JP2023167225A - 木製品の検査方法及び木製品の検査用の画像取得装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラミナなどの幅の狭い長尺材を検査できる検査手段を開発する。【解決手段】表面画像を用いて木製品を検査する装置において、搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端が平面視で斜めに配置されており、平面視で斜めに撮像領域が配置されており、撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、照明装置と撮像装置が撮像領域の方向に沿って配置されていることを特徴とする木製品の検査用の画像取得装置。【選択図】図１

Description

本発明は、木製品の製造の技術分野に関する。

近年、日本国内の森林に植栽された杉、桧などの樹木が成長し、日本国内の木材蓄積量が豊富になっている。脱炭素社会の動きなどと相まって、建築資材として木材の利用が期待されている。
建築用材などに利用するにあたり、品質を検査して、適正に応じた製品を製造し供給することが求められている。
木材は、無垢の状態で使用される材と合板や集成材など積層材として利用される形態がある。合板は、原木丸太から単板を切削して、乾燥して、単板を糊付けして積層して、プレスして製造される。合板用の単板を対象として、本出願人は、特許文献１（特許第６０１７３９０号公報）、特許文献２（特開２０２０－１４４７２７号公報）に示すように、透過光と反射光を利用した、欠損や変色などを評価して、選別する方法及び選別装置を提案した。
単板を積層した合板は、照射した光は透過できないので、透過光を用いた検査法を用いることができず、木製品の表面に照射した鉛直照射光と斜照射光を利用する表面の検査装置と木製品の木口に照射した木口照射光を利用する木口検査装置を備えた木製品の検査装置を特許文献３（特願２０２１－１３４８８７号）として提案した。

特許文献１～３に提案した発明は、搬送方向に先行コンベヤと後行コンベヤの間に隙間を設けて、その間の表面に光を照射するとともに撮像して、評価用の表面画像を得るものである。これらの発明では、合板や合板用の単板を検査対象としており、隙間をまたぐ幅があるので、検査可能であった。
近頃、集成材やＣＬＴなどが高層建築物用の構造材として着目されている。安心して構造設計をするには、素材であるラミナの品質を評価することが求められている。先に提案した検査装置では、幅の小さいラミナは、検査用の隙間で姿勢が安定せず、評価用の画像を得ることが困難であった。

特許第６０１７３９０号公報 特開２０２０－１４４７２７号公報 特願２０２１－１３４８８７号

本発明は、ラミナなどの幅の狭い長尺材を検査できる検査手段を開発することを目的とする。

本発明は、ラミナなどの長尺材である木製品を撮像領域で安定した姿勢で搬送することによりラミナなどの長尺材の評価画像を得ることができるようにしたものである。安定姿勢を形成するために、長尺木製品を斜め姿勢で搬送するか、撮像領域を斜めに設置して、搬入コンベヤから搬出コンベヤに徐々に長尺材が乗り移るようにして、安定姿勢を確保するものである。
本発明の要旨は次のとおりである。
１．表面画像を用いて木製品を検査する方法において、
搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像領域を設けて、撮像手段を当該撮像領域に沿って配置して、木製品の表面画像を取得するための画像取得装置であって、
撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、
（Ａ）撮像領域を搬送方向に対して斜めに設けた場合は、木製品を搬送方向に対して直交姿勢で搬送して、画像領域を通過する間の木製品の画像を撮像手段で取得する、
あるいは、
（Ｂ）撮像領域を搬送方向に対して直交する方向に設けた場合は、木製品を搬送方向に対して斜めの姿勢で搬送して、画像領域を通過する間の木製品の画像を撮像手段で取得する、
ことを特徴とする木製品の検査方法。
２．表面画像を用いて木製品を検査する装置において、
搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像手段を配置した木製品の画像取得装置であって、
搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端が平面視で斜めに配置されており、平面視で斜めに撮像領域が配置されており、
撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、照明装置と撮像装置が撮像領域の方向に沿って配置されていることを特徴とする木製品の検査用の画像取得装置。
３．撮像手段は上下に配置されており、
照明装置は、異なる照射角度を有する２種類の照明を有していることを特徴とする２．記載の木製品の検査用の画像取得装置。
４．搬入コンベヤと搬出コンベヤは同一の搬送ベルトで構成されていることを特徴とする３．記載の画像取得装置。
５．搬入コンベヤと搬出コンベヤは、少なくとも３列が並列に配置されており、搬入コンベヤと搬出コンベヤの間に形成される撮像領域は、斜めの直線状の間隔あるいは「く」状に屈曲した間隔であることを特徴とする２．～４．のいずれかに記載の木製品の検査用の画像取得装置。
６．表面画像を用いて木製品を検査する装置において、
搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像手段を配置した木製品の画像取得装置であって、
搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端が平面視で搬送方向に対して直角に配置されており、搬入コンベヤには木製品の搬送姿勢を搬送方向に対して直角から斜めに規制する機構が設けられており、搬出コンベヤには木製品の搬送姿勢を搬送方向に対して斜めから直角方向に規制する機構が設けられており、
搬入コンベヤと搬出コンベヤの間に、平面視で直角に撮像領域が配置されており、
撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、照明装置と撮像装置が撮像領域の方向に沿って配置されていることを特徴とする木製品の検査用の画像取得装置。
そして、この構成の画像取得装置には、３．～５．に記載された装置や機構を装着することができる。
７．木製品は、ラミナ（集成材、ＬＶＬ、ＣＬＴの素材）、長尺製材品（柱、梁、無垢板）、集成材、合板、ＣＬＴのいずれかであることを特徴とする２．３．又は６．記載の木製品の検査用の画像取得装置。
８．２．～４．６．のいずれかに記載された木製品の検査用の画像取得装置から得られた画像を分析して評価する手段を備えたことを特徴とする木製品の検査装置。
９．画像取得装置から得られた画像は、検査装置で分析され、評価される。
そして、本画像取得装置の前後には、この画像取得装置に木製品を供給する搬送装置やピックアップ装置が設けられている。また、検査装置の評価にしたがって、分別搬送や分別ストック、等級印字などの装置が設けられることとなる。

