(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原木の全長にわたって各検知域がほぼ密接して連なる複数の接触式又は非接触式の検知部を原木の外周に対応させた状態で、仮軸芯のまわりに原木を回転させて各検知域の断面輪郭を各々検知して複数個の断面輪郭データを得ており、
それら複数個の断面輪郭データのうち原木の両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面についてこの断面輪郭における各最大内接円を求め、
これら最大内接円を仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向においてこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測して、この最大直円筒の中心線と所期の軸芯方向を定め、
前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、
この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせてこれらの内側に入る断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づいて改めて最大内接円を求め、
この最大内接円の中心に前記中心線を変更して所期の旋削軸芯とすることを特徴とする原木の芯出し方法。
【請求項２】
原木の全長にわたって各検知域がほぼ密接して連なる複数の接触式又は非接触式の検知部を原木の外周に対応させた状態で、仮軸芯のまわりに原木を回転させて各検知域の断面輪郭を各々検知して複数個の断面輪郭データを得ており、
それら複数個の断面輪郭データのうちの２以上の断面輪郭データに基づいて夫々最大内接円を求め、
これら最大内接円を仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向におけるこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測してこれを所期の軸心方向とし、この軸芯方向の最大直円筒の中心線から原木の旋削軸芯を求め、
前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、
この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせて断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づく最大直円筒から改めて原木の最大回転半径を求め、
さらにベニヤレースの鉋台に保持された旋削刃の先端とベニヤレースの旋削中心線との距離が前記最大回転半径以上の最小距離となるように、前記鉋台を待機させることを特徴とする原木の芯出し供給方法。
【請求項３】
原木の搬送路の両側に回転可能に設けられ、原木をその両端の仮軸芯において把持する一対の把持爪と、
その把持爪を介して原木を輪郭検知のために前記仮軸芯のまわりに回転させる原木回転装置と、
原木の全長にわたり各検知域がほぼ密接して連なるように原木の外周に向けて配置され、前記原木の回転に従って前記各検知域の断面輪郭を検知する複数の輪郭検知器と、
それら輪郭検知器で得た複数個の断面輪郭データのうち原木の両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面についてこの断面輪郭における各最大内接円を求め、これら最大内接円を仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向においてこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測して、この最大直円筒の中心線と所期の軸芯方向を定め、前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせてこれらの内側に入る断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づいて改めて最大内接円を求め、この最大内接円の中心に前記中心線を変更して所期の旋削軸芯とする演算手段と、
を含むことを特徴とする原木の芯出し装置。
【請求項４】
前記輪郭検知器は、前記仮軸芯のまわりに回転させられる原木の回転角を検知する回転角検知器を含み、前記仮軸芯から原木外周までの距離と前記回転角とに基づいて原木の断面輪郭を検知するものである請求項３記載の芯出し装置。
【請求項５】
前記複数の輪郭検知器は、
各々揺動可能に支持された、前記原木の外周面に向かって延びる複数本の変位腕と、
それら複数の変位腕の先端部に設けられ、原木の長さ方向に沿って各々任意の長さを有してそれぞれ原木の外周に接触し、かつ隣接するもの同士が互いにほぼ密接した状態で原木の長さ方向に連なる複数の接触式の検知体と、
前記各変位腕に対応して設けられ、前記仮軸芯のまわりに回転させられる原木の断面輪郭に対応して変位する前記検知体の変位量を、前記変位腕の揺動を介して検知する変位検知器と、
を含む請求項３又は４記載の芯出し装置。
【請求項６】
前記原木の長さ方向において前記複数の変位腕の揺動支持部の合計距離を、各先端部の前記検知体の合計距離より小さくするとともに、それら変位腕の列の端の方に位置する１以上の特定変位腕の揺動支持部を軸方向に移動可能に構成し、原木の長さが前記検知体の合計距離より小さい場合には、前記特定変位腕以外の任意の変位腕の検知体を隣接する検知体の間から退避させるとともに、前記特定変位腕を中央寄りに移動させるようになっている請求項５記載の芯出し装置。
【請求項７】
前記複数の輪郭検知器は、レーザ光、電磁波、超音波等の伝播媒体が原木の外周で反射又は遮閉されることを利用した非接触式の検知器である請求項３又は４記載の芯出し装置。
【請求項８】
原木の搬送路の両側に回転可能に設けられ、原木をその両端の仮軸芯において把持する一対の把持爪と、
その把持爪を介して原木を輪郭検知のために前記仮軸芯のまわりに回転させる原木回転装置と、
原木の全長にわたり各検知域がほぼ密接して連なるように原木の外周に向けて配置され、前記原木の回転に従って前記各検知域の断面輪郭を検知する複数の輪郭検知器と、
それら輪郭検知器で得た複数個の断面輪郭データのうちの２以上の断面輪郭データに基づいて夫々最大内接円を求め、これら最大内接円を前記仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向におけるこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測してこれを所期の軸心方向とし、この軸芯方向の最大直円筒の中心線から原木の旋削軸芯の座標値を求める旋削軸芯演算手段と、
前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせて断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づく最大直円筒から改めて原木の最大回転半径を求める最大回転半径演算手段と、
旋削刃を保持する鉋台の、旋削中心線に対する送り位置を検知する鉋台位置検知手段と、
その鉋台位置検知手段および前記最大回転半径演算手段の出力に基づき、前記旋削刃の先端と前記旋削中心線との距離が前記最大回転半径以上の最小距離となるように、前記鉋台の待機位置を予め設定する待機位置設定手段と、
を含むことを特徴とする原木の芯出し供給装置。
【請求項９】
前記輪郭検知器は、前記仮軸芯のまわりに回転させられる原木の回転角を検知する回転角検知器を含み、前記仮軸芯から原木外周までの距離と前記回転角とに基づいて原木の断面輪郭を検知するものである請求項８記載の芯出し供給装置。
【請求項１０】
原木の搬送路の両側に回転可能に設けられ、原木をその両端の仮軸芯において把持する一対の把持爪と、
その把持爪を介して原木を輪郭検知のために前記仮軸芯のまわりに回転させる原木回転装置と、
原木の長さ方向の複数の検知域において原木の外周に向けて配置され、前記原木の回転に従って前記各検知域の断面輪郭を検知する複数の輪郭検知器と、
前記輪郭検知器で得た複数個の断面輪郭データのうちの２以上の断面輪郭データに基づいて夫々最大内接円を求め、これら最大内接円を前記仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向におけるこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測してこれを所期の軸心方向とし、この軸芯方向の最大直円筒の中心線から原木の旋削軸芯の座標値を求める旋削軸芯演算手段と、
