JP5355967B2 - Feeding device and feeding method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、製材機械において、丸太材を送材して製材するために使用する送材装置と送材方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a material feeding device and a material feeding method used for feeding a log material in a lumber machine.
丸太材の左右をチップ化しながら切削して太鼓材を作る左右の切削刃と、丸太材の上下左右をチップ化しながら木端取りする上下左右の切削刃と、丸太材の左右を挽き割る左右の鋸刃とを備える複合的な製材機械が提案されている(たとえば特許文献1)。かかる製材機械用の送材装置は、芯出しされた丸太材を前後の台車上のチャックによって保持し、丸太材を90°ずつ回転させながら往復送材することにより、任意の木取り計画を実行して製材することができる。
かかる従来技術によるときは、送材装置が大形になり、複雑化する上、往復送材によりサイクルタイムが大きくなりがちであるという問題があった。 According to such a conventional technique, there has been a problem that the material feeding device becomes large and complicated, and the cycle time tends to increase due to the reciprocating material.
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、前部、後部を個別に昇降可能なチェーンフレームを介して送材チェーンをベースフレームに組み込むことによって、全体構成を小形簡素化するとともに、サイクルタイムを短縮することができる送材装置と送材方法を提供することにある。ただし、製材機械は、上下左右の木端取り用の切削刃以外に、丸太材をチップ化しながら切削する切削刃、丸太材を挽き割る鋸刃をそれぞれ上下左右に設けることにより、丸太材を一方向にのみ送材して必要な木取り計画に対応させるものとする。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to simplify the overall configuration by incorporating the feeding chain into the base frame via a chain frame that can be raised and lowered individually. An object of the present invention is to provide a material feeding apparatus and a material feeding method capable of reducing the cycle time. However, in addition to the cutting blades for cutting the top, bottom, left and right wood ends, the sawing machine provides a cutting blade that cuts the log material while cutting it into chips, and a saw blade that cuts the log material into the top, bottom, left and right, respectively. The material will be sent only in the direction to correspond to the necessary wood plan.
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明(請求項1に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、ベースフレームと、ベースフレームに組み込み、前部、後部を個別に昇降可能なチェーンフレームと、チェーンフレームの上縁に沿って前進走行させる無端の送材チェーンと、送材チェーンの上方に前後に一直線状に配置する複数のガイドスプロケットとを備えてなり、チェーンフレームの前部は、ベースフレームの前端に昇降自在に装着する昇降板上の送材チェーン用の駆動軸を介して支持し、チェーンフレームの後部は、ベースフレームの後端に揺動自在に装着する揺動板と、揺動板に昇降自在に搭載する昇降板上の支持軸とを介して支持し、前部、後部の昇降板は、それぞれ昇降モータによって回転するボールねじ軸を介して昇降させ、送材チェーンの前部、後部を任意の高さに昇降させる一方、ガイドスプロケットは、送材チェーン上に個別に昇降可能であり、送材チェーン上の丸太材に当たるまで下降させると、丸太材の送材とともに回転して丸太材を送材チェーン上に拘束しながらガイドすることをその要旨とする。ただし、前後とは、送材チェーンによる丸太材の送材方向の前後をいうものとする。
In order to achieve this object, the structure of the first invention according to this application (referred to the invention according to
なお、ガイドスプロケットは、それぞれチェーンフレームと一体の支持フレーム上に搭載し、シリンダを介して個別に昇降駆動することができ、各シリンダには、昇降ストロークを計測するセンサを付設することができる。 Each guide sprocket can be mounted on a support frame integral with the chain frame, and can be individually driven up and down via a cylinder. Each cylinder can be provided with a sensor for measuring the up / down stroke.
さらに、送材チェーンの両側には、一斉に同方向に同期回転し、送材チェーンの左右に昇降する複数対の回転スプロケットを対称形に配置してもよく、送材チェーンの片側には、一斉に同方向に同期回転する複数対の回転スプロケットを2列に配置してもよい。 Furthermore, on both sides of the feed chain, multiple pairs of rotating sprockets that rotate synchronously in the same direction at the same time and move up and down to the left and right of the feed chain may be arranged symmetrically. A plurality of pairs of rotating sprockets that rotate synchronously in the same direction at the same time may be arranged in two rows.
