CN101015919A - 原木旋削轴芯及最大转动半径的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明通过简单的计算检测原木的旋削轴芯和原木的最大转动半径。可以在假设的轴芯(3b)的周围转动的原木(W)每转动规定角度用距离检测器(9a)至(9c)检测到原木(W)外周的距离，在原木的纵向并列设置且有与原木外周接触的接触面(11’a)至(11e’)，用第二角度检测器(19a)至(19e)分别检测在轴中心线O的周围转动的第一转动臂(10a)至(10e)的转动角度、根据最初的所述各自的距离计算该原木((W))的旋削轴芯(HS)，接着，在每转动规定的角度分别求出各通过在该纵向上各接触面的两端与假设的轴芯(3b)垂直的截面和与所述旋削轴芯交叉的位置(G1)至(G6)向各接触面(11’a)至(11e’)的垂线的长度，设定求出的垂线长度中的最大值作为原木(W)的最大转动半径。

Description

原木旋削轴芯及最大转动半径的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及原木旋削轴芯及最大转动半径的检测方法及装置，其用于检测用旋板机可最有效地旋削原木的旋削轴芯和以该旋削轴芯为中心的该原木的最大转动半径。

作为现有技术，如特开平6-293002号公报所示，在使贯通原木全长、各检测区域几乎紧靠相连的多个接触式或非接触式的检测部与原木的外周对应的状态下，在假设轴芯的周围使原木旋转，分别检测各检测区域与假设轴芯垂直的截面上的轮廓，根据它们之中两个以上的截面轮廓数据求出原木的旋削轴芯，再根据所述各检测区域的所有的截面轮廓求出以所述旋削轴芯为中心的原木最大转动半径。

在此，求解原木的最大转动半径的理由如下。

旋削原木的旋板机用主轴支持原木使其转动，使装有刀具的刀架面向着原木，原木每旋转一圈移动设定的距离。在此，若开始切削原木时的主轴和刀架的距离过大、刀架过于离开原木，则刀架接近到可切削到原木花费时间，生产率低。因此，预先求出用主轴支持原木时的最大转动半径，是为了在对应该值的位置上使刀架待机用主轴支持并旋削原木。

[专利文献1]特开平6-293002号公报

发明内容

现有技术求解以旋削轴芯为中心的原木的最大转动半径，由于演算复杂，用于求解也需要时间，生产率低。

本发明是用于解决上述现有问题而发明的，其求解从求出的旋削轴芯上选择的位置向各转动臂的接触面的垂线的长度，把这些值的最大值作为以旋削轴芯为中心的原木的最大转动半径。

另外，所谓旋削轴芯是用旋板机旋削原木时，可以有效地旋削该原木的转动中心。

本发明可以通过简单的演算求解以旋削轴芯为中心的该原木的最大转动半径，用于演算的时间短，提高生产率。

附图说明

图1是实施例的侧面示意图；

图2是从图1中的双点划线A-A箭头方向看的图；

图3是从图1中的双点划线B-B箭头方向看的图；

图4是实施例的动作说明图；

图5是实施例的动作说明图；

图6是实施例的动作说明图；

图7是从图6中双点划线D-D箭头方向，即在大致半径方向从外侧看各转动臂内侧的部分说明图；

图8是在图7中加上求出的旋削轴芯线HS的图；

图9是求旋削轴芯线HS和接触面11a’间的距离时的说明图；

图10是用于求垂线的长度L001的主要部分的说明图及计算公式；

图11是原木W最初转动所述规定角度时的与图7对应的图；

图12是图8主要部分的放大说明图。

具体实施方式

根据图1、2、3说明实施例。图1是侧面示意图，图2是图1的AA视图，图3是图1的BB视图。

3、3a是一对作为夹持部件的对中心的主轴(以下称为第一主轴)，如图3所示，第一主轴3、3a位于成为假设轴芯的轴中心线3b的水平的同一直线上、相互对着沿箭头所示在Z方向可自由进退且可自由转动地支持在基台上(未作图示)。

另外，一个第一主轴3与伺服电机等电动机5连结，由该电动机5的驱动使该第一主轴3转动和停止。在电动机5上装有例如完全形回转式编码器等的第一角度检测器7，向控制器10传递与主轴3转动的角度对应的信息。

