无主轴切削方式的旋板机中单层板切削方法以及该旋板机

摘要

通过非常简单的机构，控制随切削进行所发生的后角变化，因能稳定地进行单板切削，从而得到高质量的单板。在无主轴切削方式的旋机机中，具有移动3个辊3，21，31的移动机构18，25，35以及外周驱动辊3的驱动机构2，通过此外周驱动辊3边供给原木1的全部回转驱动力边移动3个辊3，21，31，能边保持原木1边进行其切削，通过使切削中原木1的回转中心A以对应原木直径设定量向下自动地移动，能够变更切刀15后角而进行切削。

说明书

本发明关于一种不用主轴支撑原木就能切削单层板(下称单板)的无主轴切削方式的旋板机(下称无主轴旋板机)，更详细地讲，是关于一种对切削中原木回转中心位置加以任意控制的单板切削方法以及实现此方法的无主轴旋板机。

无主轴旋板机具有一种在从原木上旋切单板时，在适当的时候将支撑该原木的主轴抽去，而切削所需的全部动力只由外周驱动装置供给的方法，或者是切削所需的全部动力只由不装备主轴的旋板机的外周驱动装置供给而进行切削的方法，这两种方法均不受到主轴直径的制约，能够使旋切芯径达到尽可能小地进行单板切削。

图1示出了在单板切削的无主轴旋板机中，原木1与单板切削用刀具(以下简称切刀)15以及外周驱动装置20相互位置关系的视图。

外周驱动装置20，由沿着驱动轴3a的轴向以一定间隔设置着多个外周上带有多个刺体3b的、作为原木驱动用部件的外周驱动辊3以及共同防止因切削中施加在原木上的外力所产生的原木1挠曲、并能稳定地保持原木回转中心A加以切削的水平推压辊21以及垂直推压辊31构成。为稳定地支撑着回转原木至少需要3个辊，相对原木回转中心每90度设置4个辊等装有4个以上的辊也是可以的。

而且这种3个辊的送进速度与用主轴支撑原木进行切削的情况同样地，能够以把原木回转中心A不断保持一定位置不加以变动的方式以相同速度进行切削。例如，把单板4的厚度(下称板厚)设为4mm时，刨台送进装置18，根据由后述的水平推压辊回转角检测器所算出的值，相对该原木1的回转以4mm的比例，控制其朝着该原木1回转中心A的方向连续移动的送进速度。同样地，也控制水平推压辊21及垂直推压辊31，使之相对该原木1的回转以4mm的比例，朝着该原木1的回转中心A的方向连续地移动。

进而，原木回转中心虽被固定，3个辊朝着原木移动，但是，固定1个辊剩下2个辊移动的装置，可以是例如刨台停止而使外周驱动辊固定分别控制垂直推压辊(也有必要朝水平方向变位)和水平推压辊送进速度的装置，其中，垂直推压辊为单板厚的减少速度，水平推压辊为单板厚减少速度的2倍，没有必要移动重量大的刨台。

图2示出了随着原木回转、切削的进行，切削中切刀15的刀尖对着原木1的侧面连续描绘的螺旋(螺旋形曲线)状的切削曲线L。图2中θ₀是通过切刀15刀尖的垂线与后角面15a的夹角，称作所谓的外观后角，与此相对，对于刀尖处螺旋状切削的曲线的切线与切刀后角面15的夹角称作实际的后角θ1、θ2。

此实际后角(以下简称后角)，对于随着切削进行而变化的螺旋状切削曲线上切线方向也同样变化，此后角变化由图3中O记号构成的曲线所示出的图表方便地表示出。通过此图表了解到，例如，该后角随着切削原木直径的减少，θ1、θ2慢慢地增加，在接近最终旋剥直径200mm附近急剧增加。

这样，当单板切削中切刀后角增加时，切刀振动、所谓的切刀高频振动现象发生，因缺陷点、粗糙表面、内裂纹既在单板表面上产生凹凸又产生单板厚度厚薄不均，难以得到优质单板。特别是，当接近旋剥终了时，由于图3所示的后角急剧增加，具有表面急剧粗糙恶化等，大大地影响到单板质量。

在此，作为以往的方法是，即使切削原木直径变化，后角也以大致成为一定的方式变化后角，以后述切削角度变更装置或切刀刀尖位置比原木回转中心要高t/2π(t是单板厚度)的方法切削。

图4是，即使切削原木直径变化，后角以大致一定的方式变化后角的切削角度变更装置的中央断面图。另外，图4示出了以往的主轴驱动型旋板机的技术，但是在无主轴旋板机中也采用同样的技术。

下面更具体地说明此切削角度变更装置的侧面，首先，在装在基座111上面左右端上的机架上分别装配有滑动面113。

该滑动面113是，在分别支承刨台114左右端、同时由被驱动送进螺栓115将刨台114朝水平方向移动之际用作的导向部件。构成此刨台114的主要部件是刀座116和刀座保持部117，刀座116的两端部有半月形凸部118，它们分别与刀座保持部117上的半月形凹部119转动配合，以构成可自由回转的结构。该半月形凸部118的回转中心轴与主轴120的回转中心轴在同一水平面内，切刀15的刀尖位于其平面内。

在该刀座116的下端设有辊121，此辊121在靠自重与设在机架112间的基座111上倾斜滑动面122相接合的状态下保持着，刀座116的回转(移动)由倾斜滑动面122限制。由于该倾斜滑动面122的一端可自由回转地支持着，而另一端由升降部件123支持着，通过倾斜角度调整装置(图中未示)使升降部件123上下方向动作，从而能够任意地调整倾斜滑动面122的倾斜角度。

从而，一般情况下，如向下驱动升降部件123，则倾斜滑动面122向下倾斜，随着单板切削的进行，刀座116以作为半月形凸部118的回转中心的切刀15的刀尖作为中心连续地回转，从而能够使维持刀尖高度的原后角连续地减小。

图2示出了把切刀15的刀尖位置更方便地处于比原木回转中心A极限下端的状态。把刀尖位置处于比原木回转中心A低t/2π(t为单板厚度)的高度下，图中虽未示出，但由于切刀15的刀尖处切削曲线的切线是与垂线相一致的，因此，我们知道，即使切削原木直径变化，后角也常常是一定的(下面把相对原木回转中心A低t/2π(t为单板厚度)的高度下刀尖位置称作刀尖基准位置)。