第2発明(請求項6に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、ベースフレームに組み込むとともに前部、後部を個別に昇降可能なチェーンフレームの上縁に沿って前進走行させる無端の送材チェーンと、送材チェーンの上方に前後に一直線状に配置し、送材チェーン上に個別に昇降可能な複数のガイドスプロケットとを備え、ガイドスプロケットは、送材チェーン上の丸太材に当たるまで下降させると、丸太材の送材とともに回転して丸太材を送材チェーン上に拘束しながらガイドする送材装置による送材方法であって、末口を前向きにして丸太材を送材チェーン上にセットし、丸太材の送材を開始するとともに送材チェーンの前部、後部を個別に昇降させることにより、丸太材の前端が送材チェーンの前端に到達する基準点において丸太材の中心線の高さ位置、姿勢について所定の設定条件を達成させ、送材チェーンを送材に従って下向きに平行移動させることにより、設定条件を維持しながら丸太材を送材チェーンの前方の製材機械に送材することをその要旨とする。ただし、前後とは、送材チェーンによる丸太材の送材方向の前後をいうものとする。
The structure of the second invention (referred to the invention according to
なお、丸太材に曲りがあるときは、曲りを下向きにして丸太材を送材チェーン上にセットし、丸太材の中心線の後端を前端より下げる設定条件を選択することができる。 When the log has a bend, the setting condition can be selected in which the log is set on the feed chain with the bend downward and the rear end of the center line of the log is lowered from the front end.
かかる第1発明の構成によるときは、ベースフレームに組み込むチェーンフレームは、前部、後部を個別に昇降可能である。そこで、チェーンフレームの上縁に沿って前進走行する送材チェーンは、その全体高さと、前後の傾きとを任意に調節設定することができる。また、送材チェーンは、上方のガイドスプロケットを介して送材チェーン上の丸太材を拘束することにより、丸太材を安定に前方に送材することができる。すなわち、送材中の丸太材は、末口、元口の直径に拘らず、全体の高さ位置や姿勢を適切に維持しながら、前方の製材機械に送材して製材することができ、製材機械の上下左右の切削刃、鋸刃により必要な任意の木取り計画を実行することができる。また、製材途中において丸太材を回転させず、往復送材しないから、全体構成を小形簡単化してサイクルタイムを短くすることができる。 According to the configuration of the first invention, the chain frame incorporated in the base frame can be moved up and down individually at the front and rear. Therefore, the entire height of the feed chain that travels forward along the upper edge of the chain frame and the inclination in the front-rear direction can be arbitrarily adjusted. Further, the feed chain can feed the log stably forward by restraining the log on the feed chain via the upper guide sprocket. That is, the log material during feeding, regardless of the diameter of the end, the original mouth, while properly maintaining the overall height position and posture can be sent to the front sawing machine, and sawn, Necessary tree cutting plans can be executed with the cutting blades and saw blades of the sawing machine. Further, since the log material is not rotated during the lumbering operation and the reciprocating material is not fed, the overall configuration can be simplified and the cycle time can be shortened.
各ガイドスプロケットは、チェーンフレームと一体の支持フレーム上に搭載し、シリンダを介して個別に昇降駆動することにより、チェーンフレームの前部、後部を昇降させて送材チェーンの高さ位置や姿勢を変更しても、チェーンフレーム上の送材チェーンや、送材チェーン上の丸太材との相対関係が乱れるおそれがない。なお、各シリンダに昇降ストロークを計測するセンサを付設すれば、送材チェーン上の丸太材に当たるまでガイドスプロケットを下降させることにより、送材チェーン上の丸太材の直径を容易に計測することができる。 Each guide sprocket is mounted on a support frame that is integral with the chain frame, and is individually driven up and down via a cylinder to raise and lower the front and rear parts of the chain frame to adjust the height position and posture of the feed chain. Even if the change is made, there is no possibility that the relative relationship between the feeding material chain on the chain frame and the log material on the feeding material chain is disturbed. In addition, if a sensor for measuring the lifting stroke is attached to each cylinder, the diameter of the log on the feed chain can be easily measured by lowering the guide sprocket until it hits the log on the feed chain. .
チェーンフレームの前部は、昇降板上の送材チェーン用の駆動軸を介して支持することにより、昇降板を介して任意に昇降させることができる。なお、駆動軸には、送材チェーン用の駆動スプロケットを装着し、駆動軸の一端には、送材チェーン用の駆動モータを連結するものとする。また、チェーンフレームの後部は、揺動板と、揺動板に搭載する昇降板上の支持軸とを介して支持することにより、前部を昇降させることによるチェーンフレームの上下方向の揺動動作を許容するとともに、前部と無関係に任意に昇降させることができる。 The front part of the chain frame can be arbitrarily lifted and lowered via the lifting plate by supporting it via the drive shaft for the feed chain on the lifting plate. A drive sprocket for a feed chain is attached to the drive shaft, and a drive motor for the feed chain is connected to one end of the drive shaft. Also, the chain frame's rear part is supported by a swing plate and a support shaft on a lift plate mounted on the swing plate, so that the chain frame is swung in the vertical direction by raising and lowering the front part. Can be moved up and down arbitrarily regardless of the front part.
