JPS60108253A - 木目形成用プレス成形型の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、木目付スライス単板の製造システムに用いる
木目形成用プレス成形型の製造装置に関するものでめる
。

〔背景技術〕

一般に、この種のスライス単板の製造方法は第１図に示
すようになっておシ、まず最初に、素材原木（１）をロ
ータリー加工することによって木質単板（２）を形成し
、この木質単板（２）を染色手段（３ａ）にて染色して
調湿することにより染色単板（３）を形成するとともに
、複数枚の染色単板（３）を複合加工して複合単板（４
）を形成する。次に、多数枚の複合単板（４）を接着剤
を介して積層するとともに、所定枚数毎に木目形成用の
明色（淡かっ色）、暗色（暗かっ色）の染色単板（３）
よシなる複合単板（４）を配してフリッチ（６）が形成
され、このフリッチ（６）を木目形成用づレス成形型（
５ａ）　（５ｂ）にて上下方向に圧締して変形させ、こ
の変形されたフリッチ（６）を直方体形状に製材すると
ともに適当な平面でスライスすることによりプレス成形
型（５ａ）（５ｂ）の成形面（９）に応じた木目を有す
るスライス単板（７）が得られるようになっている。こ
こに、スライス単板（７）に付与される木目パターンと
しては第２図に示すように、板目Ｍ１、板°柾Ｍ２、玉
°杢Ｍ３、柾目Ｍ４などがめシ、第８図に示す上下プレ
ス成形型（５ａ）　（５ｂ）の成形面（９）の凹凸形状
を谷木目パターンＭｌ−Ｍ４に対応して設計するように
なっている。ところで、従来上記プレス成形型（５ａ）
　（５１））を作製する場合、まずマザーサンプル（ロ
）の木目パターンに基いて長手・方向（Ｘ方向）の一定
ピツチ毎の断面ゲージ（Ｇｌ）〜（Ｇｌｌ）を形成し、
この断面ゲージ（Ｇ１）〜（Ｇｌｌ）に合せて成形面（
９）の要所を切削形成するとともに、断面ゲージ（Ｇ１
）〜（Ｇｕ）のない部分は滑らかな曲面となるようにし
て成形面（９）全体を形成していた。しかしながら、こ
のような従来方法によると、実際にスライス単板を試作
して見なければ出現木目パターンがわからないので、試
行錯誤によって所定の木目パターンが得られる成形面（
９）を形成しなければならず、プレス成形型（５ａ）’
（５ｂ）の作製所要時間が長くなるという不都合があっ
た。また、木目パターンを部分的に変更する場合にあっ
ても改めて断面ゲージ（Ｇ１）〜（Ｇｎ）を形成して上
述の試行錯誤によって成形膨面（９）を形成しなければ
ならず、木目パターンの変更が容易にできないという問
題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、プレス成形型の製造を簡単にすると
ともに所要時間を短かくすることができ、しかも木目パ
ターンの部分変更が容易にできる木目形成用プレス成形
型の製造装置を提供することにある。

