JP2002214098A - Grading machine for wood - Google Patents
Grading machine for woodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば合板等の木
材における等級を選別するための木材のグレーディング
マシンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wood grading machine for sorting grades of wood such as plywood.
【０００２】[0002]
【従来の技術】木材は天然資材であるが故、同一寸法の
ものであっても強度にばらつきが生じてしまい、これを
建築物や家具等に使用する際には、高強度が必要とされ
る箇所に使用されるものと、それほど強度を必要としな
い箇所に使用されるものとの使い分けが必要である。即
ち、木材における強度等の事前評価に基づく等級分けが
必要とされており、該強度の比較においては対象木材の
ヤング率を測定することにより行われている。2. Description of the Related Art Since wood is a natural material, even if it is of the same size, its strength varies, and when it is used for buildings and furniture, high strength is required. It is necessary to properly use one that is used in a place that does not require much strength and one that is used in a place that does not require much strength. That is, grading based on prior evaluation of the strength of the wood is required, and the comparison of the strength is performed by measuring the Young's modulus of the target wood.
【０００３】従来、木材の等級を選別するグレーディン
グマシンとしては、例えば特開平１０−６８７０１号公
報に開示のものが知られている。このグレーディングマ
シンは、第１ステーションと第２ステーションとを有
し、各ステーションにはそれぞれ、木材の下方から当該
木材に対して変位量を与える変位付与ローラ、及び木材
の上方から当該木材に対して変位量を与える変位付与ロ
ーラと配設され、これら変位量に基づく反力を測定する
ことによって、木材のヤング率を連続的に測定して当該
木材の等級を選別していた。Conventionally, as a grading machine for sorting wood grades, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-68701 is known. This grading machine has a first station and a second station, each of which has a displacement applying roller that applies a displacement to the wood from below the wood, and a Displacement imparting rollers for providing the displacement amount are arranged, and by measuring the reaction force based on these displacement amounts, the Young's modulus of the wood is continuously measured to select the grade of the wood.
【０００４】然るに、木材は天然資材であるが故、それ
固有の反り（初期歪み）を有するものもあるので、ヤン
グ率の演算においては対象木材毎に異なる反り量を考慮
する必要がある。そのため従来、木材上面から押圧した
場合と下面から押圧した場合との反力の平均値を求める
ことにより反り量による誤差を吸収すべく、各反力を測
定するための別個のステーション（第１ステーション及
び第２ステーション）を有していた。However, since wood is a natural material, some of the wood has its own warpage (initial distortion). Therefore, in calculating the Young's modulus, it is necessary to consider a different warpage amount for each target wood. For this reason, conventionally, a separate station (first station) for measuring each reaction force is used in order to absorb the error due to the amount of warpage by calculating the average value of the reaction forces when pressed from the upper surface of the wood and when pressed from the lower surface. And the second station).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のグレーディングマシンにおいては、異なる方向又は
異なる変位で木材を押圧するためのステーションを各々
設ける必要があったため、装置が大型化、複雑化してし
まうとともに、製造コスト及びランニングコストが増加
してしまうという問題があった。即ち、各ステーション
は、木材に押圧力を与える変位付与手段と、この変位付
与手段による押圧力で木材全体が変位しないよう両端を
支持するための手段とを具備する必要があるが、これを
複数配設した従来のグレーディングマシンはより大型化
且つ複雑化してしまうのである。However, in the above-mentioned conventional grading machine, it is necessary to provide stations for pressing the wood in different directions or different displacements, so that the apparatus becomes large and complicated. In addition, there is a problem that manufacturing costs and running costs increase. That is, each station needs to be provided with a displacement applying means for applying a pressing force to the wood, and means for supporting both ends so that the entire wood is not displaced by the pressing force by the displacement applying means. The installed conventional grading machine becomes larger and more complicated.
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、装置全体の小型化及び簡素化を図ることがで
きる木材のグレーディングマシンを提供することにあ
る。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wood grading machine capable of reducing the size and simplification of the entire apparatus.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上下一対のローラから成り、該ローラで挟みつつ木材の
搬入を行う第１挟持ローラ及び搬出を行う第２挟持ロー
ラと、前記第１挟持ローラで搬入された木材の上面又は
下面のいずれか一方を押圧して所定寸法変位させる変位
付与ローラと、該変位付与ローラが前記木材に対し押圧
した時の前記木材からの反力を検出する反力検出手段
と、前記木材の反り量を測定する反り量測定手段とを具
備し、前記変位付与ローラ、反力検出手段及び反り量測
定手段によって測定される前記木材の変位量、反力及び
反り量に基づきヤング率を求めることを特徴とする。According to the first aspect of the present invention,
It consists of a pair of upper and lower rollers, a first nipping roller for carrying in the wood while nipping it between the rollers, a second nipping roller for carrying out the wood, and one of the upper and lower surfaces of the wood carried in by the first nipping roller. A displacement applying roller that presses and displaces by a predetermined dimension; a reaction force detecting unit that detects a reaction force from the wood when the displacement applying roller presses the wood; and a warpage amount that measures the amount of warpage of the wood. Measuring means for determining the Young's modulus based on the displacement, reaction force and warpage of the wood measured by the displacement imparting roller, the reaction force detecting means and the warpage measuring means.
