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釘打ち装置 - 特開2008−30305 | j-tokkyo
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【発明の名称】 釘打ち装置
【発明者】 【氏名】田井中 晴彦

【要約】 【課題】堅牢なパネルを製造できるとともに、パネル品質の信頼性を向上できる釘打ちノズルの角度調整手段のある釘打ち装置を提供する。

【構成】表面板側から打ち込まれる釘により、平行に並ぶ複数本の下地桟3に表面板を固着して形成するパネルの製造に用いる釘打ち装置1であって、パネルを載置する作業台4と、この作業台の上部に移動可能に設けられる移動架台5と、この移動架台に取り付けられて、前記下地桟と同じ向きであるパネル幅方向に隔設されるとともに、釘を打ち出す下向きの釘打ちノズルを有する複数の釘打ユニット7とを具え、前記釘打ユニットは、前記釘打ちノズルの傾きを可変とする角度調整手段8に連係することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面板側から打ち込まれる釘により、平行に並ぶ複数本の下地桟に表面板を固着して形成するパネルの製造に用いる釘打ち装置であって、
パネルを載置する作業台と、この作業台の上部に移動可能に設けられる移動架台と、この移動架台に取り付けられて、前記下地桟と同じ向きであるパネル幅方向に隔設されるとともに、釘を打ち出す下向きの釘打ちノズルを有する複数の釘打ユニットとを具え、
前記釘打ユニットは、前記釘打ちノズルの傾きを可変とする角度調整手段に連係することを特徴とする釘打ち装置。
【請求項2】
前記作業台は、パネルを載置する載置部と、この載置部の両側に設けられるとともに前記パネル幅方向に直行するパネル長さ方向にのびる一対の脇送路とを具え、
前記移動架台は、前記脇送路の上に載置支持されて、パネル長さ方向に移動可能に構成されることを特徴とする請求項1記載の釘打ち装置。
【請求項3】
前記移動架台は、その上部にパネル幅方向を向く回転支軸が設けられ、
この回転支軸には、釘打ちノズルの方向を整一にして並ぶ複数の釘打ユニットを固着連結する連結体が軸着され、
前記角度調整手段は、前記移動架台と連結体との間に架け渡されて、連結体を回転支軸の軸方向と直行方向に押し引きする伸縮駆動器を用いて構成されることを特徴とする請求項1又は2記載の釘打ち装置。
【請求項4】
前記伸縮駆動器は、一対のエアシリンダを直列状に連結して形成され、一端側が移動架台に枢着されるとともに、他端側が前記連結体に枢着されることを特徴とする請求項3記載の釘打ち装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、釘により表面板と下地桟とを固着して構成され、壁パネル、床パネルを含む建築用パネルなどの製造に用いられる釘打ち装置に関する。
【背景技術】
【0002】
平行に並ぶ下地桟に対して、表面板を釘打ちして形成されるパネルは、建築物の壁、床、屋根などを構成する他、コンクリート構造体の構築時に使用される型枠パネルとして、汎用されている。そしてこれらパネルは、全自動或いは、半自動によって製造する際には、必要により予め枠組みされた下地桟に表面板を載置するとともに、下地桟の上方に並ぶ複数の釘打ち機によって、表面板から下地桟に向けて一斉に釘打ちし、次いでパネル、或いは釘打ち機が下地桟のピッチ距離を移動した後、他の下地桟に向けて釘打ちする動作を繰り返してパネルを組み立てる自動釘打ち装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】特開平9−141612号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、使用される合板、MDFなどの表面板は、定尺寸法に製造されていることから、複数枚を継ぎ合わせて配置する必要があり、隙間、段違いを防止するために、下地桟の長手方向の中心線を、表面板の突合せ部と一致させて配置するとともに、双方の表面材から下地桟へ向けて釘打ちして固着している。このとき、表面板の割れ欠け防止のためには、例えば5〜10mm程度の端空き寸法が必要であることから、下地桟に対する釘位置が充分な端空き寸法を確保できない場合があり、その結果下地桟に対して割れ欠けを生じ易く、パネルの強度を低下させるという問題がある。
