JP2595419B2 - Log centering device - Google Patents
Log centering deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、原木から角材を得る
ための製材機において、最も歩留りが良く且つ最も太い
角材を得ることの出来る原木の芯出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sawing machine for obtaining a timber from a log, and more particularly to a centering device for a timber capable of obtaining a timber having the best yield and the thickest timber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】原木（丸太）から角材を得るには、通常
所定長さに切断した原木を製材機に載せ芯出作業を行い
両端部をチャックで把持してから切断作業に入る。この
場合原木の芯出及び固定作業は作業者の勘と熟練に頼る
場合が多かったが、近時はコンピュ−タを利用した自動
芯出装置を備えた製材機で製材し作業が行われるように
なっている。2. Description of the Related Art In order to obtain a timber from a log (log), a log cut to a predetermined length is usually mounted on a sawmill and centered, and both ends are gripped by chucks before cutting. In this case, the work of centering and fixing the raw wood often relied on the intuition and skill of the operator, but recently sawing work is performed by a sawing machine equipped with an automatic centering device using a computer. It has become.
【０００３】例えば、図１２に示すように作業者は原木
を元口側から見るようにし、見えない末口はカメラでと
らえて画面に末口を表示してコンピュ−タで画像処理し
原木の上下、左右のセンタ−が決められ、同時に上下、
左右の直径も計測される。そして元口側は作業者がジョ
イスティック等で木口へ投影されたレ−ザ−マ−キング
の十字投影を目視しながら中心を決め原木の最適な木取
位置を決定し、原木の曲がり量（矢高）も作業者が判断
する。この場合矢高により木取結果は図１２のＸ−Ｘ矢
視断面である図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のいずれか
に示すようになるため製品の出来具合が不安定である。
従って実際は図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、左
右のみを木取りし９０°反転した後木掴みを外し、再度
作業者が所謂タイコ材Ｗ' の芯出作業を行いレザ−マ−
キングを基準に最も歩留りの良い木取位置を決めて製材
作業に入るというような方法が行なわれているがタイコ
材の芯出をした時としない時とでは製品の品質が不安定
となる。また、特開平３−２４７４０７号には、両端部
から内側に定めた所定の二定点における丸太の断面中心
を製材機送材車の押しコップセンタ−に平行に設定した
取付基準軸に一致させ取付けを行なう芯出方法及び装置
が提案されている。For example, as shown in FIG. 12, a worker looks at a log from the original side, captures the invisible end with a camera, displays the end on a screen, performs image processing on a computer, and processes the log. The vertical and horizontal centers are determined,
The left and right diameters are also measured. On the former side, the operator determines the center while determining the center of the raw wood while visually observing the cross projection of the laser marking projected onto the front end of the wood with a joystick or the like, and determines the optimum logging position of the raw wood. ) Is also determined by the operator. In this case, because of the arrow height, the result of the tree removal is as shown in any of FIGS. 13A, 13B, and 13C, which are cross-sectional views taken along the line XX in FIG. .
Therefore, as shown in FIGS. 14 (A) and 14 (B), in practice, only the left and right sides are cut off, turned 90 °, and then the tree grip is removed.
There is a method in which a lumbering position with the highest yield is determined based on the king and the lumbering operation is started, but the quality of the product becomes unstable depending on whether the centering of the timber is performed. Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-247407 discloses that the center of the cross section of a log at two predetermined fixed points defined inside from both ends coincides with a mounting reference axis set in parallel with a push cup center of a sawmill feeding machine. Has been proposed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記するように原木
は、太さや反り具合及び元口と末口の径の割合等も種々
様々であるため歩留りの良い木取りを行なうためには原
木の姿勢をその都度変えなければならず、例えカメラ及
びコンピュ−タを利用して画像処理を行いレ−ザ−光線
で木取位置を決める場合でも作業者の勘や熟練を要し、
最も歩留りの良い角材の切出し方法を自動化して初心者
が行なうことは困難であった。この発明はかかる課題に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは太
さや反り具合及び元口と末口の径の割合等種々異なって
いても最も歩留りが良く、初心者で木取作業することの
出来る原木の芯出装置を提供することにある。As described above, logs have various thicknesses, warping conditions, and ratios of the diameters of the original opening and the final opening. Therefore, in order to carry out a good yielding of the wood, the posture of the wood is required. It must be changed each time, even if the image processing is performed using a camera and a computer and the tree beam position is determined by the laser beam, the intuition and skill of the operator are required,
It has been difficult for beginners to automate the method of cutting out the timber with the best yield. The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to achieve the best yield even if the thickness, the degree of warpage, and the ratio of the diameter of the original port and the terminal port are various, and that the beginner can perform the wood harvesting operation. An object of the present invention is to provide a centering device for raw wood that can be used.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】即ち、この発明は上記す
る課題を解決するために、原木の芯出装置が、原木の両
端部を回転可能に把持するチャッキングユニットと、少
なくとも３ヶ所以上前記原木の輪郭線を検出する検出器
を軸方向の任意の位置に配置され該原木を回転させて各
位置での輪郭線を検出する輪郭線検出器と、前記輪郭線
検出器からの信号により３ヶ所以上の輪郭線を重ねて表
示する陰極線管表示装置と、前記チャッキングユニット
を所定量移動させる検出器付駆動装置と、前記検出器付
駆動装置を固定する固定装置と、前記陰極線管表示装置
に重ねて表示された各輪郭線を角材を取る際の最も歩留
りの良い状態となるように画像処理してシュミレ−ショ
ンし木取り中心線を見つけて原木の末口と元口の上下、
左右方向のそれぞれの移動量を計算する手段と、前記検
出器付駆動装置及び前記固定装置を制御する手段と、を
備えたことを特徴とする。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, a centering device for a log is provided with a chucking unit for rotatably gripping both ends of a log, and at least three or more chucking units. A detector for detecting the contour of the log is arranged at an arbitrary position in the axial direction, the contour is detected by rotating the log and detecting the contour at each position. A cathode ray tube display device for displaying at least two contour lines superimposed, a drive device with a detector for moving the chucking unit by a predetermined amount, a fixing device for fixing the drive device with the detector, and the cathode ray tube display device Image processing and simulation to find the best yield when taking the timber of each contour line superimposed and displayed on the timber, find the woodcut centerline, and find the end and bottom of the log
It is characterized by comprising means for calculating the amount of movement in each of the left and right directions, and means for controlling the driving device with detector and the fixing device.