【０００８】かかる構成によれば、ヤング率は以下のよ
うに求められる。即ち、ヤング率をＥ、第１挟持ローラ
と第２挟持ローラとの間のスパンをＬ、変位付与ローラ
により付与される変位量をｙ１、反力検出手段により測
定される反力をＰ、反り量測定手段により測定される反
り量をｙ２、木材の幅をｂ、厚さをｈとして、Ｅ＝Ｐ・
Ｌ3／４・ｂ・ｈ3（ｙ１−ｙ２）の演算式にそれぞれ代
入してヤング率Ｅが求められる。According to such a configuration, the Young's modulus is obtained as follows. That is, E is Young's modulus, L is the span between the first nipping roller and the second nipping roller, y1 is the amount of displacement applied by the displacement applying roller, P is the reaction force measured by the reaction force detecting means, Assuming that the amount of warpage measured by the quantity measuring means is y2, the width of the wood is b, and the thickness is h, E = P ·
L 3/4 · b · h 3 (y1-y2) respectively substituted to the Young's modulus E to the arithmetic expression is calculated.
【０００９】反り量測定手段による木材の反り量の測定
は、反力検出手段による反力検出の前であっても後であ
ってもよい。即ち、少なくとも上記演算を行う前に木材
の反り量が分かればヤング率を求めることができるので
ある。The measurement of the warpage of the wood by the warpage measuring means may be before or after the detection of the reaction force by the reaction force detecting means. That is, if at least the amount of warpage of the wood is known before performing the above calculation, the Young's modulus can be obtained.
【００１０】請求項２記載の発明は、前記木材の幅及び
厚さを測定する寸法測定手段を備え、該寸法測定手段で
測定された幅及び厚さをヤング率を求める際のパラメー
タとすることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a dimension measuring means for measuring the width and thickness of the wood, wherein the width and thickness measured by the dimension measuring means are used as parameters for determining the Young's modulus. It is characterized by.
【００１１】請求項３記載の発明は、前記第１挟持ロー
ラ及び第２挟持ローラのそれぞれの近傍に木材を検知す
る検知手段を備え、該検知手段のいずれもが前記木材を
検知した時点で前記反力検出手段による反力の検出を行
うことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a detecting means for detecting wood in the vicinity of each of the first holding roller and the second holding roller, and the detecting means detects the wood at the time when any of the detecting means detects the wood. The reaction force is detected by the reaction force detecting means.
【００１２】かかる構成によれば、第１挟持ローラ及び
第２挟持ローラにより木材の長さ方向両端を確実に挟持
した時点から反力検出手段による反力の検出が行われ
る。According to this configuration, the reaction force is detected by the reaction force detecting means from the time when the first and second holding rollers reliably hold both ends in the longitudinal direction of the wood.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら具体的に説明する。本実施形態のグ
レーディングマシンは、板状に加工された木材を順次送
りながら各木材のヤング率を求め、これに基づき等級分
けを行わせしめることができる装置であり、図１に示す
ように、第１挟持ローラ２ａ、２ｂと、第２挟持ローラ
３ａ、３ｂと、反力検出手段としてのロードセル４と、
反り量測定手段５と、寸法測定手段６とから主に構成さ
れている。Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The grading machine according to the present embodiment is an apparatus capable of determining the Young's modulus of each piece of wood while sequentially feeding the wood processed into a plate shape, and performing grading based on the Young's modulus. As shown in FIG. A first holding roller 2a, 2b, a second holding roller 3a, 3b, a load cell 4 as a reaction force detecting means,
It is mainly composed of a warpage amount measuring means 5 and a dimension measuring means 6.
【００１４】上記第１挟持ローラ２ａ、２ｂ、第２挟持
ローラ３ａ、３ｂ及びロードセル４は、グレーディング
マシン本体１内に収容されており、該グレーディングマ
シン本体１は、枠状の上段フレーム７、中段フレーム
８、下段フレーム９と、これらを連結する複数本の垂直
支柱１０等からなるフレームを有している。また、グレ
ーディングマシン本体１の中央には、中段フレーム８と
下段フレーム９とを連結する４本の中央垂直支柱１１が
配設されている。The first nipping rollers 2a and 2b, the second nipping rollers 3a and 3b, and the load cell 4 are housed in a grading machine main body 1. The grading machine main body 1 includes a frame-shaped upper frame 7, a middle tier. It has a frame composed of a frame 8, a lower frame 9, and a plurality of vertical supports 10 connecting these. In the center of the grading machine main body 1, four central vertical columns 11 connecting the middle frame 8 and the lower frame 9 are arranged.
【００１５】上段フレーム７には上下動可能な枠状の移
動フレーム１２が配設され、この移動フレーム１２の両
端下部には上方側の第１挟持ローラ２ａと上方側の第２
挟持ローラ３ａとが回転自在に設けられている。移動フ
レーム１２は、上段フレーム７の一端部に設けられたモ
ータ１６（図２参照）が回転することによりスクリュー
ジャッキ１３、１４が作動して上下動する。An upper frame 7 is provided with a frame-shaped moving frame 12 which can be moved up and down. The lower end of both ends of the moving frame 12 has an upper first holding roller 2a and an upper second holding roller 2a.
The holding roller 3a is rotatably provided. When the motor 16 (see FIG. 2) provided at one end of the upper frame 7 rotates, the movable frame 12 moves up and down by operating the screw jacks 13 and 14.