１．本発明は、ラミナなどの長尺の木製品を斜め搬送あるいは搬入、搬出コンベヤの間隔を斜めに設けることによって、撮像領域で木製品が搬入、搬出コンベヤの両方にまたがることとなって、姿勢が安定するので、正しい画像をスピーディに取得することができる。
本発明では、幅の狭い長尺の木製品を搬送コンベヤのない撮像領域で、表面の画像を取得して、画像を分析、評価する検査方法を開発することができた。
本発明は、ラミナなどの長尺材である木製品を撮像領域で安定した姿勢で搬送することによりラミナなどの長尺材の評価画像を得ることができるようにしたものである。安定姿勢を形成するために、長尺木製品を斜め姿勢で搬送するか、撮像領域を斜めに設置して、搬入コンベヤから搬出コンベヤに徐々に長尺材が乗り移るようにして、安定姿勢を確保するものである。
長尺な木製品を長手方向に沿って搬送して、撮像することもできるが、全体の画像を得るための時間がかかって、効率が悪い。コンベヤの間隔を狭くして、狭い撮像領域で撮像するには限界があるので、斜めにすることで、十分な間隔の広さと、搬送姿勢の安定性を確保したものである。
２．請求項２～５に記載された画像取得装置は、搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端を斜めにして、その両コンベヤの間に形成した斜めの間隔を撮像領域とした発明である。コンベヤを工夫して斜め撮像領域を形成して撮像手段をその領域に沿って配置することによって、長尺木製品の安定した画像を得ることができる装置を実現した。
３．搬送コンベヤを搬入と搬出のコンベヤに分けたので、下方にも撮像出段を設けることができ、長尺木製品の表裏面画像を取得することができる。同時に取得した表裏面の画像を評価することにより、表裏に貫通する節などを評価できる。
光を照射した反射光を撮像した画像を用いて、木製品の表面の性状を評価できる木製品の画像を取得でき、木製品の表面は、鉛直方向からの反射光と斜めの反射光を用いて得られた画像を比較することにより、各種の性状を評価することができる。撮像はラインセンサーカメラで行い、メモリに蓄積し、合成して１枚の木製品画像を生成し、評価データを蓄積して検査にＡＩを活用することもできる。例えば、節、虫穴、割れ、腐れ、変色などを判定できる。表裏面別々に評価し、更に、表裏に共通する性状を評価することにより、厚み方向に貫通している性状か否かも判定できる。
４．搬入コンベヤと搬出コンベヤを同一の搬送ベルトで形成することによって、搬入コンベヤと搬出コンベヤの速度を同調させることができる。撮像手段を設置する箇所を迂回してベルト回しをして、下方の撮像手段配置スペースを確保する。また、速度調整、張力調整、間隔調整などの調整手段も共通させることができる。
５．搬入コンベヤと搬出コンベヤは、複数列のベルトコンベヤからなる。受け継ぎ搬送するには３列以上が好ましく、通常２ｍ以上の長尺材を対象とするので、４列以上で構成する。受け継ぎには中央にコンベヤベルトがあると安定する。一方、反りがある長尺材では、中央ベルトがあると中央が支点となって、長尺材が不安定になり、正確な画像が得られない危険がある。このようなリスクを回避するには、中央ベルトを設けない、あるいは、中央ベルトのレベルを少し低く設定するなどの工夫をする。
なお、ラミナは、接着剤を塗布して圧着接合する過程で、多少の反りは矯正されるので、反りのあるラミナでも、品質評価の対象である。
６．斜めの撮像領域として、「く」状の形もある。両サイドの搬入コンベヤの終端が長く、中央部が短く形成され、搬出コンベヤ側は中央部が長く、両サイドが短く形成して、間の空間を「く」状に形成する。撮像手段も「く」状になるように左右に配置する。このようにすることで、長尺材は中央部でコンベヤから離れるが、両サイドで支持されているので安定し、長尺材の両端がコンベヤから離れるときは、中央部が搬出コンベヤに支持されているので、安定しやすい。
７．請求項６の発明は、搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの始端を搬送方向に直角にして、間隔をあけて、撮像領域を設けたものである。長尺材は搬入コンベヤ上で姿勢を斜めにするように規制をかけて、流して、撮像領域では斜め姿勢で通過する。そして、搬出コンベヤ上で、逆向きの規制をかけて、木製品の搬送姿勢を搬送方向に対して直角に修正する。
撮像領域で木製品は、両コンベヤに跨るように搬送されるので、姿勢は安定し、正確な画像を得ることができる。この装置では、木製品の姿勢調整のための機構が必要になり、また、木製品の前後間隔が必要になる。
なお、この搬送姿勢変更機構でも、上記２．～６．同様の作用効果を奏することができる。
８．本発明の検査対象の木製品は、長尺材であり、集成材やＬＶＬ、ＣＬＴなどの素材であるラミナ、柱、梁、無垢板などの長尺製材が中心であり、積層した製品である集成材、合板、ＣＬＴなども検査することができる。
９．本発明の画像取得装置で得られた画像を解析して木製品を検査することができる。検査装置は、本出願人が提案した各種の検査装置を利用することができる。そして、検査して評価に基づいて、分別してストックするなどの、後工程に送られる。
杉、松、桧、落葉松などの戦後植林された日本の針葉樹は成長し木材としての蓄積量は増えているが、材価の低迷もあって、枝打ちなどの手入れが十分になされていないので、節や脂による変色などがあって、品質にばらつきに多い。本発明が適切に評価することによって、これらの樹木の利用促進をすることができる。

