JP4772430B2 - 原木旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ベニヤレースで原木を最も有効に旋削できる旋削軸芯と、該旋削軸芯を中心とした該原木の最大回転半径を検出するための、原木の旋削軸芯及び最大回転半径検出方法及び装置に関する。

従来技術として、例えば特開平６−２９３００２号公報に示すように、原木の全長にわたって各検知域がほぼ密接して連なる複数の接触式又は非接触式の検知部を原木の外周に対応させた状態で、仮軸芯のまわりに原木を回転させて各検知域の仮軸芯と直交する断面での輪郭を各々検知し、それらの内の２以上の断面輪郭データに基づいて原木の旋削軸芯を求め、また前記各検知域の全ての断面輪郭に基づいて前記旋削軸芯を中心とする原木の最大回転半径を求めている。
ここで原木の最大回転半径を求める理由は、次の通りである。
原木を旋削するベニヤレースでは、スピンドルにより原木を支持して回転させ、刃物を備えた鉋台を、原木に向けて原木１回転当たりに設定された距離移動させている。ここで原木の切削を開始する際の、スピンドルと鉋台との距離が大き過ぎて原木から鉋台が離れ過ぎると、鉋台が接近し原木が切削されるまでに時間が掛かり、生産性が悪い。そこでスピンドルにより原木を支持した時の最大回転半径を予め求めておき、その値に応じた位置に鉋台を待機させから原木をスピンドルにより支持し、旋削するためである。
特開平６−２９３００２号公報

従来技術では、旋削軸芯を中心とする原木の最大回転半径を求めているが、演算が複雑であるため、求めるための時間も掛かり生産性が悪かった。

本発明は、上記した従来の問題点を解決するために発明されたものであり、求められた旋削軸芯上の選択された箇所から各回動腕の当接面への垂線の長さを求め、これら値の最大値を、旋削軸芯を中心とする原木の最大回転半径とするものである。
尚、旋削軸芯とは、ベニヤレースで原木を旋削する際、該原木を有効に旋削できる原木の回転中心である。

本発明は、簡易な演算により原木の旋削軸芯を中心とする該原木の最大回転半径を求めることができ、演算のための時間が短くなり生産性が向上する。

実施例を図１、２、３に基づいて説明する。図１は概略側面図、図２は図１のＡＡ視図、図３は図１のＢＢ視図である。
３、３ａは一対の挟持部材としての芯出し用スピンドル（以下、第１スピンドルという）であり、図３に示す様に第１スピンドル３、３ａは、仮の軸芯となる軸中心線３ｂが水平な同一直線上にあり、互いに向き合って矢印で示すＺ方向に進退自在で、且つ回転自在に基台（図示せず）に支持されている。
また、一方の第１スピンドル３はサーボモータ等の電動機５に連結され、該電動機５の作動により該第１スピンドル３は回転・停止される。電動機５には、例えばアブソリュート形ロータリーエンコーダ等の第１角度検出器７が取付けられ、スピンドル３の回転した角度に対応する情報を制御器１０に送る。

９ａ、９ｂ、９ｃは軸中心線３ｂから原木外周までの距離を検出するためのレーザー距離計等の距離検出器である。
これら距離検出器は、後述するように第１スピンドル３、３ａに挟持された原木のＺ方向での両木口付近と中間部において、各々軸中心線３ｂから距離Ｌ１離れた箇所で基台（図示せず）に取り付けられている。
これら距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃは、１点鎖線で示すように、軸中心線３ｂに向って光を照射する光源と、原木外周からの反射光を受光する受光部とで構成され、各距離検出器と原木外周との距離を測定し、制御器１０に検出した距離の情報を送る。
制御器１０では、距離Ｌ１から、前記測定された各距離検出器と原木外周との距離を減算することにより、軸中心線３ｂから原木外周までの距離を算出している。

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは図１、２に示すように、基台（図示せず）に取り付けられた、軸中心線３ｂと平行な軸中心線Ｏを有する軸１３に、軸中心線方向に並べて回動自在に設けられた第１回動腕、第２回動腕、第３回動腕、第４回動腕、第５回動腕である。
これら回動腕の各先端側には、軸中心線Ｏと平行で平坦な面であって、且つ図２，３に示すように、軸１３の軸中心線方向での幅がほぼ同じである当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’を備えた当接部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが固定されている。
また各回動腕は、互いに前記回動の妨げとならぬ程度に、該軸中心線方向で当接面同士が接近した状態となるようにカラー１５により位置決めされている。
更に各回動腕は、図１、３に示す様に、本体の終端部が基台（図示せず）に回動自在に取り付けられているシリンダ１７の、ピストンロッド１７aの先端と回動自在に連結されており、各シリンダ１７の作動により回動腕が夫々回動上昇・下降することができる。
尚、各回動腕は、夫々のシリンダ１７の作動によりピストンロッド１７aがシリンダ１７本体内に最も没した時、図１、３に示す様に、各当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が、軸中心線Ｏを通る同一水平面Ｘ−Ｘ上で待機するように設定し、この状態を初期状態とする。
またピストンロッド１７aの長さは、後述するように、圧縮空気を注入し続けることでシリンダ１７本体から進出させた場合、該各当接面が回転する原木の外周の形状に倣って接触し続け、各回動腕が図１の矢印方向に往復回動するために必要な十分な長さとする。

