JP2001289828A - Class discriminating device for timber - Google Patents

Class discriminating device for timber

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JP2001289828A
JP2001289828A JP2000105209A JP2000105209A JP2001289828A JP 2001289828 A JP2001289828 A JP 2001289828A JP 2000105209 A JP2000105209 A JP 2000105209A JP 2000105209 A JP2000105209 A JP 2000105209A JP 2001289828 A JP2001289828 A JP 2001289828A
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JP
Japan
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wood
young
modulus
sound
striking
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Application number
JP2000105209A
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Japanese (ja)
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Satoshi Takahashi
智 高橋
Katsutoshi Horino
克年 堀野
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a class discriminating device for a timber capable of accurately measuring a Young's modulus. SOLUTION: A butt end of the timber W is struck by a manner 72A. Its striking sound is captured by a sound collector microphone 74. A controller 12 calculates the Young's modulus from a frequency of the sound and a mass (weight) of the timber W. Since the sound is captured by the microphone 74 having directivity, an external noise is not superposed, but the Young's modulus can be accurately measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wood grade judging apparatus for judging wood by measuring the Young's modulus of the wood.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Wood for building materials is generally classified according to Young's modulus (elastic modulus). As a discriminating device for classifying wood according to Young's modulus, conventionally, a load was applied to the discriminated wood, and the Young's modulus was determined from the relationship between the load and the deflection, but now, the wood is hit with a hammer, The so-called striking acoustic method for measuring the Young's modulus from the frequency of the striking sound has been used.

【0003】[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。
However, the percussion acoustic method is inferior in measurement accuracy to the conventional method of applying a load to measure. The present inventor has studied the cause and found that the frequency cannot be measured accurately because noise is superimposed on the impact sound.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a wood grade discriminating apparatus capable of accurately measuring Young's modulus.

【0005】[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、
を備える木材の等級判別装置において、前記集音装置
が、被判別木材側への指向性を備える集音マイクロホン
からなることを技術的特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a hitting device for hitting a wood to be discriminated, and a sound collecting device for catching sound when the wood is hit by the hitting device. A device, a Young's modulus measurement device that determines the Young's modulus from the frequency of the sound captured by the sound collection device,
The technical feature of the wood grade discriminating apparatus comprising: a sound collecting microphone having directivity toward the discriminated wood side.

【0006】請求項1の発明では、集音装置が指向性を
備える集音マイクロホンからなるため、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。
According to the first aspect of the present invention, since the sound collecting device is composed of a sound collecting microphone having directivity, it is possible to capture sound without superimposing external noise, and to accurately measure the Young's modulus. It becomes possible.

【0007】請求項2の発明は、請求項1において、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、を備える木材の等級判別装
置において、前記集音装置が、前記被判別木材側に開口
の形成された吸音材からなる覆いと、該覆いに集音部を
突出させたマイクロホンと、を備えることを技術的特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a hitting device for hitting the wood to be discriminated, a sound collecting device for capturing sound when the hitting wood is hit by the hitting device,
And a Young's modulus measuring device that obtains a Young's modulus from the frequency of the sound captured by the sound collecting device, wherein the sound collecting device has an opening formed on the discriminated wood side. A technical feature is that a cover made of a material and a microphone having a sound collecting portion protruding from the cover are provided.

【0008】請求項2の発明では、マイクロホンの集音
部が、被判別木材側に開口の形成された吸音材からなる
覆いに覆われているため、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。
According to the second aspect of the present invention, since the sound collecting portion of the microphone is covered with a cover made of a sound absorbing material having an opening formed on the side of the discriminated wood, the sound can be generated without superimposing external noise. As a result, the Young's modulus can be measured accurately.

【0009】請求項3の発明は、請求項2において、少
なくとも前記打撃装置の被判別木材を打撃する部位が、
前記覆いの中に収容されていることを技術的特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, at least a portion of the hitting device for hitting the discriminated wood is:
It is a technical feature that it is housed in the cover.