前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせて断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づく最大直円筒から改めて原木の最大回転半径を求める最大回転半径演算手段と、
前記一対の把持爪からベニヤレースの旋削中心部まで前記原木を移送するために前記原木の長さ方向に互いに対向して設けられ、前記把持爪からベニヤレースの旋削中心部に向かう第一方向に沿ってそれぞれガイド部が形成された一対のガイド梁部材と、
それら各ガイド部に沿ってそれぞれ往復動機構により互いに独立に往復動可能、かつ昇降機構により前記第一方向と交差する第二方向に昇降可能に設けられ、前記旋削軸芯が求められた後の原木の両端を前記把持爪と干渉しない部分において保持することにより前記把持爪から原木を受け取り、これを前記ベニヤレースの旋削中心部まで搬送する一対の搬送爪と、
それら搬送爪が前記原木を保持する前又は後に、前記仮軸芯の座標値と前記旋削軸芯の座標値との偏差を解消するように、前記往復動機構及び昇降機構に各補正量を出力して、前記一対の搬送爪をそれぞれ独立に補正する補正手段と、
を少なくとも含むことを特徴とする原木の芯出し供給装置。
【請求項１１】
前記一対のガイド梁部材は、前記各ガイド部が前記一対の把持爪から前記ベニヤレースの旋削中心部に向かって接近する傾斜方向に形成された一対の傾斜梁である請求項１０記載の芯出し供給装置。
【請求項１２】
前記複数の輪郭検知器は、
各々揺動可能に支持された、前記原木の外周面に向かって延びる複数本の変位腕と、
それら複数の変位腕の先端部に設けられ、原木の長さ方向に沿って各々任意の長さを有してそれぞれ原木の外周に接触し、かつ隣接するもの同士が互いにほぼ密接した状態で原木の長さ方向に連なる複数の接触式の検知体と、
前記各変位腕に対応して設けられ、前記仮軸芯のまわりに回転させられる原木の断面輪郭に対応して変位する前記検知体の変位量を、前記変位腕の揺動を介して検知する変位検知器と、
を含む請求項１０又は１１記載の芯出し供給装置。
【請求項１３】
原木の搬送路の両側に回転可能に設けられ、原木をその両端の仮軸芯において把持する一対の把持爪と、
その把持爪を介して原木を輪郭検知のために前記仮軸芯のまわりに回転させる原木回転装置と、
原木の長さ方向の複数の検知域において原木の外周に向けて配置され、前記原木の回転に従って前記各検知域の断面輪郭を検知する複数の輪郭検知器と、
前記輪郭検知器で得た複数個の断面輪郭データのうちの２以上の断面輪郭データに基づいて夫々最大内接円を求め、これら最大内接円を前記仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向におけるこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測してこれを所期の軸心方向とし、この軸芯方向の最大直円筒の中心線から原木の旋削軸芯の座標値を求める旋削軸芯演算手段と、
前記仮軸芯に基づいて検出した前記複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせて断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づく最大直円筒から改めて原木の最大回転半径を求める最大回転半径演算手段と、
前記一対の把持爪からベニヤレースの旋削中心部まで前記原木を移送するために前記原木の長さ方向に互いに対向して設けられ、その長さ方向と交差する面内でそれぞれスイング機構により互い独立してスイング可能な一対のスイング部材と、
それらスイング部材の長手方向にそれぞれ往復動機構により互いに独立に往復動可能に設けられ、前記旋削軸芯が求められた後の原木の両端を前記把持爪と干渉しない部分において保持することにより前記把持爪から原木を受け取り、これを前記ベニヤレースの旋削中心部まで搬送する一対の搬送爪と、
それら搬送爪が前記原木を保持する前又は後に、前記仮軸芯の座標値と前記旋削軸芯の座標値との偏差を解消するように、前記スイング機構及び往復動機構に各補正量を出力して、前記一対の搬送爪をそれぞれ独立に補正する補正手段と、
を含むことを特徴とする原木の芯出し供給装置。
【請求項１４】
前記一対のスイング部材は、スイング支点で支持された本体部と、前記往復動機構によりその本体部に対して伸縮可能な少なくとも１の伸縮部をそれぞれ有し、前記各搬送爪はその伸縮部に設けられている請求項１３記載の芯出し供給装置。
【請求項１５】
前記複数の輪郭検出器は、
各々揺動可能に支持された、前記原木の外周面に向かって延びる複数本の変位腕と、
それら複数の変位腕の先端部に設けられ、原木の長さ方向に沿って各々任意の長さを有してそれぞれ原木の外周に接触し、かつ隣接するもの同士が互いにほぼ密接した状態で原木の長さ方向に連なる複数の接触式の検知体と、
前記各変位腕に対応して設けられ、前記仮軸芯のまわりに回転させられる原木の断面輪郭に対応して変位する前記検知体の変位量を、前記変位腕の揺動を介して検知する変位検知器と、
を含む請求項１３又は１４記載の芯出し供給装置。
【請求項１６】
原木を装置内に送り込む搬送路と、
この搬送路の端の両側に回転可能に設けられ、原木をその両端の仮軸芯において把持する一対の把持爪と、
その把持爪を介して原木を前記仮軸芯のまわりに回転させる原木回転装置と、
原木の長さ方向にわたり原木の外周に向けて設置され、原木の回転に従って前記仮軸芯を中心とする原木の断面輪郭を検知する輪郭検知器と、
この輪郭検知器で得た複数個の断面輪郭データのうち原木の両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面に基づいてこの断面輪郭における各最大内接円を求め、これら最大内接円を仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向においてこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測して、この最大直円筒の中心線と所期の軸芯方向を定め、前記仮軸芯に基づいて検出した複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせてこれらの内側に入る断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データから改めて最大内接円を求め、前記仮の旋削軸芯とこの最大内接円から得られる最大直円筒に基づいて原木の旋削軸芯と最大回転半径を求める最大回転半径検知手段と、
この最大回転半径検知手段によって旋削軸芯と最大回転半径が知られた原木を鉋台に移動する搬送手段と、
前記旋削軸芯と旋削中心線とを一致させた旋削刃を保持する鉋台の、旋削中心線に対する送り位置を検知する鉋台位置検知手段と、
その鉋台位置検知手段および前記最大回転半径演算手段の出力に基づき、前記旋削刃の先端と前記旋削中心線との距離が前記最大回転半径以上の最小距離となるように、前記鉋台の待機位置を予め設定する待機位置設定手段と、
を含むことを特徴とする原木の芯出し供給装置。
【請求項１７】
前記原木の長さ方向の複数の検知域において原木の外周に対応し、前記原木の回転に従って前記検知域の断面輪郭を検知する複数の輪郭検知器と、
前記輪郭検知器のデータに基づき、原木の旋削軸芯の座標値を求める旋削軸芯演算手段と、
を含む請求項１６記載の芯出し供給装置。
【請求項１８】
前記最大半径検知手段は、レーザ光、電磁波、超音波等の伝播媒体が原木の長さ方向で反射又は遮閉されることを利用した非接触式の検知器である請求項１６記載の芯出し供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はベニヤレースによって原木を回転切削（旋削）する際、原木の旋削軸芯決定時の精度を向上させたり、また、原木の旋削軸芯の決定時、その原木径に基づいてベニヤレースの鉋台を最適位置へ待機させたり、さらには、旋削軸芯が決定された後の原木をベニヤレースのスピンドルチャックまで供給する方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、原木をベニヤレースによって旋削するには、原木の両木口（両端面）に対して進退自在となるスピンドルチャックにより各木口の旋削軸芯を把持させた後、スピンドルの回転に伴って鉋台を送りベニヤ単板を得ていた。通常、このベニヤ単板の旋削作業前には原木芯出し工程が存在し、旋削軸芯が決定した原木がベニヤレースのスピンドル位置まで供給されている。