【００１６】即ち、スクリュージャッキ１３、１４は、
そのネジ軸１３ａ、１４ａの下端が移動フレーム１２の
両端上部の中央に連結固定されると共に、両スクリュー
ジャッキ１３、１４のネジ軸１３ａ、１４ａには、回転
軸１５の両端部に設けられた図示しないウォームが歯合
している。That is, the screw jacks 13 and 14 are
The lower ends of the screw shafts 13a and 14a are connected and fixed to the centers of the upper ends of both ends of the moving frame 12, and the screw shafts 13a and 14a of the screw jacks 13 and 14 are provided at both ends of the rotating shaft 15 as shown in FIG. Not a worm is meshed.
【００１７】そして、回転軸１５の一端部にベルト１７
（図２参照）を介して連結されたモータ１６が回転する
ことにより、回転軸１５が回転して、両スクリュージャ
ッキ１３、１４が同時に作動して、そのネジ軸１３ａ、
１４ａが上下動し、移動フレーム１２の両端部が上下方
向に同時に移動することになる。A belt 17 is attached to one end of the rotating shaft 15.
(See FIG. 2), the rotation of the motor 16 connected thereto through rotation causes the rotation shaft 15 to rotate, and the two screw jacks 13 and 14 operate simultaneously, and the screw shafts 13a,
14a moves up and down, and both ends of the moving frame 12 move simultaneously in the up and down direction.
【００１８】この移動フレーム１２に固定的（上下動不
可）に設けられた上方側の第１挟持ローラ２ａと上方側
の第２挟持ローラ３ａは、上方の第１挟持ローラ２ａ
が、ベルト１８を介してモータ１９に連結され、このモ
ータ１９の回転によって単独で回転し得る如く設けら
れ、上方の第２挟持ローラ３ａが、移動フレーム１２に
単独で自由に回転し得る如く設けられている。The upper first nipping roller 2a and the upper second nipping roller 3a fixedly (not vertically movable) on the moving frame 12 are connected to the upper first nipping roller 2a.
Is connected via a belt 18 to a motor 19, and is provided so as to be able to rotate alone by the rotation of the motor 19, and the upper second nipping roller 3a is provided so as to be able to rotate independently and freely on the moving frame 12. Have been.
【００１９】中段フレーム８には、上方側の第１挟持ロ
ーラ２ａ及び上方側の第２挟持ローラ３ａに対応して下
方側の第１挟持ローラ２ｂ及び下方側の第２挟持ローラ
３ｂが設けられている。この下方側の第１挟持ローラ２
ｂ及び下方側の第２挟持ローラ３ｂは、中段フレーム８
の下面側に設けられたモータ２０、２１にベルト２２、
２３を介して連結され、各モータ２０、２１の回転によ
りそれぞれ単独で回転する。The middle frame 8 is provided with a lower first holding roller 2b and a lower second holding roller 3b corresponding to the upper first holding roller 2a and the upper second holding roller 3a. ing. The first holding roller 2 on the lower side
b and the lower second holding roller 3b are connected to the middle frame 8
Belts 22 on motors 20 and 21 provided on the lower surface side of
, And are independently rotated by the rotation of each of the motors 20 and 21.
【００２０】また、下方側の第１挟持ローラ２ｂ及び下
方側の第２挟持ローラ３ｂ間の略中間位置であって中央
垂直支柱１１で囲まれた部位には、木材Ｗに対し下方か
ら変位を与える変位付与ローラ２４が設けられている。
この変位付与ローラ２４は、第１挟持ローラ２ａ、２ｂ
で搬入された木材Ｗの下面を押圧して所定寸法変位させ
るもので、図３に示すように、その支持板２５にロッド
２６の上部が連結され、このロッド２６の下部にはコ字
状のフレーム２７が固定されている。このフレーム２７
の下部には、ボルト２８の上端に固定されたコ字状のフ
レーム２９が設けられ、このフレーム２７、２９間にロ
ードセル４が配設されている。尚、フレーム２７は、ハ
ンドル３０により、それより下の構成要素とは独立して
上下動可能とされている。At a position substantially intermediate between the lower first holding roller 2b and the lower second holding roller 3b and surrounded by the central vertical support 11, the wood W is displaced from below. A displacement applying roller 24 is provided.
The displacement applying roller 24 is provided with the first nipping rollers 2a and 2b.
The upper surface of a rod 26 is connected to the support plate 25 thereof, as shown in FIG. 3, and the lower surface of the rod 26 is connected to a U-shape. The frame 27 is fixed. This frame 27
A U-shaped frame 29 fixed to the upper end of a bolt 28 is provided at the lower part of the frame 28, and the load cell 4 is disposed between the frames 27 and 29. The frame 27 can be moved up and down by the handle 30 independently of components below it.
【００２１】ベース３１上には、ボルト２８と交差する
ギアを備えたウォームギア３２が配設され、ハンドル３
３を回転することによりボルト２８の突出量を調整し得
るよう構成されている。即ち、ボルト２８の突出量を大
きくすれば、フレーム２９、２７及びロードセル４が上
方に移動してロッド２６を上昇させ、支持板２５ととも
に変位付与ローラ２４の木材Ｗの搬送面に対する突出量
を大きくすることができ、ボルト２８の突出量を小さく
すれば、フレーム２９、２７及びロードセル４が下方に
移動してロッド２６を下降させ、支持板２５とともに変
位付与ローラ２４の木材Ｗの搬送面に対する突出量を小
さくすることができる。A worm gear 32 having a gear crossing the bolt 28 is disposed on the base 31, and a handle 3 is provided.