〔発明の開示〕

（実施例） 第５図乃至第ｚｆ図は本発明一実施例の構成および動作
を示す図で必ろ。（１０）はＣＡＤ部でめり、マザーサ
ンプルへＶの木目パターンデータをデジタイザなどを用
いて人力するデータ人力部（１１）と、入力された木目
パターンデータに基いてプレス成形型（５ａ）　（５ｂ
）の成形面（９）を設計する成形面設計部り匂と、成形
面データに基いてフリッチ（６）の各染色単板（３）の
変形形状を演算するとともに指定された任意のスライス
面との叉点を演算することにより、出現木目パターンを
シュミレートする木目パターンシュミレー上部時と、成
形面データを部分的に変更して木目パターンを部分変更
する部分変更部（１２ａ　）と、染色単板（３）の材質
、複合単板（４）の積層枚数およびプレス成形型（５ａ
）　（５ｂ）の成形面（９）形状などに基いて成形条件
を設定するとともに成形性（端部圧縮、割れ、木目パタ
ーンのほけ）などを評価する成形面設計部０４）と、所
望の木目パターンおよび良好な成形性が得られるかどう
かを判別する総合評価部０５）とで構成されており、デ
ータ入力部（ｌりにて人力されたマザーサンプル（社）
の木目データに基いてプレス成形型（５ａ）　（５ｂ）
の成形面データを形成するとともに必要に応じて部分変
更部（１２ａ　）にて木目パターンを部分変更した成形
面データを形成する。９情はＣＡＭ部でおり、ＣＡＤ部
（１０１から出力される成形面データに基いてＮＣ加工
用点点打−タを作成する魚群データ作成部（ｌηと、加
工手順を設定するＮＣ加エラＯクラム作成部州と、型材
の材質データ、型分割数、工具情報などを入力する加工
インプット部（Ｉ９）と、ＮＣ加工づ０ジラムにてＮＣ
ルータを制御するルータ制御部−とで構成されており、
ＣＡＤ部（１０）から出力される成形面データおよび指
定された型材の材質データに基いて切削工具を数値制御
して型材に成形面を切削形成する。ここに、成形面（９
）が形成場れる型材としては第２９図に示すように、針
葉樹単板にフェノール樹脂を含浸した強化木よりなる複
数の素板叫）を連接した複合型材（５）を用いており実
施例にあってはプレス成形型（５ａ）　（５ｂ）を４個
の複合型材−にて形成している。したがって、ＮＣルー
タ瞥にて各複合型材＠匂をそれぞれ別個に切削形成でき
、プレス成形型（５ａ）　（５ｂ）が大型（１０００ｍ
ｍ　ｘ　４０００　ｔｔｔｙｔ）のものにあっても比較
的小さなストロークのＮＣルータＬ２３）　Ｋて形１戎
できるようになっている。図中例は素板（２１）あるい
は複合型材（２２を連接する連接用ボルト、１２５＋は
ナツトである。なお、素板（２１ｊ問および復行型材（
ロ）問には、強固に連接固定するため接着剤が塗布式れ
ている。

（！ｌνＪ　作ン 以Ｆ、実施例の具体的前作に゛りいて説明する。

い壕、ＣＡＤ部（＋０１のデータ人力部（ｌりでは、第
６図に示すよかに、マザーサンづルα９の長手方向（Ｘ
方向）に所定じツチＰａでＲ］方方向Ｙ方向）Ｋ描かれ
た１ｕｌｌ　’Ｍ　Ｈ（１１，１２，０３−と、各木目
線ｍｔ）Ｘｍ１．　ｍ２・・・との交点の座標（左Ｆ隅
を原点（０）とする）を示す２次元データおよび木目線
ｍＯＸｍｌ、Ｉｎ２・・・を等高純と見なした仮高芒チ
ータ（ｍＯ＝　Ｏ、ｍｌ　＝　ｌ　、ｍ２＝２、・・・
）よりなる凸次元データ（ｘ、ｙ、ｚ）を木目データと
して人力する。例えはＤ点の５次元データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ
）は（１００，２５，２）となる。ここに、データ人力
はデジタイザーまたはコンソールを用いて行ない、谷交
点のデータ入力はランタムに行なって良く、また全ての
交点を人力しなくても良い。すなわち木目線ｍＱ、　Ｉ
ｎｌＸｍ２・・・の変化の少ない部分（直線部分）の交
点は省略できる。成ノビ面設計部ｆ１２１では、入力き
れたデータ（ｘ、ｙ、ｚ）を各側ｘｊｉ　ｄ　１１．１
２、（Ｉ３”　ｍ　（Ｘ　ＩＵが等しいもの）にまとめ
、第７図に示すようにＹ値の小さいものから順に並べ換
えるとともに、第８図に示すようにＹ方向の指足ヒツチ
Ｐ１位置での仮高さを示すＹ値を補間演算して巾方向断
面データとしてデータメモリに記憶させる。図中黒丸印
は人力データ値、白丸印は補間データ値を示している。

次に、同様の補間演算を第９図に示すようにＸ方向の指
定じフチ２２位置で行ない、谷側定線（１１、＃２．１
３・・・に対応する巾方向断面データ間のＺ埴を補間し
、第１０図に示すようなメツシュ状の魚群データよシな
る葭高石データを作成する。第９図中、黒丸印は補間デ
ータ値を示している。このようにして補間式れたメツシ
ュ状の仮高さデータを萌用される染色単板（３）の厚さ
あるいは積層材数に基いて補正することによ＃）プレス
成形型（５ａ）（５ｂ）の成形面データが形成される。

