JP3713673B2 - 二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置 - Google Patents
二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置 Download PDFInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、供給される材料の上面と下面とを自動的にほぼ均等に切削して仕上げるための二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
二面鉋盤は、一般に、互いに平行な上下一対の回転刃を備えている。そこで、このものは、下側の回転刃の高さ位置や、上下の回転刃の間隔を適当に手動設定することにより、上下の回転刃を介し、供給される材料の上面、下面を同時に切削し、所定の仕上げ厚さに仕上げることができる。なお、下側の回転刃は、供給される材料の下面より僅かに高く位置設定し、上側の回転刃は、材料の仕上げ厚さに相当する間隔を隔てて、下側の回転刃の上方に位置設定すればよい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、上下の回転刃は、それぞれの高さ位置や、両者の間隔が手動により設定されるから、供給される材料の厚さが変動しても、これらの作動条件を再設定しない限り、同一の仕上げ厚さの製品しか作ることができず、材料の無駄を生じたり、段取り替えに要する時間が過大になったりするおそれがあるという問題があった。なお、供給される材料の厚さごとに上下の回転刃の高さ位置や間隔を手動によって再設定し、異なる仕上げ厚さの製品を作るとすれば、余りに煩雑であり、全く実用的ではない。
【0004】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、供給される材料の厚さを自動的に計測するとともに、計測結果を利用して二面鉋盤の作動条件を自動的に設定し、所定の仕上げ厚さの製品を極めて効率よく作ることができる二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明の構成は、上下に移動可能なケースと、ケースに付設するシリンダと、シリンダを介して上下に駆動する上アームと、ケースに固定する下アームと、上アーム、下アームの移動量を検出するエンコーダとを備えてなり、エンコーダを介し、上アーム、下アームの間に供給する材料の厚さを計測することをその要旨とする。
【0006】
なお、上アームは、計測ローラを介して下向きの先端が材料の上面に当接し、下アームは、計測ローラを介して上向きの先端が材料の下面に当接するようにしてもよい。
【0007】
また、エンコーダは、上アームを搭載するとともにシリンダに連結するスライダに搭載し、エンコーダのピニオンは、ケースに固定するラックに噛合させることができる。
【0008】
さらに、ケースの上昇を検出するリミットスイッチを設けることができる。
【0009】
第2発明の構成は、第1発明に係る厚さ計測機構と、厚さ計測機構からの厚み信号に基づいて複数の選択信号を出力するコントローラと、コントローラからの選択信号に従って二面鉋盤の上下の回転刃の高さ位置を設定する設定機構とを備えることをその要旨とする。
【0010】
なお、コントローラは、製品の仕上げ厚さを設定する複数の設定器を備えることができる。
【0011】
また、設定機構は、コントローラを介して複数のライナを選択することにより回転刃の高さ位置を段階的に設定することができ、または、コントローラを介してストッパボルトを回転駆動することにより回転刃の高さ位置を連続的に設定することができる。
【0012】
【作用】
かかる第1発明の構成によるときは、上アームは、上下に移動可能なケースに付設するシリンダを介して上下に駆動され、下アームは、ケースに固定されている。そこで、たとえば、シリンダを下方に伸長し、上アームを下降させて材料の上面に当接させると、以後、シリンダは、ケースとともに下アームを上方に引き上げるように作動する。そこで、下アームが材料の下面に当接すると、このときの上アーム、下アームは、その間の材料を上下に挟み込むことができ、エンコーダは、上アーム、下アームの移動量を検出することによって材料の厚さを検出し、厚み信号として出力することができる。
【0013】
上アーム、下アームがそれぞれ計測ローラを介して材料に当接するときは、計測ローラは、上アーム、下アームに対して材料が相対移動することを許容し、したがって、計測中に材料が移動したとしても、上アーム、下アームが不用意に破損したりするおそれがない。
【0014】
エンコーダをスライダに搭載し、エンコーダのピニオンをケースに固定するラックに噛合させれば、エンコーダは、上アーム、下アームの移動量を連続的に検出することができる。スライダには、上アームが搭載されており、下アームは、ケースに固定されているからである。
【0015】
ケースの上昇を検出するリミットスイッチを設ければ、リミットスイッチは、上アーム、下アームによる材料の厚さの検出動作の完了を確実に検出することができる。ケースが上昇すると、下アームが材料の下面に当接し、このときの上アーム、下アームは、材料を上下に挟み込んでいるからである。
【0016】
第2発明の構成によるときは、厚さ計測機構は、供給される材料の厚さを計測してコントローラに厚み信号を出力し、設定機構は、コントローラからの選択信号に従って二面鉋盤の回転刃の高さ位置を設定することができる。そこで、設定機構は、材料の厚さに対応して、上下の回転刃の高さ位置を適切に自動設定し、材料の上面、下面の各切削量をほぼ均一にすることができる。ただし、このとき、製品の仕上げ厚さを規定する上下の回転刃の間隔は、手動または自動のいずれによっても設定することができる。
【0017】
製品の仕上げ厚さを設定する複数の設定器をコントローラに設けるときは、コントローラは、供給される材料の厚さに最も適合する製品の仕上げ厚さを選択し、上下の回転刃の間隔を自動設定することにより、異なる仕上げ厚さの製品を順不同に作ることができる。なお、このときのコントローラは、加工済みの製品の数を計数する製品カウンタを各設定器ごとに設けることが好ましい。
【0018】
複数のライナを介して回転刃の高さ位置を設定する設定機構は、厚さが異なる複数のライナの1枚を選択することにより、回転刃の高さ位置を簡単に、しかも適確に設定変更することができる。ストッパボルトを回転駆動する設定機構は、ストッパボルトを介して回転刃の高さ位置を連続的に設定し、上下の回転刃の各切削量を均一に揃えることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0020】
二面鉋盤の切削位置調節装置は、厚さ計測機構40と、コントローラ20と、設定機構37とを備えてなる(図1)。ただし、厚さ計測機構40は、二面鉋盤30の搬入側において、押えローラユニット10に併設して設置されており(図2)、設定機構37は、二面鉋盤30に搭載されている。
【0021】
押えローラユニット10は、小さい箱形のフレーム11に対し、押えローラ12を昇降自在に組み込んで構成されている(図2、図3)。フレーム11は、背面開放の縦長に形成されており、前面には、縦長の長孔11aが形成されている。また、フレーム11上には、シリンダ13が下向きに立設されており、シリンダ13のロッド13aは、ブラケット14aを介し、スライドベース14に連結されている。スライドベース14の左右両側には、それぞれスライダ14b、14bが取り付けられており、各スライダ14b、14bには、フレーム11の左右両側に立設するガイドロッド11b、11bが摺動自在に挿通されている。
【0022】
スライドベース14の後面には、モータ12aが取り付けられており、押えローラ12は、モータ12aの軸端に固定されている。なお、モータ12aの軸は、フレーム11の長孔11aを前後に貫通している。押えローラユニット10の前面下部には、送りローラ15、15…が配設されており、各送りローラ15は、図示しない駆動モータを介して一斉に回転駆動し、材料Wを二面鉋盤30に搬入することができる(図2の矢印A方向)。そこで、押えローラ12は、シリンダ13を伸長してスライドベース14を下降させることにより、送りローラ15、15…上の材料Wの上面を押圧し、材料Wを送材することができる。