一方、図２に示す様に各回動腕１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅには、回動する角度に応じて信号を発生するアブソリュートロータリーエンコーダ等の第２角度検出器１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅが、連結されている。これら第２角度検出器により、前記原木外周の形状に倣って各回動腕が図１の矢印方向に往復回動している時、前記同一水平面Ｘ−Ｘと各当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’とがなす角度を検出する。
尚、第２角度検出器では前記のような角度を求めるが、軸中心線Ｏと軸中心線３ｂとを結ぶ線（以下、基準線という）に対する水平面Ｘ−Ｘとがなす角度は一定で予め分かっているため、該一定の角度から前記第２角度検出器により検出された角度を差し引けば、基準線に対し各回動腕の前記当接面がなす角度が得られることになる。ただ、これら角度は後述するように、旋削軸芯線ＨＳの選択された箇所から前記各当接面への垂線の長さを求めるために必要となるものであり、第２角度検出器で求めた角度からも、結果的に該垂線の長さを求めることができる。
また第２角度検出器１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅから得られる、回転した角度に対応する情報は、制御器１０に送られ、各々角度を演算する。
更に制御器１０では、後述するように、電動機５、シリンダ１７等を作動させる信号を出すと共に、送られてきた情報により必要な値を演算する。

次に、実施例の作用を説明する。
初期状態では、図３に示す様にピストンロッド１７aがシリンダ１７本体内に最も没し、前記のように各回動腕の当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が同一水平面Ｘ−Ｘ上に待機している。
この状態で図４に示す様に、公知の自動供給部材（図示せず）により第１スピンドル３、３ａの間に原木Ｗを供給し、運転者の入力信号を受けた制御器１０からの作動信号で、図５に示す様に第１スピンドル３、３ａを互いに近づく矢印Ｚ方向に進出させ、原木Ｗを挟持する。
前記挟持するのに十分な時間が経過後、制御器１０からの信号で、各シリンダ１７に圧縮空気を注入し続け全てのシリンダ１７を作動させて、ピストンロッド１７aを進出させる。
そこで各回動腕１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ及び１０ｅは回動下降し、当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が原木Ｗの外周に当たった箇所で、該回動下降が停止させられる。
そこで、図６では第１回動腕１０ａの場合だけを示すが、各第２角度検出器１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅにより、各当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が回動した情報を制御器１０に送り、制御器１０で水平面Ｘ−Ｘと各当接面とがなす角度（以下、回動角度という）θを各々求める。
尚、図７は、図６において線Ｄ−Ｄより矢印方向、即ち各回動腕に対し、ほぼ半径方向で外側から内側を見た部分説明図である。

一方、前記十分な時間が経過後、距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃにより、各距離検出器から原木の外周までの距離、即ち図６では距離検出器９ａの場合だけを示すが、Ｌ２を測定し、制御器１０に各情報を送り、制御器１０で半径の情報としてＬ１からＬ２を引いた値を求める。
次いで各当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が原木の外周に当接するために十分な時間が経過後、制御器１０からの信号で、電動機５を駆動させて第１スピンドル３、３ａにより、原木Ｗを矢印方向に少なくとも１回転させる。
この原木Ｗの回転において制御器１０では、第１角度検出器７から得られる第１スピンドル３、３ａの予め設定された所定回転角度毎（例えば１０度毎）で、前述と同様に、各距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃにより軸中心線３ｂから原木の外周までの夫々の距離を、また各第２角度検出器１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅにより各々回動角度を求める。
即ち、距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃでは、前記所定回転角度毎での図６におけるＬ２に相当する距離を測定し、Ｌ１−Ｌ２により軸中心線３ｂから原木Ｗの外周までの距離を求める。
次いで前記所定回転角度毎で得られた軸中心線３ｂからの距離により定まる各点を、原木Ｗの回転方向に直線で結ぶことで、原木Ｗの軸中心線３ｂ方向での両木口付近及び中間部の３箇所において多角形を想定する。
次にこれら多角形での最大内接円を各々演算し、更には夫々の最大内接円内を通る最大直円筒の中心を通る直線を、軸中心線Ｏの所定の箇所を基準点とする三次元座標で求め、これを旋削軸芯ＨＳとする。
この旋削軸芯線ＨＳは、図７と同じ図において示すと、例えば図８のように示される。