送材チェーンの両側に配置する複数対の回転スプロケットは、その上に搬入される丸太材を支持して軸まわりに回転させた上、たとえば曲りが下向きの適切な回転位置の丸太材を送材チェーン上に降ろして移載することができる。すなわち、回転スプロケットは、送材チェーンの左右に高く上昇させて丸太材を支持し、一斉に同方向に同期回転させて丸太材を回転させ、送材チェーンより低く下降させることにより、丸太材を送材チェーン上に移載可能である。なお、このような回転スプロケットは、たとえばベースフレームに組み込む昇降フレームの上面の左右一対の回転軸上に装着すればよい。 Multiple pairs of rotating sprockets placed on both sides of the feed chain support the log material carried on it and rotate it around the axis, for example, feed the log material at an appropriate rotation position with the bending downward. Can be transferred onto the chain. In other words, the rotating sprocket is lifted to the left and right of the feed chain to support the log, and simultaneously rotates synchronously in the same direction to rotate the log and lower it below the feed chain, thereby lowering the log. It can be transferred onto the feeding chain. In addition, what is necessary is just to mount | wear such a rotation sprocket on the left-right paired rotating shaft of the upper surface of the raising / lowering frame integrated in a base frame, for example.
送材チェーンの片側に配置する複数対の回転スプロケットは、その上に搬入される丸太材を送材チェーンと平行に支持して軸まわりに回転させることができる。そこで、任意の移載機構を介し、適切な回転位置の丸太材を送材チェーン上に移載すればよく、このときの回転スプロケットは、昇降可能であってもよく、昇降不能であってもよい。 A plurality of pairs of rotating sprockets arranged on one side of the feed chain can support the log material carried thereon in parallel with the feed chain and rotate it around the axis. Therefore, it is only necessary to transfer the log material at an appropriate rotation position onto the feed chain via an arbitrary transfer mechanism. The rotating sprocket at this time may be movable up and down, Good.
第2発明の構成によるときは、丸太材は、まず、末口を前向きにして送材チェーン上にセットし、前端の末口側が送材チェーンの前端に到達する基準点において中心線の前端の高さ位置、姿勢について所定の設定条件を達成させ、そのまま前方の製材機械に送材して製材させる。なお、規定の高さ位置は、規定の高さ位置の上下の所定範囲内とし、製材機械に適合する高さ位置の許容範囲を定めてもよい。丸太材は、送材チェーン上にセットすると、少なくとも末口、元口の直径を計測し、その計測データに基づいて送材チェーンの前部、後部の高さを個別に調節することにより、基準点における丸太材の中心線の前端の高さ位置を設定するとともに、中心線を水平に設定し、または前後に傾けることができる。そこで、丸太材は、送材チェーンの前方の製材機械の木端取り用以外の上下の切削刃、上下の鋸刃にも確実に適合させることができる。 According to the configuration of the second invention, the log material is first set on the feed chain with the end facing forward, and the front end of the center line at the reference point where the end side of the front end reaches the front end of the feed chain. Predetermined set conditions are achieved for the height position and posture, and the material is sent to the front sawing machine as it is. The specified height position may be within a predetermined range above and below the specified height position, and an allowable range of the height position suitable for the sawing machine may be determined. When log material is set on the feed chain, it measures at least the diameter of the end and the front end, and adjusts the height of the front and rear parts of the feed chain individually based on the measured data. While setting the height position of the front end of the log center line at the point, the center line can be set horizontally or tilted back and forth. Therefore, the log material can be surely adapted to upper and lower cutting blades and upper and lower saw blades other than those for cutting the wood ends of the lumber machine in front of the feed chain.
丸太材に曲りがあるときは、曲りを下向きにして丸太材を送材チェーン上にセットし、丸太材の中心線の後端を前端より下げる設定条件を選択することにより、中心線を前上りに傾けて丸太材を製材機械に送材し、丸太材の曲りにより上下の切削面が極端にアンバランスになる不具合を合理的に回避することができる。なお、丸太材の中心線の後端は、原則として丸太材の中央における曲り相当分だけ前端より下げることで十分であるが、たとえば丸太材の形状によっては、必要な正負の修正分を曲り相当分に加えた寸法だけ、後端を前端より下げるようにしてもよい。 If there is a bend in the log, set the log on the feed chain with the bend down, and select the setting condition that lowers the rear end of the log center line from the front end. The log material can be fed to the sawing machine by tilting it to the angle, and the problem that the upper and lower cutting surfaces become extremely unbalanced due to the bending of the log material can be reasonably avoided. In principle, it is sufficient to lower the rear end of the center line of the log from the front end by an amount equivalent to the bend at the center of the log. For example, depending on the shape of the log, the necessary positive and negative corrections are equivalent to the bend. The rear end may be lowered from the front end by the dimension added to the minute.