表面画像取得手段を示す図。 搬送姿勢と画像取得手段の配置構成を示す図。 搬送用コンベヤベルトの説明図。 実施例１の斜視図を示す。 実施例１の平面図を示す。 実施例１の正面図、断面図を示す。 実施例２の「く」形実施例を示す図。 実施例３の斜め搬送姿勢変更実施例を示す図 検査対象である木製品の例を示す図。

本発明は、光を照射した反射光を撮像した画像を用いて、ラミナなどの長尺な木製品の表面の性状を評価できる木製品の検査装置である。木製品の表面は、鉛直方向からの反射光と斜めの反射光を用いて得られた画像を比較することにより、凸凹に伴う影の発生状態などを比較して、生き節や節穴、変色などを判定する検査方法である。
また、本発明は、長尺な木製品の画像を得るために構成した木製品の検査用の画像取得装置を提案する。
画像取得装置は、ラインセンサ型の撮像手段を用いて画像を取得する撮像領域の前後に搬入と搬出の搬送装置を設け、搬送しながら連続して木製品を撮像する装置を備えている。撮像領域では、幅の狭い木製品の姿勢を安定させる必要があるので、撮像領域を搬送方向に斜めに設けた場合は、木製品を直角（短手方向）に搬送しても、前後の搬送装置に支持されるので木製品の姿勢は安定する。あるいは、撮像領域を搬送方向に対して直角に設けた場合は、木製品を斜めにして搬送し、撮像領域を跨いで前後の搬送装置に支持されて安定するようにする。

本発明が検査対象とするラミナの例を図９に記載している。厚さ１５～６０ｍｍ、幅１００～３００ｍｍ、長さ２０００～６０００ｍｍ程度の細長い挽板のラミナは集成材やＣＬＴなどの基本素材である。ラミナの性能を評価することは集成材の製品の品質を左右する重要な要素である。例えば、ＣＬＴの強度性能は曲げ性能に応じて区分が規定されており、ＣＬＴの強度等級に応じて使用可能なラミナの強度等級が定められている。構成する層同士のラミナの強度等級が同一でなく、かつＣＬＴの厚さの方向の中心軸に対して対称であるものは異等級構成と呼び、構成する層同士のラミナの強度等級が同一であるものは同一等級構成と呼び、また、使用するラミナの曲げヤング係数の上限値を定めたものは「Ｂ種構成」と規定されている。細長いラミナを特許文献１、２などに提案した検査装置に適用した場合、搬入コンベヤと搬出コンベヤの間にはまり、落下するリスクがあって、正しい画像を得ることができなくなることがある。