It is configured such that the protrusion amount of the bolt 28 can be adjusted by rotating the bolt 3. That is, if the amount of protrusion of the bolt 28 is increased, the frames 29 and 27 and the load cell 4 move upward to raise the rod 26, and the amount of protrusion of the wood W with the support plate 25 and the displacement applying roller 24 relative to the transport surface is increased. If the amount of protrusion of the bolt 28 is reduced, the frames 29 and 27 and the load cell 4 move downward to lower the rod 26, and the displacement applying roller 24 and the support plate 25 project from the transfer surface of the wood W with respect to the transport surface. The amount can be reduced.
【００２２】こうして木材Ｗの搬送面に対して突出した
変位付与ローラ２４によって、図５に示すように、木材
Ｗの下面が押圧されると、その押圧力に応じた反力が生
じ、かかる反力をロードセル４が検出して後述する如く
木材Ｗのヤング率Ｅが測定される。尚、このような反力
が検出できれば、ロードセルに代えて他の汎用の測定装
置を用いてもよい。As shown in FIG. 5, when the lower surface of the wood W is pressed by the displacement applying roller 24 protruding from the conveying surface of the wood W, a reaction force corresponding to the pressing force is generated, and the reaction force is generated. The load cell 4 detects the force and measures the Young's modulus E of the wood W as described later. If such a reaction force can be detected, another general-purpose measuring device may be used instead of the load cell.
【００２３】また、グレーディングマシン本体１におけ
る木材Ｗの搬入口及び搬出口近傍であって、第１挟持ロ
ーラ２ａ、２ｂ及び第２挟持ローラ３ａ、３ｂの前方に
は、木材Ｗの側面を案内するためのガイド３４、３５
と、木材Ｗの上面を案内するためのガイド３６、３７と
がそれぞれ配設されており、グレーディングマシン本体
１内を流れる木材Ｗの軌跡が正確に直線状となるように
している。The side surface of the wood W is guided in the vicinity of the entrance and exit of the wood W in the grading machine body 1 and in front of the first nipping rollers 2a and 2b and the second nipping rollers 3a and 3b. Guides 34, 35 for
And guides 36 and 37 for guiding the upper surface of the wood W, respectively, so that the trajectory of the wood W flowing in the grading machine body 1 is accurately linear.
【００２４】更に、第１挟持ローラ２ａ、２ｂ及び第２
挟持ローラ３ａ、３ｂのそれぞれの側方には、検知手段
としての光電センサ３８、３９が設けられており、木材
Ｗが当該第１挟持ローラ２ａ、２ｂ及び第２挟持ローラ
３ａ、３ｂで挟持されたことを検知可能とされている。Further, the first holding rollers 2a, 2b and the second
Photoelectric sensors 38 and 39 as detection means are provided on each side of the holding rollers 3a and 3b, and the wood W is held between the first holding rollers 2a and 2b and the second holding rollers 3a and 3b. Is detected.
【００２５】一方、図４に示すように、グレーディング
マシン本体１の搬入口には、基台４１上に載置されたベ
ルトコンベア４０が配設されており、木材Ｗを搬入口の
供給ローラ４４まで搬送可能としている。また、グレー
ディングマシン本体１の搬出口には、上部がローラコン
ベア４３を成す基台４２が配設されており、排出ローラ
４５から排出された木材Ｗを後工程まで搬送可能として
いる。従って、木材Ｗはベルトコンベア４０から供給ロ
ーラ４４を経てグレーディングマシン本体１内に至り、
排出ローラ４５を経てローラコンベア４３にて搬送され
る。On the other hand, as shown in FIG. 4, a belt conveyor 40 mounted on a base 41 is disposed at the entrance of the grading machine main body 1 to supply the wood W with the supply roller 44 at the entrance. It can be transported to A base 42 having an upper part forming a roller conveyor 43 is provided at a carry-out port of the grading machine main body 1 so that the wood W discharged from the discharge roller 45 can be transported to a subsequent process. Therefore, the wood W reaches the grading machine body 1 from the belt conveyor 40 via the supply roller 44,
The sheet is conveyed by a roller conveyor 43 via a discharge roller 45.
【００２６】上記基台４１上には、反り量測定手段５と
寸法測定手段６とが配設されている。反り量測定手段５
は、木材Ｗが有する固有の反り量を測定するもので、例
えば図６に示すように、木材Ｗの表面に追随して上下動
するローラ４６にレーザ位置検出体４６ａを取り付け、
このレーザ位置検出体４６ａによってローラ４６ａの初
期位置（同図実線で示す位置）から最大変位位置（同図
二点鎖線で示す位置）までの寸法を求め、これを反り量
とするよう構成されたものである。尚、これに代えて他
の検出手段にて反り量を求めるように構成してもよい。On the base 41, a warpage amount measuring means 5 and a dimension measuring means 6 are provided. Warpage measuring means 5
Is used to measure the amount of inherent warpage of the wood W. For example, as shown in FIG. 6, a laser position detector 46a is attached to a roller 46 that moves up and down following the surface of the wood W.
The laser position detector 46a is used to determine the size of the roller 46a from the initial position (the position shown by the solid line in the figure) to the maximum displacement position (the position shown by the two-dot chain line in the figure), and use this as the amount of warpage. Things. Alternatively, a configuration may be adopted in which the amount of warpage is obtained by another detecting means.
