特許 6456541 木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6456541

(24)【登録日】2018年12月28日

(45)【発行日】2019年1月23日

(54)【発明の名称】木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラム

(51)【国際特許分類】

   B27F 1/00 20060101AFI20190110BHJP

   B27F 1/08 20060101ALI20190110BHJP

【ＦＩ】

   B27F1/00 D

   B27F1/08 A

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-83492(P2018-83492)

(22)【出願日】2018年4月24日

【審査請求日】2018年4月24日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390017385

【氏名又は名称】宮川工機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155549

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 敏之

(72)【発明者】

【氏名】近藤 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】平野 健二

【審査官】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０４２６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１４８７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５０−１１９０９２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２７Ｆ １／００

Ｂ２７Ｆ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

他の木材との接合部が両端側に設けられた接合用部材を製造する木材加工装置において、
前記接合用部材より長く形成された柱状の材料を一定位置に保持する保持手段と、
その保持手段によって一定位置に保持された前記柱状の材料を当該材料の長手方向に交差する平面状に切断して前記接合用部材の一端側に端面を形成する第１切断手段と、
その第１切断手段によって前記接合用部材の一端側に端面が形成された第１端側における前記柱状の材料の長手方向に沿って連続する周面に対して切削加工を行って前記接合用部材の第１端側における接合部の周面を少なくとも形成する加工を行う第１端側加工手段と、
その第１端側加工手段によって前記第１端側に接合部が形成された前記柱状の材料に対して、前記接合用部材の前記第１端側とは反対側の第２端側に相当する位置に溝状の切削加工を行って前記接合用部材の第２端側における接合部の周面の少なくとも一部を形成する加工を少なくとも行う第２端側加工手段と、
その第２端側加工手段によって前記第２端側の接合部の周面が形成された前記柱状の材料を当該材料の長手方向に交差する平面状に切断して前記接合用部材の前記第２端側に端面を形成する第２切断手段と、
前記保持手段と、前記第１切断手段と、前記第１端側加工手段と、前記第２端側加工手段と、前記第２切断手段の動作を制御する制御手段とを備え、
その制御手段は、
１の柱状の材料から２つ以上の接合用部材を製造する制御を行うものであって、
１つの接合用部材について、両端側の接合部の周面を形成する加工が行われた後に、前記第２切断手段によって前記第２端側に端面を形成して、当該１つの接合用部材を製造し、
当該１つの接合用部材を製造した後に、当該１つの接合用部材とは別の接合用部材について、前記第１端側加工手段によって前記第１端側における接合部の周面を形成して、当該別の接合用部材を製造する制御を行うことを特徴とする木材加工装置。

【請求項2】

前記第１端側加工手段と前記第２端側加工手段とは、回転中心軸からの距離が異なる位置に配置されて回転する刃部を木材に接触させて切削加工を行う工具によって構成され、
前記第１端側加工手段は、前記第２端側加工手段と比べて回転中心軸から近い位置に設置された刃部によって構成され、当該刃部によって前記接合用部材の第１端側における接合部の周面を形成することを特徴とする請求項１に記載の木材加工装置。

【請求項3】

前記制御手段は、
前記別の接合用部材について、
前記第１端側加工手段によって前記第１端側に対して前記接合部の周面を形成する切削加工が行われる前に、前記第２端側加工手段によって前記第２端側に相当する位置に前記接合部の周面の一部分を形成する切削加工を行い、
前記第１端側に対して切削加工が行われた後に、前記第２端側加工手段によって前記第２端側の接合部の周面であって前記一部分とは別の部分を形成する切削加工を行って当該別の接合用部材を製造する制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の木材加工装置。

【請求項4】

前記保持手段によって保持される前記柱状の材料を長手方向を中心にして回転させる回転手段を備え、
前記第２端側加工手段は、
複数の前記接合用部材における前記第２端側に相当する複数箇所に対して溝状の切削加工を行い、各接合用部材における前記第２端側の接合部の周面の一部分を形成し、
当該第２端側の接合部の周面の一部分が複数箇所に形成された前記柱状の材料が前記回転手段によって回転させられた後であって、前記第１端側加工手段によって前記第１端側に対して１の前記接合用部材に対する前記接合部の切削加工が行われた後に、当該切削加工が行われた前記１の接合用部材に対して溝状の切削加工を行い、前記第２端側の接合部の前記別の部分を形成することを特徴とする請求項３に記載の木材加工装置。

【請求項5】

前記第２切断手段は、前記柱状の材料から複数の前記接合用部材を製造する場合に、先に製造される一部の接合用部材とは別の前記接合用部材の接合部における前記別の部分が残された状態の前記柱状の材料を切断して前記第２端側に端面を形成することを特徴とする請求項４に記載の木材加工装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置を制御して前記柱状の材料から前記接合用部材を形成することを特徴とする木材加工装置の制御装置。

【請求項7】

請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置の動作を制御する制御装置の演算処理を実行させて前記柱状の材料から前記接合用部材を形成する木材加工プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木材を加工可能な木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、木造住宅に用いられる木材（建築材）の接合部として、ほぞ継ぎによる接合が知られている。２つの木材を接合するために、「ほぞ」と呼ばれる凸部を１つの柱の端部に形成し、その柱に交差する位置に設けられる別の柱には、ほぞ穴を形成する。そして、１つの柱の「ほぞ」を、別の柱のほぞ穴にはめ合わせて接合することで、木ネジによる接合よりも高強度に、２つの柱を接合することができる。

【0003】

「ほぞ」が両端側に形成される柱として、建物の屋根部分の骨組みに使用される小屋束と呼ばれる柱などは、長さの短いものが必要となる場合がある。このような長さの短い柱に対して両端側に「ほぞ」を設ける加工は、プレカット加工に代表される木材加工装置によって加工をすることが難しい。このため、この種の短い柱の加工を歩留まり良く、安全に行うための技術として、複数本の柱を連なった状態にして加工をした後に、それぞれの柱の長さに切断して、短い柱を製造する技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１−０４２６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、複数本の柱を連なった状態にして加工をする場合、柱状の材料に対して接合部が形成される部分は細く形成されるために、その部分の強度が低くなる。柱の長さが短いと、加工の際に材料を一定位置に保持する位置（クランプ位置）と、加工位置との間に、接合部が介在した状態となることがあり、この場合には加工によって材料に入力される力により、強度の低い接合部付近が破損する可能性がある。

【0006】

また、連なった状態とする柱の数が多い場合には、クランプ位置と加工位置との間に介在する接合部の数が多くなる場合があり、この場合には、接合部付近の破損の可能性が高まる。このため、加工の速度を低速にすることが必要となったり、使用可能な工具が制限されたりするなど、両端側に接合部を有する複数本の柱を製造することが難しい場合があるという問題点があった。

【0007】

また、接合部が形成された部分は細く形成されるために剛性が低く、クランプ位置から接合部を間に介在して離れた加工位置に入力される力によって材料の位置ずれが生じる可能性がある。このため、加工の速度を低速にしなければ、両端側に接合部を有する複数本の柱を一定以上の精度で製造することが難しく、加工の時間が長くかかってしまう状況が生じ得るという問題点があった。

