JPH08184585A - 合板検査装置 - Google Patents

合板検査装置

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JPH08184585A
JPH08184585A JP7000148A JP14895A JPH08184585A JP H08184585 A JPH08184585 A JP H08184585A JP 7000148 A JP7000148 A JP 7000148A JP 14895 A JP14895 A JP 14895A JP H08184585 A JPH08184585 A JP H08184585A
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JP
Japan
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plywood
feed rolls
sound
voltage
electric signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP7000148A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Inui
一 乾
Yukihiro Yamada
幸博 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paper Industries Co Ltd
Jujo Paper Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP7000148A priority Critical patent/JPH08184585A/ja
Publication of JPH08184585A publication Critical patent/JPH08184585A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0238Wood

Landscapes

  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 合板の弱体接着、接着不良等の欠点を合板を
破壊せず、連続的に検査する。 【構成】 隣接する2本の送りロールを支点として合板
が曲げ変形を受けるように該2本の送りロール間に加圧
ロールを設置し、該加圧ロールの近傍に超音波マイクロ
フォンを設置し、さらに該超音波マイクロフォンが補足
した空中伝播音の電気信号を電圧表示する装置を設置
し、電圧の異常値により合板の欠点を発見する。 【効果】 安価で簡単な装置で、合板の欠点を発見でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、合板における単板間
の接着不良又は弱体接着による欠陥を破壊検査を行わず
に発見する合板検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、合板における単板間の接着不
良又は弱体接着による欠陥を発見する方法として、ロッ
トごとに試験試料を抜き取り、その試料の破壊を伴う接
着強度試験を行うことにより、ロット全体の接着性能を
推測する方法がとられている。しかし、この方法では、
試験試料以外の接着性能は、あくまで推測に過ぎないた
め信頼性が低く、信頼性を高めるためにはより多くの試
料を抜き取らなければならない。さらに、試験試料を破
壊してしまうため、抜き取り数にも限度があり、非破壊
試験による全数検査の方法の確立が望まれていた。
【0003】また、他の方法として、合板に曲げ応力を
加え、そのときに発生する曲げ破壊音により、合板内部
の接着不良又は弱体接着による欠陥を発見する方法も試
みられたが、この方法の場合、破壊音を人間の耳で聞き
取る方法であったため、大きな曲げ変形を加えて破壊音
を大きくしなければならなかった。そのため、実用上支
障のない接着力を備えた部分までもが破壊され、実用価
値の低い方法であった。
【0004】そこで、近年、非破壊試験による検査方法
として、アコースティックエミッション法を用いた方法
が考案されている(特開平2−269963号、特開平
2−47533号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平2−26996
3号又は特開平2−47533号の方法では、加圧ロー
ル等により、合板を曲げて微小破壊を起こさせ、その微
細な破壊による振動を該加圧ロールまたは別個に設けた
回転ロール等を介してアコースティックエミッションセ
ンサーで捕らえ、それを電気信号に変換している。
【0006】しかしこの方法では、電気信号を信号増幅
器によって増幅し、ノイズフィルター等を通し、さらに
