JPH08136427A

JPH08136427A - 木材強度検査方法

Info

Publication number: JPH08136427A
Application number: JP27396894A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nojima; 正明野島; Itaru Ando; 格安藤; Satoshi Sato; 智佐藤; Yuji Tamagawa; 祐司玉川
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】木材に部分的に曲げ強度が規定値を下回る箇
所があっても、木材の全部を廃棄しなくてもよく、木材
の有効利用を達成できるようにする。【構成】被検査木材２０を送り経路に沿って送る途中
でシリンダ等からなる押圧手段による曲げ荷重を木材２
０に付与し、この曲げ荷重による木材２０からの反力を
強度センサで検出して木材２０の曲げ強度を検査する方
法において、木材２０の長手方向に区分点Ａ〜Ｄによる
複数の区分長さ部を設定し、これらの区分長さ部内に測
定点ａ〜ｄ、ｅ〜ｈ、ｉ〜ｌの測定点を設け、これらの
測定点についての曲げ強度検査によって区分長さ部毎に
曲げ強度を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材（木質系材料を含
む）の強度を検査するための方法に係り、例えば、パネ
ル工法住宅のパネルの芯材、梁等を形成する集成材、積
層材の強度検査のために利用できるものである。

【０００２】

【背景技術】建物の建材として使用される木材には所定
値以上の強度を有していることが要求され、特開昭５８
−２０８６４３号、特開平４−３５９１３２号等にはこ
のような木材の強度を検査するための装置が示されてい
る。これらの木材強度検査装置では、被検査木材がロー
ラ等で構成された送り経路に沿って送られるとともに、
この送り途中においてシリンダ等で構成された押圧手段
による曲げ荷重が被検査木材に付与され、この曲げ荷重
による被検査木材からの反力を強度センサで検出するこ
とにより、被検査木材の曲げ強度（ヤング率）を検査す
るようになっている。被検査木材はその長手方向の一箇
所乃至複数箇所で曲げ強度が検査され、この検査結果に
基づき、建材として使用可能か否かの判定や等級付けが
なされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被検査木材には数メー
トルの長さを有するものがあり、このような長寸木材に
ついて前述した従来の木材強度検査を行い、この検査結
果による曲げ強度が建材として使用するのに不適当な値
であった場合には、従来では、長寸木材の全部を廃棄し
なければならなかった。

【０００４】しかし、長寸木材中において、一部分だけ
の曲げ強度が規定値を下回る小さな値となっていて、他
の部分の曲げ強度が十分に大きい場合がある。このよう
な場合に、長寸木材の全部を廃棄しなければならないこ
とは木材に無駄が生じ、木材の有効利用を達成できない
ことになる。

【０００５】本発明の目的は、木材に部分的に曲げ強度
が規定値を下回る箇所があっても、木材の全部を廃棄し
なくてもよく、木材の有効利用を達成できるようになる
木材強度検査方法を提供するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る木材強度検
査方法は、被検査木材を送り経路に沿って送るととも
に、この送り途中で押圧手段による曲げ荷重を被検査木
材に付与し、この曲げ荷重による被検査木材からの反力
を強度センサで検出して被検査木材の曲げ強度を検査す
る木材強度検査方法において、被検査木材の長手方向に
複数の区分長さ部を設定し、これらの区分長さ部内に少
なくとも１個の測定点を設け、この測定点についての曲
げ強度検査結果によって区分長さ部毎に曲げ強度を評価
することを特徴とするものである。

【０００７】以上において、それぞれの区分長さ部内に
設けられる測定点を複数とし、これらの測定点について
の曲げ強度の平均値に基づいて区分長さ部の曲げ強度を
評価するようにしてもよい。

【０００８】また、前記押圧手段と前記強度センサを被
検査木材を挟んで前記送り経路の両側に２個設け、区分
長さ部毎に曲げ強度を評価するための曲げ強度の値をこ
れら２個の強度センサからの測定値の平均値としてもよ
い。

【０００９】また、被検査木材の用途は任意であるが、
被検査木材が工業化建物の建材として使用される場合に
は、前記区分長さ部の寸法をこの工業化建物の基準寸法
と対応させることが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明では、被検査木材の長さ方向に複数の区
分長さ部が設定され、これらの長さ部内に少なくとも１
個の測定点を設け、この測定点についての曲げ強度検査
結果によって区分長さ部毎に曲げ強度を評価するように
したため、長寸の被検査木材に部分的に曲げ強度が規定
値を下回る箇所があっても、この箇所を含む区分長さ部
を強度検査作業後に切断除去することにより、曲げ強度
が規定値以上となっている他の部分を有効利用できるよ
うになる。

