JP2000105228A - 原木の強度測定装置およびこの装置を利用した原木流通センター設備 - Google Patents

原木の強度測定装置およびこの装置を利用した原木流通センター設備

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JP2000105228A
JP2000105228A JP10325332A JP32533298A JP2000105228A JP 2000105228 A JP2000105228 A JP 2000105228A JP 10325332 A JP10325332 A JP 10325332A JP 32533298 A JP32533298 A JP 32533298A JP 2000105228 A JP2000105228 A JP 2000105228A
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Yoshiaki Nishina
慶晃 西名
Yoichi Yoshinaga
陽一 吉永
Eiji Oshida
栄二 押田
Shotaro Harano
昌太郎 原野
Hideki Ugomori
秀樹 鵜篭
Katsuya Hayashi
克哉 林
Nobuji Hashimoto
亘司 橋本
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G—PHYSICS
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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  • Discharge Of Articles From Conveyors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配列保管されている原木の中から顧客の注
文、取引に応じて所望の原木を自動的にピッキングし、
注文別に格納できることから、欲しい原木を安価に、し
かも早く購入することができる木材をその樹種、長さ、
外径、水分率、強度等の固有データ別に自動的に選別及
び保管することができ、しかも、保管されている木材の
中から顧客の注文に応じて所望の木材を自動的にピッキ
ングし、注文別に格納することができる。 【解決手段】 原木６の外観形状を測定するための形状
測定器１と、原木６の重量を測定するための重量測定器
２と、強度測定器３とからなる。強度測定器３は、形状
測定器１および重量測定器２による測定結果に基づいて
原木６の密度を演算し、このようにして求めた原木６の
密度、形状測定器１によって測定された原木６の長さ、
および、原木６に打撃を加えることによって得られた原
木６の基本振動周波数に基づいて、原木６の強度の指標
を示すヤング率を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、原木の強度測定
装置およびこの装置を利用した原木流通センター設備、
特に、原木の強度を自動的に測定することができる原木
の強度測定装置、および、原木をその強度別に在庫を管
理しながら自動的に選別および配列保管することがで
き、しかも、配列保管されている原木の中から顧客の注
文、取引に応じて所望の原木を自動的にピッキングし、
注文別に格納できることから、欲しい原木を安価に、し
かも早く購入することができる原木流通センター設備に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原木市場における原木（以下、
原木という）の価格は、原木の種類（樹種）、産地等の
入荷データ、および、原木の外径、長さおよび曲がり度
等の固有データによって決定される。このために、各地
から原木市場に搬入された原木は、これらの固有データ
別に選別される。選別された原木は、人が運転するグラ
ップルまたはフォークリフト等の重機によって、保管場
所に固有データ別に平積みされ保管される。このように
して保管された各種原木は、顧客の注文、取引に応じ
て、やはり人が運転するグラップルまたはフォークリフ
ト等の重機によってピッキングされ、顧客に出荷されて
いた。なお、原木の販売は、原木市場における現物セリ
取引による販売が中心である。
【０００３】従来、原木の固有データ別の選別方法とし
て、次のような方法がとられていた。例えば、外径別に
原木を選別するには、ベルトコンベア等の搬送装置によ
り一本づつ搬送される原木の外径を物差しにより手作業
により測定し、測定データを生産者コードと共に原木の
木口にインクにより記入したり、あるいは、これらが記
入されたラベルを原木に張り付け、原木径を原木選別装