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
送材装置は、前後に長いベースフレーム11と、ベースフレーム11に組み込むチェーンフレーム21と、チェーンフレーム21の上縁に沿って前進走行する無端の送材チェーン22と、送材チェーン22の上方に配置する複数のガイドスプロケット31、31…とを備えてなる(図1、図2)。ただし、図1、図2において、前側、後側は、それぞれ各図の左側、右側である。
The feeding device includes a
送材チェーン22の左右両側には、複数対の回転スプロケット41、41…が送材チェーン22を挟む対称形に配置されている。また、図2には、送材チェーン22の前方に配置する製材機械MCの後部が模式的に図示されており、製材機械MCの後端部の木端取り用以外の左右の切削刃MC1 、MC1 の片側、上下の切削刃MC2 、MC2 が図示されている。さらに、図2には、ガイドスプロケット31、31…の前方に配置する大径のガイドスプロケット32が図示されている。
A plurality of pairs of rotating
ガイドスプロケット31、31…、32は、前後の横材33a、33aを介してチェーンフレーム21と一体の支持フレーム33上に搭載されている。また、回転スプロケット41、41…は、各列ごとに共通の回転軸41aに装着され、回転軸41a、41aは、共通の昇降フレーム42の上面に並設して搭載されている。チェーンフレーム21の前部は、ベースフレーム11の前端に昇降自在に装着する昇降板12上の送材チェーン22用の駆動軸22aを介して支持されており、チェーンフレーム21の後部は、ベースフレーム11の後端に揺動自在に装着する揺動板13と、揺動板13に昇降自在に搭載する昇降板14上の支持軸21aとを介して支持されている。なお、駆動軸22aは、駆動モータ23に付属する減速ギヤ23aの中空の出力軸を相対回転不能に貫通することにより、駆動モータ23に連結されている。
The guide sprockets 31, 31,..., 32 are mounted on a
チェーンフレーム21の前部には、駆動軸22a上の駆動スプロケット22bの他、送材チェーン22用のスプロケット22c、22dが装着されている(図3)。ただし、図3(A)、(B)は、それぞれ要部上面図、要部側面図である。駆動軸22aは、前の横材33aと一体の下向きのケーシング21bを左右に貫通しており(図3、図4)、ケーシング21bの左右の外面には、駆動軸22a用の軸受21c、21cが固定されている。
In addition to the
駆動軸22aは、昇降板12上の軸受12a、12aを併せて貫通している(図4、図5)。昇降板12は、ベースフレーム11の前端の固定板11aに対し、スライドレール12b、12b、スライダ12c、12c…を介して昇降自在に組み合わされている(図5、図6)。また、昇降板12上には、昇降モータ12e、ナット部材12f付きのボールねじ軸12dが軸受12d1 、12d1 を介して上下方向に組み付けられており、ナット部材12fは、固定板11aに立設して昇降板12上に突出するブラケット12f1 に固定されている。そこで、昇降モータ12eを正逆に回転すると、ボールねじ軸12dを介して昇降板12を昇降させ、チェーンフレーム21、送材チェーン22の前部を任意に昇降させることができる。
The
チェーンフレーム21の後端には、送材チェーン22用のスプロケット22eが装着されている(図7)。ただし、図7(A)、(B)は、それぞれ要部上面図、要部側面図である。スプロケット22eには、調節ボルト22f、22fが付設されており、送材チェーン22は、調節ボルト22f、22fを介してテンション調節可能である。
A
チェーンフレーム21の後部は、後の横材33aに付設するスペーサ21d、21d、軸受21e、21eを介して支持軸21aに連結されている(図7、図8)。支持軸21aは、昇降板14の上端に固定されており(図8、図9)、昇降板14は、スライドレール14a、14a、スライダ14b、14b…を介して、揺動板13に昇降自在に搭載されている。
The rear portion of the
