JP4417782B2 - ベニヤ単板の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベニヤ単板の検査方法に関するものである。

天然素材から削成されるベニヤ単板（以下、単に単板と称す）には、例えば節穴・割れ等の如く単板組織に切れ目がある欠点、或は例えば節・汚れ等の如く単板組織に切れ目はないが正常部分に比べて質が劣る欠点等が内在するので、合板等に組合わせる場合には、欠点の有無、欠点の種類、欠点の大きさなどに応じて、適当に区分し、品質に似合う部位に使用する形態が採られており、少なくとも単板組織に切れ目がある欠点については、その大きさが一定限度を越えると、欠点を含む部分を切除するか、或は埋木・テープ接着等の補修処置が必要とされているが、いずれにしても、欠点の検査を人手によって行うと、検査コストが高額化することから、検査の自動化が望まれている。

従来、単板の欠点を自動的に検査する手段としては、例えば「移動する平坦材料の検査装置」（特開昭４７−８７４４号公報）に開示される如く、平坦材料の一側面上へ照射光を照射する光源を、また該光源の反対側へ空所（欠点）を通過する光に応動して電気出力を発する走査装置を夫々備え、更に該走査装置による走査結果に基づいて、空所の大きさが、予め定められた複数種の値（限界値）を越えるか否かを判断する比較・計算手段を備えて成る検査装置を用い、平坦材料の空所を通過する照射光の通過範囲（平坦材料の搬送方向と同方向の寸法、及び搬送方向と直交方向の寸法）を、走査装置によって順次走査すると共に、該走査装置による走査結果に基づいて、欠点の大きさが、いずれの限界値を越えるかを比較・計算手段によって判断する検査手段が公知である。

また、単板に内在する隙間を有しない割れの有無を自動的に検知する手段としては、例えば「単板等板状体の割れ検知方法」（特開昭４９−６９８５号公報）に開示される如く、板状体を上下から挟持して搬送する搬送装置の搬送速度を、一定位置に於て一時的に増速させ、割れを強制的に拡大することによって、割れに隙間を生じさせ、該隙間の存在を適宜の検知機器により検知して、割れの有無を検知する検知手段、或は同じく同公報に開示される如く、板状体を搬送する搬送装置の一定位置に於て、単板押え体等の押圧部材を板状体に作用させることによって、板状体の搬送面を一時的に上方又は下方に変化（迂回）させ、割れを強制的に拡大することによって、割れに隙間を生じさせ、該隙間の存在を適宜の検知機器により検知して、割れの有無を検知する検知手段が公知である。
特開昭４７−８７４４号公報 特開昭４９−６９８５号公報

ところが、前記特許文献１に開示された検査手段は、公報の記載からも明らかな如く、あくまで光源の照射光が通過する空所を欠点として検査する機能だけしか発揮することができず、たとえ単板組織に切れ目があっても、常態に於て隙間を有しない割れは、光源の照射光が通過しないので、欠点として検知することができない弱点があった。

また一方、前記特許文献２に開示された前者の検知手段は、搬送装置の搬送速度の増速によって、更に後者の検知手段は、単板押え体等の押圧部材によって、板状体に強大な拡大力を作用させて、割れに強制的に隙間を生じさせるものであるから、いずれも、単なる搬送装置以外の部材の併設が不可欠であって、設備費用や保守管理費用が高額化する構造的な弱点を有するのみならず、強大な拡大力の作用によって、例えば元は欠点に該当しないような浅い割れを、欠点に該当するほどに深く拡大したり、或は元は割れが無かった弱い部分に、新たに割れを生じさせたりするなどの欠陥を有し、特に、繊維方向と直交方向の結合強度が著しく脆弱な単板の割れの検知には不向きな検知手段であった。

