂのストッパー22と同一でよい。図３に示すように、特
に上流側の可動式加工台３ａの先端に突出自在なストッ
パー32を設けるのが好ましい。先端に設けたストッパー
32による停止により、各木材Ｗの先端は加工作業領域の
ほぼ中心に位置し、加工工具を支持するロボットアーム
11の移動距離が最小になる。

【００２７】木材Ｗの加工位置が異なる場合や木材Ｗの
後端の加工をする場合等に利用するために、可動式加工
台３ａにさらに別のストッパー32を設けても良い。また
上流側の可動式加工台３ａに限らず下流側の可動式加工
台３ｂにも同様に少なくとも１つの突出自在なストッパ
ー32が設けても良い。これは特に木材Ｗの後端部の加工
も行う必要がある場合等に役に立つ。

【００２８】(5) 切れ端排出手段一対の可動式加工台３ａ、３ｂの下には排出コンベア７
が直交方向に延在している。図９に示すように、排出コ
ンベア７は木材の切れ端Ｗ’を排出するのに役立つが、
比較的大きな木材の切れ端Ｗ’ができた場合には、下方
へ旋回した可動式加工台３ａ、３ｂから排出コンベア７
上に速やかに落下しないことがある。このような場合の
ために、可動式加工台３ａ、３ｂの少なくとも一方に切
れ端排出手段34を設けるのが好ましい。

【００２９】図10は可動式加工台３ａ上に設けた切れ端
排出手段34の一例を示す。なお図10では見やすくするた
めに、搬送ローラ31とストッパー32を省略した。切れ端
排出手段34は、可動式加工台３ａの一方の側端に固定さ
れて上方に突出する支持部材34ａと、支持部材34ａの中
央部に設けられた開口部を貫通するロッド34ｃを有する
エアシリンダー34ｄと、ロッド34ｃの先端に固定されて
いるとともにその両側に一対のガイドロッド34ｅ、34ｅ
を有する押し板34ｆとを有する。一対のガイドロッド34
ｅ、34ｅは支持部材34ａの開口部を貫通する。

【００３０】切れ端排出手段34の押し板34ｆは通常は後
退位置（可動式加工台３ａの一方の側端）にあるが、エ
アシリンダー34ｄのロッド34ｃが突出すると押し板34ｆ
は可動式加工台３ａ上を横切るように移動する（図11参
照）。押し板34ｆの移動方向は、支持部材34ａの開口部
を貫通する一対のガイドロッド34ｅ、34ｅにより一定に
保たれている。ロッド34ｃが後退すると、押し板34ｆは
元の側端まで戻る。この切れ端排出手段34により、可動
式加工台３ａ上に大きな切れ端Ｗ’が引っ掛かっても容
易に除去し、下の排出コンベア７上に落下させることが
できる。

【００３１】(6) アーム式ロボットロボット１は加工作業領域に近接して配置され、加工作
業領域内で三次元的に自在に動くことができるアーム11
を有する。アーム式ロボット１の構造自体は特開平6-28
5808号に記載のものと同じでよい。また図12に示すよう
な構造のアーム式ロボット１でも良い。このロボット１
は、アーム11と、アーム11の先端部に取り付けられたモ
ータ装置12と、モータ装置12に取り付けられたアダプタ
ー装置13に着脱自在に取り付けられる加工工具14とを有
する。ロボット１のアーム11先端に取り付ける加工工具
14は、カッター、ルーター、ドリル等、いかなるもので
も良い。アーム11にはさらに木材把持部材（図示せず）
を取り付けても良い。

【００３２】ロボット１のアーム11は回転自在であると
ともに、角度の変更により伸縮自在であり、三次元的に
自由に動くことができる。アーム11の移動可能範囲は図
１中の破線15で示している。図１に示すように、ロボッ
ト１のアーム11の移動可能範囲15内に、ロボット１に着
脱自在に取り付ける複数の加工工具14を配置した加工工
具台16が設けられている。加工工具14の数は任意に設定
できる。

【００３３】(7) 被加工木材の投入コンベヤー被加工木材の投入コンベヤー４はコンベヤー台２ａに連
結し、加工作業領域に被加工木材Ｗを供給する。作業者
は加工順序を印刷したリスト又はディスプレイ等で確認
しながら、必要な被加工木材Ｗを順番通りに投入コンベ
ヤー４にセットする。なお被加工木材Ｗの投入は制御装
置６により自動的に行っても良い。被加工木材Ｗは制御
装置６の指示によりコンベヤー台２ａに搬送される。木
材投入コンベヤー４に鼻きりカットソー等の予備加工装
置を設けても良い。