9a、9b、9c是用于检测从轴中心线到原木外周的距离的激光测距仪等距离检测器。

这些距离检测器在如后所述的夹持在第一主轴3、3a上的原木的Z方向的两木材横切口附近和中间部，分别在离开轴中心线3b距离L1位置处安装在基台(未作图示)上。

这些距离检测器9a、9b、9c由如点划线所示的向轴中心线3b照射光的光源和接收来自原木外周的反射光的受光部构成，测定各距离检测器和原木外周的距离，向控制器10输送检测出的距离的信息。

在控制器10，通过从距离L1减去所述测出的各距离检测器与原木外周的距离，算出从轴中心线3b到原木外周的距离。

10a、10b、10c、10d、10e如图1、图2所示，是安装于基台(未作图示)上的第一转动臂、第二转动臂、第三转动臂、第四转动臂、第五转动臂。这些转动臂在具有与轴中心线3b平行的轴中心线O的轴13上的沿轴中心线方向并列可自由转动地设置。

在这些转动臂的各前端与轴中心线O平行，是平坦面，且如图2、图3所示，固定有接触部件11a、11b、11c、11d、11e，其具有在轴13的轴中心线方向上宽度大致相同的接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’。

各转动臂用轴环15定位，使得在该轴中心线方向上成接触面彼此接近到互不妨碍所述转动的程度的状态。

进而，如图1、图3所示，各转动臂本体的终端部与自由转动地安装在基台(未作图示)上的气缸17的活塞杆17a的前端自由转动地连结，通过各气缸17的动作，转动臂可以分别转动上升、下降。

另外，各转动臂通过各自的气缸17的动作，活塞杆17a进到气缸17最里面时，如图1、图3所示，各接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’设定为在通过轴中心线O的同一水平面X-X上待机，并将该状态作为初始状态。

如后所述，活塞杆17a的长度由于在通过连续注入压缩空气，使其从气缸17进出时，该各接触面依照转动的原木的外周形状连续接触，各转动臂沿图1的箭头方向往复运动，故必须作成足够的长度。

另一方面，如图2所示，在各转动臂10a、10b、10c、10d、10e上连结根据转动的角度发生信号的完全回转式编码器等第二角度检测器19a、19b、19c、19d、19e。用这些第二角度检测器检测当转动臂依照所述原木的外周形状沿图1的箭头方向往复运动时，所述同一水平面X-X和各接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’所成的角度。

用第二角度检测器可求出所述的角度，但由于事先知道连结轴中心线O和轴中心线3b的线(以下称为基准线)与水平面X-X所成的角度是一定的，只要从该一定的角度中扣除由所述第二角度检测器检测出的角度，就可以得到相对基准线各转动臂的所述接触面所成的角度。只是这些角度如后所述，是为求从旋削轴芯线HS选择的位置向所述各接触面的垂线的长度所必须的，也可以根据用第二角度检测器求出的角度求最后的该垂线的长度。

由第二角度检测器19a、19b、19c、19d、19e得到的与转动的角度对应的信息被送往控制器10，演算各个角度。

进而，控制器10如后所述，发出使电动机5、气缸17等动作的信号，同时，根据送来的信息计算必要的值。

下面说明实施例的作用。

如图3所示，在初期状态活塞杆17a进入气缸17最里面，所述各转动臂的接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’在同一水平面X-X上待机。

这种状态如图4所示，用众所周知的自动供给部件(未作图示)向第一主轴3、3a之间供给原木W，如图5所示，用来自接收操作者的输入信号的控制器10的动作信号使第一主轴3、3a互相接近沿箭状Z方向进出，夹持原木W。

所述夹持经过足够的时间后，用来自控制器10的信号向各气缸17连续注入压缩空气，使所有的气缸17动作，使活塞杆17a进出。

因此，各转动臂10a、10b、10c、10d、及10e转动下降，在接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’与原木W的外周碰上的位置使该转动下降停止。

因此，图6表示只有第一转动臂的情况，通过各第二角度检测器19a、19b、19c、19d、19e，把各接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’转动的信息送往控制器10，在控制器10中分别求出水平面X-X与各接触面所成的角度(以下称为转动角度)θ。

另外，图7是对图6中沿线D-D的箭头方向，即对各转动臂在大致半径方向从外侧看到的内侧的部分的说明图。

另一方面，经过所述足够的时间后，用距离检测器9a、9b、9c只表示从各距离检测器到原木的外周的距离，即表示图6中距离检测器9a的情况测定L2、把各信息送往控制器10，在控制器10中求出作为半径的信息的从L1减去L2的值。

下面，各接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’与原木外周的接触经过足够的时间后，用来自控制器10的信号驱动电机5，用第一主轴3、3a使原木W至少沿箭头方向旋转一圈。