【0010】請求項3の発明では、打撃装置の被判別木
材を打撃する部位とマイクロホンの集音部とが、被判別
木材側に開口の形成された吸音材からなる覆いに覆われ
ているため、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。
According to the third aspect of the present invention, the portion of the striking device that hits the wood to be discriminated and the sound collecting portion of the microphone are covered by a cover made of a sound absorbing material having an opening formed on the side of the wood to be discriminated. In addition, the sound can be captured without external noise superimposed thereon, and the Young's modulus can be accurately measured.

【0011】請求項4の発明は、請求項2において、覆
いの開口が、被判別木材に接するように配置されている
ことを技術的特徴とする。
A fourth aspect of the invention is characterized in that, in the second aspect, the opening of the cover is arranged so as to be in contact with the wood to be discriminated.

【0012】請求項4では、覆いの開口が、被判別木材
に接するように配置されているため、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。
According to the fourth aspect of the present invention, since the opening of the cover is disposed so as to be in contact with the wood to be discriminated, it is possible to capture sound without superimposing external noise and accurately measure the Young's modulus. Becomes possible.

【0013】[0013]

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wood grade discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing a line configuration of the wood grade discriminating apparatus according to the first embodiment. The grade discriminating device 10 includes a front-stage transport device 20 including a pair of chain rollers C for loading the wood W, a weight measuring device 30 for measuring the weight of the wood W loaded from the front-stage transport device 20, and a weight measuring device. A post-conveying device 22 comprising a pair of chain rollers C for conveying the wood W whose weight has been measured by the device 30;
Measuring device 5 for measuring the moisture of the wood W transported 2
0, Young's modulus measuring device 7 for measuring Young's modulus of wood W
Printing device 9 for printing 0 and the measured Young's modulus on wood W
0, the above-mentioned weight measuring device 30, moisture measuring device 50,
It comprises a Young's modulus measuring device 70 and a control device 12 for controlling the printing device 90.

【0014】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。
FIG. 2 is a side view of the line configuration shown in FIG. 1 as viewed from the B side. The weight measuring device 30 includes a transport device 32 for transporting the wood W, the transport device 32 and the transport device 32.
And a weight measuring device 34 for measuring the weight of the wood W being transported. The transport device 32 includes a pair of chain rollers C
(See FIG. 1), a sprocket S for suspending the chain roller C, a motor 36 for driving the sprocket, and a chain 38 for transmitting the driving force of the motor 36 to the sprocket side.

【0015】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。
A moisture measuring device 50 for measuring the moisture of the wood W
A microwave irradiator 52 disposed above the transfer position of the wood W and irradiating the microwaves to the wood W, and a microwave irradiator 52 provided below the transfer position of the wood W and irradiated with the microwave from the microwave irradiator 52 A microwave receiver 54 for receiving the microwave transmitted through W. The control device 12 measures the water content (moisture content) of the wood W based on the output of the microwave receiver 54.

【0016】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。
FIG. 3 is a view of the Young's modulus measuring device 70 for measuring the Young's modulus of the wood W shown in FIG. 2 as viewed from the arrow D side. The Young's modulus measuring device 70 includes a striking device 72 for striking the tip of the wood to be discriminated, a sound-collecting microphone 74 for catching sound when the discriminated wood W is struck by the striking device 72, and a chain roller C And a transfer device 78 including an air cylinder for transferring the lifted wood W to the stopper 76 provided on the hitting device 72 described above.

【0017】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75a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。
The impact device 72 includes a hammer 72A, a shaft 72B for pivotally supporting the hammer 72A, and a hammer 72A.
A hammer 72A strikes the tip of the timber W when the rod of the cylinder 72C is retracted. On the other hand, the sound collecting section of the sound collecting microphone 74 is provided with a cover 75 provided with an opening 75a on the opening side, so that directivity toward the opening side is provided.

【0018】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。
The lifting device 80 includes a support rod 86 for supporting the wood W, and an air cylinder 82 for raising and lowering the support rod 86 via a rod 84. An elastic member 88 made of an elastic material such as rubber or resin is provided at the top of the support rod 86, that is, at the contact portion with the wood W.

【0019】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。
FIG. 4 shows a view from the arrow E side of the printing device 90 for printing the Young's modulus on the wood W shown in FIG. The printing device 90 includes a print head 90 </ b> A disposed above the wood W conveyed on the subsequent conveyance device 22, and a wood W
And a print head 90B disposed below the print head 90B. The print head 90A and the print head 90B both use an ink jet system.

