JP4194731B2 - 木製長尺物の自動検査装置及びその方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、柱又は梁等からなる木製長尺物に対する加工は機械で行うことが多くなってきている。しかしながら、加工後の加工位置の検査は、人がスケール等を使用して測定している。このため、柱や梁等からなる木製長尺物のように、数メートルもある長いものを測定する場合、測定値に誤差が生じ易く、またその測定値についても人が転記するため転記ミスを起こし易いという問題が発生している。
一方、柱又は梁等からなる木製長尺物を使用して建設した住宅については、建設から数年が経過したときに、壁のひび割れや、住宅の基礎の湾曲等の問題が発生することがある。この原因としては、柱又は梁等の加工位置の測定が厳密でないことや、また人が測定値を転記することで起こる転記ミス等が重要な要因の一つとして挙げられる。以前は、このような問題に対して、消費者はどのような対処も取ることができなかった。そのため、住宅の欠陥問題処理対策として、「住宅性能規定化法」が法制化されることとなり、住宅の基礎、建築材等の建設システムについて、製造元が品質保証する必要性が生じ、これまで以上に出荷時の検査が重要な要素となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら現状のように、柱又は梁等からなる木製長尺物を、加工後に人がスケール等を使用して測定していたのでは、その測定精度、及び人的ミスをなくすにも限界があるため、製造元は安心して品質の保証をすることができない。また人が測定等を行うことで、木製長尺物を一本一本測定しなければならないため、非常に作業性が悪くなる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を、自動的に測定することで、その測定精度を向上させ、人的ミスをなくし、更には作業性の向上を目指した、木製長尺物の自動検査装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を所定位置に保持する保持手段と、保持手段によって支持された木製長尺物の長さ方向に沿って設けられたガイド部材と、駆動手段及び走行距離測定手段が設けられて、ガイド部材を走行する台車と、台車に設けられて木製長尺物の基点位置を検知する基点センサーと、台車に設けられて、台車の走行に伴って規定距離移動し、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理手段、及び、基点位置からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有している。
これにより、柱又は梁等からなる木製長尺物のように長いものの、規定位置に形成された加工部の位置を測定するときには、人がスケール等を使用して測定する必要がない。また加工した溝等の中に更に溝を加工した場合のように、複雑な形状の溝の加工位置を測定する場合においても、加工部を撮像するテレビカメラにより簡単に検知できる。
【０００５】
ここで、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、保持手段には、長手方向両端から木製長尺物を挟持するパッド部を有し、保持した木製長尺物の保持角度を変える取付け角度変更手段を設けることも可能である。これによって柱又は梁等に使用される木製長尺物の加工位置を測定する場合、一つの加工面を測定した後、次の加工面を測定するときに、人がその都度木製長尺物の加工面を走行距離測定手段の方向に向ける必要がない。
また、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、基点センサーは、反射型、又は透過型の光センサーとすることも可能である。これにより、木製長尺物の端部を検知でき、加工位置の端部をテレビカメラで検知する必要がなくなる為、正確な基点位置を瞬時に検知することができる。
【０００６】
更に、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、木製長尺物に複数の加工部がある場合、基点位置からの各加工部の位置を順次算出して、各加工部の規定位置と比較し誤差を検知出力することも可能である。これによって、各加工部の基点からの位置を順次算出するため、基点から各加工位置までの距離を正確に知ることができる。
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、所定位置に木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、木製長尺物の上方、もしくは側面に木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって木製長尺物の基点位置を検知し、台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離が、予め設定された規定距離になった位置で台車を停止する第３工程と、規定距離で止まった台車に搭載されているテレビカメラで、加工部を撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基点位置から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有している。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、所定位置に木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、木製長尺物の上方に木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって木製長尺物の基点位置を検知し、台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離が、予め設定された規定距離になったときに、台車に搭載されているテレビカメラで加工部を撮像する第３工程と、撮像した加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、テレビカメラで加工部を撮像したときの台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基点位置から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有している。なお、ここでは、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離は走行距離測定手段により測定する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で台車を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。
そして、第１、第２の発明に係る木製長尺物の自動検査方法において、第５工程での誤差の出力を、木製長尺物の加工機にフィードバックして次からの加工される木製長尺物の加工部の位置を修正することも可能である。これにより、人を介することなく迅速に加工ミスを加工機にフィードバックすることができる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を搭載し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する駆動装置及び走行距離測定手段付きの台車と、台車によって搬送される木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、測定ステーションに配置され、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、木製長尺物の基準端面からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有する。これにより、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できる位置にそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため、短時間に各加工位置を測定することが可能となる。
【００１０】
前記目的に沿う第３の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、駆動装置及び走行距離測定手段を備えた台車に、投入ステーションで木製長尺物を搭載する第１工程と、台車を走行させて木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離走行させる第３工程と、規定距離で止まった台車に搭載されている木製長尺物の加工部をテレビカメラで撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【００１１】
前記目的に沿う第３の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を水平方向に搬送し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する搬送手段と、搬送手段によって搬送させる木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、測定ステーションに配置され、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、木製長尺物の基準端面からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有する。これにより、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できる位置にそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため短時間に各加工位置を測定することが可能となる。
【００１２】
前記目的に沿う第４の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、投入ステーションで木製長尺物を配置する第１工程と、搬送手段で木製長尺物を搬送して、木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、木製長尺物を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で搬送させる第３工程と、規定距離搬送されて止まった木製長尺物の加工部をテレビカメラで撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、搬送手段の搬送距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【００１３】
前記目的に沿う第５の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、投入ステーションで木製長尺物を配置する第１工程と、搬送手段で木製長尺物を搬送して、木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、木製長尺物を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で更に搬送させたときに、テレビカメラで木製長尺物の加工部を撮像する第３工程と、テレビカメラで撮像した加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、テレビカメラで加工部を撮像した位置までの搬送距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で搬送手段を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図２は同木製長尺物の自動検査装置で使用する保持手段の正断面図、図３は同木製長尺物の自動検査装置で使用するガイド部材と台車の正断面図、図４は同側面図、図５は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置で使用する台車の正面図、図６は同木製長尺物の自動検査装置の台車に搭載されたテレビカメラの視野図、図７は同木製長尺物の自動検査装置の動作説明図、図８は本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図９は同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図、図１０は同木製長尺物の自動検査装置の変形例に係る計測装置部の側面図、図１１は本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図１２は同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０は、計測装置部１１と計測制御部１２とを有している。
計測装置部１１には、計測する木製長尺物１３を所定位置まで上昇、又は下降させることができる昇降台２８を設ける。更に、計測装置部１１には、木製長尺物１３を所定位置に保持する保持手段１４が設けられている。この保持手段１４には長手方向両端から木製長尺物１３を保持するパッド部１５と、保持した木製長尺物１３の保持角度を変える取付け角度変更手段１６が設けられている。
【００１５】
この昇降台２８の上昇及び下降手段としては、油圧を用いたピストンポンプ、及びウォームとウォームホイールとからなるウォームギヤ等を使用している。また木製長尺物１３を挟持するパッド部１５は、木製長尺物１３が常に動かないように固定することができるものであればよく、ここでは、木製長尺物１３をつかみ固定することができるつかみ部材、例えば爪を持ったもの、又は万力等を使用している。また木製長尺物１３の保持角度θを変える取付け角度変更手段１６には、木製長尺物１３を挟持するパッド部１５を回転できる装置、例えば歯車装置等を使用している。あるいは、Ｌ型アーム等を用いて木製長尺物１３を回転させてもよい。
【００１６】
以上の装置により、木製長尺物１３を保持手段１４に設置するときには、昇降台２８の上に木製長尺物１３を積載し、木製長尺物１３を保持手段１４の取付け位置まで上昇させる。そして、保持手段１４のパッド部１５で木製長尺物１３の両端部を挟むことで固定する。また昇降台２８は、木製長尺物１３の加工面に存在する加工部２２の加工位置が計測されている間木製長尺物１３を支持できる位置に、その高さを設定している。更に、木製長尺物１３の加工面に存在する加工部２２の加工位置を測定した後は、歯車装置等を用いた取付け角度変更手段１６を作動させることで、図２のように、次の加工面が測定方向に向くように木製長尺物１３を軸回り（幅方向）に回転させる。このとき、木製長尺物１３は昇降台２８に支持されているので、ピストンポンプ又はウォームギヤ等を使用して、木製長尺物１３が回転しても昇降台２８に接触しない位置まで昇降台２８を下降させる。木製長尺物１３を回転し終えたら、ピストンポンプ又はウォームギヤ等を使用して昇降台２８を上昇させ、木製長尺物１３を支持する。これにより、瞬時に次の加工部２２が存在する加工面を、測定される方向に向けることが可能となる。
【００１７】
また、計測装置部１１には、保持手段１４によって支持された木製長尺物１３の長さ方向に沿ってガイド部材１７が設けられている。また、ガイド部材１７を走行する台車２０には、ガイド部材１７を走行するための車輪１８を設けており、ガイド部材１７を走行する距離を測定する走行距離測定手段であるロータリエンコーダを有している。更に、この台車２０は、ガイド部材１７に沿って走行させるためのチェーンベルト２９、チェーンベルト２９を作動させるためのモータ２９ａ、及びチェーンベルト２９をガイドするスプロケット２９ｂから構成される台車の駆動手段を有している。
【００１８】