【０００６】[0006]
【作用】原木の芯出装置を上記手段とした場合の作用に
ついて添付図の符号を用いて説明する。原木から最も良
い歩留りで角材を木取りする場合、先ず図１のチャッキ
ングユニット１及び２に原木を適宜把持させて回転さ
せ、図２のセンシングロ−ラ３とリニアセンサ付エアシ
リンダ２２とで原木数カ所の輪郭、矢高等その原木の素
性を調べ、コンピュ−タにより図４（Ａ）に示すよう
に、数カ所の輪郭線の重なりを陰極線管表示装置に表示
する。そして陰極線管表示装置上で輪郭線を角材を取る
際の最も歩留りが良いように画像処理してシュミレ−シ
ョンし、図４（Ｂ）に示すようにこれらの輪郭線の重な
りから歩留りが最も良い木取り中心線Ｌ1 を見つけ角材
の寸法とすることが出来る。次に、コンピュ−タでシュ
ミレ−ションした輪郭線の重なりから角材を取る際の最
も良い歩留りとなるその木取り中心線（図４（Ｂ）のＬ
1 ）と一致させるように原木の末口と元口両端部の左右
移動量検出器付シリンダ６及び８と上下移動量検出器付
シリンダ５及び７等をコンピュ−タで駆動制御する。原
木Ｗの実際の木取り中心線がＬ1 に一致したら原則とし
て木表を上にしてクランプ用シリンダ９及び１０で原木
Ｗ両端部を固定し、そのままの状態で送材車へ移動させ
先ず原木Ｗの両側面をツインバンドソ−で切断し、次い
で９０°角度を変え残りの上下の両側面を切断して角材
とする。The operation when the above-described means is used as the centering device for the raw wood will be described with reference to the reference numerals in the accompanying drawings. When the timber is harvested from the log at the best yield, the log is first gripped and rotated by the chucking units 1 and 2 shown in FIG. 1 and the logging is performed by the sensing roller 3 and the air cylinder 22 with a linear sensor shown in FIG. The features of the raw wood, such as several contours and arrow heights, are examined, and the overlapping of several contours is displayed on a cathode ray tube display by a computer as shown in FIG. Then, image processing is performed so as to obtain the best yield when the outline is cut off on the cathode ray tube display device and simulation is performed, and as shown in FIG. 4B, the yield is the best because of the overlap of these outlines. Kidori center line L 1 of the find can be the dimensions of the timber. Next, from the overlap of the contour lines simulated by the computer, the center line of the timber (L in FIG.
The driving of the cylinders 6 and 8 with the left and right movement detectors and the cylinders 5 and 7 with the vertical movement detectors at the end of the log and both ends of the base opening are controlled by a computer so as to match 1 ). The wood W both ends fixed with clamping cylinder 9 and 10 actual Kidori centerline of wood W is face up Kiomote principle If there is a match from L 1, first timber W is moved to the feed material car as it is Are cut with a twin band saw, then the angle is changed by 90 °, and the other upper and lower sides are cut into square pieces.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、この発明の具体的実施例について図面
を参照して説明する。図１はこの発明を実施する場合の
原木Ｗを把持した状態の正面図、図２（Ａ）は図１のＰ
矢視図である。チャッキングユニット１、２で把持さた
原木Ｗは矢印のように回転可能（逆回転でも可）に取付
けられて原木の芯出装置（後述）に載せてある。この場
合図の左側を末口とし、図の右側を元口（左右が逆でも
可能）とするが、この状態での原木Ｗは特に末口と元口
の中心或いは原木の中心線位置で把持されているわけで
はなく任意に把持された状態である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a state in which a log W is gripped in the case of carrying out the present invention, and FIG.
It is an arrow view. The logs W gripped by the chucking units 1 and 2 are rotatably (reverse rotation possible) as shown by arrows, and are mounted on a centering device (described later) of the logs. In this case, the left side of the figure is defined as the end, and the right side of the figure is defined as the original opening (the left and right sides can be reversed). It is in a state of being arbitrarily grasped, not necessarily.
