JP2001289758A - 木材の等級判別装置 - Google Patents
木材の等級判別装置Info
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- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確にヤング率を測定できる木材の等級判別
装置を提供する。 【解決手段】 昇降装置８０が後段搬送装置２２から木
材Ｗを持ち上げるので、後段搬送装置２２のチェーンロ
ーラＣの雑音が重畳することなく音響を捕らえることが
できる。更に、木材Ｗを支持するための支持桿８６に、
木材Ｗとの接触部に弾性部材８８を配設してある。この
ため、外部からの雑音が重畳することなく音響を捕らえ
ることができ、正確にヤング率を測定することが可能と
なる。
装置を提供する。 【解決手段】 昇降装置８０が後段搬送装置２２から木
材Ｗを持ち上げるので、後段搬送装置２２のチェーンロ
ーラＣの雑音が重畳することなく音響を捕らえることが
できる。更に、木材Ｗを支持するための支持桿８６に、
木材Ｗとの接触部に弾性部材８８を配設してある。この
ため、外部からの雑音が重畳することなく音響を捕らえ
ることができ、正確にヤング率を測定することが可能と
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、木材のヤング率
を測定して等級を判別する木材の等級判別装置に関する
ものである。
を測定して等級を判別する木材の等級判別装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】建材用の木材は、一般的にヤング率（弾
性率）により等級分けされる。ヤング率により木材を等
級分けするための判別装置として、従来は、被判別木材
に荷重を加えて、荷重と撓みの関係からヤング率を求め
ていたが、現在では、木材をハンマーで打撃し、打撃音
の周波数からヤング率を測定するいわゆる打撃音響法が
用いられるようになっている。
性率）により等級分けされる。ヤング率により木材を等
級分けするための判別装置として、従来は、被判別木材
に荷重を加えて、荷重と撓みの関係からヤング率を求め
ていたが、現在では、木材をハンマーで打撃し、打撃音
の周波数からヤング率を測定するいわゆる打撃音響法が
用いられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、打撃音
響法では、従前の荷重を加えて測定する方法に対して測
定精度が劣った。本発明者がこの原因を研究したとこ
ろ、打撃音にノイズが重畳しているため正確に周波数が
測定できていないことが判明した。
響法では、従前の荷重を加えて測定する方法に対して測
定精度が劣った。本発明者がこの原因を研究したとこ
ろ、打撃音にノイズが重畳しているため正確に周波数が
測定できていないことが判明した。
【０００４】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、正確に
ヤング率を測定できる木材の等級判別装置を提供するこ
とにある。
なされたものであり、その目的とするところは、正確に
ヤング率を測定できる木材の等級判別装置を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するため、被判別木材を打撃する打撃装置
と、当該打撃装置によって被判別木材を打撃した際の音
響を捕らえる集音装置と、当該集音装置にて捕らえた音
響の振動数からヤング率を求めるヤング率測定装置と、
被判別木材を搬送するためのコンベア装置と、を備える
木材の等級判別装置において、前記被判別木材を前記コ
ンベア装置から持ち上げ、前記打撃装置にて打撃するた
めの昇降装置を備えたことを技術的特徴とする。
目的を達成するため、被判別木材を打撃する打撃装置
と、当該打撃装置によって被判別木材を打撃した際の音
響を捕らえる集音装置と、当該集音装置にて捕らえた音
響の振動数からヤング率を求めるヤング率測定装置と、
被判別木材を搬送するためのコンベア装置と、を備える
木材の等級判別装置において、前記被判別木材を前記コ
ンベア装置から持ち上げ、前記打撃装置にて打撃するた
めの昇降装置を備えたことを技術的特徴とする。
【０００６】請求項１の発明では、昇降装置がコンベア
装置から被判別木材を持ち上げるので、コンベア装置の
雑音が重畳することなく音響を捕らえることができ、正
確にヤング率を測定することが可能となる。
装置から被判別木材を持ち上げるので、コンベア装置の
雑音が重畳することなく音響を捕らえることができ、正
確にヤング率を測定することが可能となる。