在该原木W转动中，在控制器10每由第一角度检测器76得到的第一主轴3、3a预先设定的规定的旋转角度(例如每10度)，与上述一样，用各距离检测器9a、9b、9c求出从轴中心线3b到原木外周的距离，用各第二角度检测器19a、19b、19c、19d、19e求出各自的转动角度。

即距离检测器9a、9b、9c测定每转动所述规定角度的相当于图6中的L2的距离，由L1-L2求出从轴中心线3b到原木W外周的距离。

下面，通过沿原木W的转动方向用直线连结由每转动所述规定角度得到的从轴中心线3b的距离确定的各点，在原木W的轴中心线3b方向上的两木材横切口附近及中间部的三处设定多边形。

下面分别计算这些多边形中的最大内接圆，进而，用以轴中心线O规定的位置作为基准点的三维座标求出通过各个最大的内接圆的最大的直圆柱的中心的直线，把其作为旋削轴芯HS。

该旋削轴芯HS在与图7相同的图中表示，如图8所示。

另一方面，相对转动的原木W各转动臂10a、10b、10c、10d、10e其接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’与原木W外周的接触、并依照该外周的形状以轴13为中心往复运动。

因此，控制器10每转动所述规定的角度就用来自第二角度检测器19a、19b、19c、19d、19e的信息计算各转动臂的转动角度。

如图8所示，各接触面碰到原木外周的半径方向最突出处且往复运动，该碰到地方在轴中心线3b的轴中心线方向即图8的左右方向上不能判断各接触面在哪个位置。

因此，如在图8的左右方向上，由接触面11a’、11b’、11c’、11d’得到的角度可以求出作为用通过其左端垂直于轴中心线3b的点划线表示的截面的值，并求出在接触面11e’上通过其左端及右端垂直于轴中心线3b的点划线表示的两个截面的值。

为说明起见，如图7、图8所示，把通过接触面11a’的左侧端缘垂直于轴中心线3b用点划线表示的截面称为第一截面A1，以下同样，把通过接触面11b’的左侧端缘的截面称为第二截面A2，把通过接触面11c’的左侧端缘的截面称为第三截面A3，把通过接触面11d’的左侧端缘的截面称为第四截面A4，把通过接触面11e’的左侧端缘的截面称为第五截面A5，把通过接触面11e’的右侧端缘的截面称为第六截面A6。

在这些各截面上，在控制器10中计算各个转动角度，且进一步在这些算出的转动角度内、选择相邻的接触面间的各截面中，如下述，比较该两接触面的转动角度，选择并存储小的一个值，其理由将在后面阐述。

即，第一截面A1存储由第一转动臂10a得到的转动角度。

第二截面A2比较由第一转动臂10a得到的转动角度和第二转动臂10b得到的转动角度，存储小的一个值。

同样，第三截面A3比较由第二转动臂10b得到的转动角度和第三转动臂10c得到的转动角度，存储小的一个值，以下，第四截面A4、第五截面A5分别存储由夹住截面的转动臂得到的转动角度中小的一个值。

而第六截面A6存储由第五转动臂10e得到的转动角度。

下面，根据上述各个存储的转动角度求在控制器10中每转动所述规定的角度在第一截面A1、第二截面A2、第三截面A3、第四截面A4、第五截面A5、第六截面A6中，旋削轴芯线HS和各接触面间的距离。

此时，由于所述使旋板机的第二主轴的轴中心线和旋削轴芯线HS一致，所以只要求出从旋削轴芯线HS到各个离开最远处的长度，即所述各截面和旋削轴芯线HS的各交点与各交点上的相对旋削轴芯线HS的垂线与各接触面交叉的点之间的长度就行。

由于所述各截面上与各接触面到各截面和旋削轴芯线HS的各交点的长度大致相同，该垂线的长度也可以简单地求出。

因此，在此表示用所述简易的求解方法进行的情况。

例如，如图6所示，最初，各转动臂相对由第一主轴3、3a夹持的原木W转动下降，各接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e’如图8所示与原木W的外周相碰的情况进行说明。

此时若在只表示接触面11a’的第一截面A1侧的图9中叙述，若假设第一截面A1和旋削轴芯线HS交叉的点为G1，只要求出从G1到接触面11a’的垂线的长度就行。

因此，在图9中，为了求出该垂线的长度所必须的长度和角度示于图10。

即，在图10中假设

线O-X：把线X-X延长并通过转动中心O的水平线、

线O-Y：在半径方向通过接触面11a’到达转动中心O的线、

X1：从G1引向O-Y的垂线的交点、

X2：从G1引向O-X的垂线的交点、

X3：线G1-X2与线O-Y的交点。

另外，为了用所述的三维座标求旋削轴芯线HS，也可以求出相对轴中心线O的点G1的座标，如图10的式(1)所示，设O和X2间的距离为T1，如式(2)所示，设X2和G1间的距离为T2。