【００３４】(8) プレカット木材の排出コンベヤープレカット木材の排出コンベヤー５は、仕口加工した木
材（プレカット木材）を制御装置６の指示によりコンベ
ヤー台２ｂより搬出する。作業者はプレカット木材を予
め設定した組合せ及び順序で堆積し、梱包する。

【００３５】(9) 制御装置本発明の装置に使用する制御装置６は、コンピュータ
ー、ライン制御盤、ロボット制御盤等、いかなる制御装
置でも良い。制御装置６は、各木材ごとの加工情報（加
工順序、サイズ、仕口の形状、加工手順等）を基に、ア
ーム式ロボット１のみならず、コンベヤー台２ａ、２
ｂ、可動式加工台３ａ、３ｂ、木材固定手段23ａ、23
ｂ、ストッパー22、32等の動きを制御する。制御装置６
用の加工情報は手入力したものに限らず、ＣＡＤソフト
によって制作された設計情報を変換したものでも良い。

【００３６】上記構成要素以外にも、第一の実施例のプ
レカット木材の製造装置にはさらにインクジェットプリ
ンタ、ラベル貼付機等を設けることができる。また加工
能率を向上させるために、複数のロボット１を配備した
り、１台又は２台以上の専用機をライン上に配備しても
よい。

【００３７】[B] 装置の作動第一実施例のプレカット木材の製造装置の作動を以下に
説明する。まず、各被加工木材Ｗの加工情報データ（加
工順序、サイズ、仕口の形状、加工手順、排出コンベヤ
ーへの堆積順序等）を制御装置６に入力する。次に作業
者は木材投入コンベヤー４に被加工木材Ｗを投入し、制
御装置６の指令に基づいてコンベヤー台２ａに搬送す
る。木材Ｗが加工作業領域に達したら、ストッパー22、
32のいずれか１つを突出させて被加工木材Ｗの進行方向
の位置決めを行う。次いで木材固定手段23ａ、23ｂを作
動させて被加工木材Ｗを三方からしっかり把持・固定す
る。

【００３８】例えば、羽柄材等のように先端加工をする
場合、可動式加工台３ａの先端のストッパー32を突出さ
せる。また被加工木材Ｗの末端を加工する場合、被加工
木材Ｗを前進させてコンベヤー台２ｂ上の適当なストッ
パー22に当接させて停止させ、木材固定手段23ｂで固定
すれば良い。また可動式加工台３ｂの先端に設けたスト
ッパー22に当接させることにより被加工木材Ｗを停止・
固定しても、同様に精確な位置決めができる。さらに被
加工木材Ｗの中間位置を加工する場合、加工部位がロボ
ット１の加工作業領域内にあるように、コンベヤー台２
ｂの最適なストッパー22を突出させて被加工木材Ｗを停
止させ、固定装置23ａ及び／又は23ｂで被加工木材Ｗを
しっかり固定する。

【００３９】被加工木材Ｗのデータ及び使用したストッ
パーの位置に基づき、木材Ｗの加工位置を計算し、ロボ
ット１のアーム11を加工位置まで移動させる。加工工具
14を変更する場合には、加工工具台16上で所定の加工工
具14への交換を自動的に行う。被加工木材Ｗの加工は、
制御装置６に入力された加工手順のデータに基づき自動
的に行う。木材Ｗを加工する際には、図９に示すように
両可動式加工台３ａ、３ｂを下降させ、ロボット１の工
具の動きを妨げないようにする。

【００４０】被加工木材Ｗの加工が完了したら、得られ
たプレカット木材をコンベヤー台２ｂを経て排出コンベ
ヤー５へ搬送する。切れ端Ｗ’は、必要に応じ切れ端排
出手段34を使用して、下のコンベヤー７上に落下させ
る。このようにして予定した全ての木材の仕口加工を自
動的に行い、それぞれ排出コンベヤー５に搬出する。