【０００７】請求項２の発明は、請求項１において、前
記昇降装置が、被判別木材を支持するための支持部を備
え、該支持部の被判別木材との接触部に弾性部材を配設
したことを技術的特徴とする。
記昇降装置が、被判別木材を支持するための支持部を備
え、該支持部の被判別木材との接触部に弾性部材を配設
したことを技術的特徴とする。
【０００８】請求項２の発明では、被判別木材を支持す
るための支持部の被判別木材との接触部に弾性部材を配
設してあるため、外部からの雑音が重畳することなく音
響を捕らえることができ、正確にヤング率を測定するこ
とが可能となる。
るための支持部の被判別木材との接触部に弾性部材を配
設してあるため、外部からの雑音が重畳することなく音
響を捕らえることができ、正確にヤング率を測定するこ
とが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る木
材の等級判別装置について図を参照して説明する。図１
は第１実施態様に係る木材の等級判別装置のライン構成
を示す平面図である。該等級判別装置１０は、木材Ｗを
搬入する１対のチェーンローラＣからなる前段搬送装置
２０と、前段搬送装置２０から搬入された木材Ｗの重量
を測定する重量測定装置３０と、該重量測定装置３０に
て重量の測定された木材Ｗを搬送する１対のチェーンロ
ーラＣからなる後段搬送装置２２と、該後段搬送装置２
２を搬送される木材Ｗの水分を測定する水分測定装置５
０と、木材Ｗのヤング率を測定するヤング率測定装置７
０と、測定したヤング率を木材Ｗへ印字する印字装置９
０と、上述した重量測定装置３０、水分測定装置５０、
ヤング率測定装置７０及び印字装置９０を制御する制御
装置１２とから成る。
材の等級判別装置について図を参照して説明する。図１
は第１実施態様に係る木材の等級判別装置のライン構成
を示す平面図である。該等級判別装置１０は、木材Ｗを
搬入する１対のチェーンローラＣからなる前段搬送装置
２０と、前段搬送装置２０から搬入された木材Ｗの重量
を測定する重量測定装置３０と、該重量測定装置３０に
て重量の測定された木材Ｗを搬送する１対のチェーンロ
ーラＣからなる後段搬送装置２２と、該後段搬送装置２
２を搬送される木材Ｗの水分を測定する水分測定装置５
０と、木材Ｗのヤング率を測定するヤング率測定装置７
０と、測定したヤング率を木材Ｗへ印字する印字装置９
０と、上述した重量測定装置３０、水分測定装置５０、
ヤング率測定装置７０及び印字装置９０を制御する制御
装置１２とから成る。
【００１０】図２は、図１に示すライン構成のＢ側から
見た側面図である。重量測定装置３０は、木材Ｗを搬送
する搬送装置３２と、該搬送装置３２及び搬送装置３２
にて搬送中の木材Ｗの重量を測定する重量測定器３４と
から成る。該搬送装置３２は、一対のチェーンローラＣ
（図１参照）と、チェーンローラＣを懸架するスプロケ
ットＳと、スプロケットを駆動するモータ３６と、該モ
ータ３６の駆動力をスプロケット側へ伝達するチェーン
３８とを備える。
見た側面図である。重量測定装置３０は、木材Ｗを搬送
する搬送装置３２と、該搬送装置３２及び搬送装置３２
にて搬送中の木材Ｗの重量を測定する重量測定器３４と
から成る。該搬送装置３２は、一対のチェーンローラＣ
（図１参照）と、チェーンローラＣを懸架するスプロケ
ットＳと、スプロケットを駆動するモータ３６と、該モ
ータ３６の駆動力をスプロケット側へ伝達するチェーン
３８とを備える。
【００１１】木材Ｗの水分を測定する水分測定装置５０
は、木材Ｗの搬送位置の上方に配設され、木材Ｗへマイ
クロ波を照射するマイクロ波照射器５２と、木材Ｗの搬
送位置の下方に配設され、マイクロ波照射器５２から照
射され木材Ｗを透過したマイクロ波を受信するマイクロ
波受信器５４とから成る。制御装置１２は、マイクロ波
受信機５４の出力に基づき、木材Ｗの水分（含水率）を
測定する。
は、木材Ｗの搬送位置の上方に配設され、木材Ｗへマイ
クロ波を照射するマイクロ波照射器５２と、木材Ｗの搬
送位置の下方に配設され、マイクロ波照射器５２から照
射され木材Ｗを透過したマイクロ波を受信するマイクロ
波受信器５４とから成る。制御装置１２は、マイクロ波
受信機５４の出力に基づき、木材Ｗの水分（含水率）を
測定する。
【００１２】図２中に示す、木材Ｗのヤング率を測定す
るヤング率測定装置７０の矢印Ｄ側から見た図を図３に
示す。ヤング率測定装置７０は、被判別木材の木口を打
撃する打撃装置７２と、当該打撃装置７２によって被判
別木材Ｗを打撃した際の音響を捕らえる集音マイクロホ
ン７４と、該木材ＷをチェーンローラＣから持ち上げる
昇降装置８０と、該持ち上げられた木材Ｗを上述した打
撃装置７２側に設けられたストッパ７６まで移送させる