本発明の画像取得装置の概略を図１～３、図６（ｂ）を用いて説明する。
図１は、搬送しながら木製品の表面の画像を取得する木製品５の検査用の画像取得装置の概略を示している。搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２で搬送装置１が構成されている。搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の間をあけて撮像領域１３を設けて、その撮像領域１３の上方に表面照明手段６２と表面撮像装置６１を備えた撮像手段６を配置している。撮像領域１３は平面視において、搬送方向に対して斜めに設けられている。撮像領域１３を斜めに設けるために搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の端が幅方向に斜めになるように形成されている。
この構成によって、木製品５を短手方向に搬送しても、片方のコンベヤで支持される区間が短くなり、木製品５は、搬入、搬出コンベヤの両方で支持されることとなるので、安定して姿勢を保つことができる。撮像領域の幅を木製品の幅と同程度にすると、木製品の中央部が撮像領域にあるときに木製品の長手方向の先端部と後端部が搬入コンベヤと搬出コンベヤに支持されるので、木製品は安定した姿勢で受け継がれることとなる。木製品の姿勢が安定していると、照明の反射光がぶれることがないので、表面の性状を正確に撮像することができる。
表面撮像装置６１で得られた木製品５の画像は検査装置１０で性状を分析されて評価される。

図２に木製品の搬送姿勢と撮像手段の配置構成が示されている。４本のベルトコンベヤを用いて搬送装置を構成している例である。
図２（ａ）には、搬入コンベヤ１１を構成する４本のコンベヤが図示上側のコンベヤの終端が下側のコンベヤよりも右寄りになるように設定され、搬出コンベヤ１２の４本のコンベヤの先端が搬入コンベヤの終端に平行になるように上から下へ左寄りに設定されている。
このコンベヤの配置によって、撮像領域１３が斜めに形成され、その撮像領域に沿って撮像手段６を配置することができる。
木製品５１は、長手方向を搬入コンベヤ１１に直角に搬送しても、撮像領域１３の図示の下側では早く搬出コンベヤ１２に引き継がれ、図示の上側では遅く搬出コンベヤ１２に引き継がれることとなる。木製品５１は、図示の下方で搬入コンベヤ１１から外れた時点では、大半がまだ搬入コンベヤ１１側で支えられるので、姿勢が安定しており、徐々に搬出コンベヤ１２側に移動することになるので、撮像領域１３全体を通して、木製品５１の姿勢を安定させることができる。

図２（ｂ）には、搬入コンベヤ１１を構成する４本のコンベヤのうち図示の中央の２本のコンベヤの終端が短くなるように設定され、搬出コンベヤ１２の４本のコンベヤは中央の２本のコンベヤの先端が長くなるように設定されている。
このコンベヤの配置によって、撮像領域１３が「く」状に形成され、その撮像領域に沿って撮像手段６も「く」状に配置することができる。
木製品５１は、長手方向を搬入コンベヤ１１に直角に搬送しても、撮像領域１３の図示の中央部では早く搬出コンベヤ１２に引き継がれ、図示の上下では遅く搬出コンベヤ１２に引き継がれることとなる。木製品５１は、図示の中央で搬入コンベヤ１１から外れた時点では、上下がまだ搬入コンベヤ１１側で支えられるので、姿勢が安定しており、徐々に搬出コンベヤ１２側に移動することになるので、撮像領域１３全体を通して、木製品５１の姿勢を安定させることができる。

図２（ｃ）には、搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２を構成する４本のコンベヤの先端と終端を搬送方向に直角にそろえて並べている。
このコンベヤの配置によって、撮像領域１３が搬送方向に対して直角に形成され、その撮像領域に沿って撮像手段６も直角に配置される。
木製品５１を斜め姿勢で搬送することにより、撮像領域１３の図示の上側では早く搬出コンベヤ１２に引き継がれ、図示の下側では遅く搬出コンベヤ１２に引き継がれることとなる。木製品５１は、順次搬出コンベヤ１１から搬入コンベヤ１２に引き継がれるので、撮像領域１３全体を通して、木製品５１の姿勢を安定させることができる。
なお、搬送途中で木製品の姿勢を直角姿勢と斜め姿勢に変更する姿勢変更機構を設けて、取り出しあるいは積み込む堆積装置に合わせることになる。

撮像領域１３を斜めに形成する搬送装置１の構成は、ベルト、チェーン、ローラなどの手段を採用することができる。ベルトを用いる搬送手段を採用することが適している。ローラコンベヤを用いることも可能であるが、木製品がローラで弾むリスクがある。
図３に搬送装置構造例について説明する。
この例は搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２を一本の共通のコンベヤで形成している。共通のベルトで形成することにより、搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の搬送速度とテンションが同調する。また、この例では、搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の間隔で形成される撮像領域１３を設けている。