由此，切刀15的刀尖处于比刀尖基准位置更上时，与所述的上述现象相反，图3中△记录构成的曲线所示的后角随着切削原木直径的减少慢慢地减少，一旦接近最终旋剥径，更急剧地减少。

从而，随着切削后角的变化，切刀15的刀尖处于比刀尖基准位置更下时，随着切削的进行后角增加，相反，该刀尖处于比刀尖基准位置更上时后角减少，这些是公知的。

在此，即使不使用上述的切削角度变更装置，即如所述的那样通过把刀尖设在刀尖基准位置上能使后角一定利用几何学上的使切削原木的直径变化，也能保持后角一定。

再者，随着上述切削的进行后角的变化，由于在原木支承手段不同的无主轴旋板机中也同样存在着所发生的问题，因而，与上述同样的，用把刀尖设在刀尖基准位置上的技术思想的方法来加以处理。

但是，对于上述的以往对应后角变化的切削角度变更装置及把刀尖设在刀尖基准位置上的方法具有下述的问题。

首先，在图4所示的切削角度变更装置中，切刀15装在刀座116上，半月形凸部118的两端与此刀座保持部117的半月形凹部119转动配合，特别是，使用前后倾斜的倾斜滑动面122与设在刀座上辊121的自由回转的结构等，装置自身是很复杂的。

此外，作为半月形嵌合部分的凹凸部加工复杂，不易达到所需精度。

另外，在对半月形嵌合部分不能充分供给油时等，会发生生锈使回转发生障碍、不能加以调整的问题，性能难以维持。

特别是，由于该装置是由多个部件构成，根据各部件加工误差的累积，很难使左右倾斜滑动面122即处于同一倾斜角度又存在于同一高度。

由于构成部件数目多，机械强度下降，部件间产生松懈，难以维持机械精度。

即如上所述，在使刀尖高度处于一定的情况下，由于根据单板厚度，后角变化是不同的，即使采用例如切削角度变更装置，也有必要按照各个单板厚度调整后角，但是这种调节是困难的。

尽管具有上述的不是，迄今为止替代这些技术的新技术还没有，现状是现在还在使用这些技术。

第2个问题是如前述的，把切刀15的刀尖设在刀尖基准位置上时，即使不使用上述的切削角度变更装置，不会发生后角大小的变化，但是，例如即使后角不变化，当随着切削的进行、原木直径变化时，切刀15的后角面15a与原木的接触面积是不一定的，例如，切削原木直径大时，接触面积大，而切削原木直径小时相反，接触面积变窄，从而刀尖很随便地进入原木侧。为此，单板旋切表面变劣，具有所生成单板的厚度不匀的问题。

另外，一般情况下，由于多数情况下是用1台旋板机变更单板厚度进行切削，从而每次进行该板厚度变更，都要把切刀15的刀尖设定调到刀尖基准位置上，这实际上是困难的。

第3个问题是，在由图1所示的装有带刺件的外周驱动装置供给切削所需全部的动力、进行切削的无主轴旋板机中，当带刺件位置与原木回转中心位置被固定在原位时，随着切削原木直径变小对原木的穿刺量减小，具有驱动力不足、切削困难的问题。

为解决上述问题，在图1所示的以往无主轴旋板机中，具有根据用加压部件9把外周驱动辊3对着原木1推压，由带刺件36确保朝原木1的穿刺状态并使单板排出的结构，但，即使这样，当接近最终切削原木直径时，难以避免穿刺量减少，为此发生旋切下单板不会从切刀刀尖部分正常地排出、有残留的问题。为此，对残留在刃口附近的单板必须每次排出，导致劳动率低下。

如上所述，本发明的目的是，随着切削的进行所发生的后角变化不需用以往复杂的切削角度变更装置加以控制，迄今为止，基于划时代的技术思想是用非常简单的机构控制后角，通过稳定地进行单板的切削得到优质的单板。

本发明第1手段是一种无主轴切削方式的旋板机中单层板的切削方法，在无主轴切削方式的旋板机中，具有至少3个辊，移动其中2个以上辊的移动机构及回转驱动其中1个以上辊的驱动机构，通过由具有驱动机构的驱动辊供给原木全部回转驱动力，同时移动具有前述移动机构的各辊，边用全部辊保持原木边进行原木切削，其特征在于，以对应原木直径的设定量，自动地在上方向或下方向移动切削中原木的回转中心，从而变更切刀后角进行切削。

第2手段是，把前述切削中原木中心朝上方向或下方向移动，根据在前述各辊内，除了移动机构的移动方向应与前述上、下方向相垂直的方向的辊外、对其它辊的移动量加以变化，来变更切刀后角进行切削。

第3手段是，第1手段及第2手段的前述辊由设置在切刀上方的外周驱动辊，朝水平方向移动的水平推压辊，及朝垂直方向移动的垂直推压辊构成，通过移动此垂直推压辊，变更切刀后角进行切削。

第4手段是，第3手段的前述辊沿轴向分开形成。

第5手段是，以使切刀后角大致一定的方式设定对应于第1手段的前述原木直径的设定量。

第6手段是，通过将对应于第1手段的前述原木直径的设定量在设定后加以补正，来变更切刀后角进行切削。

第7手段是，把对应于第6手段的前述原木直径的设定量设定后的补正，在作为到达最终切削原木直径前的单层板切削结束之际，通过把原木中心朝上或下方向相反方向移动的方式加以设定，变更切刀后角进行切削。

第8手段是，实施上述方法的无主轴切削方式的旋板机，具有，至少3个辊，移动其中2个以上辊的移动机构，回转驱动其中1个以上辊的驱动机构，通过由具有驱动机构的驱动辊供给原木全部回转驱动力并移动具有前述移动机构各辊、使全部辊边保持原木边进行原木切削的控制机构；还设有补正机构，它是对只对应于原木直径的设定值而上、下方向移动切削中原木回转中心的补正在该控制机构中进行的补正机构。