エアーシリンダから成る移送装置７８とを備える。
るヤング率測定装置７０の矢印Ｄ側から見た図を図３に
示す。ヤング率測定装置７０は、被判別木材の木口を打
撃する打撃装置７２と、当該打撃装置７２によって被判
別木材Ｗを打撃した際の音響を捕らえる集音マイクロホ
ン７４と、該木材ＷをチェーンローラＣから持ち上げる
昇降装置８０と、該持ち上げられた木材Ｗを上述した打
撃装置７２側に設けられたストッパ７６まで移送させる
エアーシリンダから成る移送装置７８とを備える。
【００１３】打撃装置７２は、ハンマー７２Ａと、当該
ハンマー７２Ａを枢支する軸７２Ｂと、該ハンマー７２
Ａを駆動するシリンダ７２Ｃとから構成されており、該
シリンダ７２Ｃのロッドが引き込まれることで、ハンマ
ー７２Ａが木材Ｗの木口を打撃する。一方、集音マイク
ロホン７４の集音部には、木口側に開口を設けたカバー
７５が取り付けられることで、木口側への指向性が持た
されている。
ハンマー７２Ａを枢支する軸７２Ｂと、該ハンマー７２
Ａを駆動するシリンダ７２Ｃとから構成されており、該
シリンダ７２Ｃのロッドが引き込まれることで、ハンマ
ー７２Ａが木材Ｗの木口を打撃する。一方、集音マイク
ロホン７４の集音部には、木口側に開口を設けたカバー
７５が取り付けられることで、木口側への指向性が持た
されている。
【００１４】上記昇降装置８０は、木材Ｗを支持する支
持桿８６と、該支持桿８６をロッド８４を介して昇降す
るエアーシリンダ８２とから成る。該支持桿８６の頂
部、即ち、木材Ｗとの当接部には、ゴム、樹脂等の弾性
材料からなる弾性部材８８が配設されている。
持桿８６と、該支持桿８６をロッド８４を介して昇降す
るエアーシリンダ８２とから成る。該支持桿８６の頂
部、即ち、木材Ｗとの当接部には、ゴム、樹脂等の弾性
材料からなる弾性部材８８が配設されている。
【００１５】図１中に示す、木材Ｗへのヤング率の印字
を行う印字装置９０の矢印Ｅ側から見た図を図４に示
す。印字装置９０は、後段搬送装置２２上を搬送される
木材Ｗの上側に配設される印字ヘッド９０Ａと、木材Ｗ
の下側に配設される印字ヘッド９０Ｂとを備える。印字
ヘッド９０Ａ及び印字ヘッド９０Ｂは、共にインクジェ
ット方式のものが用いられている。
を行う印字装置９０の矢印Ｅ側から見た図を図４に示
す。印字装置９０は、後段搬送装置２２上を搬送される
木材Ｗの上側に配設される印字ヘッド９０Ａと、木材Ｗ
の下側に配設される印字ヘッド９０Ｂとを備える。印字
ヘッド９０Ａ及び印字ヘッド９０Ｂは、共にインクジェ
ット方式のものが用いられている。
【００１６】該印字装置９０と共に木材Ｗを検出するた
めのセンサ９３が配設されている。該センサ９３は、後
段搬送装置２２上を搬送される木材Ｗの上側に配設され
赤外線発光器９３ａを複数備える発光器９３Ａと、木材
Ｗの下側に配設され受光素子９３ｂを複数備える受光器
９３Ｂとから成る。即ち、木材Ｗの到来により、発光器
９３Ａの赤外線発光器９３ａからの赤外線が遮断される
ことを、受光器９３Ｂの受光素子９３ｂが検出するよう
に構成されている。
めのセンサ９３が配設されている。該センサ９３は、後
段搬送装置２２上を搬送される木材Ｗの上側に配設され
赤外線発光器９３ａを複数備える発光器９３Ａと、木材
Ｗの下側に配設され受光素子９３ｂを複数備える受光器
９３Ｂとから成る。即ち、木材Ｗの到来により、発光器
９３Ａの赤外線発光器９３ａからの赤外線が遮断される
ことを、受光器９３Ｂの受光素子９３ｂが検出するよう
に構成されている。
【００１７】引き続き、該木材の等級判別装置による被
判別木材のヤング率判別動作について図２を参照して説
明する。木材Ｗは、前段搬送装置２０の搬送方向に対し
て垂直方向に載置されて搬送される。前段搬送装置２０
から重量測定装置３０へ木材Ｗが搬入されると、当該重
量測定装置３０にて木材Ｗの重量が測定される。上述し
たように、重量測定装置３０の搬送装置３２は、モータ
３６の駆動力がチェーン３８を介してチェーンローラＣ
を回転しており、チェーンローラＣ上に木材Ｗを搬送す
る。
判別木材のヤング率判別動作について図２を参照して説
明する。木材Ｗは、前段搬送装置２０の搬送方向に対し
て垂直方向に載置されて搬送される。前段搬送装置２０
から重量測定装置３０へ木材Ｗが搬入されると、当該重
量測定装置３０にて木材Ｗの重量が測定される。上述し
たように、重量測定装置３０の搬送装置３２は、モータ
３６の駆動力がチェーン３８を介してチェーンローラＣ
を回転しており、チェーンローラＣ上に木材Ｗを搬送す
る。
【００１８】重量測定器３４は、該搬送装置３２及び搬
送装置３２にて搬送中の木材Ｗの重量を併せて測定し、
図１に示す制御装置１２側に測定値を送信する。ここ