一方、回転する原木Ｗに対し各回動腕１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、その当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が原木Ｗの外周に当接しつつ該外周の形状に倣って軸１３を中心として往復回動する。
そこで制御器１０は、前記所定回転角度毎に、第２角度検出器１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅからの情報で、各回動腕の回動角度を演算する。
ただ、例えば図８に示すように各当接面は、原木外周の半径方向に最も突出した箇所に当たりつつ往復回動するが、該当たっている箇所が、軸中心線３ｂの軸中心線方向即ち図８の左右方向において、各当接面のどの位置であるかは判断できない。
そこで例えば、図８の左右方向で当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’により得られる回動角度は、その左端を通り軸中心線３ｂに垂直な１点鎖線で示す断面の値と、また当接面１１ｅ’では、左端及び右端を通り軸中心線３ｂに垂直な１点鎖線で示す２つの断面での値として求める。
尚、説明上、図７、図８に示すように、当接面１１ａ’の左側端縁を通り軸中心線３ｂに垂直な１点鎖線で示す断面を第１断面Ａ１と、以下同様に当接面１１ｂ’の左側端縁を通る断面を第２断面Ａ２、当接面１１ｃ’の左側端縁を通る断面を第３断面Ａ３、当接面１１ｄ’の左側端縁を通る断面を第４断面Ａ４、当接面１１ｅ’の左側端縁を通る断面を第５断面Ａ５、当接面１１ｅ’の右側端縁を通る断面を第６断面Ａ６と呼ぶ。

これら各断面において、制御器１０において、各々回動角度を演算し且つ更にこれら演算された回動角度の内、隣り合う当接面の間の各断面では、以下のように該両当接面の回動角度を比較して小さい方の値を選択して記憶するが、その理由は後述する。
即ち、第１断面Ａ１では、第１回動腕１０ａから得られる回動角度を記憶する。
また第２断面Ａ２では、第１回動腕１０ａから得られる回動角度と、第２回動腕１０ｂから得られる回動角度とを比較し、小さい方の値を記憶する。
同じく第３断面Ａ３では、第２回動腕１０ｂから得られる回動角度と、第３回動腕１０ｃから得られる回動角度とを比較し、小さい方の値を、以下、第４断面Ａ４、第５断面Ａ５と、それぞれ断面を挟む回動腕から得られる回動角度のうち小さい方の値を記憶する。
また第６断面Ａ６では、第５回動腕１０ｅから得られる回動角度を記憶する。

次いで、上記各々記憶した回動角度により、制御器１０において前記所定回転角度毎に、第１断面Ａ１、第２断面Ａ２、第３断面Ａ３、第４断面Ａ４、第５断面Ａ５、第６断面Ａ６において、旋削軸芯線ＨＳと各当接面との間の距離を求める。
この場合、前述のようにベニヤレースの第２スピンドルの軸中心線と旋削軸芯線ＨＳを一致させるため、旋削軸芯線ＨＳから各々最も離れた箇所までの長さ、即ち、前記各断面と旋削軸芯線ＨＳとの各交点と、各交点での旋削軸芯線ＨＳに対する垂線が各当接面と交差する点との間の長さを求めればいい。
ただ該垂線の長さは、前記各断面で、各当接面から、各断面と旋削軸芯線ＨＳとの各交点までの長さとほぼ同一であるので、これを簡易的に求めても良い。
そこでここでは、前記簡易的に求める方法で行う場合を示す。
例えば図６で示したように、最初に第１スピンドル３、３ａで挟持された原木Ｗに対し各回動腕が回動下降し、各当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’が、図８に示すように、原木Ｗの外周に当たった場合で説明する。
この場合、当接面１１ａ’の第１断面Ａ１側だけを示す図９において述べると、第１断面Ａ１と旋削軸芯線ＨＳとが交差する点をＧ１とすると、Ｇ１から当接面１１ａ’への垂線の長さを求めれば良い。

そこで図９において,該垂線の長さを求めるために必要な長さ及び角度だけを図１０に示す。
即ち、図１０において、
線Ｏ−Ｘ：線Ｘ−Ｘを延長し回転中心Ｏを通る水平線、
線Ｏ−Ｙ：半径方向で当接面１１ａ’上を通り回転中心Ｏにいたる線、
Ｘ１：Ｇ１から線Ｏ−Ｙへの垂線との交点
Ｘ２：Ｇ１から線Ｏ−Ｘへの垂線との交点
Ｘ３：線Ｇ１−Ｘ２と線Ｏ−Ｙとの交点
とする。
また、前記のように三次元座標での旋削軸芯線ＨＳが求められているため、軸中心線Ｏに対する点Ｇ１の座標も求められ、図１０の式（１）で示すように、ＯとＸ２間の距離をＴ１、式（２）で示すようにＸ２とＧ１間の距離をＴ２とする。
尚、図１０の式で、２つの符号を「・」の印を挟んで示し更に上部にラインを引いたものは、２つの符号間の距離を表わすものとする。
求めるものは式（３）で示すＸ１とＧ１間の距離Ｌ００１である。
そこで、Ｘ２とＸ３間の距離は式（４）で示すように、Ｔ１×tanθ００１となる。
このことから、Ｘ３とＧ１間の距離は式（５）で示すように、Ｘ２とＧ１間の距離からＸ２とＸ３間の距離を引いた距離、即ち式（６）で示すＴ２−Ｔ１×tanθ００１となる。
また式（７）で示すように、角Ｘ３・Ｇ１・Ｘ１と、角Ｘ３・Ｏ・Ｘ２とは等しく、その値は（８）で示すようにθ００１である。
そこで三角形Ｇ１、Ｘ１、Ｘ３において、cosθ００１の値は、式（９）で示すように、Ｌ００１をＸ３とＧ１間の距離で割ったものとなる。
この式（９）で両辺にＸ３とＧ１間の距離を掛けると式（１０）となり、式（１０）のＸ３とＧ１間の距離に式（５）の右辺を代入すると、式（１１）となる。
この式（１１）で、Ｔ１，Ｔ２及び回動角度の値θ００１を各々代入して、Ｌ００１の値を求めることができる。

