トップ :: B 処理操作 運輸 :: B27 木材または類似の材料の加工または保存;釘打ち機またはステ−プル打ち機一般

【発明の名称】 木材等の加工装置
【発明者】 【氏名】長永 明

【要約】 【課題】1台で各種形状の加工を実現すると共に、設置場所の縮小化、低価格化を図ることの出来る木材などの加工装置(プレカット装置)を提供する。

【解決手段】基盤台1に設けた支持台2により被加工材6が上下可能に支承され、同じく基盤台1上を水平移動可能に設けた可動枠3には切削工具や測定器が着脱可能に装着されて成る。加工時被加工材は可動枠3によって挟み込まれて必要な加工あるいは測定がなされる。この構成切削工具どうしまた切削工具と被加工材の相対的距離を常に管理し同時加工が可能になる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基盤台と被加工材を保持する支持台と被加工材を間に挟みこみその被加工材の長手方向に沿って移動し着脱可能な工具または測定器を装着できる複数の装着装置とそれらの装着装置が枠辺に沿って移動できる可動枠を有し基盤台には基準となる位置検出器を、可動枠と装着装置と被加工材には位置検出器を具備した断面に比し長さの長い木材等に適した木材等加工装置。
【請求項2】
上記複数の位置検出器間においては通信手段を具備する請求項1記載の木材等加工装置。
【請求項3】
上記可動枠において被加工材に位置検出器または位置検出用の印を付与する手段を有する請求項1の木材等加工装置。
【請求項4】
上記基盤台以外の近い場所に上記可動枠に設けた位置検出器に相対する基準となる位置検出器を有する請求項1記載の木材等加工装置。
【請求項5】
上記装着装置において可動枠の枠辺に沿って移動する保持部と工具、測定器を着脱できるともに伸縮できかつ角度を変えられるアームを具備する請求項1記載の木材等加工装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は1台での各種形状の加工の実現、設置場所の縮小化、低価格化を図り構造材、羽柄材などの建築木材の刻み加工を建築職人の手元に戻すための木材等加工装置(プレカット装置)に関する。またプレカット工場においても充分その能力を発揮することができる。
【背景技術と解決すべき課題】
【0002】
従来の加工装置は加工の高速化、加工能力の拡大に向けて進んできたが、以下に示すような問題を抱えている。
【0003】
従来のプレカット装置は加工装置を固定にし被加工材を長手方向に搬送する方式で長い搬送路と数種類におよぶ各種専用加工装置を必要とした。このため広大な加工場と重くて大きい高価な設備が必要であり投資額が大きく大量の仕事の確保を必要とした。
このため一般の工務店、大工では導入が困難となり、建築木材の刻みは建築職人の手を離れた。役柱などの例外を除き材料を建前まで見られず建築職人の考え、思いが充分に反映されない建物になってきている。プレカット導入初期にみられた職人の強い抵抗感は仕事を奪われるということだけではなく仕事の流れが変であるという職人の感覚(大事なことです。)もあったのではないかと思われる。
材料の流れがプレカット工場を中心とする流れに変わり遠いプレカット工場に頼む場合には輸送コスト、輸送エネルギーが多くなる。
繁忙期と閑散期の変動が大きく専用機械と専用作業員の稼働効率が悪くなる。
【0004】
従来の全自動型プレカット装置の問題には加工途中でほかの人の目視チェックがし難いため間違った時の損害が大きく図面入力者へのプレッシャーが大きく精神的につらい。
材料の寸法精度、曲がりの許容範囲が厳しく材料の無駄が多い。
加工内容が固定化されこまめな対応がやりにくい。
作業は機械が中心となり、作業者は付随的作業のためやりがいを持ちにくい。
などがあった。
【0005】
従来の半自動プレカットの問題には全自動よりはこまめな対応ができるが人手がかかりコストが高いなどがあった。
【発明の開示】
【0006】
以上に述べた従来加工装置の問題点を職人とコンピュータと機械との得意技を組み合わせて解決する木材等加工装置(プレカット装置)を提案するものである。
【0007】
職人の得意技
経験を積むことにより直感的・視覚的に全体を捉えることができ材料の使い方の判断、加工形状が妥当かどうかの判断などができる。また能力(スピード・精度・対応範囲など)が上がる。
様々な加工形状(伝統工法の仕口・継ぎ手など)に対応できる。
コンピュータの得意技
大量データの高速処理、データ変換、図形表示、データのチェック
ややこしい計算も間違えない。間違った入力データではそのまま正確に間違う。
設計CADシステム、構造計算ソフトと電子データで繋げられる。
機械の得意技
加工精度が高い。人手よりスピードが速い。疲れない。長時間動いてもスピードが落ちない。
【問題を解決するための方法、手段】