で、測定値は、図５（Ａ）に示すように、木材Ｗの搬送
に伴い時間と共に変化する。即ち、前段搬送装置２０か
ら重量測定装置の搬送装置３２へ渡され始めた状態で
は、木材Ｗの荷重が、当該搬送装置３２のみならず前段
搬送装置２０にも加わっており、測定値は低くなる。そ
して、木材Ｗが完全に搬送装置３２へ渡され、当該搬送
装置３２の中央位置まで搬送された時点（時刻Ｔ）に
て、測定値はピークとなる。更に、当該搬送装置３２か
ら後段搬送装置２２に渡され始めた状態では、木材Ｗの
荷重が、当該搬送装置３２のみならず後段搬送装置２２
にも加わり、測定値は搬送に伴い徐々に低くなる。
送装置３２にて搬送中の木材Ｗの重量を併せて測定し、
図１に示す制御装置１２側に測定値を送信する。ここ
で、測定値は、図５（Ａ）に示すように、木材Ｗの搬送
に伴い時間と共に変化する。即ち、前段搬送装置２０か
ら重量測定装置の搬送装置３２へ渡され始めた状態で
は、木材Ｗの荷重が、当該搬送装置３２のみならず前段
搬送装置２０にも加わっており、測定値は低くなる。そ
して、木材Ｗが完全に搬送装置３２へ渡され、当該搬送
装置３２の中央位置まで搬送された時点（時刻Ｔ）に
て、測定値はピークとなる。更に、当該搬送装置３２か
ら後段搬送装置２２に渡され始めた状態では、木材Ｗの
荷重が、当該搬送装置３２のみならず後段搬送装置２２
にも加わり、測定値は搬送に伴い徐々に低くなる。
【００１９】制御装置１２は、測定値のピーク値（図５
に示す時刻Ｔ）ｗ１に基づき木材Ｗの重量を算出する。
即ち、ピーク値Ｗ１から、予め分かっている搬送装置３
２の重量を減算し、更に、補正値を掛けることで木材Ｗ
の重量を求める。この補正値は、予め重量を測定してあ
る木材Ｗを実際に木材の等級判別装置１０に流し、重量
測定装置３０にて重量を測定し、この測定値と実重量と
を比較することにより求められている。
に示す時刻Ｔ）ｗ１に基づき木材Ｗの重量を算出する。
即ち、ピーク値Ｗ１から、予め分かっている搬送装置３
２の重量を減算し、更に、補正値を掛けることで木材Ｗ
の重量を求める。この補正値は、予め重量を測定してあ
る木材Ｗを実際に木材の等級判別装置１０に流し、重量
測定装置３０にて重量を測定し、この測定値と実重量と
を比較することにより求められている。
【００２０】第１実施形態の重量測定装置３０では、搬
送装置３２にて木材Ｗを搬送しながら重量を測定するた
め、搬送路上を搬送される木材Ｗの重量を円滑に測定す
ることができる。ここで、搬送装置３２にて木材Ｗを搬
送しながら重量を測定するので、測定値が木材Ｗの搬送
と共に変化するが、変化のピーク値に基づき木材Ｗの重
量を測定するため、正確に重量を測定できる。
送装置３２にて木材Ｗを搬送しながら重量を測定するた
め、搬送路上を搬送される木材Ｗの重量を円滑に測定す
ることができる。ここで、搬送装置３２にて木材Ｗを搬
送しながら重量を測定するので、測定値が木材Ｗの搬送
と共に変化するが、変化のピーク値に基づき木材Ｗの重
量を測定するため、正確に重量を測定できる。
【００２１】重量測定装置３０にて重量の測定が完了し
た木材Ｗは、後段搬送装置２２へ渡され、搬送方向に対
して垂直方向に載置されて搬送される。そして、水分測
定装置５０にて、木材Ｗの水分（含水率）が測定され
る。該水分測定装置５０には、図４を参照して上述した
印字装置９０のセンサ９３と同様なセンサ９１（図１参
照）が備えられている。そして、当該センサ９１にて、
木材Ｗの到来が検出されると、制御装置１２は、マイク
ロ波照射器５２からマイクロ波を木材Ｗの上面に照射す
る。そして、木材Ｗを透過したマイクロ波が、木材Ｗの
搬送位置の下方に配設されマイクロ波受信器５４にて受
信され、受信された値が、制御装置１２側に送られる。
制御装置１２は、送信された値に基づき木材Ｗの水分
（含水率）を算出する。
た木材Ｗは、後段搬送装置２２へ渡され、搬送方向に対
して垂直方向に載置されて搬送される。そして、水分測
定装置５０にて、木材Ｗの水分（含水率）が測定され
る。該水分測定装置５０には、図４を参照して上述した
印字装置９０のセンサ９３と同様なセンサ９１（図１参
照）が備えられている。そして、当該センサ９１にて、
木材Ｗの到来が検出されると、制御装置１２は、マイク
ロ波照射器５２からマイクロ波を木材Ｗの上面に照射す
る。そして、木材Ｗを透過したマイクロ波が、木材Ｗの
搬送位置の下方に配設されマイクロ波受信器５４にて受
信され、受信された値が、制御装置１２側に送られる。
制御装置１２は、送信された値に基づき木材Ｗの水分
（含水率）を算出する。
【００２２】水分測定の完了した木材Ｗは、後段搬送装
置２２にて更に搬送され、ヤング率測定装置７０にてヤ