制御器１０では、上記説明した方法で、各々記憶した回動角度により、例えば図８の段階では、前記Ｌ００１に加え、次のように各距離を求め、これら値を記憶する。尚、旋削軸芯線ＨＳが、第２断面Ａ２、第３断面Ａ３、第４断面Ａ４、第５断面Ａ５、第６断面Ａ６と交差する点を各々Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６とする。
即ち、前述のように、隣接する回動腕間の前記各断面では、両回動腕で各々得られる回動角度同士を比較し、小さい方の値を記憶しているので、
第２断面Ａ２では、Ｇ２から、当接面１１ｂ’より回動角度が小である当接面１１ａ’への垂線の距離Ｌ００２を、
第３断面Ａ３では、Ｇ３から、当接面１１ｃ’より回動角度が小である当接面１１’ｂへの垂線の距離Ｌ００３を、
第４断面Ａ４では、Ｇ４から、当接面１１ｃ’より回動角度が小である当接面１１’ｄへの垂線の距離Ｌ００４を、
第５断面Ａ５では、Ｇ５から,当接面１１’ｅより回動角度が小である当接面１１’ｄへの垂線の距離Ｌ００５を、
第６断面Ａ６では、Ｇ６から、当接面１１’ｅへの垂線の距離Ｌ００６を各々求める。

次に、図８に示す状態から、スピンドル３、３ａにより原木Ｗが最初に前記所定角度回転した時に、原木Ｗに対する回動腕１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅの位置関係が図１１に示す状態であった場合、次のように各距離を求め、これら値を記憶する。尚、この状態で旋削軸芯線ＨＳが、第１断面Ａ１、第２断面Ａ２、第３断面Ａ３、第４断面Ａ４、第５断面Ａ５、第６断面Ａ６と交差する点を各々Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６とする。
即ち、前記と同様に、隣接する回動腕間の前記各断面では、両回動腕で各々得られる回動角度同士を比較し、小さい方の値を記憶しているので、
第１断面Ａ１では、Ｈ１から、当接面１１ａ’への垂線の距離Ｌ０１１を求める。
第２断面Ａ２では、Ｈ２から、当接面１１ａ’より回動角度が小である当接面１１ｂ’ への垂線の距離Ｌ０１２を、
第３断面Ａ３では、Ｈ３から、当接面１１ｃ’より回動角度が小である当接面１１’ｂへの垂線の距離Ｌ０１３を、
第４断面Ａ４では、Ｈ４から、当接面１１ｃ’より回動角度が小である当接面１１’ｄへの垂線の距離Ｌ０１４を、
第５断面Ａ５では、Ｈ５から、当接面１１’ｄより回動角度が小である当接面１１’ｅへの垂線の距離Ｌ０１５を、
第６断面Ａ６では、Ｈ６から、当接面１１’ｅへの垂線の距離Ｌ０１６を各々求め、各値を記憶する。
以後、同様に、スピンドル３、３ａが１回転するまでの間、制御器１０は前記所定回転角度毎に、夫々の距離を演算し各値を記憶する。
第１角度検出器７からスピンドル３、３ａが１回転した信号を受けると、制御器１０は前記記憶した垂線の距離の内で最大の値を、該原木Ｗの旋削軸芯からの最大回転半径と設定する。
また一方、各シリンダ１７を作動させてピストンロッド１７aを後退させ、第１回動腕１０ａ、第２回動腕１０ｂ、第３回動腕１０ｃ、第４回動腕１０ｄ、第５回動腕１０ｅの夫々を図１の実線で示す初期状態の位置に戻す。

以上のように得られた原木の旋削軸芯線ＨＳと最大回転半径との値により、例えば、次のように、ベニヤレースの、刃物を設けた鉋台を待機させるとともに、該原木をベニヤレースに供給する。
即ち、ベニヤレースの一対のスピンドル（以下、第２スピンドルという）の軸中心線と刃物との間隔が、前記最大回転半径の値となるような位置に、鉋台を第２スピンドルに対し前後動させ、待機させておく。この場合、機械的誤差などを考慮し、該間隔を前記最大回転半径の値より若干大きい値としても良い。
次いで、別に設けた挟持搬送体により該原木を、該原木の前記演算された旋削軸芯線ＨＳと第２スピンドルの軸中心線とが一致するように、ベニヤレースの第２スピンドルの間に供給した後、第２スピンドルを各々該原木に向けて移動させ該原木を挟持する。
この状態で、刃物により切削するべく第２スピンドルにより該原木を回転させた場合、該原木が鉋台に備えた部品、例えばノーズバーに当たって損傷させることがない。また該原木回転開始後、短時間で刃物による該原木の切削が開始されるため、生産性が良くなる。
以上の実施例によれば、簡易な演算により原木の旋削軸芯を中心とする該原木の最大回転半径を設定することができ、そのための時間も短くなる。