例えば、染色単板（３）の浮遊がＯ，Ｉ３＋ｕｒの場合
は成形面データの高さ値ＺをＺ　Ｘ　Ｏ，８とする。な
お、成形面データはメツシュ状点群データとしてデーモ
ノ七りに記憶きれているので、Ｘ方向、Ｙ方向の任意の
型断面を呼び出して作図させることができるようになっ
ている。次に１、木目パターンシュミレート部０３）で
は、まず最初に第１１図に示すように各断面における断
面高さデータを結んだ断面高さ曲線にと、指定された任
意のスライス面（巾方向傾斜角α０、長手方向傾斜角β
°）との交点のＹ値を補間演算によシ算出する。この交
点演算をＸ方向の所定ヒツチＰ３の断面において行ない
Ｘ値の小きい順に第１２図のように並べる。第１２図に
おいて交点数は２．２．２．２．２．０．２．２．２・
・・となっており、２→０あるいはＯ→２に交点数が変
化する部分にて木目線Ｉｎは大巾に変化（ループ、消滅
など）していることＣζなる。そこで、この部分の交点
演算を第１３図に示すように微細ピッチＰ３′にて行な
い、木目パターンの変化を詳細にシュミレートする。な
お、交点演算はｌａ　””　＃ｄ　、　ｌｌｅ　−ｌｈ
線に対応する断面高さデータを補間演算して得られる断
面高さ曲線を用いて行なわれる。このようにして交点数
の変化部分の詳細なシュミレートが行なわれ、第１４図
に示すような木目１ｍｍが得られる。

ここに、木目線ｍを形成するにあたって、以下のルール
で交点間を接続する。

（ｉ）交点数が変らない区間→交点間をそのまま結ぶ。

Ｇｉ）交点数が１個減少→側縁に木目が消える目切れと
する。

（２））交点数が２個減少めるいは増加→ルーづと見な
し２次曲線で結ぶ。

仮）交点が１個増加→側縁よシ木目が出現したものとす
る。

上述のようにしていずれかの暗色の染色単板（３）にて
形成される１本の木目線ｍがシュミレートでき、同様に
して他の暗色の染色単板（３）にて形成される木目線ｍ
をシュミレートすることにより、全木目線ｍがシュミレ
ートできることになる。この場合、染色平板（３）の組
合せが１．０朋（明色）、０゜８１ＲＩＩ（暗色）、１
．０（明色）、・・・となっている場合、スライス面Ｓ
１、Ｓ２、ｓ３、川を第１５図に示すように染色単板（
３）の組合せじツチＰａ　（１，８１１！ｌ）ずつスラ
イドさせて又点演算を行ない、谷暗色の染色単板（３）
に対応する木目線ｍｌＸｍ２、ｍ３、・・・をシュミレ
ートすることにより、第１６図に示すような木目線図が
得られることになる。なお、木目線図はブラウン′Ｕ上
に表示され、必要に応じてプリントアウトすることがで
き、型断面ゲージを容易に得られるようになっている。

ここに、スライス面の指定はデータ入力部１川から設定
自在となっておシ、プレス成形型（５ａ）　（５ｂ）に
て変形させたフリッチ（６）を任意のスライス角度でス
ライスした場合に得られる木目パターンが容易に確認で
き、実際に試作する必要がないので、木目パターンの評
価、修正がきわめて前単にかつ迅速に行なうことができ
るようになっている。次に、部分変更部（１２ａ　）で
は、以下に示す５通りの変更手段ＡＸＢ、（：が用意さ
れており、いずれかの変更手段Ａ％　Ｂ％　Ｃによって
出現木目パターンを変更するようになっている。

変更手段Ａ：成形面に任意の形状の凹凸を連続的に付加
して年輪線が蛇行するよ うに変更する。

変更手段Ｂ：成成形の任意の部分の高δを変更して年輪
線数を変更する。

変更手段Ｃ：成形面の高式を長手方向（Ｘ方向）で連続
的に変化させて年輪の回 き、本数を変更する。

以下、各変更手段Ａ、Ｂ、Ｃについて概説する。いま、
変更手段Ａにおいては、まず第１７図に示すような成形
面データに付加すべき凹凸ノビ状をデータ化する。次に
、第１８図に示すようにこの付加データを付加すべき位
置ａｌＸａ２、ａｓ、川の座標（ｘ、ｙ）を設定すると
ともに、位置ａ工、ａ２、ａｓ・・・・・・・・・の位
置での角度による凹凸形状の値変換を行なう。すなわち
、各位置ａｌＸａ２、ａｓ・・・・・・・・・の角度に
よって凹凸形状の高さが変化するが、これの補正変換を
行なうわけでるり、例えばａｌの位置においては第１９
図（ａ）から第１９図（ｂ）のように変換する。このよ
うにして付加データを谷設定位置に付加してメツシュデ
ータよシなる成形面データを第２０図のように変更する
。第２１図は変更手段Ａによって年輪線を蛇行δせた結
果を示すもので、同図（ａ）は変更前、同図（ｃ）は変
更後の木目パターンであシ、同図（ｂ）はａｌ＋ａ２に
対して付加した凹凸形状を示している。

