(57)【要約】【課題】  丸太材などの原木や予め所定の寸法、形状に加工された角材などの木材が混入して投入されてきた場合であっても、木材搬送中、木材の長さ、形状および重量などをオンラインで測定することにより、木材の含水率を算出し、管理データ、含水率別に木材を振り分けることのできる木材選別装置を提供する。【解決手段】  搬送コンベヤにより木材が搬送されてくる間に、長さ測定装置により木材の長さを測定する。次いで木材の重量を測定した後木材の外径、外寸などの形状をオンラインで測定する。  木材の外径や長さから得られた計測体積と気乾比重とから重量を算出すると共に、重量測定装置から得られた木材の重量とを比較照合することにより、含水率を演算し、含水率別に木材を振り分ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材の受入れ手段と搬送手段と長さ測定手段と重量測定手段と形状測定手段と振り分け手段とからなり、前記木材の長さ測定手段と形状測定手段とから得られた木材の計測体積と気乾比重とから重量を算出すると共に、前記重量測定手段により得られた計測重量と比較照合することにより含水率を演算し、該含水率別に木材を振り分けることを特徴とする木材選別装置。
【請求項２】
木材受入れ手段が２並列に設けられ、そのうちの一つが角材用であることを特徴とする請求項１記載の木材選別装置。
【請求項３】
木材搬送手段の近傍にあって、丸太材及び角材端面に刻印を施すラベラーを設けたことを特徴とする請求項２記載の木材選別装置。
【請求項４】
木材の振り分け手段により振り分けられた木材を乾燥機に投入し、最適条件のもとで乾燥することを特徴とする請求項１、請求項２および請求項３記載の木材選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原木である丸太材やある所定の形状、寸法に加工された角材などの木材をその搬送中において、オンラインで形状や含水率など必要データを正確に測定しその結果にに基づき木材を仕分ける事の出来る木材選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材をその搬送中に樹種、産地などの入荷データや長さ、外径などの固有データ別に選別する装置は既に知られている（特許文献１参照）。
特許文献１には、搬送されてくる木材の一方の側面から木材に光を照射し、照射された光を反対側で受光し、受光部における影部を木材径とする木材外径の測定技術や木材搬送用コンベアの側面に光源と光りセンサを対抗して設け、木材の通過により遮光されている間のコンベアの移動距離をエンコーダのパルス数または遮光時間により算出し、木材の長さを測定する技術などが記載されている。
【０００３】
また比重が一定しない木材の水分の測定精度を高めた木材の水分測定装置も知られている（特許文献２）。
特許文献２には、木材の重量測定手段と透過マイクロ波の出力レベル測定手段および演算手段を備え木材から得られる透過マイクロ波の出力レベルの平均値から木材の基準容積当たりの水分量および木材の重量を演算データを用いて水分量または含水率を算出するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２６８８０４号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１では、木材の樹種、産地などの入荷データおよび木材の外径、長さ、曲がりなどの固有データについては、木材搬送中に測定し、選別することができるが、木材の含水率をオンラインで測定し、知る事が出来ないため、選別後効率良く木材を乾燥することが出来ない。
【０００６】
特許文献２においては、搬送されてくる木材をロードセルなどの木材重量測定手段で測定すると共に木材から得られる透過マイクロ波の出力レベルとの平均値などから木材の含水率を測定するものであるが、マイクロ波を使用する為、高価となる問題がある。
また、オンラインで測定した木材の樹種や形状などと含水率との係合による選別ができないという問題もある。
【０００７】
また最近では、原木である丸太材やある所定の寸法、形状に加工された角材等の木材が混入されて投入された場合であっても、これらをオンラインで測定し、含水率別に選別することのできる設備が望まれていた。
【０００８】