【0008】

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、両端側に接合部が設けられる木材を好適に加工可能な木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的を達成するために、請求項１に記載の木材加工装置は、
他の木材との接合部が両端側に設けられた接合用部材を製造する木材加工装置において、前記接合用部材より長く形成された柱状の材料を一定位置に保持する保持手段と、その保持手段によって一定位置に保持された前記柱状の材料を当該材料の長手方向に交差する平面状に切断して前記接合用部材の一端側に端面を形成する第１切断手段と、その第１切断手段によって前記接合用部材の一端側に端面が形成された第１端側における前記柱状の材料の長手方向に沿って連続する周面に対して切削加工を行って前記接合用部材の第１端側における接合部の周面を少なくとも形成する加工を行う第１端側加工手段と、その第１端側加工手段によって前記第１端側に接合部が形成された前記柱状の材料に対して、前記接合用部材の前記第１端側とは反対側の第２端側に相当する位置に溝状の切削加工を行って前記接合用部材の第２端側における接合部の周面の少なくとも一部を形成する加工を少なくとも行う第２端側加工手段と、その第２端側加工手段によって前記第２端側の接合部の周面が形成された前記柱状の材料を当該材料の長手方向に交差する平面状に切断して前記接合用部材の前記第２端側に端面を形成する第２切断手段と、前記保持手段と、前記第１切断手段と、前記第１端側加工手段と、前記第２端側加工手段と、前記第２切断手段の動作を制御する制御手段とを備え、その制御手段は、１の柱状の材料から２つ以上の接合用部材を製造する制御を行うものであって、１つの接合用部材について、両端側の接合部の周面を形成する加工が行われた後に、前記第２切断手段によって前記第２端側に端面を形成して、当該１つの接合用部材を製造し、当該１つの接合用部材を製造した後に、当該１つの接合用部材とは別の接合用部材について、前記第１端側加工手段によって前記第１端側における接合部の周面を形成して、当該別の接合用部材を製造する制御を行うことを特徴とする。

【0010】

この請求項１に記載の木材加工装置によれば、柱状の材料は、保持手段に保持された状態で第１切断手段によって切断され、接合用部材の一端側に相当する第１端側に端面が形成される。その端面が形成された柱状の材料の第１端側に対して第１端側加工手段が加工を行い、第１端側における接合部の周面が形成される。

【0011】

第１端側に接合部の周面が形成された柱状の材料は、第２端側加工手段によって、第１端側とは反対側の第２端側に対して加工が行われ、第２端側における接合部の周面が形成される。第２端側の接合部の周面が形成された柱状の材料は、第２切断手段によって材料の長手方向に交差する平面状に切断され、接合用部材の第２端側に端面が形成される。この第２端側に端面が形成されることで、柱状の材料から接合用部材の部分が切断されて、１つの接合用部材が製造される。

【0012】

請求項２に記載の木材加工装置は、請求項１に記載の木材加工装置において、前記第１端側加工手段と前記第２端側加工手段とは、回転中心軸からの距離が異なる位置に配置されて回転する刃部を木材に接触させて切削加工を行う工具によって構成され、前記第１端側加工手段は、前記第２端側加工手段と比べて回転中心軸から近い位置に設置された刃部によって構成され、当該刃部によって前記接合用部材の第１端側における接合部の周面を形成することを特徴とする。

【0013】

請求項３に記載の木材加工装置は、請求項１又は２に記載の木材加工装置において、前記制御手段は、前記別の接合用部材について、前記第１端側加工手段によって前記第１端側に対して前記接合部の周面を形成する切削加工が行われる前に、前記第２端側加工手段によって前記第２端側に相当する位置に前記接合部の周面の一部分を形成する切削加工を行い、前記第１端側に対して切削加工が行われた後に、前記第２端側加工手段によって前記第２端側の接合部の周面であって前記一部分とは別の部分を形成する切削加工を行って当該別の接合用部材を製造する制御を行うことを特徴とする。

【0014】

請求項４に記載の木材加工装置は、請求項３に記載の木材加工装置において、前記保持手段によって保持される前記柱状の材料を長手方向を中心にして回転させる回転手段を備え、前記第２端側加工手段は、複数の前記接合用部材における前記第２端側に相当する複数箇所に対して溝状の切削加工を行い、各接合用部材における前記第２端側の接合部の周面の一部分を形成し、当該第２端側の接合部の周面の一部分が複数箇所に形成された前記柱状の材料が前記回転手段によって回転させられた後であって、前記第１端側加工手段によって前記第１端側に対して１の前記接合用部材に対する前記接合部の切削加工が行われた後に、当該切削加工が行われた前記１の接合用部材に対して溝状の切削加工を行い、前記第２端側の接合部の前記別の部分を形成することを特徴とする。

【0015】

請求項５に記載の木材加工装置は、請求項４に記載の木材加工装置において、前記第２切断手段は、前記柱状の材料から複数の前記接合用部材を製造する場合に、先に製造される一部の接合用部材とは別の前記接合用部材の接合部における前記別の部分が残された状態の前記柱状の材料を切断して前記第２端側に端面を形成する。

【0016】

請求項６に記載の木材加工装置の制御装置は、請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置を制御して前記柱状の材料から前記接合用部材を形成することを特徴とする。

【0017】

請求項７に記載の木材加工プログラムは、請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置の動作を制御する制御装置の演算処理を実行させて前記柱状の材料から前記接合用部材を形成する。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に記載の木材加工装置によれば、第１切断手段によって柱状の材料が平面状に切断された第１端側に対して第１端側加工手段が切削加工を行う。このため、柱状の材料の第１端側には広い作業空間を生じさせることができる。よって、作業空間が広い状況を利用して短時間に高精度で第１端側の接合部の周面の加工を行い易くすることができるという効果がある。

【0019】

また、第２端側加工手段は、第２端側における接合部の周面の加工の少なくとも一部を、第１端側加工手段による加工の後に行う。このため、第１端側加工手段による加工の際には第２端側加工手段による切削加工が行われていない部分（以下、第２端側未加工部分ともいう）が柱状の材料に残されている。よって、保持手段によって保持される柱状の材料を保持する位置の自由度を高めることができる。従って、例えば、第２端側未加工部分を保持手段によって柱状の材料を保持する部位の一部として利用することができるという効果がある。

【0020】

また、第１端側加工手段による加工の位置に対して第２端側における接合部の周面が位置するより遠く離れた部位において保持手段により材料が保持される状況であっても、第２端側未加工部分が設けられることによって一定以上の強度と剛性を柱状の材料に持たせることができる。このため、保持手段によって材料を保持する位置の自由度を高めつつ第１端側加工手段による加工として一定以上の精度による加工を短時間で行い易く、加工の際の破損も生じ難くすることができるという効果がある。

【0021】

請求項２に記載の木材加工装置によれば、請求項１に記載の木材加工装置の奏する効果に加え、第１端側加工手段は、第２端側加工手段と比べて回転中心軸から近い位置に設置された刃部によって構成されている。このため、回転トルクに対して刃部に生じる切削力を高く設定しつつ、切削による刃部の位置ずれを低く抑えて高精度の加工を行うことができ、且つ、接合部の周面を加工する場合における移動距離も短くして短時間で高精度の加工を実現し易くすることができる。そして、この加工の速さの設定は、必要な大きさ分の第２端側未加工部分を設けることで実現でき、例えば、第２端側未加工部分を多く設定することで、第１端側加工手段の加工を一定以上の精度で短時間に行う設定を可能とすることができるという効果がある。

【0022】

請求項３に記載の木材加工装置によれば、請求項１又は２に記載の木材加工装置の奏する効果に加え、第１端側加工手段による第１端側に対して接合部の周面を形成する切削加工が行われる前と、その切削加工が行われた後とに分けて、第２端側加工手段によって第２端側に相当する位置に接合部の周面が形成される加工が行われる。このため、第２端側における接合部の形成については、第２端側加工手段の仕様に応じた加工のし易い設定を採用し易くすることができるという効果がある。

【0023】

請求項４に記載の木材加工装置によれば、請求項３に記載の木材加工装置の奏する効果に加え、第１端側加工手段による切削加工が行われる前に、柱状の材料における長手方向に交差する方向側であって第２端側加工手段が配置し易い一面側（例えば、下面側）に対して、複数の接合用部材における第２端側に相当する複数箇所の加工をまとめて行うことができる。そして、回転手段による回転の後には、接合用部材における第２端側未加工部分の加工を、第２端側加工手段が配置し易い一面側から再び実行することができる。よって、第２端側加工手段の移動範囲を少なく設定しつつ、複数の接合用部材における第２端側の加工を効率良く行うことができるという効果がある。