【０００８】３は原木Ｗの下側に接触させて設置した輪
郭線検出器のセンシングロ−ラ（以下、センシングロ−
ラ３とする）であって少なくともａ点、ｂ点、ｃ点の３
ヶ所設置され、図２（Ｂ）に示すように原木Ｗが１回転
する間の複数箇所の中心Ｏからセンシングロ−ラ３まで
の距離ｒの変化量を測定することにより原木Ｗの輪郭線
を検出する。この場合各センシングロ−ラ３は、原木Ｗ
が任意に把持され下側に接触させた状態では常にリセッ
トされゼロ点（基準位置）となるようにする。そして原
木Ｗが１回転すると一定角度間隔毎（例えば３６０°を
等分に５０ヶ所で測定するなら７．２°毎）にその位置
での変位量ｒが記録されコンピュ−タに取り込まれるよ
うにしてある。Reference numeral 3 denotes a sensing roller (hereinafter referred to as a sensing roller) of a contour detector installed in contact with the lower side of the log W.
At least point a, point b, and point c.
2B, the contour of the log W is measured by measuring the amount of change in the distance r from the center O of the plurality of locations to the sensing roller 3 during one rotation of the log W as shown in FIG. To detect. In this case, each sensing roller 3 is a log W
Is arbitrarily held and brought into contact with the lower side so that it is always reset to a zero point (reference position). When the raw wood W makes one rotation, the displacement r at that position is recorded at regular angular intervals (for example, every 7.2 ° when measuring 360 ° equally at 50 locations), and is taken into the computer. It is.
【０００９】図３（Ｂ）は上記するセンシングロ−ラ３
によるデ−タの記録状況を示す図である。即ち、横軸は
１回転３６０°の間隔を例えば５０ヶ所（７．２°毎）
に分けた各測定位置を示し、縦軸は各測定位置での回転
中心より外周までの距離を電気的な量に変換したグラフ
を示す。図３（Ａ）は測定される原木Ｗのセンシングロ
−ラ３位置の断面形状を示している。この図では節の部
分も検出されるが、このような飛び抜けた特異点はコン
ピュ−タ内部で解析して排除する。こうしてセンシング
ロ−ラ３をその原木Ｗの数カ所に設置して測定すればそ
の原木の全体の輪郭や矢高（図１参照）等その原木の素
性が判明する。FIG. 3B shows the sensing roller 3 described above.
FIG. 6 is a diagram showing a data recording situation according to FIG. In other words, the horizontal axis indicates the interval of 360 ° per rotation at, for example, 50 locations (every 7.2 °).
The vertical axis shows a graph obtained by converting the distance from the rotation center to the outer circumference at each measurement position into an electrical quantity. FIG. 3A shows a cross-sectional shape of the log W to be measured at the position of the sensing roller 3. In this figure, nodes are also detected, but such outstanding singular points are analyzed and eliminated inside the computer. If the sensing rollers 3 are installed at several locations on the log W and measured, the characteristics of the log such as the outline of the log and the arrow height (see FIG. 1) can be determined.
【００１０】図４（Ａ）は原木Ｗを１回転して前記各セ
ンシングロ−ラ３で原木Ｗの各センシングロ−ラ位置に
おける輪郭線（円形状）を検出しコンピュ−タにより画
像処理して重ねて示した図である。実際の輪郭線は測定
箇所と同じ数の多角形であるがほぼ滑らかに結んだ円形
状と考えて良い。図は３ヶ所（実際は測定位置は少なく
とも３ヶ所以上は必要）で測定したデ−タをもとにチャ
ッキングユニット１と２の回転中心を基準としてそのま
ま３ヶ所の輪郭線を重ねて表示してあり、Ｌ0は原木Ｗ
の回転中心線である（図は軸方向から見ているので点で
示される）。この場合、図４（Ａ）の状態で角材を得る
とすれば歩留りはかなり悪くなるので原木Ｗを最も歩留
りの良い姿勢に変更しなければならない。図４（Ｂ）
は、図４（Ａ）の状態の原木Ｗの姿勢をコンピュ−タで
シュミレ−ションしてこの原木Ｗより角材を切り出す方
向から見た前記各センシングロ−ラ３位置の原木Ｗの３
ヶ所の輪郭線のシュミレ−ション図であり、Ｌ1 は原木
Ｗの木取り中心線である。FIG. 4A shows a state in which the log W is rotated once, the contours (circular shapes) of the log W at the respective sensing roller positions are detected by the sensing rollers 3, and image processing is performed by a computer. FIG. The actual contour is a polygon having the same number as the measurement points, but may be considered to be a circular shape that is connected almost smoothly. The figure shows three contour lines superimposed on the basis of the rotation centers of the chucking units 1 and 2 based on data measured at three locations (actually, at least three measurement positions are required). Yes, L 0 is raw wood W
(The figure is shown by dots since it is viewed from the axial direction). In this case, if the timber is obtained in the state shown in FIG. 4A, the yield is considerably deteriorated. Therefore, the log W must be changed to the posture having the best yield. FIG. 4 (B)
4A is a simulation of the posture of the log W in the state of FIG. 4 (A) by a computer, and FIG.
