JP2881150B2 - 自動位置決め加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、不特定な形状をした
木材等の部材に対して、自動的に所定の位置に孔開け等
の加工を施す自動位置決め加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、椎茸の原木に孔を開け、
その透孔に椎茸菌を植え付ける作業のように、長さはほ
ぼ一定であるが、太さや湾曲の仕方等がまちまちである
場合には、機械により画一的に処理出来ないので、人手
によって、先ず原木の所定箇所にドリルで一定深さまで
孔を開け、その孔に、椎茸菌を埋めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、椎茸の原木は一本毎に太さや曲がり具合が異なるの
で、穿孔作業の自動化が出来ず、人手により行ってお
り、生産効率が悪いと言う問題があった。しかも、この
穿孔箇所は原木一本につき多数あるので、この孔開け作
業及び菌を植え付ける作業は、きわめて多くの工数を必
要とし、面倒なものであった。

【０００４】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
て成されたもので、不特定な形状の木材等にも正確に自
動的に所定の位置に加工を施すことが出来る自動位置決
め加工装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、形状が不特
定な被加工部材を保持するクランプ装置と、このクラン
プ装置の所定の位置を中心として少なくとも１又は２点
で被加工部材を挟持する支持部を有し、互いに相反する
方向に各々所定の比で移動可能な一対の取付部材と、こ
の取付部材によって挟持された被加工部材の太さを上記
取付部材の位置により検知する検知手段と、この取付部
材によって挟持された被加工部材を上記クランプ装置の
所定位置に固定させる移動装置とを備えた自動位置決め
加工装置である。さらに、上記クランプ装置は、上記被
加工部材の両端面に食い込む先鋭な突起を有するもので
ある。

【０００６】さらに、複数の加工装置と、各加工装置の
両側から加工工具の突出方向に伸び た一対の位置決め部
材と、上記一対の位置決め部材が上記加工工具を中心と
して加工工具の突出方向と直角方向であって互いに反対
方向に等距離直線移動自在に取り付けられた心出し手段
と、上記各加工工具及び心出し手段が取り付けられ、上
記心出し手段の移動方向と平行な方向に上記各加工工具
及び位置決め部材が各々直線移動可能に設けられた保持
部材と、上記位置決め部材を互いに反対方向に移動させ
る駆動装置とを設けた自動位置決め加工装置である。

【０００７】また、上記保持部材の他の箇所に、上記各
加工工具に対応して所定の加工又は処理を行う他の加工
装置を設けた自動位置決め加工装置である。

【０００８】

【作用】この発明の自動位置決め加工装置は、一対の取
付部材に挟んで保持することにより、形状が不特定な被
加工物を自動的に所定の位置を中心にして正確に保持す
ることが出来るものである。また、一対の位置決め部材
と心出し手段により、形状が不特定の被加工部材の所定
の位置に、自動的に正確に位置決めして加工を施すこと
が出来る様にしたものである。

【０００９】

【実施例】以下この発明の一実施例について図面に基づ
いて説明する。この実施例の自動位置決め加工装置は、
図１、図２に示すように、椎茸の原木に孔を開け、その
孔に椎茸菌を入れる装置である。この実施例の自動位置
決め加工装置は、椎茸の原木を載せて長手方向軸の回転
中心を出す一対の取付部材１０と、この取付部材１０に
より回転中心が出された原木の両端部を保持する一対の
クランプ装置１２とを有している。さらに、クランプ装
置１２により保持された原木に孔を開ける加工装置であ
る複数のドリル装置１４と、各ドリル装置１４の両側か
ら加工工具である各ドリル１６の突出方向に伸びた各々
一対の位置決め部材１８，１９が設けられている。この
一対の位置決め部材１８，１９は、上記ドリル１６を中
心としてドリル１６の突出方向と直角方向であって互い
に反対方向に移動自在に取り付けられた心出し手段であ
る心出し装置２０に取り付けられている。さらに、この
自動位置決め加工装置には、上記各ドリル装置１４及び
心出し装置２０が取り付けられ、上記心出し装置２０の
移動方向と平行な方向に各々移動可能な複数の保持部材
２２が各々ドリル装置１４に対応して設けられている。
また、上記保持部材の他端部には、椎茸菌が収容された
タンク２４と、タンク２４内の椎茸菌を原木の孔中に植
え込む植え込み装置２６が各々ドリル装置１４と対向し
互いに等間隔で設けられている。