另外，在图10的式中，用记号“·”连接两个符号，且在其上部划一横线表示两个符号间的距离。

求出的结果是用式(3)表示的X1和G1间的距离L001。

因此，X2和X3间的距离如式(4)所示，为T1×tanθ001。

由此，X3和G1间的距离如式(5)所示，为从X2和G1间的距离减去X2和X3间距离的距离，即式(6)所示的T2-T1×tanθ001。

另外，如式(7)所示，角X3·G1·X1和X3·O·X2相等，其值是如(8)所示的θ001。

因此，在三角形G1、X1、X3中，cosθ001的值如式(9)所示，为用X3和G1间的距离除L001的值。

在该式(9)中，在两边乘上X3和G1间的距离，成为式(10)，若在式(10)的X3和G1间的距离中代入式(5)的右边，就成为式(11)。

在该式(11)中分别代入T1、T2及转动角度的值θ001，就可以求出L001的值。

控制器10用上述说明的方法，根据各个存储的转动角度，例如在图8的阶段加上所述L001，如下述求各出距离，并存储这些值。另外，假设旋削轴芯线HS与第二截面A2、第三截面A3、第四截面A4、第五截面A5、第六截面A6交叉的点分别为G2、G3、G4、G5、G6。

即如前所述，在邻接的转动臂间的所述各截面，比较在两个转动臂上各自得到的转动角度，由于存储小的一值，故可以分别在第二截面A2中求出从G2向比接触面11b’转动角度小的接触面11a’的垂线的距离L002；

在第三截面A3中求出从G3向比接触面11c’转动角度小的接触面11b’的垂线的距离L003；

在第四截面A4中求出从G4向比接触面11b’转动角度小的接触面11a’的垂线的距离L004；

在第五截面A5中求出从G5向比接触面11e’转动角度小的接触面11d’的垂线的距离L005；

在第六截面A6中求出从G6向接触面11e’的垂线的距离L006。

其次，在原木W从图8所示的状态用主轴3、3a最初转动所述规定角度时，相对原木W的转动臂10a、10b、10c、10d、10e的位置关系处于图11所示的状态时，如下所述求出各距离，并存储这些值。另外，在该状态下，设旋削轴芯线HS与第一截面A1、第二截面A2、第三截面A3、第四截面A4、第五截面A5、第六截面A6交叉的点分别为H1、H2、H3、H4、H5、H6。

即，和上述一样，在邻接的转动臂间的所述各截面，比较在两个转动臂上各自得到的转动角度，由于存储小的一个值，故可以分别在第一截面A1中求出由H1向接触面11a’的垂线的距离L011；

在第二截面A2中求出从H2向比接触面11a’转动角度小的接触面11b’的垂线的距离L012；

在第三截面A3中求出从H3向比接触面11c’转动角度小的接触面11b’的垂线的距离L013；

在第四截面A4中求出从H4向比接触面11c’转动角度小的接触面11d’的垂线的距离L014；

在第五截面A5中求出从H5向比接触面11d’转动角度小的接触面11e’的垂线的距离L015；

在第六截面A6中求出从H6向接触面11e’的垂线的距离L016。

以后同样，到主轴3、3a转动一圈期间，控制器10在每转动所述规定的角度就计算各个距离并存储各数值。

若接收来自第一角度检测器7的主轴3、3a转动一次的信号，控制器10就把所述存储的垂线的距离中最大的值设定为从该原木W的旋削轴芯的最大的转动半径。

而另一方面，使各气缸17动作，使活塞杆17a后退，使第一转动臂10a、第二转动臂10b、第三转动臂10c、第四转动臂10d、第五转动臂10e分别返回图1中实线表示的初始状态。

根据上述得到的原木的旋削轴芯HS和最大转动半径的值，如下面那样例如使旋板机的设有刀具的刀架待机，同时，向旋板机供给原木。

即旋板机的一对主轴(以下称为第二主轴)的轴中心线和刀具的间隔在成为所述最大转动半径的值的位置上使刀架相对第二主轴前后移动进行待机。此时，考虑机械的误差等，也可以设定该间隔比所述最大转动半径的值大一些。