図３に示す搬送装置１は、４列の搬送ベルトで構成されている。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は搬入コンベヤと搬出コンベヤの側面図の例を示している。
搬入コンベヤ１１―１～１１－４、搬出コンベヤ１２－１～１２－４の４列であり、4列のコンベヤを斜めに対向させて、斜めに撮像領域１３を形成している。
搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２は側面図に示すように搬送ベルト１Ａで形成している。
搬送コンベヤ１Ａは、搬送面を搬入コンベヤ先端プーリ１１Ａ、搬入コンベヤ終端プーリ１１Ｂ、搬出コンベヤ先端プーリ１２Ａ、搬出コンベヤ終端プーリ１２Ｂで形成する。搬入、搬出の搬送面は同じ高さに形成される。
この例では、搬入コンベヤ終端プーリ１１Ｂの径を小さくしてある。小さな径のプーリとすることで、裏面側用の斜光照明を設ける傾斜を確保することができる。
下側に、駆動プーリ１４とテンションプーリ１６を配置して、基本構成としている。搬入コンベヤ終端プーリ１１Ｂと搬出コンベヤ先端プーリ１２Ａの間に撮像領域１３を形成するために、搬送ベルト１Ａを下側に迂回させるために、ベルト迂回プーリ１７・・１７を６個設けている。ベルト迂回プーリ１７によって、Ｕ形にベルトが回装されて、その空間に下側の撮像手段を設けることができる。
本装置では、搬入コンベヤ終端プーリ１１Ｂを前後に位置を変える機構を設けて、撮像領域１３の間隔を調整できるようにしている。この位置変更に応じて、テンションプーリ１６で搬送ベルト１Ａの緊張を維持している。
４列のコンベヤベルトで搬送装置１が構成されているので、搬出コンベヤ先端プーリ１２Ａ、搬出コンベヤ終端プーリ１２Ｂの双方を前後に位置調整できる機構を設けることにより、撮像領域１３の角度も調整できる。

図３の例では、一本のベルトで搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２を形成しているが、別々のベルトで形成し、速度を同期させるように制御することもできる。
また、図３（ａ）では、４列の搬送コンベヤを同間隔で並列に表示してあるが、中央の間隔を両側よりも広くすると、反りが発生した長尺材でも安定して搬送できる確率が高くなる。これは、反りが入る場合、重心のある中央部が下がるように搬送すると安定する。多少の反りは、矯正できるので、品質検査の対象とすると、検査効率が向上する。
なお、この搬送装置１は、木製品の検査用の画像取得装置用の搬送装置であって、この搬送装置１の前には、ラミナのストックからピックアップして搬送する搬送装置などが設けられる。また、この搬送装置１に後には、画像を分析して評価されたラミナなどを分別してストックなどの後工程が設置される。

図６（ｂ）に撮像手段の基本構成が示されている。
搬送コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の間に撮像領域１３が設けられ、この撮像領域１３に撮像手段６が配置されている。
撮像手段６は、表面撮像装置６１、表面照明手段６２と裏面撮像装置７１、裏面照明手段７２から構成されている。撮像装置と照明手段は木製品の表裏両面の画像を得るために表裏に設けられる。照明手段６２、７２は、反射光照明６２Ａ、７２Ａと斜光照明６２Ａ、７２Ａから構成される。撮像装置は、ラインセンサ型撮像装置を使用する。
表面側は上方に設けられ、表面撮像装置６１が真上、反射光照明６２Ａが大きな角度上、斜光照明６２Ｂが斜め上に設けられている。
反射光照明と斜光照明は、照射角度の異なる光の反射を利用して画像を得ることにより、凸凹の状態を立体的に分析することができる。
裏面側は、下方に表面側と同様に設けられている。裏面の側の斜光照明の角度を確保するために、図示の例では、搬送コンベヤ１１の終端プーリを小さくしてある。そして、搬送コンベヤ１１の終端プーリ側に裏面側の斜光照明７２Ｂが設けられている。

撮像装置から得られた画像を処理して評価する検査装置は出願人が先に提案した特許文献１～３に記載した機構を採用することができる。
光を照射した反射光を撮像した画像を用いて、木製品の表面の性状を評価できる木製品の画像を取得でき、木製品の表面は、鉛直方向からの反射光と斜めの反射光を用いて得られた画像を比較することにより、各種の性状を評価することができる。撮像はラインセンサーカメラで行い、メモリに蓄積し、合成して１枚の木製品画像を生成し、評価データを蓄積して検査にＡＩを活用することもできる。
検査装置は、木製品をカラーラインセンサ型のカメラから得たライン画像に基づいて所定の判定パラメータを用いて木製品のグレードを判定するグレード判定装置を備えている。
ライン画像を木製品の表面全体の画像に生成するための同期処理などは搬送装置に設置する木製品の検出センサとエンコーダによって行うことができる。
グレード判定された木製品は、分別して堆積される。
表裏面の検査からは、生き節、死に節、穴、割れ、虫穴、腐れ、変色、刃痕、パテ不良などを検出して、評価してグレード判定することができる。
表裏面別々に評価し、更に、表裏に共通する性状を評価することにより、厚み方向に貫通している性状か否かも判定できる。