特别是，在第8手段的无主轴切削方式的旋板机中，由于补正机构是在控制机构中进行对只对应于原木直径的设定量上、下方向移动切削中原木回转中心的补正，从而通过至少3个辊、移动其中2个以上辊的移动机构，回转驱动其中1个以上辊的驱动机构，以及边供给原木全部回转动力边移动各辊保持原木以进行原木切削的控制机构，能够自动地移动原木回转中心，变更切刀后角，进行原木切削。

图1示出了原木与切刀以及外周驱动装置相互位置关系的侧面图，

图2示出了切刀刀尖在原木侧面所描绘的切削曲线的视图，

图3示出了切削直径与后角变化的关系视图，

图4为以往切削角度变更装置的中央断面图，

图5是为了说明原木回转中心位置控制的侧面图，

图6是说明本发明第1实施例的侧面图，

图7是说明本发明第2实施例的侧面图，

图8是说明本发明第3实施例的侧面图，

图9是显示出控制回路41流程的流程图，    

图10示出了接于图9的流程图，

图11示出了变位量设定值H与后角关系的图表，

图12是显示其它实施例的示意图。

下面，根据附图详细说明本发明的实施例。

图6-图8是说明代表本发明的三个实施例的侧面图。

以下3个实施例中有关公知的外周驱动型旋板机的基本结构是相同的。并且，针对采用下述方式的无主轴旋板机的情况加以说明，即虽然装有主轴的单板切削开始时刻边用主轴支承原木边进行切削，但一旦到达适当时期则抽去该主轴只由外周驱动装置供给单板切削所需全部动力。因而，有关主轴驱动的公知结构或作用等是相同的。

第1实施例

图6是用于说明本发明第1实施例的旋板机侧面图，1是用于旋切单板4的原木。

3是沿着驱动轴3a的轴向以一定间隔设置的多个外周上带有多个带刺件3b的、作为原木驱动用部件的圆柱状外周驱动辊。驱动轴3a接受由装在切刀升降台11上三相感应电机等组成的定速驱动的外周驱动电机2所供给的切削所需的动力。

另外，驱动轴3a装在由位于外周驱动辊3上方的摆动支点7加以支撑的摆动臂5上，所以外周驱动辊3具有以摆动支点7为中心可摆动的结构。

因而，外周驱动辊3通过液压缸等加压部件9的作用不断地推压原木1侧，所以随着单板切削，即使原木直径变小，通过推压作用，装在外周驱动辊3上的带刺件3b也能跟随切刀15的刀尖之前的原木外周部进行穿刺并使其位置变化，从而能够给予切削所需的驱动力。

切刀15设定在其刀尖高度距原木回转中心A 1mm以下的位置处，并通过压力板15a固定到刀具台17上。即使在切削单板厚度变化时，由于把原木回转中心A上下动作所设定的位置作为基准，因而此切刀15的刀尖高度不会发生变化。

前端杆13是位于外周驱动辊3适当间隔内的多个推压部件，它的下端通过此切刀15的刀尖推压到单板输送方向上方位置处单板4的边界附近的原木表面上，从而是一种防止单板切削时生成单板背面裂纹的部件。

刨台送进装置18由圆柱螺栓(ボ-ルねじ)等组成的刨台送进螺栓18a、伺服电机等组成的刨台送进螺栓用电机18b，以及旋转编码器等组成的刨台变位检测器18c构成，通过后述的控制装置41控制刨台送进螺栓用电机18b的动作，由于能够使设置在刨台滑动面19上的刨台20以任意快速进给的速度进行往复移动，所以能够进行给定厚度的单板切削。

刃口升降台11具有通过检查、维修用的刃口升降缸(图中未示出)使刃口部分朝上方张开的结构。

21是通过轴承箱21a装在支承座23上的可空转的分离状的水平推压辊，该水平推压辊21的回转中心与原木1的回转中心处于同一水平面，位于夹住该原木1的回转中心A并略与前述外周驱动辊3呈对置的位置处，并与原木外周部相接合，主要用作防止切削中原木1水平方向的挠曲。

21b是由旋转编码器等组成的水平推压辊回转角检测器，根据该原木1的回转，算出用于设定送进量的原木1回转角，并朝后述的控制装置41输出。

支承座23与水平推压辊滑动面27相接，通过水平推压辊送进装置25能在水平方向往复移动。

水平推压辊送进装置25由一端经轴承箱(图中未示)与支承座23相连接的圆柱螺栓等组成的水平推压辊送进螺栓25a，伺服电机等组成的水平推压辊送进螺栓用电机25b，以及旋转编码器等组成的水平推压辊变位检测器25c等构成，通过后述的控制装置41，控制水平推压辊送进螺栓用电机25a的动作，并以随着切削的进行、跟随着原木1的直径、使水平推压辊21与原木表面相接合的方式控制给定的进给量。

此外，水平推压辊送进装置25能以任意的快速进给速度使水平推压辊21自由地往复移动。

31是经轴承箱31a装在支承座33上的可空转的分离状的垂直推压辊，位于原木1回转中心A的垂直方向下方位置处，与原木外周部相接合，主要用于防止切削中原木1垂直方向的挠曲。

支承座33与垂直推压辊滑动面37相接，通过垂直推压辊送进装置35，能够在垂直方向往复移动。

应考虑在切削中施加在垂直推压辊31上的力大部分为原木1的重量。总之，由于切削单板4时所产生向上的切削阻力与装在外周驱动辊3上的带刺件3b所给予原木向下的驱动力大致处于平衡的状态，因而应当考虑到对于切削中的原木1，在切削后单板所进行垂直方向运动的力大部分是原木自身的重量。另一方面，前端杆13推压原木的力以及切刀15后角而推压原木的力等相对原木并与水平方向的动作力相对，对抗前述水平推压辊21，以保持力的平衡状态的方式进行动作。

这样，由于加在垂直推压辊31上的力随着所进行的切削原木重量的减少而减少，不必有水平推压辊21那样的要有充分强度的构成，与水平推压辊21相比，垂直推压辊31的辊径能够较小，能使装置整体小型化。