【００４１】[1] 第二実施例 [A] 製造装置の構造第二実施例のプレカット木材の製造装置は、木材Ｗを所
定の長さに加工する一種の専用機であり、ここでは丸の
こを有する装置について具体的に説明する。図13に示す
ように、この装置は直線上に配置された左右１対のコン
ベヤー台102 ａ、102 ｂと、各コンベヤー台102 ａ、10
2 ｂの間に位置する可動式加工装置104と、必要に応じ
て各コンベヤー台102 ａ、102 ｂと可動式加工装置104
との間を埋める複数の昇降式ローラ 106、108 とを有す
る。各コンベヤー台102 ａ、102ｂは一定間隔に配置さ
れた複数のローラ121 を有する。その他の部分は基本的
に第一実施例と同じで良い。

【００４２】可動式加工装置104 は、両コンベヤー台10
2 ａ、102 ｂの間の加工作業領域内を木材Ｗの進行方向
に一体的に前後動する。明確化のために図13及び図14に
おいて、一体的に前後動する可動式加工装置104 全体を
破線で囲ってある。可動式加工装置104 は、両コンベヤ
ー台102 ａ、102 ｂ間を移動する可動式加工台103 と、
一対の垂直板（本実施例ではそれぞれ押し板として作用
する）110 ａ、110 ｂと、一対のサイドクランプ板112
ａ、112 ｂと、木材押圧用駆動ローラ114 と、木材押圧
用従動ローラ116 と、丸のこ118 とを有する。

【００４３】加工台103 は、複数のローラ120 を有する
とともに、丸のこ118 の位置において木材Ｗの進行方向
に直交するスリット122 を有する。加工台103 は可動式
加工装置104 と一体的に移動できるように、可動式加工
装置104 のフレームに固定されている。各ローラ120 は
駆動式でも従動式でも良い。

【００４４】各押し板110 ａ、110 ｂは、図14及び図15
に示すように、各ローラ台102 ａ、102 ｂ及び可動式加
工台103 の一方の側端に近接するローラ上の位置に配置
されており、それぞれエアシリンダー130 ａ、130 ｂの
ロッド132 ａ、132 ｂに固定されている。木材Ｗが加工
作業領域に搬入される際には木材Ｗの側面が押し板110
ａ、110 ｂの前面に摺接するので、押し板110 ａ、110
ｂは木材Ｗのガイドの役割を果たす。また押し板110
ａ、110 ｂはサイドクランプ板112 ａ、112 ｂとの間に
木材Ｗを挟んで固定するので、木材固定手段としての役
割も有する。木材Ｗの切断後は、図14に示すようにエア
シリンダー130 ａ、130 ｂの作動により押し板110 ａ、
110 ｂはローラ台102 ａ、102 ｂ及び加工台103 を横切
って前進し、プレカット木材及び切れ端Ｗ’を排出す
る。

【００４５】各サイドクランプ板112 ａ、112 ｂは、垂
直エアシリンダー140 ａ、140 ｂのロッド142 ａ、142
ｂの下端に固定されており、また各垂直エアシリンダー
140ａ、140 ｂは各垂直ガイドロッド144 ａ、144 ｂに
より垂直移動するように保たれている。垂直エアシリン
ダー140 ａ、140 ｂ及び垂直ガイドロッド144 ａ、144
ｂを支持する固定部材146 ａ、146 ｂは水平エアシリン
ダー（図15中に148 ａのみ図示）の水平ロッド（図15中
に150 ａのみ図示）の先端に固定されており、一対の水
平ガイドロッド（図示せず）にガイドされて水平方向に
移動自在である。

【００４６】図14及び図15に示すように、木材押圧用駆
動ローラ114 は、駆動モーター160に連結しており、駆
動モーター160 は垂直エアシリンダー162 の垂直ロッド
164の下端に固定されている。センサー（図示せず）に
より木材Ｗを感知すると、垂直エアシリンダー162 が作
動し、駆動ローラ114 は下降して木材Ｗの上面に接触
し、木材Ｗを前進させるとともにその上面を押圧するよ
うになっている。また木材押圧用従動ローラ116 は、垂
直エアシリンダー166 の垂直ロッド168 の下端に回転自
在に固定されており、垂直エアシリンダー166 はセンサ
ー（図示せず）により木材Ｗを感知すると、垂直エアシ
リンダー162 と同時に作動する。すると従動ローラ116
は下降し、前進する木材Ｗの上面を押圧する。