次に前記図７、図８を用いた説明において、演算された回動角度の内、隣り合う当接面の間の各断面Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５では、該両当接面の回動角度を比較して小さい方の値を選択して記憶することを説明したが、その理由は以下の通りである。
例えば、図８の要部拡大説明図として、原木Ｗと当接部材だけを、その当接面が原木Ｗの外周に当たっている状態で、図１２で模式的に示し、以下説明する。
尚、図１２における各符号は、
Ｗa：当接面１１ｃ’が当たっている原木の最も突出した部分
Ｗb：当接面１１ｂ’が当たっている原木の突出した部分
Ｗc：当接面１１ｄ’が当たっている原木の突出した部分
Ｐ１：Ｗaと当接面１１ｃ’との当接箇所を通り断面Ａ４と平行な面と、旋削軸芯線ＨＳとの交点
Ｐ２：Ｐ１から当接面１１ｃ’へ引いた垂線の当接面１１ｃ’上の点
Ｐ３：Ｇ３から当接面１１ｃ’（正確には当接面１１ｃ’を延長した面）へ引いた垂線の、該面上の点
Ｐ４：Ｗcと当接面１１ｄ’との当接箇所を通り断面Ａ５と平行な面と、旋削軸芯線ＨＳとの交点
Ｐ５：Ｐ４から当接面１１ｄ’へ引いた垂線の当接面１１ｄ’上の点
Ｐ６：Ｇ４から当接面１１ｄ’（正確には当接面１１ｄ’を延長した面）へ引いた垂線の、該面上の点
Ｐ７：Ｇ４から当接面１１ｃ’（正確には当接面１１ｃ’を延長した面）へ引いた垂線の、該面上の点
とする。

図１２から明らかなように、軸中心線３ｂから原木半径方向に最も離れた当接面は１１ｃ’であり、しかも当接面１１ｃ’に対し、軸中心線３ｂの軸中心線方向で右端寄りに最も突出した部分Ｗaがあると仮定する。ただ、各当接面において、軸中心線３ｂの軸中心線方向でどの箇所が、原木外周に直接当たっているかは、各第２角度検出器から知ることはできない。
そこで各回動腕に設けた第２角度検出器により得られる各回動角度を、各当接面の、該軸中心線方向でどの箇所での値とするかを決定する必要がある。
仮に各回動角度を、図１２の該軸中心線方向で左側の断面における値、即ち当接面１１ｃ’で得られる値は断面Ａ３の，当接面１１ｄ’で得られる値は断面Ａ４の値と順次設定すると、次のような場合に問題が生じる。
即ち、上述の設定で、距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃからの情報で制御器１０により図１２に示すように、右下がりに傾斜した旋削軸芯線ＨＳが求められた場合である。
この場合、前記と同様に求めると、断面Ａ３では、当接面１１ｃ’と旋削軸芯線ＨＳとの距離即ちＧ３−Ｐ３間の長さが、断面Ａ４では同じくＧ４−Ｐ７の長さが、それぞれの断面での最大値となる。
しかし図１２から明らかなように、当接面１１ｃ’が当たっている箇所では、突出した部分ＷaでのＰ１−Ｐ２間の長さはＧ３−Ｐ３間の長さより大となっている。

そこで仮に前記のように演算された結果、Ｇ３−Ｐ３間の長さが最大であるとして求められた場合、この値に対応して、前記と同様にベニヤレースの鉋台を第２スピンドルから離れた位置に待機させ、旋削軸芯線ＨＳを回転中心として原木をチャッキングし且つ原木を回転させると，突出した部分Ｗaが刃物等に当たることになり、ベニヤレースの部品が損傷する等の問題が生じてしまう。
即ち、当接面と求められた旋削軸芯線ＨＳとの間隔が、該当接面の前記回動角度を得る箇所として決定された側の断面から離れるに従って広くなる場合、原木Ｗの各断面に突出した部分Ｗaがない限り、旋削軸芯線ＨＳを回転中心として原木をチャッキングすると、求めた半径より突出した部分Ｗaの半径が大となってしまい、前記問題が生じてしまうのである。
そのため図１２において、回動角度を当接面の右側の断面における値とした場合、求められた旋削軸芯線ＨＳが前記と逆に左下がりであると、同様に、前記問題が生じてしまう。
そこで、前記実施例で説明したように、隣り合う当接面間の断面では、回動角度を比較して小さい方の値を、該断面での値として用いるのである。
このようにすれば、図１２のような形状の場合、断面Ａ３では当接面１１b’より回動角度が小さい当接面１１ｃ’の値が、断面Ａ４では当接面１１ｄ’より回動角度が小さい当接面１１ｃ’の値が用いられる。
その結果、図１２で示す範囲では、該回動角度からＧ３−Ｐ３間の長さと、Ｇ４−Ｐ７間の長さが得られ、値が大きいＧ４−Ｐ７間の長さが最大回転半径となる。
ここでＧ４−Ｐ７間の長さはＰ１−Ｐ２間の長さより長いため、最大回転半径として得られる値が大きくなってしまい該値により前記鉋台を待機させる位置が第２スピンドルから必要以上に離れてしまい実際の切削開始まで時間が掛かるが、その長さの違いは小さいため実用上、支障はない。