【0024】

請求項５に記載の木材加工装置によれば、請求項４に記載の木材加工装置の奏する効果に加え、柱状の材料から複数の接合用部材を製造する場合に、先に製造される一部の接合用部材とは別の接合用部材の接合部における別の部分（第２端側未加工部分）が残された状態の柱状の材料を第２切断手段により切断して、接合用部材の第２端側に端面が形成される。このため、第２切断手段による第２端側の端面の切断加工においても、一定以上の強度と剛性を柱状の材料に持たせて加工することができ、保持手段による材料の保持位置の自由度を高めつつ、第２切断手段による加工を短時間で精度良く行い易く、加工の際の破損も生じ難くすることができるという効果がある。

【0025】

請求項６に記載の木材加工装置の制御装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置と同様の効果を奏する木材加工装置の制御装置を提供することができるという効果がある。

【0026】

請求項７に記載の木材加工プログラムによれば、請求項１から５のいずれかに記載の木材加工装置と同様の効果を奏する木材加工装置の動作を制御する制御装置の演算処理を実行させて柱状の材料から接合用部材を形成する木材加工プログラムを提供することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る木材加工装置の構成の一例を模式的に示すブロック図

【図2】材料木材から製造される接合用部材の一例を示す斜視図

【図3】材料木材を加工して接合用部材が形成される位置を説明するための図であり、（ａ）は、材料木材の上面図、（ｂ）は、材料木材の正面図

【図4】接合用部材加工処理を示すフローチャート

【図5】（ａ）〜（ｊ）は、材料木材から接合用部材が製造される過程を工程別に示した正面図

【図6】（ａ）〜（ｈ）は、接合用部材の接合部の製造過程を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る木材加工装置１の構成の一例を模式的に示すブロック図であり、図２は、材料木材９から製造される第１接合用部材１０及び第２接合用部材２０の一例を示す斜視図である。

【0029】

木材加工装置１は、図１に示すように、柱状の材料としての材料木材９を加工する木材加工機２と、駆動制御機器３と、加工情報処理機器４とを備えている。木材加工装置１は、木造住宅の平面図や立面図等をＣＡＤにより製図することで生成される加工データを利用して木材の機械加工を行うための装置である。また、木材加工装置１は、木造住宅に使用される柱や梁、羽柄材などの木材（建築材）を加工する木材プレカット加工装置の一部として使用可能な装置であり、図１に模式的に示す構成以外に他の工具や装置を備えていてもよいし、他の工具や多関節ロボットを備えた木材加工装置と組み合わせて木材プレカット加工装置を構成してもよいし、単独の加工装置として木材加工に用いてもよい。

【0030】

木材加工機２は、モータ等の電気制御や油圧、空圧等の流体が通過する電磁弁の制御等によって動作し、この動作制御は、駆動制御機器３によって行われる。駆動制御機器３は、木材加工機２の動作を制御するための機器である。

【0031】

駆動制御機器３は、各種の演算を行う演算処理装置と、各種のプログラムや駆動制御の情報を記憶したり、プログラムの実行に必要な情報を記憶したりする記憶装置と、外部機器、例えば、木材加工機２や加工情報処理機器４とのデータ転送を行う入出力装置と、作業者が木材の加工順序などを入力操作可能なマウスやキーボードなどの操作装置と、木材の加工順序や加工結果等の情報を表示する表示装置とを備えた機器によって構成されている。木材の加工データは、入出力装置の一部（例えば、記憶媒体としてのＣＤ−ＲＯＭのデータを読み出し可能なドライブ装置）によって駆動制御機器３に入力され、入力された木材の加工データに基づいて木材加工機２の搬送部３１や切断部３３等の動作が制御される。

【0032】

駆動制御機器３の記憶装置には、木材加工機２の各部の動作を制御する駆動情報や、木材加工機２によって材料木材９を加工するためのプログラムが記憶されている。後述する接合用部材加工処理のプログラムは、駆動制御機器３の記憶装置に記憶されている。

【0033】

加工情報処理機器４は、木造住宅を設計して生成された木材の加工データを駆動制御機器３に入力するための機器であり、例えば、記憶媒体としてのＣＤ−ＲＯＭによって構成される。加工情報処理機器４には、木造住宅に必要となる柱や梁、束等の建築材の形状や個数等に関する加工情報が記憶されており、それらの加工情報の全部又は一部が、適宜に、駆動制御機器３から読み出される。駆動制御機器３は、その加工情報に基づいて、木材加工機２を駆動して材料木材９を１本ずつ加工し、接合用部材１０，２０を含む建築材を製造する。

【0034】

なお、加工情報処理機器４は、単に情報を記憶する記憶装置によって構成してもよいし、パーソナルコンピュータなどの演算処理装置を有するものにより構成してもよい。また、加工情報処理機器４と、駆動制御機器３とは、有線の通信ケーブルによって直接的に接続しても、他の通信機器を介して間接的に接続してもよいし、無線通信によって接続してもよい。また、駆動制御機器３と加工情報処理機器４とを一体的な装置（例えば、パーソナルコンピュータ）によって構成してもよく、また、駆動制御機器３は、木材加工機２とは別の木材加工機を含む複数の木材加工機の動作を制御するように構成してもよい。

【0035】

ここで、木材加工装置１によって加工される材料木材９と、材料木材９から製造される複数の接合用部材１０，２０について説明する。材料木材９は、図２に示すように、前端面９Ｆ及び後端面９Ｂの一辺の長さがＴＡの略正方形の断面を有し、長手方向の長さがＬＡの木材である。この１本の材料木材９から、第１接合用部材１０と、第２接合用部材２０とを含む複数の接合用部材が製造される。なお、材料木材９は、必ずしも略正方形の断面を有する形状とする必要はなく、長方形状や六角形状などの別の断面形状を有するように形成してもよい。

【0036】

第１接合用部材１０は、他の木材と接合される接合部としての「ほぞ」が両端側に形成された部材である。第１接合用部材１０は、柱部分としての本体部１１と、本体部１１に対して柱の連続する方向に沿った両端側に設けられて本体部１１より断面積が小さく形成された凸部によって構成される接合部１２，１３とを備えている。接合部１２，１３としては、第１接合用部材１０の一端側である第１端側としての本体部１１の前端側に形成された前端側接合部１２と、本体部１１の他端側である第２端側としての後端側に形成された後端側接合部１３とを有している。

【0037】

ここで、理解の容易のために、材料木材９から先に製造される第１接合用部材１０が位置する側を前側、第１接合用部材１０に対して第２接合用部材２０が位置する側を後側として説明する。また、材料木材９が搬送される搬送方向に対しては、材料木材９の前側（第１接合用部材１０の前端側接合部１２が位置する側）が上流側、材料木材９の後側が下流側となるようにして材料木材９を加工する場合について説明するが、材料木材９を加工する位置を逆にし、搬入方向の下流側を材料木材９の前側に設定して、接合用部材１０，２０を製造してもよい。

【0038】

本体部１１は、柱部分を構成する本体部１１の長さＬＢが材料木材９の長さＬＡよりも短く、柱部分の断面形状が材料木材９の断面形状と一致するように一辺の長さＴＡの正方形状に形成されている。なお、本体部１１としての柱部分の断面形状は、必ずしも材料木材９の断面形状と一致させる必要はなく、切削加工によって材料木材９よりも短い一辺の長さを有する長方形状の断面としたり、六角形状などの別の断面形状とするなど、他の形状に形成してもよい。また、本体部１１の長さＬＢとして、長手方向に沿った両側に接合部１２，１３が形成される構成に限らず、本体部１１の長さＬＢが短く、本体部１１の短手方向に沿った両側に接合部が形成されるように構成してもよい。

【0039】

前端側接合部１２は、前側に突出する端側の端面（前端面１２Ｆ）における一辺の長さＴＢ，ＴＣが本体部１１における一辺の長さＴＡよりも短い長方形状に形成され、柱の連続する方向の長さがＬＣである直方体形状に形成されている。また、前端側接合部１２は、本体部１１の前側の端面（前端面１１Ｆ）から前側に突出し、また、本体部１１の連続する方向の中心軸（材料木材９の長手方向の中心軸）と同一直線上に中心軸が位置するように形成されている。後端側接合部１３は、前端側接合部１２と同一形状であり、本体部１１の後端面１１Ｂから後側に突出し、本体部１１の連続する方向の中心軸と同一直線上に中心軸が位置するように形成されている。

