JP3238682B2 - 木材のプレカット方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、木材のプレカッ
ト方法および装置、特に、木造住宅の各使用部位の建築
部材として不適当な木材にプレカットを施すことを未然
に防止することができる、木材のプレカット方法および
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、木材の自動加工装置として、特開
昭６１−１７１３０１号公報に開示されるものがある。
以下、この装置を従来技術という。以下、従来技術を図
面を参照しながら説明する。

【０００３】図５は、従来技術を示す概略平面図であ
る。

【０００４】図５に示すように、従来技術は、搬入され
た木材１の長さおよび幅寸法を測定するための、長さ測
定器２、幅測定器３および高さ測定器４からなる形状測
定手段５と、木材１の高さ方向に孔あけ等の加工を施す
ための縦加工機６と、木材１の両側面に孔あけ等の加工
を施すための横加工機７と、木材１の木口にアリ溝等の
加工を施すための木口加工機８と、形状測定手段５によ
る測定結果に基づいて、木材１が加工可能なものか否か
を判断し、加工可能なものである場合には、予め記憶さ
れている製品形状の中から最適な製品形状を選択し、最
適な製品形状に木材が加工されるように、同一ライン上
に設置された各加工機に６、７、８に加工指令を出すた
めの制御器（図示せず）とを備えている。

【０００５】従来技術によれば、次のようにして、木材
に加工が施される。

【０００６】木材１が搬入コンベア９から加工ラインに
搬入されると、形状測定手段５によって木材１の長さ、
幅および高さ寸法が測定される。制御器は、これらの測
定結果に基づいて、搬入された木材１が制御器に予め記
憶されている製品形状に加工することができるか否かを
判断する。そして、加工と判断した場合には、最も歩留
まり良く加工することができる製品形状を選択し、その
加工指令を各加工機６、７、８に出す。これによって所
望の加工が施されたプレカット木材１Ａは、中間コンベ
ア１０を通って、搬出コンベア１１まで搬送される。

【０００７】一方、制御器が加工不可と判断した木材
は、加工が施されないまま、加工ラインを通過して搬出
コンベア１１まで搬送される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術は、以下
のような問題点を有していた。

【０００９】プレカットされる木材は、曲がりが許容範
囲内で、適当な含水率および強度を有していることを前
提として、加工機に投入される。勿論、加工機に投入す
る前に目視によりある程度の検査は行うが、検査をパス
しても全ての木材がこれらの条件を満足しているとは限
らない。特に、含水率および強度の目視による判断は困
難であった。

【００１０】従って、曲がり、含水率および強度が所定
レベルに達していない木材が加工機に投入され、加工が
施されることとなる。このような欠陥木材は、その後、
欠陥が発見されて廃棄処分されるか、そのまま建築部材
として使用される。廃棄処分される場合には、加工時間
の浪費で済むが、欠陥木材がそのまま建築部材として使
用された場合には、強度不足の木材によって建築物が構
築されたことになって、重大事故を招く恐れがあった。

【００１１】従って、この発明の目的は、木造住宅の各
使用部位の建築部材として不適当な木材にプレカットを
施すことを未然に防止することができ、従って、各使用
部位の建築部材として不適当な木材にプレカットを施す
ことによる加工時間の浪費や、欠陥木材がそのまま各使
用部位の建築部材として使用されることによる事故の発
生を確実に回避することができる、木材のプレカット方
法および装置を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
木材の強度を測定し、測定された木材の強度に基づい
て、木材が各使用部位の建築部材として使用することが
できるか否かを判定し、そして、各使用部位の建築部材
として使用できると判定された木材にプレカットを施
す、木材のプレカット方法において、同一断面寸法の木
材をプレカットする場合に、より大きな負荷荷重がかか
る部分の木材に、強度の大きな木材を選択することに特
徴を有するものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、前記強度は、木材
のヤング率によって測定することに特徴を有するもので
ある。