振動の電気信号をデータ処理しをなければ目的とする測
定結果を得られない。すなわち、センサーで捕らえた振
動は、合板の曲げ微小破壊によるアコースティックエミ
ッションの外に、ロールの回転振動等各種の振動を含む
から、その振動波形は、これら各種の振動により合成さ
れた波形である。
【0007】従って、振動の電気信号をデータ処理しな
ければ、その合成波形中に、合板の曲げ微小破壊による
アコースティックエミッションが含まれているかどうか
わからないのである。つまり、被検査合板を直接または
間接的にセンサーに接触させているため、合板の凹凸、
局部的な厚みむらによる振動の微細な変動をも捕らえて
しまう。そのため、測定により得られた合成波形をイベ
ントカウント、リングダウンカウント等の解析手法によ
り、詳細に解析しなければ、合板の曲げ微小破壊による
アコースティックエミッションの有無を判定できないと
いう欠点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、合板の単板間
に接着不良又は弱体接着による欠陥があるか無いかを、
合板を搬送装置によって搬送しながら曲げ応力を加え、
そのとき合板内接着層に生じる微小破壊により発生する
弾性波を、マイクロフォンで検出し、上記の問題を解決
しようとするものである。すなわち、従来方法が合板に
直接接触した加圧ロール等を介して伝わる微小破壊の振
動音をアコースティックエミッションセンサーで検出す
るのに対して、本発明は、微小破壊による破壊音を空中
伝播音として超音波マイクロフォンで検出するのであ
る。
【0009】本発明者は、接着不良又は弱体接着部分を
内包する合板に曲げ応力を加えると、大きな破壊音を発
生することに注目し、その曲げ破壊音を人間の耳により
聞き取る方法により、合板内部の接着不良又は弱体接着
による欠陥を発見する方法も試みたが、この方法の場合
は前述のように、合板を必要以上に破壊してしまうた
め、実用に供することができなかった。
【0010】しかし、上記方法においても、曲げ変形を
小さくするにしたがって、不必要な破壊は避けられるよ
うになった。その反面、破壊音が次第に小さくなりかつ
その持続時間も短くなるため、人間の耳では次第に聞き
取りにくくまた周囲の雑音との識別も困難になった。
【0011】ところで、曲げ変形を小さくするにしたが
って、合板内部の破壊音の周波数は次第に可聴周波数領
域から人間の耳では聞き取れない超音波領域の比率が増
し、かつその持続時間も短くなってくるが、合板内部の
接着不良又は弱体接着に伴う破壊音が突発音であり同じ
周波数領域の他の音に比べて異常に大きい振幅を持つこ
とには変わりない。ただし、周囲の雑音に紛れて人間の
耳では次第に聞き取りにくくなる。
【0012】そこで、本発明者は、合板の微小破壊音
を、周囲の可聴周波数領域から分離できさえすれば、合
板の微小破壊音を検出するという目的を達成できると考
え、本発明に至った。即ち、被検査合板の接着力に影響
しない程度の曲げ変形を起こさせ、そのときに発生する
合板内部の微小破壊音を、曲げ変形を受ける部分の近傍
に設置した超音波マイクロフォンで捕らえる。或いは可
聴周波数領域から超音波領域までを補足できるマイクロ
フォンで捕らえた音をフィルターを通して可聴周波数領
域の音を除去してもよい。
【0013】マイクロフォンは、捕らえた音の波形即
ち、経時的な周波数、振幅の変動を経時変動する電圧の
電気信号に変換する。続いて、電気信号に変換された音
の波形を受信装置により受信し、そのうち異常に大きな
電圧を読み取り、その電圧とその微小破壊音を発生した
合板部分の接着力との相関関係を調べれば、接着不良又
は弱体接着をチェックできるのである。
【0014】本発明による合板検査装置を図に基づいて
説明する。aは合板を搬送する送りロール、bは加圧ロ
ール、Mは超音波マイクロフォンである。超音波マイク
ロフォンMは、図1又は図4のように加圧ロールbの近
傍に取り付けてあり、加圧ロールbは前後に隣接する送
りロールa1とa2の2本の送りロールの中間に設置さ
れており、合板が送りロールa1とa2に接したとき
に、a1とa2を支点として中央部に荷重をかけられる
ように設置されている。そして、a1とa2の送りロー
ル及び加圧ロールbは、合板が通過する際に上下運動し
ないよう軸受け部が固定させてある。
【0015】また、支点とならない他の送りロール(図
1〜3では図示していない)は、合板が通過するときに
必要に応じて上下運動可能なように軸受け部にバネが入
れられている。各図には下部から合板を支持する送りロ
ールのみしか図示していないが、合板をスムーズに送る
ため、必要に応じて、上部から合板を挟みつけて送るた
めの上部送りロールを設置した方がよい。なお、合板を
送るためにすべてのロールに回転力をかけても良いが、
合板とロールの間でスリップしなければ、必ずしもすべ
てのロールに回転力をかける必要はない。