揺動板13の下端には、水平軸13aが固定され、水平軸13aは、両端の軸受13b、13bを介してベースフレーム11の後端に上向きに取り付けられている。昇降板14上には、昇降モータ14e、ナット部材14f付きのボールねじ軸14dが軸受14d1 、14d1 を介して上下方向に組み付けられており、ナット部材14fは、揺動板13に立設して昇降板14上に突出するブラケット14f1 に固定されている。そこで、昇降モータ14eを正逆に回転すると、ボールねじ軸14dを介して昇降板14を昇降させ、チェーンフレーム21、送材チェーン22の後部を任意に昇降させることができる。
A
なお、図8には、昇降モータ14eの図示が省略されている。また、昇降モータ14eは、図9のようにボールねじ軸14dの下端に連結してもよく、図1のように、ボールねじ軸14dをベルト駆動してもよい。前の昇降モータ12eについても同様である(図1、図5)。
In addition, illustration of the raising / lowering
ガイドスプロケット31、31…は、それぞれ揺動フレーム31aの先端の回転軸31bの一端に固定されている(図1、図2)。各揺動フレーム31aは、支持フレーム33上に立設する脚31c、31c上の回転軸31c1 を介し、上下に揺動自在に支承されている。また、各回転軸31bには、シリンダ31dのロッドが下から相対回転自在に連結されており、シリンダ31d、31d…は、前後の支持材33c、33cを介して支持フレーム33の下に付設する補助フレーム33b上に上向きに立設されている(図2、図10)。ただし、図10には、後の支持材33cが図示されている。
The guide sprockets 31, 31... Are respectively fixed to one end of a
ガイドスプロケット31、31…は、送材チェーン22の上方に前後に一直線状に配置されており、それぞれ対応するシリンダ31dを伸縮させて揺動フレーム31aを上下に揺動させることにより、送材チェーン22上の丸太材Wに向けて下降させ、上方に高く退避させることができる。なお、ガイドスプロケット31、31…の前方の大径のガイドスプロケット32についても全く同様であり(図2)、ガイドスプロケット32には、脚32c、32c上の揺動フレーム32a、補助フレーム33b上のシリンダ32dが対応している。
The guide sprockets 31, 31... Are arranged in a straight line in the front and rear direction above the
回転スプロケット41、41…用の回転軸41a、41aは、それぞれ軸受41b、41b…を介して昇降フレーム42上に支承されている(図1、図2)。また、各回転軸41aの後端には、昇降フレーム42の片側の駆動モータ41dに連結する駆動スプロケット41cが固定されている。昇降フレーム42は、前後のシリンダ42a、42aを介してベースフレーム11内に昇降自在に組み込まれている。また、昇降フレーム42の前端、後端は、それぞれ揺動板42bを介してベースフレーム11に連結されている(図2、図11)。揺動板42bの両端には、それぞれ軸42b1 が固定され、軸42b1 、42b1 は、それぞれ軸受42b2 、42b2 を介して昇降フレーム42の下面、ベースフレーム11の垂直面に回転自在に連結されている。
Rotating
そこで、昇降フレーム42は、前後の揺動板42b、42bを介して左右の傾きを防止しながら、シリンダ42a、42aを伸縮させることにより、回転スプロケット41、41…を送材チェーン22の上下に昇降させることができる(図12、図13)。また、回転スプロケット41、41…を送材チェーン22より高くして、回転スプロケット41、41…上に丸太材Wを搬入すると(図12)、駆動モータ41d、41dを介して左右の回転スプロケット41、41…を一斉に同方向に同期回転させることにより、丸太材Wを軸まわりに回転させることができる。また、駆動モータ41d、41dを停止させ、回転スプロケット41、41…を送材チェーン22より低く下降させると(図13)、丸太材Wを回転させることなく、回転スプロケット41、41…上から送材チェーン22上に移載することができる。
Therefore, the elevating
かかる送材装置の作動は、たとえば次のとおりである。 The operation of such a material feeding apparatus is, for example, as follows.