ング率が測定される。該ヤング率測定装置７０には、図
１に示すように、印字装置９０のセンサ９３と同様なセ
ンサ９２が備えられている。そして、当該センサ９２に
て、木材Ｗの到来が検出されると、制御装置１２は、ヤ
ング率の測定を開始する。先ず、図３に示すように、昇
降装置８０のエアーシリンダ８２を動作させ、支持桿８
６により、木材Ｗを後段搬送装置２２のチェーンローラ
Ｃから持ち上げる。次に、移送装置７８のシリンダを図
中鎖線で示すように突出させ、木材Ｗをストッパ７６に
当接する位置まで移送する。
置２２にて更に搬送され、ヤング率測定装置７０にてヤ
ング率が測定される。該ヤング率測定装置７０には、図
１に示すように、印字装置９０のセンサ９３と同様なセ
ンサ９２が備えられている。そして、当該センサ９２に
て、木材Ｗの到来が検出されると、制御装置１２は、ヤ
ング率の測定を開始する。先ず、図３に示すように、昇
降装置８０のエアーシリンダ８２を動作させ、支持桿８
６により、木材Ｗを後段搬送装置２２のチェーンローラ
Ｃから持ち上げる。次に、移送装置７８のシリンダを図
中鎖線で示すように突出させ、木材Ｗをストッパ７６に
当接する位置まで移送する。
【００２３】そして、打撃装置７２のシリンダ７２Ｃを
引き入れ、ハンマー７２Ａにより木材Ｗの木口を打撃す
る。そして、打撃音を集音マイクロホン７４にて捕らえ
る。制御装置１２は、打撃音の周波数と、上記重量測定
装置３０にて測定した木材Ｗの質量（重量）からヤング
率を算出する。
引き入れ、ハンマー７２Ａにより木材Ｗの木口を打撃す
る。そして、打撃音を集音マイクロホン７４にて捕らえ
る。制御装置１２は、打撃音の周波数と、上記重量測定
装置３０にて測定した木材Ｗの質量（重量）からヤング
率を算出する。
【００２４】ここで、第１実施形態の木材の等級判別装
置１０では、木材Ｗを後段搬送装置２２の進行方向に対
して垂直方向に載置して搬送する。そして、ヤング率測
定装置７０の打撃装置７２を、後段搬送装置２２にて搬
送される木材Ｗと干渉しない当該後段搬送装置２２の側
方位置であって、当該木材Ｗの木口を側方から打撃し得
る位置に配置してある。即ち、打撃装置７２を木材Ｗと
干渉しない位置に配置してあるため、打撃装置７２を測
定の度に木材Ｗとの干渉を避けるため昇降させる必要が
なく、簡易に構成できる。更に、昇降装置８０が後段搬
送装置２２から木材Ｗを持ち上げるので、後段搬送装置
２２のチェーンローラＣの雑音が重畳することなく音響
を捕らえることができ、正確にヤング率を測定すること
が可能となる。
置１０では、木材Ｗを後段搬送装置２２の進行方向に対
して垂直方向に載置して搬送する。そして、ヤング率測
定装置７０の打撃装置７２を、後段搬送装置２２にて搬
送される木材Ｗと干渉しない当該後段搬送装置２２の側
方位置であって、当該木材Ｗの木口を側方から打撃し得
る位置に配置してある。即ち、打撃装置７２を木材Ｗと
干渉しない位置に配置してあるため、打撃装置７２を測
定の度に木材Ｗとの干渉を避けるため昇降させる必要が
なく、簡易に構成できる。更に、昇降装置８０が後段搬
送装置２２から木材Ｗを持ち上げるので、後段搬送装置
２２のチェーンローラＣの雑音が重畳することなく音響
を捕らえることができ、正確にヤング率を測定すること
が可能となる。
【００２５】また、第１実施形態の木材の等級判別装置
１０では、木材Ｗを支持するための支持桿８６に、木材
Ｗとの接触部に弾性部材８８を配設してある。このた
め、外部からの雑音が重畳することなく音響を捕らえる
ことができ、正確にヤング率を測定することが可能とな
る。
１０では、木材Ｗを支持するための支持桿８６に、木材
Ｗとの接触部に弾性部材８８を配設してある。このた
め、外部からの雑音が重畳することなく音響を捕らえる
ことができ、正確にヤング率を測定することが可能とな
る。
【００２６】また更に、打撃音を指向性を備える集音マ
イクロホン７４にて捉えるため、外部からの雑音が重畳
することなく、正確にヤング率を測定することが可能と
なる。
イクロホン７４にて捉えるため、外部からの雑音が重畳
することなく、正確にヤング率を測定することが可能と
なる。
【００２７】引き続き、制御装置１２によるヤング率の
水分量に応じた補正について説明する。木材Ｗの含水率
が様々であるが、含水率が下がるに従いヤング率は上昇
する。ここで、木材Ｗは、製材の段階では含水率が高く
（２０％以上）、住宅等で用いられると徐々に乾燥が進
み、１５％程度の気乾状態で安定する。従って、ヤング
率は、上記安定状態である１５％の気乾状態で表示する
ことが望ましい。このために、図７中の図表に示す含水
率に応じた補正係数Ｘeを検索し、該補正係数Ｘeを測定
したヤング率に掛けることで、１５％の気乾状態のヤン