【0023】
二面鉋盤30は、固定フレーム31と、上下の可動フレーム32、33と、上下の回転刃34、35とを主要部材としてなる(図2、図4)。固定フレーム31は、前面側にベース部31aを突設してL字状に形成するとともに、ベース部31a上には、材料Wの供給位置に対応して固定テーブル31bが形成されている。固定フレーム31の前面には、左右一対のガイドレール31c、31cが上下方向に付設されている。
【0024】
下側の可動フレーム32は、水平方向にL字状に屈曲するフレーム体であり、固定テーブル31bの一方の側面と後面とを囲むようにして配設されている。可動フレーム32の後面には、ガイドレール31c、31cに適合する左右各一対のスライダ32a、32a…が付設されている。そこで、可動フレーム32は、固定フレーム31に対し、上下動自在に搭載されている。
【0025】
可動フレーム32には、シリンダ32bが組み込まれており、シリンダ32bは、取付ベース32b1 を介して固定フレーム31のベース部31a上に立設されている。シリンダ32bのロッド32b2 は、可動フレーム32の天面に下向きに装着するブラケット32cを介して可動フレーム32に連結されている。そこで、可動フレーム32は、シリンダ32bを伸縮させることにより、固定テーブル31bに対して高さ調節することができる。すなわち、可動フレーム32は、シリンダ32bを伸長させることにより、固定テーブル31bより高く上昇させることができ、シリンダ32bを短縮させることにより、固定テーブル31bより低く下降させることができる。
【0026】
上側の可動フレーム33は、上部開放の箱形に形成されており、後面には、ガイドレール31c、31cに適合する左右各一対のスライダ33a、33a…が付設されている。可動フレーム33は、スライダ33a、33a…、ガイドレール31c、31cを介して固定フレーム31の前面上部に上下動自在に搭載されている。
【0027】
固定フレーム31内には、取付ベース33b1 を介してシリンダ33bが立設されている。シリンダ33bのロッド33b2 は、可動フレーム33の後面に突設するブラケット33cを介し、可動フレーム33に連結されている。なお、ブラケット33cは、固定フレーム31の前面に形成する図示しない縦長の長孔を前後に貫通している。
【0028】
上下の可動フレーム32、33は、ボールねじ軸36を介して連結されている。ボールねじ軸36の上部は、ベアリング36aを介し、上側の可動フレーム33の底部を回転自在に、しかも上下に相対移動不能に貫通しており、下部は、下側の可動フレーム32上に固定するボールねじ部材36bにねじ込まれている。ボールねじ軸36の上端は、プーリ36c1 、タイミングベルト36c2 、プーリ36c3 を介してモータ36dに連結されている。そこで、可動フレーム33は、モータ36dを介してボールねじ軸36を正逆に回転させることにより、可動フレーム32に対して上下に相対移動させることができる。ただし、このときのシリンダ33bは、可動フレーム33を上方に押し上げることにより、ボールねじ軸36に負荷される可動フレーム33の重量を実質的に無視できるまでに軽減することができる。
【0029】
回転刃34、35は、それぞれ胴の周囲に複数の鉋刃を出没自在に組み込んで構成されており、軸受34b、35bを介し、可動フレーム32、33に上下に対向して取り付けられている。下側の回転刃34の左右には、断面きのこ形の一対の受部材34c、34c、ブラケット34d1 を有する一対の消極駆動の送りローラ34d、34dが配設されている。なお、上流側の受部材34c、送りローラ34dは、固定テーブル31b上に取り付けられており、下流側の受部材34c、送りローラ34dは、可動フレーム32上に取り付けられている。上側の回転刃35の左右には、一対の積極駆動の送りローラ35c、35cが配設されている。各送りローラ35cは、揺動アーム35c1 を介して可動フレーム33の下面に取り付けられており、それぞれ図示しない駆動モータに連結されている。
【0030】
そこで、上下の回転刃34、35は、送りローラ15、15…を介して搬入される材料Wの上面、下面を同時に切削することができ、送りローラ35c、35cは、切削された材料Wを二面鉋盤30の後方に排出することができる。なお、このとき、送りローラ15、15…は、二面鉋盤30の上流側の送りローラ34d、受部材34cと同一高さに設定されているものとする。また、下側の回転刃34は、上流側の受部材34cより所定の高さだけ高くなるように可動フレーム32を介して設定されており、上側の回転刃35は、ボールねじ軸36、可動フレーム33を介し、材料Wの仕上げ厚さに一致するように回転刃34との相対間隔が設定されている。
【0031】
固定フレーム31の前面には、可動フレーム32の上方に突出するようにしてストッパブロック37aが付設されており(図5、図6)、可動フレーム32の上面には、ストッパブロック37aに対応して厚さの異なる2種類のライナ37b、37cが進退自在に設置されている。なお、ライナ37cは、ライナ37bより厚いものとする。ストッパブロック37aの下面には、ストッパボルト37a1 が上向きにねじ込まれており、ストッパボルト37a1 には、ロックナット37a2 が付設されている。
【0032】
ライナ37b、37cは、それぞれシリンダ37b1 、37c1 に連結されており、シリンダ37b1 、37c1 は、共通のベース板37dを介して可動フレーム32上に設置されている。そこで、各ライナ37b、37cは、対応するシリンダ37b1 、37c1 を伸長させることにより、ストッパボルト37a1 の直下に個別に進出させることができ、シリンダ37b1 、37c1 を短縮させることにより、ストッパボルト37a1 の直下から退去させることができる。
【0033】
ライナ37b、37cは、双方をストッパボルト37a1 の直下から退去させると、ストッパボルト37a1 の頭部が可動フレーム32の上面に当接することにより、可動フレーム32の上昇限を最高位置に設定することができ、ライナ37bをストッパボルト37a1 の直下に進出させると、可動フレーム32の上昇限を最高位置からライナ37bの厚み相当だけ低く設定することができ、ライナ37bを退去させ、ライナ37cを進出させると、可動フレーム32の上昇限を最高位置からライナ37cの厚み相当だけ低く設定することができる。また、このとき、可動フレーム33は、ボールねじ軸36を介し、高さ位置を可動フレーム32に連動させることができる。すなわち、ストッパブロック37a、ストッパボルト37a1 、ライナ37b、37c、シリンダ37b1 、37c1 は、可動フレーム32、33、ボールねじ軸36を介して回転刃34、35の高さ位置を設定する設定機構37を構成している。
【0034】
厚さ計測機構40は、押えローラユニット10のフレーム11の側面に付設するベース板11cを介して装着されている(図7)。なお、厚さ計測機構40は、上ブラケット41a、側板41b、着脱自在のカバー41cからなる縦長のケース41と、ケース41の上面に下向きに立設するシリンダ42と、上アーム43、下アーム44と、エンコーダ45とを主要部材として構成されている。
【0035】
下アーム44は、ケース41の側板41bの下端に突設されており、上向きの先端には、計測ローラ44aが回転自在に装着されている。また、上ブラケット41a、下アーム44は、側板41b、ガイドレール46を介して連結されており、ガイドレール46の下端は、下アーム44の中間部に上向きに付設する取付片46aを介し、下アーム44に連結されている。そこで、下アーム44は、ケース41に固定されている。
【0036】
一方、ベース板11cには、門形のブラケット47a、47aを介し、上下一対のスライダ47、47が固定されている。ただし、スライダ47、47は、ガイドレール46に対して摺動自在に組み合わされている。また、上ブラケット41aには、取付片41d1 、止めねじ41d2 を介してストッパクッション41dが下向きに取り付けられており(図7、図8)、ストッパクッション41dは、ベース板11cの上端に係合してケース41の全体を支持することができる。すなわち、ケース41は、スライダ47、47に対してガイドレール46が上下に摺動することにより、上下に移動可能となっており、ケース41の下降限は、ストッパクッション41dがベース板11cの上端に係合することによって規制されている。