【００２７】寸法測定手段６は、木材Ｗの幅及び厚さを
測定するものであり、図７で示すように、左右一対のロ
ーラ４７ａ、４７ｂで木材Ｗの側面を挟持して、各ロー
ラ４７ａ、４７ｂに設けられたレーザ位置検出体４７ａ
ａ、４７ｂａにより木材Ｗの幅を測定した後、図８で示
すように、上下一対のローラ４８ａ、４８ｂで木材Ｗの
上下面を挟持して、各ローラ４８ａ、４８ｂに設けられ
たレーザ位置検出体４８ａａ、４８ｂａにより木材Ｗの
厚さを測定するよう構成されている。尚、木材Ｗの厚さ
測定の後に幅を測定するようにしてもよく、レーザ位置
検出体に代えて他の汎用的な検出手段としてもよい。The dimension measuring means 6 measures the width and thickness of the wood W. As shown in FIG. 7, a pair of left and right rollers 47a and 47b sandwich the side surface of the wood W, and each of the rollers 47a , 47b provided in the laser position detector 47a
After the width of the wood W is measured by a and 47ba, as shown in FIG. 8, the upper and lower surfaces of the wood W are sandwiched by a pair of upper and lower rollers 48a and 48b, and the laser position detection provided on each of the rollers 48a and 48b is performed. The thickness of the wood W is measured by the bodies 48aa and 48ba. Note that the width may be measured after the thickness of the wood W is measured, or another general-purpose detection unit may be used instead of the laser position detector.
【００２８】上記各構成要素で測定、検出された値は制
御手段４９に送信され、そこでヤング率Ｅが演算され
る。この制御手段４９は、グレーディングマシン本体１
近傍に配設されており、図９で示すように、ＣＰＵ５
０、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、入力インターフェース５
３及び出力インターフェース５４から主に構成されてい
る。尚、出力インターフェース５４には表示部５５が接
続されており、演算結果としてのヤング率Ｅや木材Ｗの
寸法等を表示し得るよう構成されている。The values measured and detected by the above components are sent to the control means 49, where the Young's modulus E is calculated. This control means 49 is provided for the grading machine body 1.
As shown in FIG. 9, the CPU 5
0, RAM 51, ROM 52, input interface 5
3 and an output interface 54. Note that a display unit 55 is connected to the output interface 54, and is configured to be able to display the Young's modulus E, the dimensions of the wood W, and the like as calculation results.
【００２９】入力インターフェース５３には、ロードセ
ル４と、光電センサ３８、３９と、寸法測定手段６を構
成する厚さセンサ４８ａａ、４８ｂａと、幅センサ４７
ａａ、４７ｂａと、反り量測定手段５を構成する反り量
センサ４６ａとが接続され、ＣＰＵ５０に測定値又は検
出値を送信し得るよう構成されている。かかるデータが
送信されたＣＰＵ５０は、ヤング率Ｅの演算を実行する
とともにロードセル４による検出タイミング等を制御す
る。The input interface 53 includes a load cell 4, photoelectric sensors 38 and 39, thickness sensors 48aa and 48ba constituting the dimension measuring means 6, and a width sensor 47.
aa and 47ba are connected to a warpage amount sensor 46a constituting the warpage amount measuring means 5, and are configured to be able to transmit a measured value or a detected value to the CPU 50. The CPU 50 to which the data has been transmitted executes the calculation of the Young's modulus E and controls the detection timing of the load cell 4 and the like.
【００３０】ヤング率Ｅの演算は、既知である第１挟持
ローラ２ａ、２ｂと第２挟持ローラ３ａ、３ｂとの間の
スパンＬ、変位付与ローラ２４により付与される木材Ｗ
の変位量ｙ１と、ロードセル４で検出される反力Ｐ、寸
法測定手段６で測定される木材Ｗの幅ｂ及び厚さｈ、反
り量測定手段５で測定される木材Ｗの反り量ｙ２とを、
ヤング率Ｅ＝Ｐ・Ｌ3／４・ｂ・ｈ3（ｙ１−ｙ２）の演
算式に代入することにより行われる。The calculation of the Young's modulus E is performed by calculating the span L between the known first nipping rollers 2a and 2b and the second nipping rollers 3a and 3b, and the wood W applied by the displacement applying roller 24.
, The reaction force P detected by the load cell 4, the width b and thickness h of the wood W measured by the dimension measuring means 6, the warp amount y2 of the wood W measured by the warpage measuring means 5, To
Is performed by substituting the arithmetic expression Young's modulus E = P · L 3/4 · b · h 3 (y1-y2).