本発明は、前記従来公知の検査手段・検知手段の弱点・欠陥を払拭すべく、極めて簡単な構成を以って、隙間を有しない割れの安定的な検出を可能にした有効な検査方法を提供することを主眼に開発したものであり、具体的には、単板を繊維方向と直交方向へ搬送する途上に於て、単板の繊維方向の全長を隈なく照明するように、単板の下方側へ備えた下部照明の照射光の漏洩を、単板の上方側に備えたラインセンサーカメラによって検知することにより、単板に内在する節穴・割れ等の如く単板組織に切れ目がある欠点を検査するに際し、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於ける単板全体の搬送高さに所望の落差を設けることにより、単板の自重のみを活用して、単板に内在する割れを顕在化し易くし、割れの部分に於ける下部照明の照射光の漏洩を助長しながら検査することを特徴とする単板の検査方法（請求項１）と、ラインセンサーカメラとしてカラーラインセンサーカメラを用いると共に、非自然光的な照射光を照射する下部照明を用いて成る請求項１記載の単板の検査方法（請求項２）と、ラインセンサーカメラとしてカラーラインセンサーカメラを用い、単板組織に切れ目がある欠点の外に、節・汚れ等の如く正常部分に比べて質が劣る欠点を併せて検査して成る請求項１又は請求項２記載の単板の検査方法（請求項３）と、自然光的な照射光を照射する上部照明を、単板の上方側へ別途に備え、単板の上面を照明して成る請求項３記載の単板の検査方法（請求項４）とを提案する。

前記請求項１に係る発明の構成によれば、単板に内在する割れを顕在化し易くし、割れの部分に於ける下部照明の照射光の漏洩を助長しながら検査するものであるから、節穴や隙間を有する割れと併せて、隙間を有しない割れをも検知することが可能乃至は容易化するのは勿論のこと、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於ける単板全体の搬送高さに所望の落差を設けるだけの、単なる搬送機構（装置）の改良だけで足りるから、設備費用や保守管理費用が高額化する虞もなく、而も単板の自重のみを活用して、単板に内在する割れを顕在化し易くするものであるから、元は浅い割れを深く拡大したり、或は割れが無かった弱い部分に、新たに割れを生じさせたりするなどの虞も少なく、総じて、繊維方向と直交方向の結合強度が著しく脆弱な単板の割れの検知には極めて有効な検査方法である。

また、請求項２に係る発明の構成によれば、非自然光的な照射光の採用によって、下部照明の照射光の漏洩を検査することが容易化するので有効である。更に請求項３に係る発明の構成によれば、正常部分に比べて質が劣る欠点の検査を併せて実施でき、単板の総合的な品質検査が行い得るので有益であり、請求項４に係る発明の構成によれば、単板の上面に対する自然光的な照射光の照明によって、正常部分に比べて質が劣る欠点の検査精度が向上するので有効である。

以下、本発明を図面に例示した実施の一例と共に更に詳述するが、ラインセンサーカメラによって検査した検査情報の処理形態については、特に制約はなく、例えば先記特許文献１に開示される如く、予め定めた適数種の基準値と比較して、補修処置や切除処置の要不要、品質の等級などを判別する処理形態、或は例えば必要に応じて検査情報の処理結果をモニター画面に映し出す処理形態などを含めて、この種の検査方法で用いられている、従来公知の種々の処理形態を適用して差支えないので、説明の冗長化を避ける便宜上、詳細な説明を省略する。

図１は、本発明に係る単板の検査方法の実施に用いる検査装置の斜視説明図であり、図２は図１に例示した検査装置の側面説明図である。図中、軸１ａ、プーリー１ｂ、ベルト１ｃ等から成る前コンベア１と、軸２ａ、プーリー２ｂ、ベルト２ｃ等から成る後コンベア２は、搬送機構を構成する部材であって、後述するラインセンサーカメラ５・６による下部照明４の照射光の検知を阻害しないよう、前後に分離して、且つ、前コンベア１の単板搬送高さに対する後コンベア２の単板搬送高さに、所望の落差Ｒを設けて、直列的に併設されており、単板３を繊維方向と直交方向へ搬送する。

４は、多数個の青色発光ダイオード４ａ、該多数個の青色発光ダイオード４ａを直列状に並べて保持する基板４ｂ等から成る下部照明であって、前記前コンベア１と後コンベア２の中間部の下方側に備えられており、単板３の繊維方向の全長を隈なく照明する。

５・６は、カラーラインセンサーカメラから成るラインセンサーカメラであって、相互の検査ラインＡ１・Ａ２が概ね一列状に揃うように、且つ、相互の検査区域Ｌ１・Ｌ２が所望幅Ｎだけ重複するように配設位置を調整して、前記下部照明４の上方に備えられており、少なくとも前記下部照明４の照射光の漏洩を検知することによって、例えば節穴３ｂの如く、単板組織に切れ目がある欠点が、単板３に存在するか否かを検査する。