【００４７】図15に示すように、丸のこ118 はレバー部
材170 の先端部に回転自在に支持されており、レバー部
材170 は垂直部材172 に枢動自在に支持されている。レ
バー部材170 の後端部にはエアシリンダー174 のロッド
176 の先端部が回転自在に連結している。レバー部材17
0 にはまた駆動モーター180 が固定されており、駆動モ
ーター180 に懸架されたベルト182 により丸のこ118 は
回転する。図15に示すように、木材Ｗが移動中はエアシ
リンダー174 のロッド176 は引っ込んだ状態であるの
で、丸のこ118 は上方位置にあり、木材Ｗに接しない。

【００４８】可動式加工装置104 の下部フレーム板190
の下方に位置する土台板192 には、駆動モーター194 、
駆動モーター194 にベルト196 を介して連結されたボー
ルネジ部材198 、及びコンベヤー台102 ａ、102 ｂに平
行な一対のガイドレール200ａ、200 ｂとが設けられて
いる。また下部フレーム板190 の下面には、ボールネジ
部材198 と螺合する雌ネジ部材202 と、各ガイドレール
200 ａ、200 ｂ上を移動するガイド部材204 ａ、204 ｂ
とが設けられている。制御装置（図示せず）の指令によ
り駆動モーター194 を作動させると、ボールネジ部材19
8 の回転により可動式加工装置104 全体がコンベヤー台
102 ａ、102 ｂと平行に移動する。

【００４９】両コンベヤー台102 ａ、102 ｂ間を移動す
る可動式加工装置104 の位置によっては、コンベヤー台
102 ａ、102 ｂの一方と可動式加工台103 との間隔が大
きくなりすぎる場合がある。そのため、隙間を埋めるよ
うに昇降式ローラ 106、108が設けられている。図示の
実施例では、上流側の昇降式ローラ106 は１つで、下流
側の昇降式ローラ108 は３つであるが、これに限定され
ない。

【００５０】[B] 装置の作動図13及び図15に示すように、コンベヤー台102 ａ、102
ｂの一方の側部に位置する一対の押し板110 ａ、110 ｂ
に沿って木材Ｗが移動する際、一対のサイドクランプ板
112 ａ、112 ｂ及び丸のこ118 は上昇した位置（後退位
置）にある。駆動ローラ114 及び従動ローラ116 は下降
して、移動中の木材Ｗを押圧し、木材Ｗの位置ずれを防
止する。

【００５１】木材Ｗの加工データに基づく制御装置（図
示せず）の指令により、所定のストッパー210 が上昇
し、木材Ｗは停止する。ここで、例えば図16に示すよう
に各ストッパー210 の間隔を50cmとし、かつ丸のこ118
と最も近いストッパー210 との間隔を70cmとすると、木
材Ｗのカット長Ｌが130 cmの場合には、最も近いストッ
パー210 を上昇させるのではなく、その次のストッパー
210 を上昇させる。すると丸のこ118 と上昇したストッ
パー210 との距離は120 cmであるので、可動式加工装置
104 は10cmだけ上流方向に移動すれば良い。このように
最適なストッパー210 を上昇させることにより、可動式
加工装置104 が移動すべき距離を最少にすることができ
る。可動式加工装置104 の移動は図14及び図15に示すボ
ールネジ部材198 の回転により行う。

【００５２】ストッパー210 により木材Ｗが停止する
と、一対のサイドクランプ板112 ａ、112 ｂはコンベヤ
ー台102 ａ、102 ｂ上まで下降するとともに、一対の押
し板110 ａ、110 ｂの方向に移動し、図17に示すように
一対の押し板110 ａ、110 ｂと一対のサイドクランプ板
112 ａ、112 ｂとで木材Ｗを両側から固定する。次いで
図17に示すようにレバー部材170 が回動し、丸のこ118
により木材Ｗをカットする。

【００５３】木材Ｗのカットが完了すると、一対のサイ
ドクランプ板112 ａ、112 ｂ、駆動ローラ114 、従動ロ
ーラ116 及び丸のこ118 は上昇し、ストッパー210 は下
降する。次いで一対の押し板110 ａ、110 ｂが前進して
コンベヤー台102 ａ、102 ｂ及び可動式加工台103 を横
切る。押し板110 ｂはカットされた木材Ｗのうちプレカ
ット木材として使用するものを隣のライン300 に送り、
押し板110 ａは切れ端Ｗ’を排出ライン（図示せず）に
排出する。カットした木材の排出が完了すると、一対の
押し板110 ａ、110 ｂはコンベヤー台側部の位置まで後
退し、次の木材Ｗを待つ。