【0020】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。
A sensor 93 for detecting the wood W is provided together with the printing device 90. The sensor 93 is provided with a plurality of infrared light emitters 93a provided above the wood W conveyed on the subsequent conveying device 22 and provided with a plurality of infrared light emitters 93a, and a light receiver provided below the wood W and provided with a plurality of light receiving elements 93b. Device 93B. That is, the light receiving element 93b of the light receiver 93B detects that the infrared light from the infrared light emitter 93a of the light emitter 93A is cut off by the arrival of the wood W.

【0021】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。
Next, the operation of judging the Young's modulus of the discriminated wood by the wood grade discriminating apparatus will be described with reference to FIG. The wood W is placed and transported in a direction perpendicular to the transport direction of the upstream transport device 20. Front transfer device 20
When the wood W is carried into the weight measuring device 30 from the above, the weight of the wood W is measured by the weight measuring device 30. As described above, the transfer device 32 of the weight measuring device 30 uses the chain roller C
And transports the wood W onto the chain roller C.

【0022】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。
The weight measuring device 34 also measures the weight of the wood W being transported by the transport device 32 and the transport device 32,
The measured values are transmitted to the control device 12 shown in FIG. Here, the measured value changes with time as the wood W is transported, as shown in FIG. That is, in the state where the transfer of the wood W is started to be applied not only to the transfer device 32 but also to the transfer device 20 in the state where the transfer is started from the transfer device 20 to the transfer device 32 of the weighing device, the measured value becomes low. . Then, when the wood W is completely transferred to the transfer device 32 and transferred to the center position of the transfer device 32 (time T), the measured value reaches a peak. Further, in the state where the transfer of the wood W is started not only from the transport device 32 but also from the transport device 32,
In addition, the measured value gradually decreases as the sheet is transported.

【0023】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。
The control unit 12 controls the peak value of the measured value (see FIG. 5).
The weight of the wood W is calculated based on the time T) w1 shown in FIG.
That is, from the peak value W1, the transport device 3 that is known in advance
The weight of wood 2 is subtracted from the weight of wood 2
Find the weight of This correction value is obtained by actually flowing the wood W whose weight has been measured in advance into the wood grade discriminating device 10, measuring the weight with the weight measuring device 30, and comparing the measured value with the actual weight. Have been.

【0024】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。
In the weight measuring device 30 of the first embodiment, since the weight is measured while transporting the wood W by the transport device 32, the weight of the wood W transported on the transport path can be measured smoothly. Here, since the weight is measured while transporting the wood W by the transport device 32, the measured value changes with the transport of the wood W. However, since the weight of the wood W is measured based on the peak value of the change, the weight is accurately measured. Can be measured.

【0025】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。
The wood W whose weight has been measured by the weight measuring device 30 is transferred to the post-conveying device 22, and is placed and conveyed in a direction perpendicular to the conveying direction. Then, the moisture (moisture content) of the wood W is measured by the moisture measuring device 50. The moisture measuring device 50 includes a sensor 91 (see FIG. 1) similar to the sensor 93 of the printing device 90 described above with reference to FIG. Then, at the sensor 91,
When the arrival of the wood W is detected, the control device 12 irradiates the microwave from the microwave irradiator 52 to the upper surface of the wood W. Then, the microwave transmitted through the wood W is disposed below the transport position of the wood W and received by the microwave receiver 54, and the received value is sent to the control device 12 side.
The control device 12 calculates the water content (moisture content) of the wood W based on the transmitted value.

【0026】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。
The wood W for which the moisture measurement has been completed is further conveyed by the post-conveyance device 22, and the Young's modulus is measured by the Young's modulus measurement device 70. As shown in FIG. 1, the Young's modulus measuring device 70 is provided with a sensor 92 similar to the sensor 93 of the printing device 90. Then, when the arrival of the wood W is detected by the sensor 92, the control device 12 starts measuring the Young's modulus. First, as shown in FIG. 3, the air cylinder 82 of the elevating device 80 is operated to
By 6, the wood W is lifted from the chain roller C of the subsequent conveying device 22. Next, the cylinder of the transfer device 78 is protruded as shown by a chain line in the figure, and the wood W is transferred to a position where it comes into contact with the stopper 76.