垂直推压辊送进装置35由一端经轴承箱(图中未示出)与支承座33相连接的圆柱螺栓等组成的垂直推压辊送进螺栓35a，伺服电机等组成的垂直推压辊送进螺栓用电机35b，以及旋转编码器等组成的垂直推压辊变位检测器35c等构成，通过后述的控制装置41，控制垂直推压辊送进螺栓用电机35b的动作，随着切削的进行，追随着减少直径的原木1，以垂直推压辊31与原木表面相接合的方式控制给定的送进量。

此外，垂直推压辊送进装置35能以任意的快速进给速度往复移动垂直推压辊31。

控制装置41是用于控制前述各类电机2、18b、25b、35b动作的控制机构，主要是由将来自前述各个变位检测器18c、21b、25c、35c的输出信号以及单板厚度设定值T作为输入信号、通过预先设定动作程序的计算机进行控制的控制部41a；通过后述的原木回转中心A的变位量设定值H等，对以只对应原木直径的设定量、沿上方向或下方向移动原木回转中心的前述控制部41a的计算机控制加以补正的补正控制部41c，以及根据来自各变位检测器18c、21b、25c、35c的、该控制部41a所得到的各输出信号驱动各类电机2、18b、25b、35b的驱动部件41b等构成。

控制装置41也能在切削准备中或切削完成后等情况下靠手动或半自动地方式个别地控制各类电机，但在单板切削时对各自相关联的如下方式加以控制的程序进行记忆。

即，在初期，在开始切削外形为非圆柱状的不定形原木时，在用主轴(图中未示)支承原木空转，同时经刨台送进装置18将刨台20接近原木附近时，并不妨碍用手动或半自动任意控制主轴驱动电机(图中未示出)的回转速度以及刨台送进装置18的快速送进速度，但是至少原木与切刀15相碰时，控制主轴的回转速度，使其与外周驱动辊3的原木驱动速度同步或追随于它，同时，控制刨台送进装置18的步进速度使其与经主轴回转角检测器(图中未示出)计测的主轴回转数相对应并追随于它。

接着，在从原木上抽去主轴前的适当时期或者是在根据需要使原木1的外周旋削成大致圆柱状后，水平推压辊送进装置25以及垂直推压辊送进装置35通过支持座23与支持座33，控制水平推压辊21与垂直推压辊31，使它们以各自任意的速度移动到与原木外周部相接合的位置为止，特别是在相接合后为了用主轴及外周驱动装置保持住原木，继续以追随刨台送进装置18送进速度的移动速度将各个辊朝原木定圆心的方向移动。

特别是，随着切削的进行，为推移至无主轴切削方式，将原木处抽去主轴后的原木只用外周驱动装置加以保持，控制刨台送进装置18的进给速度，使其与经水平推压辊回转角检测器21b检测的原木1转数相对应并追随于它，同时，对于前述的各个推压辊也同样地进行追随控制。由于原木1每次转动切下单板厚度T，直径就变小，因此，刨台送进装置18，水平推压辊21以及垂直推压辊31的进给速度设定为tmm/原木1转是适当的。

至此控制装置41的程序与以往的是大致相同的。

本发明从原木1上抽去主轴后或者在抽去后的适当时期的初期，所进行的控制如图5(1)所示的该原木回转中心、使其从切削前的位置A1在切削中慢慢地沿其垂直方向移动、最终移动至图5(2)所示的、相当于预设的前述变位量设定值H的高度h下方的位置A2的点是不同的。然后，一旦到达最终切削直径，控制回路41的程序结束该原木回转中心位置的控制。

通过这种控制回路41，使进行控制前的原木回转中心A的座标A1至切刀15刀尖的垂直方向的高度S₁变至控制后原木回转中心A的座标A₂至切刀15刀尖的垂直方向的高度S₂。    

于是，一旦从该原木回转中心A的座标A₁至切刀15刀尖的垂直方向的高度S₁加以变化，随着切削的进行，使刀具刀尖相对原木侧面连续描绘的切削曲线变化，由此在刀尖位置的该切削曲线中切线方向也变化，所以不是变化图2所示的以往后角θ2，而是变化后角θ3。

从而，如将该原木回转中心A的座标A₁至切刀15刀尖的垂直方向的高度S₁预先任意设定其变化，则由于能够任意控制该切线方向，从而能够将后角设定成所希望的角度。

在本实施例中，由于控制装置41根据前述原木回转中心A的座标A₁起的变位量设定值H等的输入信号来控制水平推压辊21及垂直推压辊31的位置，使得原木回转中心A的垂直方向的位置加以任意变化。

上述控制回路41的程序与以往例相比较的流程图在分开的图9及图10中加以说明。

在旋板机开始动作前预先输入变位量设定值H(步骤Stp.11a)并加以记忆(步骤Stp.11b)。输入切削单板厚度T(步骤Stp.11)，来自刨台变位检测器18c及原木回转角检测器21b的输出信号也作为动作状况加以输入(步骤Stp.12)，从而计算外周驱动装置的变位量(步骤Stp.13)，开始送进动作(步骤Stp.14)。此变位量由于作为单位时间的变位量与速度具有相同的意义。

切削中检测原木直径(步骤Stp.15)，直到检出开始原木回转中心位置控制的原木直径(步骤Stp.16a)是与以往的相同的，用同一变位量(同一速度)控制3个辊。由原木回转中心位置控制检出开始补正的原木直径时(步骤Stp.16a)，根据用步骤Stp.11b记忆的或随时再输入再记忆的变位量设定值H(步骤Stp.17a)补正垂直推压部件的变位量(步骤Stp.17b)。然后，通过此补正值，直到用步骤Stp.15检出的原木直径到达切削终了直径(步骤Stp.16b)为止，控制垂直推压部件使其比其它辊的速度减慢(步骤Stp.18)。

下面说明作为输入信号输入控制装置41的原木回转中心A变位量设定值H的设定。

首先，在本实施例中，将切刀15的刀尖高度设定在原木回转中心A以下1mm处，由于该设定值即使切削单板厚度变化也不会变化，所以即使是作为同一切削原木直径，后角的大小也是不一样的。

这样，由于根据单板厚度的不同，切削原木直径与后角无一定关系，所以每当单板厚度变化，根据变位量设定值与后角关系的表或图表等所示，读取变位量设定值H的数值，作为变位量设定值H输入设定在旋板机中。