【００１０】一対の取付部材１０は、図３、図４に示す
ように、各々支持部である押え部材３０とＶ字状の挟持
部材３２とを有し、原木３４を３点ではさむように支持
するものである。押え部材３０と挟持部材３２とは、各
々ラック３６が設けられ垂直方向に移動可能な移動部材
３８，４０に各々固定されている。移動部材３８，４０
の各ラック３６は、各々同軸に設けられたピニオン４
２，４４に歯合している。そして、ピニオン４２，４４
は一体的に回転し、半径比が１：２に形成されている。
移動部材４０には垂直下方に伸びたドグ４６が、直接又
は間接的に取り付けられている。ドグ４６の先端の移動
経路途中には、光電センサ又は近接センサ等の位置検出
装置４８が所定間隔で取り付けられている。

【００１１】また、移動部材４０は、垂直方向に設けら
れたエアーシリンダ５０の作動部５２に固定され、垂直
方向に移動可能に設けられ、ピニオン４２，４４を介し
て移動部材３８も移動部材４０と互いに反対方向に移動
可能に設けられている。ここで、移動部材３８，４０の
移動距離は、ピニオン４２，４４の半径比と同じ１：２
である。これは、原木３４を６０度に開いた挟持部材３
２と垂直下方に押える押え部材３０とにより、常に挟持
中心５４に原木の中心が位置するようにしたためであ
る。即ち、６０度に開いた挟持部材３２上の原木３４を
保持する接点から、挟持中心５４に向かう線は、鉛直方
向に対して６０度傾斜しており、一つの頂角が６０度の
直角三角形の６０度の頂角をはさんだ短い方の辺と斜辺
との長さの比が１：２であることから、挟持中心５４の
位置が変わらないようにするためには、移動部材３８，
４０を１：２の比で移動させなければならないからであ
る。

【００１２】ドリル装置１４は、図１、図５に示すよう
に、保持部材２２に固定され、水平方向に移動自在に設
けられ、一対の位置決め部材１８，１９の中心に位置し
ている。一対の位置決め部材１８，１９を有した心出し
装置２０は、図示しないピニオンの両側に各々ラック６
０，６１が噛み合っており、ラック６０，６１に位置決
め部材１８，１９が各々固定されている。このピニオン
はドリル装置１４のドリル１６の中心軸上に常時位置す
るように取り付けられ、位置決め部材１８，１９はこの
ピニオンとラック６０，６１によって、常にドリル１６
の中心軸を中心に、等距離だけ水平方向に互いに反対方
向に移動する。また、位置決め部材１８は、エアーシリ
ンダ６２の作動部に取り付けられ、垂直方向に上下動可
能に設けられている。さらに、位置決め部材１９は、エ
アーシリンダ６４の作動部に取り付けられ、水平方向に
駆動され、ラック６１及びピニオン４２，４４を介して
ラック６０によって位置決め部材１８も、位置決め部材
１９と反対方向に等距離だけ駆動される。また、ドリル
装置１４も、エア−シリンダ７４の作動部に取り付けら
れ、上下動可能に設けられている。

【００１３】保持部材２２には、ドリル装置１４と一定
の間隔で、椎茸菌の植え込み装置２６が設けられ、この
植え込み装置２６には、タンク２４内の椎茸菌を原木に
開けられた孔に打ち込む打ち込み装置６６と、打ち込み
装置６６を駆動するエアーシリンダ６８が設けられてい
る。