【0005】
また、充分大きな断面寸法の下地桟を用いると、表面材、及び下地桟双方に対して充分な端空き寸法を確保して釘打ちできるが、下地桟の強度が必要以上に大きくなることからコストを上昇させるとともに、パネル重量が重くなるという問題がある。
【0006】
本発明は、釘打ユニットに、釘打ちノズルの傾きを可変とする角度調整手段を設けることを基本とし、堅牢なパネルを製造できるとともに、パネル品質の信頼性を向上できる釘打ち装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するために、請求項1に係る発明では、表面板側から打ち込まれる釘により、平行に並ぶ複数本の下地桟に表面板を固着して形成するパネルの製造に用いる釘打ち装置であって、パネルを載置する作業台と、この作業台の上部に移動可能に設けられる移動架台と、この移動架台に取り付けられて、前記下地桟と同じ向きであるパネル幅方向に隔設されるとともに、釘を打ち出す下向きの釘打ちノズルを有する複数の釘打ユニットとを具え、前記釘打ユニットは、前記釘打ちノズルの傾きを可変とする角度調整手段に連係することを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明では、前記作業台は、パネルを載置する載置部と、この載置部の両側に設けられるとともに前記パネル幅方向に直行するパネル長さ方向にのびる一対の脇送路とを具え、前記移動架台は、前記脇送路の上に載置支持されて、パネル長さ方向に移動可能に構成されることを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明において、前記移動架台は、その上部にパネル幅方向を向く回転支軸が設けられ、この回転支軸には、釘打ちノズルの方向を整一にして並ぶ複数の釘打ユニットを固着連結する連結体が軸着され、前記角度調整手段は、前記移動架台と連結体との間に架け渡されて、連結体を回転支軸の軸方向と直行方向に押し引きする伸縮駆動器を用いて構成され、また請求項4に係る発明において、前記伸縮駆動器は、一対のエアシリンダを直列状に連結して形成され、一端側が移動架台に枢着されるとともに、他端側が前記連結体に枢着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係る発明においては、釘打ユニットは、角度調整手段に連係することによって、釘打ちノズルの傾きを任意に選択、設定することができることから、例えば、共通の下地桟の上に隣接する表面板の端部相互を隙間なく載置するとともに各々の端部を下地桟に釘固定する際、各表面板側から打ち込む釘を、表面板の内側から下地桟の長手方向の中心線側に傾けて斜めに打ち込むことができるため、釘の下地桟に打ち込まれる位置を、前記中心線寄りに配置することができる。従って、下地桟に打ち込まれる釘の下地桟縁端からの寸法を大きくすることができるため、釘に外力が作用して、下地桟に外向きの力が作用したとしても、下地桟が割れ、欠けを生じることなく、充分な保持強度が得られることから、大きな釘固定強度が得られる。その結果、堅牢なパネルを製造できるとともに、製品品質の信頼性を向上できる。
【0011】
或いは、屋根下地用のパネルの製造に使用する場合は、野地板を構成する表面板から、屋根勾配に応じて傾いて配置される下地桟に向かって釘打ちする際に、角度調整手段によって前記屋根勾配に一致する角度に釘打ちできることから、作業性に優れるとともに、精度の高い屋根下地用のパネルを製造しうる。