【００１１】また、押圧手段と強度センサを被検査木材
を挟んで送り経路の両側に２個設け、これら２個の強度
センサからの測定値の平均値で区分長さ部毎の曲げ強度
を評価するようにした場合には、曲げ強度の測定および
これに基づく評価を正確なものにできる。

【００１２】また、区分長さ部の寸法を工業化建物の基
準寸法と対応したものにした場合には、長寸の被検査木
材の曲げ強度の検査をこの基準寸法毎に行えることにな
り、被検査木材を切断して基準寸法に基づいた所定長さ
の建材を作る場合に好都合となる。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１４】図１は、本実施例に係る方法を実施するた
めに使用する木材強度検査装置１の概略図である。この
装置１は送りローラ２〜７を備えており、これらの送り
ローラ２〜７はモータ８によりチェーン等の無端部材
９、１０を介して図中反時計方向に回転するようになっ
ている。送りローラ２〜７の上部にはクランプローラ１
１〜１６が配設され、これらのクランプローラ１１〜１
６はモータ１７によりチェーン等の無端部材１８、１９
を介して図中時計方向へ回転するようになっている。ク
ランプローラ１１〜１６は図示しないシリンダ等による
加圧手段で下側へ弾性付勢され、これにより、送りロー
ラ２〜７とクランプローラ１１〜１６との間に送り込ま
れる被検査木材２０が送りローラ２〜７上に押し付けら
れ、送りローラ２〜７とクランプローラ１１〜１６の回
転で図中右側から左側へ送られるようになっている。

【００１５】このように、本実施例では送りローラ２〜
７とクランプローラ１１〜１６とにより、被検査木材２
０を送るための送り経路２１が構成されている。

【００１６】被検査木材２０の上側において、クランプ
ローラ１２と１３との間には荷重ローラ２２が設けら
れ、この荷重ローラ２２は下向きのシリンダ２３のピス
トンロット２３Ａに取り付けられている。このため、ピ
ストンロット２３Ａが所定量分だけ伸び作動すると荷重
ローラ２２から被検査木材２０に下向きの曲げ荷重が加
えられる。従って、荷重ローラ２２とシリンダ２３とに
より、被検査木材２０に下向きの曲げ荷重を付与するた
めの押圧手段２４が構成されている。

【００１７】被検査木材２０の下側において、送りロー
ラ５と６との間には、押圧手段２４と同様に、荷重ロー
ラ２２、シリンダ２３で構成された押圧手段２５が配置
され、この押圧手段２５は被検査木材２０に上向きの曲
げ荷重を付与するためのものとなっている。

【００１８】押圧手段２４、２５には強度センサ２６、
２７が設けられ、これらの強度センサ２６、２７は、押
圧手段２４、２５の荷重ローラ２２から被検査木材２０
に曲げ荷重が作用したときに生ずる被検査木材２０から
の反力を検出するためのものであり、この反力の検出に
よって被検査木材２０の曲げ強度が測定されるようにな
っている。

【００１９】木材強度検査装置１の材料入口側には被検
査木材検知センサ２８が設けられ、また、材料出口側に
はマーキング装置２９が設けられている。これらの検知
センサ２８、マーキング装置２９は制御装置３０のＣＰ
Ｕ（中央処理装置）３１に接続され、また、このＣＰＵ
３１には前述したモータ８、１７、強度センサ２６、２
７が接続されている。制御装置３０にはＣＰＵ３１の他
に記憶部３２、入力部３３、出力部３４が設けられてお
り、これらはＣＰＵ３１に接続されている。入力部３３
はキーボード等であり、また、出力部３４は画面表示装
置やプリンタである。ＣＰＵ３１は記憶部を有し、この
記憶部には送りローラ２およびクランプローラ１１から
押圧手段２４までの距離等の装置１に関するデータ値が
記憶されている。

【００２０】図２は、入力部３３の操作でＣＰＵ３１を
介して記憶部３２に記憶される被検査木材２２における
区分長さ部や測定点をしめしている。被検査木材２０の
先端２０Ａから長さＬの箇所に区分点Ａが設定され、こ
の区分点Ａから順番に長さＳずつ離れた箇所に区分点
Ｂ、Ｃ、Ｄが設定される。区分点ＡとＢの間、ＢとＣの
間、ＣとＤの間はそれぞれ区分長さ部となっており、こ
れらの区分長さ部の寸法はＳである。すなわち、被検査
木材２０の長さ方向には複数の区分長さ部が設けられ、
これらの区分長さ部の長さはＳである。