【００１４】この実施例の自動位置決め加工装置の動作
作用について以下に説明する。先ず、原木３４を取付部
材１０の挟持部材３２に載せ、装置のスタートボタンを
押す。すると、挟持部材３２が上昇するとともに、押え
部材３０が下降する。この時、上述のように、押え部材
３０と挟持部材３２の移動距離の比は１：２であるの
で、原木３４が押え部材３０と挟持部材３２とにより挟
まれた位置で、その太さにかかわらず、取付部材１０の
所定の中心に原木３４の中心が位置する。この時、挟持
部材３２が取り付けられた移動部材４０の停止した位置
で、ドグ４６に設けられた上述の光電センサや近接セン
サ等の位置検出装置４８により、原木３４の太さが検出
される。この太さは、移動部材４０と対面した位置検出
装置４８の位置または数により、この位置検出装置４８
のドグ４６上の位置に対応して段階的に検出される。こ
の後、クランプ装置１２の保持位置に原木３４を水平移
動させ、クランプ装置１２を作動させて、原木３４の両
端部を両側から保持する。

【００１５】原木３４を保持したクランプ装置１２は、
図示しない駆動装置によりドリル装置１４の下方に水平
移動する。この後、位置決め部材１８が下降し、位置決
め部材１８，１９がエアーシリンダ６４により互いに水
平方向に近付き、原木３４をはさむ。これにより、各ド
リル１６が、各々原木３４の所定の位置の中心に位置決
めされる。この時、原木３４は途中で湾曲しているが、
保持部材２２が水平方向に移動可能なので、原木３４の
湾曲に沿って移動し、位置決め部材１８，１９に挟まれ
た状態で、常時位置決め部材１８，１９の中間位置にド
リル１６が位置する。そして、ドリル１６が下降して、
原木３４の所定位置にドリル１６の数だけ孔を開けて上
昇する。

【００１６】そして、クランプ装置１２は、原木３４を
保持した状態で椎茸菌の植え込み装置２６の下方に移動
する。植え込み装置２６は、原木に開けられた孔に、タ
ンク２４内の椎茸菌を打ち込み装置６６によって所定量
植え込む。この後、再びクランプ装置１２は、ドリル装
置１４の下方に移動する。

【００１７】ここで、クランプ装置１２は、所定角度回
転するとともに、原木３４の表面において、各ドリル１
６間の間隔の約半分の距離だけ、原木３４をその軸方向
に移動させる。上記回転角度は、原木３４の太さによっ
て定められた角度であり、椎茸菌を植え付ける間隔にな
る。原木３４の太さは、上述のように、位置検出装置４
８によって検出され、所定の検出位置に対応した角度だ
け回転させられる。また、原木３４を軸方向に移動させ
るのは、植え込まれる椎茸菌どうしの間隔を開けるため
に、千鳥足状に椎茸菌を原木３４の表面に植え込むため
である。この後、上記と同様に、位置決め部材１８が下
降し、位置決め部材１８，１９がエアーシリンダ６４に
より互いに近付き、原木３４をはさむ。そして、ドリル
１６により孔開けを行い、再び原木３４を植え込み装置
２６の下方に移動させ、椎茸菌の植え込みを行う。

【００１８】以上の動作を例えば原木３４の太さに対応
して４〜１０回繰り返して、原木３４の表面に所定間隔
で孔を開け、椎茸菌を植え込んだ後、クランプ装置１２
の保持動作を解除して、原木３４を離す。すると、原木
３４は、排出路７０を転がり落ちて、取り出し部７２に
ストックされる。

【００１９】この実施例の自動位置決め加工装置によれ
ば、太さや形状が不特定な椎茸の原木３４に対して、自
動的に軸方向の回転中心を出し、さらに太さのランク分
けを行い、ドリル１６での孔開けに際しても、自動的に
正確に中心部に向かって孔開けを行うことが出来るもの
である。また椎茸菌の植え込みに際しても、正確にドリ
ル孔に椎茸菌を打ち込むことが出来るものである。