【００３１】また、ＣＰＵ５０は、光電センサ３８、３
９の両方が木材Ｗを検知した時点のロードセル４による
検出値を反力Ｐとするよう制御されており、より正確且
つ確実なヤング率Ｅの演算を可能としている。即ち、本
実施形態によるヤング率Ｅの測定は、木材Ｗの両端を支
持した状態でその中央を変位させるという条件がある
が、光電センサ３８、３９の両方が木材Ｗを検知すれば
第１挟持ローラ２ａ、２ｂと第２挟持ローラ３ａ、３ｂ
とで木材Ｗの長さ方向両端を挟持しているということと
なるので、常に上記条件を満たした上で反力Ｐの測定が
行われることとなり、正確且つ確実なヤング率Ｅの測定
を可能とするのである。The CPU 50 includes the photoelectric sensors 38, 3
9 is controlled so that the detection value of the load cell 4 at the time when the wood W is detected is set as the reaction force P, and the calculation of the Young's modulus E can be performed more accurately and reliably. That is, in the measurement of the Young's modulus E according to the present embodiment, there is a condition that the center is displaced while both ends of the wood W are supported, but if both the photoelectric sensors 38 and 39 detect the wood W, the first clamping is performed. Rollers 2a, 2b and second nipping rollers 3a, 3b
This means that both ends of the lengthwise direction of the wood W are sandwiched between the two, so that the measurement of the reaction force P is always performed after the above conditions are satisfied, and the measurement of the Young's modulus E can be performed accurately and reliably. That is.
【００３２】更に、ＣＰＵ５０は、寸法測定手段６で測
定した木材Ｗの寸法や反り量測定手段５で測定した反り
量が所定の許容範囲内か否かを判別して、不良木材Ｗを
特定することができるので、ヤング率のみならず木材Ｗ
の寸法管理も一括して可能とすることができる。この場
合、ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ５１及びＲＯＭ５２と適宜デ
ータ交換しつつ判別を行うこととなる。Further, the CPU 50 determines whether the size of the wood W measured by the size measuring means 6 or the amount of warpage measured by the warpage measuring means 5 is within a predetermined allowable range, and specifies the defective wood W. It is possible to use wood W
Can be collectively managed. In this case, the CPU 50 performs the determination while appropriately exchanging data with the RAM 51 and the ROM 52.
【００３３】次に、上記グレーディングマシンにおける
作用について説明する。まず、予めハンドル３３により
変位付与ローラ２４の突出量（即ち、木材Ｗに付与する
変位量）を調整しておくとともに、モータ１６を駆動さ
せて移動フレーム１２を上昇又は下降させ、第１挟持ロ
ーラ２ａと２ｂ、及び第２挟持ローラ３ａと３ｂの間の
クリアランスを木材Ｗに最適な状態としておく。そし
て、モータ１９、２０、２１、及びベルトコンベア４０
の駆動源を駆動させておき、木材Ｗをベルトコンベア４
０にて搬送する。Next, the operation of the grading machine will be described. First, the amount of protrusion of the displacement applying roller 24 (that is, the amount of displacement applied to the wood W) is adjusted by the handle 33 in advance, and the motor 16 is driven to move the moving frame 12 up or down. The clearances between 2a and 2b and between the second nipping rollers 3a and 3b are set to be optimal for the wood W. Then, the motors 19, 20, 21 and the belt conveyor 40
Is driven, and the wood W is transferred to the belt conveyor 4.
Transport at 0.
【００３４】ベルトコンベア４０による木材Ｗの搬送途
中において、反り量測定手段５にて反り量を測定した
後、寸法測定手段６にて木材Ｗの幅及び厚さを測定し、
これら測定値を制御手段４９のＲＡＭ５１に一時保管す
る。その後、木材Ｗは、ベルトコンベア４０の終端から
グレーディングマシン本体１の搬入口にガイド３４及び
３６で案内され、供給ローラ４４を経て第１挟持ローラ
２ａと２ｂとの間隙に至る。この状態では、光電センサ
３８のみが木材Ｗを検知しており、反力検出は行われな
い。While the wood W is being conveyed by the belt conveyor 40, the warp amount is measured by the warp amount measuring means 5, and then the width and thickness of the wood W are measured by the dimension measuring means 6,
These measured values are temporarily stored in the RAM 51 of the control means 49. Thereafter, the wood W is guided from the end of the belt conveyor 40 to the entrance of the grading machine main body 1 by the guides 34 and 36, and reaches the gap between the first holding rollers 2a and 2b via the supply roller 44. In this state, only the photoelectric sensor 38 detects the wood W, and no reaction force detection is performed.
【００３５】そして、木材Ｗは、第１挟持ローラ２ａ及
び２ｂで挟持されつつ、それらの回転力によりグレーデ
ィングマシン本体１中央側へ送られ、変位付与ローラ２
４で下面から変位を付与されつつガイド３５及び３７で
案内されて第２挟持ローラ３ａと３ｂとの間隙に至る
（図５参照）。この状態で、光電センサ３８及び３９の
両方が木材Ｗを検知し、ロードセル４による反力検出が
行われ、ＣＰＵ５０にその検出値が送信される。この時
点で、木材Ｗのヤング率Ｅを演算するための全てのパラ
メータが揃うこととなり、ＣＰＵ５０等でヤング率Ｅが
求められる。The wood W is sent to the center of the grading machine body 1 by the rotation force of the first holding rollers 2a and 2b while being held by the first holding rollers 2a and 2b.
4, the guide is guided by the guides 35 and 37 while being displaced from the lower surface and reaches the gap between the second nipping rollers 3a and 3b (see FIG. 5). In this state, both the photoelectric sensors 38 and 39 detect the wood W, the load cell 4 detects the reaction force, and the detection value is transmitted to the CPU 50. At this point, all the parameters for calculating the Young's modulus E of the wood W are completed, and the Young's modulus E is obtained by the CPU 50 or the like.