【００２１】それぞれの区分長さ部の内部には測定点ａ
〜ｄ、ｅ〜ｈ、ｉ〜ｌが設定される。同じ区分長さ部内
における測定点の間隔はＰとなっており、本実施例で
は、２つの区分長さ部に跨がる測定点の間隔もＰとなっ
ている。

【００２２】なお、被検査木材２０の先端２０Ａから測
定点ａまでの距離は、図１で示されているクランプロー
ラ１４から押圧手段２４の荷重ローラ２２までの距離
や、送りローラ７から押圧手段２５の荷重ローラ２２ま
での距離よりも大きく、また、測定点ｌから被検査木材
２０の後端２０ｂまでの距離は、押圧手段２４の荷重ロ
ーラ２２からクランプローラ１１までの距離や、押圧手
段２５の荷重ローラ２２から送りローラ４までの距離よ
りも大きい。これにより、押圧手段２４、２５の荷重ロ
ーラ２２から被検査木材２０に曲げ荷重を付与すると
き、被検査木材２０を荷重ローラ２２の両側で支持でき
るようになっている。

【００２３】図３は、強度検査が終了した被検査木材２
０を使用して製作されるパネル３５を示す。このパネル
３５は、工業化建物であるパネル工法住宅の例えば壁パ
ネルとして使用されるものである。パネル３５は、木製
の芯材３６の表裏両面に合板等による面材３７、３８を
取り付けたものであり、芯材３６は縦材３９と横材４０
とからなる。横材４０の長さは、工業化建物の基準寸法
（モジュール）Ｓと整数ｎとの積である。即ち、図２で
示した区分点ＡとＢとの間、ＢとＣとの間、ＣとＤとの
間の前記区分長さ部の寸法Ｓは、工業化建物の基準寸法
と一致している。

【００２４】次に作用について説明する。

【００２５】初めに、図１で示した制御装置３０の入力
部３３を操作することにより、ＣＰＵ３１を介して記憶
部３２に図２で示した被検査木材２０における区分点Ａ
〜Ｄ及び測定点ａ〜ｌの位置を記憶させる。次いで、モ
ータ８、１７の起動スイッチをオンにし、木材強度検査
装置１に被検査木材２０を送り込み、送りローラ２〜
７、クランプローラ１１〜１６の回転により被検査木材
２０を装置１内を自動送りする。

【００２６】被検査木材２０が木材強度検査装置１内を
送られているとき、被検査木材２０には押圧手段２４、
２５の荷重ローラ２２からの曲げ荷重が付与される。被
検査木材２０の測定点ａ〜ｌが押圧手段２４，２５の位
置に達するたびに、曲げ荷重による被検査木材２０の測
定点ａ〜ｌでの反力が押圧手段２４の位置に設けられた
強度センサ２６で測定されるとともに、これらの測定点
ａ〜ｌでの被検査木材２０の反力は押圧手段２５の位置
に設けられた強度センサ２７でも測定される。

【００２７】これを具体的に説明すると、木材強度検査
装置１への被検査木材２０の送り込みは、被検査木材検
知センサ２８が被検査木材２０の先端２０Ａを検知する
ことにより検出され、送りローラ２、クランプローラ１
１と同じ位置に設けられている検知センサ２８（図１で
は図面の表示都合上、送りローラ２、クランプローラ１
１に対して検知センサ２８はずれて示されている）から
の検知信号と、モータ８、１７の回転数と、送りローラ
２およびクランプローラ１１から押圧手段２４までの距
離と、被検査木材２０の先端２０Ａから測定点ａまでの
距離とに基づき、制御装置３０のＣＰＵ３１は、測定点
ａが押圧手段２４の位置に達したとき、この測定点ａで
の被検査木材２０の強度センサ２６で検出される反力の
値を取り込み、これと同様にして、測定点ａが押圧手段
２５の位置に達したとき、押圧手段２４から押圧手段２
５までの距離に基づき、ＣＰＵ３１は、測定点ａでの被
検査木材２０の強度センサ２７で検出される反力の値を
取り込む。そして、ＣＰＵ３１は、これらの押圧手段２
４、２５による上下逆方向の曲げ荷重による被検査木材
２０の反力の平均値を演算する。

【００２８】測定点ａの後方の測定点ｂは測定点ａから
寸法Ｐ分だけ離れており、この寸法Ｐは前述した入力部
３３の操作で記憶部３２に記憶されており、この寸法Ｐ
は記憶部３２からＣＰＵ３１に取り込まれるため、測定
点ｂが押圧手段２４、２５の位置に達すると、この測定
点ｂでの被検査木材２０の強度センサ２６、２７で検出
された反力の値がＣＰＵ３１に取り込まれるとともに、
これらの反力の平均値が演算される。このような反力の
検出作業及びその平均値の演算作業は、他の測定点ｃ〜
ｌについても順次行なわれる。