次に変更例を説明する。
１．実施例では図７において、前記のように各断面Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５及びＡ６の位置を設定したが、各回動腕の軸中心線３ｂ方向での略中央を断面として設定しても良い。
即ち、図１２の例えば第３回動腕１０ｃの場合で説明すると、Ｄ３を前記略中央の断面と設定するのである。この時、該断面Ｄ３と旋削軸芯線ＨＳとの交点をＰ８とし、Ｐ８から当接面１１ｃ’へ引いた垂線の当接面１１ｃ’上の点をＰ９とする。
上記のように断面を設定した場合でも、求められた回動角度を図１０の式（１１）に代入してＰ８―Ｐ９間の距離を求める。ただＰ８の箇所は、図１２からも明らかなように、三次元座標で求められる旋削軸芯線ＨＳ上でのＧ３及びＧ４と異なる点であるため、式（１１）におけるＴ１及びＴ２の値を各々求めなおして代入しなければならない。
このようにして求められたＰ８―Ｐ９間の距離は、Ｐ１―Ｐ２間の距離に比べて短いが、Ｇ３−Ｐ３間の距離を半径として用いた場合に比べ誤差が小さくなる利点がある。また図１２において、求められた旋削軸芯線ＨＳが左下がりであった場合でも前記誤差が小さくなる。
一方このような誤差に対しては、ベニヤレースの第２スピンドルの軸中心線と刃物との間隔が、求められた最大回転半径の値より若干大きい値となるような位置に、鉋台を待機させておけば良い。

２．原木の形状が円柱に近い場合、下記のような演算でも実用上問題はない。
即ち、所定回転角度毎の第１回動腕１０ａ、第２回動腕１０ｂ、第３回動腕１０ｃ、第４回動腕１０ｄ、第５回動腕１０ｅの内で回動した角度が最も小さい回動腕のみ、旋削軸芯に交差して該回動腕に垂直に当たるまでの距離を演算し、そして演算した距離の内で最も大きい距離を最大回転半径としても良い。そうすれば、演算時間が短縮できる。
３.実施例では、第１回動腕１０ａ、第２回動腕１０ｂ、第３回動腕１０ｃ、第４回動腕１０ｄ、第５回動腕１０ｅの軸中心線３ｂ方向の幅が同じであるが、該方向で両端に位置する当接部材の該方向の幅を小さくしても良い。そうすれば説明は省略するが、求める最大回転半径の値の精度がより良くなる。
４. 実施例では、一対の第１スピンドル３、３ａで原木Ｗを挟持してから第１回動腕１０ａ、第２回動腕１０ｂ、第３回動腕１０ｃ、第４回動腕１０ｄ、第５回動腕１０ｅを原木Ｗに当接させているが、挟持する前に当接させても良いし、また同時であっても良い。
５．実施例では、距離検出器９ａ、９ｂ、９ｃによる距離検出と、当接面１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅによる回動角度の検出とを、第１スピンドル３、３ａが所定角度回転する毎に同時に行ったが、互いに異なる所定角度回転する毎に各々を検出するようにしても良い。

実施例の概略側面図である。 図１において二点鎖線Ａ―Ａより矢印方向を見た図である。 図１において二点鎖線Ｂ―Ｂより矢印方向を見た図である。 実施例の作動説明図である。 実施例の作動説明図である。 実施例の作動説明図である。 図６において二点差線Ｄ−Ｄより矢印方向、即ち各回動腕に対し、ほ ぼ半径方向で外側から内側を見た部分説明図である。 図７において、求められた旋削軸芯線ＨＳを付加した図である。 旋削軸芯線ＨＳと当接面１１ａ’との間の距離を求める場合の説明図 である。 垂線の長さＬ００１を求めるための、要部の説明図及び計算式であ る。 原木Ｗが最初に前記所定角度回転した時の、図７に対応する図であ る。 図８の要部拡大説明図である。

符号の説明

３・・・・第１スピンドル
９ａ、９ｂ、９ｃ・・・・・・距離検出器
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ・・・・・第１回動腕
１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’、１１ｅ’・・・・・当接面
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ・・・・・第２角度検出器

Claims (12)