【０００３】
本出願人は、この種の原木の芯出し工程に関して、１９８０年１２月２６日に日本国出願の特願昭６０−２９５８０４号、発明の名称「原木の芯出し方法およびその装置」を提案し、特にベニヤレースへの芯出し後の原木の装着時間の短縮を図った。この構成は、左右一対で配置されて水平方向に進退自在なスピンドルを備える。これらスピンドルの先端にそれぞれ把持爪が装着されると共に、各スピンドルの基端近傍に回転角検知器が設けられる。一方、機枠上部の水平梁を案内として走行体が走行自在に支持される。この走行体には、Ｘ軸補正装置によって進退自在、かつＹ軸補正装置によって昇降自在な搬送爪が両側より各々吊下形態で設けられる。さらに、原木の長手方向に任意間隔を置いて複数個の変位腕が配設される。各変位腕はそれぞれ揺動可能に支持され、それらの基端には、変位検知器が各々設けられる。そして、原木が前記一対の把持爪により、ラフな精度の仮軸芯を中心に回転させられる際、前記回転角検知器と変位検知器の各データから旋削軸芯の座標値が演算され、この座標値に基づき、前記搬送爪のＸ軸補正装置へ横方向の補正量が、また、Ｙ軸補正装置へ下降方向の補正量が各々出力される。
【０００４】
この種の芯出し工程においては、第一に原木の長手方向のうち、両端部近傍と中央部の３断面、あるいは原木が長尺となる場合には、この３断面にさらに２断面を加えた５断面に位置する、仮軸芯を回転中心とした軸直角断面の輪郭を芯出しのためのデータとしていた。
【０００５】
また第二に、原木芯出し装置において得た旋削軸芯のＸ方向、Ｙ方向の補正量を、この原木芯出し装置とベニヤレースのスピンドル位置間に配設された搬送爪へ送り、この搬送爪によって把持されている原木を、スピンドル位置まで搬送する間に前記補正量に基づく各補正を完了している。また同時に、ベニヤレースの鉋台の送り軸上の位置を、各データから得られた当該原木の旋削軸芯からの最大回転半径に基づいて制御している。この目的は、原木をスピンドルチャックに装着する際に、鉋台の旋削刃と原木との衝突を避け、かつ直ちに原木を切削開始できるような位置へ鉋台を待機させることにある。
【０００６】
この鉋台の位置制御については、基本的には日本国特公昭５８−５４００３号公報に開示されているように、原木の最大回転半径を検出し、かつ鉋台の位置を検出する一方、両者のデータから鉋台の移動量を制御するものであり、この方法によって鉋台が所定位置へ待機させられた状態で、原木がスピンドルチャックへ装着されていた。
【０００７】
このスピンドルチャックへ装着される原木の最大回転半径の決定は、原木の長手方向のうち、両端部近傍と中央部の３断面、あるいは原木が長尺となる場合には、この３断面にさらに２断面を加えた５断面である。しかし、各断面間に樹枝を切り落とした跡、瘤等の凸部が存在していると、前記最大回転半径に増加方向の狂いが発生することになる。このため、データ算定された各断面の間隔内に存在する凸部の最大許容量を予め設定し、この最大許容量を前記方法によって得られた最大回転半径に加算して、鉋台の送り軸上の待機位置を決定し、原木をスピンドルチャックに装着する際に鉋台との衝突を避けるとともに、原木を直ちに切削開始できる状態としていた。
【０００８】
さらに第三に、原木芯出し装置において得た旋削軸芯のＸ方向、Ｙ方向の補正量を、この原木芯出し装置とベニヤレースのスピンドル位置間に配設された搬送爪へ送り、この搬送爪によって把持されている原木をスピンドル位置まで搬送する間に、各補正を完了しているため、芯出しから装着までの時間が短縮され、一応の成果を得ていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第一の技術においては、原木はその性状に応じて、長手方向にわたる曲がり、捻り等、また樹枝を切り落とした跡、瘤等の凸部、さらには節穴、カンを取り除いた跡等の凹部が通常存在しており、原木を芯出しする際に必要となる前記各データの間隔内にこれらが顕著に存在していると、その芯出し精度は相当低下することになる。
【００１０】
また、第二の技術においては、前記構成において一応の成果を挙げ得るものは、原木の各断面の間隔内に存在する凸部が最大許容量を越えないものである。仮に越えた場合には、原木のスピンドルチャックへの装着時に凸部と鉋台が衝突して鉋台が破損するおそれがある。また逆の場合には、前記原木の各断面の間隔内に凸部が存在せず、最大回転半径に加算した最大許容量分が、スピンドルチャックに装着された原木と鉋台旋削刃との余分な間隔となる。したがって、原木切削開始に至るまで鉋台を空送りさせねばならず、この間ベニヤ単板は旋削されないことになり、生産効率が悪くなる。
【００１１】
さらには、第三の技術においては、前記構成において一応の成果を挙げ得るものは、原木芯出し装置とベニヤレースのスピンドル間の水平空間が、各装置の付属装置が一切介在しない開放された空間である場合に限られる。仮に付属装置がこの空間内に介在していれば、その付属装置が機枠上部の水平梁を案内として走行する搬送爪並びに原木の障害となる。例えば、スピンドルレースの鉋台の旋削刃を原木に押し付けて旋削する際、旋削刃の押圧力によって原木が変形することを防ぐために、原木に関して旋削刃とは反対側に、旋削刃の押圧力を受け止めるバックアップローラ装置を設けることがある。このバックアップローラ装置は一般に原木芯出し装置とベニヤレーススピンドルとの間に位置するため、これが原木搬送の障害となる。
【００１２】
本発明の第一の目的は、原木の芯出し精度を高めるとともに、その演算処理を効率的に行う芯出し技術を提供することにある。本発明の第二の目的は、原木の旋削開始に先立って予め鉋台を待機させる際、鉋台の旋削刃が原木に衝突しないように、かつその旋削刃と原木とに余分な距離を生じさせず、直ちに原木の旋削が開始されるようにする技術を提供することにある。本発明の第三の目的は、原木芯出し装置とベニヤレーススピンドルとの間の空間にバックアップローラ等の付属装置が存在する場合でも、その付属装置との干渉を避けつつ、芯出し工程終了後の原木をベニヤレーススピンドルに供給することのできる技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記第一の目的を達成する発明は、原木の全長にわたって各検知域がほぼ密接して連なる複数の接触式又は非接触式の検知部を原木の外周に対応させた状態で、仮軸芯のまわりに原木を回転させて各検知域の断面輪郭を各々検知して複数個の断面輪郭データを得ており、それら複数個の断面輪郭データのうち原木の両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面についてこの断面輪郭における各最大内接円を求め、これら最大内接円を仮軸芯に基づいて配列し、原木の長さ方向においてこれらの最大内接円内に取り得る最大直円筒の方向を予測して、この最大直円筒の中心線と所期の軸芯方向を定め、前記仮軸芯に基づいて検出した複数の断面輪郭データを、前記中心線が共通の軸芯となる新断面輪郭データに変換し、この変換した新断面輪郭データを中心線の基に重ね合わせてこれらの内側に入る断面輪郭データを得ると共に、この断面輪郭データに基づいて改めて最大内接円を求め、この最大内接円の中心に前記中心線を変更して所期の旋削軸芯とするものである。
【００１４】
ここで、このような最大直円筒の中心線を求める際、前記各検知域の全ての断面輪郭データを一括処理して、それらの内側に入る最大直円筒を一発で求める手法の他、概念的には仮の最大直円筒を用いる手法も含まれる。すなわち、原木の両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面の断面輪郭の内側に入る仮の最大直円筒を一旦求め、上記２又は３断面の間の残余の断面輪郭が上記仮の最大直円筒の内部に侵入するかどうかを判定して、侵入していればその侵入を解消する新たな最大直円筒を求め、侵入していなければ、仮の最大直円筒を本来のものとする概念手法である。
【００１５】
いずれにしても上記発明によれば、原木の長手方向にほぼ密接して連なる複数の検知部により、その長手方向の各断面輪郭が密度高く検知される。そして、これら断面輪郭データのうち原木の形態予測に有効な両端部近傍の２断面又はこれに中央部断面を加えた３断面の輪郭データは、原木の長手方向において取り得る最大直円筒の方向を予測することに用い、その方向を基準として最大直円筒の中心線を求める際は、全ての断面輪郭データを用いるというように、全体的に各断面輪郭のデータを使い分けることにより、効率よく高精度に原木の芯出しを行うことができる。
【００１６】