【0027】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。
Then, the cylinder 72C of the hitting device 72 is pulled in, and the tip of the wood W is hit by the hammer 72A. Then, the striking sound is captured by the sound collecting microphone 74. The control device 12 calculates the Young's modulus from the frequency of the impact sound and the mass (weight) of the wood W measured by the weight measuring device 30.

【0028】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。
Here, in the wood grade discriminating apparatus 10 of the first embodiment, the wood W is placed and transported in a direction perpendicular to the traveling direction of the rear transporting device 22. Then, the striking device 72 of the Young's modulus measuring device 70 is struck from the side at the lateral position of the latter conveying device 22 which does not interfere with the wood W conveyed by the latter conveying device 22, It is placed in a position where it can be done. That is, since the striking device 72 is arranged at a position where it does not interfere with the wood W, it is not necessary to raise and lower the striking device 72 every time the measurement is performed in order to avoid interference with the wood W, so that the structure can be simplified. Furthermore, since the elevating device 80 lifts the wood W from the post-conveying device 22, it is possible to capture the sound without the noise of the chain roller C of the post-conveying device 22 being superimposed, and to accurately measure the Young's modulus. Become.

【0029】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。
In the wood grade discriminating apparatus 10 according to the first embodiment, a support rod 86 for supporting the wood W is provided with an elastic member 88 at a contact portion with the wood W. Therefore, the sound can be captured without external noise superimposed, and the Young's modulus can be accurately measured.

【0030】また更に、打撃音を指向性を備える集音マ
イクロホン74にて音響を捉えるため、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。
Further, since the impact sound is captured by the sound collecting microphone 74 having directivity, the Young's modulus can be accurately measured without superimposing external noise.

【0031】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。
Next, the correction of the Young's modulus according to the water content by the controller 12 will be described. Although the moisture content of the wood W varies, the Young's modulus increases as the moisture content decreases. Here, the wood W has a high moisture content (20% or more) at the time of lumbering, and when used in a house or the like, the wood W gradually dries, and becomes stable in an air-dried state of about 15%. Therefore, it is desirable to display the Young's modulus in an air-dry state of 15%, which is the stable state. For this purpose, a correction coefficient Xe corresponding to the water content shown in the chart in FIG. 7 is searched, and the correction coefficient Xe is multiplied by the measured Young's modulus to obtain a 15% air-dried Young's modulus. it can.

【0032】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。
The control device 12 of the present embodiment corrects the Young's modulus according to not only the above-mentioned water content but also a change in the sectional area of the wood W in accordance with the moisture. That is, the cross-sectional area of the wood W is
As the water content decreases, the water content decreases, and as the cross-sectional area decreases, the Young's modulus decreases. The decrease in Young's modulus due to the change in cross-sectional area based on the water content is shown as (correction value due to decrease in the second moment of area of wood) in FIG. In order to correct the cross-sectional area change of the discriminated wood according to the water content together with the above-described water content, the controller 12 adjusts the correction coefficient Xe and the cross-sectional area change according to the water content shown in the table of FIG. By retrieving the value of (Xe * Xi) multiplied by the correction coefficient Xi and multiplying the measured Young's modulus by the correction coefficient (Xe * Xi),
A 15% air-dried Young's modulus is determined.

【0033】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。
The correction coefficient according to the change in the cross-sectional area was obtained from the following equation. First, the following equation is widely used as an equation for calculating the deflection.

【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
[Equation 1] Deflection amount = 5wL 4 / (384 · E · I) where, w is a uniformly distributed load, E is a Young's modulus, L is a span, I is a second moment of area. Desired

【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。I = (b · h 3 ) / 12 where b represents the width of the wood and h represents the height.

【0034】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。
In the present embodiment, the correction coefficient Xi was determined from the following equation, assuming that the cross-sectional area of the wood W contracts 1% in the tangential direction of the wood tip when the water content decreases by 5%.

【数3】 Xi=1−(w−15.0)×(0.01/5)Xi = 1− (w−15.0) × (0.01 / 5)

【0035】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。
The wood grade discriminating apparatus according to the first embodiment includes:
Since the measured Young's modulus is corrected by the moisture and the cross-sectional area change of the discriminated wood according to the moisture, the Young's modulus can be accurately obtained.