Locations of contour Shumire - a Deployment view, L 1 is a Kidori center line of the timber W.
【００１１】図５（Ａ）は原木Ｗのセンシングロ−ラ位
置での輪郭を測定して素性を調べた後最も歩留りの良い
角材とする場合のシュミレ−ション方法を示す図であ
る。即ち、図５（Ｂ）は原木Ｗの末口と元口の両端を適
当にチャッキングユニット１、２で把持し適当な間隔に
センシングロ−ラ３を３ヶ所設置して１回転させ、各位
置での輪郭線と原木Ｗの回転中心Ｌ0 をそのまま表示し
た図であり、これを陰極線管表示装置（以下、ＣＲＴと
する）で画像を表示して輪郭を重ね合わせたのが前記図
４（Ａ）である。また、図５（Ｃ）は最も良い歩留りと
なるように原木Ｗの末口と元口両端部を把持した状態で
上下、左右に移動させてシュミレ−ションし、木取り中
心線Ｌ1を見つけた状態の図であり、これを軸方向から
見たのが前記図４（Ｂ）である。FIG. 5A is a diagram showing a simulation method in which the contour of the log W at the sensing roller position is measured and its characteristics are checked, and then the timber having the best yield is obtained. That is, in FIG. 5B, the ends of the raw wood W and the original mouth are both properly gripped by the chucking units 1 and 2 and the sensing rollers 3 are installed at three places at appropriate intervals and rotated once. FIG. 4 is a view in which the contour line at the position and the rotation center L 0 of the log W are displayed as they are, and an image is displayed on a cathode ray tube display (hereinafter, referred to as a CRT) and the contour is superimposed. (A). Further, FIG. 5 (C) is vertically while holding the mouth and butt both ends the end of wood W to be the best yields, moving left and right Shumire - and Deployment and found Kidori center line L 1 FIG. 4 (B) is a view of the state, as viewed from the axial direction.
【００１２】図６は原木Ｗの末口と元口両端部のチャッ
キングユニット１、２を上下、左右に移動させ木取り中
心線Ｌ1 を決定するための装置概略図である。４はサ−
ボモ−タであって原木を回転させるためのもの、５は末
口側を上下移動させるための移動量検出器（例えばロ−
タリ−エンコ−ダ）付シリンダ、６は末口側を左右方向
に移動させるための移動量検出器付シリンダ、７は元口
側を上下移動させるための移動量検出器付シリンダ、８
は元口側を左右方向に移動させるための移動量検出器付
シリンダである。９及び１０は末口と元口をチャッキン
グユニット１と２で動かないように固定するための固定
用シリンダである。こうして原木Ｗの最も良い歩留りの
木取り中心線Ｌ1 が決まれば切断用ツインバンドソ−
（図示せず）へと送り両側面を切断し、次いで９０°角
度を変えて残りの両側面を切断するのである。[0012] FIG. 6 is a system schematic diagram for determining the upper and lower chucking units 1 and 2 of the mouth and the butt end portions the end of timber is W, the Kidori center line L 1 is moved to the left and right. 4 is a server
Reference numeral 5 denotes a motor for rotating a log, and numeral 5 denotes a moving amount detector for moving the end side up and down (for example, a rota).
Cylinder with a tally encoder), 6 is a cylinder with a movement detector for moving the distal end side in the left-right direction, 7 is a cylinder with a movement detector for moving the original opening side up and down, 8
Is a cylinder with a movement detector for moving the base opening sideways in the left-right direction. Reference numerals 9 and 10 denote fixing cylinders for fixing the rear end and the main opening so that the chucking units 1 and 2 do not move. Thus wood W of the best yield of Kidori center line L 1 is Kimare if cutting twin band Seo -
(Not shown) to cut both sides, and then change the 90 ° angle to cut the remaining sides.