【0037】
ガイドレール46の中間部には、別のスライダ48が摺動自在に組み合わされており、スライダ48には、ブラケット板48aを介して上アーム43が搭載されている。なお、上アーム43は、ブラケット板48aの一端に固定されており、上アーム43の下向きの先端には、下アーム44の計測ローラ44aに対応するようにして、計測ローラ43aが回転自在に装着されている。なお、シリンダ42のロッド42aは、連結ブラケット42b、42cを介し、ブラケット板48aに連結されている。そこで、上アーム43は、シリンダ42、スライダ48を介し、ガイドレール46に沿って上下に駆動することができる。
【0038】
エンコーダ45は、ブラケット45a、ブラケット板48aを介し、スライダ48に搭載されている。エンコーダ45の軸端には、カップリング45cを介してピニオン45bが連結されており、ピニオン45bの軸は、軸受45d、45dを介して回転自在に支持されている。なお、ピニオン45bは、ケース41の側板41bに固定する上下に長いラック45eに噛合している。
【0039】
押えローラユニット10、厚さ計測機構40は、送りローラ15、15…上において材料Wを位置決めする定規SL上に設置されている(図7、図9)。また、ガイドレール46の下端部は、定規SLを上から下に貫通し、ケース41が下降限にあるとき、下アーム44は、送りローラ15、15…による材料Wの搬送面より下方において、定規SLの前面側に突出している。
【0040】
そこで、ケース41が下降限にあるとき、定規SLに沿って送りローラ15、15…上に材料Wを供給して、シリンダ42のロッド42aを伸長し、スライダ48を介して上アーム43を下方に駆動すると、エンコーダ45は、上アーム43の移動量aを検出することができる。エンコーダ45の軸端のピニオン45bは、ラック45eに噛合しており、ピニオン45bは、上アーム43の下降に従ってエンコーダ45を回転駆動するからである。
【0041】
上アーム43の計測ローラ43aが材料Wの上面に当接すると(図9の二点鎖線)、スライダ48、上アーム43が停止するが、このとき、シリンダ42は、さらに伸長してケース41を相対的に上方に引き上げ、ケース41を介して下アーム44を上方に駆動することができる。なお、このときも、エンコーダ45は、ラック45e、ピニオン45bを介し、上アーム43の下降時と同一方向に回転駆動され、下アーム44の移動量bを検出することができる。そこで、下アーム44の計測ローラ44aが材料Wの下面に当接すると、ケース41、下アーム44が停止し、このときの上アーム43、下アーム44は、それぞれの計測ローラ43a、44aを介して材料Wを上下に挟み込むことができる。
【0042】
いま、たとえば、ケース41が下降限にあるときの下側の計測ローラ44aの上面位置を原点Oにとり(図10)、シリンダ42が伸長する前の上側の計測ローラ43aの下面の高さ位置H1 とすると、高さ位置H1 は、シリンダ42を伸長させる前にエンコーダ45によって読み取ることができる。一方、シリンダ42を十分に伸長して上側の計測ローラ43a、下側の計測ローラ44aをそれぞれ材料Wの上面、下面に当接させたときのエンコーダ45の読みHとすると、
H=H1 −(a+b)
である。一方、図10から、
H1 =a+b+d
が成立するから、
H=d
となり、エンコーダ45は、材料Wの厚さdを直読して厚み信号S1aを出力することができる。
【0043】
また、このとき、ケース41の上方に配設するリミットスイッチ49は、下アーム44、ケース41の上昇を検出することにより(図8の二点鎖線)、エンコーダ45による材料Wの厚さ検出の完了を検出して完了信号S1bを出力することができる。なお、上アーム43、下アーム44は、材料Wの長手方向の特定箇所を上下から挟み込むから、材料Wにうねり状の反りがあっても、エンコーダ45を介し、厚さdを精度よく検出することができる。
【0044】
エンコーダ45からの厚み信号S1aは、リミットスイッチ49からの完了信号S1bとともにコントローラ20の選択回路21に入力されており(図1)、選択回路21には、設定器22、23が付設されている。選択回路21の出力は、選択信号S2a、S2bとして、設定機構37のシリンダ37b1 、37c1 に対応する図示しない制御弁に対し、個別に導かれている。
【0045】
選択回路21は、新しい材料Wが供給され、リミットスイッチ49からの完了信号S1bが発生する都度作動する。すなわち、選択回路21は、エンコーダ45からの厚み信号S1aによって示される材料Wの厚さdと、設定器22、23によって設定される設定厚さda 、db (da <db )とを比較し、d>db のとき、選択信号S2a、S2bの双方とも出力せず、da <d≦db のとき、選択信号S2aをシリンダ37b1 に出力して薄いライナ37bをストッパボルト37a1 の直下に進出させ、d≦da のとき、選択信号S2bをシリンダ37c1 に出力して厚いライナ37cをストッパボルト37a1 の直下に進出させる。すなわち、選択回路21は、設定厚さda 、db を境界値として、供給される材料Wの厚さdに対応してライナ37b、37cを選択し、回転刃34、35の高さ位置を最適に設定することができる。
【0046】
また、このようにして回転刃34、35の高さ位置が設定されたら、厚さ計測機構40のシリンダ42を短縮して下アーム44、上アーム43を材料Wから引き離すとともに、押えローラユニット10のシリンダ13を伸長して押えローラ12を下降させ、送りローラ15、15…を起動して材料Wを二面鉋盤30に搬入すればよい。
【0047】
いま、回転刃34、35の最大許容切削量δm とし(図11(A))、切削後の製品の仕上げ厚さdo とすると、供給し得る材料Wの最大厚さd=dm は、
dm =do +2δm
である。また、仕上げ厚さdo の製品を作り得る材料Wの最小厚さd=dn は、回転刃34、35の切削量δ1 、δ2 をδ1 =δ2 =0とすることにより、dn =do である。すなわち、二面鉋盤30は、厚さdがdn =do <d≦do +2δm =dm の範囲の材料Wの上面、下面を切削することにより、仕上げ厚さdo の製品を作ることができる。
【0048】
一方、二面鉋盤30は、厚さdがdo +δm <d≦dm の範囲の材料Wは、下側の回転刃34による切削量δ1 =δm とし、上側の回転刃35による切削量δ2 =0〜δm とすることによって仕上げ厚さdo の製品を作ることができる。すなわち、材料Wの厚さdがdo +δm <d≦dm のときは、ライナ37b、37cを使用することなく、回転刃34、35を最高位置にセットすればよい(図11(A))。また、材料Wの厚さdがdo <d≦do +δm のときは、下側の回転刃34による切削量δ1 ≒0とし、上側の回転刃35による切削量δ2 =0〜δm とすればよく、このときは、厚さがほぼδm に等しい厚いライナ37cを使用すればよい(同図(B))。
【0049】
しかしながら、この場合は、回転刃34、35による切削量δ1 、δ2 がδ1 ≒0、δ2 =δm となって両者に極端なアンバランスを生じるおそれがあるから、これを避けるために、たとえばdo +δm /2<d≦do +3δm /2に対し、厚さがほぼδm /2の薄いライナ37bを使用する(同図(C))。すなわち、コントローラ20は、設定厚さda 、db として、da =do +δm /2、db =do +3δm /2を使用することができる。
【0050】
以上の説明において、コントローラ20は、2以上の設定厚さdi (i=a、b…)を使用し、2以上の選択信号S2i(i=a、b…)、2以上のライナ37i(i=a、b…)を介し、回転刃34、35の高さ位置を一層微細に調節してもよい。すなわち、切削位置調節装置は、供給される材料Wの厚さdを計測し、回転刃34、35の高さ位置を適確に調節することにより、回転刃34、35による材料Wの上面、下面の切削量δ1 、δ2 をほぼ均一に揃え、材料Wを所定の仕上げ厚さdo の製品に仕上げることができる。
【0051】
【他の実施の形態】
コントローラ20には、製品の仕上げ厚さdoi(i=a、b…n)を設定する複数の設定器24i(i=a、b…n)を設けることができる(図12)。
【0052】