【0040】

なお、前端側接合部１２と後端側接合部１３とは、必ずしも同一形状とする必要はなく、異なる形状としてもよい。また、前端側接合部１２と後端側接合部１３は、直方体状に限らず、他の形状としてもよく、例えば、八角形状の断面を有する角柱状としてもよい。また、前端側接合部１２と後端側接合部１３は、本体部１１の中心軸と同一直線上に中心軸が位置するように形成する必要はなく、中心軸がずれた位置から突出する形状としてもよいし、長さＬＣの範囲内で断面形状が変化するようにしてもよい。

【0041】

第２接合用部材２０は、第１接合用部材１０と同一の形状に形成されている。なお、第１接合用部材１０と第２接合用部材２０は、他の木材と接合される接合部としての凸部が本体部１１の両端側に設けられた接合用部材であればよく、接合用部材１０，２０の本体部１１，２１の長さや接合部１２，１３，２２，２３の形状など、少なくとも一部が異なる形状としてもよく、１つの材料木材９から製造される接合用部材の数も２つに限らず、３以上の接合用部材を製造するようにしてもよい。

【0042】

木材加工機２は、図１に示すように、材料木材９をその長手方向に沿って適宜に移動させる搬送部３１と、材料木材９を一定位置に保持する保持手段としての上流側保持部３２と、材料木材９をその長手方向に交差する平面状に切断する第１切断手段及び第２切断手段としての切断部３３と、材料木材９の長手方向に沿って連続する周面に対して切削加工を行う第１端側加工手段としての上流側切削部３４と、材料木材９に対して周面の一部に溝状の切削加工を行う第２端側加工手段としての下流側切削部３５と、材料木材９をその長手方向を中心にして回転させる回転手段としての回転部３６と、切断部３３に対して上流側保持部３２とは反対側（下流側）において、上流側保持部３２と同様に材料木材９を一定位置に保持する保持手段としての下流側保持部３７とを備えている。

【0043】

搬送部３１は、木材加工機２によって加工可能な加工位置に材料木材９を搬送（移送）する装置である。搬送部３１は、多数の回転体によって構成される搬送台や、搬送台上に載置された材料木材９を把持するクランプ、材料木材９を前後方向（図１における左右方向）に移動させる回転ローラやモータ（図示せず）を備え、切断部３３、上流側切削部３４、及び、下流側切削部３５によって加工すべき箇所に材料木材９が位置するように搬送した状態にして接合用部材１０，２０を製造（形成）するために使用される。

【0044】

上流側保持部３２は、切断部３３、上流側切削部３４及び下流側切削部３５によって木材を加工する際に、搬送部３１によって加工可能な位置に搬送された材料木材９を把持して一定位置に保持し、加工時の位置ずれや振動等の発生を抑制する。下流側保持部３７は、上流側保持部３２と同様の構成とされ、上流側保持部３２に対して搬送部３１の搬送方向に沿った下流側に設けられ、材料木材９の先端側（第１接合用部材１０の前端面１２Ｆが位置する側）に対して切断や切削を行う場合に用いられる。なお、必ずしも切断部３３、上流側切削部３４及び下流側切削部３５に対して上流側と下流側との両側に保持部３２，３７を設ける必要はなく、保持部を片側のみに設けてもよいし、または、切断部３３と上流側切削部３４との間にも保持部を設けるなど、３つ以上の保持部を設けてもよい。

【0045】

切断部３３は、材料木材９を長手方向に交差する平面状に切断する切削工具３３Ａと、切削工具３３Ａを回転させる駆動装置（図示せず）と、切削工具３３Ａを移動させる移動機構（図示せず）とを備えた装置によって構成されている。切削工具３３Ａは、材料木材９の切断を可能とするために十分な長さとして半径の長さがＲ３に設定された円盤状の工具であり、その外周部分には鋸状の刃部が設けられている。この切削工具３３Ａを回転させつつ移動させることにより、材料木材９が切断される。

【0046】

切断部３３は、第１接合用部材１０（前端側接合部１２）の前端面１２Ｆと、第２接合用部材２０（前端側接合部２２）の前端面２２Ｆとを形成するために用いられる。また、切断部３３は、第１接合用部材１０（後端側接合部１３）の後端面１３Ｂと、第２接合用部材２０（後端側接合部２３）の後端面２３Ｂを形成するために用いられる。

【0047】

なお、詳細は後述するが、材料木材９から第１接合用部材１０と第２接合用部材２０とを切り出す位置として、第１接合用部材１０（後端側接合部１３）の後端面１３Ｂと、第２接合用部材２０（前端側接合部２２）の前端面２２Ｆとを、切断部３３による１回の切断加工によって同時に形成してもよく、この場合には、製造時間の短縮や端材の削減を実現できる。

【0048】

また、各接合用部材１０，２０の両端面を１つの切断部３３によって形成する構成に限らず、切断部３３とは異なる他の切断部を１つ以上備える構成であってもよい。また、切断部３３は、材料木材９を、その長手方向に交差する形状に切断できればよく、他の形状に切断する構成を用いることができる。例えば、長手方向と垂直に交わる垂直面を形成するように切断する構成に限らず、長手方向と垂直以外の角度で交わる傾斜面を形成するように切断して前端面１２Ｆ，２２Ｆ及び後端面１３Ｂ，２３Ｂの少なくともいずれかを形成する構成であってもよい。更に、切断部３３は、長手方向と所定の角度のみで交差する平面を形成できる構成に限らず、長手方向と交差する角度を１つでなく複数有する形状とするようにしてもよく、例えば、接合用部材の端面を、屈曲して連続する複数の平面によって形成してもよいし、曲面を含むように形成してもよい。

【0049】

上流側切削部３４は、回転する刃部を木材に接触させつつ移動させることで平面状の部位を形成可能な切削加工を行う装置であり、回転中心軸から距離Ｒ４の位置に刃部が設けられた切削工具３４Ａと、切削工具３４Ａを回転させる駆動装置（図示せず）と、切削工具３４Ａを移動させる移動機構（図示せず）とを備えている。この上流側切削部３４は、切断部３３及び下流側切削部３５の刃部より材料木材９の長手方向において加工可能な範囲が大きく、また、切断部３３及び下流側切削部３５よりも回転中心から刃部までの距離が短く設定され、刃部の位置ずれが少なく、高速に且つ高精度で広範囲の平面を形成する切削加工が可能に構成されている。

【0050】

上流側切削部３４の切削工具３４Ａは、材料木材９の長手方向に沿った端側から、前端側接合部１２，２２を切削加工可能な大きさに構成され、回転動作によって略円柱状の外周部分の範囲内に入った木材を加工する。また、切削工具３４Ａは、下流側切削部３５の切削工具３５Ａよりも、材料木材９の長手方向に沿った長さが長く形成され、下流側切削部３５よりも長い部分（すなわち広い範囲）の切削加工が可能に構成されている。

【0051】

また、上流側切削部３４の移動機構によって、切削工具３４Ａは、その回転中心軸が材料木材９の長手方向に沿って連続する周面（材料木材９の長手方向に沿った両側の端面９Ｆ，９Ｂを除く全側面であり、側面９ｍ、側面９ｎ、側面９Ｍ及び側面９Ｎの四面で構成される外周面）の外側を、切削工具３４Ａの回転中心軸が移動可能に移動可能範囲が設定されている（図６（ｃ）参照）。また、切削工具３４Ａは、回転中心軸の軸方向に所定の範囲に亘って移動可能に移動可能範囲が設定され、前端側接合部１２，２２の長さＬＣが異なる場合にも加工がし易く構成されている。