【００１３】図７と図８は上記した原木Ｗの芯出方法を
実施する際の芯出装置であり、図７は正面図、図８は図
７のＱ矢視側面図であるが、若干拡大して示す。この芯
出装置のフレ−ム１１上にはセンシングロ−ラ３（分か
りやすくするため同一部品は上記した図６のものと同一
の符号で示す、以下同様）が４ヶ所設置され、更に該フ
レ−ム１１左端部には台座１２が固定設置されると共に
該台座１２の上には原木Ｗの末口を左右方向（図７では
紙面方向）へ移動する移動台１４が載っている。この移
動台１４は移動量を検出する移動量検出器、例えばロ−
タリ−エンコ−ダ等の移動量検出器付シリンダ６で駆動
される。更に該移動台１４の上には前後方向（図７では
原木Ｗの軸方向）に移動する移動台１６が設置されてい
るが原木Ｗの芯出時には固定してある。更に該移動台１
６の上には柱１８、１８が対に配置されると共に、該柱
１８に対して上下移動する移動台２０が設置されてい
る。更に、該上下移動台２０には原木Ｗを回転させるサ
−ボモ−タ４や原木Ｗをチャッキングするチャッキング
ユニット１が取付けられる。前記上下移動台２０は前記
柱１８の上部に設置された末口上下用シリンダ５（該シ
リンダ５もロ−タリ−エンコ−ダ等の移動量検出器付シ
リンダである）により駆動される。尚、クランプ用シリ
ンダ９は末口側の前後方向への移動台１４と軸方向への
移動台１６を固定する。２３は原木を搬出するための案
内シュ−トである。FIGS. 7 and 8 show a centering device for carrying out the above-described method for centering the log W. FIG. 7 is a front view, and FIG. 8 is a side view taken along arrow Q in FIG. It is shown enlarged. On the frame 11 of this centering device, four sensing rollers 3 (the same parts are indicated by the same reference numerals as those in FIG. 6 for the sake of simplicity, the same applies hereinafter) are further installed. A pedestal 12 is fixedly installed at the left end of the memory 11, and a movable table 14 is mounted on the pedestal 12 for moving the end of the log W in the left-right direction (in the paper direction in FIG. 7). The moving table 14 is a moving amount detector for detecting the moving amount, for example,
It is driven by a cylinder 6 with a movement detector such as a tally encoder. Further, on the movable table 14, a movable table 16 that moves in the front-rear direction (the axial direction of the log W in FIG. 7) is installed, but is fixed when the log W is centered. Further, the moving table 1
Columns 18, 18 are arranged in pairs on 6, and a moving table 20 that moves up and down with respect to the column 18 is installed. Further, a servo motor 4 for rotating the log W and a chucking unit 1 for chucking the log W are attached to the vertical moving table 20. The vertical moving table 20 is driven by a distal end vertical cylinder 5 installed on the column 18 (the cylinder 5 is also a cylinder with a moving amount detector such as a rotary encoder). The clamp cylinder 9 fixes the movable base 14 in the front-rear direction on the distal end side and the movable base 16 in the axial direction. 23 is a guide shoe for carrying out the log.
【００１４】次に、前記フレ−ム１１右端部には台座１
３が固定設置されると共に該台座１３の上には原木Ｗの
元口を左右方向（図７では紙面方向）へ移動する移動台
１５が載っている。該移動台１５は移動量検出器付シリ
ンダ８により駆動される。更に、該移動台１５の上には
前後方向（図７では原木Ｗの軸方向）に移動する移動台
１７が設置されているが、これも芯出時には固定されて
いる。更に該移動台１７の上には柱１９が対に配置され
ると共に、該柱１９に対して上下移動する移動台２１が
設置される。更に、該上下移動台２１には原木Ｗをチャ
ッキングするチャッキングユニット２等が取付けられ
る。前記上下移動台２１は前記柱１９の上部に設置され
た元口上下用シリンダ７（移動量検出器付シリンダ）に
より駆動される。尚、クランプ用シリンダ１０は元口側
の左右方向への移動台１５と前後方向への移動台１７を
固定する。Next, a pedestal 1 is provided at the right end of the frame 11.
On the pedestal 13, there is mounted a movable table 15 that moves the original opening of the log W in the left-right direction (in FIG. 7, the paper surface direction). The moving table 15 is driven by a cylinder 8 with a moving amount detector. Further, a movable table 17 that moves in the front-rear direction (the axial direction of the log W in FIG. 7) is installed on the movable table 15, which is also fixed at the time of centering. Further, columns 19 are arranged on the movable table 17 in pairs, and a movable table 21 that moves up and down with respect to the columns 19 is installed. Further, a chucking unit 2 for chucking the log W is attached to the vertical moving table 21. The vertical moving table 21 is driven by a base opening / closing cylinder 7 (cylinder with a moving amount detector) installed above the column 19. The clamping cylinder 10 fixes a movable base 15 in the left-right direction on the base opening side and a movable base 17 in the front-rear direction.
【００１５】上記した末口左右移動用の移動量検出器付
シリンダ６や上下移動用の移動量検出器シリンダ５及び
元口左右移動用の移動量検出器付シリンダ８や上下移動
用の移動量検出器シリンダ７、クランプ用のシリンダ９
及び１０等はコンピュ−タにより制御される。The above-mentioned cylinder 6 with a displacement detector for the left-right movement, the displacement detector cylinder 5 for the vertical movement, the cylinder 8 with the movement detector for the original port left-right movement, and the displacement for the vertical movement. Detector cylinder 7, Clamping cylinder 9
And 10 are controlled by a computer.
