JPH0469557A - 木材内部の欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、木材の内部の節やワレ等の欠陥を検出する木
材内部の欠陥検出装置に関するものである。

［従来の技術］ 木材は、材料価格が高騰しており、且つ資源保護の立場
からもその有効利用が望まれている。

木材は、板材として加工利用されることが多いが、その
際、特に表面の化粧材として使用される場合には、表に
欠陥（例えば、節、ワレ、ヤニツボ、イリカワ等）があ
ると、不良材となり使用できない。

従って、板材にする前に、木材中の欠陥が非破壊で分析
できると、節等のある所を見えない場所に使用し、欠点
のない所を表材として使用するなど、有効に木材を使う
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来では、木材内部の欠陥を非破壊で調
べる手段がなく、そのため、製材加工をした後、実際に
表面に現れた欠陥をもとに、材を選別している。

また、製材後の材の表面欠陥により、表に使う材にする
か、内部に使う材にするかの選択だけではない場合があ
る０例えば、構造部材なら内部のワレ等は力学的強度低
下をもたらす。また、表材にするための高級木材の場合
、角材を接着して集成化し、それをスライスして合板等
の上に貼るためのスライス単板を作るということがある
。この場合、表材という使用目的があるため、１箇所で
も欠陥があると、外観不良や接着剤の表面にじみ出し等
の不良があるため、使用できない材料となる。集成化す
る角材の１つに、例えば、欠陥があるとすると、その欠
陥のために、何枚ものスライス単板が無駄になってしま
うことになる。

本発明は、上述の点に鑑みて提供したものであって、木
材の内部に潜む欠陥を、非破壊で外部より事前に検出す
ることを目的とした木材内部の欠陥検出装置を提供する
ものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、木材をスパイラル回転させる駆動手段と、該
駆動手段によりスパイラル回転している木材の内部をＸ
線にて透視するｘａｉ透視装置と、木材内部を透過した
Ｘ線を受像して欠陥の判定を行う判定手段とを備えたも
のである。

［作　用コ 而して、駆動手段にてスパイラル回転している木材をＸ
ｌｉ透視装置にで木材の内部をＸ線により透視し、木材
内部を透過したＸ線を受像して判定手段により欠陥の判
定を行うようにしている。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

ところで２木材内部の欠陥の検出法として（ま、いろい
ろな方法が考えられる。一つは、音波の内部伝搬の不均
一さを利用したもので、超音波ＣＴのようなものが考え
られる。ただ、この場合、超音波センサーの木材への取
り付けが問題となる。

すなわち、超音波センサーと問題との間の密着性が要求
されるため、一般にはグリース等が界面に塗布されるが
、工程ライン上を送られてくる木材表面をそのようなグ
リースで汚すことはできな−１゜別な方法としては、Ｎ
ＭＲ−ＣＴのような磁場を用いることも考えられる。た
だこの場合、木材中の水のＨを見ることになるが、節中
のＨも３１−木材細胞中のＨも構造的には大差がなく両
者の区別は非常に難しいと考えられる。

もう一つの方法としてＸ線透視法がある。これは、木材
の密度差を検出しようとするものである。ワレやイリカ
ワと呼ばれるクラ・ツク状のものは、木材のない空間部
として検出されるし、ヤニツボのような木材に比べて密
度の低い部分もＸ線を通過させやすい。一方、節はＸ線
を通過させにくい場所として判定でき、また、木目の異
常部としても検出できる。さらに、超音波センサーのよ
うに木材に直接センサーを接触させなくても、間接的に
Ｘｌｉを照射するだけで良い、そのため、非破壊非接触
の検出方法となる。

次に、ｘＭ！、による透視法について説明する。

木材にＸ線を照射し、木材中を透過したＸ線をＸ線イメ
ージ管でとらえ、テレビモニタで画像として写し出す、
テレビモニタへのＸ線透過画像は、そのままの像を出し
ても良いが、積算処理のようなスムージング処理等、欠
陥部を判定しやすくするための画像処理を施しても良い
。

木材は、一般に角柱や円柱等、長細い形状をしているが
、それら全部の内部欠陥を見ようとすると、１本のＸｌ
ｉ管が照射できる面積はせいぜい数１．０ｃｍ四方であ
るから、何本ものＸ線管を用意するか、逆に１本のｘＩ
ｌ管照射部に対し木材を移動させるかになる。木材は、
通常何らかの処理が施されるため、ラインで移動させる
場合が多い。