この発明は、係る事情に鑑み、丸太材や角材等の木材が混入して投入された場合であっても、その搬送中オンラインで形状や重量などを測定すると共に管理データなどとの比較照合により、容易に含水率を算出して、木材の樹種や形状などと含水率との係合によって木材を選別することのできる木材選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するため、以下に示す手段を採用する。請求項１記載の発明は、木材の受入れ手段と搬送手段と長さ測定手段と重量測定手段と形状測定手段と振り分け手段とからなり、前記長さ測定手段と形状測定手段とから得られた木材の計測体積と気乾比重とから重量を算出すると共に、前記重量測定手段により得られた計測重量とを比較照合することにより、含水率を演算し、該含水率別に木材を振り分けることを特徴とする。
【００１０】
このように木材を搬送手段にて一本づつ搬送する間に、木材の外径、曲がりなどの形状や長さおよび重量などを自動的に測定し、木材の計測体積と予め判明し、データベース化されている気乾比重とから重量を算出すると共に実際の計測重量との比較照合により、含水率を演算するものであるから、オンラインでの正確な情報を得ることができ、該情報および管理データなどとの係合による迅速な振り分けが可能となるものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、木材受入れ手段が２並列に設けられ、そのうちの１つが角材用であることを特徴とする。
【００１２】
丸太材などの原木や所定の形状、寸法に加工された角材などとが、混入して投入される場合であっても、上記と同様に木材の形状や含水率を測定し、自動的にふりわけることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、木材搬送手段の近傍、特に後流にあって、丸太材及び角材の端面に刻印を施すラベリングを設けたことを特徴とする。
【００１４】
角材が投入され搬送されてきた場合、上記の形状や含水率を特定すると共に、角材の端面に生産者、検査年月日などの管理データや含水率等をラベリングすることができるので、これらのデータ別に木目細かく角材を選別することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、木材振り分け手段により振り分けられた木材を、それぞれ別個の乾燥機に投入し乾燥することを特徴とする。
【００１６】
上記のように、管理データ，含水率別に木材を振り分け選別した後、乾燥機に入れて最適条件で木材を乾燥するので、木目細かく且つ効率的な乾燥を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明によれば以下に示すような効果を奏する。
搬入されてきた丸太材などの原木や加工された角材などの木材の長さ、外径および重量などをオンラインで測定し、得られた木材の計測体積と気乾比重とから重量を算出すると共に、実際に測定した重量とを比較照合することで、瞬時に木材の含水率を演算し、日付、荷主、配番、樹種、等級、材質、長さ本数、材積等の管理データとオンラインで計測した含水率との組み合わせにより、含水率別に仕分け、それぞれのストックヤードに迅速且つ正確に振り分けることができるので、その後の木材の管理が容易である。
丸太材などの原木と加工された角材とが、混入して投入された場合であっても１つの搬送装置で上記含水率などを演算し、含水率別にそれぞれのストックヤードに選別することができる。
角材が投入された場合は、上記した必要なデータを角材の端面に焼き付けることができるので、より木目細かな選別が可能となる。
（４）含水率別に振り分けられた木材を、それぞれ最適条件で乾燥する事ができるので乾燥時間も少なくて済み、その後木材が「ひび割れ」、「反り」などを生ずることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に図面を参照して、本発明における木材選別装置の一実施形態について説明する。
図１は、この発明に係る木材選別装置の全体を示す平面図、図２、図３は木材の外径、外寸や曲がりなどを測定するための形状測定装置で、図２は丸太材などの原木の形状を測定するための説明図、図３は角材の場合の形状測定を示す説明図である。図４は木材の振り分け装置を示す説明図、図５は木材の振り分け制御装置の説明図である。
【００１９】
フォークリフトなどで運び込まれた丸太材などの原木Ｍは、受入れコンベヤ１に投入され、整列コンベヤ２、センター合わせ３で整列されて傾斜コンベヤ４から、これらと直交する方向に設けられている搬送コンベヤ９に落とし込まれて一本一本長手方向に搬送される。