下面，用另外设置的夹持搬运体，使该原木的所述计算出的旋削轴芯线HS和第二主轴的轴中心线一致，把该原木供给旋板机的第二主轴的空间后，使第二主轴各自向着该原木移动，夹持该原木。

在该状态下，通过可以用刀具切削的第二主轴使该原木转动时，该原木不会与装在刀架上的部件如刀尖片碰撞而使其损伤。另外，该原木开始转动后，由于在短时间内用刀具开始切削该原木，提高生产率。

根据以上实施例，可以用简单的计算设定以原木的旋削轴芯为中心的该原木的最大转动半径，其所用的时间也短。

下面，在用图7、图8的说明中，说明了在计算出的角度内，相邻接触面间的各截面A2、A3、A4、A5中，比较该两接触面的转动角度，选择存储小的一个值，其理由如下。

例如，作为图8主要部分的放大说明图，在图12中模式地表示原木W和接触部件在其接触面与原木W的外周相碰的状态，并进行如下说明。

设图12中的各符号

Wa：接触面11c’碰上的原木的最突出的部分

Wb：接触面11b’碰上的原木的突出的部分

Wc：接触面11d’碰上的原木的突出的部分

P1：通过Wa和接触面11c’的碰撞处平行于截面A4的面和旋削轴芯线HS的交点

P2：从P1引向接触面11c’的垂线的接触面11c’上的点

P3：从G3引向接触面11c’(正确地说是延长接触面11c’的面)的垂线的该面上的点

P4：通过Wc和接触面11d’的碰撞处平行于截面A5的面和旋削轴芯线HS的交点

P5：从P4引向接触面11d’的垂线的接触面11d’上的点

P6：从G4引向接触面11d’(正确地说是延长接触面11d’的面)的垂线的该面上的点

P7：从G4引向接触面11c’(正确地说是延长接触面11c’的面)的垂线的该面上的点。

如图12所示，假定从轴中心线3b沿原木半径方向最远离的接触面是11c’，而且，相对接触面11c’，在轴中心线3b的轴中心线方向靠右端最突出的部分是Wa。只是由各第二角度检测器不能知道在各接触面上在轴中心线3b的轴中心线方向上的哪个位置与原木的外周直接相碰。

因此，必须确定把由设在各转动臂上的第二角度检测器得到的各转动角度作为各接触面的在该轴中心线方向上的哪个位置的值。

若顺次设定各转动角度在图12的该轴中心线方向左侧的截面上的值，即在接触面11c’上得到的值为截面A3的值；在接触面11d’上得到的值为截面A4的值，则在以下情况会发生问题。

即在上述设定中，用来自距离检测器9a、9b、9c的信息，如图12所示，由控制器10求出向右下倾斜的旋削轴芯线HS的情况。

此时，若与上述一样求解，在截面A3上接触面11c’与旋削轴芯线HS的距离即G3-P3间的长度、截面A4上相同的G4-P7间的长度在各处的截面上为最大值。

但是，如图12所示，在接触面11c’碰上的位置，突出的部分Wa上的P1-P2间的长度比G3-P3间的长度大。

因此，假设上述的计算出结果、作为G3-P3间的长度最大被求解时，若与该值对应、与上述一样使旋板机的刀架在离开第二主轴的位置上待机，以旋削轴芯线HS作为转动中心卡紧原木且使原木转动，则突出的部分Wa就会与刀具等碰撞，会发生旋板机的部件损伤等问题。

即接触面与求出的旋削轴芯线HS的间隔随着从作为得到该接触面的所述转动角度的位置被决定侧的截面离开，成为更宽的情况下，若在原木W的各截面上只要没有突出的部分Wa，以旋削轴芯线HS作为转动中心卡紧原木，突出的部分Wa的半径变得比求出的半径大，将发生上述问题。

因此，在图12中，当把转动角度作为在接触面右侧的截面上的值时，若求出的旋削轴芯线HS与上述相反向左下方，同样会发生上述问题。

因此，如上述实施例所说明的，在相邻接触面间的截面上比较转动角度，把小的值作为该截面上的值使用。

如果这样作，在图12那样的形状的场合，在截面A3上使用比接触面11b’转动角度小的接触面11c’的值；在截面A4上使用比接触面11d’转动角度小的接触面11c’的值。

结果，在图12所示的范围内，由该转动角度得到G3-P3间的长度和G4-P7间的长度，值大的G4-P7间的长度成为最大转动半径。

在此，由于G4-P7间的长度比P1-P2间的长度长，作为最大转动半径得到的值变大，根据该值使所述铇台待机的位置从第二主轴离开大于需要的距离而到达开始实际切削需要时间，由于其长度较小，在实用上没有妨碍。

