JP5355967B2 - 送材装置と送材方法 - Google Patents

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。

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。
特開２００８−１４９６９７号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

かかる送材装置の作動は、たとえば次のとおりである。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

全体構成模式斜視図 全体構成模式正面図 要部拡大説明図（１） 図２の要部拡大左側面相当図（１） 図２の要部拡大左側面相当図（２） 図２の要部拡大相当図（１） 要部拡大説明図（２） 図２の要部拡大右側面相当図（１） 図２の要部拡大相当図（２） 図２の要部拡大右側面相当図（２） 要部拡大斜視図 要部拡大動作図（１） 要部拡大動作図（２） 要部拡大動作図（３） 要部拡大動作図（４） 制御装置ブロック図 制御装置動作図 制御装置プログラムフローチャート 制御装置設定条件図表 他の実施の形態を示す図１２相当図

符号の説明

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

Claims (7)

1. ベースフレームと、該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、該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、該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、前記チェーンフレームの前部は、前記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前記送材チェーン用の駆動軸を介して支持し、前記チェーンフレームの後部は、前記ベースフレームの後端に揺動自在に装着する揺動板と、該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、後部の前記昇降板は、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、前記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、前記ガイドスプロケットは、前記送材チェーン上に個別に昇降可能であり、前記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前記送材チェーン上に拘束しながらガイドすることを特徴とする送材装置。
2. 前記ガイドスプロケットは、それぞれ前記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を特徴とする請求項１記載の送材装置。
3. 前記各シリンダには、昇降ストロークを計測するセンサを付設することを特徴とする請求項２記載の送材装置。
4. 前記送材チェーンの両側には、一斉に同方向に同期回転し、前記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することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の送材装置。
5. 前記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列に配置することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記載の送材装置。
6. 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特徴とする送材方法。
7. 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を特徴とする請求項６記載の送材方法。

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