【００３６】その後、木材Ｗは、第２挟持ローラ３ｂの
回転力で搬出口へ送られ、排出ローラ４５にてローラコ
ンベア４３上へ排出される。以上で、一つの木材Ｗのヤ
ング率測定が終了し、順次木材が送られて同様の測定が
行われるのであるが、木材Ｗの排出時にペイント等によ
りヤング率や等級等をマーキングするよう構成してもよ
い。Thereafter, the wood W is sent to the carry-out port by the rotation force of the second holding roller 3b, and is discharged onto the roller conveyor 43 by the discharge roller 45. With the above, the measurement of the Young's modulus of one piece of wood W is completed, the wood is sequentially sent, and the same measurement is performed. However, when the wood W is discharged, the Young's modulus and the grade are marked by paint or the like. You may.
【００３７】以上、本実施形態について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えばグレーデ
ィングマシン本体１内に木材Ｗの水分を測定する水分計
を配設し、この水分計による測定値をＣＰＵ５０に送信
し、木材Ｗの等級分けに寄与させるよう構成してもよ
い。また、ベルトコンベア４０にて送る木材Ｗが所定の
規格に基づく寸法のものである場合、寸法測定手段６に
よる木材Ｗの寸法測定を行わず、キーボード等入力手段
によって木材Ｗの寸法をＣＰＵ５０へ入力するようにし
てもよい。本実施形態においては、木材Ｗの下面から変
位を付与しているが、木材Ｗの上面から変位を付与する
ように構成してもよい。Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, a moisture meter for measuring the moisture of the wood W is provided in the grading machine body 1 and the moisture meter is used. The measurement value may be transmitted to the CPU 50 to contribute to the classification of the wood W. When the wood W sent by the belt conveyor 40 has a size based on a predetermined standard, the size measurement of the wood W is not performed by the size measuring means 6 and the size of the wood W is input to the CPU 50 by input means such as a keyboard. You may make it. In the present embodiment, the displacement is applied from the lower surface of the wood W. However, the displacement may be applied from the upper surface of the wood W.
【００３８】また、ロードセル４の代わりに他の汎用的
な荷重センサとしてもよいし、光電センサ３８、３９の
代わりに他の汎用的なセンサ（マイクロスイッチ等の如
き接触センサや画像処理手段等を含む）としてもよい。
更に、ヤング率Ｅの演算は、反力Ｐの検出後であればど
のタイミングであっても構わず、後工程において必要時
に行うよう構成してもよい。Further, other general-purpose load sensors may be used in place of the load cell 4, and other general-purpose sensors (contact sensors such as microswitches, image processing means, etc.) may be used instead of the photoelectric sensors 38 and 39. Included).
Further, the calculation of the Young's modulus E may be performed at any timing as long as the reaction force P is detected, and may be configured to be performed when necessary in a subsequent process.
【００３９】[0039]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、１ステーショ
ンにて木材の反り量を考慮したヤング率を求めることが
できるので、装置全体の小型化及び簡素化を図ることが
できる。According to the first aspect of the present invention, the Young's modulus in consideration of the amount of warpage of wood can be obtained in one station, so that the entire apparatus can be reduced in size and simplified.
【００４０】請求項２の発明によれば、ヤング率を求め
る演算式のパラメータとして木材の実測値である寸法を
用いているので、より正確なヤング率を求めることがで
きるとともに、寸法管理も一括して行うことができる。According to the second aspect of the present invention, since a dimension which is an actually measured value of wood is used as a parameter of an arithmetic expression for calculating the Young's modulus, a more accurate Young's modulus can be obtained, and dimensional management can be performed collectively. You can do it.
【００４１】請求項３の発明によれば、第１挟持ローラ
及び第２挟持ローラで木材の両端を支持した後に反力検
出手段による反力の検出を行うので、正確且つ確実なヤ
ング率の測定を行うことができる。According to the third aspect of the invention, the reaction force is detected by the reaction force detecting means after both ends of the wood are supported by the first holding roller and the second holding roller, so that the Young's modulus can be accurately and reliably measured. It can be performed.
【図１】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
におけるグレーディングマシン本体を示す正面図FIG. 1 is a front view showing a grading machine body in a grading machine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
におけるグレーディングマシン本体を示す平面図FIG. 2 is a plan view showing a grading machine main body in the grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
における変位付与手段及びその近傍を示す拡大透視図FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a displacement applying unit and its vicinity in the grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
全体を示す正面図FIG. 4 is a front view showing the entire grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
が木材に変位を付与している状態を示す模式図FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the grading machine according to the embodiment of the present invention applies displacement to wood.
【図６】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
の反り量測定手段を示す模式図FIG. 6 is a schematic view showing a warpage amount measuring unit of the grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
の寸法測定手段における幅センサを示す模式図FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a width sensor in a dimension measuring unit of the grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図８】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
の寸法測定手段における厚さセンサを示す模式図FIG. 8 is a schematic diagram showing a thickness sensor in a dimension measuring unit of the grading machine according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施形態に係るグレーディングマシン
の制御手段及び該制御手段と接続される構成要素を示す
ブロック図FIG. 9 is a block diagram showing control means of the grading machine according to the embodiment of the present invention and components connected to the control means.