图11示出了每一单板厚度下表示出变位量设定值H与最终切削直径时后角的关系的图表。

当单板厚度设定为2mm时，例如将变位量设定值H设定为0mm时，由于与不变更原木回转中心位置所进行切削的以往例相同，故最终后角是所知的约增加3度。

在此，从图3的图表中也知道，如将后角保持在1.0度下设定变位量设定值的话，在大致整个切削原木直径区域，均能保持后角一定。从而，在图11图表中将后角作为1.0度时，可将变位量设定值H设定为0.7mm。

下面，对输入这种变位量设定值H的垂直推压辊31的控制加以说明。

控制部41中对原木回转中心位置控制从开始切削时直径Φ140mm到终了切削时直径Φ40mm之间、在最终下降了1mm的原木回转中心时所进行送进速度计算的情况加以说明。

上述计算是，相对最终切削直径的以往原木回转中心位置，原木回转中心采用每切削原木直径1mm就下降0.01mm的变化率(每个控制范围100就为1.0mm)的方式加以计算，根据此计算值，驱动部41b控制垂直推压辊送进螺栓用电机35b。例如，刨台送进装置18及水平推压辊21的送进速度是每切削原木直径1mm就移动1mm，垂直推压辊31的送进速度是每切削原木直径1mm就移动0.99mm。

即，在以往技术中为使原木回转中心位置保持一定，应对与刨台送进装置18及水平推压辊21的送进速度相同的垂直推压辊31加以控制，通过对据下降该原木回转中心位置的上述变化率而计算出的相当高的值加以补正，迟于此刨台送进装置18及水平推压辊21，并朝原木轴向连续移动的方式加以控制垂直推压辊31。

下面说明有关水平推压辊21的控制。

如上所述，当通过控制前述垂直推压辊31使原木1的回转中心相对刀尖边下降边进行切削时，只原木1下降，并在水平推压辊21与原木1的外周面之间生成很小的间隙。

于是，通过补正该间歇部分的距离，使水平推压辊21水平方向的移动朝着原木轴向，补正距离部分以比以往的先行移动地方式加以控制。特别是，变位量设定值H大时随着切削直径接近最终切削直径该间隙变大，从而根据控制部41a中计算出值，驱动部41b对水平推压辊送进螺栓用电机25b加以控制。

但是，变位量设定值H小时该间隙很小，此外，由水平推压辊21的推压，在原木1的弹性变形的范围内能充分吸收该间隙情况下，实质上没有必要对水平推压辊21加上上述的补正控制。

单板厚度为4mm时，将单板厚度设定值设定在4mm相当值上，对于变位量设定值H，在本实施例中由于切刀15的刀尖高度设定在旋板机的原木回转中心A向下1mm处(S₁)，即如所述，此切刀刀尖位置成为作为刀尖基准位置为止高度比0.6mm还向下的位置，从而成为以往场合随着切削的进行原木直径变小和后角增加的状况。

于是，在图11的图表中后角为1.0度时将变位量设定值H设定为约0.36mm是较理想的。

当上述单板厚度设定值T设定为4.0mm相当值时，刨台送进装置18、水平推压辊21及垂直推压辊31的有关送进速度进行与上述场合同样的控制。

变位量设定值H以图11为基准输入控制装置41，但是实际的设定不一定要进行后角一定的控制，只是应当判断由切削的单板质量或原木材质等所设定的最终后角哪一个较好，据此用与图表不同值任意选择变位量设定值H并输入，即使切削中再次输入也能随时变更变位量设定值H。

更详细地说，基本上，切削后单板的质量由所切下纹理状态等加以判断，例如，由所谓切刀的振动现象发生单板上记号等粗糙表面时，应考虑切刀进入原木侧的振动。为防止此振动，敢通过原木回转中心位置向下来减少后角，增加后角而与原木的接触面积，有必要将切刀后角面强行推靠到原木侧地方式加以控制。

另外，当这种原木回转中心位置向下，切刀后角面与原木强行推靠时，由于确实用切刀15与水平推压辊21保持着切削中的原木并能进行切削，从而能使切削中原木不上下变动地稳定地进行切削。

因此，例如想减少1.0度的后角使其最终成为0.5度时，通过该图表将变位量设定值H设定为约0.55mm是较理想的。

相反，在原木为硬质材料、切削较困难时，应考虑在切刀后角面与原木接触面较大时切刀刀尖难于切入原木，所以在这种情况下，有必要进行如下控制，即为了使切刀刀尖更易于切入原木，此次补正变位量设定值H，减小原木回转中心位置向下的高度，并必须不减少后角。

另外，在单板厚度t为比2πmm(约6.3mm)更厚时，因为切刀15的刀尖比刀尖基准位置更朝上所以随着切削的进行后角变小。也可以说有希望从单板的表面判断质量的倾向，也有不必要进行原木回转中心位置控制的场合，但是在上述的原木材质较硬时为使切刀较好地切入原木，有必要使回转中心下移，设定后角负增长以能进行切削。

这样，当变位量设定值H输入到控制装置中时，根据此输入的设定值，用于变化后角的变位量由控制部41a加以计算，据此计算值进行原木回转中心位置控制及单板切削，与以往的切削方法相比，能够进行飞跃式高自由度的单板切削。

在本实施例中，可随时进行变位量设定值H的输入，但也能选择所谓的自动控制，即根据作为相对其它原木直径设定量的单板厚度设定值T，预先以大致保持一定的方式、自动设定切削中的后角来进行控制。

总之，根据输入到控制装置41的单板厚度设定值T，控制部41a保持一定的后角，进行切削的切刀15刀尖高度位置以前述的t/2π为基准加以计算，由该计算值与切削原木直径计算变位量设定值H，根据该计算值自动地进行原木回转中心位置控制。此外，在这样的相对原木直径的设定量设定后选择自动控制，并进行切削的情况下，再输入变位量设定值H，也能够以优先控制此设定量的方式加以选择。