1. 仮の軸芯を中心に原木を少なくとも１回転させ、原木の輪郭を計測すると共に、計測した輪郭情報に基づいて、原木の旋削に適する旋削軸芯と、旋削軸芯に対応する最大回転半径を算定する原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法であって、
   旋削軸芯は、仮の軸芯の所定回転角度毎に、仮の軸芯と平行な方向で間隔をおいて設定された複数の箇所における仮の軸芯から原木外周までの各距離を求めて、該原木の旋削軸芯を演算して求め、
   最大回転半径は、一端が、該仮の軸芯と平行な軸中心線を有する軸に回動自在に連結され、該軸中心線方向に多数配置された回動腕の、各他端に備えた該軸中心線と平行で平坦な当接面を、前記回転する原木外周に当接させ、
   仮の軸芯の所定回転角度毎に、仮の軸芯と該軸中心線とを結ぶ線に対し、原木外周に倣って回動する各回動腕の前記当接面がなす角度を各々検出して記憶しておき、前記旋削軸芯が求められた後、前記記憶した各角度により、前記旋削軸芯上の選択された箇所から各当接面への垂線の長さを各々求め、該求めた垂線の長さの最大値を最大回転半径とする
   原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
2. 旋削軸芯を、
   仮の軸芯の所定回転角度毎に、仮の軸芯と平行な方向で間隔をおいて設定された複数の箇所における仮の軸芯から原木外周までの各距離を求めて、該複数の断面輪郭情報を算定すると共に各断面輪郭における最大内接円を求め、該複数の箇所の各最大内接円内に取り得る最大直円柱の方向を想定し、この最大直円柱の中心を通る直線とする請求項１記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
3. 旋削軸芯を、
   仮の軸芯の前記回転角度毎に、仮の軸芯と平行な方向で間隔をおいて設定された複数の箇所における仮の軸芯から原木外周までの各距離を求めて、該複数の断面輪郭情報を算定すると共に各断面輪郭における最大内接円を求め、該複数の箇所の各最大内接円内に取り得る最大直円柱の方向を予想し、この最大直円柱の中心線と初期の軸芯方向を定め、
   前記仮の軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭情報を、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭情報に変換し、
   これら変換した新断面輪郭情報を中心線の基に重ね合せてこれらの内側に入る断面輪郭情報を得ると共に、この断面輪郭情報に基づいて改めて最大内接円を求め、
   この最大内接円の中心に前記中心線を変更した直線とする請求項１記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
4. 最大回転半径を求める時の、前記旋削軸芯上の選択された箇所を、該軸中心線方向における各当接面の両端を各々通り仮の軸芯と直交する断面と、前記旋削軸芯とが交差する箇所とする請求項１記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
5. 最大回転半径を求める時の、前記旋削軸芯上の選択された箇所を、該軸中心線方向における各当接面の中央を通り仮の軸芯と直交する断面と、前記旋削軸芯とが交差する箇所とする請求項１記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
6. 仮の軸芯の所定回転角度毎に、仮の軸芯と該軸中心線とを結ぶ線に対し、原木外周に倣って回動する各回動腕の前記当接面がなす角度を各々検出して記憶する際、
   前記所定回転角度毎で且つ当接面毎に検出された角度を、仮の軸芯の軸中心線方向で、両端に位置する当接面では、両当接面の該軸中心線方向で外側端部を各々通り仮の軸芯と直交する各断面での値として記憶し、
   これら以外の各当接面では、該軸中心線方向で隣り合う２個の当接面において各々検出された角度を比較して大きい角度の値だけを、該２個の当接面の間を通り仮の軸芯と直交する断面での値として記憶しておき、
   前記旋削軸芯が求められた後、前記記憶した各角度により、前記各断面と前記旋削軸芯上との各交点から各々対応する当接面への垂線の長さを求め、該求めた垂線の長さの最大値を最大回転半径とする請求項１記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出方法。
7. 第１直線上に各々の軸中心線があり、軸中心線の方向に進退自在で、且つ回転自在の一対の挟持部材と、
   一対の挟持部材を互いに接近又は離隔する方向に移動させる挟持部材移動部材と、
   一対の挟持部材の少なくとも一方を回転させる回転部材と、
   一対の挟持部材の回転角度を検出する第１角度検出部材と、
   一対の挟持部材の間に原木を供給する原木供給部材と、
   一端が第１直線と平行な第２軸中心線を有する軸に回動自在に連結され、他端には第２軸中心線と平行で平坦な当接面を有し、第２軸中心線方向に多数配置された回動腕と、
   前記各回動腕を、前記各回動腕が一対の挟持部材の間に供給される原木に当たらない離隔位置と、一対の挟持部材に挟持された原木に各当接面が当たるために十分な当接位置との間を回動させる往復回動部材と、
   前記各回動腕に設けられ、第１直線と第２軸中心線とを結ぶ線に対し、原木外周に倣って回動する各回動腕の前記当接面がなす角度を各々検出する第２角度検出部材と、
   第１直線と平行な方向で間隔をおき且つ第１直線から所定距離離れた位置に各々設けられ、一対の挟持部材に挟持された原木表面までの距離を検出する複数の距離検出器と、
   挟持部材移動部材により一対の挟持部材の間隔を原木の長さより大きい状態に離隔待機させ、且つ往復回動部材により前記各回動腕を離隔位置に待機させた初期状態で、
   最初に原木供給部材により一対の挟持部材の間に原木を供給し、
   次に挟持部材移動部材の作動により一対の挟持部材により原木を挟持し、
   次いで往復回動部材により前記各回動腕を当接位置まで回動させ、