なお、原木の各断面輪郭を求めるための複数の輪郭検知器として、原木の長さ方向に連なる複数の変位腕をそれぞれ原木の外周に接触させるよう構成することができる。その場合、それら変位腕の列の端の方に位置する１以上の特定変位腕を原木の長さ方向に移動可能とし、短い原木に対しては、任意の変位腕を原木の外周から退避させるとともに、上記特定変位腕を原木の中央寄りに移動させることにより、種々の長さの原木に対応可能となる。また、上記複数の輪郭検知器として、接触式のものに限らず、非接触式のもの、例えばレーザ光、電磁波、超音波等の伝播媒体が原木の外周で反射又は遮閉されることを利用したものを用いることもできる。
【００１７】
さらに、原木の輪郭検知に際して、検知器の変位を時間の関数として求める場合には、例えば原木を回転させてほぼ等速回転に移行してから時間との関係で変位のデータを処理すればよい。一方、原木を例えば１回転させるだけで断面輪郭を求める場合は、起動及び停止時の正負の加速度のために角速度が変わるため、回転角検出器を設けて、原木の断面輪郭に基づく変位を原木の回転角の関数として求めることが望ましい。この場合は回転角検出器は必要となるが、原木を最小限回転させるだけで迅速に輪郭検知ができる。
【００１８】
前記第二の目的を達成する発明は、仮軸芯のまわりに原木を回転させ、原木の全長にわたりほぼ密接して連なる複数の検知域の各断面輪郭を検知し、それらのうちの２以上の断面輪郭データに基づいて原木の旋削軸芯を求める。さらに全ての断面輪郭データに基づき、上記旋削軸芯を中心とする原木の最大回転半径を求め、最大回転半径に対応して過不足のないようにベニヤレースの鉋台を待機させるものである。このように、原木の全長にわたり空白域がほとんど生じないように原木の最大回転半径を求め、これを鉋台の待機位置にフィードバックさせることにより、ベニヤレースの旋削中心部（スピンドルチャック等）に供給される原木と鉋台の旋削刃とが衝突したり、逆にその旋削刃と原木との間の距離が大きくなりすぎて、旋削が開始されるまでに時間的ロスが生じるといった問題が解消される。
【００１９】
前記第三の目的を達成する発明は、原木の芯出し装置とベニヤレースの旋削中心部との間の空間に、前述のバックアップローラ装置等の付属装置が存在する場合でも、これに干渉することなく原木を供給するために、例えば傾斜梁等のガイド梁部材、あるいは伸縮式等のスイング部材が設けられる。傾斜梁等のガイド梁部材では、中間に位置する前記付属装置を避けて原木の搬送軌跡が付与される。またスイング部材では、そのスイング軌跡が上記付属装置と干渉しないように設定され、特に伸縮式のものの場合は、その伸縮により付属装置との干渉を避けることが一層容易となる。ガイド梁部材又はスイング部材のいずれも、原木を挟んでその長さ方向に対向するように対をなして設けられ、それらの各々に搬送爪が、原木の旋削軸芯の補正に必要な任意の位置を取り得るように、互いに独立に移動可能に設けられる。
【００２０】
したがって、一体的な門形のガイド梁部材やスイング部材を採用する場合に比べて、それらの駆動力が小さくて済み、駆動機構が小形化される。また、両側の搬送爪をそれぞれ独立に位置調整することで、全体として一体で位置調整する場合より、旋削軸芯の補正をより高精度に行うことができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の方法及び装置の幾つかの実施例を、添付図面に基づいて説明する。
まず図１に示すように、原木１を搬送するログホールコンベヤ２の終端部には、中継コンベヤ３が連結されており、この中継コンベヤ３の終端に近接して第１受け枠４及び第２受け枠５が互いに近接して設けられている。第１受け枠４はその後端が垂直状で、上面が搬送方向に対して下り勾配である。第２受け枠５はその上面が搬送方向に対して上り勾配となり、その上面には近接スイッチ、リミットスイッチ、リードスイッチ等の原木検知器５Ａ（図２、図４）が、図示しないスプリングを介して弾力的に取り付けられている。これら第１受け枠４と第２受け枠５を一組として、一定間隔をおいて２組配設される。図５に示すように、各組の両受け枠４及び５の互いに対向する面に設けられたラック６間にピニオン７がかみ合い、モータ８が第１受け枠４と第２受け枠５を互いに逆方向へ昇降させる。この機構が原木１の繰出し装置を構成している。
【００２２】
また、図１に示すように、前段工程から搬送されてくる原木１が次段工程の原木芯出し装置に合致するか否か、その直径を選別すべく、光電管、近接スイッチ等からなる原木径検知器９が、原木１の繰出し位置の側方に設置され、ログホールコンベヤ２、中継コンベヤ３の駆動、停止を制御している。
【００２３】
この原木繰出し位置に近接して、図７に示すように、スライドレール、リニヤウエイ等のガイド（以下、この種のものをガイドと総称する）１０が敷設され、このガイド１０上に、四隅部にリニヤブロック１１を備えた架台１２が原木１の搬送方向と直交する方向に移動可能に設置されており、架台１２の両側端部に一対の受渡しコンベヤ１３が設置されている。この架台１２には、図６のスプロケット２３Ａ、２３Ｂ及びチェン２３Ｃを介してモータ２３と連結されたねじ状の横送り軸２３Ｄが螺合され、モータ２３の正逆両方向の駆動により架台１２が左右に移動する。
【００２４】
架台１２を挟んでその両側に設置された一対の支持台１４上に、前端に接触体１６を備えた検知枠１７が、ガイド１５を介して原木１の搬送方向と直交する方向に移動可能に設けられている。そして、一方の支持台１４に設置されたシリンダ１８（図６）のピストンロッド１９の先端が前記検知枠１７に連結され、この一方の検知枠１７に連結されたリンク２０（図７）の下部と、他方の検知枠１７に連結されたリンク２０の中間部とが連結バー２１で連結されることにより、一対の接触体１６が搬送方向と直交する方向へ互いに接近・離間するようになっている。
【００２５】
また、図６に示すように、前記各接触体１６の背後には、これが原木１の端面に当たったことを検知する接触検知器２２がそれぞれ設けられ、また前記シリンダ１８は図示しないエンコーダが内蔵された、原木側長機能を有するものとされている。さらに、架台１２の、前記一対の受渡しコンベヤ１３の始端部近傍には、原木１の両端部近傍を検知する一対の端部検知器２４が設置されている。そして、原木１が長さ方向に位置ズレを起こしている場合には、一対の端部検知器２４の双方が原木１の両端部を検知するまで前記モータ２３が正転若しくは逆転し、前記架台１２を原木１の搬送方向に対して直交方向へ偏位させるようになっている。また、上述の接触体１６を備えた各検知枠１７は、その原木１及び架台１２を中央に戻すために、原木１の端面を検知して前記モータ２３に駆動・停止の信号を出力する役割を果たす。
【００２６】
受渡しコンベヤ１３の終端位置間際には、図８のように、その上方部分が湾曲して構成された一対の枠体２５が、斜め上方に傾斜して設置され、各枠体２５の前後に設けられたスプロケット２６間に、枠体２５の形状に倣うようにチエン２７が掛けわたされている。すなわち、図９に示すように、チエン２７を構成する任意のリンク２８部分から突出して取り付けられたガイドローラ２９が、枠体２５の形状に倣ったガイドレール３０部分に係合することにより、チエン２７はそれに沿って巡回するようになっている。また、チエン２７には原木１を受ける複数のフック３１（図８）が任意間隔をおいて取り付けられ、全体でフックコンベヤ３２を構成する。このフックコンベヤ３２は上側部分において傾斜状態が緩やかになっており、図３に示すようにその終端部は、ベニヤレースのスピンドル６８のセンターより上方にあり、かつ、一定長さにわたって設置された機枠３３の始端に位置している。
【００２７】
この機枠３３の始端部に、任意間隔をおいて一対の縦送り軸３４（図１０）が支承されており、また、垂直方向に配置された縦ガイド３５に、取付具３６が組み付けられるとともに、これに前記縦送り軸３４が螺合され、かつその基端部に接続された縦送りモータ３７によって取付具３６が昇降するようになっている。
【００２８】
取付具３６には、Ｖ形状の受台３９が水平方向の横ガイド３８により原木仮芯出し位置Ｄ１と原木芯出し位置Ｄ２間にわたって移動可能に、かつ図２に示すように対をなして設けられ、これら一対の受台３９に、フックコンベヤ３２から搬送されてきた原木１が移されて支持される。受台３９は取付具３６に設けられた横送り軸４０に螺合され、横送り軸４０の一端に接続された横送りモータ４１によって水平方向へ移動するようになっている。
【００２９】