置にキー入力し、原木選別装置は、キー入力された原木
径に基づいてその搬送位置を切り換える。このようにし
て、外径別に原木を選別していた。
【０００４】近年、原木の外径の測定作業を自動化する
方法が提案された。この方法は、搬送されてくる原木の
一方の側面から原木に光を照射し、照射された光を反対
側で受光し、受光部における影部を原木径とするもので
ある。
【０００５】また、特開平６−５５１４２には、原木の
外径の別の測定方法として、搬送された原木の断面を画
像処理して、原木の断面において樹皮を除いた部分の最
小径を原木径とする方法が開示されている。
【０００６】一方、原木の長さについては、原木搬送用
コンベアの側面に光源と光センサとを対向して設け、原
木の通過により遮光されている間のコンベアの移動距離
を、エンコーダのパルス数または遮光時間によって算出
する方法が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、原木の選別作業の自動化は確立されているも
のの、選別後の原木の保管および顧客の注文に応じた原
木のピッキング作業は、今だ人手により行われているの
が現状である。このために、多量の原木が搬入される原
木市場においては、原木の保管および顧客の注文に応じ
た原木のピッキング作業が煩雑になり、多大な人件費と
時間を要していた。多大な人件費は、原木価格に影響
し、低コストの輸入原木に対向することが困難となる一
つの原因となっていた。
【０００８】しかも、測定データや生産者コードの原木
への記入作業およびこれらが記入されたラベルの張り付
け作業も全て人手により行われていたので、この作業に
も多大な労力と時間を要していた。
【０００９】更に、上述したように、原木の販売は、原
木市場における現物セリ取引による販売が中心であるた
めに、取引が煩雑であった。また、遠隔地から直接原木
を購入できず、複雑が流通経路を経て購入する必要があ
ったので、近くの原木市場からしか直接購入することが
できなかった。従って、結果的に原木の調達に自由度が
狭くなり、欲しい原木を安価に、しかも早く購入するこ
とができなかった。なお、製材品にしたときの品質に影
響を与える指標として重要となる強度について、原木段
階では測定、管理が行われていないのが現状である。
【００１０】従って、この発明の目的は、原木の強度を
自動測定することができる原木の強度測定装置、およ
び、原木をその強度別に、在庫を管理しながら自動的に
選別および配列保管することができ、しかも、配列保管
されている原木の中から顧客の注文、取引に応じて所定
の原木を自動的にピッキングし、注文別に格納できるこ
とから、欲しい原木を安価に、しかも早く購入すること
ができる原木流通センター設備を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
原木の外観形状を測定するための形状測定器と、原木の
重量を測定するための重量測定器と、強度測定器とから
なり、前記強度測定器は、前記形状測定器および前記重
量測定器による測定結果に基づいて原木の密度を演算
し、このようにして求めた原木の密度、前記形状測定器
によって測定された原木の長さ、および、原木に打撃を
加えることによって得られた原木の基本振動周波数に基
づいて、原木の強度の指標を示すヤング率を演算するこ
とに特徴を有するものである。
【００１２】請求項２記載の発明は、原木の外観形状を
測定するための形状測定器と、原木の重量を測定するた
めの重量測定器と、前記形状測定器および前記重量測定
器による測定結果に基づいて原木の密度を演算し、この
ようにして求めた原木の密度、前記形状測定器によって
測定された原木の長さ、および、原木に打撃を加えるこ
とによって得られた原木の基本振動周波数に基づいて、
原木の強度の指標を示すヤング率を演算するための強度
測定器と、前記強度測定器によって測定されたヤング率
またはヤング率に基づく強度表示を原木にマーキングす
るためのマーキング装置と、前記強度測定器によって測
定されたヤング率別に原木を選別するための選別装置と
からなることに特徴を有するものである。
【００１３】請求項３記載の発明は、原木の外観形状を
測定するための形状測定器と、原木の重量を測定するた
めの重量測定器と、前記形状測定器および前記重量測定
器による測定結果に基づいて原木の密度を演算し、この
ようにして求めた原木の密度、前記形状測定器によって
測定された原木の長さ、および、原木に打撃を加えるこ
とによって得られた原木の基本振動周波数に基づいて、
原木の強度の指標を示すヤング率を演算するための強度
測定器と、前記強度測定器によって測定されたヤング率
またはヤング率に基づく強度表示を原木にマーキングす