７は、赤色レーザー投光器等から成る異色投光器であって、前記ラインセンサーカメラ５・６の検査区域Ｌ１・Ｌ２が重複する区域内の両端部以外の部分（仮に、単板表面３ａの高さが変化しても、各検査区域Ｌ１・Ｌ２が重複する区域から外れない部分であれば差支えない）へ、単板３に本来存在する色とは異なる色の細い光線Ｂを線状に照射する。

８は、検査信号の合成機構であって、各ラインセンサーカメラ５・６から発信される検査信号の内の、前記異色投光器７が照射した細い光線Ｂの検査信号に基づいて、都度、実際の検査区域Ｌ１・Ｌ２の重複状態を判別・確定しつつ、各ラインセンサーカメラ５・６から発信される検査信号を、単板３の実態に即するように合成し、合成した検査情報を次位の検査情報処理機構（図示省略）へ伝達する。

前記異色投光器７と検査信号の合成機構８との関連について更に詳述すると、仮に、単板の繊維方向の全長が比較的短ければ、一台のラインセンサーカメラを用いて検査を行うことも可能であるが、単板の繊維方向の全長が長い場合に、一台のラインセンサーカメラを用いて検査を行うと、検査精度が粗くなるので、例えば小さな欠点が検知できなかったり、或は例えば欠点の大きさが適確に計測できなかったりするなどの不都合が生じることから、単板の繊維方向の全長が長い場合には、複数台（実施例は２台であるが、必要に応じては、３台以上も可）のラインセンサーカメラを用いて検査を行うことになる。

この場合に、複数台のラインセンサーカメラの検査区域を、常に過不足なく正確に隣合わせに合致させることは実質的に不可能であるから、実施例に例示する如く、各ラインセンサーカメラの相互の検査区域が所望幅だけ重複するように配設するのが通例であるが、仮に、図４に例示する如く、単板表面３ａが線ａで示した高さを通過する場合に、ラインセンサーカメラ５・６の相互の検査区域Ｌ１・Ｌ２が所望幅Ｎだけ重複するよう設定したとすると、単板３の厚さの変化やあばれ等の要因によって、単板表面３ａが線ｂで示した高さを通過する際には、相互の検査区域Ｌ１・Ｌ２の実際の重複幅がＭに変わるので、当初設定の重複幅Ｎに基づいて相互の検査信号を合成したとすると、合成した検査情報（検査信号）が単板３の実態に即さなくなる不具合が生じる。

それに対して、実施例の如く、各検査区域Ｌ１・Ｌ２が重複する区域内に、単板３に本来存在する色とは異なる色の細い光線Ｂを照射する構成によると、単板表面３ａが線ａで示した高さを通過する場合には、一方のラインセンサーカメラ５が検査区域Ｌ１の単板中央側の端からＮ１だけ内側寄りの位置で、他方のラインセンサーカメラ６が検査区域Ｌ２の単板中央側の端からＮ２だけ内側寄りの位置で、夫々細い光線Ｂを検知するので、実際の重複幅が、当初設定の通りＮ１＋Ｎ２＝Ｎとなるのは当然のこと、単板表面３ａが線ｂで示した高さを通過する際には、一方のラインセンサーカメラ５が検査区域Ｌ１の単板中央側の端からＭ１だけ内側寄りの位置で、他方のラインセンサーカメラ６が検査区域Ｌ２の単板中央側の端からＭ２だけ内側寄りの位置で、夫々細い光線Ｂを検知するので、実際の重複幅が、Ｍ１＋Ｍ２＝Ｍとなることも簡単に確定でき、同様にして、単板表面３ａがいかなる高さを通過する場合であれ、実際の重複幅を簡単に確定できるので、相互の検査信号の合成を常に適確に行うことが可能となり、合成した検査情報が単板３の実態に即さなくなる不具合が生じる虞は解消される。

因に、重複する部分の検査信号を整合する際の整合形態としては、予め定めたいずれか一方の検査信号を優先的に採用する整合形態の外に、例えば前記細い光線Ｂの検査信号を境として分割的に相互の検査信号を採用する整合形態、或は例えば相互の検査信号の平均値を算定して採用する整合形態、さらには例えば常に信号レベルの高い方の検査信号を優先的に採用する整合形態等々、この種の検査方法で用いられている、従来公知の種々の整合形態を適用して差支えない。