前記フックコンベヤ３２の終端部近傍には、図１１に摸式的に示すようにスプリング３１Ａ、流体圧等によって原木１の下面に当接しながら一定距離だけ昇降可能な下面検知体３１Ｂが設けられ、この下面検知体３１Ｂを検知する下部検知器Ｋにより原木１の上昇の起点が定められる。さらにその上方位置には、互いに異なる高さレベルに複数組の上部検知器Ｌ１、Ｌ２…が、原木１の直径に応じて複数段階の計測点を与えるために設けられている。これらの上部検知器Ｌ１、Ｌ２…は、例えば光電式のもので、互いに対向する投光器４２と受光器４３を備え、投光器４２から発光される光が、受台３９により上昇させられる原木１の上面で遮られることにより、上面検知の信号が出力される。なお、各組の投光器４２及び受光器４３は図１２に示すように、原木１の搬送の障害にならないように対角位置に設置される。
【００３０】
そして、図１３に示すように、下部検知器Ｋが原木１の下面（下面検知体３１Ｂ）を検知してから、上部検知器Ｌ１又はＬ２が原木１の上面を検知するまでの原木上昇量Ｙ１又はＹ３に基づき、原木１の直径ｄ１又はｄ２が算出される。つまり、Ｈ１、Ｈ３は固定距離であるから、これらからＹ１又はＹ３を減算すればｄ１又はｄ２が求められる。これに基づき仮軸芯Ｏ１又はＯ２が決定され、あとは、その仮軸芯と後述する把持爪５１の中心（Ｏ５１）とが合致するまで原木１が受台３９により上昇させられることとなる。
【００３１】
なお、上記構成では、原木１の上面は光電式の上部検知器によって無接触検知されているが、これを例えば、受台３９の上昇と同期して下降する機械的な接触式検知体に置き換え、その検知体が原木１の上面に接触するまでの移動距離に基づいて原木１の仮軸芯を求めることも可能である。
【００３２】
図２の前記横送り軸４０の先端位置には、原木１を仮軸芯を回転中心として１回転させることにより、その長手方向にわたる複数個所の断面輪郭を検知し、これに基づき原木１の旋削軸芯を求める原木芯出し装置が設置されている。すなわち図１４に示すように、左右一対で原木１の長さ方向に配置されたガイド４４に基台４５を載せるとともに、この基台４５をねじ状横送り軸４６に螺合し、それの一端に連結されたモータ４７の駆動によって、基台４５を原木１の長さ方向において接近・離間可能な構成としている。
【００３３】
また、この左右一対の基台４５上には、相対向して一対の把持用シリンダ４８が設けられ、そのピストンロッド４９の先端が、基台４５のほぼ中央部に支持されているスピンドル５０の後端に連結されていて、各スピンドル５０の先端には、原木１の端面に突き刺される把持爪５１が取り付けられている。また基台４５上に設置されたモータ５２によりチエン５３を介して駆動されるチエンホイール５４が、軸方向に摺動可能、かつ回転方向に対して一体的に嵌挿されている。一方、相対向して位置する従動側のスピンドル５０には、ギヤ５５が軸方向に摺動可能、かつ回転方向に対して一体的に嵌挿され、このギヤ５５が連係ギヤ５５Ａを介して、基台４５に設けられたロータリエンコーダ５６のピニオン５７とかみ合い、これによって原木１の回転角を計測する回転角検知器が構成される。この回転角検知器は後述する変位検知器と協働して原木１の輪郭検出器を構成する。
【００３４】
図１５に示すように、横梁５８には、原木１の長手方向にわたって各々任意長さを有し、かつ隣接するもの同士がほぼ密接状態となる検知域を有する接触式の検知体５９が複数個配置されている（図示の例においては１３個）。そして、それらの検知体５９の個数と同じ数だけ検知体５９の変位量を計測する変位検知器が設けられている。すなわち、横梁５８に体して、複数本（この例では１３本）の変位腕６１が各基部近傍においてピン６１Ａ（図１６）により垂直面内で揺動可能に取り付けられ、各先端部に上述の検知体５９がそれぞれ設けられている。また、横梁５８の前方に各変位腕６１をそれぞれ引き上げる流体シリンダ６２が一対の側板６０間にピン結合されるとともに、そのピストンロッド６３の先端が変位腕６１にピン結合されている。
【００３５】
そして、このシリンダ６２は、変位腕６１の自重の一部を支え、残余の自重により変位腕６１の検知体５９を原木１の外周面に当接させるとともに、内蔵されたリニヤエンコーダ６２Ａによって、検知体５９の変位量を変位腕６１を介して検知する。また、このシリンダ６２は、変位腕６１を輪郭検知位置Ｈａから最上位置Ｈｃまで持ち上げる機能を果たすとともに、変位腕６１を中間的な領域における任意位置Ｈｂで停止させるブレーキ部６２Ｂを備えていて、供給される原木１の直径に応じて変位腕６１を最適な位置に待機させる役割をも果たす。
【００３６】
そして、図１５に例示するものでは、原木１の長さ方向における１３箇所の断面輪郭が求められ、そのうち原木１の両端部近傍Ａ、Ａ並びに中央部Ｂに位置する検知体５９から得られる３断面のデータに基づいて、原木１の長さ方向において取り得る最大直円筒の方向が見い出され、また、１３断面全ての断面輪郭データに基づき、上記方向を基準として最大直円筒の中心線が旋削軸芯として求められるが、この点については後述する。
【００３７】
原木１の断面輪郭を検知する検知体５９は例えば１３個存在するが、供給される原木１の長さが短い場合は、それに応じて検知に関与する検知体５９の数を減少させ、それら検知体５９の合計距離を原木長さにほぼ合わせるようになっている。例えば、原木１の長さを３段階に分けた場合、原木１の各長さに応じて検知体５９の個数も例えば１３個、１１個、９個と選択できる。原木１の両端近傍部分を軸芯決定部位としている関係上、両端近傍に位置する例えば２本ずつ都合４本の変位腕６１、並びにそれらに対応するシリンダ６２（図１６）は固定的に設置されておらず、原木１の長さ方向に移動可能となっている。すなわち、横梁５８には腕ガイド６４が設けられ、この腕ガイド６４に腕移動体６５が取り付けられている。さらに、横梁５８に設けられた腕スライド用シリンダ６６のピストンロッド６７が腕移動体６５に連結されている。
【００３８】
また、変位腕６１の揺動支持部の合計距離を検知体５９の合計距離より小とするために、原木１の両端近傍を除く残りの変位腕６１は、その基端位置から原木１の外周に向かって熊手状に傾斜して形成されている。そして、長い原木１に対しては１３個の変位腕６１及び検知体５９が全て使用されるが、短い原木１に対しては、中央寄りに位置する１以上の変位腕６１及び検知体５９が原木１の外周から退避させられた後、シリンダ６６により両端部近傍の変位腕６１が中央寄りに移動させられる。この移動量は、退避させる変位腕６１の本数を増やすことで、例えば２段階に設定できる。
【００３９】
このような原木芯出し位置から芯出し後の原木１を、図１におけるベニヤレースのスピンドル６８まで搬送するために、一対の傾斜梁６９が原木１の搬送路を挟んで互いに対向するように設けられ、後述する進退機構により相対向する方向に進退可能とされている。また各傾斜梁６９には往復動機構によって搬送爪７０が傾斜方向へ往復動可能に組み付けられ、さらに、その傾斜梁６９が昇降機構によって昇降させられるようになっている。
【００４０】
ベニヤレースのスピンドル６８の背後には、鉋台Ｒの旋削刃Ｓにより原木１が押圧されつつ旋削される際に、その押圧力に対抗する力を付与するバックアップローラ装置Ｔが設けられるが、傾斜梁６９はそのバックアップローラ装置Ｔと干渉しないように、斜め下方に傾斜した原木搬送軌跡を与えるものである。
【００４１】
前述の進退機構について言えば、前記機枠３３上には、図１８に示すように、原木１の搬送方向と直交する方向へ、ガイド７１が取り付けられ、このガイド７１にリニヤブロック７２を備えた支持台７３が設置されている。この支持台７３は、機枠３３に水平状に設けられたねじ状送り軸７４に螺合され、これを回転させるモータ７５によって進退可能とされている。さらに、この支持台７３上には、水平方向のガイド７６に移送台７８が載置されるとともに、移送台７８には、支持台７３に固定された傾斜梁用シリンダ７９のピストンロッド８０が接続され、この移送台７８が支持台７３に対し移動できる構成とされている。
【００４２】
この移送台７８の前部には、原木１の搬送方向に一定の間隔をおいて一対のガイド８１（図１７）が垂直方向に形成されており、これらガイド８１に、原木芯出し位置からベニヤレースのスピンドル６８の近傍に至る前記各傾斜梁６９が組み付けられている。また、傾斜梁６９は移送台７８に支持された垂直方向のねじ状縦送り軸８２に螺合され、その軸８２の一端に接続されたモータ８３によって昇降可能とされている。さらに、移送台７８に固定されたシリンダ８４のピストンロッド８５が傾斜梁６９に接続され、上記シリンダ８４が常時傾斜梁６９並びに搬送時の原木１を、有段あるいは無段階の圧力において引き上げることにより、それらの自重分の負荷を除去した昇降機構が、上記縦送り軸８２及びモータ８３によって構成されている。
【００４３】