るためのマーキング装置と、前記強度測定器によって測
定されたヤング率別に原木を選別するための選別装置
と、前記選別装置によって選別された原木を在庫を管理
しながら配列保管するための配列保管装置と、前記配列
保管装置によって保管された原木を顧客の注文別にピッ
キングするためのピッキング装置とからなることに特徴
を有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、この発明の原木の強度測定
装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は、この発明の原木の強度測定装置を
示すブロック図である。図１に示すように、この発明の
原木の強度測定装置は、原木の外観形状を測定するため
の形状測定器１と、原木の重量を測定するための重量測
定器２と、強度測定器３とからなっている。
【００１６】強度測定器３は、次の演算を行うことによ
り、原木のヤング率を演算して、原木の強度を求める。
形状測定器１による原木の形状測定結果に基づいて、原
木の体積を演算する。
【００１７】このようにして求めた原木の体積と、重量
測定器２による原木の重量測定結果とに基づいて、原木
の密度を演算する。このようにして求めた原木の密度、
形状測定器１によって測定された原木の長さ、および、
原木に打撃を加えることによって得られた原木の基本振
動周波数に基づいて、原木の強度の指標を示すヤング率
を、下記式に基づいて演算する。
【００１８】σ＝４Ｌ2 ｆ2 ρ／ｇ 但し、上式において、 σ：原木のヤング率（ｇｆ／ｃｍ2 ） Ｌ：原木の長さ（ｃｍ） ｆ：原木の基本振動周波数（Ｈｚ） ρ：原木の密度 ｇ：重力加速度（９８０ｃｍ／ｓｅｃ2 ） なお、原木の基本振動周波数は、原木の木口をハンマー
で叩き、このときの打撃音をマイクロフォンで集音し、
周波数アナライザーによって打撃音を解析することによ
って求める。
【００１９】次に、この発明の原木の強度測定装置を利
用した原木流通センター設備について、図面を参照しな
がら説明する。図２は、この発明の原木流通センター設
備を示すブロック図、図３は、この発明の原木流通セン
ター設備を示す概略平面図、図４は、この発明の原木流
通センター設備を示す概略側面図、図５は、この発明の
原木流通センター設備に使用される平積み用ラックを示
す側面図、図６は、この発明の原木流通センター設備に
使用される平積み用ラックを示す正面図、図７は、この
発明の原木流通センター設備に使用される縦積み用ラッ
クを示す側面図、図８は、この発明の原木流通センター
設備に使用される縦積み用ラックを示す正面図である。
【００２０】図２から図８において、４は、横送りコン
ベア等の搬入装置５によって搬入されてきた原木６の強
度を原木毎に測定するための強度測定装置であり、図１
の構成からなるものである。７は、強度測定装置４によ
り測定した原木６の強度の指標となるヤング率またはヤ
ング率に基づく強度表示を原木６の木口等にマーキング
するためのマーキング装置である。なお、ヤング率に基
づく強度性能は、ＪＡＳ規格にＥ５０からＥ１５０とし
て6 段階に分類されている。マーキング装置７は、イン
クの吹付けによるインクジェット方式、レーザ光の照射
によるレーザ刻印方式、あるいは、ヤング率が記入され
たラベルの貼付けによるラベル貼付け方式の何れであっ
ても良い。
【００２１】８は、原木６のマーキングを読み取って原
木６をそのヤング率別、即ち、強度別に自動選別するた
めの選別装置である。選別装置８は、縦送りコンベア等
の搬送装置９によって一列に搬送されるマーキング済み
の原木６が、搬送装置９に沿って設けられた複数台のシ
ュート１０ａから１０ｉのうちの所定のシュート位置に
きたときに、油圧シリンダーや電動モータ等の駆動力に
よって原木６を搬送装置９から当該シュートに払い出
す。
【００２２】１１は、選別装置８によって選別された原
木６を在庫を管理しながら配列保管するための配列保管
装置である。配列保管装置１１は、選別手段８に隣接し
た原木６の配列保管ヤード１２と、選別手段８によって
選別された原木６を配列保管ヤード１２の所定場所に設
置された後述するラックに自動的に運搬するための複数
台の荷積み用クレーン１３と、保管する原木６の在庫デ
ータとして、強度データを蓄積するためのコンピュータ
等とからなっており、選別手段８によって選別された原
木６を強度別に、在庫を管理しながら配列保管ヤード１
２に自動配列保管する。
【００２３】１４は、配列保管装置１１によって配列、
保管された原木６を顧客の注文別にピッキングするため
のピッキング装置である。ピッキング装置１４は、配列
保管ヤード１２に隣接した荷捌きヤード１５と、配列保
管ヤード１２に運搬された原木６を荷捌きヤード１５の