実施例１の画像取得装置を図４～６に示す。図４は斜視図、図５は平面図、図６は撮像領域に沿った断面図（ａ）、正面図（ｂ）である。
図５の平面図が見やすいので説明すると、搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２とを撮像領域１３となる間隔を斜めにあけて配置してある。両コンベヤは、４列を並列して設けてあり、搬入コンベヤ１１に１１―１～１１－４の枝番を付し、搬出コンベヤ１２に１２－１～１２―４の枝番を付す。木製品５１を検出する検出センサ３２、３２を搬入コンベヤ１１－１と１１－２の間と搬入コンベヤ１１－３と１１－４の間に配置してある。
撮像領域１３の間に、表面撮像装置左６１Ｌ、表面撮像装置右６１Ｒからなる表面撮像装置６１、反射光照明６２Ａ、斜光照明６２Ｂからなる表面照明手段６２が配置されている。
これらの撮像装置と照明手段は裏面側用に搬送コンベヤの下側にも設けられている。上下に配置されている状態は、図６に示されている。図６（ｂ）の正面図には、搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の間に撮像装置と照明手段からなる撮像手段６が設けられている。
本例では、搬入用と搬出用のコンベヤベルトを１本の共通ベルトで構成している。このため、下側の照明と撮像装置を配置するために、ベルトをＵ状に湾曲させている。図６（ｂ）の正面図には、このＵ状の湾曲した搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の間に撮像装置と照明手段からなる撮像手段６が設けられている。木製品５１を搬送する搬入コンベヤ１１と搬出コンベヤ１２の搬送レベルに向けて、反射光照明６２Ａと斜光照明６２Ｂを照射し、この搬送レベルに焦点を合わせた表面撮像装置６１Ｌ、６１Ｒを配置してある。
表面撮像装置６１は、左右に２台配置して長い木製品５１を分けて撮影するようにしている。撮像装置は２台に限るものではなく、さらに台数を増やすこともできる。
撮像装置は真上に設置し、反射光照明は撮像装置にかからないようにずらして配置する。斜光照明は凹凸を強調できるように木製品の表面に対して斜めに照射するように配置する。
木製品５１の裏面側用に、反射光照明７２Ａと斜光照明７２Ｂを照射し、この搬送レベルに焦点を合わせた裏面撮像装置７１Ｌ、７１Ｒを配置してある。
搬入コンベヤ１１のプーリにはエンコーダ３１が設けてあって、検出センサ３２の信号、撮像装置の画像取得のタイミングをエンコーダの信号に基づいてコントロールして、一枚の木製品の表裏面の画像データを生成することとなる。
図６（ａ）に断面図が示されている。

装置構成の斜視図が図４に示されている。
表面撮像装置６１を形成する、表面撮像装置左６１Ｌと表面撮像装置右６１Ｒで撮影された画像情報はＡＩコントローラ表面３３Ａで処理されて、木製品の表面画像に生成されて、評価される。
裏面撮像装置７１を形成する、裏面撮像装置左７１Ｌと裏面撮像装置右７１Ｒで撮影された画像情報はＡＩコントローラ裏面３３Ｂで処理されて、木製品の裏面画像に生成されて、評価される。

動作を説明すると、次のようになる。
搬入コンベヤ１１に載せられた木製品５１は、搬送されて搬入コンベヤ１１の終端付近で検出センサ３２で検知されて、検知信号が二つのＡＩコントローラ３３Ａ、３３Ｂに送られ、検査される木製品が特定される。搬送に伴って、木製品は撮像領域１３に入る。撮像領域１３に入った木製品は、短い搬入コンベヤ１１－４から順に外れていき、上下からの照明を受け、撮像手段で表裏の画像が取得されて、ＡＩコントローラ３３Ａ、３３Ｂに送られる。
木製品５１は、短さの順に搬入コンベヤから外れていくが、対向して配置された各搬出コンベヤ１２－４～１２－１に移載される。図示の例では、搬入コンベヤ１１－３から木製品５１の後端が外れる前に搬出コンベヤ１２－４に前端が載るように、両コンベヤの間隔と撮像領域１３の傾きが設定されている。したがって、木製品５１は、４列の搬入コンベヤ１１のうちの２本から終端が外れる前に、４列の搬出コンベヤ１２のうちの１本に先端が載ることになるので、撮像領域１３を安定した姿勢で通過することができる。したがって、乱れることのない画像を取得することができる。
なお、木製品５１の搬送タイミングは搬入コンベヤ１１に設けたエンコーダ３１によって管理されて、検出センサ３２の検知信号、ラインセンサ型の画像データがＡＩコントローラで統合されて、木製品の表裏の画像が得られる。この画像をもとに、品質評価が行われることとなる。