コントローラ20の選択回路21には、製品選択回路24が前置され、設定器24iは、製品選択回路24に付設されている。また、エンコーダ45からの厚み信号S1aは、製品選択回路24、選択回路21に分岐入力されており、リミットスイッチ49からの完了信号S1bは、製品選択回路24に入力されている。なお、選択回路21の出力は、選択信号S2a、S2bとして二面鉋盤30の設定機構37に入力させる他、駆動信号S2cとして、ボールねじ軸36を回転駆動するモータ36dにも導かれている。
【0053】
設定器24iには、それぞれ異なる製品の仕上げ厚さdoiを設定することができる。そこで、製品選択回路24は、厚み信号S1aを介して入力される材料Wの厚さdを利用して、厚さdに最も適合する仕上げ厚さdoiを選択し、それを選択回路21に送出する。したがって、選択回路21は、設定機構37に対して選択信号S2a、S2bを出力するとともに、モータ36dに対して駆動信号S3aを出力し、モータ36d、ボールねじ軸36を介して二面鉋盤30の上下の回転刃34、35の間隔を仕上げ厚さdoiに自動設定し、仕上げ厚さdoiの製品を作ることができる。すなわち、このときのコントローラ20は、二面鉋盤30の上下の回転刃34、35の高さ位置に加えて、その間隔をも自動設定し、供給された材料Wの厚さdに最も適合する仕上げ厚さdoiの製品を順不同に製作することができる。
【0054】
なお、図12のコントローラ20は、設定器24iごとに製品カウンタを設けることができる。製品選択回路24は、その作動ごとに製品カウンタを参照し、仕上げ厚さdoiの製品が既に必要な数だけ加工済みであるときは、その仕上げ厚さdoiを選択しないようにすればよい。
【0055】
設定機構37は、ストッパボルト37a1 を回転駆動するモータ37a4 を設けてもよい(図13)。ただし、モータ37a4 は、選択回路21により、駆動信号S3bを介して駆動するものとする。
【0056】
選択回路21は、ライナ37b、37cを選択して回転刃34、35の高さ位置を段階的に設定するが、それのみでは、回転刃34、35の各切削量δ1 、δ2 は、前述のとおり、必ずしもδ1 =δ2 になるとは限らない。しかしながら、選択回路21は、モータ37a4 を介してストッパボルト37a1 を回転駆動し、回転刃34、35の高さ位置を連続的に設定することにより、材料Wの厚さd、仕上げ厚さdo 、doiに拘らず、常にδ1 =δ2 を実現することができ、回転刃34、35に負荷される切削負荷を均一にすることができる。
【0057】
なお、図13の設定機構37は、モータ37a4 によるストッパボルト37a1 の回転駆動と、ライナ37b、37cの選択動作とを併用しているが、これに代えて、ライナ37b、37cを省略し、ストッパボルト37a1 の回転駆動のみによって回転刃34、35の高さ位置を設定してもよい。
【0058】
以上の説明において、厚さ計測機構40、押えローラユニット10と、二面鉋盤30との間に鋸盤を設置し、一連の製材システムを構築することができる。なお、このときの鋸盤は、材料Wの2位置を同時に挽き割ることができる二軸鋸盤であってもよい。
【0059】
また、厚さ計測機構40は、全体を垂直方向に設置するに代えて水平方向に配設し、上アーム43、下アーム44によって材料Wを水平方向に挟み込み、材料Wの幅を計測するために使用してもよい。材料Wの両側面を同時に切削する竪軸形の二面鉋盤と組み合わせることにより、全く同様に使用することができる。なお、このときの厚さ計測機構40は、送りローラ15、15…と平行に送りローラ15、15…の下方に配設し、上アーム43、下アーム44は、先端部のみを送りローラ15、15…の上方に突出させることが好ましい。また、シリンダ42は、全体をコンパクトに形成するために、ケース41と平行に配設するとともに、適当な連結ブラケットを介してロッド42a、スライダ48を折返し状に連結することが好ましい。ただし、シリンダ42は、厚さ計測機構40を垂直方向、水平方向のいずれに設置する場合であっても、拘束可能な電動形式の駆動源に代えることができる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第1発明によれば、ケースと、ケースに付設するシリンダと、上アーム、下アームと、エンコーダとを組み合わせることによって、上アーム、下アームは、シリンダを介して材料を上下から挟み込むように作動させ、このときのエンコーダは、材料の厚さを検出することができるから、エンコーダからの厚み信号を利用して二面鉋盤の作動条件を最適に自動設定することができ、所定の仕上げ厚さの製品を極めて効率よく作ることができるという優れた効果がある。
【0061】
第2発明によれば、第1発明に係る厚さ計測機構と、コントローラと、上下の回転刃の高さ位置を設定する設定機構とを組み合わせることによって、設定機構は、材料の厚さに対応して、上面、下面の切削量がほぼ等しくなるように上下の回転刃の高さ位置を自動的に設定することができるから、第1発明の効果を有効に発揮し得る二面鉋盤システムを容易に構築することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体構成ブロック系統図
【図2】 全体構成正面図
【図3】 押えローラユニットの斜視説明図
【図4】 二面鉋盤の側面図
【図5】 設定機構の斜視図
【図6】 図5のX矢視相当図
【図7】 厚さ計測機構の分解斜視図
【図8】 図7の要部拡大説明図
【図9】 厚さ計測機構の動作説明図(1)
【図10】 厚さ計測機構の動作説明図(2)
【図11】 二面鉋盤の動作説明図
【図12】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図(1)
【図13】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図(2)
【符号の説明】
W…材料
d…厚さ
do 、doi(i=a、b…)…仕上げ厚さ
a、b…移動量
S1a…厚み信号
S2i(i=a、b…)…選択信号
20…コントローラ
24i(i=a、b…)…設定器
30…二面鉋盤
34、35…回転刃
37…設定機構
37a1 …ストッパボルト
37b、37c…ライナ
40…厚さ計測機構
41…ケース
42…シリンダ
43…上アーム
44…下アーム
43a、44a…計測ローラ
45…エンコーダ
45b…ピニオン
45e…ラック
48…スライダ
49…リミットスイッチ
【発明の属する技術分野】
この発明は、供給される材料の上面と下面とを自動的にほぼ均等に切削して仕上げるための二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
二面鉋盤は、一般に、互いに平行な上下一対の回転刃を備えている。そこで、このものは、下側の回転刃の高さ位置や、上下の回転刃の間隔を適当に手動設定することにより、上下の回転刃を介し、供給される材料の上面、下面を同時に切削し、所定の仕上げ厚さに仕上げることができる。なお、下側の回転刃は、供給される材料の下面より僅かに高く位置設定し、上側の回転刃は、材料の仕上げ厚さに相当する間隔を隔てて、下側の回転刃の上方に位置設定すればよい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、上下の回転刃は、それぞれの高さ位置や、両者の間隔が手動により設定されるから、供給される材料の厚さが変動しても、これらの作動条件を再設定しない限り、同一の仕上げ厚さの製品しか作ることができず、材料の無駄を生じたり、段取り替えに要する時間が過大になったりするおそれがあるという問題があった。なお、供給される材料の厚さごとに上下の回転刃の高さ位置や間隔を手動によって再設定し、異なる仕上げ厚さの製品を作るとすれば、余りに煩雑であり、全く実用的ではない。
【0004】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、供給される材料の厚さを自動的に計測するとともに、計測結果を利用して二面鉋盤の作動条件を自動的に設定し、所定の仕上げ厚さの製品を極めて効率よく作ることができる二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明の構成は、上下に移動可能なケースと、ケースに付設するシリンダと、シリンダを介して上下に駆動する上アームと、ケースに固定する下アームと、上アーム、下アームの移動量を検出するエンコーダとを備えてなり、エンコーダを介し、上アーム、下アームの間に供給する材料の厚さを計測することをその要旨とする。