次に、変更手段Ｂにおいては、第２２図に示すように変
更エリアｂｌ　−ｂｇ　−ｂ３−　ｂ４を人力するとと
もに、第２３図に示すように高さの変更データを入力す
る。この変更データを成形面データに付加することによ
り、出現木目パターンは第２４図（ａ）から同図（ｂ）
のように変更され、右下隅部分の年輪線が密になってい
る。

次に−、変更手段Ｃにおいては、第２５図に示すように
長手方向（Ｘ方向）の変更高さデータａ１、ａｓ、ａｓ
・・・・・・・・・ａｎを入力するとともに、第２６図
（ａ）に示すようにメツシュヒツチＰ２によってデータ
を補間し、同図（ｂ）の成形面データに付加して、同図
（ｃ）に示す変更成形面データを潜るようになっており
、この変更成形面データによる出現木目パターンは年輪
線の向き、本数の異ったものとなる。第２７図は変更手
段Ｃによる木目パターンの変更例であシ、同図−）は変
更前のオリジナル木目パターン、同図（ｂ）は変更高で
データ、同図（ｃ）は変更後の木目パターンを示すもの
でめる。

なお、複数種のオリジナル木目パターンに対応する成形
面データおよび各変更手段ＡＸＢ、Ｃにおける複数種の
変更データを予めヂータメｔり部に６己憶させておけは
、それ等の組合せによって多数の木目パターンを実現す
ることができ、データ人力部（ｌυから木目データを入
力する煩しい操作を省略することができることになる。

次に、成形条件設定部−では、染色単板（３）の材質に
関する物性データ、圧縮性、パターンぼけなどの最適化
範囲、不良要因の解析結果などに基いて最適成形条件を
設にするとともに、その成形性が評価できるようになっ
ており、実施例では有限要素法による応用解析プロプラ
ムおよび直交多項式、非線形計画法による最適成形条件
設足うＯクラムを用いている。次に、総合計ＩＦＩ［１
部ＩＪ５１では、木目パターンシュ三レート部１３）に
てシュミレートされた木目パターンおよび成形性を評価
し、所望の木目パターンが得られ成形性が良好７Ｉ：場
合には成形面データを出力する。一方、所望の木目パタ
ーンが得られていない場合には、再度成形面設計部０匂
にて部分変更プロクラムに基いて成形面（９）の設計を
やり直すとともに、成形条件設建部（Ｉ４）で成形条件
の再設だを行ない、総合計画部Ｕ５）で再び木目パター
ンおよび成形性をｉＩ′Ｆ１１ＩＩＩする操作をくり返
すことになる。