在本实施例中至此说明了有关的原木回转中心位置的控制，实际上到达完成以往单板切削的原木直径是进行如下控制得到的。

即，本发明所解决的所述几项问题如下，在通过如图6所示的切刀15的上方位置上装有带刺件3b的外周驱动辊3供给切削所需的全部动力而切削的这种无主轴旋板机中，该外周驱动辊3的位置固定在原位，随着切削原木直径减小，有相对原木的穿刺量减小，驱动力不足的问题，在本实施例情况下，通过由加压部件9相对原木推压外周驱动辊3，防止穿刺件3b对原木1穿刺量的减少。

然而，即使采用上述的结构，在外周驱动辊3的推压方向和切削至最终切削原木直径为Φ40mm时，难以避免带刺件3b对原木1穿刺量的减少，为此，旋切结束的单板不能正常排出，存在会发生残留在切刀刀尖部分上的问题，从而招致工作率下降。

因此，通常情况下，在切削到达最终切削原木直径时，刨台20、水平推压辊21以及垂直推压辊31停止送进，结束切削，但在本实施例中，由于切削到达图10的步骤Stp.16b的以往最终切削原木直径，进行停止刨台送进后也继续进行垂直推压辊31的送进(图10的步骤Stp.19)，使原木回转中心位置进一步上升任意高度(2mm至3mm)然后停止垂直推压辊31的送进，如图10步骤Stp.16c所示那样结束切削的方式加以控制。

通过这种方式，使原木中心朝下变位时逆向送进，能更确实地处于穿刺原木的状态从而进行稳定的单板排出。此外，前述任意高度能够达到单板排出状态并预先在程序中作为变数设定值输入来变更此值。

此外，在本实施例中，外周驱动辊3追踪原木外周部加以穿刺的手段，通过摆动臂5及油缸等组成的加压部件9等，具有可摆动的结构，在不使用该摆动臂下，该加压部件的变位方向直线变位地追踪着原木外周部，如后述第3实施例的结构也是可行的。

另外，本发明实施于例如前述结构的无主轴旋板机中，通过使原木回转中心位置移动至任意设定的位置而任意控制后角，不用说能够得到高质量的单板，通过垂直推压辊31的辊径减小，也可进行至更小旋切直径的切削，能够得到质量佳的单板，单板利用飞速增加，成品率提高。

第2实施例

下面，说明图7中本发明的第2实施例。并且，与前述第1实施例有关相同的结构或作用是同样的。

在图7中，51是经轴承箱51a装在支承座53上的可空转的分离状垂直推压辊，它装在原木1回转中心A的大致垂直方向下方位置上，主要用作与原木外周部相接以阻止切削中原木1垂直方向的挠曲。

支承座53通过摆动支点53a可自由回转地连到水平推压辊21的支承座23上。此外，支承座53还与垂直推压辊升降装置55相连，该垂直推压辊51能向着原木1的回转中心在大致垂直方向上往复式转动。

垂直推压辊升降装置55由伺服电机等组成的垂直推压辊升降用电机55a，旋转编码器等组成的垂直推压辊变位检测器55b，接受来自垂直推压辊升降用电机55a动力的垂直推压辊升降用减速机55c，装在该减速机55c输出轴上的摆动臂55d，缓冲部件55e，连结部件55f以及连接支点55g等构成。

由压缩弹簧组成的缓冲部件55e的目的是，在切削中因原木1与垂直推压辊51之间进入原木碎片等而发生过载时，通过缓冲部件吸收该过载，用于防止垂直推压辊升降装置55等的破损和垂直推压辊51的位置偏移等。

控制装置61与前述第1实施例中控制装置41是同样的，是用于控制前述各类电机动作的控制机构，主要是由把前述各检测器来的输出信号及单板厚度设定值T和后角设定值α等作为输入信号、根据预先设定的动作程序进行计算机控制的控制部61a，以及根据该控制部来的输出信号驱动各类电机的驱动部61b构成。

控制装置61也能在切削准备中或切削完了后等期间，用手动或半自动方式个别控制各类电机，但在单板切削时是与各个电机有关连地加以控制的。

在此，说明本实施例的原木回转中心位置控制与前述第1实施例中原木回转中心位置控制的不同以及后角设定值α。

在前述第1实施例中，通过把变位量设定值H输入到控制装置41中进行原木回转中心A的控制，而在本实施例中，不用变位量设定值H，而是把应设定的后角值作为直接设定值加以输入，根据该输入的后角设定值与单板厚度设定值T，控制部61a保持所输入后角设定值α，计算进行切削的变位量设定值，根据所计算出的变位量设定值，自动地进行原木回转中心位置控制。

为此，如前述第1实施例所进行的那样，不是称作输入变位量设定值H的间接设定，由于是能够直接设定后角值，使得设定更易于进行。

因此如图11所示的那样、表示变位量设定值H与后角关系的图表等也成为不必要了。

此外，由于装有表示经控制部61计算出的后角数值的表示器(图中未示)，所以根据该表示器就容易确认切削中的后角。

再者，此后角设定值α的变更即使在切削中也能随时进行。

即使，将本实施例的原木回转中心位置控制用到第1实施例的原木回转中心位置控制上也是可行的。

本发明由于用于例如前述结构的无主轴旋板机中，通过与第1实施例同样地将原木回转中心位置移动到任意设定的位置上后任意控制后角，不用说能够得到的高质量的单板，通过使垂直推压辊51的辊径减小，也能切削至更小旋切芯径地得到优良品质的单板，从而能够飞跃地增加单板产量，并提高合格率。

特别是第2实施例的垂直推压辊51和垂直推压辊升降装置55是一种随着水平推压辊21的移动同样水平方向移动的结构，通过使该水平推压辊21后退，能使切刀15与水平推压辊21之间保持较大空间，从而能够在切削结束后容易处理所落下的旋芯，或者/和，也能够完全地进行切刀更换等机械维修作业。

第3实施例

下面，根据图8说明本发明的第3实施例。

对于第1实施例及第2实施例，在至少三个辊中，具有移动作为2辊以上的3个辊的移动机构，以及回转驱动1个外周驱动辊的驱动机构，而第3实施例与其略微不同在于，在至少三个辊中，具有移动作为2辊以上的3个辊的移动机构，以及回转驱动1辊以上的3个辊的驱动机构。