ここで、ガイド部材１７は、図３及び図４に示すように、台車２０が直進できるように、ガイド部材１７の下に台車２０の車輪１８が走行可能なレール１９を設置する。これにより、台車２０の車輪１８は、ガイド部材１７に沿って直進することが可能となる。なお、ここで使用するガイド部材１７の材料としては、台車２０の自重で曲がらない材料、主として高弾性、耐摩耗性を備えている材料、例えば高炭素鋼等を使用してもよい。一方、このガイド部材１７を走行する車輪１８の材料としては、ガイド部材１７と同様、高弾性、耐摩耗性を備えている材料、例えば高炭素鋼等を使用してもよい。また、ガイド部材１７を走行する台車２０に取付けられたチェーンベルト２９としては、使用頻度の高いローラチェーン、又はチェーンとスプロケットとが噛み合うことで生じる騒音や、長時間使用後、摩耗によってチェーンのピッチが伸びることで噛み合いが不良となる欠点をなくす為に制作されたサイレントチェーン等を使用してもよい。また、チェーンベルト２９をガイドするスプロケット２９ｂは、ガイド部材１７を支持する支持部材１７ａに取付けられている。スプロケット２９ｂのうちの少なくとも一つは、チェーンベルト２９を作動させるためのモータ２９ａが軸継手を介して取付けられており、他のスプロケット２９ｂはチェーンベルト２９をガイドするために設けられている。これにより台車２０は、ガイド部材１７に沿って直進できるようになっている。
【００１９】
台車２０の車輪１８には走行距離測定手段であるロータリエンコーダを取付けており、このロータリエンコーダは、車輪１８が回転することで得られる回転軸の回転角変位を、デジタル量に変換する役割を持っている。つまり走行した距離をデジタル量に変換することで、走行距離に比例したパルスを出力させ、その結果、測定精度の高い計測値を得ることができるようになり、更には容易にパルスカウンタ３２へ出力できるようにしている。なお、このロータリエンコーダは、チェーンベルト２９を作動させるモータ２９ａに取付けてもよい。また、走行距離測定手段には、このようにロータリエンコーダを使用する方法か、又は、ガイド部材に磁極Ｎ、Ｓを一定間隔で磁気的に記録したスケールを、走行台車の磁気センサーが検知し、走行距離に比例した磁極Ｎ、Ｓの数を計数する公知の方法等を使用してもよい。
【００２０】
また台車２０には、木製長尺物１３の加工部２２を照らす照明器具２３を取付けている。更に、台車２０には、木製長尺物１３の基点位置２１を検知する基点センサー２４と、台車２０の走行に伴って規定距離移動した後、木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５が設けられている。
ここで照明器具２３としては、白熱電球、ハロゲン電球、反射形電球、蛍光ランプ、又はＨＩＤランプ等を使用してもよい。この照明器具２３は、木製長尺物１３の加工部２２を照らすようになっているため、木製長尺物１３の加工部２２は周囲の明るさに影響されず、常に一定の明るさで照らされる。よって台車２０に搭載したテレビカメラ２５は一定の明るさで撮像することが可能となる。
【００２１】
また、基点位置２１を検知する基点センサー２４には、フォトセンサーを使用している。このフォトセンサーは、例えば光複合センサー（光センサー）が使用されており、木製長尺物１３の端部の下部に設置された光源２７と、台車２０に搭載された基点センサー２４（受光デバイス）とを一体化することで対象物の基点位置２１を検知できるものである。光源２７から発せられた光は、木製長尺物１３の基点位置２１（端部）にあたることで、一部さえぎられる。この光のさえぎられた部分、つまり木製長尺物１３の基点位置２１は、台車２０に搭載された基点センサー２４により検知することが可能となる。また、この基点センサー２４で検知した信号は、パルスカウンタ３２へ出力され、基点センサー２４から出力した信号により、パルスカウンタ３２の計数値（即ち、走行距離測定手段の設定値）のリセットを行うことができる。これにより台車２０は、走行しながら木製長尺物１３の基点位置２１を検知することが可能となる。
【００２２】
台車２０に積載された、木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５としては、２次元的に配置したＣＣＤ固体撮像素子上にカメラレンズを介して画像を結像させる方式を用いたＣＣＤカメラや、光電変換素子を線状に並べたラインセンサーを、線状に並べたラインセンサーと垂直な方向に１次元走査することによって画像を得るイメージスキャナ等を使用してもよい。このテレビカメラ２５を使用することで、木製長尺物１３の加工部２２の画像は、２次元的に集められた構成単位の小さな点である画素として映し出される。なお、テレビカメラ２５の視野像に映し出される画像は、木製長尺物１３の加工部２２の全体像である。また、ここで映し出された画像は、画像処理装置３０へと出力される。
【００２３】
計測制御部１２は、台車２０の基点センサー２４の信号と、台車２０の走行距離に比例したパルスを出力するロータリエンコーダから出力されるパルスとを入力するパルスカウンタ３２を有している。
パルスカウンタ３２は、台車２０に搭載された基点センサー２４からの信号を入力することで、パルスカウンタ３２の計数値をリセットする。また、パルスカウンタ３２は、台車２０の走行距離をパルスに変換することができるロータリエンコーダにより、走行距離に比例したパルスを入力することが可能であるため、測定精度を高くでき、更には瞬時に位置計測装置３１に信号を出力することが可能となる。
【００２４】
また計測制御部１２には、コンピュータ部３８として、台車２０の走行を制御する走行制御装置３５を有している。更に、計測制御部１２には、台車２０に積載されたテレビカメラ２５の画像を入力する画像処理装置３０、及び画像処理装置３０の処理結果、予め規定された規定設定値３７、パルスカウンタ３２の計数値を入力する位置計測装置３１とを有している。更に、位置計測装置３１により計測された数値は上位コンピュータ３４にフィードバックされ、加工部２２の加工位置を修正できるようになっている。走行制御装置３５は、上位コンピュータ３４の情報をもとに、台車２０の進行、又は一時停止の信号を受信できるようになっている。なお、この走行制御装置３５は、コンピュータ部３８に設置するのではなく、台車２０に設置してもよい。
【００２５】
画像処理装置３０は、台車２０に積載されたテレビカメラ２５が入力した、木製長尺物１３の加工部２２の画像を処理する。この処理方法について説明する。
木製長尺物１３の加工部２２には、加工によって生じる凹凸があるため、照明器具２３から光を照射することで、明るい部分と暗い部分とが発生する。しかしながら撮像する対象物が木製長尺物１３であるので、木目の影響や、未加工部と加工部２２との境界が鋭利になりにくいため、加工部２２の凹凸部による画像の明るさのピークが明確に現れにくい場合が多い。そこで、撮像した画像については、図６のテレビカメラ２５の視野領域２６に示すように、加工部２２の両端部α１とα２とを鮮明にする為、画像を変換する。この方法としては線形変換法、又は平滑化法等を用いてもよいが、ここでは、平滑化法について示す。
【００２６】
これは、加工部２２の両端部α１とα２のＸ座標を明確に見出すために、Ｙ軸方向に各Ｘ座標毎に明度の平均化処理を行う方法である。これによって、未加工部分に、たとえ明度の低い木目があっても、それ以外の明度の高い白木部と平均化されるため、木目の影響を受けることなく、未加工部と加工部２２との境界のピークを発生させることが可能となる。よって、平均化した画像としては、加工部２２の両端部α１とα２のＸ座標部において、安定した明暗のデータを得ることが出来る。しかしながら、画像の明度を平均化することで、極端に明るい部分と、暗い部分とがなくなり、全体的な画像の明るさの強度は弱まり、明瞭なピークが発生しにくくなる。このため、このピーク（正のピーク）に対して一画素分だけずらした負のピークを作成する。ここで、この負のピークと正のピークとの差をとることによりピークを大きくし、明るさのピークを明瞭に現し、加工部２２の両端部α１、α２を明瞭に捕らえるようにする。また、ここでは、加工部２２の両端部α１、α２が、テレビカメラ２５の画面上で、画面の端部から何画素目に位置しているのかということをもとに、加工部２２の両端部α１、α２の座標を求める。そして、これにより加工部２２の中心位置Ｋc を求める。
【００２７】
次に位置計測装置３１は、予め規定した木製長尺物１３の加工部２２の規定位置と、パルスカウンタ３２より得られる台車２０の走行距離、及び画像処理装置３０で得た加工部２２の両端部α１、α２の位置座標を用いて求めた加工部２２の中心位置とを使用して演算手段によって演算を行うことで、木製長尺物１３の基点位置２１から加工部２２までの実際の距離と、加工部２２の予め設定された規定距離との誤差εを算出する。その算出方法を以下に示す。
まず、パルスカウンタ３２の設定値をリセットする。図５に示すように、計測装置部１１の台車２０に搭載された基点センサー２４と、木製長尺物１３の加工部２２を検知するテレビカメラ２５とは、ａ1 の距離がある。また台車２０は、上位コンピュータ３４に予め入力された規定距離Ｌだけ移動する。また、台車２０が移動後、目的の距離で停止しようとしたとき、台車２０にはブレーキ力との関係で決まる慣性の力が働くため、目的の距離よりもδだけ余分に移動する。よって、以上の数値から実際に移動した点（パルスカウンタ３２で計数されたテレビカメラ２５の中心位置）Ｃc は、次式で表される。
Ｃc ＝（Ｌ＋ａ1 ）＋δ
【００２８】
また、図６に示す加工部２２の規定位置Ｒ（設計段階で予め決めた加工位置）は、台車２０に慣性の力が働くため、目的の距離よりも余分に移動しているので、距離δ分だけ差をとることにより表すことができる。
Ｒ＝Ｃc −δ＝Ｌ＋ａ1
一方、木製長尺物１３の加工部２２の中心位置Ｋc は、加工部２２の両端部α１、α２の位置を用いることで、次のように表すことができる。
Ｋc ＝（α１＋α２）／２
以上のことから、求める誤差εは次のようになる。
ε＝｜Ｒ−Ｋc ｜＝｜（Ｌ＋ａ1 ）−（α１＋α２）／２｜
この結果得られた誤差εは、計測記録として保存される。ここで、誤差εが許容範囲γ外であれば、不良表示３６を表示すると共に、警告ランプが点灯、あるいは警告音が鳴り、不良品の合図が発せられる。また、このデータは、上位コンピュータ３４にフィードバックされるため、これを木製長尺物の加工機に反映して迅速に次の木製長尺物１３の加工部２２の加工位置を修正することが可能となる。
【００２９】
続いて、この木製長尺物の自動検査装置１０の動作について、主に図７を参照して説明する。
まず、柱又は梁等からなる木製長尺物１３を所定位置に搬送して保持手段１４により保持する。ステップＳ１において、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に、予め規定された各加工部２２の加工位置（規定距離）と加工箇所数を入力する。このとき台車２０に搭載された照明器具２３が点灯する。次に台車２０は、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の加工位置と加工箇所数からなる規定設定値３７をもとに、上位コンピュータ３４を介することで走行制御装置３５によって制御され走行する。ステップＳ２において、木製長尺物１３の左側端部の下方に設置された光源２７と、台車２０に搭載された基点センサー２４とによって基点位置２１を検知する。光源２７から発せられた光は、木製長尺物１３の基点位置２１（端部）にあたることで、一部さえぎられる。この光のさえぎられた部分、つまり木製長尺物１３の基点位置２１は、台車２０に搭載された基点センサー２４により検知することが可能となる。また、この基点センサー２４の信号は、パルスカウンタ３２へ送信することで、パルスカウンタ３２の数値をリセットする。
【００３０】
ステップＳ３において、走行制御装置３５の制御により、台車２０はコンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の位置まで（規定距離分）走行し、一時停止する。次にステップＳ４において、台車２０に搭載したテレビカメラ２５は、規定距離にある加工部２２の全体像を捕らえる。そして、この画像を画像処理装置３０に出力することで、加工部の両端部α１、α２の位置を検知し、加工部２２の中心位置ＫC を算出する。更に、この加工部２２の中心位置ＫC を位置計測装置３１に出力する。一方、予め規定した加工部２２の位置は、基点位置２１からテレビカメラ２５の中心位置ＣC までの距離を、台車２０の車輪１８に連結したロータリエンコーダによりパルスに変換後出力し、これを用いて位置計測装置３１へ出力する。ステップＳ５の判定処理においては、ステップＳ４で得た加工部２２の中心位置ＫC と、予め規定した距離の規定位置Ｒとの誤差とを求める。
【００３１】
ステップＳ５において、この誤差εが許容範囲γ内であれば、ステップＳ７において台車２０は走行する。また、この誤差が許容範囲γを超えた場合は、ステップＳ６において不良表示を行った後、ステップＳ７において台車２０は再び走行する。次にステップＳ７において走行した台車２０は、ステップＳ８の判定処理において、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の加工位置及び加工箇所数の測定を終了した場合、停止する。一方、終了していない場合は、再びステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ７までのステップを繰り返し実施する。
【００３２】
続いて、図８、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０について説明するが、これは、本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０では、木製長尺物１３は固定され、一方木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５が移動していたのに対し、木製長尺物４６の加工部４８を撮像するテレビカメラ５１〜５４は固定され、一方木製長尺物４６が移動するというものである。よって、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は前記木製長尺物の自動検査装置１０と変わりなく、設置するテレビカメラの台数や、それに伴う画像処理装置の台数が変わることになる。
【００３３】
図８、図９に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０は、計測装置部４１と計測制御部４２とを有している。
計測装置部４１は、柱又は梁等からなる木製長尺物４６を貯蔵する貯蔵スペース５０から台車４７に木製長尺物４６を搬送する投入ステーション４３と、木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を測定する測定ステーション４４と、測定した木製長尺物４６を台車４７から取り出して貯蔵スペース５７へ搬送し貯蔵する払出しステーション４５とを備えている。また、駆動装置の一例であるモータと、走行距離測定手段の一例であるロータリエンコーダが取付けられ、そして、車輪５９を設けることで、木製長尺物４６を搭載した後、木製長尺物４６の投入ステーション４３、測定ステーション４４、及び払出しステーション４５を通過することができる台車４７、更に、台車４７が直線的に走行できるように車輪５９が走行できるガイドレール４９が備えられている。これにより、木製長尺物４６をガイドレール４９に沿って、実質的に直線移動させることが容易となる。
また、計測制御部４２には、図１に示す計測制御部１２と実質的に同一のものが備えられているが、画像処理装置については、測定ステーション４４に設置されているテレビカメラ５１〜５４の台数に対応する台数が備えられている。
【００３４】
以下、これらについて詳しく説明する。
投入ステーション４３には、木製長尺物４６を貯蔵できる貯蔵スペース５０と、貯蔵スペース５０から木製長尺物４６を積載する台車４７に搬送する搬送手段の一例であるベルトコンベヤ５６が設けられている。
測定ステーション４４は、台車４７により搬送される木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像できるように、テレビカメラ５１、５２、５３、５４が上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション４４の内壁に固定され、設置されている。また、ここで台車４７により搬送される木製長尺物４６が基点位置を通過したことを検知する基点センサー５５は、テレビカメラ５１、５２、５３、５４のいずれか１台、ここではテレビカメラ５３に取付けられ、通過する木製長尺物４６の端部（基準端面）を検知できる。