【００５４】[3] 製造ライン図18は第一及び第二の実施例のプレカット木材の製造装
置を含むラインの例を示す。この製造ラインは、被加工
木材Ｗの投入コンベヤー４と、投入コンベヤー４に連結
し直線上に配置された一対のコンベヤー台102 ａ、102
ｂと、両コンベヤー台102 ａ、102 ｂ間に配置された可
動式加工装置104 （第二実施例のプレカット木材の製造
装置を構成する）と、可動式加工装置104 に隣接してコ
ンベヤー台102 ａ、102 ｂと平行に配置されたコンベヤ
ー台300 と、コンベヤー台300 に直交するバッファコン
ベヤー（チェーンコンベヤー）302 と、バッファコンベ
ヤー302 に直交し直線上に配置された一対のコンベヤー
台304 ａ、304 ｂと、両コンベヤー台304 ａ、304 ｂ間
に配置されたアーム式ロボット１（第一実施例のプレカ
ット木材の製造装置を構成する）と、コンベヤー台 30
0、304 ｂに直交する排出コンベヤー５とを有する。投
入コンベヤー４には鼻きりカットソー４ａが設けられて
いる。

【００５５】この製造ラインでは、アーム式ロボット１
を有する第一実施例の装置の上流側に、丸のこ118 を有
する第二実施例の装置が配置されているとともに、第一
実施例の装置をバイパスするラインが設けられている。
通常の木造建築物では複雑な仕口加工を施さない木材も
多く使用するが、そのような木材は第二実施例の装置で
迅速に加工する方が望ましい。また所定の長さにカット
した木材をアーム式ロボット１に供給すれば、仕口加工
の際の位置決めが簡単になり、その結果仕口加工速度が
向上する。また仕口加工を施さない木材はアーム式ロボ
ット１をバイパスすることにより、アーム式ロボット１
にかかる負荷を低減することができる。このような構成
により、一棟分の木造建築物に必要な全ての木材の加工
に要する時間を著しく短縮することができる。なお、排
出コンベヤー５はバッファ機能を有するので、加工木材
を所望の順序に排出することができる。

【００５６】

【発明の効果】上記構造を有する本発明のプレカット木
材の製造装置では、加工工具を支持する装置の移動が最
少になるように、木材の加工データに基づき最適なスト
ッパーを上昇させるので、被加工木材の位置決めを迅速
かつ精確に行うことができる。また、各種の加工装置を
組合せた製造ラインとすることにより、全木材の仕口加
工に要する時間を著しく短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例によるプレカット木材の製
造装置を含むライン全体を概略的に示す平面図である。

【図２】本発明の装置により加工する仕口の一例を示す
斜視図である。

【図３】本発明の第一実施例によるプレカット木材の製
造装置の加工作業領域付近を概略的に示す部分断面側面
図であり、可動式加工台は水平位置にある。

【図４】本発明のプレカット木材の製造装置に用いるス
トッパーの一例を概略的に示す部分断面側面図であり、
(a) はストッパーが後退した状態を示し、(b) はストッ
パーが上昇した状態を示す。

【図５】本発明のプレカット木材の製造装置に用いるス
トッパーのもう１つの例を概略的に示す部分断面側面図
である。

【図６】図３のＡ−Ａ断面図であって、本発明の第一実
施例によるプレカット木材の製造装置に用いる木材固定
装置の一例を示し、バイス部材は後退位置にある。

【図７】図３のＡ−Ａ断面図であって、本発明の第一実
施例によるプレカット木材の製造装置に用いる木材固定
装置の一例を示し、バイス部材は木材を固定した状態に
ある。