【００２９】また、ＣＰＵ３１は区分長さ部である区分
点ＡとＢの間、ＢとＣの間、ＣとＤの間にそれぞれ複数
設けられている測定点ａ〜ｄ、ｅ〜ｈ、ｉ〜ｌについて
の曲げ強度の平均値を区分長さ部毎に演算する。そして
ＣＰＵ３１はこの平均値の演算結果に基づき被検査木材
２０を区分長さ部毎に評価し、この評価結果を出力部３
４に出力するとともに、マーキング装置２９で被検査木
材２０にマークする。

【００３０】マーキング装置２９で評価結果がマークさ
れる位置は、各区分長さ部の後端部、即ち、区分点Ａと
Ｂの間の区分長さ部では測定点ｂと区分点Ｂとの間であ
る。このような位置にマークすることは、被検査木材２
０の先端２０Ａから区分点Ｂまでの寸法であるＬとＳと
の合計値やＳの値が入力部３３の操作で記憶部３２に記
憶されているため可能である。

【００３１】被検査木材２０のそれぞれの区分長さ部に
ついてのＣＰＵ３１についての曲げ強度評価は、それぞ
れの区分長さ部の曲げ強度が工業化建物の建材として使
用するのに適した大きさとなっているか否かを基準とし
て行なわれ、また、適した大きさとなっている場合に
は、等級付けのランクを基準としておこなわれる。な
お、１個の区分長さ部において、複数の測定点のうちの
１か所の測定点でも工業化建物の建材として使用するの
に不適当な曲げ強度検査の結果が得られた場合には、そ
の区分長さ部の評価は、工業化建物の建材として使用す
るのに不適当とされる。

【００３２】以上のようにして、１本の被検査木材２０
が木材強度検査装置１内を自動送りされると、それぞれ
の区分長さ部毎に曲げ強度についての評価結果が出力部
３４から出力されるとともに、マーキング装置２９で区
分長さ部毎にマークされるため、工業化建物の建材とし
て不適当な曲げ強度を有する区分長さ部があるときに
は、この区分長さ部を後加工として作業者は切断除去す
る。

【００３３】この切断除去作業を行なうとき、区分点Ａ
〜Ｄの位置をマーキング装置２９で被検査木材２０に表
示できるため、この表示を目印にして作業者は切断除去
を行なえるようになる。

【００３４】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、長寸の被検査木材２０の長手方向に複数の区
分長さ部を設定し、これらの区分長さ部に測定点を設
け、この測定点についての曲げ強度検査によって区分長
さ部毎に曲げ強度を評価するようにしたため、被検査木
材２０の一部に曲げ強度が工業化建物の建材として使用
するのに不適当な規定値を下回る箇所があった場合に
は、その箇所が含まれる区分長さ部を切断除去すること
により、他の部分を建材として使用できるようになり、
木材の有効利用を達成できる。

【００３５】また、本実施例によれば、被検査木材を挟
んで前記送り経路２１の両側に押圧手段２４、２５、強
度センサ２６、２７が設けられ、２個の強度センサ２
６、２７からの測定値の平均値により区分長さ部毎の曲
げ強度が評価されるようになっているため、互いに逆方
向の曲げ荷重に基づく検査結果によってこの評価を正確
に行なえる。

【００３６】さらに、区分長さ部の寸法Ｓは、工業化建
物の基準寸法と同じになっているため、長寸の被検査木
材２０から切断除去される部分はこの基準寸法と対応し
た長さになり、また、切断除去されずに残される木材の
部分には、この基準寸法を単位とするものが含まれてい
るため、この部分からたとえば図３で示したパネル３５
の横材４０を得られるようになる。また、工業化建物の
基準寸法と同じ長さの区分長さ部毎に曲げ強度の等級付
けがなされているため、それぞれの区分長さ部をその曲
げ強度に応じて建物の適切な部位に使用できるようにな
る。