まず、シリンダ42a、42aを介して回転スプロケット41、41…を高く突き上げ、図示しない供給装置を介して丸太材Wを回転スプロケット41、41…上に搬入する(図12、図14)。このとき、丸太材Wは、小径の末口を前向きにし、大径の元口を後向きにするものとし、ガイドスプロケット31、31…、32は、上方に高く退避させておく。また、丸太材Wの搬入位置は、たとえば丸太材Wの長さ3mのとき、前方の3組のガイドスプロケット31、31…がそれぞれ丸太材Wの前端、ほぼ中央、後端に対応する位置とし、丸太材Wの長さ4mのとき、図示の4組のすべてのガイドスプロケット31、31…がそれぞれ丸太材Wの前端から後端に至る各位置に対応する位置とする。ただし、3mの丸太材Wに対して最後方のガイドスプロケット31を使用せず、4mの丸太材Wに対して、後方から2番目のガイドスプロケット31を使用しない。
First, the
回転スプロケット41、41…上に丸太材Wを搬入したら、駆動モータ41d、41dを介して回転スプロケット41、41…を同方向に同期回転させて丸太材Wを軸まわりに回転させ、たとえば丸太材Wの曲りを下向きに設定する。つづいて、回転スプロケット41、41…を下降させるとともに、必要なガイドスプロケット31、31…を下降させることにより、丸太材Wを送材チェーン22上に移載してセットする(図13、図15)。併せて、たとえば図示しないコンピュータ補助装置を使用することにより、丸太材Wに最適な木取り計画を作成して製材機械MCに設定する。なお、このとき、たとえばガイドスプロケット31、31…用の各シリンダ31dに昇降ストロークを計測するセンサを付設し、このセンサを介して丸太材Wの末口、ほぼ中央、元口の直径を計測し、木取り計画に反映させることができる。
When the log material W is carried onto the
そこで、送材チェーン22を運転し、丸太材Wを送材チェーン22の前方に連結されている製材機械MCに送材することにより、丸太材Wを木取り計画に従って一挙に製材すればよい。ただし、送材中のガイドスプロケット31、31…は、丸太材Wの送材とともに回転して丸太材Wを送材チェーン22上に拘束しながら前方にガイドする。また、送材中の丸太材Wの前端が最前方の大径のガイドスプロケット32の下を通過したら、直ちにガイドスプロケット32を下降させて丸太材Wを押さえ、製材機械MCの後端の切削刃MC1 、MC1 による切削に備えることができる。なお、丸太材Wの送材中において、送材チェーン22は、前後の昇降モータ12e、14eを介し、その高さ位置と、前後の傾きとを適切に制御するので、以下、その制御装置、制御内容を説明する。
Therefore, the log material W may be lumbered at once in accordance with the wood plan by operating the
送材装置の制御装置は、マイクロコンピュータ51を使用する(図16)。
A
マイクロコンピュータ51には、送材チェーン22用の駆動軸22aに連結するエンコーダ22a1 、前後の昇降モータ12e、14eに連結するエンコーダ12e1 、14e1 の各出力の他、ガイドスプロケット31、31…を昇降駆動する各シリンダ31dに付設の昇降ストローク計測用のセンサ31d1 、31d1 …の各出力が入力されている。また、マイクロコンピュータ51は、送材チェーン22用の駆動モータ23、昇降モータ12e、14eに対し、それぞれ操作信号S、S1 、S2 を送出することができる。マイクロコンピュータ51には、エンコーダ22a1 によって検出する送材距離d、エンコーダ12e1 、14e1 によって検出する送材チェーン22の前部、後部の高さH1 、H2 が入力されている。
The
丸太材Wを送材チェーン22上に移載し、丸太材Wの前端、ほぼ中央、後端に対応する各ガイドスプロケット31を丸太材Wに当たるまで下降させると、丸太材Wの前端、後端に対応するガイドスプロケット31、31用のシリンダ31d、31dに付設のセンサ31d1 、31d1 は、それぞれ丸太材Wの末口、元口における直径D1 、D2 を検出して出力する(図16、図17)。また、丸太材Wのほぼ中央に対応するガイドスプロケット31用のシリンダ31dに付設のセンサ31d1 は、丸太材Wの中央における曲りaを含む見掛けの直径D3 を出力する。シリンダ31d、31d…は、送材チェーン22と一体の補助フレーム33b上に立設されており、丸太材Wは、曲りaを下向きにして、すなわち、末口、元口の外周が送材チェーン22に接するようにして送材チェーン22上に移載されるからである(図17の二点鎖線)。ただし、丸太材Wのほぼ中央に対応するガイドスプロケット31は、実質的に丸太材Wの中央に対応するものとする。
When the log material W is transferred onto the
そこで、マイクロコンピュータ51は、丸太材Wを送材チェーン22上に移載してガイドスプロケット31、31…を丸太材W上に下降させることにより、たとえば図18のプログラムフローチャートに従って作動させる。
Therefore, the
プログラムは、まず、センサ31d1 、31d1 …の各出力を読み取って、丸太材Wの末口、元口の直径D1 、D2 と、中央の見掛けの直径D3 、すなわち直径Di (i=1、2、3)を検出する(図18のプログラムステップ(1)、以下、単に(1)のように記す)。つづいて、プログラムは、丸太材Wの中央における曲りa=D3 −(D1 +D2 )/2≧0を算出した上(2)、駆動モータ23に操作信号Sを送出して丸太材Wの送材を開始させるとともに(3)、前後の昇降モータ12e、14eにそれぞれ操作信号S1 、S2 を送出して送材チェーン22の前部、後部を個別に昇降させ、送材チェーン22上の丸太材Wの中心線Wc の高さ位置、前後の傾き(姿勢)を適切な設定条件に設定開始する(3)。