グ率を求めることができる。
水分量に応じた補正について説明する。木材Ｗの含水率
が様々であるが、含水率が下がるに従いヤング率は上昇
する。ここで、木材Ｗは、製材の段階では含水率が高く
（２０％以上）、住宅等で用いられると徐々に乾燥が進
み、１５％程度の気乾状態で安定する。従って、ヤング
率は、上記安定状態である１５％の気乾状態で表示する
ことが望ましい。このために、図７中の図表に示す含水
率に応じた補正係数Ｘeを検索し、該補正係数Ｘeを測定
したヤング率に掛けることで、１５％の気乾状態のヤン
グ率を求めることができる。
【００２８】本実施形態の制御装置１２は、上述した含
水率のみでなく、水分に応じた木材Ｗの断面積変化分に
応じてヤング率を補正する。即ち、木材Ｗの断面積は、
含水率が低下するほど小さくなり、断面積が小さくなる
と、ヤング率が低下する。含水率に基づく断面積変化に
よるヤング率低下を図５（Ｂ）中に（木材の断面２次モ
ーメントの減少による補正値）として示す。上述した含
水率と共に、当該含水率に応じた当該被判別木材の断面
積変化分を補正するため、制御装置１２は、図７中の図
表に示す含水率に応じた補正係数Ｘeと断面積変化補正
係数Ｘiとを掛けた（Ｘe＊Ｘi）の値を検索し、該補正
係数（Ｘe＊Ｘi）を測定したヤング率に掛けることで、
１５％の気乾状態のヤング率を求める。
水率のみでなく、水分に応じた木材Ｗの断面積変化分に
応じてヤング率を補正する。即ち、木材Ｗの断面積は、
含水率が低下するほど小さくなり、断面積が小さくなる
と、ヤング率が低下する。含水率に基づく断面積変化に
よるヤング率低下を図５（Ｂ）中に（木材の断面２次モ
ーメントの減少による補正値）として示す。上述した含
水率と共に、当該含水率に応じた当該被判別木材の断面
積変化分を補正するため、制御装置１２は、図７中の図
表に示す含水率に応じた補正係数Ｘeと断面積変化補正
係数Ｘiとを掛けた（Ｘe＊Ｘi）の値を検索し、該補正
係数（Ｘe＊Ｘi）を測定したヤング率に掛けることで、
１５％の気乾状態のヤング率を求める。
【００２９】この断面積変化分に応じた補正係数は下記
の式より求めた。先ず、撓みを求める式として下式が広
く用いられている。
の式より求めた。先ず、撓みを求める式として下式が広
く用いられている。
【数１】撓み量＝５ｗＬ4／（３８４・Ｅ・Ｉ） ここで、ｗは等分布荷重 Ｅはヤング係数、Ｌはスパ
ン、Ｉは断面２次モーメント断面２次モーメントＩは、
次式で求められる
ン、Ｉは断面２次モーメント断面２次モーメントＩは、
次式で求められる
【数２】Ｉ＝（ｂ・ｈ3）／１２ ここで、ｂは、木材の幅を、ｈは高さを表している。
【００３０】本実施形態では、含水率の５％減少で、木
材Ｗの断面積が、木口の接線方向に１％収縮すると仮定
し、下式から補正係数Ｘiを求めた。
材Ｗの断面積が、木口の接線方向に１％収縮すると仮定
し、下式から補正係数Ｘiを求めた。
【数３】 Ｘi＝１−（ｗ−１５．０）×（０．０１／５）
【００３１】第１実施形態の木材の等級判別装置では、
測定したヤング率を水分及び当該水分に応じた当該被判
別木材の断面積変化分で補正するため、正確にヤング率
を求めることができる。
測定したヤング率を水分及び当該水分に応じた当該被判
別木材の断面積変化分で補正するため、正確にヤング率
を求めることができる。
【００３２】当該制御装置は、補正したヤング率を更
に、木材の規格値に合うように調整を行う。ここで、本
実施形態では、ヤング率（×１０3Kgf/cm2）として、Ｅ
７０未満、Ｅ９０未満、Ｅ１１０未満、Ｅ１３０未満、
Ｅ１５０のいずれかの値とする。即ち、Ｅが７０未満で
あるとき（例えば、Ｅ＝６６）にはＥ７０とし、Ｅが７
０以上９０未満のときにＥ９０とし、Ｅが９０以上１１
０未満のときにＥ１１０とし、Ｅが１１０以上１３０未
満のときにＥ１３０とし、Ｅが１３０以上のとき（例え
ばＥ＝１５５）にはＥ１５０とする。
に、木材の規格値に合うように調整を行う。ここで、本
実施形態では、ヤング率（×１０3Kgf/cm2）として、Ｅ
７０未満、Ｅ９０未満、Ｅ１１０未満、Ｅ１３０未満、
Ｅ１５０のいずれかの値とする。即ち、Ｅが７０未満で
あるとき（例えば、Ｅ＝６６）にはＥ７０とし、Ｅが７
０以上９０未満のときにＥ９０とし、Ｅが９０以上１１
０未満のときにＥ１１０とし、Ｅが１１０以上１３０未
満のときにＥ１３０とし、Ｅが１３０以上のとき（例え
ばＥ＝１５５）にはＥ１５０とする。
【００３３】引き続き、木材の等級判別装置は、上記規
格値に分けたヤング率を図２及び図４に示すように印字
装置９０にて木材Ｗへ印字する。制御装置１２は、セン
サ９３により後段搬送装置２２上を搬送される木材Ｗの