撮像領域１３を「く」形に形成した画像取得装置である実施例２を図７に示す。
この実施例では、４列の搬入コンベヤ１１を構成する両外側の搬入コンベヤ１１－１と１１－４を短く、内側の搬入コンベヤ１１－２、１１－３を長く設定し、対向する搬出コンベヤ１２を外側の２本を長く、内よりの２本を短く形成している。この搬入、搬出のコンベヤの間に「く」形の撮像領域１３が形成され、撮像手段６も真ん中で屈曲した「く」形に形成される。撮像手段６を形成する上下の照明手段、撮像装置は、形を除けば実施例１と同様である。
搬入コンベヤ１１で搬送された木製品５１は、検出センサ３２で先端が検知されて、信号がＡＩコントローラに送られ、次いで、表面撮像装置６１と裏面撮像装置７１で画像が取得されて、ＡＩコントローラに送られ、エンコーダ３２のタイミング信号に従って、表裏面の画像が生成されることも、実施例１と同様である。

この実施例では、撮像領域１３にある木製品５１は、外側の搬入コンベヤ１１－１、１１－４から外れるが、内側の２本の搬入コンベヤ１１－２、１１－３で木製品５１の中央側が支えられ続けるので安定し、木製品５１の幅の半分以上がこの２本の搬入コンベヤに載っている間に、搬出コンベヤ１２の外側の搬出コンベヤ１２－１、１２－４で支持されるように間隔が調整されている。したがって、撮像領域１３を移動する木製品５１の姿勢は安定し、きれいな画像を取得することができる。
この例では、撮像領域にある木製品５１は、中央部支持あるいは両側支持となるので姿勢が安定することになる。

木製品を斜め姿勢に変更して搬送し、撮像領域１３を搬送方向に対して直行に形成した画像取得装置である実施例３を図８に示す。
この実施例では、搬入コンベヤと搬出コンベヤのそれぞれを前後に分割して設け、その間に姿勢変更機構を設けている。搬入コンベヤと搬出コンベヤは、実施例１、実施例２と同様に４列構成である。
搬入コンベヤ１１は、前搬入ベルトコンベヤ１１１と後搬入ベルトコンベヤ１１３に分割し、その間に搬入低摩擦コンベヤ１１２と姿勢変更昇降部材１１４Ｌ、１１４Ｒを配置している。姿勢変更昇降部材左１１４Ｌと姿勢変更昇降部材右１１４Ｒを前後に設けて、搬送レベルに対して出没するように昇降させる。
搬出コンベヤ１２は、前搬出ベルトコンベヤ１２１と後搬出ベルトコンベヤ１２３に分割し、その間に搬出低摩擦コンベヤ１２２と姿勢戻し昇降部材１２４Ｌ、１２４Ｒを配置している。姿勢戻し昇降部材左１２４Ｌと姿勢戻し昇降部材右１１４Ｒは、搬送方向に直角に設けて、搬送レベルに対して出没するように昇降させる。
後搬入ベルトコンベヤ１１３と前搬出ベルトコンベヤ１２１の間に撮像領域１３を直行状態に設ける。撮像領域１３に設置される撮像手段６を構成する撮像装置と照明手段は撮像領域に沿って搬送方向に対して直行して設けられる他は、実施例１と同様である。

木製品５１の右側が搬送途中で姿勢変更昇降部材右１１４Ｒに当接し、左側は進んで姿勢変更昇降部材左１１４Ｌに当接して、木製品５１は進行方向に対して斜めになった時点で、姿勢変更昇降部材左１１４Ｌと姿勢変更昇降部材右１１４Ｒを下降させて、木製品５１を後搬入ベルトコンベヤ１１３で搬送して、撮像領域１３に送り込んで、撮像手段で表裏の画像を取得する。
木製品５１は斜めのまま進行して、前搬出ベルトコンベヤ１２１に順次移載し、搬出低摩擦コンベヤ１２２に進み、木製品５１の左側が姿勢戻し昇降部材左１２４Ｌに当接し、続いて右側が姿勢戻し昇降部材右１２４Ｒが当接して、木製品５１の姿勢が搬送方向に対して直行姿勢に戻る。この時点で、姿勢戻し昇降部材左１２４Ｌと姿勢戻し昇降部材右１１４Ｒを下降させて、後搬出ベルトコンベヤ１２３に送り、後工程へ繰られる。
搬送面に対して出没する姿勢を変更あるいは姿勢を戻す部材の出没動作は、接触センサや光センサを用いて制御することができる。例えば、出状態で木製品が左右の部材に接触したことを感知して、下降させる。その後、木製品の通過を光センサで感知したら、部材を上昇させて、次の木製品の当接の準備をする。
なお、木製品５１の姿勢を変更する搬入低摩擦コンベヤ１１２と搬出低摩擦コンベヤ１２２は、摩擦を低く設定したベルトコンベヤやチェーンコンベヤで形成して、姿勢変更が容易に行われるようにする。チェーンコンベヤは、点接触になるので、低摩擦になりやすい。