【0006】
なお、上アームは、計測ローラを介して下向きの先端が材料の上面に当接し、下アームは、計測ローラを介して上向きの先端が材料の下面に当接するようにしてもよい。
【0007】
また、エンコーダは、上アームを搭載するとともにシリンダに連結するスライダに搭載し、エンコーダのピニオンは、ケースに固定するラックに噛合させることができる。
【0008】
さらに、ケースの上昇を検出するリミットスイッチを設けることができる。
【0009】
第2発明の構成は、第1発明に係る厚さ計測機構と、厚さ計測機構からの厚み信号に基づいて複数の選択信号を出力するコントローラと、コントローラからの選択信号に従って二面鉋盤の上下の回転刃の高さ位置を設定する設定機構とを備えることをその要旨とする。
【0010】
なお、コントローラは、製品の仕上げ厚さを設定する複数の設定器を備えることができる。
【0011】
また、設定機構は、コントローラを介して複数のライナを選択することにより回転刃の高さ位置を段階的に設定することができ、または、コントローラを介してストッパボルトを回転駆動することにより回転刃の高さ位置を連続的に設定することができる。
【0012】
【作用】
かかる第1発明の構成によるときは、上アームは、上下に移動可能なケースに付設するシリンダを介して上下に駆動され、下アームは、ケースに固定されている。そこで、たとえば、シリンダを下方に伸長し、上アームを下降させて材料の上面に当接させると、以後、シリンダは、ケースとともに下アームを上方に引き上げるように作動する。そこで、下アームが材料の下面に当接すると、このときの上アーム、下アームは、その間の材料を上下に挟み込むことができ、エンコーダは、上アーム、下アームの移動量を検出することによって材料の厚さを検出し、厚み信号として出力することができる。
【0013】
上アーム、下アームがそれぞれ計測ローラを介して材料に当接するときは、計測ローラは、上アーム、下アームに対して材料が相対移動することを許容し、したがって、計測中に材料が移動したとしても、上アーム、下アームが不用意に破損したりするおそれがない。
【0014】
エンコーダをスライダに搭載し、エンコーダのピニオンをケースに固定するラックに噛合させれば、エンコーダは、上アーム、下アームの移動量を連続的に検出することができる。スライダには、上アームが搭載されており、下アームは、ケースに固定されているからである。
【0015】
ケースの上昇を検出するリミットスイッチを設ければ、リミットスイッチは、上アーム、下アームによる材料の厚さの検出動作の完了を確実に検出することができる。ケースが上昇すると、下アームが材料の下面に当接し、このときの上アーム、下アームは、材料を上下に挟み込んでいるからである。
【0016】
第2発明の構成によるときは、厚さ計測機構は、供給される材料の厚さを計測してコントローラに厚み信号を出力し、設定機構は、コントローラからの選択信号に従って二面鉋盤の回転刃の高さ位置を設定することができる。そこで、設定機構は、材料の厚さに対応して、上下の回転刃の高さ位置を適切に自動設定し、材料の上面、下面の各切削量をほぼ均一にすることができる。ただし、このとき、製品の仕上げ厚さを規定する上下の回転刃の間隔は、手動または自動のいずれによっても設定することができる。
【0017】
製品の仕上げ厚さを設定する複数の設定器をコントローラに設けるときは、コントローラは、供給される材料の厚さに最も適合する製品の仕上げ厚さを選択し、上下の回転刃の間隔を自動設定することにより、異なる仕上げ厚さの製品を順不同に作ることができる。なお、このときのコントローラは、加工済みの製品の数を計数する製品カウンタを各設定器ごとに設けることが好ましい。
【0018】
複数のライナを介して回転刃の高さ位置を設定する設定機構は、厚さが異なる複数のライナの1枚を選択することにより、回転刃の高さ位置を簡単に、しかも適確に設定変更することができる。ストッパボルトを回転駆動する設定機構は、ストッパボルトを介して回転刃の高さ位置を連続的に設定し、上下の回転刃の各切削量を均一に揃えることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0020】
二面鉋盤の切削位置調節装置は、厚さ計測機構40と、コントローラ20と、設定機構37とを備えてなる(図1)。ただし、厚さ計測機構40は、二面鉋盤30の搬入側において、押えローラユニット10に併設して設置されており(図2)、設定機構37は、二面鉋盤30に搭載されている。
【0021】
押えローラユニット10は、小さい箱形のフレーム11に対し、押えローラ12を昇降自在に組み込んで構成されている(図2、図3)。フレーム11は、背面開放の縦長に形成されており、前面には、縦長の長孔11aが形成されている。また、フレーム11上には、シリンダ13が下向きに立設されており、シリンダ13のロッド13aは、ブラケット14aを介し、スライドベース14に連結されている。スライドベース14の左右両側には、それぞれスライダ14b、14bが取り付けられており、各スライダ14b、14bには、フレーム11の左右両側に立設するガイドロッド11b、11bが摺動自在に挿通されている。
【0022】
スライドベース14の後面には、モータ12aが取り付けられており、押えローラ12は、モータ12aの軸端に固定されている。なお、モータ12aの軸は、フレーム11の長孔11aを前後に貫通している。押えローラユニット10の前面下部には、送りローラ15、15…が配設されており、各送りローラ15は、図示しない駆動モータを介して一斉に回転駆動し、材料Wを二面鉋盤30に搬入することができる(図2の矢印A方向)。そこで、押えローラ12は、シリンダ13を伸長してスライドベース14を下降させることにより、送りローラ15、15…上の材料Wの上面を押圧し、材料Wを送材することができる。
【0023】
二面鉋盤30は、固定フレーム31と、上下の可動フレーム32、33と、上下の回転刃34、35とを主要部材としてなる(図2、図4)。固定フレーム31は、前面側にベース部31aを突設してL字状に形成するとともに、ベース部31a上には、材料Wの供給位置に対応して固定テーブル31bが形成されている。固定フレーム31の前面には、左右一対のガイドレール31c、31cが上下方向に付設されている。
【0024】
下側の可動フレーム32は、水平方向にL字状に屈曲するフレーム体であり、固定テーブル31bの一方の側面と後面とを囲むようにして配設されている。可動フレーム32の後面には、ガイドレール31c、31cに適合する左右各一対のスライダ32a、32a…が付設されている。そこで、可動フレーム32は、固定フレーム31に対し、上下動自在に搭載されている。
【0025】
可動フレーム32には、シリンダ32bが組み込まれており、シリンダ32bは、取付ベース32b1 を介して固定フレーム31のベース部31a上に立設されている。シリンダ32bのロッド32b2 は、可動フレーム32の天面に下向きに装着するブラケット32cを介して可動フレーム32に連結されている。そこで、可動フレーム32は、シリンダ32bを伸縮させることにより、固定テーブル31bに対して高さ調節することができる。すなわち、可動フレーム32は、シリンダ32bを伸長させることにより、固定テーブル31bより高く上昇させることができ、シリンダ32bを短縮させることにより、固定テーブル31bより低く下降させることができる。
【0026】
上側の可動フレーム33は、上部開放の箱形に形成されており、後面には、ガイドレール31c、31cに適合する左右各一対のスライダ33a、33a…が付設されている。可動フレーム33は、スライダ33a、33a…、ガイドレール31c、31cを介して固定フレーム31の前面上部に上下動自在に搭載されている。
【0027】
固定フレーム31内には、取付ベース33b1 を介してシリンダ33bが立設されている。シリンダ33bのロッド33b2 は、可動フレーム33の後面に突設するブラケット33cを介し、可動フレーム33に連結されている。なお、ブラケット33cは、固定フレーム31の前面に形成する図示しない縦長の長孔を前後に貫通している。
【0028】