その昇降機構の縦送り軸８２には、傾斜梁６９のＹ軸上の移動量を測定するＹ軸距離測定器８３Ａが接続されており、これは、例えば縦送り軸８２を駆動するサーボモータ８３の回転数をパルス信号に変換するパルス発生器等を主体として構成され、そのパルス数に基づいてＹ軸方向の移動距離が測定される。なお、Ｙ軸距離測定器としては、これ以外に、Ｙ軸方向の移動量を直接的に求める磁気スケールであってもよいし、また、駆動源にモータ８３でなく流体シリンダ機構が用いられる場合は、ピストンロッドの伸縮量を回転角に変換して測定するロータリエンコーダであってもよい。
【００４４】
前記搬送爪７０は、傾斜梁６９に形成された傾斜ガイド８７にリニヤブロック８８を介して組み付けられており、傾斜梁６９の傾斜方向に沿って設けられたねじ状の傾斜送り軸８６が搬送爪７０に螺合されている。そして、傾斜送り軸８６の一端に連結されたモータ８９によって搬送爪７０が傾斜方向へ往復動させられる。また、傾斜梁６９に固定されたシリンダ９０のピストンロッド９１がチエン９２を介して搬送爪７０に接続され、搬送爪７０並びに搬送爪７０に把持された原木１を、有段あるいは無段階の圧力において常に引き上げることにより、それらの自重分を除去した往復動機構が構成されている。
【００４５】
また、前記往復動機構の傾斜送り軸８６には、搬送爪７０の移動量を測定するために、ロータリエンコーダ等によって構成されるＸ軸距離測定器７０Ａが接続されている。なお、前記原木芯出し装置において得られた旋削軸芯の補正データは、仮軸芯からのＸ軸上、並びにＹ軸上の距離として指示される直交座標上の補正量であるが、搬送爪７０に対する補正量は縦送り軸８２及び傾斜送り軸８６上の移動量であり、両者は直交座標とならない。その関係上、補正データを搬送爪７０へ出力するには、縦送り軸８２をＹ′、傾斜送り軸８６をＸ′とする非直交座標上での指示値に変換する必要がある。ただし、本実施例では、説明の便宜上、傾斜送り軸８６をＸ軸に相当するものとする。
【００４６】
次に、以上の実施例の作動を説明する。
まず、図１において予め外皮がはぎ取られている原木１は、ログホールコンベヤ２上を搬送され、さらに中継コンベヤ３を介して受渡しコンベヤ１３上へ搬入される。ここで、図５のモータ８を駆動させることによってピニオン７を正転させ、これにかみ合っている各ラック６を昇降制御する。すなわち、図１において第１受け枠４を搬送面から没入させるとともに、搬送方向に対して上り勾配面を有する第２受け枠５を上昇させて搬送面より突出状態として、中継コンベヤ３から搬送されてくる原木１の受け入れ態勢をつくる。原木１の下部が中継コンベヤ３の終端部に、また、その前面が第２受け枠５の上り勾配面に当接したことを原木検知器５Ａ（図４）によって確認して、原木１を中継コンベヤ３の搬送面より下位位置で受け入れて原木１の重心を移動させると、原木１はその下部が中継コンベヤ３の終端部に、またその前面が第２受け枠５の上り勾配面に一旦規制され、停止状態となる（図３）。
【００４７】
その後、ピニオン７（図５）を逆転させて、第１、第２受け枠４，５の上部が同一となった状態下、原木１は原木径検知器９によってその径が検知され、仮に原木芯出し装置へ供給するには許容限度を越えた大径、あるいは小径等の不適格材であれば、当該原木１を除去することになる。また、当該原木１が許容限度内であれば、一対の第１、第２受け枠４，５上に停止状態となった原木１の長手方向の位置に対し、受渡しコンベヤ１３の受け入れ位置を調整する。
すなわち、図２における架台１２上の両端部に設置された各端部検知器２４が原木１の両端部近傍を同時に検知していれば、その原木１は端部検知器２４の内側に位置する一対の受渡しコンベヤ１３上に移載可能な位置にあるが、仮に、原木１又は架台１２の何れかが、搬送方向に対して左右いずれかの側に片寄って位置している場合には、双方の端部検知器２４のうちの一方が原木１を検知していない状態となる。このときは、モータ２３（図６）を駆動させて架台１２を、双方の端部検知器２４が原木１の各端部を同時に検知するまで移動させて、原木１と架台１２を正対させる。
【００４８】
次いで、ピニオン７（図５）をさらに逆転させることにより、第１受け枠４を突出させるとともに、第２受け枠５を搬送面下へ没入させることによって、原木１を受渡しコンベヤ１３上へ移す。このとき、仮に次段の原木芯出し装置の処理能力に比して前段工程からの原木１の供給量が多く、ログホールコンベヤ２上に複数本の原木１が滞留している場合には、第１受け枠４の上昇時、その後端の垂直状部分によって隣接する後位の原木１の繰出しを防止する。
【００４９】
受渡しコンベヤ１３上へ繰出された原木１は、受渡しコンベヤ１３の巡回に伴って前方へ移送されるのであるが、この移送中に原木１を搬送路の中央に位置決めする操作を行う。すなわち、シリンダ１８（図６、７）を作動させることにより、一方の支持台１４を移送途上の原木１の長手方向へ前進させると、連結バー２１を介して他方の支持台１４も等距離分だけ前進する。ここで、仮に原木１が受渡しコンベヤ１３の中心線を境に右方へ偏位して搬送されていた場合、一対の接触体１６が左右の待機位置から等距離前進すると、右側の接触体１６が先に原木１の右端に当接する。これを接触検知器２２が検知して、モータ２３に起動信号を出力すると、架台１２が原木１とともに左側へ移動する。このとき、右側の接触体１６が原木１の右端に接触した状態でこれに追従するように、シリンダ１８により各検知枠１７が更に接近させられる。そして、反対側（左側）の接触体１６が原木１の左端に当接してこれが接触検知器２２で検知されると、モータ２３に停止信号が出力されて架台１２が停止する。これによって、原木１は搬送路の中央に位置が修正されることになり、またシリンダ１８の伸長量（各検知枠１７の前進距離）に基づいて原木１の長さを計測することができる。
【００５０】
このように原木１は図１の受渡しコンベヤ１３で移送されながら自身の長手方向の位置を修正されて、フックコンベヤ３２の始端位置に至る。ここで、左右一対のフック３１によって持ち上げられて上り勾配で搬送され、原木仮芯出し位置へ搬入される。この原木仮芯出し位置において、下面検知体３１Ｂ（図１１）は原木１の下面と接することによりほぼ搬送面まで押し下げられ、この位置でフックコンベヤ３２が一旦停止する。
【００５１】
次いで、左右一対の受台３９を始端位置に待機させている取付具３６を、モータ３７の駆動に伴って上昇させると、フックコンベヤ３２の終端上に位置する原木１は、これら一対の受台３９上に乗り移る。このとき、下面検知体３１Ｂは原木１に接触しつつ若干上昇して、下部検知器Ｋによって検知され、これを上昇起点として受台３９の上昇量を表わすパルス数の読み込みを開始する。これ以後、原木１の下面は下面検知体３１Ｂから離れる一方、原木１の上面が、上方の互いに異なる高さにあるいずれかの上部検知器Ｌ１、Ｌ２…の投光器４２、受光器４３に検知されるまで上昇量が積算される。
【００５２】
このとき、上部検知器Ｌ１、Ｌ２…の設置数に対応して原木１の径が大径、中径、小径の３段階又は２段階等のどれに属するかが判別されることになる。そして、例えば図１３の左側に示すように、上部検知器Ｌ１より下部検知器Ｋまでの距離Ｈ１から、積算された上昇量Ｙ１を減算して原木１の直径ｄ１が得られ、さらにその半径ｒ１から、上部検出器Ｌ１と原木芯出し装置の把持爪５１の中心Ｏ５１との距離Ｈ２を減算し、その残量Ｙ２だけさらに受台３９を上昇させる。同様に図１３の右側の例では、上部検知器Ｌ２が原木１の上面を検知するが、原木１の半径は、ｒ２＝（Ｈ３−Ｙ３）／２で求められ、さらに、ｒ２−Ｈ４＝Ｙ４によって受台３９の更なる上昇量が定まる。
【００５３】
いずれにしても、原木１の仮軸芯Ｏ１又はＯ２が決定されると、図１０に示すように一対の受台３９は、横送り軸４０により定量分だけ横案内３８に沿って前進し、原木１の仮軸芯部分を図１４の原木芯出し装置の左右一対の把持爪５１の中心を結ぶ線上に至らせる。このとき、原木１の長手方向にわたってほぼ密接して連なる検知域を有する複数の検知体５９及び変位腕６１は、上部検知器Ｌ１、Ｌ２等で判別された原木１の直径に応じた位置に待機している。
【００５４】
また一方、把持爪５１を支承している基台４５は、搬入される原木１の長さに応じて、ねじ状の横送り軸４６及びモータ４７によって適宜進退調整されて待機しており、原木１は、一対の把持用シリンダ４８の作動に伴い、一対の把持爪５１によって把持される。その把持後、図１０の受台３９はモータ３７の駆動により下降し、さらにモータ４１の駆動によって図中左下端の待機位置まで後退して次の原木に備える。
【００５５】