【0016】この合板検査装置の送りロールa1からa
2の方向に、接着力の低い合板を通すと、合板が2本の
送りロールa1、a2とその中間にある加圧ロールbに
接したときに曲げ変形を受け、微小破壊による破壊音を
発生する。該破壊音は、超音波マイクロフォンにより検
出される。超音波マイクロフォンは、超音波領域の周波
数の音波を検出し、その波形の振幅を電気信号に変換す
る。その電気信号は電圧計等の受信装置に送られ、受信
装置は送られた電気信号を経時的な電圧の変動で表示す
る。或いは該電圧を相対レベルに換算して表示する装置
を付ければ電圧を相対レベルで表示することもできる。
通常の場合、電圧の大きさの幅は非常に大きいから、電
圧を例えば図6に示す換算式により相対レベルで表示し
た方が便利である。
【0017】なお、合板の微小破壊による破壊音のエネ
ルギーは、マイクロフォンの感度との相対比較ではそれ
ほど大きくないから、マイクロフォンの感度によって
は、電圧計に送られる電気信号の絶対値が小さ過ぎて、
表示するのが困難な場合がある。そのような場合は適
宜、増幅装置を用いて増幅することは、一般に微細な電
流を扱う場合と同様の常套手段である。
【0018】合板の接着不良又は弱体接着を判定するに
は、前述したように上記の電圧又は電圧の相対レベルの
数値と接着力との相関関係を調べておき、所定の接着力
に対応する電圧又は電圧の相対レベルの数値を基準に良
否を判定する。電圧又は電圧の相対レベルの数値読み取
り方法は、電圧計の表示盤から直接読み取ってもよい
が、読み取りに便利なように、予め設定してある所定の
基準値の電圧を越えた時にランプが点灯したりベルを鳴
らしたりして、人間の視覚や聴覚に訴える公知の方法に
よる識別装置を受信装置に付加させることもできる。
【0019】さらに、上記の表示に換えて、予め設定し
てある所定の基準値の電圧を越えた場合に、その電圧に
該当する合板に自動的に目印を付したり、或いは該合板
を検査装置の出口において、自動操作で他の合板と区別
し、仕分けを行うことも可能である。
【0020】被検査合板の曲げ方は、図2の矢印に示す
ように、合板の長手方向に曲げても良いし、また図3の
矢印のように、長手方向と幅方向を同時に、又は時間を
ずらせて曲げても良い。長手方向と幅方向の両方向に曲
げた方が、接着不良や弱体接着の発見率が高くなるのは
当然である。
【0021】さらに、図5のように、加圧ロールを2本
と超音波マイクロフォン2個とを用いて、合板の表面側
及び裏面側の両側に、圧縮応力及び引っ張り応力の両方
をかけ、微小破壊音を表裏の両側から捕らえるようにす
れば、さらに、接着不良や弱体接着の発見率が高くな
る。
【0022】
【発明の作用効果】合板内部の接着不良又は弱体接着部
分の接着層の微小破壊による破壊音の周波数領域は、可
聴周波数領域の周波数より高いものの比率が高いから超
音波マイクロフォンにより感知される。これに対して周
囲の一般雑音の周波数領域の大半は、可聴周波数領域内
であるから、超音波マイクロフォンにはほとんど検出さ
れない。したがって、該マイクロフォンの設置位置のご
く近傍に音源がありかつ超音波マイクロフォンに検出さ
れるのは、合板の微小破壊音と加圧ロールと合板の接触
音が主なもので他は無視できる程度の小さいものであ
る。
【0023】なぜならば、合板の表面の凹凸や局部的な
厚みむら等の原因による加圧ロールの微細な振動の発生
は、大部分が可聴周波数領域の音であり、超音波領域の
ものがたとえ発生したとしても、そのエネルギーは極く
小さいため、本発明のようにセンサーとして用いられる
マイクロフォンが合板と直接接触していない場合は、殆
どマイクロフォンに捕らえられない。
【0024】上記の理由により、本発明の場合、マイク
ロフォンに検出される音は、合板の微小破壊音と加圧ロ
ールと合板の接触音以外は無視できる。そして、加圧ロ
ールと合板の接触音は突発音でないからその音の波形も
あまり大きく振幅しない。よって、マイクロフォンによ
って捕らえられる上記両者の音の合成波形は、マイクロ
フォンが合板の微小破壊音を検出したときにのみ、その
振幅が大きく変化する。従って、本発明の合板検査装置
に、被検査合板を次々に投入し、マイクロフォンで検出
した音の波形を電気信号に変換し、その電気信号におけ
る異常に高い電圧をチェックすることにより被検査合板
における弱体接着部分の有無を連続的に判定でき、合板
の接着不良や弱体接着の全数検査を行うことが可能とな
る。
【0025】なお、マイクロフォンとして超音波マイク
ロフォンでなく、可聴周波数領域から超音波領域までを
検出できるマイクロフォンと可聴周波数領域の音を除去
できるフィルターとを併用した場合も、上記と同様の作
用効果を奏することは言うまでもない。
【0026】また、本発明で用いるマイクロフォンは、
一般に用いられるアコースティックエミッションセンサ
ーよりもはるかに構造が簡単で安価である。このように