上下の可動フレーム32、33は、ボールねじ軸36を介して連結されている。ボールねじ軸36の上部は、ベアリング36aを介し、上側の可動フレーム33の底部を回転自在に、しかも上下に相対移動不能に貫通しており、下部は、下側の可動フレーム32上に固定するボールねじ部材36bにねじ込まれている。ボールねじ軸36の上端は、プーリ36c1 、タイミングベルト36c2 、プーリ36c3 を介してモータ36dに連結されている。そこで、可動フレーム33は、モータ36dを介してボールねじ軸36を正逆に回転させることにより、可動フレーム32に対して上下に相対移動させることができる。ただし、このときのシリンダ33bは、可動フレーム33を上方に押し上げることにより、ボールねじ軸36に負荷される可動フレーム33の重量を実質的に無視できるまでに軽減することができる。
【0029】
回転刃34、35は、それぞれ胴の周囲に複数の鉋刃を出没自在に組み込んで構成されており、軸受34b、35bを介し、可動フレーム32、33に上下に対向して取り付けられている。下側の回転刃34の左右には、断面きのこ形の一対の受部材34c、34c、ブラケット34d1 を有する一対の消極駆動の送りローラ34d、34dが配設されている。なお、上流側の受部材34c、送りローラ34dは、固定テーブル31b上に取り付けられており、下流側の受部材34c、送りローラ34dは、可動フレーム32上に取り付けられている。上側の回転刃35の左右には、一対の積極駆動の送りローラ35c、35cが配設されている。各送りローラ35cは、揺動アーム35c1 を介して可動フレーム33の下面に取り付けられており、それぞれ図示しない駆動モータに連結されている。
【0030】
そこで、上下の回転刃34、35は、送りローラ15、15…を介して搬入される材料Wの上面、下面を同時に切削することができ、送りローラ35c、35cは、切削された材料Wを二面鉋盤30の後方に排出することができる。なお、このとき、送りローラ15、15…は、二面鉋盤30の上流側の送りローラ34d、受部材34cと同一高さに設定されているものとする。また、下側の回転刃34は、上流側の受部材34cより所定の高さだけ高くなるように可動フレーム32を介して設定されており、上側の回転刃35は、ボールねじ軸36、可動フレーム33を介し、材料Wの仕上げ厚さに一致するように回転刃34との相対間隔が設定されている。
【0031】
固定フレーム31の前面には、可動フレーム32の上方に突出するようにしてストッパブロック37aが付設されており(図5、図6)、可動フレーム32の上面には、ストッパブロック37aに対応して厚さの異なる2種類のライナ37b、37cが進退自在に設置されている。なお、ライナ37cは、ライナ37bより厚いものとする。ストッパブロック37aの下面には、ストッパボルト37a1 が上向きにねじ込まれており、ストッパボルト37a1 には、ロックナット37a2 が付設されている。
【0032】
ライナ37b、37cは、それぞれシリンダ37b1 、37c1 に連結されており、シリンダ37b1 、37c1 は、共通のベース板37dを介して可動フレーム32上に設置されている。そこで、各ライナ37b、37cは、対応するシリンダ37b1 、37c1 を伸長させることにより、ストッパボルト37a1 の直下に個別に進出させることができ、シリンダ37b1 、37c1 を短縮させることにより、ストッパボルト37a1 の直下から退去させることができる。
【0033】
ライナ37b、37cは、双方をストッパボルト37a1 の直下から退去させると、ストッパボルト37a1 の頭部が可動フレーム32の上面に当接することにより、可動フレーム32の上昇限を最高位置に設定することができ、ライナ37bをストッパボルト37a1 の直下に進出させると、可動フレーム32の上昇限を最高位置からライナ37bの厚み相当だけ低く設定することができ、ライナ37bを退去させ、ライナ37cを進出させると、可動フレーム32の上昇限を最高位置からライナ37cの厚み相当だけ低く設定することができる。また、このとき、可動フレーム33は、ボールねじ軸36を介し、高さ位置を可動フレーム32に連動させることができる。すなわち、ストッパブロック37a、ストッパボルト37a1 、ライナ37b、37c、シリンダ37b1 、37c1 は、可動フレーム32、33、ボールねじ軸36を介して回転刃34、35の高さ位置を設定する設定機構37を構成している。
【0034】
厚さ計測機構40は、押えローラユニット10のフレーム11の側面に付設するベース板11cを介して装着されている(図7)。なお、厚さ計測機構40は、上ブラケット41a、側板41b、着脱自在のカバー41cからなる縦長のケース41と、ケース41の上面に下向きに立設するシリンダ42と、上アーム43、下アーム44と、エンコーダ45とを主要部材として構成されている。
【0035】
下アーム44は、ケース41の側板41bの下端に突設されており、上向きの先端には、計測ローラ44aが回転自在に装着されている。また、上ブラケット41a、下アーム44は、側板41b、ガイドレール46を介して連結されており、ガイドレール46の下端は、下アーム44の中間部に上向きに付設する取付片46aを介し、下アーム44に連結されている。そこで、下アーム44は、ケース41に固定されている。
【0036】
一方、ベース板11cには、門形のブラケット47a、47aを介し、上下一対のスライダ47、47が固定されている。ただし、スライダ47、47は、ガイドレール46に対して摺動自在に組み合わされている。また、上ブラケット41aには、取付片41d1 、止めねじ41d2 を介してストッパクッション41dが下向きに取り付けられており(図7、図8)、ストッパクッション41dは、ベース板11cの上端に係合してケース41の全体を支持することができる。すなわち、ケース41は、スライダ47、47に対してガイドレール46が上下に摺動することにより、上下に移動可能となっており、ケース41の下降限は、ストッパクッション41dがベース板11cの上端に係合することによって規制されている。
【0037】
ガイドレール46の中間部には、別のスライダ48が摺動自在に組み合わされており、スライダ48には、ブラケット板48aを介して上アーム43が搭載されている。なお、上アーム43は、ブラケット板48aの一端に固定されており、上アーム43の下向きの先端には、下アーム44の計測ローラ44aに対応するようにして、計測ローラ43aが回転自在に装着されている。なお、シリンダ42のロッド42aは、連結ブラケット42b、42cを介し、ブラケット板48aに連結されている。そこで、上アーム43は、シリンダ42、スライダ48を介し、ガイドレール46に沿って上下に駆動することができる。
【0038】
エンコーダ45は、ブラケット45a、ブラケット板48aを介し、スライダ48に搭載されている。エンコーダ45の軸端には、カップリング45cを介してピニオン45bが連結されており、ピニオン45bの軸は、軸受45d、45dを介して回転自在に支持されている。なお、ピニオン45bは、ケース41の側板41bに固定する上下に長いラック45eに噛合している。
【0039】
押えローラユニット10、厚さ計測機構40は、送りローラ15、15…上において材料Wを位置決めする定規SL上に設置されている(図7、図9)。また、ガイドレール46の下端部は、定規SLを上から下に貫通し、ケース41が下降限にあるとき、下アーム44は、送りローラ15、15…による材料Wの搬送面より下方において、定規SLの前面側に突出している。
【0040】
そこで、ケース41が下降限にあるとき、定規SLに沿って送りローラ15、15…上に材料Wを供給して、シリンダ42のロッド42aを伸長し、スライダ48を介して上アーム43を下方に駆動すると、エンコーダ45は、上アーム43の移動量aを検出することができる。エンコーダ45の軸端のピニオン45bは、ラック45eに噛合しており、ピニオン45bは、上アーム43の下降に従ってエンコーダ45を回転駆動するからである。
【0041】