払出しステーション４５には、加工部４８の加工位置を測定し終えた木製長尺物４６を貯蔵する貯蔵スペース５７と、木製長尺物４６を台車４７から貯蔵スペース５７へと搬送する搬送手段の一例であるベルトコンベヤ５８が設けられている。
【００３５】
台車４７は、木製長尺物４６の下部の加工部４８をテレビカメラ５２で撮像できるように、木製長尺物４６の周囲を支持できる形状の台車４７を使用しているが、加工部が撮像できればよいので、例えば強化ガラスや、金網等を使用することも可能である。
また、ガイドレール４９を走行する台車４７の走行手段としてチェーンベルト６２を使用している。また、チェーンベルト６２をガイドするスプロケットを取付け、そのスプロケットのうちの少なくとも一つは、チェーンベルト６２を作動させるためのモータが軸継手を介して取付けられており、他のスプロケットはチェーンベルト６２をガイドするために設けられている。
台車４７の車輪５９にはロータリエンコーダを取付けている。なお、このロータリエンコーダは、チェーンベルト６２を作動させるモータに取付けることも可能である。
更に、ここでは、ガイドレール４９を２本を一対として使用しているが、メンテナンスに費やす時間や作業性を考慮して、一本とすることも可能である。
【００３６】
次に、測定方法について説明する。
投入ステーション４３で台車４７に積載された木製長尺物４６は、測定ステーション４４を台車４７を用いることで移動する。ここで、測定ステーション４４では、搬送されてきた木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像するテレビカメラ５３に基点センサー５５が取付けられているため、木製長尺物４６の基準端面が基点位置を通過したことを基点位置にある基点センサー５５で検知し、台車４７に取付けられたロータリエンコーダの設定値をリセットすることが可能となる。
【００３７】
そして、台車４７を、測定ステーション４４に設けられたテレビカメラ５１、５２、５３、５４の各中心位置と基点位置との距離に、木製長尺物４６の基準端面から各加工部４８までの位置を加えた距離走行させる。
また、規定距離で止まった台車４７に搭載されている木製長尺物４６の各加工部４８の位置をテレビカメラ５１、５２、５３、５４で撮像し、各加工部４８の各中心位置を画像処理によって求める。
更に、位置計測装置において、演算手段によって台車４７の走行距離、基点センサー５５の取付け位置、及びテレビカメラ５１、５２、５３、５４で測定した加工部４８の中心位置を用いて、木製長尺物４６の基準端面から加工部４８までの実際の距離を演算し、これと加工部４８の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する。
なお、計測制御部４２は、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０と同じなので、以上の測定方法、画像処理、演算方法は、図６、図７に示す方法で実施することが可能である。
【００３８】
なお、本実施の形態では、投入ステーション４３、及び、払出しステーション４５には、木製長尺物４６を積載する台車４７に搬送する場合、そして、加工部４８の加工位置を測定し終えた木製長尺物４６を台車４７から貯蔵スペース５７へと搬送する場合の搬送手段の一例としてベルトコンベヤ５６、５８を示したが、他の搬送手段、例えばクレーンやフォークリフト等を用いることや、貯蔵スペース５０、５７に傾斜をつけて、木製長尺物４６が滑り落ちるようにすることも可能である。
また、テレビカメラ５１、５２、５３、５４は、木製長尺物４６の上下左右の計４台設置した場合について示したが、木製長尺物４６の加工部４８の加工面を撮像できればよいため、使用用途により２、３台、又は５台以上設置することも可能である。
【００３９】
そして、テレビカメラ５１、５２、５３、５４は、台車４７により搬送される木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像できるように、上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション４４の内壁に固定され、設置されている。しかしながら、搬送される木製長尺物４６の幅が広い場合、例えば加工部４８の加工位置が上下に大きく離れ、一定の高さにあるテレビカメラでは撮像できないとき、図１０に示すように、例えば木製長尺物４６の加工部６０の位置に合わせているテレビカメラ５４の位置を、移動手段の一例であるガイドレール等を設置することで、テレビカメラ５４を点線の位置へと移動させ、加工部６１の加工位置にあわせて測定できるように、制御装置により移動させることも可能である。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置７０について説明するが、これは、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０では、木製長尺物４６を台車４７に積載して木製長尺物４６の加工部４８を撮像していたのに対し、台車４７を使用することなく木製長尺物７１を搬送し、木製長尺物７１の加工部７２を撮像するというものである。よって、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は前記木製長尺物の自動検査装置４０と変わりなく、木製長尺物７１を搬送する方法が変わることになる。
図１１、図１２に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置７０は、柱又は梁等からなる木製長尺物７１の規定位置に形成された加工部７２の位置を自動的に検査するための装置であって、計測装置部７３と計測制御部７４とを有している。
【００４１】
計測装置部７３は、木製長尺物７１を貯蔵する貯蔵スペース７５から木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２に運び出す投入ステーション７７と、木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を測定する測定ステーション７６と、測定した木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２から取り出して貯蔵スペース８９に貯蔵する払出しステーション７８とを備えている。また、計測装置部７３は、木製長尺物７１を水平方向（この実施の形態では、木製長尺物７１の長手方向）に搬送し、木製長尺物７１の投入ステーション７７、測定ステーション７６、及び払出しステーション７８を通過させる搬送手段の一例である引込み装置７９を有している。なお、引込み装置７９は、木製長尺物７１の端部を把持するＵ型チャック８０と、Ｕ型チャック８０で把持された木製長尺物７１を投入ステーション７７から払出しステーション７８まで搬送可能とする車輪（図示しない）と、この車輪が走行する走行レール８１とを有している。更に、計測装置部７３には、この走行レール８１と平行して設けられ、しかも木製長尺物７１を積載可能とするチェーン駆動ローラコンベヤ８２が備えられている。ここで、チェーン駆動ローラコンベヤ８２の作動及び停止は、引込み装置７９と連動しているため、重量物である木製長尺物７１の搬送が容易となる。
一方、計測制御部７４には、図１に示す計測制御部１２と実質的に同一のものが備えられているが、画像処理装置については、測定ステーション７６に設置されているテレビカメラ８４〜８７の台数に対応する台数が備えられている。以下、詳しく説明する。
【００４２】
投入ステーション７７には、木製長尺物７１を貯蔵できる貯蔵スペース７５と、貯蔵スペース７５から木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２に搬送する搬送手段の一例であるコンベヤ８３が設けられている。
測定ステーション７６は、引込み装置７９により搬送される木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を撮像できるように、テレビカメラ８４、８５、８６、８７が上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション７６の内壁に固定され、設置されている。また、このテレビカメラ８４、８５、８６、８７にはそれぞれ照明器具２３が取付けられているため、一つのテレビカメラに取付けられた照明器具２３の光が、他のテレビカメラに入らないように、測定ステーション７６の上流側から下流側にかけて、上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７の位置をずらして配置している。なお、下のテレビカメラ８５は、チェーン駆動ローラコンベヤ８２の下に備えられているが、ローラとローラとの間から搬送される木製長尺物７１の加工部７２を撮像できるように固定され、配置されている。しかしながら、搬送される木製長尺物７１の幅が広い場合、例えば加工部７２の加工位置が上下に大きく離れ、一定の高さにあるテレビカメラでは撮像できないとき、図１２に示すように、例えば木製長尺物７１の下側の加工部７２の位置に合わせているテレビカメラ８７の位置を、移動手段の一例であるガイドレール等を設置することで、点線の位置へと移動させ、上側の加工部７２の加工位置にあわせて測定できるように、計測制御部７４により移動させることも可能である。
【００４３】
ここで、引込み装置７９により搬送される木製長尺物７１が、基点位置を通過したことを検知する基点センサー８８は、測定ステーション７６内に配置され、しかも測定ステーション７６内に備えられた上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７より上流側に配置されている。これにより、通過する木製長尺物７１の端部（基準端面）を検知できる。
払出しステーション７８には、加工部７２の加工位置を測定し終えた木製長尺物７１を貯蔵する貯蔵スペース８９と、木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２から貯蔵スペース８９へと搬送するフリーローラコンベヤ９０が設けられている。ここで、貯蔵スペース８９は、上流側から下流側にかけて下り勾配で傾斜しているので、木製長尺物７１が滑り落ちるようになっている。
【００４４】
引込み装置７９の走行レール８１を走行する車輪は、モータ（図示しない）により駆動し、しかも搬送距離測定手段の一例であるロータリエンコーダが備えられている。これにより、チェーン駆動ローラコンベヤ８２に積載された木製長尺物７１の端部をＵ型チャック８０で把持した後、引込み装置７９のモータを作動させることで、木製長尺物７１を投入ステーション７７、測定ステーション７６、及び払出しステーション７８へと走行レール８１に沿って、実質的に直線移動（搬送）させ、しかもその移動（搬送）距離に比例したパルスを計測制御部７４に送ることが可能となる。
なお、ここでは、木製長尺物７１の端部を把持し、引込み装置７９により木製長尺物７１を搬送しているため、例えば６ｍ程度の長い木製長尺物７１を搬送する場合、実質的に直線移動できない場合が生じる恐れがある。従って、木製長尺物７１が実質的に直線移動できるように、木製長尺物７１の長手方向の左右両側部を、フリーローラとなったガイドローラ（図示しない）でガイドし、搬送している。
【００４５】
次に、測定方法について説明する。
まず、投入ステーション７７において、チェーン駆動ローラコンベヤ８２に木製長尺物７１を積載し、引込み装置７９のＵ型チャック８０に木製長尺物７１の端部を配置して、Ｕ型チャック８０で把持する（第１工程）。
次に、引込み装置７９のモータを作動させることで、木製長尺物７１は測定ステーション７６方向へと搬送される。このとき、引込み装置７９で搬送させて木製長尺物７１の基準端面を基点位置にある基点センサーによって通過したことを確認し、引込み装置７９の車輪に備えられたロータリエンコーダの設定値をリセットする（第２工程）。
そして、木製長尺物７１を、測定ステーション７６に設けられた上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７の中心位置と基点位置との距離に木製長尺物７１の基準端面から各加工部７２までの位置を加えた距離、引込み装置７９で搬送させる（第３工程）。
【００４６】
また、規定距離搬送されて止まった木製長尺物７１の各加工部７２を上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７で撮像し、各加工部７２の中心位置を画像処理によって求める（第４工程）。
更に、位置計測装置において、演算手段によって引込み装置７９の搬送距離、基点センサー８８の取付け位置、及び上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７で測定した各加工部７２の中心位置を用いて、木製長尺物７１の基準端面から各加工部７２までの実際の距離を演算し、これと各加工部７２の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する（第５工程）。
なお、計測制御部７４は、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０と同じなので、以上の測定方法、画像処理、演算方法は、図６、図７に示す方法で実施することが可能である。
【００４７】
本実施の形態においては、引込み装置７９を使用し木製長尺物７１を搬送した場合について説明したが、木製長尺物７１を水平方向（この実施の形態では、木製長尺物７１の長手方向）に搬送できればよいので、押出し装置を用い、木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を測定ステーション７６で測定することも可能である。また、チェーン駆動ローラコンベヤを搬送手段として利用し、ローラにロータリエンコーダを取付けることで、搬送距離を測定することもできる。
また、本実施の形態においては、移動距離の測定方法として、ロータリエンコーダを用いる方法について説明したが、磁極を使用した公知の方法を使用することも可能である。
【００４８】
前記第１〜３の実施の形態においては、木製長尺物の加工部の位置の測定方法として、加工部の予め設定された規定距離になった位置で、テレビカメラが設けられた台車、木製長尺物を搭載した台車、及び木製長尺物を搬送する搬送手段をそれぞれ一時停止した後、テレビカメラを用いて加工部を撮像する方法について示した。しかし、テレビカメラが設けられた台車、木製長尺物を搭載した台車、及び木製長尺物を搬送する搬送手段を一時停止することなく、例えばストロボ法を用いることで、木製長尺物の加工部を撮像することも可能である。なお、このストロボ法は、テレビカメラが加工部を通過するとき、又は加工部がテレビカメラの前を通過するときに、テレビカメラから移動して見える木製長尺物の加工部にストロボからの光を照射することで、加工部を静止した状態として撮像できる方法である。従って、ストロボは、テレビカメラに備えることが好ましい。
この方法を利用することで、撮像方法は以下のようにすることが可能となる。
【００４９】
第１の実施の形態においては、搭載するテレビカメラの中心位置と木製長尺物の基点位置との距離が、予め設定された規定距離になったとき、木製長尺物に沿って走行している台車を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、台車に搭載されているテレビカメラにより加工部を撮像する。
第２の実施の形態においては、木製長尺物を搭載した台車が、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点センサーの基点位置との距離に、木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離走行したとき、台車を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、台車に搭載された木製長尺物の加工部をテレビカメラにより撮像する。