そのため、Ｘ線照射部内を木材移動させる方式が効率的
となる。ただ、欠陥部は、ある一つの方向からのχ線透
視像だけでは判定しにくい場合が多い。いろいろとＸ線
を照射する向きを変化させていくと、例えば、面状に入
ったクラックでは、面に垂直な方向からより、面に水平
な方向からＸ線を照射する方が検出しやすいなど、よく
見える位置のあることがわかる。

そのため、Ｘ線は試料に対して、様々な角度、木材なら
最低、円周方向に色々な角度から照射する必要がある。

ただ、円周方向に３６０度回転しながら照射する必要は
ない。透過Ｘ１１像を検出しているため、９０度分回転
すると、全内部を観察したことになる。ｘｉｉを照射す
る方向を変えるためには、Ｘ線管か木材のどちらかの方
向を変える必要があるが、木材側の方が装置が大掛かり
にならない。

木材側を動かすとすると、木材はｘＩ！照射部内を、端
部木口から反対側の木口まで、長さ方向に移動させると
共に、回転させることになる。すなわち、スパイラル運
動となる。

このように、木材をスパイラル運動させながら、Ｘ線透
視像を得ることにより、木材内部の欠陥を検出すること
ができる。この時、スパイラル運動の回転速度と直進速
度とは、テレビモニタ内を試料（木材）が通過する間に
９０度以上回転するように設定している。

第１図にＸ線透視法による欠陥検出装置の具体的な構成
図を示す、Ｘ線透視装置のＸ線源としテハ、０．３Ｘ０
．３ｓ−焦点の微小点軟ｘ１！管（３００１１１）　１
を用いている。このＸＩｌ管１は電源部２にて電源が供
給されている。木材７を透過したＸ！！をイメージ管３
でキャッチし、Ｘ線テレビカメラ４を介してＸＩｌテレ
ビモニタ５でモニタしている。６は画像処理装置である
。木材７は発泡スチロール円筒容器８内で固定し、この
発泡スチロール円筒容器８をスパイラル送り装置９によ
りスパイラル回転させるようにしている。このスパイラ
ル送り装置９は、制御部１０にて回転送り制御される。

琥な、Ｘ線管１、発泡スチロール円筒容器８、スパイラ
ル送り装置９はＸ＆ｌシールド室１室内１内置しである
。尚、テレビカメラ４、テレビモニタ５、画像処理装置
６等で判定手段を精成し、また、スパイラル送り装置９
、制御部等で駆動手段を精成している。

具体的な実施例として、木材７は、１００ｘ１００１の
木口面積を持つ長さ９００１のナラ角材を使用した。木
材７を固定してスパイラル回転する発泡スチロール円筒
容器８は、Ｘ線的には透明体となる。スパイラル送り装
置９の送り速度は１ｍ／分であり、回転速度は１００°
／分としている。透過Ｘ線像は、０，５秒間積算し、ス
ムージング処理を行っている。木材７のナラ材は、大き
な木目を持っており、晩材と呼ばれる密な部分は、テレ
ビモニタ５では暗色となる。

予め表面に節等が出ており、欠陥のあることがわかって
いる材を測定すると、節は、暗色円形状の像が現れ、ワ
レ、クラック等はＸ＆ｌが透過しやすいため、白色で現
れる。従って、木材７の内部の欠陥の有無を容易に判定
することができるものである。また、木材７を不パイラ
ル回転させることにより、テレビモニタ５の視野内で木
材７を９０゛以上回転させた像が連続的に観察すること
ができる。また、ラインに組み込むことで、連続的に測
定することが可能となる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、木材をスパイラル回転させる駆
動手段と、該駆動手段によりスパイラル回転している木
材の内部をＸ線にて透視するＸ線透視装置と、木材内部
を透過したＸ！を受像して欠陥の判定を行う判定手段と
を備えたものであるから、駆動手段にてスパイラル回転
している木材をＸ線透視装置にで木材の内部をＸ線によ
り透視し、木材内部を透過したＸ線を受像して判定手段
により欠陥の判定を行うことで、非破壊非接触で、木材
内部になるワレ、クラック、節などの欠陥を容易に検出
でき、また、内部の検出位置が分かることで、欠陥部だ
けを除去し、木材の使用できる部分だけを使うことがで
きて、木材の有効活用を図ることができ、更には、ライ
ンに組み込むことで、連続的に測定することができる効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図である。 １はＸ線管、７は木材である。 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材をスパイラル回転させる駆動手段と、該駆動
   手段によりスパイラル回転している木材の内部をＸ線に
   て透視するＸ線透視装置と、木材内部を透過したＸ線を
   受像して欠陥の判定を行う判定手段とを備えた木材内部
   の欠陥検出装置。