到来を検出すると、木材Ｗの上側に配設される印字ヘッ
ド９０Ａを駆動して、木材Ｗの上面に図６（Ａ）に示す
ように上記規格に沿ったヤング率を数字で印字する。同
時に、木材Ｗの下側に配設される印字ヘッド９０Ｂによ
り、木材Ｗの裏面に、図６（Ａ）に示す木材Ｗの裏面図
である図６（Ｂ）のようにヤング率を印字する。
格値に分けたヤング率を図２及び図４に示すように印字
装置９０にて木材Ｗへ印字する。制御装置１２は、セン
サ９３により後段搬送装置２２上を搬送される木材Ｗの
到来を検出すると、木材Ｗの上側に配設される印字ヘッ
ド９０Ａを駆動して、木材Ｗの上面に図６（Ａ）に示す
ように上記規格に沿ったヤング率を数字で印字する。同
時に、木材Ｗの下側に配設される印字ヘッド９０Ｂによ
り、木材Ｗの裏面に、図６（Ａ）に示す木材Ｗの裏面図
である図６（Ｂ）のようにヤング率を印字する。
【００３４】図示しないが、木材Ｗの上側に配設される
印字ヘッド９０Ａには自動昇降装置が備えられており、
図示しないセンサにより木材Ｗを高さを測定し、木材Ｗ
に合わせて印字ヘッド９０Ａの高さを自動調整するよう
になっている。この実施形態では、印字ヘッド９０Ａを
高さ調整するように構成してあるが、この代わりに、木
材Ｗを反転させ、上面を下側に持ってきた状態で、下方
に配置した印字ヘッドにより上面の印字を行うように構
成することも可能である。
印字ヘッド９０Ａには自動昇降装置が備えられており、
図示しないセンサにより木材Ｗを高さを測定し、木材Ｗ
に合わせて印字ヘッド９０Ａの高さを自動調整するよう
になっている。この実施形態では、印字ヘッド９０Ａを
高さ調整するように構成してあるが、この代わりに、木
材Ｗを反転させ、上面を下側に持ってきた状態で、下方
に配置した印字ヘッドにより上面の印字を行うように構
成することも可能である。
【００３５】本実施形態の木材の等級判別装置１０で
は、測定したヤング率を、印字装置９０にて木材Ｗの上
面及び下面に数字にて印字する。このため、後加工で、
木材の端部を切断してもヤング率を確認することができ
る。また、施工現場で木材を集積した状態、あるいは、
該木材を横架材又は柱材として組み込んだ状態でヤング
率を容易に確認することができる。更に、ヤング率を数
字で印字するため、誰でもヤング率を判別することがで
きる。
は、測定したヤング率を、印字装置９０にて木材Ｗの上
面及び下面に数字にて印字する。このため、後加工で、
木材の端部を切断してもヤング率を確認することができ
る。また、施工現場で木材を集積した状態、あるいは、
該木材を横架材又は柱材として組み込んだ状態でヤング
率を容易に確認することができる。更に、ヤング率を数
字で印字するため、誰でもヤング率を判別することがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、昇降装置
がコンベア装置から被判別木材を持ち上げるので、コン
ベア装置の雑音が重畳することなく音響を捕らえること
ができ、正確にヤング率を測定することが可能となる。
がコンベア装置から被判別木材を持ち上げるので、コン
ベア装置の雑音が重畳することなく音響を捕らえること
ができ、正確にヤング率を測定することが可能となる。
【図１】第１実施態様に係る重量測定装置を用いる木材
の等級判別装置のライン構成を示す平面図である。
の等級判別装置のライン構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すライン構成のＢ矢視図である。
【図３】図２中に示すヤング率測定装置７０のＤ矢視図
である。
である。
【図４】図１に示す印字装置のＥ矢視図である。
【図５】図５（Ａ）は、重量測定器による木材Ｗの測定
重量の変化を示すグラフであり、図５（Ｂ）は、含水率
とヤング率補正係数との関係を示すグラフである。
重量の変化を示すグラフであり、図５（Ｂ）は、含水率
とヤング率補正係数との関係を示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、ヤング率の印字された木材Ｗの
平面図であり、図６（Ｂ）は裏面図である。
平面図であり、図６（Ｂ）は裏面図である。
【図７】含水率とヤング率補正係数との関係を示す図表
である。
である。
１０ 木材の等級判別装置 １２ 制御装置 ２０ 前段搬送装置 ２２ 後段搬送装置 ３０ 重量測定装置 ３２ 搬送装置 ３４ 重量測定器 ３６ モータ ３８ チェーン ５０ 水分測定装置 ５２ マイクロ波照射器 ５４ マイクロ波受信器 ７０ ヤング率測定装置 ７２ 打撃装置 ７４ 集音マイクロホン ７６ ストッパ ７８ 移送装置 ８０ 昇降装置 ８２ エアーシリンダ ８４ ロッド ８６ 支持桿 ８８ 弾性部材 ９０ 印字装置 ９０Ａ、９０Ｂ 印字ヘッド Ｃ チェーンローラ Ｓ スプロケット Ｗ 被判別木材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀野 克年 岐阜県大垣市青柳町300 イビデン株式会 社青柳工場内 Ｆターム(参考） 2G047 AA11 AD16 BA04 BC04 CA03 2G061 AA13 AB04 BA07 CA13