１ 搬送装置
１Ａ 搬送ベルト
１０ 検査装置
１１ 搬入コンベヤ
１１Ａ 搬入コンベヤ先端プーリ
１１Ｂ 搬入コンベヤ終端プーリ
１２ 搬出コンベヤ
１２Ａ 搬出コンベヤ先端プーリ
１２Ｂ 搬出コンベヤ終端プーリ
１３ 撮像領域
１４ 駆動プーリ
１５ 撮像間隔調整機構
１６ テンションプーリ
１７ 迂回プーリ
２０ 画像取得装置
３ 制御系
３１ エンコーダ
３２ 検出センサ
３３Ａ ＡＩコントローラ表面
３３Ｂ ＡＩコントローラ裏面
５、５１ 木製品
６ 撮像手段
６１ 表面撮像装置
６１Ｌ 表面撮像装置左
６１Ｒ 表面撮像装置右
６２ 表面照明手段
６２Ａ 反射光照明
６２Ｂ 斜光照明
７１ 裏面撮像装置
７１Ｌ 裏面撮像装置左
７１Ｒ 裏面撮像装置右
７２ 裏面照明手段
７２Ａ 反射光照明
７２Ｂ 斜光照明

１１１ 前搬入ベルトコンベヤ
１１２ 搬入低摩擦コンベア
１１３ 後搬入ベルトコンベヤ
１２１ 前搬出ベルトコンベヤ
１２２ 搬出低摩擦コンベア
１２３ 後搬出ベルトコンベヤ
１１４ 姿勢変更昇降部材
１１４Ｌ 姿勢変更昇降部材左
１１４Ｒ 姿勢変更昇降部材右
１２４ 姿勢戻し昇降部材
１２４Ｌ 姿勢戻し昇降部材左
１２４Ｒ 姿勢戻し昇降部材右

Claims (8)

1. 表面画像を用いて木製品を検査する方法において、
   搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像領域を設けて、撮像手段を当該撮像領域に沿って配置して、木製品の表面画像を取得するための画像取得装置であって、
   撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、
   （Ａ）撮像領域を搬送方向に対して斜めに設けた場合は、木製品を搬送方向に対して直交姿勢で搬送して、画像領域を通過する間の木製品の画像を撮像手段で取得する、
   あるいは、
   （Ｂ）撮像領域を搬送方向に対して直交する方向に設けた場合は、木製品を搬送方向に対して斜めの姿勢で搬送して、画像領域を通過する間の木製品の画像を撮像手段で取得する、
   ことを特徴とする木製品の検査方法。
2. 表面画像を用いて木製品を検査する装置において、
   搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像手段を配置した木製品の画像取得装置であって、
   搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端が平面視で斜めに配置されており、平面視で斜めに撮像領域が配置されており、
   撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、照明装置と撮像装置が撮像領域の方向に沿って配置されていることを特徴とする木製品の検査用の画像取得装置。
3. 撮像手段は上下に配置されており、
   照明装置は、異なる照射角度を有する２種類の照明を有していることを特徴とする請求項２記載の木製品の検査用の画像取得装置。
4. 搬入コンベヤと搬出コンベヤは同一の搬送ベルトで構成されていることを特徴とする請求項３記載の画像取得装置。
5. 搬入コンベヤと搬出コンベヤは、少なくとも３列が並列に配置されており、搬入コンベヤと搬出コンベヤの間に形成される撮像領域は、斜めの直線状の間隔あるいは「く」状に屈曲した間隔であることを特徴とする請求項２～４のいずれかに記載の木製品の検査用の画像取得装置。
6. 表面画像を用いて木製品を検査する装置において、
   搬入コンベヤと搬出コンベヤと、両コンベヤの間に撮像手段を配置した木製品の画像取得装置であって、
   搬入コンベヤの終端と搬出コンベヤの先端が平面視で搬送方向に対して直角に配置されており、搬入コンベヤには木製品の搬送姿勢を搬送方向に対して直角から斜めに規制する機構が設けられており、搬出コンベヤには木製品の搬送姿勢を搬送方向に対して斜めから直角方向に規制する機構が設けられており、
   搬入コンベヤと搬出コンベヤの間に、平面視で直角に撮像領域が配置されており、
   撮像手段は、照射装置と撮像装置を備えており、照明装置と撮像装置が撮像領域の方向に沿って配置されていることを特徴とする木製品の検査用の画像取得装置。
7. 木製品は、ラミナ、長尺製材品、集成材、合板、ＣＬＴのいずれかであることを特徴とする請求項２、３又は６記載の木製品の検査用の画像取得装置。
8. 請求項２～４、６のいずれかに記載された木製品の検査用の画像取得装置から得られた画像を分析して評価する手段を備えたことを特徴とする木製品の検査装置。