下面说明变形例。

1、如前所述，实施例是在图7中设定各截面A1、A2、A3、A4、A5及A6的位置，也可以把在各转动臂的轴中心线3b的方向上的大致中央作为截面进行设定。

即若在图12的如第三转动臂10c的场合下进行说明，是把D3设定为所述大致中央的截面。此时，假设该截面D3与旋削轴芯线HS的交点为P8，从P8引向接触面11c’的垂线的接触面11c’上的点为P9。

即使在上述那样设定截面的场合，也可以将求出的转动角度代入图10的式(11)中求出P8-P9间的距离。其中，P8的位置如图12所示，由于与用三维座标求出的旋削轴芯线HS上的G3及G4是不同的点，故必须分别重新求出式(11)中的T1及T2的值并代入。

这样求出的P8-P9间的距离比P1-P2间的距离短，与以G3-P3间的距离作为半径使用的情况相比具有误差小的优点。另外，在图12中，即使在求出的旋削轴芯线HS在左下方时，所述误差也小。

另一方面，对于这样的误差，旋板机的第二主轴的轴中心线和刀具等的间隔也可以在比求出的最大转动半径的值大一些的位置上使刀架待机。

2、原木的形状近似为圆柱时，即使下述这样计算，在实用上也没有问题。

即也可以在每转动规定角度的第一转动臂10a、第二转动臂10b、第三转动臂10c、第四转动臂10d、第五转动臂10e内转动的角度中只用最小的转动臂与旋削轴芯交叉，计算到与该转动臂垂直碰上的距离，之后，把算出的距离中最大的距离作为转动半径。这样作可以缩短计算时间。

3、在实施例中，第一转动臂10a、第二转动臂10b、第三转动臂10c、第四转动臂10d、第五转动臂10e的轴中心线3b方向的宽度是相同的，但也可以使位于该方向两端的接触部件的该方向的宽度小。如果这样可以省略说明并且求出的最大转动半径值的精度更高。

4、在实施例中，用一对第一主轴3、3a夹持原木W后，使第一转动臂10a、第二转动臂10b、第三转动臂10c、第四转动臂10d、第五转动臂10e与原木W接触，但也可以在夹持前接触，另外，同时接触也行。

5、在实施例中，使用距离检测器9a、9b、9c检测距离和用接触面11a’、11b’、11c’、11d’、11e检测转动角度与第一主轴3、3a每转动规定角度同时进行，但也可以每次转动各不相同的规定角度分别进行检测。

Claims (12)

1.一种原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其以假设的轴芯为中心使原木至少转动一圈，在测量原木的轮廓的同时，根据测量出的轮廓信息，计算适于旋削原木的旋削轴芯和对应旋削轴芯的最大转动半径，

对于旋削轴芯，在假设的轴芯每转动规定的角度时，求出在与假设的轴芯平行的方向上留有间隔地设定的多个位置上、从假设的轴芯到原木外周的各距离，计算并求出该原木的旋削轴芯，

对于最大转动半径，使多个转动臂的、装在各另一端的与该轴中心线平行且平坦的接触面与所述转动的原木的外周接触，其中，该转动臂配置在该轴中心线方向，其一端转动自由地与具有与该假设的轴芯平行的轴中心线的轴连结，

在假设的轴芯每转动规定的角度时，分别检测并存储依照原木外周转动的各转动臂的所述接触面相对于连结假设的轴芯和该轴中心线的线所成的角度；在求出所述旋削轴芯后，根据所述存储的各角度分别求从所述旋削轴芯上选择的位置朝向各接触面的垂线的长度，把该求出的垂线的长度的最大值作为最大转动半径。

2.如权利要求1所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其特征在于，在假设的轴芯每转动规定的角度时，求出在与假设的轴芯平行的方向上留有间隔地设定的多个位置上、从假设的轴芯到原木外周的各距离，在计算该多个截面轮廓信息的同时，求出各截面轮廓中的最大内接圆，设想在该多个位置的各最大内接圆内取得的最大直圆柱的方向，把旋削轴芯定为通过该最大直圆柱中心的直线。

3.如权利要求1所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其特征在于，在假设的轴芯每转动规定的角度时，求出在与假设的轴芯平行的方向上留有间隔地设定的多个位置上、从假设的轴芯到原木外周的各距离，在计算该多个截面轮廓信息的同时，求出各截面轮廓中的最大内接圆，设想在该多个位置的各最大内接圆内取得的最大直圆柱的方向，确定该最大直圆柱的中心线和初始的轴芯方向，