５は不良品払出し装置であり、作業者が黙視により判別し、明らかに不良品と思われる場合には、不良品払出し装置を作動させて、不良品払出しストックヤードに集積させる。
【００２０】
搬送コンベヤ９に載荷され搬送される丸太材などの木材Ｍは、搬送コンベヤの横に設けられた光電センサーの働きにより、センサーの通過時間とコンベヤの送り速度とから算出して丸太材Ｍの長さを測定する。
【００２１】
次いで、搬送コンベヤ９に取り付けられた重量測定装置１１（ロードセル）により、搬送されてきた丸太材の重量を測定する。
【００２２】
続いて、図２に示す形状測定装置１２に設けられている丸太材を測定するための円周方向３角度（１２０度）に設けられたカメラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより外径、外寸を測定すると同時に最大キャンバ量により木材の曲がりを測定する。
【００２３】
角材Ｋの場合は、先ず角材受入れコンベヤ７に載せられ、角材挿入コンベヤ８で整列された後、前記の搬送コンベヤ９に載荷され同様に搬送される。そして長さ測定装置で角材の長さを測定した後、重量測定装置により、角材の重量を測定し、次いで図３に示すように形状測定装置に設けられたカメラ12d、12ｅにより90度方向から角材の外径、外寸および曲がりなどを測定する。
【００２４】
上記の手段により測定された丸太材、角材などの木材は、その長さと外径などから得られた計測体積と既知の気乾比重とから重量を算出すると共に上記ロードセル１１を用いて測定した計測重量とを比較照合することで木材の含水率を算出する。
【００２５】
また角材Kが搬送されてきた場合には、更に木目細かくこれらを選別する必要があるため、搬送コンベヤ９の後流に設けられた、ラベラー１３により、生産者、検査年月日、長さ、重量、含水率などを角材端面にラベリングする。ラベラーは通常用いられているインクの吹き付け方式でも良いが、より確実に刻印する為にはレーザによる焼き付けラベリングが好ましい。演算し、木材を振り分けるための振り分け制御装置１６は図５に示すように操作盤１６ａ、パソコン１６b、および制御盤１６cから構成されている。
【００２６】
そして、生産地、生産者、樹種、荷主、配番、等級、材質等と上記の木材含水率との組み合わにより選別し、木材振り分け装置１４を作動させ、目標の木材をストックヤード１５a又は１５ｄにストックする。１4ａ、１4ｂは木材を突き上げ振り分けるためのシリンダを示す。
【００２７】
次いで、図示していないが管理データ、含水率別に振り分けされた木材は乾燥機に入れられ、最適条件のもと短時間乾燥処理が施される。
【００２８】
本実施例では、丸太材などの原木の場合は、外径Φ５０〜Φ４５０ｍｍ、長さ２ｍ、３ｍ、４ｍ、重量１０〜２０００ｋｇのものを、また角材の場合は、□１０５〜□１５０ｍｍ、長さ２ｍ、３ｍ、４ｍのものを適用し振り分けした。
これらは、図1に示すように7区分、１5ヤードに一本につき３０ｓｅｃ程度で振り分けストック可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る木材選別装置の全体を表す平面図。
【図２】丸太材の形状測定を示す説明図。
【図３】角材の形状測定を示す説明図。
【図４】木材の振り分け装置の説明図。
【図５】木材の振り分け制御装置の説明図。
【符号の説明】
【００３０】
Ｍ：丸太材
Ｋ：角材
１：丸太材受入れコンベヤ
２：整列コンベヤ
３：センタ合わせ
４：傾斜コンベヤ
５：不良品払出し装置
６：不良品払出しストックヤード
７：角材受入れコンベヤ
８：角材挿入コンベヤ
９：木材搬送コンベヤ
１０：木材の長さ測定装置
１１：木材重量測定装置
１２：木材形状測定装置
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ：カメラ
１３：ラベラー
１４：木材振り分け装置
１４ａ：シリンダ、１４ｂ：シリンダ
１５：振り分けストックヤード
１５ａ：角材ストックヤード、１５ｂ：丸太材ストックヤード
１６：木材振り分け制御装置
１６ａ：操作盤、１６ｂ：パソコン、１６ｃ：制御盤
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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【図３】
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