【0012】
請求項2に係る発明のように、作業台の両側に設けた一対の脇走路に、移動架台を載置してパネル長さ方向に移動可能に構成すると、移動架台がパネル上方をスムースに移動できて、釘打ち作業位置にスピーディに到達することから、作業性を向上できるとともに、パネルサイズの大小を選ばすに使用できて汎用性が高い。
【0013】
請求項3に係る発明のように、回転支軸に軸着され、かつ伸縮駆動器によって押し引きされる連結体に対し、釘打ちノズルの方向を整一に並ぶ複数の釘打ユニットを固着連結すると、伸縮駆動器の伸縮動作によって、下地桟と同じ向きに隔設された釘打ちユニットが釘打ちノズルの傾斜方向を整一に変化させることができる。そのため、一列に並ぶ釘打ちユニットを一斉に最適な傾斜角度に調整して、狂いなくスピーディに釘打ちでき、精度の良い高品質なパネルを量産できる。
【0014】
請求項4に係る発明のように、一対のエアシリンダを直列状に連結して、その両端を移動架台、及び連結体に各々枢着した伸縮駆動器を用いると、両エアシリンダの伸縮の組み合わせにより、3種類の傾斜角度を設定できる。そのため例えば、垂直な姿勢及び、これを挟んで両方向へ傾斜する一対の傾斜角度を設定できるなどの角度を設定できることから、汎用性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。釘打ち装置1は、表面板2側から打ち込まれる釘によって、この表面板2が、平行に並ぶ複数本の下地桟3に固着して形成されるパネルの製造に用いられる。前記パネル15は、建築物を構築する壁パネル、床パネル、屋根パネル、天井パネル、手摺パネル、ドアパネルなどの建築用パネル、或いは、コンクリート造の施工に用いられる型枠パネル、その他展示用、装飾用などのディスプレイパネルなど各種のものが含まれる。
【0016】
前記表面板2は、合板、パーティクルボード、インシュレーションボード、MDF(中密度繊維板)などの木質加工板材の他、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの樹脂製ボード或いは、炭素鋼、ステンレス鋼、合金鋼、アルミニウム、真鍮、銅などの金属製薄板を含み、何れも釘打ち可能な厚さ、硬さに形成されたものを使用する。
【0017】
前記下地桟3は、パネル15の外周部に配される外周枠材、この外周枠材の内側に配される補強桟が含まれる。そして、杉、松、樅、栂などの針葉樹、およびナラ、チーク、ラワンなどの広葉樹を含む無垢木材のほか、前記と同様の木質加工材、プラスチック、或いは軽量型鋼なども使用できる。
【0018】
また釘打ち装置1は、図1に示すように、パネル15を載置支持する作業台4と、この作業台4の上に設けられる移動架台5と、この移動架台5に取り付けられる複数の釘打ユニット7と、この釘打ユニット7の釘打ちノズル6の傾きを変化させる角度調整手段8とを具える。
【0019】
前記作業台4は、本形態では、枠状の基台21と、パネル15を載置する載置部9と、この載置部9の両側に設けられる脇送路10とを具える。
【0020】
前記基台21は、長矩形状の外枠部21Aと、この外枠部21Aを、例えば500〜1200mm程度の低い高さで支える複数の脚柱21Bとを含み、更に外枠部21Aの内側に補強枠(図示せず)が架け渡されて構成される。
【0021】
前記載置部9は、本形態では、パネル長さ方向にのびるベルトコンベア装置22により形成される。なお本明細書においては、下地桟3の方向をパネル幅方向といい、これに直行する方向をパネル長さ方向という。前記ベルトコンベア装置22は、パネル長さ方向にのびる4本の無端ベルト23が略等間隔で配置される。各無端ベルト23は、パネル長さ方向端部において、外枠部21Aの内側に沿って、外枠部21Aに架け渡されたパネル幅方向のベルト支持軸24、24間に掛装されている。そして無端ベルト23上に載置されたパネル15が安定して支持されることにより、パネル15に対して釘打ち作業を行なうことができる。また無端ベルト23は、シーケンス制御されたモータなどの駆動器(図示せず)によるベルト支持軸24の回転とともに回動し、釘打ち作業の前後において、パネル15をパネル長さ方向に搬送できる。図中25は、前記無端ベルト23の間に昇降可能に形成され、上昇することにより、搬入されたパネル15の前端を定位置にて受けるストッパーである。