把根据所述假设的轴芯检测出的所述多个截面轮廓信息变换成所述中心线成为通用的轴芯的新截面轮廓信息，

在中心线的基础上重合这些变换了的新截面轮廓信息，得到进入它们内侧的截面轮廓信息，同时根据该截面轮廓信息重新求出最大内接圆，把旋削轴芯设定为在该最大内接圆的中心变更了所述中心线的直线。

4.如权利要求1所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其特征在于，把求解最大转动半径时的所述旋削轴芯上选择的位置设定为所述旋削轴芯、与分别通过该轴中心线方向上的各接触面的两端并垂直于假设的轴芯的截面交叉的位置。

5.如权利要求1所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其特征在于，把求解最大转动半径时的所述旋削轴芯上选出的位置设定为所述旋削轴芯、与通过该轴中心线方向上的各接触面的中央并垂直于假设的轴芯的截面交叉的位置。

6.如权利要求1所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测方法，其特征在于，在假设的轴芯每转动规定的角度的情况下，在分别检测并存储依照原木外周转动的各转动臂的所述接触面相对于连结假设的轴芯和该轴中心线的线所成的角度时，

在假设轴芯的轴中心线方向上，在位于两端的接触面上，作为在两接触面的该轴中心线方向上分别通过外侧端部、与假设的轴芯垂直的各截面上的值，存储每转动所述规定的角度且在每个接触面中所检测出的角度，

在其以外的各接触面上，比较在该轴中心线方向上相邻的两个接触面中分别检测出的角度，只把大的角度值作为通过该两个接触面之间并与假设的轴芯垂直的截面上的值存储，

在求出所述旋削轴芯之后，根据所述存储的各角度，求出从所述各截面和所述旋削轴芯上的各交点朝向各自对应的接触面的垂线的长度，把该求出的垂线长度的最大值定为最大转动半径。

7.一种原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其包括：

在第一直线上具有各自的轴中心线、在轴中心线方向上可自由进退且可自由转动的一对夹持部件；

使一对夹持部件在互相接近或分离的方向上移动的夹持部件移动部件；

使一对夹持部件的至少一个转动的转动部件；

检测一对夹持部件的转动角度的第一角度检测部件；

向一对夹持部件之间供给原木的原木供给部件；

一端转动自由地连结在具有和第一直线平行的第二轴中心线的轴上，在另一端具有与第二轴中心线平行且平坦的接触面，沿第二轴中心线方向配置的多个转动臂；

在所述各转动臂不与向一对夹持部件间供给的原木碰撞的离开位置和用于使各接触面与一对夹持部件所夹持的原木相碰的充分的接触位置之间，使所述各转动臂转动的往复转动部件；

设在所述各转动臂上，分别检测由依照原木外周转动的各转动臂的所述接触面、相对于连结第一直线和第二轴中心线的线所成的角度的第二角度检测部件；

在与第一直线平行的方向上留有间隔，且在离第一直线规定距离的位置上分别进行设置的，检测到由一对夹持部件夹持的原木表面为止的距离的多个距离检测器；

控制器，其进行以下控制，

通过夹持部件移动部件使一对夹持部件的间隔在比原木的长度大的状态下隔离待机，且用往复转动部件使所述各转动臂在隔离位置上待机，在这样的初始状态下，

最初由原木供给部件向一对夹持部件之间供给原木，

其次，通过夹持部件移动部件的动作，用一对夹持部件夹持原木，

接着，用往复转动部件使所述各转动臂转动到接触位置，

接着，通过转动部件开始转动一对夹持部件，同时使用来自第一角度检测部件的检测信号，在一对夹持部件每转动规定的角度时，存储由各距离检测器检测出的到原木表面为止的距离及由各第二角度检测部件检测出的所述角度，

若发出通过第一角度检测部件检测出一对夹持部件至少转动一圈的信号，则根据由各距离检测器检测出的到原木表面的距离的信息计算求出该原木的旋削轴芯，其次，根据所述存储的各角度分别求从所述旋削轴芯上选择的位置朝向各接触面的垂线的长度，把该求出的垂线的长度的最大值作为最大转动半径分别输出。

8.如权利要求7所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其是一种控制器，该控制器根据由各距离检测器检测出的到原木表面的距离的信息，计算各距离检测器所对应的多个位置上的原木的截面轮廓信息，同时，求各截面轮廓中的最大内接圆，假设在该多个位置的各最大内接圆内取得的最大直圆柱的方向，把旋削轴芯设定为通过该最大直圆柱中心的直线。