Claims (2)
- 【請求項１】 被判別木材を打撃する打撃装置と、当該
打撃装置によって被判別木材を打撃した際の音響を捕ら
える集音装置と、当該集音装置にて捕らえた音響の振動
数からヤング率を求めるヤング率測定装置と、被判別木
材を搬送するためのコンベア装置と、を備える木材の等
級判別装置において、 前記被判別木材を前記コンベア装置から持ち上げ、前記
打撃装置にて打撃するための昇降装置を備えたことを特
徴とする木材の等級判別装置。 - 【請求項２】 前記昇降装置が、被判別木材を支持する
ための支持部を備え、該支持部の被判別木材との接触部
に弾性部材を配設したことを特徴とする請求項１の木材
の等級判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105208A JP2001289758A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 木材の等級判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000105208A JP2001289758A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 木材の等級判別装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001289758A true JP2001289758A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18618618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000105208A Pending JP2001289758A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | 木材の等級判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001289758A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147512A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsubishi Motors Corp | 品質検査装置 |
| JP2011242320A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Naigai Kogyo Co Ltd | 集成材強度測定方法 |
| JP2018029516A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社南星機械 | 作業車用ヘッド、作業車及びヘッド取付用品質評価センサユニット |
-
2000
- 2000-04-06 JP JP2000105208A patent/JP2001289758A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147512A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsubishi Motors Corp | 品質検査装置 |
| JP4512548B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2010-07-28 | 三菱自動車工業株式会社 | 品質検査装置 |
| JP2011242320A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Naigai Kogyo Co Ltd | 集成材強度測定方法 |
| JP2018029516A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社南星機械 | 作業車用ヘッド、作業車及びヘッド取付用品質評価センサユニット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050901 |