【0036】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。
The control device further adjusts the corrected Young's modulus so as to conform to the standard value of wood. Here, in the present embodiment, the Young's modulus (× 10 3 Kgf / cm 2 ) is E
Less than 70, less than E90, less than E110, less than E130,
The value is any of E150. That is, when E is less than 70 (for example, E = 66), E is set to E70 and E is set to 7
When it is 0 or more and less than 90, E90 is set, and E is 90 or more and 11
When it is less than 0, it is E110, when E is 110 or more and less than 130, it is E130. When E is 130 or more (for example, E = 155), it is E150.

【0037】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。
Subsequently, the wood grade discriminating device prints the Young's modulus divided into the above standard values on the wood W by the printing device 90 as shown in FIGS. When the control device 12 detects the arrival of the wood W conveyed on the rear conveyance device 22 by the sensor 93, it drives the print head 90A disposed above the wood W to move the print head 90A on the upper surface of the wood W as shown in FIG. As shown in A), the Young's modulus according to the above standard is printed by a numeral. At the same time, the print head 90B disposed below the wood W prints the Young's modulus on the back of the wood W as shown in FIG. 6B, which is a back view of the wood W shown in FIG. .

【0038】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。
Although not shown, the print head 90A disposed above the wood W is provided with an automatic elevating device.
The height of the wood W is measured by a sensor (not shown).
The height of the print head 90A is automatically adjusted in accordance with the timing. In this embodiment, the height of the print head 90A is adjusted, but instead, the wood W is turned over, and the upper surface is brought to the lower side, and the upper surface is moved by the print head arranged below. It is also possible to configure so as to perform printing.

【0039】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。
In the wood grade judging device 10 of this embodiment, the measured Young's modulus is printed by a printing device 90 on the upper surface and the lower surface of the wood W by numbers. For this reason, in post-processing,
The Young's modulus can be confirmed by cutting the end of the wood. In addition, the state where wood was accumulated at the construction site, or
The Young's modulus can be easily confirmed in a state where the wood is incorporated as a horizontal member or a pillar member. Further, since the Young's modulus is printed by numbers, anyone can determine the Young's modulus.

【0040】引き続き、本発明の第2実施形態に係る木
材の等級判別装置のヤング率測定装置について、図8を
参照して説明する。図3を参照して上述した第1実施形
態のヤング率測定装置は、マイクロホン74にカバー7
5が被せられ、木材Wの木口側への指向性が持たされて
いた。これに対して、第2実施形態では、マイクロホン
74と共に打撃装置72のハンマー72Aが、吸音材か
らなるカバー175内に収容されている。該カバー17
5の開口175aは、木材W側を指向している。
Next, a description will be given, with reference to FIG. 8, of a Young's modulus measuring device of a wood grade discriminating device according to a second embodiment of the present invention. The Young's modulus measuring apparatus according to the first embodiment described above with reference to FIG.
No. 5 was covered, and the directivity toward the tip of the wood W was provided. On the other hand, in the second embodiment, the hammer 72A of the striking device 72 is housed in the cover 175 made of a sound absorbing material together with the microphone 74. The cover 17
The fifth opening 175a faces the wood W side.

【0041】この第2実施形態のヤング率測定装置で
は、ハンマー72Aとマイクロホン74の集音部とが、
吸音材からなるカバー175に覆われているため、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。
In the Young's modulus measuring apparatus of the second embodiment, the hammer 72A and the sound collecting section of the microphone 74 are
Since it is covered with the cover 175 made of a sound absorbing material, it is possible to capture sound without superimposed external noise, and to accurately measure the Young's modulus.