所定場所に設置された後述するラックに自動的に運搬す
るための複数台のピッキング用クレーン１６とからなっ
ている。
【００２４】上記荷積み用クレーン１３およびピッキン
グ用クレーン１６は、門型、ガントリー型等の走行型ク
レーン、あるいは、天井型クレーンであり、複数台のシ
ュート毎に設けられている。この例では、三台のシュー
ト１０に一台のクレーンが設けられている。なお、入荷
あるいは出荷原木６が少量の場合には、両クレーン１
３、１６を共用しても良い。
【００２５】配列保管ヤード１２および荷捌きヤード１
５には、図５および図６に示すように、原木６の平積み
用ラック１７が設けられている。平積み用ラック１７
は、原木６を縦および横方向にそれぞれ複数列に重ねて
格納できるものである。平積み用ラック１７の代わり
に、図７および図８に示すような縦積み用ラック１８を
設けても良い。縦積み用ラック１８は、原木６を縦方向
に一列に重ねて格納できるものである。縦積み用ラック
１８は、原木６を一本づつピッキングするのに適してい
る。原木６を一本づつピッキングする場合には、ピッキ
ング用クレーン１６は、フック型クレーンでも良いが、
蟹挟み型クレーンを使用するのが好ましい。
【００２６】以上のように構成されている、この発明の
原木流通センター設備によれば、入荷された原木は、以
下のようにして強度別に選別され、そして、顧客の注文
別に出荷される。
【００２７】先ず、ランダムに搬入された原木６は、ラ
ンダムに搬入手段５によって選別手段１内に搬入され
る。搬入手段５上の各原木６の一方の木口は揃えられ、
間欠的に横送りされる。原木６が強度測定装置４の位置
に送られると、強度測定装置４によって原木６の強度が
原木毎に自動的に測定される。このようにして測定され
た強度データは、マーキング装置７によって原木６の一
方の木口にマーキングされる。
【００２８】このようにしてマーキングが終了した原木
６は、選別装置８によって強度別に選別され、搬送装置
９からそれぞれ該当シュート１０ａから１０ｉの何れか
に払い出される。シュート１０ａから１０ｉへの選別の
割当を固定せずに、即ち、原木６の入荷状況、あるい
は、顧客の注文状況に応じてシュート１０ａから１０ｉ
への選別の割当を可変にすれば、シュートの設置個数を
減少させることができるので、設備コストを低減でき
る。
【００２９】シュート１０ａから１０ｉに払い出された
原木６は、配列保管ヤード１２上に転がり落ちる。この
際、原木６が配列保管ヤード１２の定位置に止まるよう
に、配列保管ヤード１２にストッパ、ガイド等（何れも
図示せず）が設けられている。
【００３０】次いで、配列保管ヤード１２上の原木６
は、荷積み用クレーン１３によって、強度別にラック１
７まで運搬され、格納される。このようにして原木６
は、在庫が管理されながら強度別に配列保管ヤード１５
に配列保管される。そして、顧客から注文があると、注
文された原木６は、ピッキングクレーン１６によりそれ
ぞれ該当ラック１７からピッキングされ、荷捌きヤード
１５上の所定のラック１７まで運搬され、注文別に格納
される。そして、注文別に格納された原木６は、まとめ
てグラップルまたはフォークリフト等によりトラック等
に搭載され、顧客まで運搬される。この際、原木６のト
ラック等への搭載は、ピッキングクレーン１６を使用し
て行っても良い。注文通りに原木６がピッキングされた
か否かの確認は、原木６に強度データがマーキングされ
ているので簡単に行える。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下のような有用な効果がもたらされる。 ランダムに搬入されてきた原木を強度別に選別し、
保管し、ピッキングすることができるので、原木市場等
において多量に原木が入荷されても、在庫を完全に把握
でき、顧客の注文、取引に応じて円滑に原木の出荷が行
える。 各原木にデータがマーキングされるので、原木の管
理、注文との照合が簡単に行える。 保管する原木の在庫データを元にインターネット、
テレビ電話等の通信手段を利用して、原木の遠隔取引き
が容易に行えるので、全国各地より原木を安価に早く購
入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の原木の強度測定装置を示すブロック
図である。
【図２】この発明の原木流通センター設備を示すブロッ
ク図である。
【図３】この発明の原木流通センター設備を示す概略平
面図である。
【図４】この発明の原木流通センター設備を示す概略側
面図である。
【図５】この発明の原木流通センター設備に使用される
平積み用ラックを示す側面図である。
【図６】この発明の原木流通センター設備に使用される
平積み用ラックを示す正面図である。