【0022】
前記脇送路10は、ベルトコンベア装置22の両側部でこれと並んで、パネル長さ方向にのびるとともに、前記外枠部21Aの上面に形成される。本形態の脇送路10は、レール状の直進支持受部11Aと、その内側に平行に並ぶラック11Bとからなる。
【0023】
前記移動架台5は、本形態では図2に示すように、パネル幅方向の両側部で前記脇送路10の上方に立ち上がる一対の支柱部5Aと、この支柱部5Aの上端の間を繋ぎパネル幅方向に水平にのびる上繋ぎ部5Bとを含み構成される。前記支柱部5Aは、下端部に摺動体26が設けられ、この摺動体26が脇送路10の直進支持受部11Aに摺動可能に係合することにより、移動架台5が脇送路10上でパネル長さ方向に移動可能に支持される。前記摺動体26に隣接して、前記ラック11Bに噛合するピニオン27が設けられる。そしてシーケンス制御されたピニオン27の駆動によって、移動架台5はパネル長さ方向に移動するとともに、釘打ち箇所に位置合わせした停止制御がなされる。
【0024】
前記の如く、作業台4両側の脇送路10に、移動架台5がパネル長さ方向に移動可能に載置され、パネル15の上方を移動架台5がスムースに移動できることから、釘打ち作業を行なう位置にスピーディに到達できて、短いタクト時間で製造が可能となるため、生産性が向上するとともに、パネル15のサイズを選ばすに汎用ラインとして使用できる点で好ましい。
【0025】
前記上繋ぎ部5Bは、図2、3に示すように、高剛性の繋ぎ本体28と、この繋ぎ本体28に固着されたパネル幅方向を向く回転支軸11と、この回転支軸11に軸支された連結体12とを含んで構成される。前記繋ぎ本体28は、型鋼を組み合わせて構成されるとともに、前記支柱部5A、5Aの上端間に架け渡されて、門型の構造体を構成している。そして前記繋ぎ本体28は、両端部に一対の軸取付部29、29を突設している。
【0026】
前記回転支軸11は、本形態では、前記一対の軸取付部29、29に各々固着され、同芯に並ぶ短寸の回転支軸11R、11Lを設けたものが例示される。しかしながら、繋ぎ本体28に沿って連続した1本の回転支軸11を用いることも良い。
【0027】
前記連結体12は、図3、4に示すように、縦断面逆L字状をなすとともに、前記繋ぎ本体28に沿ってパネル幅方向に水平にのびる。そして繋ぎ本体28に向く側には、溝形鋼を上下一対並べた補強材30が設けられ、その反対側の前側には垂直な支持レール31が等間隔で隔設されている。なお本明細書で、繋ぎ本体28に対して連結体12が設けられる側を前とする。この連結体12には、パネル幅方向両端部において、前記軸取付部29に外挿するとともに、前後を向く短角筒状の支持筒部32が突設される。なお前記軸取付部29は、連結体12に形成された切欠き部(図示せず)を挿通するとともに前記支持筒部32に内挿して前にのびている。
【0028】
前記支持筒部32は、その両側片に一対のベアリングユニット33、33が取り付けられる。そして、このベアリングユニット33、33に前記回転支軸11を軸受けすることにより、連結体12が繋ぎ本体28に回転可能に支持される。
【0029】
前記釘打ユニット7は、図4に示すように、釘頭を押圧する釘押しロッド34を昇降させるエアシリンダ35と、釘Nを仮保持するチャック機能を有するとともに前記エアシリンダ35の下部に下向きに取り付けられた、釘打ち出し用の釘打ちノズル6とを具える。前記チャック機能は、ノズルが嘴状に二分割されるとともに上端で枢支されて先端側で開閉でき、しかもこの開閉動作がバネ力により縮径方向に付勢される公知のチャック機構が採用される。そして、図5に示すように、エアシリンダ35の釘押しロッド34が下降して、釘Nを下方へ押し出すことにより、釘Nがパネル15に打ち込まれる。