上述のようにして作成された成形面データはＣＡ　Ｍ部
（１ψに送られ、ＮＣ用の魚群データ作成部ｑηにてプ
レス成形型（５ａ）（５ｂ）を作製するための所属の魚
群データが形成される。この魚群データ作成部０ηは、
第２８図に示すようにＮＣ用成形面点点打成編果づ０ク
ラムＰＲ１と、オフセット魚群１ＡＩＪ成クラムＰＲ３
とを用いたデータ処理手段にて形成式れている。ここに
、プロクラムＰＲ．は、加工用インプット部Ｕ＋から入
力される型分割数（実施例では４）仕上げ加工用工具径
、Ｘ方向の加工ピッチなどに基いて仕上加工点群ピッチ
を自助決定するとともにＸ方向、Ｙ方向の魚群補間（０
．０１７１１ｍピッチ）を行なう。プロクラムＰＲ２は
加工用インづット部１１９）から入力されるサイド当板
の高さ、上下型合せ厚み、パーテインノ簡さなどに基い
て成形面データをオフヒツト処理し、オフセット魚群の
補間を行なう。ＰＨ１は、加工用インプット部０９）か
ら入力される複合型材（２功の寸法、形状データ、工具
１に報に基いてＮＣルータ（ハ）による加工軌跡点群の
創成、編集を行なう。次に、Ｎｃ加工づロブラム作成部
ｌＪ〜では、ＮＣ加工用ＣＬ作成′ＪＪロブラムＰＲ４
に基いて加工工程を外形加工、パーティンノ加工、成形
面の荒加工および仕上加工に分解するとともに、各工程
の加工軌跡を自動決厘、加工条件（送り速度、切込量）
の決定、加工時間の計算を行ない加工指図書を作成し、
ＡＰＴ−ＣＬを出力する。なお、ポストプロセッサ（Ｐ
Ｐ）はＡＰＴ−ＣＬＫ基いてＮＣ情報を作成してルータ
制御部１２０）に送る。また、ＮＣ情報は″テープ（１
゛）りるいはマイコン（ＣＰＵ’）を用いてデータ処理
括れたフ０ツヒー−ディスク（ＦＤ）によって移送する
ようにしても良い。以上のように、Ｌ：ＡＭ部霞ではＣ
ＡＤ部（１０）から出力される１戊形而データの魚群デ
ータを補間してＮＣ加工用魚群データを作成するととも
に、型材の材質データ、形状データ、工具１に報などを
加工インプット部（喝から人力−ノーることにより、自
動的にプレス成形型（５ａ）　（５ｂ）の成形面（９）
の加工が行なわれるようになっており、成形面（９）の
加工が簡便にでき、しかも成形面（９）の全面に亘って
同一の尚精度（±０．２　ａｍ　）が得られるようにな
っておシ、さらに加工に決する期間も大巾に短縮ちれ、
コストも安くなる。なお、ＮＣル〜り（四の切削工具径
を変えることによって加工４１４度をより向上させるこ
と，もてき、型分割数もつレス成形！（５ａ）（５ｂ）
の大きさおよびＮＣルータ（潮のストロークに応じて適
当に設足される。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成されており、データ入力部か
ら木目データを入力することにより、成形面データが容
易に形成できるとともに、この成形面データに基いて成
形面を全面に亘って尚硝度に加工することができ、加工
所要時間を短かく、コストも安くすることができるとい
う効果があり、また、成ノど面データに基いてフリッチ
の谷染色単板の変形形状を演算するとともに用足された
任意のスライス面との叉点を演算することにより、出現
木目パターンをシュミレートする木目パターンシュミレ
ー１一部を設けているので、任意のスライス角でスライ
スした場合に碍られる木目パターンが容易に確認でき、
実際に試作する必要がないので、木目パターンの評価、
修正がきわめて簡単にかつ迅速に行なうことができると
いう効果があり、さらに′また、成形面データを部分的
に変更して木目パターンを部分変更する部分変更部を設
けているので、部分的に異った木目パターンを必要とす
る場合において木目データをデータ入力部から改めて入
力する必要がなく、変更データを入ヵすることによって
木目パターンの部分変更が容易にできるという効果がめ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は木目付スライス単板の製造システ
ムの概要を示す工程説り」図、第５図は同上に用いるプ
レス成形型の斜視図、第４図は従来例のプレス成形型の
製造方法の説明図、第５図は不発明−実施例の構成を示
すプロ゛υり図、ｆＪ６図乃至ｆ；２７図は同上の動作
説明図、第２８図は同上の要部具体例を示す図、第２９
図はプレス成形型の製造方法の説明図である。 （３）は染色単板、（５ａ）　（５ｂ）はプレス成形型
、（６）はフリッチ、（７）はスライス単板、（９）は
成形面、（１０１はＣＡＤ部、（１２ａ）は部分変更部
、（１３）は木目パターンシュミレート部、鵠はＣＡＭ
部である。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 ！ 第１ｏ図 第１１図 　ＹＶａ 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 ＠１７図 一× ＠１９図 （０）　（ｂ） 第２ｏ図 Ｙ 第２１図 ｉ、５ｓ２２１Ｎ 爾２３図 ２ も２４９１′ （ｂ） 一× Ｘ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１＋複数枚の染色単板が接着剤を介して積層され所定
   枚数毎に木目形成用の明色、暗色の染色単板が配された
   フリッチをプレス成形にて変形させ、該変ｊビさせたフ
   リッチを適当な平面でスライスして木目付スライス単板
   を形成せしめる単板製造システムに用いるプレス成形型
   の成形曲データをデータ入力部から入力された木目デー
   タに基いて形成するＣＡＤ部と、該成形面データおよび
   指定された型材の材質データに基いて切削工具を数値制
   御して型材に成形面を切削形成するＣＡＭ部とよシなる
   木目形成用プレス成形型の製造装置６において、成形面
   データに基いてフリッチの各染色単板の変形形状を演算
   するとともに指定された任意のスライス面との交点を演
   算することによりＸ出現木目パターンをシュミレートす
   る木目バターシシュミし−ト部と、成形面データを部分
   的に変更して木目パターンを部分変更する部分変更部と
   をＣＡＤ部に設けたことを特徴とする木目形成用プレス
   成形型の製造装置。