【0052】

なお、切削工具３４Ａにおいて、刃部を、円柱状の周面だけでなく、回転軸方向に沿った方向を向く外面にも形成してもよく、直径の異なる円柱形状を連続させた段付き形状の外面によって刃部を形成し、例えば、接合用部材１０の接合部１２の周面と前端面１２Ｆとを同時に形成可能としてもよい。また、上流側切削部３４の移動機構は、必ずしも材料木材９の外周面の外側を、切削工具３４Ａの回転中心軸が移動可能に構成する必要はなく、その外周面のうちの一部（例えば、二面のみ）を加工可能であって、回転部３６の回転によって残り部分を加工可能に移動可能範囲が設定される構成としてもよい。

【0053】

下流側切削部３５は、上流側切削部３４と同様に、回転する刃部を木材に接触させつつ移動させることで平面状の部位を形成可能な切削加工を行う装置であり、上流側切削部３４とは、回転中心軸から刃部までの距離が異なる構成とされている。具体的には、下流側切削部３５は、切削工具３５Ａと、切削工具３５Ａを回転させる駆動装置（図示せず）と、切削工具３５Ａを移動させる移動機構（図示せず）とを備えている。また、下流側切削部３５は、回転中心軸から刃部までの距離Ｒ５が上流側切削部３４における距離Ｒ４より長く設定され、材料木材９の長手方向に交差する方向側から溝状の加工をする場合などにおいて、上流側切削部３４よりも加工可能な形状の自由度が高いものとなっている。この上流側切削部３４と下流側切削部３５とを使い分けることで、効率良く、材料木材９から多種の形状をした接合用部材を含む建築材を製造することができる。

【0054】

下流側切削部３５の切削工具３５Ａは、材料木材９の外周面の外側から後端側接合部１３，２３の周面（後端面１３Ｂ，２３Ｂを除く外周面）を形成可能な大きさに構成され、回転動作によって略円柱状の外周部分の範囲内に入った木材を加工することができる。また、切削工具３５Ａは、上流側切削部３４の切削工具３４Ａよりも、材料木材９の長手方向に沿った長さが短く形成され、上流側切削部３４では加工不能な短い長さの溝などを形成可能な構成とされている。

【0055】

また、下流側切削部３５の移動機構によって、切削工具３５Ａは、材料木材９の長手方向に沿った外周面のうち一部の面のみに対して外側から切削加工が可能に、移動可能範囲が設定されている。具体的には、切削工具３５Ａは、上流側切削部３４の切削工具３４Ａと比べて外形が大きい分、材料木材９に対する加工において回転中心軸を材料木材９から離間させる必要があり、材料木材９の周面のうち隣接する一部の側面（例えば、側面９ｍ及び側面９ｎの組合せや、側面９Ｍ及び側面９Ｎの組合せ）に対しての切削加工が可能に移動可能範囲が設定されている（図６（ａ）及び図６（ｄ）参照）。

【0056】

ここで、上流側切削部３４の切削工具３４Ａは、その回転中心軸から刃部が設けられる箇所までの距離Ｒ４を切削工具３５Ａにおける距離Ｒ５よりも短くなるように構成しているので、上流側切削部３４の切削工具３４Ａによって切削する場合において、材料木材９の切削による抵抗力によって生じる位置ずれを、下流側切削部３５の切削工具３５Ａによる切削の場合よりも小さくすることが可能となる。また、材料木材９の外周面のうち複数の方向側を向く面（例えば、一方側の側面と下面）を切削するために必要な移動距離についても、上流側切削部３４の切削工具３４Ａの方が下流側切削部３５の切削工具３５Ａによる場合よりも短くすることが可能となる。即ち、上流側切削部３４の切削工具３４Ａによって切削する場合に、材料木材９を高精度で短時間に加工することが可能となる。

【0057】

なお、上流側切削部３４の切削工具３４Ａと下流側切削部３５の切削工具３５Ａとは、互いに独立して動作する構成であってもよいし、それらが一体化されて動作する構成であってもよい。例えば、共通の回転軸上に２つの切削工具３４Ａ，３５Ａが並んで設けられて、共通の駆動装置によって回転し、共通の移動機構によって移動動作するものであってもよいし、または、材料木材９の長手方向に沿った移動と材料木材９の長手方向に交差する方向への移動との少なくとも一方のみが独立して動作する構成であってもよい。また、必ずしも上流側切削部３４と下流側切削部３５との２つの切削部を設ける必要はなく、例えば、下流側切削部３５のみとするなど、１つの切削部を有して１種類の切削工具によって切削加工する構成としてもよいし、３つ以上の切削部を有して３種類以上の切削工具によって切削加工をする構成としてもよい。また、下流側切削部３５は、材料木材９の周面の一部のみを切削可能とする構成に必ずしもする必要はなく、材料木材９の周面の全周にわたって移動可能とし、材料木材９の周面の全てに対して切削加工が可能な構成としてもよい。

【0058】

回転部３６は、材料木材９を、その長手方向を中心にして９０度の角度で回転可能な構成とされており、回転回数を複数回とすることで、材料木材９の長手方向に交差する方向側を向く各側面９ｍ，９ｎ，９Ｍ，９Ｎが特定の方向に向くように配置することができる。例えば、材料木材９を反転させる場合には、９０度の回転を２回行えばよい。

【0059】

なお、回転部３６は、材料木材９を予め設定した角度で回転できるものであればよく、１回の動作で１８０度回転させる構成であってもよいし、断面が八角形や六角形の柱などにおいて、１回の動作で４５度や６０度で回転させる構成であってもよく、複数種類の回転角度（例えば、４５度と６０度と９０度）の中から切削加工に適した角度を選択して回転可能に構成してもよい。また、木材加工機２に必ずしも回転部３６を設ける必要はなく、切削部３４，３５の移動可能な範囲と、製造する接合用部材１０，２０の接合部１２，１３，２２，２３の形状及び形成位置の設定によっては、その製造過程で材料木材９を回転させなくてもよい構成とすることもできる。例えば、下流側切削部３５を、材料木材９の外周面のすべてに対して切削加工が可能な範囲で移動可能に構成し、製造過程で材料木材９を回転させなくても外周面の全てに対しての加工を行うことができるようにしてもよい。

【0060】

次に、接合用部材１０，２０の製造工程について、図３から図６を参照しながら説明する。図３は、材料木材９を加工して接合用部材１０，２０が形成される位置を説明するための図であり、図３（ａ）は、材料木材９の上面図であり、図３（ｂ）は、材料木材９の正面図である。また、図４は、接合用部材１０，２０を製造するための接合用部材加工処理を示すフローチャートであり、図５は、材料木材９から接合用部材１０，２０が製造される過程を工程別に示した正面図である。

【0061】

ここで、図５（ａ）〜図５（ｊ）の各図においては、材料木材９の搬送方向の上流側を右側、下流側を左側として、搬送方向に交差する側方側から観た状態を示している。また、図５（ａ）には、部分切削工程Ｓ２による加工後の状態を示し、図５（ｂ）には、部分切削工程Ｓ３による加工後の状態を示し、図５（ｃ）には、反転工程Ｓ４の後の状態を示し、図５（ｄ）には、切断工程Ｓ５による加工後の状態を示している。また、図５（ｅ）には、形成工程Ｓ６による加工後の状態を示し、図５（ｆ）には、残部切削工程Ｓ７による加工後の状態を示し、図５（ｇ）には、分離工程Ｓ８による加工後の状態を示している。また、図５（ｈ）には、形成工程Ｓ９による加工後の状態を示し、図５（ｉ）には、残部切削工程Ｓ１０による加工後の状態を示し、図５（ｊ）には、分離工程Ｓ１１による加工後の状態を示している。

【0062】

図６は、第１接合用部材１０の接合部１２，１３の製造過程を示す断面図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ）の各図には、図３のＡ−Ａ切断線及びＢ−Ｂ切断線によって第１接合用部材１０の接合部１２，１３を切断した断面形状であって各工程における加工後の形状を示している。また、図６（ａ）には、部分切削工程Ｓ３による加工後の形状を示し、切削工具３５Ａの移動経路を併せて示している。同様に、図６（ｂ）には、反転工程Ｓ４による反転後の断面形状と、材料木材９の回転方向とを示し、図６（ｃ）には、形成工程Ｓ６による加工後の形状と、切削工具３４Ａの移動経路を示し、図６（ｄ）には、残部切削工程Ｓ７による加工後の形状と、切削工具３５Ａの移動経路とを示している。