【００３７】図４は本発明の別実施例に係る装置１’を
示す。この実施例において、前記実施例と同じ部材には
同一符号を付してある。この実施例では、被検査木材２
０の送り経路２１中に強度センサ２６，２７による被検
査木材２０の曲げ強度の測定開始タイミング信号を出力
するためのタイミングセンサ３５，３６が設けられ、こ
れらのセンサ３５，３６よりも被検査木材２０の送り方
向後側には被検査木材２０の移動距離を計測するための
移動距離センサ３７，３８が設けられている。また、送
りローラ７およびクランプローラ１６とマーキング装置
２９との間には、マーキング装置２９によって被検査木
材２０に曲げ強度評価結果をマークするタイミングを得
るためのタイミングセンサ３９と、被検査木材２０の移
動距離を計測するための移動距離センサ４０とが設けら
れている。移動距離センサ３７，３８，４０は例えばロ
ータリエンコーダである。また、以上のセンサ３５〜４
０は制御装置３０のＣＰＵ３１に接続されている。

【００３８】被検査木材２０が送り経路２１に送り込ま
れ、被検査木材２０の先端２０Ａがタイミングセンサ３
５，３６で検出されると、直ちに、または、これから被
検査木材２０が一定距離移動したことが移動距離センサ
３７，３８で検出された後、強度センサ２６，２７によ
る被検査木材２０の曲げ強度の測定が行われ、その後、
移動距離センサ３７，３８で被検査木材２０が図２のＰ
分移動したことが検出されるたびに被検査木材２０の曲
げ強度が強度センサ２６，２７で測定される。また、被
検査木材２０の先端２０Ａがタイミングセンサ３９で検
出されてから、移動距離センサ４０で被検査木材２０の
移動距離が図２のＬとＳとの合計値に達したことが検出
されると、マーキング装置２９は被検査木材２０におけ
る初めの区分長さ部についての曲げ強度評価結果を被検
査木材２０にマークし、この後、被検査木材２０の移動
距離がＳになったことが移動距離センサ４０で検出され
るたびに、マーキング装置２９は被検査木材２０におけ
るこの後側の各区分長さ部についての曲げ強度評価結果
を被検査木材２０に順次マークする。

【００３９】以上説明した実施例では、被検査木材２０
は作業者の手作業により木材強度検査装置１，１’に送
り込まれるようになっていたが、装置１，１’に被検査
木材２０の自動送り込み装置を接続し、この送り込み作
業を自動化してもよい。

【００４０】さらに、木材強度検査装置１，１’の被検
査木材出口側に木材自動切断装置を接続し、この切断装
置によって曲げ強度が規定値を下回る箇所を自動的に切
断除去できるようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、被検査木材の長手方向
に複数の区分長さ部を設定し、これらの区分長さ部内に
測定点を設け、この測定点についての曲げ強度検査によ
って区分長さ部毎に曲げ強度を評価するようにしたた
め、長寸の木材に部分的に曲げ強度が規定値を下回る箇
所があっても、この箇所だけを切断除去することによ
り、他の部分を利用できるようになるため、木材の有効
利用を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る方法に使用する木材強度
検査装置の全体を示す概略図である。

【図２】被検査木材に設定される区分長さ部や測定点を
示した図である。

【図３】曲げ強度検査後の被検査木材を使って作られる
パネルの斜視図である。

【図４】本発明の別実施例に係る装置を示す図１と同様
の図である。

【符号の説明】

１，１’ 木材強度検査装置２〜７送りローラ１１〜１６クランプローラ２０被検査木材２１送り経路２２荷重ローラ２３シリンダ２４、２５押圧手段２６、２７強度センサ２８被検査木材検知センサ２９マーキング装置３０制御装置Ａ〜Ｄ区分長さ部を区画する区分点Ｓ区分長さ部の寸法ａ〜ｌ測定点Ｐ測定点の間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者玉川祐司東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号ミサワホーム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査木材を送り経路に沿って送るとと
もに、この送り途中で押圧手段による曲げ荷重を前記被
検査木材に付与し、この曲げ荷重による前記被検査木材
からの反力を強度センサで検出して被検査木材の曲げ強
度を検査する木材強度検査方法において、前記被検査木
材の長手方向に複数の区分長さ部を設定し、これらの区
分長さ部内に少なくとも１個の測定点を設け、この測定
点についての前記曲げ強度検査によって前記区分長さ部
毎に曲げ強度を評価することを特徴とする木材強度検査
方法。
【請求項２】請求項１に記載の木材強度検査方法にお
いて、前記押圧手段と前記強度センサは前記被検査木材
を挟んで前記送り経路の両側に２個あり、これら２個の
強度センサからの測定値の平均値により前記区分長さ部
毎の曲げ強度が評価されることを特徴とする木材強度検
査方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の木材強度検査
方法において、前記被検査木材は工業化建物の建材とし
て使用されるものであり、前記区分長さ部の寸法はこの
工業化建物の基準寸法と対応していることを特徴とする
木材強度検査方法。