【図７】この発明の原木流通センター設備に使用される
縦積み用ラックを示す側面図である。
【図８】この発明の原木流通センター設備に使用される
縦積み用ラックを示す正面図である。
【符号の説明】
１：形状測定器 ２：重量測定器 ３：強度測定器 ４：強度測定装置 ５：搬入装置 ６：原木 ７：マーキング装置 ８：選別装置 ９：搬送装置 １０ａから１０ｉ：シュート １１：配列保管装置 １２：配列保管ヤード １３：荷積み用クレーン １４：ピッキング用クレーン １５：荷捌きヤード １６：ピッキング用クレーン １７：平積み用ラック １８：縦積み用ラック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押田 栄二 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 原野 昌太郎 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鵜篭 秀樹 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 林 克哉 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 橋本 亘司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 2G047 AA11 AB01 AD11 BA04 BC00 BC04 BC14 BC20 CA03 CA07 EA09 EA10 GA18 GF11 3F015 AA18 AA22 HA01 JC06 JC12 JC17 JC22 3F022 AA15 CC01 FF01 JJ02 JJ03 KK11 LL30 LL31 MM07 MM22 MM26 MM35 PP04 QQ11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原木の外観形状を測定するための形状測
    定器と、原木の重量を測定するための重量測定器と、強
    度測定器とからなり、前記強度測定器は、前記形状測定
    器および前記重量測定器による測定結果に基づいて原木
    の密度を演算し、このようにして求めた原木の密度、前
    記形状測定器によって測定された原木の長さ、および、
    原木に打撃を加えることによって得られた原木の基本振
    動周波数に基づいて、原木の強度の指標を示すヤング率
    を演算することを特徴とする、原木の強度測定装置。
  2. 【請求項２】 原木の外観形状を測定するための形状測
    定器と、原木の重量を測定するための重量測定器と、前
    記形状測定器および前記重量測定器による測定結果に基
    づいて原木の密度を演算し、このようにして求めた原木
    の密度、前記形状測定器によって測定された原木の長
    さ、および、原木に打撃を加えることによって得られた
    原木の基本振動周波数に基づいて、原木の強度の指標を
    示すヤング率を演算するための強度測定器と、前記強度
    測定器によって測定されたヤング率またはヤング率に基
    づく強度表示を原木にマーキングするためのマーキング
    装置と、前記強度測定器によって測定されたヤング率別
    に原木を選別するための選別装置とからなることを特徴
    とする、原木の強度測定装置を利用した原木流通センタ
    ー設備。
  3. 【請求項３】 原木の外観形状を測定するための形状測
    定器と、原木の重量を測定するための重量測定器と、前
    記形状測定器および前記重量測定器による測定結果に基
    づいて原木の密度を演算し、このようにして求めた原木
    の密度、前記形状測定器によって測定された原木の長
    さ、および、原木に打撃を加えることによって得られた
    原木の基本振動周波数に基づいて、原木の強度の指標を
    示すヤング率を演算するための強度測定器と、前記強度
    測定器によって測定されたヤング率またはヤング率に基
    づく強度表示を原木にマーキングするためのマーキング
    装置と、前記強度測定器によって測定されたヤング率別
    に原木を選別するための選別装置と、前記選別装置によ
    って選別された原木を在庫を管理しながら配列保管する
    ための配列保管装置と、前記配列保管装置によって保管
    された原木を顧客の注文別にピッキングするためのピッ
    キング装置とからなることを特徴とする、原木の強度測
    定装置を利用した原木流通センター設備。
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