上アーム43の計測ローラ43aが材料Wの上面に当接すると(図9の二点鎖線)、スライダ48、上アーム43が停止するが、このとき、シリンダ42は、さらに伸長してケース41を相対的に上方に引き上げ、ケース41を介して下アーム44を上方に駆動することができる。なお、このときも、エンコーダ45は、ラック45e、ピニオン45bを介し、上アーム43の下降時と同一方向に回転駆動され、下アーム44の移動量bを検出することができる。そこで、下アーム44の計測ローラ44aが材料Wの下面に当接すると、ケース41、下アーム44が停止し、このときの上アーム43、下アーム44は、それぞれの計測ローラ43a、44aを介して材料Wを上下に挟み込むことができる。
【0042】
いま、たとえば、ケース41が下降限にあるときの下側の計測ローラ44aの上面位置を原点Oにとり(図10)、シリンダ42が伸長する前の上側の計測ローラ43aの下面の高さ位置H1 とすると、高さ位置H1 は、シリンダ42を伸長させる前にエンコーダ45によって読み取ることができる。一方、シリンダ42を十分に伸長して上側の計測ローラ43a、下側の計測ローラ44aをそれぞれ材料Wの上面、下面に当接させたときのエンコーダ45の読みHとすると、
H=H1 −(a+b)
である。一方、図10から、
H1 =a+b+d
が成立するから、
H=d
となり、エンコーダ45は、材料Wの厚さdを直読して厚み信号S1aを出力することができる。
【0043】
また、このとき、ケース41の上方に配設するリミットスイッチ49は、下アーム44、ケース41の上昇を検出することにより(図8の二点鎖線)、エンコーダ45による材料Wの厚さ検出の完了を検出して完了信号S1bを出力することができる。なお、上アーム43、下アーム44は、材料Wの長手方向の特定箇所を上下から挟み込むから、材料Wにうねり状の反りがあっても、エンコーダ45を介し、厚さdを精度よく検出することができる。
【0044】
エンコーダ45からの厚み信号S1aは、リミットスイッチ49からの完了信号S1bとともにコントローラ20の選択回路21に入力されており(図1)、選択回路21には、設定器22、23が付設されている。選択回路21の出力は、選択信号S2a、S2bとして、設定機構37のシリンダ37b1 、37c1 に対応する図示しない制御弁に対し、個別に導かれている。
【0045】
選択回路21は、新しい材料Wが供給され、リミットスイッチ49からの完了信号S1bが発生する都度作動する。すなわち、選択回路21は、エンコーダ45からの厚み信号S1aによって示される材料Wの厚さdと、設定器22、23によって設定される設定厚さda 、db (da <db )とを比較し、d>db のとき、選択信号S2a、S2bの双方とも出力せず、da <d≦db のとき、選択信号S2aをシリンダ37b1 に出力して薄いライナ37bをストッパボルト37a1 の直下に進出させ、d≦da のとき、選択信号S2bをシリンダ37c1 に出力して厚いライナ37cをストッパボルト37a1 の直下に進出させる。すなわち、選択回路21は、設定厚さda 、db を境界値として、供給される材料Wの厚さdに対応してライナ37b、37cを選択し、回転刃34、35の高さ位置を最適に設定することができる。
【0046】
また、このようにして回転刃34、35の高さ位置が設定されたら、厚さ計測機構40のシリンダ42を短縮して下アーム44、上アーム43を材料Wから引き離すとともに、押えローラユニット10のシリンダ13を伸長して押えローラ12を下降させ、送りローラ15、15…を起動して材料Wを二面鉋盤30に搬入すればよい。
【0047】
いま、回転刃34、35の最大許容切削量δm とし(図11(A))、切削後の製品の仕上げ厚さdo とすると、供給し得る材料Wの最大厚さd=dm は、
dm =do +2δm
である。また、仕上げ厚さdo の製品を作り得る材料Wの最小厚さd=dn は、回転刃34、35の切削量δ1 、δ2 をδ1 =δ2 =0とすることにより、dn =do である。すなわち、二面鉋盤30は、厚さdがdn =do <d≦do +2δm =dm の範囲の材料Wの上面、下面を切削することにより、仕上げ厚さdo の製品を作ることができる。
【0048】
一方、二面鉋盤30は、厚さdがdo +δm <d≦dm の範囲の材料Wは、下側の回転刃34による切削量δ1 =δm とし、上側の回転刃35による切削量δ2 =0〜δm とすることによって仕上げ厚さdo の製品を作ることができる。すなわち、材料Wの厚さdがdo +δm <d≦dm のときは、ライナ37b、37cを使用することなく、回転刃34、35を最高位置にセットすればよい(図11(A))。また、材料Wの厚さdがdo <d≦do +δm のときは、下側の回転刃34による切削量δ1 ≒0とし、上側の回転刃35による切削量δ2 =0〜δm とすればよく、このときは、厚さがほぼδm に等しい厚いライナ37cを使用すればよい(同図(B))。
【0049】
しかしながら、この場合は、回転刃34、35による切削量δ1 、δ2 がδ1 ≒0、δ2 =δm となって両者に極端なアンバランスを生じるおそれがあるから、これを避けるために、たとえばdo +δm /2<d≦do +3δm /2に対し、厚さがほぼδm /2の薄いライナ37bを使用する(同図(C))。すなわち、コントローラ20は、設定厚さda 、db として、da =do +δm /2、db =do +3δm /2を使用することができる。
【0050】
以上の説明において、コントローラ20は、2以上の設定厚さdi (i=a、b…)を使用し、2以上の選択信号S2i(i=a、b…)、2以上のライナ37i(i=a、b…)を介し、回転刃34、35の高さ位置を一層微細に調節してもよい。すなわち、切削位置調節装置は、供給される材料Wの厚さdを計測し、回転刃34、35の高さ位置を適確に調節することにより、回転刃34、35による材料Wの上面、下面の切削量δ1 、δ2 をほぼ均一に揃え、材料Wを所定の仕上げ厚さdo の製品に仕上げることができる。
【0051】
【他の実施の形態】
コントローラ20には、製品の仕上げ厚さdoi(i=a、b…n)を設定する複数の設定器24i(i=a、b…n)を設けることができる(図12)。
【0052】
コントローラ20の選択回路21には、製品選択回路24が前置され、設定器24iは、製品選択回路24に付設されている。また、エンコーダ45からの厚み信号S1aは、製品選択回路24、選択回路21に分岐入力されており、リミットスイッチ49からの完了信号S1bは、製品選択回路24に入力されている。なお、選択回路21の出力は、選択信号S2a、S2bとして二面鉋盤30の設定機構37に入力させる他、駆動信号S2cとして、ボールねじ軸36を回転駆動するモータ36dにも導かれている。
【0053】
設定器24iには、それぞれ異なる製品の仕上げ厚さdoiを設定することができる。そこで、製品選択回路24は、厚み信号S1aを介して入力される材料Wの厚さdを利用して、厚さdに最も適合する仕上げ厚さdoiを選択し、それを選択回路21に送出する。したがって、選択回路21は、設定機構37に対して選択信号S2a、S2bを出力するとともに、モータ36dに対して駆動信号S3aを出力し、モータ36d、ボールねじ軸36を介して二面鉋盤30の上下の回転刃34、35の間隔を仕上げ厚さdoiに自動設定し、仕上げ厚さdoiの製品を作ることができる。すなわち、このときのコントローラ20は、二面鉋盤30の上下の回転刃34、35の高さ位置に加えて、その間隔をも自動設定し、供給された材料Wの厚さdに最も適合する仕上げ厚さdoiの製品を順不同に製作することができる。
【0054】
なお、図12のコントローラ20は、設定器24iごとに製品カウンタを設けることができる。製品選択回路24は、その作動ごとに製品カウンタを参照し、仕上げ厚さdoiの製品が既に必要な数だけ加工済みであるときは、その仕上げ厚さdoiを選択しないようにすればよい。
【0055】
設定機構37は、ストッパボルト37a1 を回転駆動するモータ37a4 を設けてもよい(図13)。ただし、モータ37a4 は、選択回路21により、駆動信号S3bを介して駆動するものとする。
【0056】
選択回路21は、ライナ37b、37cを選択して回転刃34、35の高さ位置を段階的に設定するが、それのみでは、回転刃34、35の各切削量δ1 、δ2 は、前述のとおり、必ずしもδ1 =δ2 になるとは限らない。しかしながら、選択回路21は、モータ37a4 を介してストッパボルト37a1 を回転駆動し、回転刃34、35の高さ位置を連続的に設定することにより、材料Wの厚さd、仕上げ厚さdo 、doiに拘らず、常にδ1 =δ2 を実現することができ、回転刃34、35に負荷される切削負荷を均一にすることができる。