【００２０】尚、この発明の自動位置決め加工装置は、
椎茸菌の植え込みに用いる他、木材の皮むき機や、鋼材
の加工前の心だし装置等、被加工部材に所望の加工を施
す装置に利用出来るものであり、加工を行う対象が制限
されるものではない。

【００２１】

【発明の効果】この発明の自動位置決め加工装置は、加
工工具の突出方向に伸びた一対の位置決め部材と、上記
一対の位置決め部材が取り付けられた心出し手段と、上
記各加工工具及び心出し手段が取り付けられ上記心出し
手段の移動方向と平行な方向に各々移動可能に設けられ
た保持部材と、上記位置決め部材を互いに反対方向に移
動させる駆動装置とを設け、形状の不特定な加工部材に
対しても自動的に確実な位置決めをすることができ、所
定の位置に正確な加工を施すことが出来るものである。
特に、心出し手段と保持部材とが直線的に平行移動し、
被加工物の心出し及び保持を行ない、その心出し位置で
加工を行なうので、正確な加工が可能である。そして、
人手に頼らざるを得なかった不特定な被加工物に対して
効率よく加工を施すことが出来るものである。

【００２２】また、被加工部材を保持するクランプ装置
も、自動的に所定の中心を保持することが出来、被加工
部材を移動させながら加工を行う際にも、正確な加工位
置に加工を施すことが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の自動位置決め加工装置の
内部構造を示す右側面図である。

【図２】この実施例の自動位置決め加工装置の正面図で
ある。

【図３】この実施例の自動位置決め加工装置のクランプ
装置の内部機構を示す正面図である。

【図４】この実施例の自動位置決め加工装置のクランプ
装置の正面図である。

【図５】この実施例の自動位置決め加工装置のドリル装
置の右側面図である。

【符号の説明】

１０ 取付部材 １２ クランプ装置 １４ ドリル装置 １６ ドリル １８，１９ 位置決め部材 ２０ 心出し装置 ２２ 保持部材 ２６ 植え込み装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状が不特定な被加工部材を保持するク
   ランプ装置と、このクランプ装置の所定の位置を中心と
   して少なくとも１又は２点で被加工部材を挟持する支持
   部を有し、互いに相反する方向に各々所定の比で移動可
   能な一対の取付部材と、この取付部材によって挟持され
   た被加工部材の太さを上記取付部材の位置により検知す
   る検知手段と、この取付部材によって挟持された被加工
   部材を上記クランプ装置の所定位置に固定させる移動装
   置と、上記検知手段により検知した被加工物の太さに合
   わせて加工個所を設定して加工を行なう加工装置とを備
   えたことを特徴とする自動位置決め加工装置。
2. 【請求項２】 上記クランプ装置は、上記被加工部材の
   両端面に食い込む先鋭な突起を有することを特徴とする
   請求項１記載の自動位置決め加工装置。
3. 【請求項３】 上記加工装置は複数の加工装置からな
   り、各加工装置の両側から加工工具の突出方向に伸びた
   一対の位置決め部材と、上記各一対の位置決め部材が取
   り付けられ、上記加工工具を中心として加工工具の突出
   方向と直角方向であって互いに反対方向に等距離直線移
   動自在に取り付けられた心出し手段と、上記各加工工具
   及び心出し手段が取り付けられ上記心出し手段の移動方
   向と平行な方向に上記各加工工具及び位置決め部材が各
   々直線移動可能に設けられた保持部材と、上記位置決め
   部材を互いに反対方向に移動させる駆動装置とを設けた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の自動位置決め
   加工装置。
4. 【請求項４】 上記各保持部材の他の箇所に、上記各加
   工工具に対応して所定の加工又は処理を行う他の加工装
   置を設けたことを特徴とする請求項３記載の自動位置決
   め加工装置。