The program first reads the outputs of the sensors 31d1, 31d1,..., And the diameters D1, D2 of the end and the front of the log W and the apparent diameter D3 of the center, that is, the diameter Di (i = 1, 2, 3) is detected (program step (1) in FIG. 18, hereinafter, simply referred to as (1)). Subsequently, the program calculates a curve a = D3− (D1 + D2) / 2 ≧ 0 at the center of the log W (2) and sends an operation signal S to the
なお、丸太材Wに設定する設定条件は、木端取り用以外の上下の切削刃MC2 、MC2 を有する製材機械MCにより丸太材Wを円滑に製材するために、丸太材Wの前端(末口側)が送材チェーン22の前端に到達する基準点Kにおいて、丸太材Wを製材機械MCに送材するときに達成されているものとする(図16、図17)。ただし、丸太材Wの直径Di を検出する丸太材Wの移載位置を測定点Mとする。また、図16の実線、二点鎖線は、丸太材Wに曲りがない場合、丸太材Wの末口、元口の直径D1 、D2 の差相当に送材チェーン22を前上り(後下り)に傾けて丸太材Wの中心線Wc を水平にすることができ、その後、丸太材Wの送材に従って送材チェーン22を下向きに平行移動させることにより、丸太材Wの中心線Wc を一定の高さ位置に維持して送材できることを示している。
The setting condition for the log material W is that the front end of the log material W (end end) is used in order to smoothly process the log material W by the sawing machine MC having the upper and lower cutting blades MC2 and MC2 other than for cutting the wood. It is assumed that this is achieved when the log material W is fed to the sawing machine MC at the reference point K where the side) reaches the front end of the feed chain 22 (FIGS. 16 and 17). However, the transfer position of the log material W for detecting the diameter Di of the log material W is defined as a measurement point M. In addition, the solid line and the chain double-dashed line in FIG. 16 indicate that when the log material W is not bent, the
つづいて、プログラムは、丸太材Wに曲りがあるか否かにより(4)、設定条件(1)、(2)のいずれかを選択する((5)、(6))。ここで、設定条件(1)、(2)の内容は、基準点Kにおいて達成されているべき丸太材Wの条件であって、たとえば図19のとおりである。ただし、図19において、「規定の高さ位置」は、「規定の高さ位置の上下の所定範囲内」と読み替えてもよい。その後、プログラムは、設定条件(1)、(2)の達成完了を確認した上(7)、基準点Kを越えて、すなわち送材チェーン22の前端を越えて丸太材Wを製材機械MCに送材して製材させる(8)。なお、基準点K以降の製材工程において、丸太材Wは、前後の昇降モータ12e、14eを介して送材チェーン22を送材に従って下向きに適切に平行移動させることにより、中心線Wc の高さ位置、姿勢を基準点Kにおける設定条件(1)、(2)のとおりに維持するものとする。
Subsequently, the program selects one of the setting conditions (1) and (2) depending on whether or not the log material W is bent ((5), (6)). Here, the contents of the setting conditions (1) and (2) are conditions of the log material W that should be achieved at the reference point K, and are as shown in FIG. 19, for example. However, in FIG. 19, “the specified height position” may be read as “within a predetermined range above and below the specified height position”. Thereafter, the program confirms the completion of the setting conditions (1) and (2) (7) and passes the log material W to the sawing machine MC beyond the reference point K, that is, beyond the front end of the
マイクロコンピュータ51は、丸太材Wの前端が測定点Mから基準点Kに至る間に、前後の昇降モータ12e、14eを駆動して送材チェーン22の前部、後部の高さ位置H1 、H2 を適切に制御することにより、設定条件(1)、(2)のいずれかを達成させる(図17の測定点M〜基準点Kにおける曲線(12e)、(14e))。なお、図17において、Hは、基準点K以降の製材中の丸太材Wの中心線Wc の前端の高さ位置(一定)を示す。
The