【図８】本発明のプレカット木材の製造装置に用いる木
材固定装置のローラ装置を示す側面図である。

【図９】本発明の第一実施例によるプレカット木材の製
造装置の加工作業領域付近を概略的に示す部分断面側面
図であり、可動式加工台は下降位置にある。

【図10】本発明の装置に用いる切れ端排出手段の一例を
示す平面図であり、押し板は後退位置にある。

【図11】本発明の装置に用いる切れ端排出手段の一例を
示す平面図であり、押し板は前進位置にある。

【図12】本発明の第一実施例によるプレカット木材の製
造装置に用いるアーム式ロボットの一例を示す側面図で
ある。

【図13】本発明の第二実施例によるプレカット木材の製
造装置の加工作業領域付近を概略的に示す部分断面側面
図であり、木材が移動中の状態を示す。

【図14】図13のＢ−Ｂから見た平面図であって、本発明
の第二実施例によるプレカット木材の製造装置における
可動式加工装置の下部フレーム板を示す。

【図15】図13の線分Ｃ−Ｃに沿って得られた概略部分断
面図である。

【図16】本発明の第二実施例によるプレカット木材の製
造装置の加工作業領域付近を概略的に示す部分断面側面
図であり、木材をカットしている状態を示す。

【図17】図16の線分Ｄ−Ｄに沿って得られた概略部分断
面図である。

【図18】本発明の第一実施例及び第二実施例の装置を含
むプレカット木材の製造ラインの一例を示す概略平面図
である。

【図19】従来のプレカット木材の製造装置を概略的に示
す平面図である。

【符号の説明】

１・・・アーム式ロボット２ａ、２ｂ、102 ａ、102 ｂ・・・コンベヤー台３ａ、３ｂ、103 ・・・可動式加工台４・・・被加工木材の投入コンベヤー５・・・プレカット木材の排出コンベヤー６・・・制御装置 11・・・ロボットのアーム 21、31、 120、121 ・・・木材搬送ローラ 22、32、210 ・・・位置決めストッパー 23ａ、23ｂ・・・木材固定装置 34・・・切れ端排出手段 104 ・・可動式加工装置 106 、 108・・・昇降式ローラ 110 ａ、110 ｂ・・・押し板 112 ａ、112 ｂ・・・サイドクランプ板 114 ・・・駆動ローラ 116 ・・・従動ローラ 118 ・・・丸のこＷ・・・木材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−118311（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−177703（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27F 1/00 B27B 5/00 B27C 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】木材の加工作業領域を挟んで左右に延在
する一対のコンベヤー台と、各コンベヤー台の内端から
前記加工作業領域に延在するとともに上下動可能な左右
一対の可動式加工台と、各コンベヤー台の内端付近に位
置する木材固定手段と、前記木材固定手段により固定さ
れた木材を加工する少なくとも１つの加工工具を交換自
在に支持するアームを有するロボットと、各木材の加工
データに基づいて前記ロボット及び前記可動式加工台に
指令を出す制御装置とを有し、前記コンベヤー台には複
数の突出自在な木材位置決め用ストッパーが配置されて
おり、前記加工データに基づいて所定のストッパーを突
出させることにより木材を停止させるとともに前記木材
固定手段により固定し、前記可動式加工台を前記加工工
具の作業範囲外に退避させるとともに、前記ロボットア
ームを補足的な距離だけ移動させた後で、木材の加工を
行うことを特徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項２】請求項１に記載のプレカット木材の製造
装置において、少なくとも下流側のコンベヤー台に突出
自在な複数の木材位置決め用ストッパーが一定間隔に配
置されており、かつ少なくとも上流側の加工台に少なく
とも１つの突出自在な木材位置決め用ストッパーが配置
されていることを特徴とするプレカット木材の製造装
置。
【請求項３】請求項１又は２に記載のプレカット木材
の製造装置において、前記可動式加工台は各コンベヤー
台の内端付近を軸として上下に枢動自在であることを特
徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のプレカ
ット木材の製造装置において、各可動式加工台は複数の
ローラーを有することを特徴とするプレカット木材の製
造装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のプレカ
ット木材の製造装置において、前記可動式加工台が退避
位置にある時には、前記可動式加工台のローラーは木材
の切れ端を下方へ落とす方向に回転することを特徴とす
るプレカット木材の製造装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のプレカ
ット木材の製造装置において、さらに前記可動式加工台
上を移動自在な木材排出手段を有し、前記可動式加工台
が退避位置にある時に落下してきた木材の切れ端を前記
可動式加工台上から確実に排出することを特徴とするプ
レカット木材の製造装置。
【請求項７】請求項６に記載のプレカット木材の製造装
置において、前記木材排出手段は、前記可動式加工台上
を横方向に移動自在な押し板と、前記押し板に連結して
突出・後退するシリンダーとを有することを特徴とする
プレカット木材の製造装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載のプレカッ