第３の実施の形態においては、木製長尺物を測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点センサーの基点位置との距離に、木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で搬送したとき、搬送手段を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、搬送手段で搬送されている木製長尺物の加工部をテレビカメラにより撮像する。
なお、本実施の形態においては、ストロボ法をより効率的に実施するため、外部からの光が木製長尺物にあたらないように、木製長尺物の自動検査装置を暗室内に配置するか、或いは木製長尺物の自動検査装置の周囲に煙幕を設けることが好ましい。
上記のように構成することで、加工部で台車を停止する場合、又はテレビカメラの前で木製長尺物の加工部を停止する場合よりも、更に検査時間を短縮することが可能となる。
【００５０】
また、前記第１〜３の実施の形態においては、テレビカメラの視野内に、１つの加工部のみが入る場合について示したため、木製長尺物の基準端面から加工部の規定位置（設計段階で予め決めた加工位置）を、予め設定された規定距離とした。しかしながら、加工部の大きさや形が様々であること、また撮像する木製長尺物中にある加工部の位置が必ずしもバラバラでなく一部に集中して存在すること、更に、テレビカメラの視野の広さを変化させること等により、テレビカメラの視野内に複数の加工部が入る場合が発生する。このとき、複数の各々の加工部を、それぞれテレビカメラで撮像していたのでは、自動検査装置のランニングコストがかかり、経済的でない。そこで、上記の場合は、複数の加工部が同時にテレビカメラの視野内に入るようにするため、木製長尺物の加工部の規定位置以外の位置を設定し、予め設定された規定距離を設定することが好ましい。これは、加工部の規定位置や、テレビカメラの視野の広さ等の条件をもとに、テレビカメラの視野内に、より多くの加工部を一度に納めることが可能となる位置を予め求め、木製長尺物の基準端面からこの位置までを、予め設定された規定距離とするものである。この場合、加工部の測定方法としては、例えば、同一視野内に納まった複数の加工部の規定位置が、目標となるテレビカメラの中心位置に対して、どの程度離れているかを画像処理により求めることで、複数の加工部の実際の加工位置を測定することが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の木製長尺物の自動検査装置においては、柱又は梁等からなる木製長尺物のように、長い対象物の規定位置に形成された加工部の位置を測定するときには、人が測定して測定誤差が大とならざるを得ないスケール等を使用する必要がないため、測定精度は向上し、更には、作業性についても良好となる。また加工した溝等の中に更に溝を加工した場合のように、複雑な形状の溝の加工位置を測定する場合においても、加工部を撮像するテレビカメラにより簡単に検知できるので、簡単に、また、短時間に測定することができる。
特に、請求項２記載の木製長尺物の自動検査装置においては、一つの加工面を測定した後、次の面を測定するときに、人がその都度木製長尺物の加工面を測定装置の方向に向ける必要がないため、作業時間の短縮、及び作業性の向上を図ることができる。
【００５２】
請求項３記載の木製長尺物の自動検査装置においては、光センサーで木製長尺物の端部を検知することにより、加工位置の端部をテレビカメラで検知する必要がなくなる為、正確な基点位置を瞬時に検知することができる。
請求項４記載の木製長尺物の自動検査装置においては、木製長尺物に複数の加工部がある場合、基点位置からの各加工部の位置を順次算出して、各加工部の規定位置と比較し誤差を検知出力するため、各加工部の基点から各加工位置までの距離を正確に知ることができ、各加工部の誤差も瞬時に確認することができる。
請求項５及びこれに従属する請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、その結果、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
請求項６及びこれに従属する請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で台車を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、測定時間も短縮できるので、作業性の向上を図ることができる。
特に、請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、第５工程での出力を、木製長尺物の加工機にフィードバックして次からの加工される木製長尺物の加工部の位置を修正するため、迅速に加工ミスを加工機にフィードバックでき、その結果、多くの製品を無駄に加工ミスすることがなくなり、コストを削減でき、更には作業時間の短縮にもつながる。
【００５３】
請求項８記載の木製長尺物の自動検査装置においては、柱又は梁等からなる木製長尺物のように、長い対象物の規定位置に形成された加工部の位置を測定するとき、木製長尺物を搭載し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションが設けられ、更に、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する駆動装置及び走行距離測定手段付きの台車が備えられているので、木製長尺物の加工部の加工位置を連続的に測定することが可能となる。なお、このとき、木製長尺物が移動するので、複数台のテレビカメラを駆動させるために駆動部を大型にする必要がなく、また、駆動部にあるテレビカメラ、照明、基点センサー用の配線の数も多くする必要がないため、ランニングコストを抑えることができ、作業性も良好となる。また、木製長尺物の加工部が存在する加工面を撮像できるようにそれぞれテレビカメラを設置するので、木製長尺物を回転させることなく、木製長尺物が一度測定ステーションを通過するだけで、各加工面に存在する加工部の加工位置を測定することが可能となる。これにより、短時間に木製長尺物の加工部の加工位置を測定できるので、作業性を良好にでき、更には、測定精度も向上させることができる。請求項９記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、その結果、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
【００５４】
請求項１０記載の木製長尺物の自動検査装置においては、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できるようにそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため、短時間に各加工位置を測定することが可能となる。従って、ランニングコストを抑えることができ、作業性も良好となり、しかも測定精度も向上させることができる。
請求項１１記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
請求項１２記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で搬送手段を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、測定時間も短縮できるので、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図２】同木製長尺物の自動検査装置で使用する保持手段の正断面図である。
【図３】同木製長尺物の自動検査装置で使用するガイド部材と台車の正断面図である。
【図４】同側断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置で使用する台車の正面図である。
【図６】同木製長尺物の自動検査装置の台車に搭載されたテレビカメラの視野図である。
【図７】同木製長尺物の自動検査装置の動作説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図９】同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
【図１０】同木製長尺物の自動検査装置の変形例に係る計測装置部の側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図１２】同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
【符号の説明】
１０：木製長尺物の自動検査装置、１１：計測装置部、１２：計測制御部、１３：木製長尺物、１４：保持手段、１５：パッド部、１６：取付け角度変更手段、１７：ガイド部材、１７ａ：支持部材、１８：車輪、１９：レール、２０：台車、２１：基点位置、２２：加工部、２３：照明器具、２４：基点センサー、２５：テレビカメラ、２６：テレビカメラの視野領域、２７：光源、２８：昇降台、２９：チェーンベルト、２９ａ：モータ、２９ｂ：スプロケット、３０：画像処理装置、３１：位置計測装置、３２：パルスカウンタ、３３：計測記録、３４：上位コンピュータ、３５：走行制御装置、３６：不良表示、３７：規定値設定、３８：コンピュータ部、４０：木製長尺物の自動検査装置、４１：計測装置部、４２：計測制御部、４３：投入ステーション、４４：測定ステーション、４５：払出しステーション、４６：木製長尺物、４７：台車、４８：加工部、４９：ガイドレール、５０：貯蔵スペース、５１：テレビカメラ、５２：テレビカメラ、５３：テレビカメラ、５４：テレビカメラ、５５：基点センサー、５６：ベルトコンベヤ、５７：貯蔵スペース、５８：ベルトコンベヤ、５９：車輪、６０：加工部、６１：加工部、６２：チェーンベルト、７０：木製長尺物の自動検査装置、７１：木製長尺物、７２：加工部、７３：計測装置部、７４：計測制御部、７５：貯蔵スペース、７６：測定ステーション、７７：投入ステーション、７８：払出しステーション、７９：引込み装置、８０：Ｕ型チャック、８１：走行レール、８２：チェーン駆動ローラコンベヤ、８３：コンベヤ、８４〜８７：テレビカメラ、８８：基点センサー、８９：貯蔵スペース、９０：フリーローラコンベヤ
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置及びその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、柱又は梁等からなる木製長尺物に対する加工は機械で行うことが多くなってきている。しかしながら、加工後の加工位置の検査は、人がスケール等を使用して測定している。このため、柱や梁等からなる木製長尺物のように、数メートルもある長いものを測定する場合、測定値に誤差が生じ易く、またその測定値についても人が転記するため転記ミスを起こし易いという問題が発生している。
一方、柱又は梁等からなる木製長尺物を使用して建設した住宅については、建設から数年が経過したときに、壁のひび割れや、住宅の基礎の湾曲等の問題が発生することがある。この原因としては、柱又は梁等の加工位置の測定が厳密でないことや、また人が測定値を転記することで起こる転記ミス等が重要な要因の一つとして挙げられる。以前は、このような問題に対して、消費者はどのような対処も取ることができなかった。そのため、住宅の欠陥問題処理対策として、「住宅性能規定化法」が法制化されることとなり、住宅の基礎、建築材等の建設システムについて、製造元が品質保証する必要性が生じ、これまで以上に出荷時の検査が重要な要素となってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら現状のように、柱又は梁等からなる木製長尺物を、加工後に人がスケール等を使用して測定していたのでは、その測定精度、及び人的ミスをなくすにも限界があるため、製造元は安心して品質の保証をすることができない。また人が測定等を行うことで、木製長尺物を一本一本測定しなければならないため、非常に作業性が悪くなる。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を、自動的に測定することで、その測定精度を向上させ、人的ミスをなくし、更には作業性の向上を目指した、木製長尺物の自動検査装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を所定位置に保持する保持手段と、保持手段によって支持された木製長尺物の長さ方向に沿って設けられたガイド部材と、駆動手段及び走行距離測定手段が設けられて、ガイド部材を走行する台車と、台車に設けられて木製長尺物の基点位置を検知する基点センサーと、台車に設けられて、台車の走行に伴って規定距離移動し、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理手段、及び、基点位置からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有している。
これにより、柱又は梁等からなる木製長尺物のように長いものの、規定位置に形成された加工部の位置を測定するときには、人がスケール等を使用して測定する必要がない。また加工した溝等の中に更に溝を加工した場合のように、複雑な形状の溝の加工位置を測定する場合においても、加工部を撮像するテレビカメラにより簡単に検知できる。
【０００５】
ここで、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、保持手段には、長手方向両端から木製長尺物を挟持するパッド部を有し、保持した木製長尺物の保持角度を変える取付け角度変更手段を設けることも可能である。これによって柱又は梁等に使用される木製長尺物の加工位置を測定する場合、一つの加工面を測定した後、次の加工面を測定するときに、人がその都度木製長尺物の加工面を走行距離測定手段の方向に向ける必要がない。
また、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、基点センサーは、反射型、又は透過型の光センサーとすることも可能である。これにより、木製長尺物の端部を検知でき、加工位置の端部をテレビカメラで検知する必要がなくなる為、正確な基点位置を瞬時に検知することができる。
【０００６】
更に、第１の発明に係る木製長尺物の自動検査装置において、木製長尺物に複数の加工部がある場合、基点位置からの各加工部の位置を順次算出して、各加工部の規定位置と比較し誤差を検知出力することも可能である。これによって、各加工部の基点からの位置を順次算出するため、基点から各加工位置までの距離を正確に知ることができる。
【０００７】
前記目的に沿う第１の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、所定位置に木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、木製長尺物の上方、もしくは側面に木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって木製長尺物の基点位置を検知し、台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離が、予め設定された規定距離になった位置で台車を停止する第３工程と、規定距離で止まった台車に搭載されているテレビカメラで、加工部を撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基点位置から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有している。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、所定位置に木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、木製長尺物の上方に木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって木製長尺物の基点位置を検知し、台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離が、予め設定された規定距離になったときに、台車に搭載されているテレビカメラで加工部を撮像する第３工程と、撮像した加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、テレビカメラで加工部を撮像したときの台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基点位置から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有している。なお、ここでは、搭載するテレビカメラの中心位置と基点位置との距離は走行距離測定手段により測定する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で台車を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。