【0008】
以下本発明の実施形態を図1〜図2に基づいて説明する。
被加工材の長手方向をX軸、上下方向をY軸、前後方向をZ軸とする。
搬送方式は従来とは違い被加工材は長手方向と直角に搬送する。被加工材はアーム上を滑り長手方向に直角方向(Z軸に平行)に動いて基盤台1に載る。基盤台1に載った被加工材6はさらに支持台2で空中まで持ち上げられる。加工が終わると支持台2が下がりそのままの方向(Z軸に平行)でアーム上を滑り降りる。切削工具および測定器を装着した可動枠3が通り抜けできるように支持台2は上下できる。
切削工具および測定器を装着した可動枠3で被加工材6を挟み込み加工時にその可動枠3は被加工材6を緊結する。その可動枠3はX軸に平行移動する。可動枠3の上下面、左右面、前後面を構成する枠辺4には工具類、または測定器8を着脱できる装着装置5を設け、可動枠3には位置検出器を設ける。
それらの装着装置5は各枠辺4にそって平行に移動できさらに装着装置5に取り付けられた工具類、または測定器8はアーム7によって被加工材6との距離と角度を変えられるようにする。装着装置5の一部は被加工材6の保持もする。被加工材6にも加工前に位器を取り付ける。
発明のポイントは次の4つである。
1つ目は被加工材6を固定し切削位置に合わせ工具8を移動して加工するためにX軸移動を可動枠3の移動として分離しY軸、Z軸の移動と角度可変の装着装置5を具備することで木材に類する長い材料の3次元加工を容易に実現できるようにしたことである。
2つ目は可動枠3に位置検出器と寸法測定器を具備し2つ以上の可動枠3と可動枠3間、可動枠3と被加工材6の距離を常に測定し被加工材6と切削工具8、切削工具8どうしの相対的距離を管理していることである。そのことで加工装置は被加工材6の部位ごとに加工形状を把握しており切削工具8はお互いぶつからないようにして1つの被加工材6にたいして精度よく同時加工ができるようにしたことである。
3つ目は同時加工ができるため全体の加工スピードを落とすことなく切削スピードを遅くできる。切削、被加工材を保持に大きな力を必要とせず切削工具8自体も簡単な工具になる。このことより加工装置の大幅な低価格化が可能になる。
4つ目は可動枠3に装着された寸法測定器により材料寸法、加工済みの加工形状の寸法を測定でき加工データ管理に使える。さらに梁、桁などの横架材の加工寸法データを使ってこの後に加工する柱材にフィードバックし材料のバラツキを吸収できるようにしたことである。加工精度を落とすことなく材料の有効利用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の全体構成図
【図2】可動枠に取り付けられ工具、測定器を装着する装置例の図。上からの図。
【符号の説明】
【0010】
1 基盤台
2 支持台
3 可動枠
4 可動枠の枠辺
5 工具、測定器を装着するための装着装置
6 被加工材
7 工具、測定器を保持するためのアーム
8 切削、研磨の工具または寸法、材料強度、含水率などの測定器
【発明の効果】
【0011】
被加工材を固定したことから長い搬送路が要らなくなりまた1つの加工装置で様々な加工形状に対応できることから加工場の大幅な(600〜700mから50〜60mに)縮小と低価格化が実現でき、工務店、大工の手元で加工できるようになる。このことより職人が直に材料のくされ、われ、面付き、断面欠損、大節など加工前検査ができる。また材料の上端/下端、元/末など材料が正しく使える。
様々な加工形状に対応できるため材料の幅、背を十分に生かせる。また常時現物を見ているため職人が技を磨くのに役立つ。
建築職人が必要に応じて現物チェックできるため設計データとの照合がやりやすくなり正確な加工ができる。
加工寸法の測定ができ、フィードバックすることで高い加工精度の管理ができる。
また材料の曲がりや寸法を測定し後の工程にフィードバックしバラツキに対応でき材料を無駄なく使うことができる。
切削スピードを抑えることで消費電力・音が小さくなり刃物の寿命が延びる。
加工時間の予測ができ工程管理に使える。
登り梁、斜め材にも対応可となり間柱、根太、垂木などの加工もでき建築状況に合わせ随時効率的に使える。可動枠を大きくすれば太鼓梁等にも対応可である。
材料強度測定器、含水率測定器の装着すれば実測寸法データをもとにした構造計算、材料管理が容易にできる。
【出願人】 【識別番号】507077282
【氏名又は名称】長永 明
【出願日】 平成19年2月9日(2007.2.9)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−195050(P2008−195050A)
【公開日】 平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願番号】 特願2007−60890(P2007−60890)