【0063】

なお、図６には、第１接合用部材１０の接合部１２，１３についてのみ図示し、第２接合用部材２０の接合部２２，２３については、第１接合用部材１０に対する切削加工と加工後の形状が同一であるために図示を省略し、接合用部材加工処理における工程の番号のみを括弧書きで示している。

【0064】

材料木材９を加工して接合用部材１０，２０が製造される工程は、駆動制御機器３によって木材加工機２の動作が制御されることにより行われ、この制御は、駆動制御機器３に記憶されるプログラムの一部としての接合用部材加工処理に従って行われる。また、接合用部材加工処理によって、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、実線で示した材料木材９から、一点鎖線で示した形状の接合用部材１０，２０が製造される。

【0065】

ここで、接合用部材１０，２０の製造時においては、切断部３３、上流側切削部３４及び下流側切削部３５による材料木材９に対しての各加工の前や、回転部３６による材料木材９の回転の前等において、搬送部３１によって材料木材９が搬送される処理（工程）が含まれるが、一般的な処理を適用できるものであり、その説明は省略する。また、上流側保持部３２及び下流側保持部３７のいずれか又は両方によって材料木材９が保持されて、各工程における加工が可能な位置にて固定される処理（工程）や、接合用部材１０，２０や切削後に発生する端材を搬送部３１から取り出す処理（工程）などの処理についても一部の説明を省略する。

【0066】

また、以下の説明においては、材料木材９の外周面（４つの側面９ｍ，９ｎ，９Ｍ，９Ｎ）のうち、投入時と、接合用部材１０，２０の完成時とにおいて搬送部３１の台上に載置された状態で、鉛直方向の上側を向く面を側面９Ｎ、下側を向く面を側面９ｎとし、材料木材９が搬送される方向の上流側を右側、下流側を左側として観て手前側を向く面を側面９ｍとして説明する。

【0067】

接合用部材加工処理においては、図４に示すように、まず、材料木材の反転工程Ｓ１の処理が行われる。具体的には、木材加工装置１に投入された材料木材９は、その長手方向の中心軸周りに回転部３６によって回転させられる。この回転としては、９０度の回転を２度実行し、搬送部３１に支持される下側の面が側面９ｎから側面９Ｎとなり、また、手前側を向く面が側面９ｍから側面９Ｍとなるように反転させる。これによって、材料木材９は、投入時と比べて、長手方向を中心に材料木材９が逆転して裏返しにした状態（図５（ａ）の状態）となり、材料木材９の外周面の一部（側面９Ｍ，９Ｎ）に対しての下流側切削部３５による切削加工が可能となる。

【0068】

材料木材の反転工程Ｓ１の処理の後には、図４に示すように、第２接合用部材２０の後端側接合部２３を形成するための部分切削工程Ｓ２の処理が行われる。部分切削工程Ｓ２においては、第２接合用部材２０の後端側接合部２３の形成予定位置に対して下流側切削部３５による加工が可能な位置に、下流側保持部３７によって材料木材９が固定され、その固定された状態で、下流側切削部３５によって、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、側面９Ｍに対する溝状の切削と、側面９Ｎに対する溝状の切削とが行われる。これによって、後端側接合部２３の一側面をなす側面２３Ｍとその一側面に連続する側面２３Ｎとが形成される。また、これによって、本体部２１の後端面２１Ｂの一部分２１Ｂ’が形成される。

【0069】

部分切削工程Ｓ２の処理の後には、第１接合用部材１０の後端側接合部１３を形成するための部分切削工程Ｓ３の処理が行われ、部分切削工程Ｓ２と同様の加工が行われる。具体的には、第１接合用部材１０の後端側接合部１３の形成予定位置に対して下流側切削部３５による加工が可能な位置に、下流側保持部３７によって材料木材９が固定され、その固定された状態で、下流側切削部３５によって、図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、側面９Ｍに対する溝状の切削と、側面９Ｎに対する溝状の切削とが行われる。これによって、後端側接合部１３の一側面をなす側面１３Ｍとその一側面に連続する側面１３Ｎとが形成される。また、これによって、本体部１１の後端面１１Ｂの一部分１１Ｂ’が形成される。

【0070】

なお、各接合用部材１０，２０の後端側接合部１３，２３を部分的に形成する際に、材料木材９の前端側の端部が上流側保持部３２まで達している場合には、上流側保持部３２と下流側保持部３７との双方で材料木材９を固定してもよい。また、部分切削工程Ｓ２，Ｓ３は、順序を逆にしてもよい。

【0071】

部分切削工程Ｓ３の処理の後には、材料木材９を回転部３６によって回転させる材料木材の反転工程Ｓ４の処理が行われる。具体的には、図５（ｃ）及び図６（ｂ）に示すように、材料木材９をその長手方向の中心軸周りに、９０度の回転を２度実行し、搬送部３１に支持される下側の面が側面９Ｎから側面９ｎとなり、また、手前側を向く面が側面９Ｍから側面９ｍとなるように反転させる。これによって、下流側切削部３５によって、側面９ｍ側の切削と側面９ｎ側の切削とが可能になり、反転工程Ｓ４の前と後の加工によって材料木材９の長手方向に連続する全ての周面に対しての切削が可能となる。

【0072】

また、反転工程Ｓ１によって裏返しの状態となった材料木材９は、再び反転工程Ｓ４によって反転させることで投入時と同じ向きに材料木材９が配置される。このため、上流側切削部３４による加工は、投入時と同一の向きで切削加工を行うことができる。よって、材料木材９を裏返しにする反転工程Ｓ１の必要がない木材（例えば、柱材）の加工と同じ向きで前端側接合部１２，２２の加工を行うことができ、接合部の加工等のプログラムの共通化を図り易くすることができる。

【0073】

また、材料木材９の外周面の中から基準面（例えば、投入時における上向きの側面９Ｎ）を予め設定した場合でも、２回の反転工程Ｓ１，Ｓ４によって投入時と同一の向きにして接合用部材１０，２０の加工を進めることができる。このため、接合用部材１０，２０の加工を進める上での基準面の向きは、他の柱材などと一致させ易くすることができる。従って、接合用部材１０，２０や他の柱材に印字を行う場合に、上側を向く基準面に印字をし易くしたり、反りを考慮して材料木材９を投入した場合における加工の際の基準面の向きを接合用部材１０，２０と他の柱材等とにおいて一致させ易くして加工の精度を高め易くすることができる。

【0074】

反転工程Ｓ４の処理の後には、第１接合用部材１０の前端側に対しての切断工程Ｓ５の処理が行われる。具体的には、図５（ｄ）に示すように、材料木材９の前端側の端部に対して中心軸方向の幅が「ＬＤ」となる部分を切断して除去する。これによって、第１接合用部材１０の前端側接合部１２の前端面１２Ｆが形成される。なお、材料木材９の前端面９Ｆが前端側接合部１２の前端面１２Ｆと平行に予め面出ししておき、前端側接合部１２の前端面１２Ｆと、材料木材９の前端面９Ｆとが一致するようにしてもよく、この場合には、切断工程Ｓ５を省略することができる。

【0075】

切断工程Ｓ５の処理の後には、第１接合用部材１０の前端側接合部１２の形成工程Ｓ６の処理が行われる。具体的には、第１接合用部材１０の前端側接合部１２の形成予定位置に対して上流側切削部３４による加工が可能な位置に、下流側保持部３７によって材料木材９を固定した状態で、上流側切削部３４によって、図５（ｅ）及び図６（ｃ）に示すように、第１接合用部材１０の前端面１２Ｆの側（材料木材９の前端面９Ｆの側）から側面９ｍ、側面９ｎ、側面９Ｍ及び側面９Ｎに沿って周回するように、切削加工が行われる。この形成工程Ｓ６によって、前端側接合部１２の周面の全体をなす側面１２ｍ、側面１２ｎ、側面１２Ｍ及び側面１２Ｎが順に形成される。また、形成工程Ｓ６によって、本体部１１の前端面１１Ｆが形成される。