【００１４】請求項３記載の発明は、木材の強度を測定
する機能を有する特性測定手段と、前記特性測定手段に
よって測定された強度が木材を各使用部位の建築部材と
して使用することができるか否かを判定し、同一断面寸
法の木材をプレカットする場合に、より大きな負荷荷重
がかかる部分の木材に、強度の大きな木材を選択する機
能を有する判定手段と、建築部材として使用できると判
定された木材にプレカットを施すためのプレカット手段
とを備えていることに特徴を有するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の、木材のプレカ
ット装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明す
る。

【００１６】図１は、この発明の、木材のプレカット装
置を示すブロック図、図２は、木材の曲がりの測定方法
を示す説明図、図３は、木材の含水率の測定方法を示す
説明図、図４は、木材の強度の測定方法を示す説明図で
ある。

【００１７】図１において、１２は、木材の曲がり、含
水率および強度等の特性を測定するための特性測定手段
であり、プレカットする前の木材の特性を１本毎に測定
する。木材１の特性としては、この他、色、重量等があ
る。

【００１８】なお、特性測定手段１２は、各特性の内、
予め測定されている測定項目を省略させる機能を有して
いる。即ち、予め曲がりが測定されている木材に対して
は、曲がりの測定を自動的にパスさせる機能を有してい
る。これによって、予め測定時間の短縮化を図ることが
できる。

【００１９】木材の曲がりは、例えば、図２に示すよう
に、木材１の両端を基台１３上に乗せ、木材１の中央下
部にセンサー１４を設置し、センサー１４によって基台
１３間を結ぶ基準線（Ｌ）と木材１の中央部下面との間
の距離（α）を測定し、距離（α）の大きさによって木
材１の曲がりを測定する。例えば、木材１が上方に曲が
っている場合（図２の実線で示す）には、＋α、一方、
下方に曲がっている場合（図２の点線で示す）には、−
αとなり、この絶対値の大きさによって木材１の曲がり
の程度を評価する。木材１の曲がりは、木材１の隣接す
る２面のそれぞれについて行う。

【００２０】木材の含水率は、従来公知の含水率計によ
って測定する。含水率計の原理は、次の通りである。木
材中を流れる電流の電気抵抗は、ある範囲で木材の含水
率に対してほぼ直線的に変化する。この関係を利用すれ
ば、木材の含水率を測定することができる。即ち、図３
に示すように、木材１を電極１５間に挟み、木材１に通
電して、木材１の電気抵抗を抵抗測定器１６によって測
定する。通電法としては、木材に電極針を差し込む方法
等もある。電気抵抗の変化を利用するもの以外に、静電
容量の変化やマイクロ波の吸収を利用した含水率計を使
用しても良い。

【００２１】木材の強度は、例えば、木材のヤング率を
測定することによって行う。即ち、図４に示すように、
コンベア１７上に木材１を固定し、木材１の一端をハン
マー１８によって打撃し、これによって発生した音をマ
イクロフォン１９によって集音し、この音の基本振動周
波数を周波数解析器２０によって測定し、この測定結果
に基づいて、木材１のヤング率を下記（１）式によって
求める。

【００２２】 σ＝４Ｌ²ｆ²ρ／ｇ ---（１） 但し、上記（１）式において、 σ：ヤング率（ｇｆ／ｃｍ²） Ｌ：木材の長さ（ｃｍ） ｆ：基本振動周波数（Ｈｚ） ρ：木材の比重 ｇ：重力加速度（９８０ｃｍ／ｓｅｃ²）

【００２３】２１は、特性測定手段によって測定された
特性値が木材１を各使用部位、例えば、柱、横架材の建
築部材として使用することができるか否かを予め記憶さ
れているデーターと比較して判定するための判定手段で
ある。この他、判定手段２１は、特性測定手段１２によ
って測定された木材１の曲がりが大きく、短尺に切断し
ても別の個所の木材として使用できない場合には、後述
するプレカット手段に木材１を搬送しない指令を発する
作用、および、同一断面寸法の木材１をプレカットする
場合に、より大きな負荷荷重がかかる部分の木材に、強
度の大きな木材を選択する作用も有している。

【００２４】２２は、各使用部位の建築部材として使用
できると判定された木材１に、切断、孔あけ、溝加工、
木口加工等のプレカットを施すためのプレカット手段で
あり、例えば、図５に示したものである。