本発明に係る単板の検査方法は、例えば述上の如く構成して成る検査装置を用いて実施することができ、前コンベア１及び後コンベア２を介して、単板３を繊維方向と直交方向へ搬送した場合に、単板３がラインセンサーカメラ５・６の検査ラインＡに至るまでと、ラインセンサーカメラ５・６の検査ラインＡを通過した後とに於ては、ラインセンサーカメラ５・６が検査ラインＡの全域に亙って、下部照明４の照射光を検知すると共に、単板３がラインセンサーカメラ５・６の検査ラインＡの位置を通過する際には、単板３によって、該当する部分（単板が実在する部分）の下部照明４の照射光が遮られて検知が途絶えるので、単板３の輪郭が判別されるのは勿論のこと、単板３に節穴３ｂや隙間を有する割れ３ｃが存在すれば、該節穴３ｂや隙間を有する割れ３ｃから下部照明４の照射光が漏洩して検知されるので、欠点として判別されることになる。

また一方、常態に於ては隙間を有しない割れ３ｄについても、図３に例示する如く、前コンベア１から後コンベア２へ移乗される際に、設けられた落差Ｒに起因する単板自重の作用よって、潜在的であった隙間を有しない割れ３ｄが顕在化し易くなり、下部照明４の照射光の漏洩が助長されるので、ラインセンサーカメラ５・６によって検知できる確率が向上し、欠点として判別することが可能乃至は容易化する。

そして更に、構成自体は、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於ける単板全体の搬送高さに所望の落差を設けるだけの、単なる搬送機構の改良だけで足りるから、設備費用や保守管理費用が高額化する虞もなく、而も単板の自重のみを活用して、単板に内在する割れを顕在化し易くするものであるから、元は浅い割れを深く拡大したり、或は割れが無かった弱い部分に、新たに割れを生じさせたりするなどの虞も少なく、総じて、繊維方向と直交方向の結合強度が著しく脆弱な単板の割れの検知には極めて有効な検査方法である。

尚、前記実施例に於ては、予め所定寸法の矩形に成形した単板を検査する例を表示したが、検査する単板としては、斯様な矩形の単板に限るものではなく、図示は省略したが、ベニヤレース・ベニヤドライヤー等から送出される帯状の単板や不定形な単板の検査も可能である。また、いずれの単板を検査する場合であれ、必要に応じては、予め単板の繊維方向の端部を、所定位置に於て搬送方向と平行状に揃える、所謂、定規出し操作を行ってから、検査を行うようにしても差支えなく、矩形の単板については、繊維方向と直交方向の前端部を搬送方向と直交状に揃える操作を、併せて或は単独で行っても差支えない。

また、前記実施例の如く、ラインセンサーカメラとしてカラーラインセンサーカメラを用いると共に、前記実施例に於ける青色の如く、非自然光的な照射光を照射する下部照明を用いる構成を採れば、狭い隙間からの僅かな照射光の漏洩も比較的検知し易くなり、概して、検査精度が向上するので有効であるが、本発明に於ては、モノクロラインセンサーカメラを用いた検査を除外するものではなく、下部照明の照射光も、非自然光的な照射光に限定するものではない。また、ラインセンサーカメラ（及び下部照明）の向きも、前記実施例の向き（概ね鉛直）に限定するものではなく、図示は省略したが、例えば放物的に落下する単板の局部に概ね垂直な向きなど、適宜変更して差支えない。更に、図示は省略したが、必要に応じては、下部照明の上部に、透明乃至は半透明な材料（プラスチック・ガラス等）から成る防塵用のカバーを備えても差支えない。

因に、ラインセンサーカメラとして、カラーラインセンサーカメラを用いる構成を採れば、必要に応じて、正常部分に比べて質が劣る欠点、例えば単板３に内在する節３ｅや汚れ（図示省略）などの欠点の検査を併せて実施でき、単板３の総合的な品質検査が行い得るので有益である。但し、この場合には、正常部分と正常部分に比べて質が劣る欠点との差異を一段と明確化させる必要性などからして、自然光的な照射光を照射する上部照明、例えば図５に例示する如く、多数個の白色発光ダイオード９ａ、該多数個の白色発光ダイオード９ａを直列状に並べて保持する基板９ｂ、反射板９ｃ等から成る上部照明９を、単板３の上方側へ別途に備えて、単板３の上面を照明するのが望ましい。