一方、この間に、各変位腕６１の各検知体５９（図１５）が原木１の外周面に当接させられ、かつ、モータ５２（図１４）の駆動により把持爪５１が原木１とともに１回転させられる。この回転角は原木回転角検知器としてのロータリエンコーダ５６によって、また原木１の両端面の仮軸芯を結ぶ線上からの検知体５９の変位量は、変位検知器たるリニヤエンコーダ６２Ａ（図１６）によって、各々同期的に検知される。
【００５６】
したがって、原木回転角検知器によって検知された任意角の電気信号と、変位検知器によって検知された変位量の電気信号は同期的に取り出され、例えば１３箇所の断面輪郭が微小角度ごとの点の集合としてそれぞれ検知される。
【００５７】
次に、図１９に示すブロック図によりその作動系を説明する。上記のようにして得られた１３箇所の断面輪郭データは、記憶器１０１又は１０２に記憶される。そして、演算器１００によりまず、原木１の両端部近傍Ａ、Ａ（図示例では最外端より一つ内方に位置する検知体５９）並びに中央部Ｂの３箇所の断面輪郭データに基づいて各最大内接円が求められる。最大内接円の求め方の一例を図２０に概念的に示すと、例えば有限要素法に基づき、仮軸芯Ｏを内側に含む正方形のマトリックスを考え、そのマトリックスの複数ポイントのそれぞれにおいて断面輪郭までの最短距離を求め、そのうちの最も長いものに基づき最適なポイントを１個見い出す。更にそのポイントを中心として前回より小さい正方形のマトリックスを設定してその中で更に最適なポイントを１個見い出すというように、正方形のマトリックスを順次縮小していき、予め定めたミニマムの正方形マトリックスにおいて、最終的なポイントを中心とする所定半径の円をもって求める最大内接円とする。
【００５８】
このようにして、原木１の両端部近傍及び中央部の３断面輪郭の各最大内接円を求めた後、それら３個の最大内接円の配列に基づき、原木１の長手方向において取り得る最大直円筒の方向を予測する。つまり、図２１に概念的にかつ誇張して示すように、原木１の仮軸芯Ｏはある程度ラフなものであるため、本来の軸芯とは任意のねじれ角をもつのが一般的である。そして、この仮軸芯Ｏに平行な方向では比較的小さい最大直円筒しか想定できないが、図２１のα方向では相当大きな最大直円筒を想定できる。これは、図２２のように仮軸芯ＯをＺ軸とするＸ−Ｙ−Ｚ座標を考えたとき、左、中央及び右の３断面の各最大内接円Ｌ、Ｃ及びＲの配列において、それら３円の重なり度合が最も大きくなる方向αを３円の各中心位置に基づいて求めることである。概念的には上記方向αがＺ軸となるように座標系を変換（回転及び並進）させて、図２３のような新たな座標系Ｘ′−Ｙ′−Ｚ′を作ることである。例えばこのような方向αとして、図２２の各最大内接円Ｌ、Ｃ及びＲの各中心からの距離の合計が最小となるような１つの直線を用いることができる。このような直線は、例えば最小２乗法等によって定められる。
【００５９】
そして、図２３に概念的に示すように、原木１の前記１３断面の全ての断面輪郭を新たな座標系Ｘ′−Ｙ′−Ｚ′におけるＹ′−Ｚ′平面に投影して重ね合わせ、これらの内側に入る最大直円筒Ｍを求めて、その中心線を所期の旋削軸芯Ｇとする。そして結果的には、その求めた中心線と原木１の両端面との各交点が図２１に示す左軸芯ＧＬ、右軸芯ＧＲとなる。これらの点は本来は変換前の前記Ｘ−Ｙ−Ｚ座標におけるＸ−Ｙ平面への投影点となるが、説明の便宜上、仮軸芯Ｏを原点とする２次元のＸ−Ｙ座標上の点ＧＬ（ｘ１、ｙ１）、ＧＲ（ｘ２、ｙ２）として表わすこととする。
【００６０】
上記のような最大内接円の算出、最大直円筒の方向性の決定、更に最大直円筒の算出は、図１９の演算器１００が行う。演算器１００はコンピュータのＣＰＵ等で構成することができ、また前述の記憶器１０１、１０２もコンピュータのメモリ装置を利用することができる。そして、求められた旋削軸芯の前記座標値が傾斜梁６９及び搬送爪７０における昇降機構のモータ８３及び往復運動機構のモータ８９へ出力されることとなる。
【００６１】
図１８の搬送爪７０は、原木１の長さに対応して、送り軸７４及びモータ７５により予め待機位置が設定され、次いで、傾斜梁用シリンダ７９を作動させて、各搬送爪７０を原木１の両端面の上部へ喰い込ませた後、把持爪５１を両端面の中心部より離脱させる。当該原木１の旋削軸芯に対する各搬送爪７０のＸ軸上、Ｙ軸上の下記の要領による補正は、この把持変換までに完了してもよいし、把持変換後に実施してもよい。
すなわち、上記のように求められた旋削軸芯の座標値と仮軸芯とのＸ方向及びＹ方向の偏差を原木１の両端面ごとに求め、Ｘ方向の偏差については左右の往復動機構のモータ８９へ各別に出力し、案内８７に沿って傾斜送り軸８６により搬送爪７０を前進させるとともに、エンコーダ７０Ａによって逐次検出した前進量を演算器１００へ帰還させ、補正量を正確に制御する。また、Ｙ方向の偏差については、左右の昇降機構のモータ８３へ各別に出力し、案内８１に沿って縦送り軸８２により傾斜梁６９を下降させるとともに、エンコーダ８３Ａによって逐次検出した下降量を演算器１００へ帰還させ、補正量を正確に制御している。
【００６２】
いま、図１７において傾斜送り軸８６の右下方向及び縦送り軸８２の下方向をそれぞれ座標上の正方向とする。そして、左右に位置する各傾斜梁６９の搬送爪７０の待機原点が、傾斜送り軸８６上の始端（上端）より少し手前に設定されている場合、すなわち、仮軸芯と旋削軸芯とのＸ座標上の負方向への偏差予測を加味した位置に各傾斜梁６９が待機されている場合には、芯出された原木１の両端面の前記Ｘ方向の偏差に対して、各搬送爪７０を別個独立にその待機原点よりその偏差分だけ正方向あるいは負方向へ、モータ８９の駆動によって予め位置調整した後、各搬送爪７０を定距離だけ送り軸８６に沿って前進させればよい。また、搬送爪７０の待機原点が傾斜送り軸８６の始端（上端）位置に設定される場合は、予め定距離に対し偏差分だけ加算若しくは減算した距離だけ、各搬送爪７０を別個独立して前進させる。
【００６３】
一方、左右の傾斜梁６９の待機原点が、縦送り軸８２の上端より少し下がった位置、すなわち、仮軸芯と旋削軸芯とのＹ座標上の負方向への偏差予測を加味した位置に各傾斜梁６９が待機していれば、芯出された原木１の両端面の前記Ｙ方向の偏差に対して、各傾斜梁６９を別個独立にその待機原点よりその偏差分だけ正方向あるいは負方向へ、モータ８３の駆動によって予め昇降させた後、定距離だけ下降させればよい。また、各傾斜梁６９の待機原点が縦送り軸８２の上端位置であれば、予め定距離に対し偏差分だけ加算若しくは減算した距離だけ、各傾斜梁６９を別個独立に下降させることになる。
【００６４】
次に、各偏差の補正をまず前者の方式より具体的に説明する。いま仮に、仮軸芯Ｏを座標上の原点（０，０）とし、旋削軸芯Ｇの原木右端の座標値を（ＧＲＸ，−ＧＲＹ）、左端の座標値を（−ＧＬＸ，ＧＬＹ）とする。この場合、右搬送爪７０は待機原点から（ＧＲＸ）分だけ傾斜送り軸８６上を後退し、また左搬送爪７０は待機原点から（ＧＬＸ）分だけ傾斜送り軸８６上を前進し、その後、左右の搬送爪７０は定距離前進する。一方、右傾斜梁６９は待機原点から（ＧＲＹ）分だけ縦送り軸８２上を下降し、また左傾斜梁６９は待機原点から（ＧＬＹ）分だけ縦送り軸８２上を上昇し、その後、左右の傾斜梁６９は定距離下降する。これにより、原木１の求められた旋削軸芯Ｇとベニヤレースのスピンドル６８の中心とが合致することになる。
【００６５】
これが後者の方式によれば、上例の各座標値を前提として、右搬送爪７０の定距離前進量から（ＧＲＸ）の距離分だけ減算し、また、左搬送爪７０の定距離前進量に（ＧＬＸ）距離分だけ加算し、算定後の各距離分だけ各傾斜送り軸８６上を左右の搬送爪７０を前進させることになる。一方、右傾斜梁６９の定距離下降量に（ＧＲＹ）の距離分だけ加算し、また、左傾斜梁６９の定距離下降量から（ＧＬＹ）の距離分だけ減算し、算定後の各距離分だけ各縦送り軸８６上を左右の傾斜梁６９を下降させ、原木１の旋削軸芯Ｇをベニヤレースのスピンドル６８の中心と合致させることになる。
【００６６】
従って、旋削軸芯Ｇの座標値が（０，０）、すなわち、仮軸芯Ｏと同一であれば、右搬送爪７０並びに左搬送爪７０に関する各待機原点からの偏差補正は０であり、各傾斜送り軸８６上の前進量は定距離となる。また、右傾斜梁６９並びに左傾斜梁６９も各待機原点からの偏差補正は０となり、各縦送り軸８２上の下降量は定距離となる。
【００６７】
一方、図１におけるベニヤレースの鉋台Ｒの位置は、原木１の芯出し時のデータに基づいて最適位置に移動制御される。この制御系を図１９の前記ブロック図により説明する。原木１の前記１３箇所の断面輪郭データに基づいて、最大径検知器１０４が、前述のように得られた旋削軸芯Ｇの座標値から最も離れた位置である最大半径（最大回転半径）を算定する。この演算結果は、鉋台演算器１０３へ出力された後、送り軸Ｗ上の鉋台Ｒを進退させる送り軸モータＵへ伝達され、かつ鉋台Ｒの位置は鉋台位置検知器Ｖに基づき、前記鉋台演算器１０３へ帰還されている。