ト木材の製造装置において、前記木材固定手段は、平坦
な固定台と、前記固定台上で木材を左右から把持する一
対の横バイス部材及び上から把持する１つの縦バイス部
材とを有し、前記木材が所定のストッパーに当接した後
で、前記横バイス部材は前後動しながら前記木材の側面
への当接を繰り返すとともに、前記縦バイス部材が下降
して前記木材の上面を押圧し、もって前記木材の位置決
めを精確に行うことを特徴とするプレカット木材の製造
装置。
【請求項９】請求項８に記載のプレカット木材の製造装
置において、前記木材固定手段はさらに垂直シリンダー
と、前記垂直シリンダーの先端に回転自在に固定された
ローラとを有し、前記ローラは回転しながら搬送中の木
材の上面を押圧し、木材の位置決めを精確にすることを
特徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１０】木材の加工作業領域を挟んで左右に延
在する一対のコンベヤー台と、両コンベヤー台間を水平
移動自在な可動式加工台、木材固定手段及び加工手段を
一体的に具備した可動式加工装置と、各木材の加工デー
タに基づいて前記可動式加工装置に指令を出す制御装置
とを有し、前記コンベヤー台には複数の突出自在な木材
位置決め用ストッパーが配置されており、前記加工デー
タに基づいて所定のストッパーを突出させることにより
木材を停止させるとともに前記可動式加工装置を補足的
な距離だけ移動させ、前記木材の加工を行うことを特徴
とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１１】請求項10に記載のプレカット木材の製
造装置において、前記木材固定手段は、コンベヤー台及
び可動式加工台の側部に位置するとともに前記木材の移
動時にガイドとして作用する一対の垂直板と、前記垂直
板と協動して前記木材を両側から固定する一対のサイド
クランプ板と、前記木材を上から押圧するローラとから
なることを特徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１２】請求項10又は11に記載のプレカット木
材の製造装置において、前記加工手段は枢動自在なレバ
ー部材に支持された丸のこであることを特徴とするプレ
カット木材の製造装置。
【請求項１３】請求項12に記載のプレカット木材の製
造装置において、前記可動式加工台には前記丸のこに対
応する位置にスリットが設けられていることを特徴とす
るプレカット木材の製造装置。
【請求項１４】請求項10〜13のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、下流側のコンベヤー台
に突出自在な複数の木材位置決め用ストッパーが一定間
隔に配置されていることを特徴とするプレカット木材の
製造装置。
【請求項１５】請求項10〜14のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、前記木材押圧用ローラ
は、上流側に位置する昇降自在な駆動ローラと、下流側
に位置する昇降自在な従動ローラとからなることを特徴
とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１６】請求項11〜15のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、前記サイドクランプ板
は垂直シリンダー及び水平シリンダーにより昇降自在で
あるとともに、水平方向に移動可能であり、上方の退避
位置から下降するとともに垂直板方向に水平移動するこ
とにより、前記垂直板と協動して前記木材を両側から固
定することを特徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１７】請求項11〜16のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、前記木材の加工が完了
した後で前記垂直板は横方向に前進し、加工済み木材を
前記コンベヤー台の側の別のコンベヤー台上に排出する
ことを特徴とするプレカット木材の製造装置。
【請求項１８】請求項11〜17のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、前記可動式加工台は複
数のローラーを有することを特徴とするプレカット木材
の製造装置。
【請求項１９】請求項11〜18のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置において、両コンベヤー台の間に
は複数の昇降式ローラが配置されており、前記可動式加
工台の移動により一方のコンベヤー台と前記可動式加工
台との間隔が大きくなりすぎた場合には、必要な数の昇
降式ローラが上昇し、前記間隔を埋めることを特徴とす
るプレカット木材の製造装置。
【請求項２０】請求項１〜19のいずれかに記載のプレ
カット木材の製造装置を２つ以上有するプレカット木材
の製造ラインにおいて、上流側の製造装置は下流側の製
造装置に連通するコンベヤーと、下流側の製造装置をバ
イパスするコンベヤーとを有し、前記バイパスコンベヤ
ーは前記下流側の製造装置の排出コンベヤーと合流して
プレカット木材排出コンベヤーに入ることを特徴とする
プレカット木材の製造ライン。
【請求項２１】請求項20に記載のプレカット木材の製
造ラインにおいて、前記上流側の製造装置には請求項10
〜19のいずれかに記載のプレカット木材の製造装置を使
用し、前記下流側の製造装置に請求項１〜９のいずれか
に記載のプレカット木材の製造装置を使用することを特
徴とするプレカット木材の製造ライン。