【００１６】また、図８に示す２２はリニアセンサ付エ
アシリンダである。該リニアセンサ付エアシリンダ２２
は前記センシングロ−ラ３を駆動すると共に原木Ｗにロ
−ラ部分を接触させて原木Ｗが回転する時、輪郭に沿っ
て上下移動する際の変位量を検出測定し、その測定値を
コンピュ−タに取込み記録するようになっている。FIG. 8 shows an air cylinder 22 with a linear sensor. The air cylinder 22 with the linear sensor
Drives the sensing roller 3 and, at the same time, makes the roller portion contact the log W to detect and measure the amount of displacement when the log W moves up and down along the contour, and the measured value is computed. And record them in the
【００１７】この実施例で説明した原木の芯出装置は以
上のような構成からなる。而して、原木から最も良い歩
留りで角材を切り出すには、先ずチャッキングユニット
１及び２（原木把持装置）に原木を適宜把持させて回転
させ、センシングロ−ラ３とリニアセンサ付エアシリン
ダ２２とで原木数カ所の輪郭、矢高等その原木の素性を
調べ、コンピュ−タにより図４（Ａ）に示すように数カ
所の輪郭線の重なりをＣＲＴに表示する。そしてＣＲＴ
上で輪郭線を角材を取る際の最も歩留りが良いように画
像処理してシュミレ−ションし、図４（Ｂ）に示すよう
にこれらの輪郭線の重なりから歩留りが最も良い木取り
中心線Ｌ1 を見つけ角材の寸法を決定することが出来
る。次に、この発明の原木の芯出装置では、コンピュ−
タでシュミレ−ションした輪郭線の重なりから角材を取
る際の最も良い歩留りとなるその木取りするための中心
線（図４（Ｂ）のＬ1 ）と一致させるように原木の末口
と元口両端部の左右移動量検出器付シリンダ６及び８と
上下移動量検出器付シリンダ５及び７等をコンピュ−タ
により制御しつつ駆動する。原木Ｗの実際の木取り中心
線がコンピュ−タでシュミレ−ションした木取中心線Ｌ
1 に一致したら原則として木表を上にして、そのままの
状態で送材車へ移動させ先ず原木Ｗの両側をツインバン
ドソ−で切断し、次いで９０°角度を変え残りの上下の
側面を切断して角材とする。The apparatus for centering raw wood described in this embodiment has the above-described configuration. In order to cut out the timber from the log with the best yield, first the chucking units 1 and 2 (the log holding device) grip and rotate the log appropriately, and the sensing roller 3 and the air cylinder 22 with the linear sensor are rotated. Then, the contours of several logs and the characteristics of the logs, such as arrow height, are checked, and the overlap of several contours is displayed on a CRT by a computer as shown in FIG. 4 (A). And CRT
An outline above with image processing to best yield is good when taking the square bar Shumire - Deployment, and 4 best Kidori centerline yield from overlap of these contours, as shown in (B) L 1 To determine the dimensions of the timber. Next, in the apparatus for centering a log of the present invention, a computer
In order to obtain the best yield when removing the timber from the overlap of the contour lines simulated by the data, the end and the base of the log are aligned with the center line (L 1 in FIG. 4 (B)). The cylinders 6 and 8 with left and right movement detectors and the cylinders 5 and 7 with vertical movement detectors at both ends are driven while being controlled by a computer. The actual centerline L of the raw wood W is simulated on a computer.
If it matches 1 , move the log to the feeder truck as it is in principle, with the wooden surface facing up, cut both sides of the log W first with a twin band saw, then change the angle by 90 ° and cut the remaining upper and lower sides And make it into square lumber.
【００１８】上記実施例の図７及び図８において原木Ｗ
の各部の輪郭線を検出する検出器としてはセンシングロ
−ラ３とリニアセンサ付エア−シリンダ２２を使用した
が、これに限らず例えば図９に示すように原木Ｗの対向
する位置にカメラ３１と光源３０とを設置し、図１０
（Ａ）に示すように原木Ｗを回転させるとカメラ３１に
は明と暗となる部分とが感知されるので、原木Ｗを１回
転させた時の各位置での明と暗との部分を図１０（Ｂ）
に示すように測定して輪郭線を割り出すことも可能であ
る。この図１０（Ｂ）は図３と同概念である。また、図
１１に示すように、原木Ｗから一定の距離にレ−ザ−ア
ナログセンサ４０を設置し該センサ４０の設置位置より
原木Ｗの回転中心までの距離Ｌ１を実測し（前もって判
明）、原木Ｗ表面までの距離Ｌ２をレ−ザ−アナログセ
ンサ４０で測定し、Ｒ＝Ｌ１−Ｌ２（原木Ｗ表面より回
転中心までの長さ）をコンピュ−タで演算して原木Ｗの
輪郭線を出しても良い。その他図２（Ａ）に示すセンシ
ングロ−ラ３のア−ムの支点にポテンショメ−タを組み
込み変位量を電気的に測定することにより輪郭線を調べ
ても良い。また原木の両端部の把持方法は端面に爪をた
てるチャッキングユニットとしたが、これに限らず原木
端部側面を把持して回転させても良いし、回転方法もサ
−ボモ−タに限らず電動機等で回転させても良い。ま
た、原木の末口と元口を保持しているチャッキングユニ
ット１と２を上下、左右に移動させる検出器付シリンダ
５と６と７及び８はサ−ボモ−タ又はロ−タリ−エンコ
−ダ付電動機で雄ねじを回転させ、雌ねじを介してチャ
ッキングユニット１と２の上下、左右移動をさせること
も出来る。In FIGS. 7 and 8 of the above embodiment, the log W
Although the sensing roller 3 and the air cylinder 22 with a linear sensor are used as detectors for detecting the contours of the respective parts, the camera 31 is not limited to this, and may be located at a position facing the log W as shown in FIG. And the light source 30 are installed, and FIG.