【００２５】このように構成されている、この発明の、
木材のプレカット方法によれば、以下のようにして、木
材にプレカットが施される。

【００２６】木材１は、特性測定手段１２に搬入され、
ここで、木材１の木材の曲がり、含水率および強度が測
定される。このようにして特性が測定された木材１は、
判定手段２１に送られ、ここで、木材１の特性値に基づ
いて、木材１が各使用部位の建築部材として使用するこ
とができるか否かが判定される。そして、各使用部位の
建築部材として使用できると判定された木材１は、プレ
カット装置２２に送られ、所定のプレカットが施され
る。

【００２７】判定手段２１は、特性測定手段１２によっ
て測定された木材１の曲がりが大きく、短尺に切断して
も別の個所の木材として使用できない場合には、プレカ
ット手段２２に木材１を搬送せず、そのまま搬出する指
令を発すると共に、同一断面寸法の木材１をプレカット
する場合に、より大きな負荷荷重がかかる部分の木材
に、強度の大きな木材を選択する指令をプレカット手段
２２に発する。

【００２８】このようにして、各使用部位の建築部材と
して不適当な木材１にプレカットを施すことを未然に防
止することができる。従って、各使用部位の建築部材と
して不適当な木材１にプレカットを施すことによる加工
時間の浪費や、欠陥木材がそのまま各使用部位の建築部
材として使用されることによる事故の発生が確実に回避
される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、木材の強度を測定し、測定された木材の強度に基づ
いて、木材が各使用部位の建築部材として使用すること
ができるか否かを判定し、そして、各使用部位の建築部
材として使用できると判定された木材にプレカットを施
す方法において、同一断面寸法の木材をプレカットする
場合に、より大きな負荷荷重がかかる部分の木材に、強
度の大きな木材を選択することによって、各使用部位の
建築部材として不適当な木材にプレカットを施すことを
未然に防止することができる。従って、各使用部位の建
築部材として不適当な木材にプレカットを施すことによ
る加工時間の浪費や、欠陥木材がそのまま各使用部位の
建築部材として使用されることによる事故の発生が確実
に回避される、工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の、木材のプレカット装置を示すブロ
ック図である。

【図２】木材の曲がりの測定方法を示す説明図である。

【図３】木材の含水率の測定方法を示す説明図である。

【図４】木材の強度の測定方法を示す説明図である。

【図５】従来技術を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１：木材 １Ａ：プレカット木材 ２：長さ測定器 ３：幅測定器 ４：高さ測定器 ５：形状測定手段 ６：縦加工機 ７：横加工機 ８：木口加工機 ９：搬入コンベア １０：中間コンベア １１：搬出コンベア １２：特性測定手段 １３：基台 １４：センサー １５：電極 １６：抵抗測定器 １７：コンベア １８：ハンマー １９：マイクロフォン ２０：周波数解析器 ２１：判定手段 ２２：プレカット手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材の強度を測定し、測定された木材の
   強度に基づいて、木材が各使用部位の建築部材として使
   用することができるか否かを判定し、そして、各使用部
   位の建築部材として使用できると判定された木材にプレ
   カットを施す、木材のプレカット方法において、同一断面寸法の木材をプレカットする場合に、より大き
   な負荷荷重がかかる部分の木材に、強度の大きな木材を
   選択する ことを特徴とする、木材のプレカット方法。
2. 【請求項２】 前記強度は、木材のヤング率によって測
   定することを特徴とする、請求項１記載の、木材のプレ
   カット方法。
3. 【請求項３】 木材の強度を測定する機能を有する特性
   測定手段と、前記特性測定手段によって測定された強度
   が木材を各使用部位の建築部材として使用することがで
   きるか否かを判定し、同一断面寸法の木材をプレカット
   する場合に、より大きな負荷荷重がかかる部分の木材
   に、強度の大きな木材を選択する機能を有する判定手段
   と、建築部材として使用できると判定された木材にプレ
   カットを施すためのプレカット手段とを備えていること
   を特徴とする、木材のプレカット装置。