図17の実線の曲線(12e)、(14e)は、丸太材Wに曲りがなく、基準点Kにおいて設定条件(1)を達成し、その後、送材チェーン22を送材に従って下方に平行移動させ、丸太材Wの中心線Wc の高さ位置、姿勢を維持しながら製材機械MCに送材するとき、昇降モータ12e、14eによる送材チェーン22の前部、後部の高さH1 、H2 の変化を示している。また、二点鎖線の曲線(14e)は、丸太材Wに曲りがあり、基準点Kにおいて設定条件(2)を達成する場合を示し、このとき、中心線Wc の後端を前端より曲りa相当分だけ下げるために、設定条件(1)を達成する場合に比して、送材チェーン22の後部の高さH2 をΔaだけ余分に下げる必要がある。ただし、Δは、1を超える補正定数であって、丸太材Wの長さLに対し、昇降モータ12e、14eによる送材チェーン22の前部、後部の昇降位置間の長さが長いことに基づいて設定する。
In the solid curves (12e) and (14e) in FIG. 17, the log material W is not bent, the setting condition (1) is achieved at the reference point K, and then the
なお、二点鎖線の曲線(14e)は、測定点Mから基準点Kまでの間では実線の曲線(14e)に一致させ、基準点Kにおいて、送材チェーン22を一旦停止させて高さH2 をΔaだけ下げるようにしてもよい。
The two-dot chain line curve (14e) coincides with the solid line curve (14e) between the measurement point M and the reference point K, and at the reference point K, the
また、図17〜図19において、丸太材Wに曲りがある場合の設定条件(2)は、丸太材Wの中央の曲りa相当分に代えて、(a±δ)相当だけ丸太材Wの中心線Wc の後端を前端より下げるようにしてもよい。ただし、δは、たとえば丸太材Wの形状などによって設定する修正分である。 In FIGS. 17 to 19, the setting condition (2) in the case where the log material W is bent is that the log material W is equivalent to (a ± δ) instead of the equivalent of the curve a at the center of the log material W. The rear end of the center line Wc may be lowered from the front end. However, δ is a correction amount set by the shape of the log material W, for example.
以上の説明において、複数対の回転スプロケット41、41…は、送材チェーン22の左右に対称形に配置するに代えて、送材チェーン22の片側に2列に配置することができる(図20)。
In the above description, a plurality of pairs of
2列の回転スプロケット41、41…は、ベースフレーム11に併設する補助ベースフレーム11bに組み込む昇降フレーム42上に、各列ごとの回転軸41a、41aを介して設置されている。丸太材Wは、図示しない供給装置を介して回転スプロケット41、41…上に搬入し、回転スプロケット41、41…を介して軸まわりに回転させた上、図示しない移載機構を介し、軸まわりに回転させることなく送材チェーン22上に移載してセットする。
The two rows of
なお、図20において、ガイドスプロケット31、31…と、それを支持する支持フレーム33、補助フレーム33bは、回転スプロケット41、41…、昇降フレーム42、補助ベースフレーム11bと左右に入れ替えて配置してもよい。また、回転スプロケット41、41…は、たとえば丸太材Wを送材チェーン22上に移載するに際し、前後のシリンダ42a、42a、昇降フレーム42を介して適宜高さ調節することができるが、昇降フレーム42を補助ベースフレーム11bと一体の固定フレームとし、昇降不能に構成してもよい。
In FIG. 20, the
図16において、各シリンダ31dに付設するセンサ31d1 、31d1 …は、送材チェーン22上の丸太材Wの直径Di を適切に検出してマイクロコンピュータ51に出力し得る限り、ガイドスプロケット31やシリンダ31dから独立のレーザセンサや、光学センサ、テレビカメラなどに代えてもよい。また、昇降モータ12e、14eは、エンコーダ12e1 、14e1 を付設して送材チェーン22の前部、後部の高さH1 、H2 をフィードバック制御するに代えて、パルスモータなどによるオープンループ制御としてもよい。さらに、エンコーダ22a1 は、送材チェーン22による送材距離dを直接計測する他のセンサに代えてもよい。
In FIG. 16, the sensors 31d1, 31d1,... Attached to each
W…丸太材
Wc …中心線
a…曲り
MC…製材機械
11…ベースフレーム
12…昇降板
13…揺動板
14…昇降板
21…チェーンフレーム
21a…支持軸
22…送材チェーン
22a…駆動軸
22c、22e…スプロケット
31…ガイドスプロケット
31d…シリンダ
31d1 …センサ
33…支持フレーム
41…回転スプロケット
特許出願人 株式会社 共和キカイ
代理人 弁理士 松 田 忠 秋
W ... Log material Wc ... Center line a ... Bending MC ...
Patent Applicant Kyowa Co., Ltd.
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney
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