As shown in FIG. 3A, when the log W is rotated, the camera 31 senses light and dark portions. Therefore, the light and dark portions at each position when the log W is rotated once are determined. FIG. 10 (B)
It is also possible to determine the contour by measuring as shown in FIG. FIG. 10B has the same concept as FIG. Also, as shown in FIG. 11, a laser analog sensor 40 is installed at a fixed distance from the log W, and the distance L1 from the installation position of the sensor 40 to the rotation center of the log W is measured (previously determined). The distance L2 to the surface of the log W is measured by the laser analog sensor 40, and R = L1-L2 (the length from the surface of the log W to the center of rotation) is calculated by a computer to obtain the contour of the log W. You may put it out. In addition, the contour may be examined by incorporating a potentiometer at the fulcrum of the arm of the sensing roller 3 shown in FIG. 2A and electrically measuring the displacement. In addition, the gripping method of the both ends of the log is a chucking unit in which a nail is put on the end face. However, the present invention is not limited to this. The motor may be rotated by an electric motor or the like. Detector cylinders 5, 6, 7 and 8 for moving chucking units 1 and 2 which hold the end of the log and the opening of the original wood vertically and horizontally are provided with a servomotor or a rotary encoder. It is also possible to rotate the male screw by a motor with a dowel and to move the chucking units 1 and 2 up and down, left and right via the female screw.
【００１９】[0019]
【発明の効果】この発明の原木の芯出装置は以上詳述し
たような構成としたので、原木から最も歩留りの良い角
材を取り出すことが出来る。特に、原木の各部の輪郭や
矢高及び元口と末口の径の割合等種々異なっていても、
熟練を要することなく初心者でも最も歩留りの良い切断
作業することが出来る。As described above, the centering apparatus of the present invention has a structure as described in detail above, so that the timber having the highest yield can be taken out from the raw wood. In particular, even if there are various differences such as the contour of each part of the log, the arrow height, and the ratio of the diameter of the original mouth and the end mouth,
Even beginners can perform cutting work with the highest yield without skill.
【図１】この発明の原木の芯出装置で原木を把持する状
態の正面図である。FIG. 1 is a front view of a state in which a raw wood is gripped by a raw wood centering device of the present invention.
【図２】図２（Ａ）は図１のＰ矢視図であり、図２
（Ｂ）は原木Ｗが１回転する間の複数箇所の各々の回転
中心からセンシングロ−ラまでの距離の変化量を測定し
原木輪郭線を検出する概念図である。FIG. 2A is a view taken in the direction of the arrow P in FIG.
(B) is a conceptual diagram of measuring a change amount of a distance from a rotation center of each of a plurality of locations to a sensing roller during one rotation of the log W to detect a log contour.
【図３】図３（Ａ）は測定される原木のセンシングロ−
ラ位置の断面形状を示す図であり、図３（Ｂ）はセンシ
ングロ−ラによるデ−タの記録状況を示す図である。FIG. 3 (A) shows a sensing log of a raw wood to be measured.
FIG. 3B is a diagram showing a cross-sectional shape at the position of the sensor, and FIG. 3B is a diagram showing a state of recording data by a sensing roller.
【図４】図４（Ａ）は原木を１回転して前記各センシン
グロ−ラで原木の各センシングロ−ラ位置における輪郭
線を検出しコンピュ−タにより画像処理して重ねて示し
た図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の状態の原木の
姿勢をコンピュ−タで変更してこの原木にとって最も歩
留りの良い角材を切り出す方向から見た前記各センシン
グロ−ラ位置の原木の３ヶ所の輪郭線のシュミレ−ショ
ン図である。FIG. 4A is a diagram in which a contour is detected at each sensing roller position of the log by each of the sensing rollers by rotating the log one time, and image processing is performed by a computer to be superimposed. FIG. 4B shows the positions of the sensing rollers as viewed from a direction in which the posture of the log in the state of FIG. 4A is changed by a computer and a square having the best yield for the log is cut out. 3 is a simulation diagram of three outlines of a raw wood. FIG.
【図５】図５（Ａ）は原木のセンシングロ−ラ位置での
輪郭を測定して素性を調べた後最も歩留りの良い角材と
する場合のシュミレ−ション方法を示す図であり、図５
（Ｂ）は原木の末口と元口の両端を適当にチャッキング
ユニットで把持し適当な間隔にセンシングロ−ラを３ヶ
所設置して１回転させ各位置での輪郭線と原木の回転中
心をそのまま表示した図であり、図５（Ｃ）は最も良い
歩留りとなるようシュミレ−ションして木取り中心線を
見つけた状態の図である。FIG. 5 (A) is a diagram showing a simulation method in which a contour at a sensing roller position of a raw wood is measured and its characteristics are checked, and then a timber having the best yield is obtained.
(B) is to hold the ends of the log and the ends of the log appropriately with a chucking unit, install three sensing rollers at appropriate intervals and rotate once to rotate the contour line at each position and the center of rotation of the log. Is displayed as it is, and FIG. 5 (C) is a view showing a state in which a tree cutting center line has been found by simulation to obtain the best yield.
【図６】原木Ｗの末口と元口両端部のチャッキングユニ
ットを上下、左右に移動させ木取り中心となるように原
木を姿勢制御させるための装置概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of an apparatus for moving the chucking units at the rear end and the both ends of the raw wood W up and down, left and right, and controlling the attitude of the raw wood so as to be the center of tree cutting.