9.如权利要求7所述的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其是一种控制器，该控制器根据由各距离检测器检测出的到原木表面的距离的信息，计算各距离检测器对应的多个位置上的原木的截面轮廓信息，同时，求各截面轮廓中的最大内接圆，假设在该多个位置的各最大内接圆内取得的最大直圆柱的方向，确定该最大直圆柱的中心线和所期望的轴芯方向，

把根据所述假设的轴芯检测出的所述多个截面轮廓信息，变换为所述中心线成为通用的轴芯的新截面轮廓信息，

在中心线的基础上重迭这些变换了的新截面轮廓信息，得到进入它们内侧的截面轮廓信息，同时，根据该截面轮廓信息重新求出最大内接圆，把旋削轴芯设定为在该最大内接圆的中心变更所述中心线的直线。

10.如权利要求7所述的的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其特征在于，把求解最大转动半径时的所述旋削轴芯上的选出的位置，设定为所述旋削轴芯与通过该轴中心线方向上的各接触面的两端并垂直于假设的轴芯的截面交叉的位置。

11.如权利要求7所述的的原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其特征在于，把求最大转动半径时的所述旋削轴芯上的选出的位置，设定为所述旋削轴芯与通过在该轴中心线方向上的各接触面中央并垂直于假设的轴芯的截面交叉的位置。

12.一种原木的旋削轴芯及最大转动半径的检测装置，其由以下部件构成，

在第一直线上具有各自的轴中心线、在轴中心线方向上可自由进退且可自由转动的一对夹持部件；

能使一对夹持部件中的至少一个转动的转动部件；

距离检测部件，其检测用一对夹持部件夹持的圆木从与轴中心线平行的直线上的两个以上的位置到在与该直线垂直的方向上的该原木的外周为止的距离；

多个转动臂，其在与一对夹持部件的轴中心线平行的平板上、且在与该第一直线平行的转动轴上可自由转动地沿该转动轴方向并列设置；

角度检测部件，其检测多个转动臂分别从规定位置转动的角度；

控制器，其进行以下控制，

把所述多个转动臂在轴中心线方向上设定为第一转动臂、第二转动臂、第三转动臂...第(N-2)转动臂、第(N-1)转动臂、第N转动臂，

另外，在假想与轴中心线垂直的多个截面上，

把在第一转动臂的轴中心线方向上与第二转动臂相反的一侧作为第一截面，

把第一转动臂和第二转动臂之间作为第二截面，

把第二转动臂和第三转动臂之间作为第三截面，以下顺次

把第(N-2)转动臂和第(N-1)转动臂之间作为第(N-1)截面，

把第(N-1)转动臂和第N转动臂之间作为第N截面，

把第N转动臂的轴中心线方向上与第(N-1)转动臂相反的一侧作为第(N+1)截面，

其次，在用转动部件使一对夹持部件直到转动为止使一对夹持部件在互相接近的方向上进出，在纤维方向夹持原木，使多个转动臂分别与该原木接触，

接着，用转动部件使夹持原木的一对夹持部件至少转动一圈，根据用距离检测部件检测出的该一次转动的每转动规定角度时的距离的综合数据，计算并存储该原木的旋削轴芯，同时，在每转动规定角度时的用角度检测部件检测出的角度中，

在第一截面中存储第一转动臂和转动的角度，

在第二截面中存储在第一转动臂和第二转动臂中，在离开轴中心线的方向上转动较多的转动臂的转动的角度，

在第三截面中存储在第二转动臂和第三转动臂中，在离开轴中心线的方向上转动多的转动臂的转动的角度，

在第(N-1)截面中存储在第(N-2)转动臂和第(N-1)转动臂中，在离开轴中心线的方向上转动较多的转动臂的转动的角度，

在第N截面中存储在第(N-1)转动臂和第N转动臂中，在从轴中心线离开的方向上转动较多的转动臂的转动的角度，

在第(N+1)截面中存储第N转动臂的转动的角度，

其次，在每转动所述规定的角度时，计算并存储从与每转动所述规定的角度一样地转动的旋削轴芯和各截面交叉的位置开始与所述存储的角度的转动臂分别垂直碰上的各个距离，

接着，设定在所述存储的距离内的最大距离为离该原木的旋削轴芯的最大转动半径，在下面的工序中输出该原木的旋削轴芯及最大转动半径的信息。

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