【0076】

ここで、形成工程Ｓ６においては、材料木材９の前端面９Ｆの側から、材料木材９の各側面９ｍ，９ｎ，９Ｍ，９Ｎに対して順に上流側切削部３４の切削工具３４Ａの先端部分（刃部）を当接させて切削加工が行われる。この切削工具３４Ａの刃部は、材料木材９の各面に沿って直線的な移動をし、その後に、進行方向を変化させて周回するように移動させる。この周回による切削において、上流側切削部３４の刃部の幅が前端側接合部１２の長さＬＣより短ければ、材料木材９の長手方向に沿った移動を加えた加工を行い、長さＬＣとなるまで、周回による切削を繰り返す。

【0077】

また、形成工程Ｓ６における上流側切削部３４による切削は、下流側保持部３７による固定箇所から最も離れた位置での加工となるが、この加工箇所よりも固定箇所側に対して先に行われた各接合用部材１０，２０の後端側接合部１３，２３用の切削において、後端側接合部１３，２３の一部の側面１３ｍ，１３ｎ，２３ｍ，２３ｎに対する切削を行わないことによって、固定箇所から加工箇所までの材料木材９の強度と剛性の低下を抑制している。このため、加工精度を大幅に落とすことなく一定以上の高速の加工によって、前端側接合部１２を形成することができる。更に、上流側切削部３４の切削工具３４Ａは、回転中心軸から刃部が設けられる箇所までの距離Ｒ４を、下流側切削部３５の切削工具３５Ａにおける距離Ｒ５よりも短い構成としているために、前端側接合部１２を形成する際に、切削工具３４Ａを支持する部位の位置ずれを、下流側切削部３５によって切削する場合よりも小さくでき、高速の切削加工においても加工精度を高く維持することができる。

【0078】

形成工程Ｓ６の処理の後には、第１接合用部材１０の後端側接合部１３のための残部切削工程Ｓ７の処理が行われる。具体的には、部分切削工程Ｓ３と同様に、第１接合用部材１０の後端側接合部１３の形成予定位置に対して下流側切削部３５による加工が可能な位置に、下流側保持部３７によって材料木材９を固定した状態で、下流側切削部３５によって、図５（ｆ）及び図６（ｄ）に示すように、側面９ｍに対する溝状の切削と、側面９ｎに対する溝状の切削とが行われる。これによって、後端側接合部１３の一側面をなす側面１３ｍとその一側面に連続する側面１３ｎとが形成される。また、これによって、本体部１１の後端面１１Ｂの残部が形成されて、その後端面１１Ｂの全体が形成される。

【0079】

残部切削工程Ｓ７の処理の後には、第１接合用部材１０の分離工程Ｓ８の処理が行われる。具体的には、図５（ｇ）に示すように、第１接合用部材１０の後端側接合部１３の後端面１３Ｂ側の切断予定位置に対して切断部３３による加工が可能な位置に、上流側保持部３２によって材料木材９を固定した状態で、後端側接合部１３の後端側の端部に対して中心軸方向の幅が「ＬＥ」となるように切断する加工を行う。これによって、第１接合用部材１０が材料木材９から分離され、第１接合用部材１０の後端側接合部１３の後端面１３Ｂが形成された状態となって第１接合用部材１０の製造が完了する。なお、分離工程Ｓ８によって、材料木材９から分離された後の第１接合用部材１０に対して他の加工を行うことで第１接合用部材１０の製造が完了するようにしてもよく、例えば、後端側接合部１３の後端面１３Ｂの角部分に面取り加工を施すことで第１接合用部材１０の製造が完了するようにしてもよい。

【0080】

ここで、後端側接合部１３の後端面１３Ｂと第２接合用部材２０の前端側接合部２２の前端面２２Ｆとの間隔は、切断部３３による切削シロと同一となるように設計され、後端側接合部１３の後端面１３Ｂの形成と共に、前端側接合部２２の前端面２２Ｆも形成される。なお、必ずしも後端側接合部１３の後端面１３Ｂの形成と共に、前端側接合部２２の前端面２２Ｆも形成されるようにする必要はなく、中心軸方向の幅としての「ＬＥ」の長さを切断部３３による切削シロよりも長く設定し、前端側接合部２２の前端面２２Ｆは、その後の別の切断加工によって先端側の一部分を切除して形成するようにしてもよい。

【0081】

分離工程Ｓ８の処理の後には、第２接合用部材２０の前端側接合部２２の形成工程Ｓ９の処理が行われる。形成工程Ｓ９は、図５（ｈ）及び図６（ｃ）に示すように、第１接合用部材１０の前端側接合部１２の形成工程Ｓ６と同様の加工が行われ、上流側切削部３４による切削によって、前端側接合部２２の周面の全体をなす側面２２ｍ、側面２２ｎ、側面２２Ｍ及び側面２２Ｎが順に形成される。また、この形成工程Ｓ９によって、本体部２１の前端面２１Ｆが形成される。

【0082】

形成工程Ｓ９の処理の後には、第２接合用部材２０の後端側接合部２３の残部切削工程Ｓ１０の処理が行われる。残部切削工程Ｓ１０は、図５（ｉ）及び図６（ｄ）に示すように、第１接合用部材１０の後端側接合部１３用の残部切削工程Ｓ７と同様の加工が行われ、下流側切削部３５による切削によって、後端側接合部２３の一側面をなす側面２３ｍと、その一側面に連続する側面２３ｎとが形成される。また、この残部切削工程Ｓ１０によって、本体部２１の後端面２１Ｂの残部が形成されて、その後端面２１Ｂの全体が形成される。

【0083】

残部切削工程Ｓ１０の処理の後には、第２接合用部材２０の分離工程Ｓ１１の処理が行われる。分離工程Ｓ１１は、図５（ｊ）に示すように、第１接合用部材１０の分離工程Ｓ８と同様の加工が行われ、切断部３３による切断によって、材料木材９から第２接合用部材２０を分離して、第２接合用部材２０の製造が完了する。なお、分離工程Ｓ１１によって、材料木材９から分離された後の第２接合用部材２０に対して他の加工を行うことで第２接合用部材２０の製造が完了するようにしてもよい。

【0084】

以上説明したように、接合用部材加工処理による加工を行う木材加工装置１によれば、切断工程Ｓ５（又は分離工程Ｓ８）において切断部３３が材料木材９を平面状に切断した先端側（第１端側）に対して、形成工程Ｓ６（又は形成工程Ｓ９）において上流側切削部３４が切削加工を行って前端側接合部１２（又は前端側接合部２２）を形成する。このため、材料木材９の前端側接合部１２を形成する側には広い作業空間を生じさせることができる。よって、この作業空間が広い状況を利用して上流側切削部３４により短時間に高精度で前端側接合部１２の周面の加工を行うことができる。

【0085】

また、下流側切削部３５は、後端側接合部１３（又は後端側接合部２３）の周面の加工の少なくとも一部を、上流側切削部３４が前端側接合部１２（又は前端側接合部２２）を形成する形成工程Ｓ６（又は形成工程Ｓ９）による加工の後に行う。このため、上流側切削部３４によって前端側接合部１２（又は前端側接合部２２）を形成する加工の際には、下流側切削部３５による後端側接合部１３（又は、後端側接合部２３）の切削加工が行われていない未加工部分が材料木材９に残されている。よって、下流側保持部３７によって保持される材料木材９を保持する位置の自由度を高めることができる。例えば、後端側接合部１３の未加工部分を下流側保持部３７によって材料木材９を保持する部位の一部として利用することができる。