そして、第１、第２の発明に係る木製長尺物の自動検査方法において、第５工程での誤差の出力を、木製長尺物の加工機にフィードバックして次からの加工される木製長尺物の加工部の位置を修正することも可能である。これにより、人を介することなく迅速に加工ミスを加工機にフィードバックすることができる。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を搭載し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する駆動装置及び走行距離測定手段付きの台車と、台車によって搬送される木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、測定ステーションに配置され、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、木製長尺物の基準端面からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有する。これにより、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できる位置にそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため、短時間に各加工位置を測定することが可能となる。
【００１０】
前記目的に沿う第３の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、駆動装置及び走行距離測定手段を備えた台車に、投入ステーションで木製長尺物を搭載する第１工程と、台車を走行させて木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、台車を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離走行させる第３工程と、規定距離で止まった台車に搭載されている木製長尺物の加工部をテレビカメラで撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、台車の走行距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【００１１】
前記目的に沿う第３の発明に係る木製長尺物の自動検査装置は、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、木製長尺物を水平方向に搬送し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する搬送手段と、搬送手段によって搬送させる木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、測定ステーションに配置され、木製長尺物の加工部を撮像するテレビカメラと、テレビカメラの信号から加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、木製長尺物の基準端面からの加工部の距離を算出し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有する。これにより、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できる位置にそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため短時間に各加工位置を測定することが可能となる。
【００１２】
前記目的に沿う第４の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、投入ステーションで木製長尺物を配置する第１工程と、搬送手段で木製長尺物を搬送して、木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、木製長尺物を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で搬送させる第３工程と、規定距離搬送されて止まった木製長尺物の加工部をテレビカメラで撮像し、加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、搬送手段の搬送距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。
【００１３】
前記目的に沿う第５の発明に係る木製長尺物の自動検査方法においては、柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、投入ステーションで木製長尺物を配置する第１工程と、搬送手段で木製長尺物を搬送して、木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、木製長尺物を、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点位置との距離に木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で更に搬送させたときに、テレビカメラで木製長尺物の加工部を撮像する第３工程と、テレビカメラで撮像した加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、テレビカメラで加工部を撮像した位置までの搬送距離、基点センサーの取付け位置、及びテレビカメラで測定した加工部の中心位置を用いて、木製長尺物の基準端面から加工部までの実際の距離を演算し、これと加工部の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有する。これにより、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で搬送手段を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図２は同木製長尺物の自動検査装置で使用する保持手段の正断面図、図３は同木製長尺物の自動検査装置で使用するガイド部材と台車の正断面図、図４は同側面図、図５は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置で使用する台車の正面図、図６は同木製長尺物の自動検査装置の台車に搭載されたテレビカメラの視野図、図７は同木製長尺物の自動検査装置の動作説明図、図８は本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図９は同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図、図１０は同木製長尺物の自動検査装置の変形例に係る計測装置部の側面図、図１１は本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図、図１２は同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０は、計測装置部１１と計測制御部１２とを有している。
計測装置部１１には、計測する木製長尺物１３を所定位置まで上昇、又は下降させることができる昇降台２８を設ける。更に、計測装置部１１には、木製長尺物１３を所定位置に保持する保持手段１４が設けられている。この保持手段１４には長手方向両端から木製長尺物１３を保持するパッド部１５と、保持した木製長尺物１３の保持角度を変える取付け角度変更手段１６が設けられている。
【００１５】
この昇降台２８の上昇及び下降手段としては、油圧を用いたピストンポンプ、及びウォームとウォームホイールとからなるウォームギヤ等を使用している。また木製長尺物１３を挟持するパッド部１５は、木製長尺物１３が常に動かないように固定することができるものであればよく、ここでは、木製長尺物１３をつかみ固定することができるつかみ部材、例えば爪を持ったもの、又は万力等を使用している。また木製長尺物１３の保持角度θを変える取付け角度変更手段１６には、木製長尺物１３を挟持するパッド部１５を回転できる装置、例えば歯車装置等を使用している。あるいは、Ｌ型アーム等を用いて木製長尺物１３を回転させてもよい。
【００１６】
以上の装置により、木製長尺物１３を保持手段１４に設置するときには、昇降台２８の上に木製長尺物１３を積載し、木製長尺物１３を保持手段１４の取付け位置まで上昇させる。そして、保持手段１４のパッド部１５で木製長尺物１３の両端部を挟むことで固定する。また昇降台２８は、木製長尺物１３の加工面に存在する加工部２２の加工位置が計測されている間木製長尺物１３を支持できる位置に、その高さを設定している。更に、木製長尺物１３の加工面に存在する加工部２２の加工位置を測定した後は、歯車装置等を用いた取付け角度変更手段１６を作動させることで、図２のように、次の加工面が測定方向に向くように木製長尺物１３を軸回り（幅方向）に回転させる。このとき、木製長尺物１３は昇降台２８に支持されているので、ピストンポンプ又はウォームギヤ等を使用して、木製長尺物１３が回転しても昇降台２８に接触しない位置まで昇降台２８を下降させる。木製長尺物１３を回転し終えたら、ピストンポンプ又はウォームギヤ等を使用して昇降台２８を上昇させ、木製長尺物１３を支持する。これにより、瞬時に次の加工部２２が存在する加工面を、測定される方向に向けることが可能となる。
【００１７】
また、計測装置部１１には、保持手段１４によって支持された木製長尺物１３の長さ方向に沿ってガイド部材１７が設けられている。また、ガイド部材１７を走行する台車２０には、ガイド部材１７を走行するための車輪１８を設けており、ガイド部材１７を走行する距離を測定する走行距離測定手段であるロータリエンコーダを有している。更に、この台車２０は、ガイド部材１７に沿って走行させるためのチェーンベルト２９、チェーンベルト２９を作動させるためのモータ２９ａ、及びチェーンベルト２９をガイドするスプロケット２９ｂから構成される台車の駆動手段を有している。
【００１８】
ここで、ガイド部材１７は、図３及び図４に示すように、台車２０が直進できるように、ガイド部材１７の下に台車２０の車輪１８が走行可能なレール１９を設置する。これにより、台車２０の車輪１８は、ガイド部材１７に沿って直進することが可能となる。なお、ここで使用するガイド部材１７の材料としては、台車２０の自重で曲がらない材料、主として高弾性、耐摩耗性を備えている材料、例えば高炭素鋼等を使用してもよい。一方、このガイド部材１７を走行する車輪１８の材料としては、ガイド部材１７と同様、高弾性、耐摩耗性を備えている材料、例えば高炭素鋼等を使用してもよい。また、ガイド部材１７を走行する台車２０に取付けられたチェーンベルト２９としては、使用頻度の高いローラチェーン、又はチェーンとスプロケットとが噛み合うことで生じる騒音や、長時間使用後、摩耗によってチェーンのピッチが伸びることで噛み合いが不良となる欠点をなくす為に制作されたサイレントチェーン等を使用してもよい。また、チェーンベルト２９をガイドするスプロケット２９ｂは、ガイド部材１７を支持する支持部材１７ａに取付けられている。スプロケット２９ｂのうちの少なくとも一つは、チェーンベルト２９を作動させるためのモータ２９ａが軸継手を介して取付けられており、他のスプロケット２９ｂはチェーンベルト２９をガイドするために設けられている。これにより台車２０は、ガイド部材１７に沿って直進できるようになっている。
【００１９】
台車２０の車輪１８には走行距離測定手段であるロータリエンコーダを取付けており、このロータリエンコーダは、車輪１８が回転することで得られる回転軸の回転角変位を、デジタル量に変換する役割を持っている。つまり走行した距離をデジタル量に変換することで、走行距離に比例したパルスを出力させ、その結果、測定精度の高い計測値を得ることができるようになり、更には容易にパルスカウンタ３２へ出力できるようにしている。なお、このロータリエンコーダは、チェーンベルト２９を作動させるモータ２９ａに取付けてもよい。また、走行距離測定手段には、このようにロータリエンコーダを使用する方法か、又は、ガイド部材に磁極Ｎ、Ｓを一定間隔で磁気的に記録したスケールを、走行台車の磁気センサーが検知し、走行距離に比例した磁極Ｎ、Ｓの数を計数する公知の方法等を使用してもよい。
【００２０】
また台車２０には、木製長尺物１３の加工部２２を照らす照明器具２３を取付けている。更に、台車２０には、木製長尺物１３の基点位置２１を検知する基点センサー２４と、台車２０の走行に伴って規定距離移動した後、木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５が設けられている。
ここで照明器具２３としては、白熱電球、ハロゲン電球、反射形電球、蛍光ランプ、又はＨＩＤランプ等を使用してもよい。この照明器具２３は、木製長尺物１３の加工部２２を照らすようになっているため、木製長尺物１３の加工部２２は周囲の明るさに影響されず、常に一定の明るさで照らされる。よって台車２０に搭載したテレビカメラ２５は一定の明るさで撮像することが可能となる。
【００２１】
また、基点位置２１を検知する基点センサー２４には、フォトセンサーを使用している。このフォトセンサーは、例えば光複合センサー（光センサー）が使用されており、木製長尺物１３の端部の下部に設置された光源２７と、台車２０に搭載された基点センサー２４（受光デバイス）とを一体化することで対象物の基点位置２１を検知できるものである。光源２７から発せられた光は、木製長尺物１３の基点位置２１（端部）にあたることで、一部さえぎられる。この光のさえぎられた部分、つまり木製長尺物１３の基点位置２１は、台車２０に搭載された基点センサー２４により検知することが可能となる。また、この基点センサー２４で検知した信号は、パルスカウンタ３２へ出力され、基点センサー２４から出力した信号により、パルスカウンタ３２の計数値（即ち、走行距離測定手段の設定値）のリセットを行うことができる。これにより台車２０は、走行しながら木製長尺物１３の基点位置２１を検知することが可能となる。
【００２２】
台車２０に積載された、木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５としては、２次元的に配置したＣＣＤ固体撮像素子上にカメラレンズを介して画像を結像させる方式を用いたＣＣＤカメラや、光電変換素子を線状に並べたラインセンサーを、線状に並べたラインセンサーと垂直な方向に１次元走査することによって画像を得るイメージスキャナ等を使用してもよい。このテレビカメラ２５を使用することで、木製長尺物１３の加工部２２の画像は、２次元的に集められた構成単位の小さな点である画素として映し出される。なお、テレビカメラ２５の視野像に映し出される画像は、木製長尺物１３の加工部２２の全体像である。また、ここで映し出された画像は、画像処理装置３０へと出力される。
【００２３】
計測制御部１２は、台車２０の基点センサー２４の信号と、台車２０の走行距離に比例したパルスを出力するロータリエンコーダから出力されるパルスとを入力するパルスカウンタ３２を有している。
パルスカウンタ３２は、台車２０に搭載された基点センサー２４からの信号を入力することで、パルスカウンタ３２の計数値をリセットする。また、パルスカウンタ３２は、台車２０の走行距離をパルスに変換することができるロータリエンコーダにより、走行距離に比例したパルスを入力することが可能であるため、測定精度を高くでき、更には瞬時に位置計測装置３１に信号を出力することが可能となる。
【００２４】