【0057】
なお、図13の設定機構37は、モータ37a4 によるストッパボルト37a1 の回転駆動と、ライナ37b、37cの選択動作とを併用しているが、これに代えて、ライナ37b、37cを省略し、ストッパボルト37a1 の回転駆動のみによって回転刃34、35の高さ位置を設定してもよい。
【0058】
以上の説明において、厚さ計測機構40、押えローラユニット10と、二面鉋盤30との間に鋸盤を設置し、一連の製材システムを構築することができる。なお、このときの鋸盤は、材料Wの2位置を同時に挽き割ることができる二軸鋸盤であってもよい。
【0059】
また、厚さ計測機構40は、全体を垂直方向に設置するに代えて水平方向に配設し、上アーム43、下アーム44によって材料Wを水平方向に挟み込み、材料Wの幅を計測するために使用してもよい。材料Wの両側面を同時に切削する竪軸形の二面鉋盤と組み合わせることにより、全く同様に使用することができる。なお、このときの厚さ計測機構40は、送りローラ15、15…と平行に送りローラ15、15…の下方に配設し、上アーム43、下アーム44は、先端部のみを送りローラ15、15…の上方に突出させることが好ましい。また、シリンダ42は、全体をコンパクトに形成するために、ケース41と平行に配設するとともに、適当な連結ブラケットを介してロッド42a、スライダ48を折返し状に連結することが好ましい。ただし、シリンダ42は、厚さ計測機構40を垂直方向、水平方向のいずれに設置する場合であっても、拘束可能な電動形式の駆動源に代えることができる。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、この出願に係る第1発明によれば、ケースと、ケースに付設するシリンダと、上アーム、下アームと、エンコーダとを組み合わせることによって、上アーム、下アームは、シリンダを介して材料を上下から挟み込むように作動させ、このときのエンコーダは、材料の厚さを検出することができるから、エンコーダからの厚み信号を利用して二面鉋盤の作動条件を最適に自動設定することができ、所定の仕上げ厚さの製品を極めて効率よく作ることができるという優れた効果がある。
【0061】
第2発明によれば、第1発明に係る厚さ計測機構と、コントローラと、上下の回転刃の高さ位置を設定する設定機構とを組み合わせることによって、設定機構は、材料の厚さに対応して、上面、下面の切削量がほぼ等しくなるように上下の回転刃の高さ位置を自動的に設定することができるから、第1発明の効果を有効に発揮し得る二面鉋盤システムを容易に構築することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体構成ブロック系統図
【図2】 全体構成正面図
【図3】 押えローラユニットの斜視説明図
【図4】 二面鉋盤の側面図
【図5】 設定機構の斜視図
【図6】 図5のX矢視相当図
【図7】 厚さ計測機構の分解斜視図
【図8】 図7の要部拡大説明図
【図9】 厚さ計測機構の動作説明図(1)
【図10】 厚さ計測機構の動作説明図(2)
【図11】 二面鉋盤の動作説明図
【図12】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図(1)
【図13】 他の実施の形態を示す要部ブロック系統図(2)
【符号の説明】
W…材料
d…厚さ
do 、doi(i=a、b…)…仕上げ厚さ
a、b…移動量
S1a…厚み信号
S2i(i=a、b…)…選択信号
20…コントローラ
24i(i=a、b…)…設定器
30…二面鉋盤
34、35…回転刃
37…設定機構
37a1 …ストッパボルト
37b、37c…ライナ
40…厚さ計測機構
41…ケース
42…シリンダ
43…上アーム
44…下アーム
43a、44a…計測ローラ
45…エンコーダ
45b…ピニオン
45e…ラック
48…スライダ
49…リミットスイッチ
Claims (8)
- 上下に移動可能なケースと、該ケースに付設するシリンダと、該シリンダを介して上下に駆動する上アームと、前記ケースに固定する下アームと、前記上アーム、下アームの移動量を検出するエンコーダとを備えてなり、該エンコーダを介し、前記上アーム、下アームの間に供給する材料の厚さを計測することを特徴とする二面鉋盤における材料の厚さ計測機構。
- 前記上アームは、計測ローラを介して下向きの先端が材料の上面に当接し、前記下アームは、計測ローラを介して上向きの先端が材料の下面に当接することを特徴とする請求項1記載の二面鉋盤における材料の厚さ計測機構。
- 前記エンコーダは、前記上アームを搭載するとともに前記シリンダに連結するスライダに搭載し、前記エンコーダのピニオンは、前記ケースに固定するラックに噛合することを特徴とする請求項1または請求項2記載の二面鉋盤における材料の厚さ計測機構。
- 前記ケースの上昇を検出するリミットスイッチを設けることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか記載の二面鉋盤における材料の厚さ計測機構。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか記載の厚さ計測機構と、該厚さ計測機構からの厚み信号に基づいて複数の選択信号を出力するコントローラと、該コントローラからの選択信号に従って二面鉋盤の上下の回転刃の高さ位置を設定する設定機構とを備えてなる二面鉋盤における切削位置調節装置。
- 前記コントローラは、製品の仕上げ厚さを設定する複数の設定器を備えることを特徴とする請求項5記載の二面鉋盤における切削位置調節装置。
- 前記設定機構は、前記コントローラを介して複数のライナを選択することにより回転刃の高さ位置を段階的に設定することを特徴とする請求項5または請求項6記載の二面鉋盤における切削位置調節装置。
- 前記設定機構は、前記コントローラを介してストッパボルトを回転駆動することにより回転刃の高さ位置を連続的に設定することを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれか記載の二面鉋盤における切削位置調節装置。
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| JP25036496A JP3713673B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP25036496A JP3713673B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置 |
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| JPH1095001A JPH1095001A (ja) | 1998-04-14 |
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ID=17206831
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| JP25036496A Expired - Fee Related JP3713673B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 二面鉋盤における材料の厚さ計測機構と、それを使用する切削位置調節装置 |
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| KR102109769B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2020-05-12 | 주식회사 넥시스 | 패널의 엣지 접착 방법 |
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1996
- 1996-09-20 JP JP25036496A patent/JP3713673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1095001A (ja) | 1998-04-14 |
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