【図７】原木の芯出方法を実施する際の芯出装置の正面
図である。FIG. 7 is a front view of the centering device when performing the method of centering a log.
【図８】図７のＱ矢視側面図であって、若干拡大して示
した図である。8 is a side view as viewed in the direction of the arrow Q in FIG.
【図９】原木の素性を調べる他の検出装置を示す図であ
って原木の対向する位置にカメラと光源とを設置して調
べる装置概略図である。FIG. 9 is a diagram showing another detection device for examining the characteristics of a raw wood, and is a schematic diagram of a device for setting and inspecting a camera and a light source at positions facing the raw wood.
【図１０】図１０（Ａ）は原木を回転させカメラで明と
暗となる部分を感知させ原木の素性を検出する実施例図
であり、図１０（Ｂ）は原木を１回転させた時の各位置
でのカメラによる明と暗との部分を測定して輪郭線を割
り出す場合の測定結果例図である。FIG. 10A is an embodiment diagram in which a log is rotated and a camera detects light and dark portions to detect the features of the log, and FIG. 10B shows a case where the log is rotated once. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of measurement results when a contour is determined by measuring light and dark portions by a camera at each position of FIG.
【図１１】原木から一定の距離にレ−ザ−アナログセン
サを設置し原木の素性を調べる実施例図である。FIG. 11 is a diagram showing an embodiment in which a laser-analog sensor is installed at a fixed distance from a log and the identity of the log is checked.
【図１２】原木から角材を取り出す場合の従来の実施例
で末口側にカメラを設置して木取りする場合の実施例で
ある。FIG. 12 shows a conventional example in which a timber is taken out from a log in a conventional example in which a timber is taken out from a log.
【図１３】図１３（Ａ）も図１３（Ｂ）も図１３（Ｃ）
も図１２のＸ−Ｘ矢視断面図であって従来の方法で原木
から角材を取り出す場合の角材の断面図例である。13 (A) and 13 (B) and FIG. 13 (C)
13 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 12, and is a cross-sectional example of a timber when a timber is taken out from a log by a conventional method.
【図１４】図１４（Ａ）は原木から両側面を切削した状
態の所謂タイコ材の断面を示す図であり、図１４（Ｂ）
はタイコ材の側面図であって芯出作業を行いレザ−マ−
キングを基準で最も歩留りの良い切出し線を決めて切断
作業に入る場合の計画図である。FIG. 14 (A) is a diagram showing a cross section of a so-called Tyco material in a state where both side surfaces are cut from a log, and FIG. 14 (B).
Is a side view of the tycoon material.
FIG. 10 is a plan view in a case where a cutting line with the highest yield is determined based on a king and cutting operation is started.
１、２ チャッキングユニット ３ センシングロ−ラ ４ サ−ボモ−タ ５、７ 移動量検出器付シリンダ（上下移動用） ６、８ 移動量検出器付シリンダ（左右移動用） ９、１０ 固定用シリンダ １２、１３ 台座 １４、１５ 移動台（左右方向） １６、１７ 移動台（軸方向） １８、１９ 柱 ２０、２１ 移動台（上下用） ２２ リニアセンサ付エアシリンダ 1, 2 Chucking unit 3 Sensing roller 4 Servo motor 5, 7 Cylinder with movement detector (for vertical movement) 6, 8 Cylinder with movement detector (for left / right movement) 9, 10 For fixing Cylinders 12, 13 Bases 14, 15 Moving table (horizontal direction) 16, 17 Moving table (axial direction) 18, 19 Pillar 20, 21 Moving table (for up and down) 22 Air cylinder with linear sensor
Claims (1)
ッキングユニットと、少なくとも３ヶ所以上前記原木の
輪郭線を検出する検出器を軸方向の任意の位置に配置さ
れ該原木を回転させて各位置での輪郭線を検出する輪郭
線検出器と、前記輪郭線検出器からの信号により３ヶ所
以上の輪郭線を重ねて表示する陰極線管表示装置と、前
記チャッキングユニットを所定量移動させる検出器付駆
動装置と、前記検出器付駆動装置を固定する固定装置
と、前記陰極線管表示装置に重ねて表示された各輪郭線
を角材を取る際の最も歩留りの良い状態となるように画
像処理してシュミレ−ションし木取り中心線を見つけて
原木の末口と元口の上下、左右方向のそれぞれの移動量
を計算する手段と、前記検出器付駆動装置及び前記固定
装置を制御する手段と、を備えたことを特徴とする原木
の芯出装置。1. A chucking unit rotatably gripping both ends of a log, and detectors for detecting contours of the log at at least three places are arranged at arbitrary positions in an axial direction, and the log is rotated. A contour detector for detecting a contour at each position; a cathode ray tube display device for displaying three or more contours in a superimposed manner by a signal from the contour detector; and moving the chucking unit by a predetermined amount. A driving device with a detector, a fixing device for fixing the driving device with a detector, and an image such that each contour line superimposed and displayed on the cathode ray tube display device is in a state where the yield is the best when taking a square bar. Means for processing and simulating to find a cutting center line and calculating the amount of movement in the vertical and horizontal directions of the end and root of the log, and means for controlling the drive unit with detector and the fixing unit When A centering device for raw wood, comprising:
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|---|---|---|---|
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-
1992
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