１…グレーディングマシン本体 ２ａ、２ｂ…第１挟持ローラ ３ａ、３ｂ…第２挟持ローラ ４…ロードセル（反力検出手段） ５…反り量測定手段 ６…寸法測定手段 ７…上段フレーム ８…中段フレーム ９…下段フレーム １０…垂直支柱 １１…中央垂直支柱 １２…移動フレーム １３、１４…スクリュージャッキ １３ａ、１４ａ…ネジ軸 １５…回転軸 １６、１９、２０、２１…モータ １７、１８、２２、２３…ベルト ２４…変位付与ローラ ２５…支持板 ２６…ロッド ２７、２９…フレーム ２８…ボルト ３０、３３…ハンドル ３１…ベース ３２…ウォームギア ３４〜３７…ガイド ３８、３９…光電センサ（検知手段） ４０…ベルトコンベア ４１、４２…基台 ４３…ローラコンベア ４４…供給ローラ ４５…排出ローラ ４６、４７ａ、４７ｂ、４８ａ、４８ｂ…ローラ ４６ａ、４７ａａ、４７ｂａ、４８ａａ、４８ｂａ…レ
ーザ位置検出体 ４９…制御手段 ５０…ＣＰＵ ５１…ＲＡＭ ５２…ＲＯＭ ５３…入力インターフェース ５４…出力インターフェース ５５…表示部 Ｗ…木材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Grading machine main body 2a, 2b ... 1st clamping roller 3a, 3b ... 2nd clamping roller 4 ... Load cell (reaction force detection means) 5 ... Warpage amount measuring means 6 ... Dimension measuring means 7 ... Upper frame 8 ... Middle frame 9 ... Lower frame 10 ... Vertical support 11 ... Central vertical support 12 ... Moving frame 13, 14 ... Screw jack 13a, 14a ... Screw shaft 15 ... Rotation shaft 16, 19, 20, 21 ... Motor 17, 18, 22, 23 ... Belt 24 Displacement applying roller 25 Support plate 26 Rod 27, 29 Frame 28 Bolt 30, 33 Handle 31 Base 32 Worm gear 34-37 Guide 38, 39 Photoelectric sensor (detection means) 40 Belt conveyor 41, 42: Base 43: Roller conveyor 44: Supply roller 45: Discharge roller 46, 47a 47b, 48a, 48b ... roller 46a, 47aa, 47ba, 48aa, 48ba ... laser position detector 49 ... control means 50 ... CPU 51 ... RAM 52 ... ROM 53 ... input interface 54 ... output interface 55 ... display unit W ... wood
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勝義 静岡県榛原郡金谷町金谷河原347番地の８ カワサキ機工株式会社内 (72)発明者 松井 直樹 静岡県榛原郡金谷町金谷河原347番地の８ カワサキ機工株式会社内 Ｆターム(参考） 2G061 AA07 CA13 CB02 CC14 EA02 EA03 EB05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Katsuyoshi Suzuki, inventor, 347-8, Kanayagawara, Kanaya-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture Inside of Kawasaki Kiko Co., Ltd. F term in Kawasaki Kiko Co., Ltd. (reference) 2G061 AA07 CA13 CB02 CC14 EA02 EA03 EB05
Claims (3)
みつつ木材の搬入を行う第１挟持ローラ及び搬出を行う
第２挟持ローラと、 前記第１挟持ローラで搬入された木材の上面又は下面の
いずれか一方を押圧して所定寸法変位させる変位付与ロ
ーラと、 該変位付与ローラが前記木材に対し押圧した時の前記木
材からの反力を検出する反力検出手段と、 前記木材の反り量を測定する反り量測定手段と、を具備
し、前記変位付与ローラ、反力検出手段及び反り量測定
手段によって測定される前記木材の変位量、反力及び反
り量に基づきヤング率を求めることを特徴とする木材の
グレーディングマシン。A first nipping roller for loading and unloading wood while being sandwiched between the upper and lower rollers, and an upper or lower surface of the timber loaded by the first nipping roller. A displacement applying roller that presses any one of the following to displace a predetermined dimension; a reaction force detecting unit that detects a reaction force from the wood when the displacement applying roller presses the wood; and a warpage amount of the wood. And a warp amount measuring means for measuring the displacement of the wood measured by the displacement imparting roller, the reaction force detecting means and the warp amount measuring means, and determining the Young's modulus based on the reaction force and the warp amount. Characterized wood grading machine.
手段を備え、該寸法測定手段で測定された幅及び厚さを
ヤング率を求める際のパラメータとすることを特徴とす
る請求項１記載の木材のグレーディングマシン。2. The apparatus according to claim 1, further comprising a dimension measuring means for measuring a width and a thickness of the wood, wherein the width and the thickness measured by the dimension measuring means are used as parameters for obtaining a Young's modulus. A wood grading machine according to 1.
それぞれの近傍に木材を検知する検知手段を備え、該検
知手段のいずれもが前記木材を検知した時点で前記反力
検出手段による反力の検出を行うことを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の木材のグレーディングマシン。3. A detecting means for detecting wood near each of the first holding roller and the second holding roller, and when any of the detecting means detects the wood, the reaction force is detected by the reaction force detecting means. The wood grading machine according to claim 1, wherein a force is detected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009209A JP2002214098A (en) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Grading machine for wood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001009209A JP2002214098A (en) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Grading machine for wood |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214098A true JP2002214098A (en) | 2002-07-31 |
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ID=18876735
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001009209A Pending JP2002214098A (en) | 2001-01-17 | 2001-01-17 | Grading machine for wood |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002214098A (en) |
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