また計測制御部１２には、コンピュータ部３８として、台車２０の走行を制御する走行制御装置３５を有している。更に、計測制御部１２には、台車２０に積載されたテレビカメラ２５の画像を入力する画像処理装置３０、及び画像処理装置３０の処理結果、予め規定された規定設定値３７、パルスカウンタ３２の計数値を入力する位置計測装置３１とを有している。更に、位置計測装置３１により計測された数値は上位コンピュータ３４にフィードバックされ、加工部２２の加工位置を修正できるようになっている。走行制御装置３５は、上位コンピュータ３４の情報をもとに、台車２０の進行、又は一時停止の信号を受信できるようになっている。なお、この走行制御装置３５は、コンピュータ部３８に設置するのではなく、台車２０に設置してもよい。
【００２５】
画像処理装置３０は、台車２０に積載されたテレビカメラ２５が入力した、木製長尺物１３の加工部２２の画像を処理する。この処理方法について説明する。
木製長尺物１３の加工部２２には、加工によって生じる凹凸があるため、照明器具２３から光を照射することで、明るい部分と暗い部分とが発生する。しかしながら撮像する対象物が木製長尺物１３であるので、木目の影響や、未加工部と加工部２２との境界が鋭利になりにくいため、加工部２２の凹凸部による画像の明るさのピークが明確に現れにくい場合が多い。そこで、撮像した画像については、図６のテレビカメラ２５の視野領域２６に示すように、加工部２２の両端部α１とα２とを鮮明にする為、画像を変換する。この方法としては線形変換法、又は平滑化法等を用いてもよいが、ここでは、平滑化法について示す。
【００２６】
これは、加工部２２の両端部α１とα２のＸ座標を明確に見出すために、Ｙ軸方向に各Ｘ座標毎に明度の平均化処理を行う方法である。これによって、未加工部分に、たとえ明度の低い木目があっても、それ以外の明度の高い白木部と平均化されるため、木目の影響を受けることなく、未加工部と加工部２２との境界のピークを発生させることが可能となる。よって、平均化した画像としては、加工部２２の両端部α１とα２のＸ座標部において、安定した明暗のデータを得ることが出来る。しかしながら、画像の明度を平均化することで、極端に明るい部分と、暗い部分とがなくなり、全体的な画像の明るさの強度は弱まり、明瞭なピークが発生しにくくなる。このため、このピーク（正のピーク）に対して一画素分だけずらした負のピークを作成する。ここで、この負のピークと正のピークとの差をとることによりピークを大きくし、明るさのピークを明瞭に現し、加工部２２の両端部α１、α２を明瞭に捕らえるようにする。また、ここでは、加工部２２の両端部α１、α２が、テレビカメラ２５の画面上で、画面の端部から何画素目に位置しているのかということをもとに、加工部２２の両端部α１、α２の座標を求める。そして、これにより加工部２２の中心位置Ｋc を求める。
【００２７】
次に位置計測装置３１は、予め規定した木製長尺物１３の加工部２２の規定位置と、パルスカウンタ３２より得られる台車２０の走行距離、及び画像処理装置３０で得た加工部２２の両端部α１、α２の位置座標を用いて求めた加工部２２の中心位置とを使用して演算手段によって演算を行うことで、木製長尺物１３の基点位置２１から加工部２２までの実際の距離と、加工部２２の予め設定された規定距離との誤差εを算出する。その算出方法を以下に示す。
まず、パルスカウンタ３２の設定値をリセットする。図５に示すように、計測装置部１１の台車２０に搭載された基点センサー２４と、木製長尺物１３の加工部２２を検知するテレビカメラ２５とは、ａ1 の距離がある。また台車２０は、上位コンピュータ３４に予め入力された規定距離Ｌだけ移動する。また、台車２０が移動後、目的の距離で停止しようとしたとき、台車２０にはブレーキ力との関係で決まる慣性の力が働くため、目的の距離よりもδだけ余分に移動する。よって、以上の数値から実際に移動した点（パルスカウンタ３２で計数されたテレビカメラ２５の中心位置）Ｃc は、次式で表される。
Ｃc ＝（Ｌ＋ａ1 ）＋δ
【００２８】
また、図６に示す加工部２２の規定位置Ｒ（設計段階で予め決めた加工位置）は、台車２０に慣性の力が働くため、目的の距離よりも余分に移動しているので、距離δ分だけ差をとることにより表すことができる。
Ｒ＝Ｃc −δ＝Ｌ＋ａ1
一方、木製長尺物１３の加工部２２の中心位置Ｋc は、加工部２２の両端部α１、α２の位置を用いることで、次のように表すことができる。
Ｋc ＝（α１＋α２）／２
以上のことから、求める誤差εは次のようになる。
ε＝｜Ｒ−Ｋc ｜＝｜（Ｌ＋ａ1 ）−（α１＋α２）／２｜
この結果得られた誤差εは、計測記録として保存される。ここで、誤差εが許容範囲γ外であれば、不良表示３６を表示すると共に、警告ランプが点灯、あるいは警告音が鳴り、不良品の合図が発せられる。また、このデータは、上位コンピュータ３４にフィードバックされるため、これを木製長尺物の加工機に反映して迅速に次の木製長尺物１３の加工部２２の加工位置を修正することが可能となる。
【００２９】
続いて、この木製長尺物の自動検査装置１０の動作について、主に図７を参照して説明する。
まず、柱又は梁等からなる木製長尺物１３を所定位置に搬送して保持手段１４により保持する。ステップＳ１において、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に、予め規定された各加工部２２の加工位置（規定距離）と加工箇所数を入力する。このとき台車２０に搭載された照明器具２３が点灯する。次に台車２０は、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の加工位置と加工箇所数からなる規定設定値３７をもとに、上位コンピュータ３４を介することで走行制御装置３５によって制御され走行する。ステップＳ２において、木製長尺物１３の左側端部の下方に設置された光源２７と、台車２０に搭載された基点センサー２４とによって基点位置２１を検知する。光源２７から発せられた光は、木製長尺物１３の基点位置２１（端部）にあたることで、一部さえぎられる。この光のさえぎられた部分、つまり木製長尺物１３の基点位置２１は、台車２０に搭載された基点センサー２４により検知することが可能となる。また、この基点センサー２４の信号は、パルスカウンタ３２へ送信することで、パルスカウンタ３２の数値をリセットする。
【００３０】
ステップＳ３において、走行制御装置３５の制御により、台車２０はコンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の位置まで（規定距離分）走行し、一時停止する。次にステップＳ４において、台車２０に搭載したテレビカメラ２５は、規定距離にある加工部２２の全体像を捕らえる。そして、この画像を画像処理装置３０に出力することで、加工部の両端部α１、α２の位置を検知し、加工部２２の中心位置ＫC を算出する。更に、この加工部２２の中心位置ＫC を位置計測装置３１に出力する。一方、予め規定した加工部２２の位置は、基点位置２１からテレビカメラ２５の中心位置ＣC までの距離を、台車２０の車輪１８に連結したロータリエンコーダによりパルスに変換後出力し、これを用いて位置計測装置３１へ出力する。ステップＳ５の判定処理においては、ステップＳ４で得た加工部２２の中心位置ＫC と、予め規定した距離の規定位置Ｒとの誤差とを求める。
【００３１】
ステップＳ５において、この誤差εが許容範囲γ内であれば、ステップＳ７において台車２０は走行する。また、この誤差が許容範囲γを超えた場合は、ステップＳ６において不良表示を行った後、ステップＳ７において台車２０は再び走行する。次にステップＳ７において走行した台車２０は、ステップＳ８の判定処理において、コンピュータ部３８の位置計測装置３１に入力された加工部２２の加工位置及び加工箇所数の測定を終了した場合、停止する。一方、終了していない場合は、再びステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ７までのステップを繰り返し実施する。
【００３２】
続いて、図８、図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０について説明するが、これは、本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０では、木製長尺物１３は固定され、一方木製長尺物１３の加工部２２を撮像するテレビカメラ２５が移動していたのに対し、木製長尺物４６の加工部４８を撮像するテレビカメラ５１〜５４は固定され、一方木製長尺物４６が移動するというものである。よって、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は前記木製長尺物の自動検査装置１０と変わりなく、設置するテレビカメラの台数や、それに伴う画像処理装置の台数が変わることになる。
【００３３】
図８、図９に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０は、計測装置部４１と計測制御部４２とを有している。
計測装置部４１は、柱又は梁等からなる木製長尺物４６を貯蔵する貯蔵スペース５０から台車４７に木製長尺物４６を搬送する投入ステーション４３と、木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を測定する測定ステーション４４と、測定した木製長尺物４６を台車４７から取り出して貯蔵スペース５７へ搬送し貯蔵する払出しステーション４５とを備えている。また、駆動装置の一例であるモータと、走行距離測定手段の一例であるロータリエンコーダが取付けられ、そして、車輪５９を設けることで、木製長尺物４６を搭載した後、木製長尺物４６の投入ステーション４３、測定ステーション４４、及び払出しステーション４５を通過することができる台車４７、更に、台車４７が直線的に走行できるように車輪５９が走行できるガイドレール４９が備えられている。これにより、木製長尺物４６をガイドレール４９に沿って、実質的に直線移動させることが容易となる。
また、計測制御部４２には、図１に示す計測制御部１２と実質的に同一のものが備えられているが、画像処理装置については、測定ステーション４４に設置されているテレビカメラ５１〜５４の台数に対応する台数が備えられている。
【００３４】
以下、これらについて詳しく説明する。
投入ステーション４３には、木製長尺物４６を貯蔵できる貯蔵スペース５０と、貯蔵スペース５０から木製長尺物４６を積載する台車４７に搬送する搬送手段の一例であるベルトコンベヤ５６が設けられている。
測定ステーション４４は、台車４７により搬送される木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像できるように、テレビカメラ５１、５２、５３、５４が上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション４４の内壁に固定され、設置されている。また、ここで台車４７により搬送される木製長尺物４６が基点位置を通過したことを検知する基点センサー５５は、テレビカメラ５１、５２、５３、５４のいずれか１台、ここではテレビカメラ５３に取付けられ、通過する木製長尺物４６の端部（基準端面）を検知できる。
払出しステーション４５には、加工部４８の加工位置を測定し終えた木製長尺物４６を貯蔵する貯蔵スペース５７と、木製長尺物４６を台車４７から貯蔵スペース５７へと搬送する搬送手段の一例であるベルトコンベヤ５８が設けられている。
【００３５】
台車４７は、木製長尺物４６の下部の加工部４８をテレビカメラ５２で撮像できるように、木製長尺物４６の周囲を支持できる形状の台車４７を使用しているが、加工部が撮像できればよいので、例えば強化ガラスや、金網等を使用することも可能である。
また、ガイドレール４９を走行する台車４７の走行手段としてチェーンベルト６２を使用している。また、チェーンベルト６２をガイドするスプロケットを取付け、そのスプロケットのうちの少なくとも一つは、チェーンベルト６２を作動させるためのモータが軸継手を介して取付けられており、他のスプロケットはチェーンベルト６２をガイドするために設けられている。
台車４７の車輪５９にはロータリエンコーダを取付けている。なお、このロータリエンコーダは、チェーンベルト６２を作動させるモータに取付けることも可能である。
更に、ここでは、ガイドレール４９を２本を一対として使用しているが、メンテナンスに費やす時間や作業性を考慮して、一本とすることも可能である。
【００３６】
次に、測定方法について説明する。
投入ステーション４３で台車４７に積載された木製長尺物４６は、測定ステーション４４を台車４７を用いることで移動する。ここで、測定ステーション４４では、搬送されてきた木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像するテレビカメラ５３に基点センサー５５が取付けられているため、木製長尺物４６の基準端面が基点位置を通過したことを基点位置にある基点センサー５５で検知し、台車４７に取付けられたロータリエンコーダの設定値をリセットすることが可能となる。
【００３７】
そして、台車４７を、測定ステーション４４に設けられたテレビカメラ５１、５２、５３、５４の各中心位置と基点位置との距離に、木製長尺物４６の基準端面から各加工部４８までの位置を加えた距離走行させる。
また、規定距離で止まった台車４７に搭載されている木製長尺物４６の各加工部４８の位置をテレビカメラ５１、５２、５３、５４で撮像し、各加工部４８の各中心位置を画像処理によって求める。
更に、位置計測装置において、演算手段によって台車４７の走行距離、基点センサー５５の取付け位置、及びテレビカメラ５１、５２、５３、５４で測定した加工部４８の中心位置を用いて、木製長尺物４６の基準端面から加工部４８までの実際の距離を演算し、これと加工部４８の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する。
なお、計測制御部４２は、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０と同じなので、以上の測定方法、画像処理、演算方法は、図６、図７に示す方法で実施することが可能である。
【００３８】
なお、本実施の形態では、投入ステーション４３、及び、払出しステーション４５には、木製長尺物４６を積載する台車４７に搬送する場合、そして、加工部４８の加工位置を測定し終えた木製長尺物４６を台車４７から貯蔵スペース５７へと搬送する場合の搬送手段の一例としてベルトコンベヤ５６、５８を示したが、他の搬送手段、例えばクレーンやフォークリフト等を用いることや、貯蔵スペース５０、５７に傾斜をつけて、木製長尺物４６が滑り落ちるようにすることも可能である。
また、テレビカメラ５１、５２、５３、５４は、木製長尺物４６の上下左右の計４台設置した場合について示したが、木製長尺物４６の加工部４８の加工面を撮像できればよいため、使用用途により２、３台、又は５台以上設置することも可能である。
【００３９】
そして、テレビカメラ５１、５２、５３、５４は、台車４７により搬送される木製長尺物４６の加工部４８の加工位置を撮像できるように、上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション４４の内壁に固定され、設置されている。しかしながら、搬送される木製長尺物４６の幅が広い場合、例えば加工部４８の加工位置が上下に大きく離れ、一定の高さにあるテレビカメラでは撮像できないとき、図１０に示すように、例えば木製長尺物４６の加工部６０の位置に合わせているテレビカメラ５４の位置を、移動手段の一例であるガイドレール等を設置することで、テレビカメラ５４を点線の位置へと移動させ、加工部６１の加工位置にあわせて測定できるように、制御装置により移動させることも可能である。
【００４０】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置７０について説明するが、これは、本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置４０では、木製長尺物４６を台車４７に積載して木製長尺物４６の加工部４８を撮像していたのに対し、台車４７を使用することなく木製長尺物７１を搬送し、木製長尺物７１の加工部７２を撮像するというものである。よって、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は前記木製長尺物の自動検査装置４０と変わりなく、木製長尺物７１を搬送する方法が変わることになる。