【００６８】
従って、当該原木１が搬送爪７０によって芯出し位置から傾斜梁６９上をベニヤレースのスピンドル６８まで搬送される間に、ベニヤレースの鉋台Ｒは芯出し後の演算結果に伴い、送り軸Ｗ上を進退して当該原木１の最大回転半径に若干の余裕分を加味した位置に待機している。したがって、搬送爪７０からベニヤレーススピンドル６８のチャックに把持変換された当該原木１は直ちに切削され始めることになる。
【００６９】
なお、本実施例においては、原木１の長手方向にほぼ密接して連なる接触式の複数の検知体５９のうち、原木１の両端部近傍並びに中央部の検知体５９に対応する３断面のデータによって、原木１における最大直円筒の方向を求めているが、仮に原木１が比較的短かったり、捻り、曲がり等が少なければ、上記３断面ではなく、原木１の両端部近傍のみの２断面としてもよい。
【００７０】
また、以上の実施例では、輪郭検知器として変位腕６１を利用した接触式の検知体５９が用いられていたが、これらを例えば図２４のように、原木１の長さ方向にほぼ密接して連なる非接触式の輪郭検知器１０５に置換することも可能である。これには、レーザ光、電磁波（例えば遠外線、光電管による光等）あるいは、超音波等の伝播媒体を原木１の外周面に投射し、その反射を利用するもの（図２５）を採用することができる。あるいは図２６の輪郭検知器１０５のように、投光器１０５Ａから原木１の外周部に向かって高さ方向に連なる多数条の光又は高さ方向に所定の幅をもつ光帯を投射し、原木１の外周部で遮蔽されずに反対側の受光器１０５Ｂに到達した光の量を計測して原木１の断面輪郭を求める方式のものを採用することも可能である。
【００７１】
さらに、前述の傾斜梁６９に代えてスイング部材、例えば図２７〜図２９に示すような一対の伸縮式のスイングアーム１１０を用いることもできる。図２７に示すように、これらのスイングアーム１１０は、原木芯出し位置Ｐで旋削軸芯が求められた原木１をベニヤレーススピンドル６８まで搬送するものであって、原木１の長さ方向に相対向して設けられ、フレーム１１２の上部により垂直面で互いに独立してスイング可能に、かつ互いに接近・離間可能に支持されている。そして、それらのスイングアーム１１０は、図２８の各スイングモータ１１３により所定角度スイングさせられるとともに、各シリンダ１１４により各ガイド１１５に沿って接近・離間させられる。
【００７２】
図２７に示すように、各スイングアーム１１０は、上端部を支点としてスイングする本体部１１０Ａと、この本体部１１０Ａにそれの長手方向において移動可能に連結された伸縮部１１０Ｂとを備えている。この伸縮部１１０Ｂがねじ状の送り軸１１６に螺合され、アーム伸縮用のモータ１１７が送り軸１１６を正逆両方向に回転させることにより、伸縮部１１０Ｂが本体部１１０Ａに対して移動し、これによりスイングアーム１１０の全体としてのアーム長が伸縮するようになっている。更に、各伸縮部１１０Ｂに搬送爪１１８が固定されており、各搬送爪１１８の位置座標は、スイングアーム１１０の基準位置からのスイング角度θと、スイングアーム１１０のアーム長さｒ、言い換えれば伸縮部１１０Ｂの本体部１１１Ａに対する移動量とで決まり、これは極座標を前提とするものとなる。
【００７３】
そして、ログホールコンベヤ１２０で搬送されてきた原木１は、フックコンベヤ１２１を経て受台１２２の上方で停止し、受台１２２の上昇により原木芯出し位置Ｐへ位置させられる。ここで、原木１は前述のような一対の把持爪により仮軸芯で把持され、かつほぼ１回転させられることに基づき、原木１の旋削軸芯が求められる。これらの内容は前述した実施例と同様であるため詳しい説明は省略する。なお、この芯出し工程で図１５又は図２４等に示したような接触式又は非接触式の輪郭検知器が用いられるが、煩雑さを避けるために、それらの輪郭検知器は図２７〜図２９では省略されている。
【００７４】
旋削軸芯が算出された原木１は、その両端上部において図２９の一対のスイングアーム１１０の各搬送爪１１８で把持される。そして、図２７のように一対のスイングアーム１１０が原木１を支持してベニヤレースのスピンドル６８側へスイングする。この際、鉋台Ｒで支持された旋削刃Ｓの反対側に位置するバックアップローラ装置Ｔに原木１が当たらないようにするために、スイングアーム１１０が一旦収縮（伸縮部１１０Ｂの上昇）し、そのバックアップローラ装置Ｔの上を原木１が通過した後、スイングアーム１１０が伸長（伸縮部１１０Ｂの下降）して、原木１をベニヤレースのスピンドル６８に位置させる。
【００７５】
なお、原木１の仮軸芯と旋削軸芯との偏差は、スイングアーム１１０の搬送爪１１８により補正されなければならないが、その補正は、芯出し位置の原木１をスイングアーム１１０が把持する前に行ってもよいし、把持した後、原木１の搬送中に行ってもよい。いずれにしても、上記偏差量はスイングアーム１１０のスイング角θと、そのアーム長さ（伸縮部１１０Ｂの移動距離）ｒとの極座標に変換されて、その偏差を解消するように各スイングアーム１１０の各搬送爪１１８が互いに独立に、各々のモータ１１３及び１１７により位置補正されることとなる。その他の内容は前述の実施例と同様であるため、説明は省略する。
【００７６】
なお、図３０に示すように、原木１を仮軸芯Ｏのまわりに回転させて旋削軸芯を求める際、原木１の長さ方向に互いに対向して、光電式、レーザ光式、電磁波式あるいは超音波式等の最大回転半径検知器１２６を設けることもできる。例えば、原木１の一端側に位置する投光器１２６Ａから、多数条又は帯状の光を、原木１の他端側に位置する受光器１２６Ｂに向かって発光し、受光器１２６Ｂで受けられた光に基づき、原木１の最大回転半径を求め、これを前記鉋台Ｒの待機位置にフィードバックする。この場合、原木１の長手方向における複数の断面輪郭を求めるために、適宜の輪郭検知器１２５を原木１の長さ方向にほぼ密接して連ねること、あるいは所定間隔で設けることが望ましい。
【００７７】
以上の幾つかの実施例は、あくまでも例示に過ぎず、本発明はこれら実施例の記載に限定して解釈されるものでは決してない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体の動きを模式的に示す説明図。
【図２】本発明の一実施例を示す平面図。
【図３】図２の側面図。
【図４】図１のＡ部の拡大側面図。
【図５】図４の正面図。
【図６】図１のＢ部拡大平面図。
【図７】図６の正面図。
【図８】図１のＣ部の拡大側面図。
【図９】図８の要部拡大正面図。
【図１０】図１のＤ部の拡大側面図。
【図１１】図１のＤ部近傍における作用説明図。
【図１２】図１のＤ部上側の平面図。
【図１３】仮軸芯の算出手法の説明図。
【図１４】図１のＥ部の拡大正面図。
【図１５】図１のＦ部の拡大平面図。
【図１６】図１５の拡大側面図。
【図１７】図１のＧ部の拡大側面図。
【図１８】図１７の側面図。
【図１９】本発明の一実施例における制御系を示すブロック線図。
【図２０】最大内接円の算出の一例を概念的に示す説明図。
【図２１】原木の仮軸芯と旋削軸芯との関係を概念的に示す説明図。
【図２２】図２１の別角度からみた説明図。
【図２３】図２１に対応する座標を概念的に示す説明図。
【図２４】非接触式の輪郭検知器の配置形態の一例を示す説明図。
【図２５】反射方式による輪郭検知の一例を示す説明図。
【図２６】透過方式による輪郭検知の一例を示す説明図。
【図２７】本発明の別の実施例（スイングアームを用いたもの）の側面図。
【図２８】図２７の平面図。
【図２９】図２７の正面図。
【図３０】更に別の実施例の説明図。
【符号の説明】
１  原木
２  ログホールコンベヤ
３  中継コンベヤ
１３  受渡しコンベヤ
３９  受台
４２    投光器
４３    受光器
４８    把持用シリンダ
５１    把持爪
５２    モータ
５６    ロータリエンコーダ
５８    横梁
５９    検知体
６１    変位腕
６２    腕持上げ用シリンダ
６６    腕スライド用シリンダ
６８    ベニヤレースのスピンドル
６９    傾斜梁
７０    搬送爪
７９    傾斜梁用シリンダ
８２  縦送り軸
８６    傾斜送り軸
１１０  スイングアーム
１１０Ａ  本体部
１１０Ｂ  伸縮部
１１８  搬送爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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