此外，对于第1实施例及第2实施例，具有水平方向移动的外周驱动辊以及水平推压辊和垂直方向移动的垂直推压辊，通过除了外周驱动辊及水平推压辊的垂直推压辊进行原木回转中心位置的控制，而第3实施例与其不同在于，具有水平方向移动的圆盘辊以及斜向移动的上部推压辊及下部推压辊，通过除了圆盘辊外的2个推压辊进行原木回转中心位置的控制。

在图8中，71是在安装轴方向上分开的薄圆盘状的数个圆盘辊，是在驱动轴71a的轴向每隔适当间隔所装有的辅助原木驱动部件。该圆盘辊71与前述的外周驱动辊3不同，在其外周上没有带刺件，但经原木表面辅助地供给单板切削必要的动力，同时，减轻所切削单板的刃口部分中缩短现象，有效地进行圆滑排出。

驱动轴71a接受用装在刃口升降台11上的伺服电机等组成的外周驱动电机72辅助供给的切削所需动力。此驱动轴71a经轴承箱71b装在支承架73上，该支承架73与圆盘辊滑动面77相连接，通过圆盘辊变位装置75能够自由地往复移动。

因此，即使随着切削的进行，切削原木直径减少，由于能使圆盘辊71追随此变化而以所希望状态推压着原木1的表面，所以能够经原木表面辅助地供给单板切削所需的动力。

圆盘辊变位装置75由一端经轴承箱(图中未示)连到支承座73上的圆柱螺栓等组成的圆盘辊变位螺栓75a，由伺服电机等组成的圆盘辊变位螺栓用电机75b，以及旋转编码器等组成的圆盘辊变位检测器75c等构成，通过后述的控制装置101控制圆盘辊变位螺栓用电机75b的动作，圆盘辊71追随着随切削进行减小切削原木直径的原木、以与原木表面相接合的方式控制着给定送进量。

81是经轴承箱81b装在支承架83上的、外周上有多个穿刺件81a，同时沿轴向分开形成的上部推压辊，它装在从原木1回转中心单板输送方向的上手后方位置上，接受来自由伺服电机等组成的上部推压辊驱动电机81c来的动力，并与原木1的外周相接合以供给切削必要的回转驱动力，同时，阻止切削中来自切刀15对于原木1的挠曲。

支承座83与上部推压辊滑动面87相连，并通过上部推压辊送进装置能够沿斜向往复移动。

上部推压辊送进装置85由一端经轴承箱(图中未示)而连到支承座83上的圆柱螺栓等组成的上部推压辊送进螺栓85a，伺服电机等组成的上部推压辊送进螺检用电机85b，以及旋转编码器等组成的上部推压辊变位检测器85c等构成，它由后述的控制装置101控制上方推压辊送进螺栓用电机85b的动作，并以随着切削的进行追随递减的原木1直径，使上方推压辊81与原木表面相接合的方式控制给定的送进量。此外，上部推压辊送进装置85以任意地快速进给速度能自由地往复移动上部推压辊81。

91是经轴承箱91a装在支承座93上同时沿轴向分开形成的下部推压辊，装在原木1回转中心下方、上部推压辊81的直下位置上，接受来自由伺服电机等组成的下部推压辊驱动电机91b供给的动力，并与原木1的外周相接合，辅助地提供切削所需的回转驱动力，同时，阻止切削中原木1的挠曲。

91c是由旋转编码器等组成的下部推压辊91的回转角检测器，检出实质的原木1回转角并输入控制装置101，使刨台送进装置18的送进量以对应原木1的转数并加以追随的方式进行控制。

支承座93与下部推压辊滑动面97相连，能够通过下部推压辊送进装置95沿倾斜方向往复移动。

下部推压辊送进装置95由一端经轴承箱(图中未示)与支承座93相连接的圆柱螺栓等组成的下部推压辊送进螺栓95a，伺服电机等组成的下部推压辊送进螺栓用电机95b，旋转编码器等组成的下部推压辊变位检测器95c等构成，由后述的控制装置101控制上方推压辊送进螺栓用电机95b的动作，以随着切削的进行追随递减的原木1的直径，并且以下部推压辊91与原木表面相接合的方式控制给定的送进量。此外，下部推压辊送进装置95以能任意快速进给的速度自由往复移动下部推压辊91。

控制装置101是与前述实施例中控制装置41、61同样的，用于控制前述各类电机动作的控制机构，主要是由将前述各个检测器来的输出信号及切削单板厚度设定值和原木回转中心A的变位量设定值等作为输入信号、根据预设的动作程序进行计算机控制的控制部101a，根据该控制部的输出信号驱动各类电机的驱动部101b，以及用该变位量设定值等补正该控制的补正控制部101c构成。

当说明本实施例的原木回转中心位置控制时，由于采用了前述第2实施例所进行的同样控制，因而不用变位量设定值H，而是把应设定的后角值作为直接设定值加以输入，根据该输入的后角设定值与单板厚度设定值T，控制部101a保持输入的后角设定值α，计算进行切削用的变位量设定值，根据该算出的变位量设定值自动地进行原木回转中心位置的控制。

此外，由于驱动圆盘辊71，上部推压辊81及下部推压辊91的驱动是由伺服电机等组成的驱动电机，切削速度并不一定是一定的，从而在切削中也可自由地变更该切削速度。

作为第3实施例的变更例，使圆盘辊71变位的装置采用第1实施例及第2实施例中的、通过由摆动臂与液压缸等组成的加压部件等构成可摆动的装置也是可行的。

另外，圆盘辊变位装置75采用了使用由伺服电机等组成的圆盘辊变位螺栓用电机75b的伺服机构，但采用使用液压缸的伺服电机也是可行的。

在本实施例的外周驱动装置中，通过圆盘辊71、上部推压辊81及下部推压辊91保持原木1的同时，将驱动力给予原木1，但本发明并不局限于此，给予原木驱动力的辊为一个，而保持原木的辊或给予原木驱动力的辊等为4个以下的滚子这种特别附加的结构，能使保持力提高，也可以高效地进行驱动传动。

此外，由于圆盘辊71具有能够将切削所需动力供给原木1这种构成外周，因而采用第1及第2实施例中所用的带穿刺体3b的外周驱动辊3，经该外周驱动辊3给予原木1驱动力的结构也是可行的。