図１１、図１２に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置７０は、柱又は梁等からなる木製長尺物７１の規定位置に形成された加工部７２の位置を自動的に検査するための装置であって、計測装置部７３と計測制御部７４とを有している。
【００４１】
計測装置部７３は、木製長尺物７１を貯蔵する貯蔵スペース７５から木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２に運び出す投入ステーション７７と、木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を測定する測定ステーション７６と、測定した木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２から取り出して貯蔵スペース８９に貯蔵する払出しステーション７８とを備えている。また、計測装置部７３は、木製長尺物７１を水平方向（この実施の形態では、木製長尺物７１の長手方向）に搬送し、木製長尺物７１の投入ステーション７７、測定ステーション７６、及び払出しステーション７８を通過させる搬送手段の一例である引込み装置７９を有している。なお、引込み装置７９は、木製長尺物７１の端部を把持するＵ型チャック８０と、Ｕ型チャック８０で把持された木製長尺物７１を投入ステーション７７から払出しステーション７８まで搬送可能とする車輪（図示しない）と、この車輪が走行する走行レール８１とを有している。更に、計測装置部７３には、この走行レール８１と平行して設けられ、しかも木製長尺物７１を積載可能とするチェーン駆動ローラコンベヤ８２が備えられている。ここで、チェーン駆動ローラコンベヤ８２の作動及び停止は、引込み装置７９と連動しているため、重量物である木製長尺物７１の搬送が容易となる。
一方、計測制御部７４には、図１に示す計測制御部１２と実質的に同一のものが備えられているが、画像処理装置については、測定ステーション７６に設置されているテレビカメラ８４〜８７の台数に対応する台数が備えられている。以下、詳しく説明する。
【００４２】
投入ステーション７７には、木製長尺物７１を貯蔵できる貯蔵スペース７５と、貯蔵スペース７５から木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２に搬送する搬送手段の一例であるコンベヤ８３が設けられている。
測定ステーション７６は、引込み装置７９により搬送される木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を撮像できるように、テレビカメラ８４、８５、８６、８７が上下左右の各方向に１台ずつ測定ステーション７６の内壁に固定され、設置されている。また、このテレビカメラ８４、８５、８６、８７にはそれぞれ照明器具２３が取付けられているため、一つのテレビカメラに取付けられた照明器具２３の光が、他のテレビカメラに入らないように、測定ステーション７６の上流側から下流側にかけて、上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７の位置をずらして配置している。なお、下のテレビカメラ８５は、チェーン駆動ローラコンベヤ８２の下に備えられているが、ローラとローラとの間から搬送される木製長尺物７１の加工部７２を撮像できるように固定され、配置されている。しかしながら、搬送される木製長尺物７１の幅が広い場合、例えば加工部７２の加工位置が上下に大きく離れ、一定の高さにあるテレビカメラでは撮像できないとき、図１２に示すように、例えば木製長尺物７１の下側の加工部７２の位置に合わせているテレビカメラ８７の位置を、移動手段の一例であるガイドレール等を設置することで、点線の位置へと移動させ、上側の加工部７２の加工位置にあわせて測定できるように、計測制御部７４により移動させることも可能である。
【００４３】
ここで、引込み装置７９により搬送される木製長尺物７１が、基点位置を通過したことを検知する基点センサー８８は、測定ステーション７６内に配置され、しかも測定ステーション７６内に備えられた上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７より上流側に配置されている。これにより、通過する木製長尺物７１の端部（基準端面）を検知できる。
払出しステーション７８には、加工部７２の加工位置を測定し終えた木製長尺物７１を貯蔵する貯蔵スペース８９と、木製長尺物７１をチェーン駆動ローラコンベヤ８２から貯蔵スペース８９へと搬送するフリーローラコンベヤ９０が設けられている。ここで、貯蔵スペース８９は、上流側から下流側にかけて下り勾配で傾斜しているので、木製長尺物７１が滑り落ちるようになっている。
【００４４】
引込み装置７９の走行レール８１を走行する車輪は、モータ（図示しない）により駆動し、しかも搬送距離測定手段の一例であるロータリエンコーダが備えられている。これにより、チェーン駆動ローラコンベヤ８２に積載された木製長尺物７１の端部をＵ型チャック８０で把持した後、引込み装置７９のモータを作動させることで、木製長尺物７１を投入ステーション７７、測定ステーション７６、及び払出しステーション７８へと走行レール８１に沿って、実質的に直線移動（搬送）させ、しかもその移動（搬送）距離に比例したパルスを計測制御部７４に送ることが可能となる。
なお、ここでは、木製長尺物７１の端部を把持し、引込み装置７９により木製長尺物７１を搬送しているため、例えば６ｍ程度の長い木製長尺物７１を搬送する場合、実質的に直線移動できない場合が生じる恐れがある。従って、木製長尺物７１が実質的に直線移動できるように、木製長尺物７１の長手方向の左右両側部を、フリーローラとなったガイドローラ（図示しない）でガイドし、搬送している。
【００４５】
次に、測定方法について説明する。
まず、投入ステーション７７において、チェーン駆動ローラコンベヤ８２に木製長尺物７１を積載し、引込み装置７９のＵ型チャック８０に木製長尺物７１の端部を配置して、Ｕ型チャック８０で把持する（第１工程）。
次に、引込み装置７９のモータを作動させることで、木製長尺物７１は測定ステーション７６方向へと搬送される。このとき、引込み装置７９で搬送させて木製長尺物７１の基準端面を基点位置にある基点センサーによって通過したことを確認し、引込み装置７９の車輪に備えられたロータリエンコーダの設定値をリセットする（第２工程）。
そして、木製長尺物７１を、測定ステーション７６に設けられた上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７の中心位置と基点位置との距離に木製長尺物７１の基準端面から各加工部７２までの位置を加えた距離、引込み装置７９で搬送させる（第３工程）。
【００４６】
また、規定距離搬送されて止まった木製長尺物７１の各加工部７２を上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７で撮像し、各加工部７２の中心位置を画像処理によって求める（第４工程）。
更に、位置計測装置において、演算手段によって引込み装置７９の搬送距離、基点センサー８８の取付け位置、及び上下左右のテレビカメラ８４、８５、８６、８７で測定した各加工部７２の中心位置を用いて、木製長尺物７１の基準端面から各加工部７２までの実際の距離を演算し、これと各加工部７２の予め設定された基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する（第５工程）。
なお、計測制御部７４は、基本的な制御装置部の構成、及び制御方法は本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置１０と同じなので、以上の測定方法、画像処理、演算方法は、図６、図７に示す方法で実施することが可能である。
【００４７】
本実施の形態においては、引込み装置７９を使用し木製長尺物７１を搬送した場合について説明したが、木製長尺物７１を水平方向（この実施の形態では、木製長尺物７１の長手方向）に搬送できればよいので、押出し装置を用い、木製長尺物７１の加工部７２の加工位置を測定ステーション７６で測定することも可能である。また、チェーン駆動ローラコンベヤを搬送手段として利用し、ローラにロータリエンコーダを取付けることで、搬送距離を測定することもできる。
また、本実施の形態においては、移動距離の測定方法として、ロータリエンコーダを用いる方法について説明したが、磁極を使用した公知の方法を使用することも可能である。
【００４８】
前記第１〜３の実施の形態においては、木製長尺物の加工部の位置の測定方法として、加工部の予め設定された規定距離になった位置で、テレビカメラが設けられた台車、木製長尺物を搭載した台車、及び木製長尺物を搬送する搬送手段をそれぞれ一時停止した後、テレビカメラを用いて加工部を撮像する方法について示した。しかし、テレビカメラが設けられた台車、木製長尺物を搭載した台車、及び木製長尺物を搬送する搬送手段を一時停止することなく、例えばストロボ法を用いることで、木製長尺物の加工部を撮像することも可能である。なお、このストロボ法は、テレビカメラが加工部を通過するとき、又は加工部がテレビカメラの前を通過するときに、テレビカメラから移動して見える木製長尺物の加工部にストロボからの光を照射することで、加工部を静止した状態として撮像できる方法である。従って、ストロボは、テレビカメラに備えることが好ましい。
この方法を利用することで、撮像方法は以下のようにすることが可能となる。
【００４９】
第１の実施の形態においては、搭載するテレビカメラの中心位置と木製長尺物の基点位置との距離が、予め設定された規定距離になったとき、木製長尺物に沿って走行している台車を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、台車に搭載されているテレビカメラにより加工部を撮像する。
第２の実施の形態においては、木製長尺物を搭載した台車が、測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点センサーの基点位置との距離に、木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離走行したとき、台車を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、台車に搭載された木製長尺物の加工部をテレビカメラにより撮像する。
第３の実施の形態においては、木製長尺物を測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と基点センサーの基点位置との距離に、木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、搬送手段で搬送したとき、搬送手段を停止することなく、ストロボからの光を加工部に照射することで、搬送手段で搬送されている木製長尺物の加工部をテレビカメラにより撮像する。
なお、本実施の形態においては、ストロボ法をより効率的に実施するため、外部からの光が木製長尺物にあたらないように、木製長尺物の自動検査装置を暗室内に配置するか、或いは木製長尺物の自動検査装置の周囲に煙幕を設けることが好ましい。
上記のように構成することで、加工部で台車を停止する場合、又はテレビカメラの前で木製長尺物の加工部を停止する場合よりも、更に検査時間を短縮することが可能となる。
【００５０】
また、前記第１〜３の実施の形態においては、テレビカメラの視野内に、１つの加工部のみが入る場合について示したため、木製長尺物の基準端面から加工部の規定位置（設計段階で予め決めた加工位置）を、予め設定された規定距離とした。しかしながら、加工部の大きさや形が様々であること、また撮像する木製長尺物中にある加工部の位置が必ずしもバラバラでなく一部に集中して存在すること、更に、テレビカメラの視野の広さを変化させること等により、テレビカメラの視野内に複数の加工部が入る場合が発生する。このとき、複数の各々の加工部を、それぞれテレビカメラで撮像していたのでは、自動検査装置のランニングコストがかかり、経済的でない。そこで、上記の場合は、複数の加工部が同時にテレビカメラの視野内に入るようにするため、木製長尺物の加工部の規定位置以外の位置を設定し、予め設定された規定距離を設定することが好ましい。これは、加工部の規定位置や、テレビカメラの視野の広さ等の条件をもとに、テレビカメラの視野内に、より多くの加工部を一度に納めることが可能となる位置を予め求め、木製長尺物の基準端面からこの位置までを、予め設定された規定距離とするものである。この場合、加工部の測定方法としては、例えば、同一視野内に納まった複数の加工部の規定位置が、目標となるテレビカメラの中心位置に対して、どの程度離れているかを画像処理により求めることで、複数の加工部の実際の加工位置を測定することが可能となる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の木製長尺物の自動検査装置においては、柱又は梁等からなる木製長尺物のように、長い対象物の規定位置に形成された加工部の位置を測定するときには、人が測定して測定誤差が大とならざるを得ないスケール等を使用する必要がないため、測定精度は向上し、更には、作業性についても良好となる。また加工した溝等の中に更に溝を加工した場合のように、複雑な形状の溝の加工位置を測定する場合においても、加工部を撮像するテレビカメラにより簡単に検知できるので、簡単に、また、短時間に測定することができる。
特に、請求項２記載の木製長尺物の自動検査装置においては、一つの加工面を測定した後、次の面を測定するときに、人がその都度木製長尺物の加工面を測定装置の方向に向ける必要がないため、作業時間の短縮、及び作業性の向上を図ることができる。
【００５２】
請求項３記載の木製長尺物の自動検査装置においては、光センサーで木製長尺物の端部を検知することにより、加工位置の端部をテレビカメラで検知する必要がなくなる為、正確な基点位置を瞬時に検知することができる。
請求項４記載の木製長尺物の自動検査装置においては、木製長尺物に複数の加工部がある場合、基点位置からの各加工部の位置を順次算出して、各加工部の規定位置と比較し誤差を検知出力するため、各加工部の基点から各加工位置までの距離を正確に知ることができ、各加工部の誤差も瞬時に確認することができる。
請求項５及びこれに従属する請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、その結果、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
請求項６及びこれに従属する請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で台車を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、測定時間も短縮できるので、作業性の向上を図ることができる。
特に、請求項７記載の木製長尺物の自動検査方法においては、第５工程での出力を、木製長尺物の加工機にフィードバックして次からの加工される木製長尺物の加工部の位置を修正するため、迅速に加工ミスを加工機にフィードバックでき、その結果、多くの製品を無駄に加工ミスすることがなくなり、コストを削減でき、更には作業時間の短縮にもつながる。
【００５３】