【0086】

また、形成工程Ｓ６において上流側切削部３４による加工の位置に対して後端側接合部１３の周面が位置するより遠く離れた部位において下流側保持部３７により材料木材９が保持される状況であっても、後端側接合部１３の未加工部分が設けられることによって一定以上の高い強度と剛性を材料木材９に持たせることができる。このため、下流側保持部３７によって材料木材９を保持する位置の自由度を高めつつ上流側切削部３４による加工として一定以上の精度による加工を短時間で行い易く、加工の際の破損も生じ難くすることができる。

【0087】

また、上流側切削部３４（切削工具３４Ａ）は、下流側切削部３５（切削工具３５Ａ）と比べて回転中心軸から近い位置に設置された刃部によって構成されている。このため、回転トルクに対して刃部に生じる切削力を高く設定しつつ、切削による刃部の位置ずれを低く抑えて高精度の加工を行うことができ、且つ、前端側接合部１２，２２の周面を加工する場合における移動距離も短くして短時間で高精度の加工を実現し易くすることができる。そして、この加工の速さの設定は、必要な大きさ分の後端側接合部１３，２３の未加工部分を設けることで実現でき、例えば、後端側接合部１３，２３の未加工部分を多く設定することで、上流側切削部３４の加工を一定以上の精度で短時間に行う設定を可能とすることができる。

【0088】

また、上流側切削部３４による前端側接合部１２（又は前端側接合部２２）の周面を形成する切削加工が行われる前と、その切削加工が行われた後とに分けて、下流側切削部３５によって後端側接合部１３（又は後端側接合部２３）の周面が形成される加工が行われる。この場合に、上流側切削部３４による前端側接合部１２（又は前端側接合部２２）の切削加工が行われる前に、部分切削工程Ｓ２，Ｓ３によって、材料木材９の長手方向に交差する方向側であって下流側切削部３５が配置し易い側（例えば、図５における材料木材９の下側及び手前側）に対して、２つの接合用部材１０，２０における後端側接合部１３，２３に相当する複数箇所の加工がまとめて行われる。そして、反転工程Ｓ４における回転部３６による材料木材９の回転の後には、接合用部材１０，２０における後端側接合部１３，２３の未加工部分の加工を、下流側切削部３５が配置し易い側から再び実行することができる。よって、下流側切削部３５の移動範囲を少なく設定しつつ、２つの接合用部材１０，２０における後端側接合部１３，２３の加工を効率良く行うことができる。これにより、後端側接合部１３，２３の形成については、下流側切削部３５の仕様に応じた加工のし易さと効率の良い設定を組み合わせて採用することができる。

【0089】

また、材料木材９から２つの接合用部材１０，２０を製造する場合に、先に製造される第１接合用部材１０とは別の第２接合用部材２０の後端側接合部２３の未加工部分が残された状態の材料木材９が分離工程Ｓ８における切断部３３の加工により切断されて、第１接合用部材１０の後端側接合部１３の後端面１３Ｂが形成される。このため、分離工程Ｓ８における切断部３３による後端側接合部１３の後端面１３Ｂの切断加工においても、一定以上の高い強度と剛性を材料木材９に持たせて加工することができ、下流側保持部３７による材料木材９の保持位置の自由度を高めつつ、切断部３３による加工を短時間で精度良く行い易く、加工の際の破損も生じ難くすることができる。

【0090】

なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、例えば、以下に記載するように変形して実施してもよく、この場合に、以下に記載する各構成を上記実施形態に対して適用してもよく、以下に記載する複数の構成を組み合わせて上記実施形態に対して適用してもよい。

【0091】

上記実施形態においては、図４に示す接合用部材加工処理として、１本の材料木材９から２つの接合用部材（接合用部材１０，２０）を製造する場合について説明しているが、１本の材料木材９から１つの接合用部材を製造する構成であってもよく、この場合には、第２接合用部材２０に関する各種の工程（部分切削工程Ｓ２，形成工程Ｓ９，残部切削工程Ｓ１０及び分離工程Ｓ１１）は行わなくてもよい。また、１本の材料木材９から第１接合用部材１０及び第２接合用部材２０に加えて１又は複数の他の接合用部材を製造する構成としてもよく、この場合には、第１接合用部材１０の前端側接合部１２の形成工程Ｓ６より前に、他の接合用部材の後端側接合部用の部分切削工程を行い、また、第２接合用部材２０の分離工程Ｓ１１よりも後に、他の接合用部材に対しての、形成工程Ｓ６〜分離工程Ｓ８と同様の一連の工程を１回又は複数回繰り返して、他の接合用部材の製造を完了する構成としてもよい。

【0092】

また、上記実施形態においては、第１接合用部材１０の後端側接合部１３用の部分切削工程Ｓ３の前に、第２接合用部材２０の後端側接合部２３用の部分切削工程Ｓ２を行う構成としているが、後端側接合部１３，２３の部分切削工程Ｓ２，Ｓ３の順序は逆にしてもよいし、材料木材９から３つ以上の接合用部材を製造する場合であっても、各接合用部材に対する部分切削工程の順序は適宜に設定できる。但し、材料木材９から３つ以上の接合用部材を製造する場合には、材料木材９の一端側から他端側に向かう順序で各接合用部材の後端側接合部用の部分切削工程を行って、搬送部３１による材料木材９の移動量を低減することが好ましい。

【0093】

また、上記実施形態においては、各部分切削工程Ｓ２，Ｓ３において、下流側切削部３５が材料木材９の長手方向に沿った２つの側面を切削する構成としたが、他の構成としてもよい。例えば、一側面のみを部分切削工程Ｓ２において切削加工し、残りの３面を残部切削工程Ｓ７，Ｓ１０において切削加工する構成としてもよい。すなわち、各接合用部材の前端側接合部の形成よりも前に、その接合用部材の後端側接合部の周面の一部が残った状態となるようにして切削加工を行えばよく、１つの側面の切削を完全には行わずに、一部の側面の切削を途中まで行う等の局所的な切削を行って、材料木材９の周面の一部を残す構成としてもよく、または、接合用部材の後端側接合部の切削加工のすべてを、当該接合用部材の前端側接合部を形成した後に行うようにしてもよい。

【0094】

上記実施形態において、駆動制御機器３は、加工情報処理機器４から取得した複数（多数）の接合用部材の加工データを読み出して、１本の材料木材９から加工可能な複数の接合用部材の組合せを選択するプログラムを含む構成としてもよく、その組合せの候補を作業者に表示装置の表示を通じて提示し、作業者の決定操作によって作業の実行を決定するプログラムを含む構成としてもよい。また、１つの材料木材９から２つ以上製造できる部材として、接合用部材と、接合用部材とは別の部材とを含むように組合せを選択するプログラムを含む構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0095】

以上説明したように、この発明は、木材を加工可能な木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラムに適している。

【符号の説明】

【0096】

１：木材加工装置、２：木材加工機、３：駆動制御機器（制御装置）、４：加工情報処理機器、９：材料木材、１０：第１接合用部材（接合用部材）、１２：前端側接合部（第１端側における接合部）、１３：後端側接合部（第２端側における接合部）、２０：第２接合用部材、３２：上流側保持部（保持手段）、３３：切断部（第１切断手段及び第２切断手段）、３４：上流側切削部（第１端側加工手段）、３５：下流側切削部（第２端側加工手段）、３６：回転部（回転手段）、３７：下流側保持部（保持手段）

【要約】

【課題】 両端側に接合部が設けられる木材を好適に加工可能な木材加工装置、木材加工装置の制御装置、及び、木材加工プログラムを提供する。
【解決手段】 木材加工装置の接合用部材加工処理によって、切断工程Ｓ５において材料木材９が平面状に切断された一端側に対して、形成工程Ｓ６において切削加工を行って前端側接合部１２を形成する。また、後端側接合部１３の周面の加工の少なくとも一部は、前端側接合部１２を形成する形成工程Ｓ６による加工の後の残部切削工程Ｓ７にて行う。このため、前端側接合部１２を形成する加工の際には、後端側接合部１３の未加工部分が材料木材９に残されて、材料木材９の剛性が高い状態で加工をすることができる。
【選択図】 図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】