   次に一対の挟持部材を回転部材で回転させ始めると共に、各距離検出器により検出された原木表面までの距離を記憶すること、及び各第２角度検出部材により検出された前記角度を記憶することを、第１角度検出部材からの検出信号を用いて一対の挟持部材が所定角度回転する毎に行い、
   第１角度検出部材により一対の挟持部材が少なくとも１回転したことを検出した信号が出されると、各距離検出器により検出された原木表面までの距離の情報により、該原木の旋削軸芯を演算して求め、次いで、前記記憶した各角度により、前記旋削軸芯上の選択された箇所から各当接面への垂線の長さを各々求め、該求めた垂線の長さの最大値を最大回転半径として、各々出力する制御器とを備えた原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。
8. 旋削軸芯を、各距離検出器により検出された原木表面までの距離の情報により、各距離検出器が対応する複数の箇所に於ける原木の断面輪郭情報を算定すると共に各断面輪郭における最大内接円を求め、該複数の箇所の各最大内接円内に取り得る最大直円柱の方向を想定し、この最大直円柱の中心を通る直線とする制御器である請求項７記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。
9. 旋削軸芯を、各距離検出器により検出された原木表面までの距離の情報により、各距離検出器が対応する複数の箇所に於ける原木の断面輪郭情報を算定すると共に各断面輪郭における最大内接円を求め、該複数の箇所の各最大内接円内に取り得る最大直円柱の方向を予想し、この最大直円柱の中心線と所期の軸芯方向を定め、
   前記仮の軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭情報を、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭情報に変換し、
   これら変換した新断面輪郭情報を中心線の基に重ね合せてこれらの内側に入る断面輪郭情報を得ると共に、この断面輪郭情報に基づいて改めて最大内接円を求め、
   この最大内接円の中心に前記中心線を変更した直線とする制御器である請求項７記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。
10. 最大回転半径を求める時の、前記旋削軸芯上の選択された箇所を、該軸中心線方向における各当接面の両端を通り仮の軸芯と直交する断面と、前記旋削軸芯とが交差する箇所とする請求項７記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。
11. 最大回転半径を求める時の、前記旋削軸芯上の選択された箇所を、該軸中心線方向における各当接面の中央を通り仮の軸芯と直交する断面と、前記旋削軸芯とが交差する箇所とする請求項７記載の原木の旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。
12. 第１直線上に各々の軸中心線があり、軸中心線の方向に進退自在で、且つ回転自在の一対の挟持部材と、
    一対の挟持部材の少なくとも一方を回転させる回転部材と、
    一対の挟持部材で挟持した原木を軸中心線に平行な直線上の２箇所以上から該直線に直交する方向で該原木の外周までの距離を検出する距離検出部材と、
    一対の挟持部材の軸中心線に平行な平板で、且つ該第１直線に平行な回動軸で回動自在で、該回動軸方向に並設されている複数の回動腕と、
    複数の回動腕が所定位置から夫々回動した角度を検出する角度検出部材と、
    前記複数の回動腕を軸中心線方向で第１回動腕、第２回動腕、第３回動腕・・・・第（Ｎ−２）回動腕、第（Ｎ−１）回動腕・第Ｎ回動腕とし、
    また軸中心線に垂直に仮想する複数の断面で、
    第１回動腕の軸中心線方向で反第２回動腕側を第１断面、
    第１回動腕と第２回動腕との間を第２断面、
    第２回動腕と第３回動腕との間を第３断面とし、以下順次
    第（Ｎ−２）回動腕と第（Ｎ−１）回動腕との間を第（Ｎ−１）断面、
    第（Ｎ−１）回動腕と第Ｎ回動腕との間を第Ｎ断面、
    第Ｎ回動腕の軸中心線方向で反第（Ｎ−１）回動腕側を第（Ｎ＋１）断面とし、
    次に回転部材で一対の挟持部材を回転させるまでに、一対の挟持部材を互いに近づく方向に進出させて原木を繊維方向で挟持させることと、複数の回動腕の夫々と該原木とを当接させることをさせ、
    次に原木を挟持している一対の挟持部材を回転部材で少なくとも１回転させ、該１回転の所定回転角度毎での距離検出部材で検出した距離の総合データに基づいて該原木の旋削軸芯を演算して記憶すると共に、前記所定回転角度毎での角度検出部材で検出した角度の内で、
    第１断面では第１回動腕の回動した角度を記憶し、
    第２断面では第１回動腕と第２回動腕とで軸中心線より離れる方向に多く回動した回動腕の回動した角度を記憶し、
    第３断面では第２回動腕と第３回動腕とで軸中心線より離れる方向に多く回動した回動腕の回動した角度を記憶し、
    第（Ｎ−１）断面では第（Ｎ−２）回動腕と第（Ｎ−１）回動腕とで軸中心線より離れる方向に多く回動した回動腕の回動した角度を記憶し、
    第Ｎ断面では第（Ｎ−１）回動腕と第Ｎ回動腕とで軸中心線より離れる方向に多く回動した回動腕の回動した角度を記憶し、
    第（Ｎ＋１）断面では第Ｎ回動腕の回動した角度を記憶し、
    次に前記所定回転角度毎に、前記所定回転角度毎と同様に回転させた旋削軸芯と各断面と交差する位置から前記記憶した角度の回動腕の夫々に垂直に当たるまでの距離の夫々を演算して記憶し、
    次に前記記憶した距離の内で最大の距離を該原木の旋削軸芯からの最大回転半径と設定し、次工程に該原木の旋削軸芯、最大回転半径の情報を出力する制御器と、で構成する原木旋削軸芯及び最大回転半径の検出装置。

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