請求項８記載の木製長尺物の自動検査装置においては、柱又は梁等からなる木製長尺物のように、長い対象物の規定位置に形成された加工部の位置を測定するとき、木製長尺物を搭載し、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションが設けられ、更に、木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する駆動装置及び走行距離測定手段付きの台車が備えられているので、木製長尺物の加工部の加工位置を連続的に測定することが可能となる。なお、このとき、木製長尺物が移動するので、複数台のテレビカメラを駆動させるために駆動部を大型にする必要がなく、また、駆動部にあるテレビカメラ、照明、基点センサー用の配線の数も多くする必要がないため、ランニングコストを抑えることができ、作業性も良好となる。また、木製長尺物の加工部が存在する加工面を撮像できるようにそれぞれテレビカメラを設置するので、木製長尺物を回転させることなく、木製長尺物が一度測定ステーションを通過するだけで、各加工面に存在する加工部の加工位置を測定することが可能となる。これにより、短時間に木製長尺物の加工部の加工位置を測定できるので、作業性を良好にでき、更には、測定精度も向上させることができる。請求項９記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、その結果、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
【００５４】
請求項１０記載の木製長尺物の自動検査装置においては、木製長尺物を連続的に測定ステーションに投入でき、木製長尺物の各面を撮像できるようにそれぞれテレビカメラを設置できるので、一面を測定した後、次の面を測定するという必要がないため、短時間に各加工位置を測定することが可能となる。従って、ランニングコストを抑えることができ、作業性も良好となり、しかも測定精度も向上させることができる。
請求項１１記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなくなる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、更には作業性の向上を図ることができる。
請求項１２記載の木製長尺物の自動検査方法においては、各工程において人が行わなければならない作業というものが殆どなく、しかも加工部で搬送手段を止めることなく、テレビカメラで加工部を連続的に撮像できる。従って、加工部の測定精度は向上し、人的ミスもなく、測定時間も短縮できるので、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図２】同木製長尺物の自動検査装置で使用する保持手段の正断面図である。
【図３】同木製長尺物の自動検査装置で使用するガイド部材と台車の正断面図である。
【図４】同側断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置で使用する台車の正面図である。
【図６】同木製長尺物の自動検査装置の台車に搭載されたテレビカメラの視野図である。
【図７】同木製長尺物の自動検査装置の動作説明図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図９】同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
【図１０】同木製長尺物の自動検査装置の変形例に係る計測装置部の側面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る木製長尺物の自動検査装置の構成図である。
【図１２】同木製長尺物の自動検査装置の計測装置部の側面図である。
【符号の説明】
１０：木製長尺物の自動検査装置、１１：計測装置部、１２：計測制御部、１３：木製長尺物、１４：保持手段、１５：パッド部、１６：取付け角度変更手段、１７：ガイド部材、１７ａ：支持部材、１８：車輪、１９：レール、２０：台車、２１：基点位置、２２：加工部、２３：照明器具、２４：基点センサー、２５：テレビカメラ、２６：テレビカメラの視野領域、２７：光源、２８：昇降台、２９：チェーンベルト、２９ａ：モータ、２９ｂ：スプロケット、３０：画像処理装置、３１：位置計測装置、３２：パルスカウンタ、３３：計測記録、３４：上位コンピュータ、３５：走行制御装置、３６：不良表示、３７：規定値設定、３８：コンピュータ部、４０：木製長尺物の自動検査装置、４１：計測装置部、４２：計測制御部、４３：投入ステーション、４４：測定ステーション、４５：払出しステーション、４６：木製長尺物、４７：台車、４８：加工部、４９：ガイドレール、５０：貯蔵スペース、５１：テレビカメラ、５２：テレビカメラ、５３：テレビカメラ、５４：テレビカメラ、５５：基点センサー、５６：ベルトコンベヤ、５７：貯蔵スペース、５８：ベルトコンベヤ、５９：車輪、６０：加工部、６１：加工部、６２：チェーンベルト、７０：木製長尺物の自動検査装置、７１：木製長尺物、７２：加工部、７３：計測装置部、７４：計測制御部、７５：貯蔵スペース、７６：測定ステーション、７７：投入ステーション、７８：払出しステーション、７９：引込み装置、８０：Ｕ型チャック、８１：走行レール、８２：チェーン駆動ローラコンベヤ、８３：コンベヤ、８４〜８７：テレビカメラ、８８：基点センサー、８９：貯蔵スペース、９０：フリーローラコンベヤ
Claims (12)
- 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、
前記木製長尺物を所定位置に保持する保持手段と、
前記保持手段によって支持された前記木製長尺物の長さ方向に沿って設けられたガイド部材と、
駆動手段及び走行距離測定手段が設けられて、前記ガイド部材を走行する台車と、
前記台車に設けられて前記木製長尺物の基点位置を検知する基点センサーと、
前記台車に設けられて、該台車の走行に伴って規定距離移動し、前記木製長尺物の前記加工部を撮像するテレビカメラと、
前記テレビカメラの信号から前記加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、前記基点位置からの前記加工部の距離を算出し、これと前記加工部の予め設定された前記基点位置からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。 - 請求項１記載の木製長尺物の自動検査装置において、前記保持手段は、長手方向両端から前記木製長尺物を挟持するパッド部を有し、保持した前記木製長尺物の保持角度を変える取付け角度変更手段が設けられていることを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。
- 請求項１又は２記載の木製長尺物の自動検査装置において、前記基点センサーは、光センサーからなって、前記木製長尺物の端部を検知することを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の木製長尺物の自動検査装置において、前記木製長尺物に複数の前記加工部がある場合、前記基点位置からの前記各加工部の位置を順次算出して、該各加工部の規定位置と比較し誤差を検知出力することを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。
- 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、
所定位置に前記木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、
前記木製長尺物の上方に該木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって該木製長尺物の基点位置を検知し、該台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、
前記台車を前記木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と前記基点位置との距離が、予め設定された規定距離になった位置で該台車を停止する第３工程と、
前記規定距離で止まった台車に搭載されている前記テレビカメラで、前記加工部を撮像し、該加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、
前記台車の走行距離、前記基点センサーの取付け位置、及び前記テレビカメラで測定した前記加工部の中心位置を用いて、前記木製長尺物の基点位置から前記加工部までの実際の距離を演算し、これと前記加工部の予め設定された前記基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。 - 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、
所定位置に前記木製長尺物を搬送して保持する第１工程と、
前記木製長尺物の上方に該木製長尺物に沿って走行する台車に設けられた基点センサーによって該木製長尺物の基点位置を検知し、該台車の走行距離を測定する走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、
前記台車を前記木製長尺物に沿って更に走行させ、搭載するテレビカメラの中心位置と前記基点位置との距離が、予め設定された規定距離になったときに、前記台車に搭載されている前記テレビカメラで前記加工部を撮像する第３工程と、
撮像した前記加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、
前記テレビカメラで前記加工部を撮像したときの前記台車の走行距離、前記基点センサーの取付け位置、及び前記テレビカメラで測定した前記加工部の中心位置を用いて、前記木製長尺物の基点位置から前記加工部までの実際の距離を演算し、これと前記加工部の予め設定された前記基点位置からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。 - 請求項５又は６記載の木製長尺物の自動検査方法において、前記第５工程での前記誤差の出力を、木製長尺物の加工機にフィードバックして次からの加工される木製長尺物の加工部の位置を修正することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。
- 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、
前記木製長尺物を搭載し、該木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する駆動装置及び走行距離測定手段付きの台車と、
前記台車によって搬送される前記木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、
前記測定ステーションに配置され、前記木製長尺物の前記加工部を撮像するテレビカメラと、
前記テレビカメラの信号から前記加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、前記木製長尺物の基準端面からの前記加工部の距離を算出し、これと前記加工部の予め設定された前記基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。 - 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、
投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、駆動装置及び走行距離測定手段を備えた台車に、前記投入ステーションで前記木製長尺物を搭載する第１工程と、
前記台車を走行させて前記木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、前記走行距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、
前記台車を、前記測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と前記基点位置との距離に前記木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離走行させる第３工程と、
前記規定距離で止まった台車に搭載されている前記木製長尺物の加工部を前記テレビカメラで撮像し、該加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、
前記台車の走行距離、前記基点センサーの取付け位置、及び前記テレビカメラで測定した前記加工部の中心位置を用いて、前記木製長尺物の基準端面から前記加工部までの実際の距離を演算し、これと前記加工部の予め設定された前記基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。 - 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための装置であって、
前記木製長尺物を水平方向に搬送し、該木製長尺物の投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過する搬送手段と、
前記搬送手段によって搬送させる前記木製長尺物が基点位置を通過したことを検知する基点センサーと、
前記測定ステーションに配置され、前記木製長尺物の前記加工部を撮像するテレビカメラと、
前記テレビカメラの信号から前記加工部の中心位置を検知する画像処理装置、及び、前記木製長尺物の基準端面からの前記加工部の距離を算出し、これと前記加工部の予め設定された前記基準端面からの距離とを比較してその誤差を計算する演算手段を備えた位置計測装置とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査装置。 - 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、
投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、前記木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、前記投入ステーションで前記木製長尺物を配置する第１工程と、
前記搬送手段で前記木製長尺物を搬送して、該木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、前記搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、
前記木製長尺物を、前記測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と前記基点位置との距離に前記木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、前記搬送手段で搬送させる第３工程と、
前記規定距離搬送されて止まった前記木製長尺物の加工部を前記テレビカメラで撮像し、該加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、
前記搬送手段の搬送距離、前記基点センサーの取付け位置、及び前記テレビカメラで測定した前記加工部の中心位置を用いて、前記木製長尺物の基準端面から前記加工部までの実際の距離を演算し、これと前記加工部の予め設定された前記基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。 - 柱又は梁等からなる木製長尺物の規定位置に形成された加工部の位置を自動的に検査するための方法であって、
投入ステーション、測定ステーション、及び払出しステーションを通過可能で、前記木製長尺物を水平方向に搬送する搬送距離測定手段を備えた搬送手段に、前記投入ステーションで前記木製長尺物を配置する第１工程と、
前記搬送手段で前記木製長尺物を搬送して、該木製長尺物の基準端面の通過を基点位置にある基点センサーによって検知し、前記搬送距離測定手段の設定値をリセットする第２工程と、
前記木製長尺物を、前記測定ステーションに設けられたテレビカメラの中心位置と前記基点位置との距離に前記木製長尺物の基準端面から予め設定された距離を加えた規定距離、前記搬送手段で更に搬送させたときに、前記テレビカメラで前記木製長尺物の加工部を撮像する第３工程と、
前記テレビカメラで撮像した前記加工部の中心位置を画像処理によって求める第４工程と、
前記テレビカメラで前記加工部を撮像した位置までの搬送距離、前記基点センサーの取付け位置、及び前記テレビカメラで測定した前記加工部の中心位置を用いて、前記木製長尺物の基準端面から前記加工部までの実際の距離を演算し、これと前記加工部の予め設定された前記基準端面からの距離とを比較してその誤差を演算する第５工程とを有することを特徴とする木製長尺物の自動検査方法。
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