また、前記実施例に例示する如く、異色投光器によって、各ラインセンサーカメラの検査区域が重複する区域内に、単板に本来存在する色とは異なる色の細い光線を線状に照射する構成を採れば、仮に、各ラインセンサーカメラの検査ラインが少々前後にズレたとしても、相互の検査信号を合成する際に、電気的な手法によって、ズレを適確に修正しつつ検査信号を合成することが可能であるから、各ラインセンサーカメラの配設・調整が著しく容易化する利点はあるが、各ラインセンサーカメラの検査ラインを概ね一直線状に揃えれば、該検査ライン上に細い光線を点状に照射する構成を採っても、実際の重複幅の確定には格別支障なく、細い光線の照射は線状に限定するものではない。

また、前記実施例に於ては、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於て、搬送機構を、前後毎に個別に分離して直列的に併設する構成としたが、搬送機構としては、例えば図６に例示する如く、軸１０ａ、プーリー１０ｂ、ベルト１０ｃ等から成る一連の有段搬送コンベア１０でも差支えなく、要は、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於て、単板全体の搬送高さに所望の落差を設けることが可能な搬送機構であれば足りる。

そして、落差の度合は、単板厚さ、裏割れ深さ、比重等々の、検査する単板の性状や、単板の搬送速度に対応させて定めるのが望ましく、単板の搬送方向と同方向の空送り幅（搬送機構の送り力が直接的に単板へ作用しない幅）は、単板を放物的に移乗させるのに支障ない範囲内であれば広くても差支えなく、主として単板の搬送速度に概ね比例するよう従動的に定まるのに対して、上下方向の高低差が必要以上に過大であると、特に単板の比重が重い場合などに、元は浅い割れを深く拡大させる虞が生じるので、隙間を有しない割れが顕在化し易い範囲内で可及的に少ない方が好ましい。

以上明らかな如く、本発明は、特に繊維方向と直交方向の結合強度が著しく脆弱な単板の割れの検知には極めて有効な検査方法であるが、単板に類似する板状体の検査方法として用いても、相応に有効なものである。

本発明に係る単板の検査方法の実施に用いる検査装置の斜視説明図である。 図１に例示した検査装置の側面説明図である。 異色投光器と検査信号の合成機構との関連を説明する為の説明図である。 図１及び図２に例示した検査装置の側面作動説明図である。 別の機能を付加した検査装置の実例の側面説明図である。 検査装置の異なる実例の部分側面説明図である。

符号の説明

１ ：前コンベア
２ ：後コンベア
３ ：単板
３ａ ：単板表面
３ｂ ：節穴
３ｃ ：隙間を有する割れ
３ｄ ：隙間を有しない割れ
３ｅ ：節
４ ：下部照明
４ａ ：青色発光ダイオード
５・６：ラインセンサーカメラ
７ ：異色投光器
８ ：検査信号の合成機構
９ ：上部照明
９ａ ：白色発光ダイオード
１０ ：有段搬送コンベア

Claims (4)

1. ベニヤ単板を繊維方向と直交方向へ搬送する途上に於て、ベニヤ単板の繊維方向の全長を隈なく照明するように、ベニヤ単板の下方側へ備えた下部照明の照射光の漏洩を、ベニヤ単板の上方側に備えたラインセンサーカメラによって検知することにより、ベニヤ単板に内在する節穴・割れ等の如く単板組織に切れ目がある欠点を検査するに際し、ラインセンサーカメラの検査ラインの前後に於けるベニヤ単板全体の搬送高さに所望の落差を設けることにより、ベニヤ単板の自重のみを活用して、ベニヤ単板に内在する割れを顕在化し易くし、割れの部分に於ける下部照明の照射光の漏洩を助長しながら検査することを特徴とするベニヤ単板の検査方法。
2. ラインセンサーカメラとしてカラーラインセンサーカメラを用いると共に、非自然光的な照射光を照射する下部照明を用いて成る請求項１記載のベニヤ単板の検査方法。
3. ラインセンサーカメラとしてカラーラインセンサーカメラを用い、単板組織に切れ目がある欠点の外に、節・汚れ等の如く正常部分に比べて質が劣る欠点を併せて検査して成る請求項１又は請求項２記載のベニヤ単板の検査方法。
4. 自然光的な照射光を照射する上部照明を、ベニヤ単板の上方側へ別途に備え、ベニヤ単板の上面を照明して成る請求項３記載のベニヤ単板の検査方法。

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