【0042】引き続き、本発明の第3実施形態に係る木
材の等級判別装置のヤング率測定装置について、図9を
参照して説明する。第3実施形態では、吸音材からなる
カバー275の開口275aが、木材Wに接するように
ストッパ76の木材側端面と等しい位置に配置されてい
る。この第3実施形態では、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。
Next, a description will be given of a Young's modulus measuring device of a wood grade discriminating device according to a third embodiment of the present invention with reference to FIG. In the third embodiment, the opening 275a of the cover 275 made of a sound absorbing material is arranged at the same position as the wood side end surface of the stopper 76 so as to be in contact with the wood W. In the third embodiment, sound can be captured without external noise superimposed, and the Young's modulus can be measured accurately.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、集音装置
が指向性を備える集音マイクロホンからなるため、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。
As described above, according to the present invention, since the sound collecting device is composed of a sound collecting microphone having directivity, it is possible to capture sound without superimposing external noise and to accurately determine the Young's modulus. Can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a plan view showing a line configuration of a wood grade discriminating apparatus using a weight measuring device according to a first embodiment.

【図2】図1に示すライン構成のB矢視図である。FIG. 2 is a view of the line configuration shown in FIG.

【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。
FIG. 3 is a view of the Young's modulus measuring device 70 shown in FIG.

【図4】図1に示す印字装置のE矢視図である。FIG. 4 is a view as seen from an arrow E of the printing apparatus shown in FIG. 1;

【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。
FIG. 5 (A) is a graph showing a change in measured weight of wood W by a weighing device, and FIG. 5 (B) is a graph showing a relationship between a water content and a Young's modulus correction coefficient. .

【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。
FIG. 6A is a plan view of wood W on which Young's modulus is printed, and FIG. 6B is a rear view.

【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。
FIG. 7 is a table showing a relationship between a water content and a Young's modulus correction coefficient.

【図8】第2実施形態に係るヤング率測定装置の側面図
である。
FIG. 8 is a side view of a Young's modulus measurement device according to a second embodiment.

【図9】第3実施形態に係るヤング率測定装置の側面図
である。
FIG. 9 is a side view of a Young's modulus measuring apparatus according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 75、175,275 カバー 75a、175a、275a 開口 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 REFERENCE SIGNS LIST 10 wood grade discriminating device 12 control device 20 front-stage conveying device 22 rear-stage conveying device 30 weight measuring device 32 conveying device 34 weight measuring device 36 motor 38 chain 50 moisture measuring device 52 microwave irradiator 54 microwave receiver 70 Young's modulus measurement Device 72 Hitting device 74 Sound collecting microphone 75, 175, 275 Cover 75a, 175a, 275a Opening 76 Stopper 78 Transfer device 80 Elevating device 82 Air cylinder 84 Rod 86 Support rod 88 Elastic member 90 Printing device 90A, 90B Print head C Chain roller S Sprocket W Specified wood

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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、を備える
木材の等級判別装置において、 前記集音装置が、被判別木材側への指向性を備える集音
マイクロホンからなることを特徴とする木材の等級判別
装置。
1. A striking device for striking wood to be discriminated, a sound collecting device for catching sound when the striking wood is struck by the striking device, and a Young's modulus based on a frequency of the sound captured by the sound collecting device. And a Young's modulus measuring device for determining the wood grade, wherein the sound collecting device comprises a sound collecting microphone having directivity toward the discriminated wood side.
【請求項2】 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、を備える
木材の等級判別装置において、 前記集音装置が、前記被判別木材側に開口の形成された
吸音材からなる覆いと、該覆いに集音部を突出させたマ
イクロホンと、を備えることを特徴とする請求項1の木
材の等級判別装置。
2. A striking device for striking wood to be discriminated, a sound collecting device for capturing sound when the striking wood is struck by the striking device, and a Young's modulus based on the frequency of the sound captured by the sound collecting device. And a Young's modulus measuring device for determining the wood grade, wherein the sound collecting device comprises a cover made of a sound absorbing material having an opening formed on the discriminated wood side, and a sound collecting portion protruding from the cover. The wood grade discriminating device according to claim 1, further comprising a microphone.
【請求項3】 少なくとも前記打撃装置の被判別木材を
打撃する部位が、前記覆いの中に収容されていることを
特徴とする請求項2の木材の等級判別装置。
3. The wood grade judging device according to claim 2, wherein at least a portion of said hitting device striking said discriminated wood is accommodated in said cover.
【請求項4】 前記覆いの開口が、被判別木材に接する
ように配置されていることを特徴とする請求項2の木材
の等級判別装置。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the opening of the cover is disposed so as to be in contact with the wood to be determined.
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