对于上部推压辊81外周上具有的多个穿刺件81a，由于以此穿入原木，成为以穿刺件81a的进入作为剪断主体的接合形态，原木1与作为外周驱动部件的上部推压辊81之间也不会生成滑动，能非常有效地稳定地进行动力供给。

但是，根据需要，可以以多个穿刺体81a作为替代，即在上部推压辊81及下部推压辊91等的外周驱动部件的外周上进行沟槽加工、滚花加工、附上橡胶、附上砂纸等摩擦系数增大处理，或进行突设多个有高度的小突起等的处理，这些小突起不会因原木硬度差等使切入深度加以变化，从而能与原木相紧密地接合以进行驱动。

对于上部推压辊81及下部推压辊91相对原木1的位置关系不是图8所示的位置关系也是可以的，主要是能够稳定地保持住回转着的原木1的位置关系就可以。

在切削速度一定的情况下，用三相感应电动机等定速驱动电机代替伺服电机等组成的驱动电机来驱动圆盘辊71、上部推压辊81及下部推压辊91也是可行的。

此外，在上部推压辊送进装置85、下部推压辊送进装置95以及刨台送进装置18上采用了使用伺服电机的伺服机构，但是采用使用液压缸的伺服机构也是可行的。

本发明用于如前述结构的无主轴旋板机，所以，通过与前述第1实施例及第2实施例同样地把原木回转中心位置移动到任意设定的位置为止，任意地控制后角，能够得到高质量的单板。

特别是，在第3实施例中，上部推压辊81及下部推压辊91不相对原木1的回转中心A在水平方向及垂直方向移动，所以当各个推压辊后退时，能在刨台20的正面确保大的空间，从而能够利用此空间使用摆动型装料机等，容易地进行原木的输送。

其它实施例

在此实施例之前说明的，即至此所说明的3个实施例对在单板切削开始时刻用主轴边支承原木边进行切削，一旦到达适当时期，抽去该主轴，只由外周驱动装置供给切削所需的全部动力的无主轴旋板机加以了说明，该旋板机是具有至少三个辊、移动其中2个以上辊的移动机构以及回转驱动其中1个以上辊的驱动机构，由具有此驱动机构的驱动辊供给原木的全部回转驱动力的同时，通过使具有前述移动机构的各辊移动，全体辊边保持原木边进行原木切削的无主轴切削方式的旋板机，也能用于自身不具有主轴自身方式的无主轴旋板机。在这种场合，如对开始原木回转中心位置控制的时期进行变更，能够在切削开始设定所希望的后角并进行切削。

作为这种旋板机例如图12所示那样。即，把保持切刀15的刀具台130以及可被驱动回转的前端杆131固定地设定到基座(图中未示)上，此外将沿箭头方向回转驱动的辊132及133，通过各自导向部件，在箭头所示方向朝辊131方向可直线移动地设置在基座(图中未示)上。作为辊132及133的移动机构，采用图8中所示的上部推压辊81及下部推压辊91的装置是可行的。

原木1保持在图示位置，通过辊132和133的回转，一边使原木回转一边朝辊131方向移动并用切刀加以切削，但是，为了使切削中原木1的回转中心从图5(1)移动至与图5(2)同样的状态，与前述实施例同样地，控制辊132的移动量，使其比辊133的移动量慢且大是可行的。

这样，能使原木回转中心在垂直于原木1回转中心与切刀15刀尖连线的方向上，换言之在把原木1看作圆时切刀15刀尖处切线方向上移动。

此外，进行原木回转中心位置控制的切削直径范围是，后角变动大，所涉及的切削原木直径为Φ140mm至Φ40mm的范围，使单板厚度不会不均匀地边连续地变更切刀的后角边进行切削，但是通过任意地设定后角变动的开始时期及结束时期，为不使单板厚度输出不均匀，能将控制范围分成几部分、分阶段(非连续的)的进行控制，以能变更切刀后角进行切削的方式预先对控制回路进行程序化。

另外，边保持原木边移动各辊的移动方向，在各实施例中是包含原木1回转中心A的直线上，但是，例如，在实施例1的水平推压辊21以接近该原木1回转中心A附近的方式移动到比图6原木1回转中心A高一些的水平面内的情况下等，移动机构能够任意方向移动各辊也是可行的。

特别是，在原木回转中心位置控制之前支承原木的主轴能够采用通常大主轴为Φ200mm左右下内藏Φ50mm大小的小主轴的所谓双主轴型主轴结构，用于使支持大主轴直径以下的原木时力朝上。

本发明的结构如上所述，下面说明其效果。

通过使原木回转中心位置移动至任意设定的位置为止任意控制后角以进行切削，从而不用以往的复杂的切削角度变更装置，与以往相比，由于即使切削至更小的旋切芯径也能得到高质量的单板，使单板获得率飞速增加，合格率提高。

由于不使用以往复杂的切削角度变更装置，减少了刨台的构件数目，从而因刨台机械精度及机械强度提高，能够得到高质量的单板。

通过把原木回转中心位置移动至任意设定的位置为止任意控制后角地进行切削，从而通过任意变化原木与切刀后角面的接触面积进行切削，能得到高质量的单板。

特别是，刀尖处于比刀尖基准位置更下方位置时，通过下移原木的回转中心位置，能够把切刀后角面强行推靠到原木上，减少缺陷点、内面裂纹，得到高质量的单板。

在切刀刀尖高度设定一定的情况下，根据所切削单板厚度，后角变化不同，但由于能够把原木回转中心位置移动至任意设定的位置为止的方式进行切削，即使切刀刀尖高度被设定为一定，也能相对单板厚度任意变更后角。

这样，当任意设定回转中心位置、变更后角时，与以往复杂的切削角度变更装置相比，由于能够进行飞跃的高自由度控制，能够使合格率更好地切削高质量的单板。

由于即使切削至最终切削原木直径并且刨台送进停止时，原木回转中心位置仍继续移动到任意设定位置为止，使原木与外周驱动辊的穿刺状态更确实起作用，从而旋切结束的单板排出能稳定地进行，不会出现单板残留在切刀刀尖部分上的现象，生产率显著提高。