安価でかつ簡単な装置で、合板の接着不良又は弱体接着
部分の有無を連続的に判定できるのは、合板の接着不良
又は弱体接着部分が曲げられたときに発生する微小破壊
音を、超音波マイクロフォンにより空気伝播音でも容易
に検出でき、かつ他の原因により発生する音と識別でき
るからである。
【0027】従って、従来技術のように、被検査合板を
直接にもまた間接的にもセンサーに接触させることな
く、また波形を詳細に解析する必要もなく、安価で簡単
な方法で合板の接着不良又は弱体接着部分の有無を判定
することができるのである。
【0028】
【実施例】図1又は及び図2に示すように、スパン60
cmの2本の送りロールの中間に加圧ロールを設置した
合板搬送装置に、厚さ12mm×長さ910mm×幅1
820mmの合板を、送り速度20m/分の速度でたわ
み量19mmの曲げ変形を起こさせながら送り込んだ。
そのとき発生する音を加圧ロール近傍に設置したマイク
ロフォンで検出し、その電気信号を増幅し、さらにその
電気信号の電圧を図6に示す換算式で相対レベルに換算
した。マイクロフォンは20kHz以下の周波数領域に
対して感度の小さい超音波マイクロフォンを用いた。
【0029】そして、異常に高い電圧の相対レベルを示
した合板と通常の電圧の相対レベルを示した合板とを、
JIS K−6801の方法により常態接着強度試験を
行い電圧の相対レベルと常態接着強度との相関関係を求
めた。図6は、その相関関係を示す図表である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明を示す断面図
【図2】本願発明を示す斜視図
【図3】本願発明を示す斜視図
【図4】本願発明を示す斜視図
【図5】本願発明を示す断面図
【図6】合板の接着力と電圧の相対レベルとの相関関係
を示す図。
【符号の説明】
a 送りロール b 加圧ロール M 超音波マイクロフォン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送りロールで合板を平面方向に送る搬送
    装置において、2本の送りロールと、該2本の送りロー
    ルの中間にあって該2本の送りロールを支点として合板
    に曲げ変形を与える加圧ロールと、該加圧ロールの近傍
    に設置された超音波マイクロフォンと、該超音波マイク
    ロフォンの電気信号を受信し電圧表示する装置とからな
    ることを特徴とする合板検査装置。
  2. 【請求項2】 送りロールで合板を平面方向に送る搬送
    装置において、2本の送りロールと、該2本の送りロー
    ルの中間にあって該2本の送りロールを支点として合板
    に曲げ変形を与える加圧ロールと、該加圧ロールの近傍
    に設置された超音波マイクロフォンと、該超音波マイク
    ロフォンの電気信号を受信し予め設定した所定の電圧と
    比較しその結果を表示する装置とからなることを特徴と
    する合板検査装置。
  3. 【請求項3】 被検査合板を、2本の送りロールと該2
    本の送りロールの中間にあって該2本の送りロールを支
    点として合板に曲げ変形を与える加圧ロールとを有する
    合板搬送装置に挿入して曲げ変形させ、曲げ変形による
    合板の破壊音を加圧ロールの近傍に設置された超音波マ
    イクロフォンで検出し、該超音波マイクロフォンの電気
    信号の電圧を予め設定した所定の電圧と比較して合板の
    単板間の接着不良又は弱体接着を発見する方法。
JP7000148A 1995-01-05 1995-01-05 合板検査装置 Pending JPH08184585A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012117327A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 Rec Wafer Norway As On-line testing for mechanical stability of sheet material
CN103512810A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 旭硝子株式会社 脆性板的耐久性试验方法及脆性板的耐久性试验装置
CN117347187A (zh) * 2023-12-05 2024-01-05 广东众志检测仪器有限公司 一种光伏电池板弯曲强度检测装置及检测方法

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CN117347187B (zh) * 2023-12-05 2024-03-19 广东众志检测仪器有限公司 一种光伏电池板弯曲强度检测装置及检测方法

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