【0030】
この釘打ユニット7は、図2、4に示すように、パネル幅方向に複数、本形態では11台が、昇降手段36を介して前記連結体12に同高さで取り付けられる。この昇降手段36は、L字状の基体37と、この基体37を昇降させる昇降シリンダ38とを有する。基体37は水平片37Hと、立上げ片37Vと、この両片を繋ぐ一対の補強片37R、37Rとを含んで略三角箱状をなす。そして立上げ片37Vの後側に、上下一対のスライドブロック39U、39Dが設けられ、水平片37Hに釘打ユニット7の上端部が固着される。そして前記スライドブロック39U、39Dが前記支持レール31に係合することにより、基体37及び釘打ユニット7が昇降可能に支持される。
【0031】
前記昇降シリンダ38は図6に示すように、各釘打ユニット7毎に設けられるとともに、昇降ロッド40を下にして連結体12上部に取り付けられ、更に昇降ロッド40の下端に前記基体37が固着される。従って、シーケンス制御されて出入りする昇降ロッド40に駆動され、図4に示される釘打ユニット7は、上昇位置で待機し、図5に示される釘打ユニット7は、パネル15に向かって釘打ち位置まで下降する。
【0032】
なお釘打ユニット7には、釘打ちノズル6に釘を補充する釘供給装置(図示せず)が付設される。この釘供給装置としては、前記上繋ぎ部5Bに設けられる釘フィーダー(図示せず)からビニルホースを用いた供給パイプを通して、釘打ちノズル6へ釘Nが自動供給される公知の装置が用いられる。
【0033】
前記角度調整手段8は、本形態では図1に示すように、移動架台5の上継ぎ部5Bの両端部に一対が配置された伸縮駆動器13を用いて構成される。この伸縮駆動器13は、図3に示すように、その後端部が繋ぎ本体28から鶴首状に立ち上がる支持アーム41の上端部に枢支点P1において軸着されるとともに、前端部が前記連結体12の支持筒部32の上部に立設された受けアーム42に枢支点P2において軸着される。即ち図3に示すように、伸縮駆動器13が繋ぎ本体28と連結体12との間に架け渡されて、両端部が枢着されることから、枢支点P1、P2及び連結体12を軸着する回転支軸11の中心点P3との間にリンク機構が形成される。従って、伸縮駆動器13が伸縮する時、連結体12が回転支軸11の軸方向と直角方向に押し引きされて、連結体12がP3を中心に前後に回転することから、釘打ユニット7の釘打ちノズル6の傾きが垂直姿勢を挟んで前後に傾動する。
【0034】
即ち、伸縮駆動器13が中間長さの時は図6に示すように、釘打ちノズル6は垂直を向くため、表面板2に対して直角にしかも下地桟3の中央に釘打ちされる。従って、表面板2の中間部に配置される下地桟3に対してはこの状態で釘打ちされる。下地桟3の上で表面板2をつき合わせて固着する箇所においては、図7に示すように、伸縮駆動器13が縮小して連結体12の上部を引き寄せると、α度後傾する釘打ちノズル6から後方の表面板2の前縁部を貫通して下地桟3の中央に向けて釘打ちされる。逆に図8に示すように、伸縮駆動器13が伸張して連結体12の上部を前へ押し出すと、α度前傾する釘打ちノズル6から前方の表面板2の後縁部を貫通して下地桟3の中央に向けて釘打ちされる。なお前記傾斜角度αは、例えば、5〜15度程度、好ましくは7〜12度、本形態では10度に設定している。
【0035】
このように複数枚の表面板2を下地桟3の上に並べて釘打ち固定するパネル15の製造において、共通の下地桟3の上に隣接する表面板2の端部相互を隙間なく均等に載置して各々の端部を下地桟3に釘固定する際、各々の表面板2の上から打ち込む釘を、表面板2の内側から下地桟の長手方向の中心線側に向けて、α度傾けて打ち込むことができることから、釘の先端部を下地桟3の中心線寄りに打ち込むことができる。そのため、下地桟3に打ち込まれる釘の下地桟3縁端からの距離を大きくすることができるため、釘に作用する外力によって、下地桟3に外向きの力が作用しても、下地桟3が割れ、欠けを生じることなく、充分な釘固定強度を確保できる。その結果、堅牢なパネル15を製造することができ、製品品質の信頼性を向上できる。
【0036】
また、釘の下地桟3縁端からの寸法を確保するために、下地桟3の幅寸法Wを必要以上に大きくすることが不要なことから、パネル重量を軽減できるとともにコストを削減しうる。
【0037】
また屋根下地用のパネル15の製造に使用する場合は、野地板を構成する表面板2側から、屋根勾配に応じて傾いて配置される下地桟3に向かって釘打ちする際、伸縮駆動器13の長さを調整して屋根勾配に一致する角度に釘打ちできることから、作業性に優れるとともに、精度の高い屋根下地用のパネル15を製造できる。
【0038】
しかも本形態では、釘打ちノズル6を同じ方向に揃えて並ぶ複数の釘打ユニット7を連結体12に固着してるため、伸縮駆動器13が伸縮して連結体12を傾動させると、下地桟3と同じ向きに一定間隔で並ぶ釘打ユニット7がノズル傾斜方向を整一に変化させることができるため、一列に並ぶ釘打ユニット7を一斉に最適な傾斜角度に調整して、狂いなくスピーディに釘打ちでき、精度の良い高品質なパネル15を量産できる。
【0039】
更に本形態では図3に示すように、一対のエアシリンダ14、14を各々のロッドを外向きに配置して直列状に連結して構成した伸縮駆動器13を採用し、一方のロッド端部を繋ぎ本体28からの支持アーム41の上端部に枢支点P1において軸着し、他方のロッド端部を連結体12の受けアーム42に枢支点P2において軸着している。従って図7に示すように、双方のエアシリンダ14、14のロッドを引き込むと、釘打ちノズル6が後傾し、図6に示すように、一方のエアシリンダ14(本形態では、前側のエアシリンダ14)のロッドのみを伸張することにより、釘打ちノズル6の垂直姿勢が維持され、図8に示すように、双方のエアシリンダ14、14のロッドを伸張することにより、釘打ちノズル6を前傾できる。このように双方のエアシリンダ14、14の伸縮を組み合わることによって、3種類の傾斜状態を簡単確実に設定できることから、動作の信頼性が向上する点で好ましい。
【0040】
尚、叙上の説明は本発明の実施の形態を例示したものである。従って本発明の技術的範囲はこれに何ら限定されるものではなく、前記した実施の形態の他にも、各種の変形例が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の一実施の形態を例示する斜視図である。
【図2】その正面図である。
【図3】その要部側面図である。
【図4】釘打ユニットが上昇した動作状態を説明する要部略側面図である。
【図5】釘打ユニットが下降した動作状態を説明する要部略側面図である。
【図6】釘打ユニットが直立した動作状態を説明する要部略側面図である。
【図7】釘打ユニットが後傾した動作状態を説明する要部略側面図である。
【図8】釘打ユニットが前傾した動作状態を説明する要部略側面図である。
【符号の説明】
【0042】
1 釘打ち装置
2 表面板
3 下地桟
4 作業台
5 移動架台
6 釘打ちノズル
7 釘打ユニット
8 角度調整手段
9 載置部
10 脇送路
11 回転支軸
12 伸縮駆動器
13 伸縮駆動器
14 エアシリンダ
15 パネル
【出願人】 【識別番号】000004673
【氏名又は名称】パナホーム株式会社
【出願日】 平成18年7月28日(2006.7.28)
【代理人】 【識別番号】100082968
【弁理士】
【氏名又は名称】苗村 正

【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎


【公開番号】 特開2008−30305(P2008−30305A)
【公開日】 平成20年2月14日(2008.2.14)
【出願番号】 特願2006−206343(P2006−206343)