[发明专利]原木的三维形状测定装置以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及原木的三维形状测定装置以及方法，尤其适合用于通过在圆 周方向的多处，检测从支承原木的临时轴心到原木外周面的距离，测定在与 临时轴心垂直截面的轮廓的装置及方法。

背景技术

一般，制造胶合板(一般称为层板)时，在其初始工序中，进行从原木制造 片材状板(正式称为单板)。制造单板如所谓“萝卜的卡之拉切削”(roll paper radish，日本料理中的一种萝卜刀切成形方法，用刀切削萝卜成薄且宽度宽 的形状)那样，通过一边使得原木回转，一边用刀具切削原木表面进行。用于 该切削的装置是旋板机。在旋板机中，由前端设有爪部(夹头)的轴，轴支原木 两端面，一边使得原木回转，一边使得安装刀具的刨刀架以所定速度朝着原 木回转中心移动，制造一定厚度的单板。

原木是自然物体，形状不是规整的圆柱。于是，为了从原木成品率高地得 到单板，需要预先测定原木的三维形状，根据该测定形状，求取为了成品率最 高地得到单板的回转中心。另外，开始一根原木切削时，必须预先使得刀具离 开原木回转中心远，开始回转时，原木不碰到刀具。开始动作时，原木与刀具 相碰，恐怕损伤零部件。

但是，若开始切削时的原木与刨刀架的距离过大，则刨刀架接近、直到开 始切削原木，很浪费时间，生产性差。为了将该时间设为最小，需要预先求取 从求得的回转中心到原木外周面的距离的最大值(原木的最大回转半径)。即， 使得刨刀架在根据所求得的最大回转半径的值的位置待机后，通过轴支承原 木，开始回转，能提高切削的作业效率。

如上所述，为了提高切削的成品率及作业效率，需要求得原木的回转中 心及最大回转半径。并且，作为求取回转中心及最大回转半径的前提，需要测 定原木的三维形状。具有进行上述测定、确定轴的支承位置(夹紧位置)及刨 刀架的待机位置、向旋板机供给原木作用的装置是原木定心供给装置(lathe charger)。以往，作为测定原木三维形状的定心供给装置，提供使用接触式的 机械检测体的装置，或使用超声波传感器或激光位移计等的非接触传感器的 装置(例如，参照专利文献1，2)。

【专利文献1】特开平6-293002号公报

【专利文献2】特开2007-90519号公报

在专利文献1记载的技术中，如该文献的图15所示，使得多个接触式检测 体与原木外周对应设置，所述多个接触式检测体在原木全长上，各检测区域 大致密接相连，同时，设有与所述检测体个数相同、检测所述检测体的位移量 的位移检测器。并且，在使得检测体与原木外周面相接的状态下，使得原木绕 临时轴心回转，检测各检测体的位移量，对各多个检测区域，分别检测在与临 时轴心垂直截面的轮廓。又，在该文献中，如图24所示，也公开了使用沿原木 长度方向大致密接相连的非接触式的轮廓检测器，代替接触式的检测体。

在专利文献2记载的技术中，绕临时轴心回转的原木每回转所定回转角 度，通过相对原木的长度方向、离散地设置的多个非接触式的距离检测器，分 别检测直到原木外周的距离。又，通过与各臂对应设置的多个角度检测器，分 别检测沿原木长度方向并列设置、且与原木外周相接的接触式的臂的回转角 度。并且，根据由各距离检测器检测到的各距离，求取原木的回转中心，同时， 根据由各角度检测器检测到的各回转角度，求取原木的最大回转半径。

但是，在专利文献1、2记载的以往技术中，测定原木的三维形状(在与临 时轴心垂直的截面的轮廓)的分辨率因相对原木的长度方向的检测体(检测 器)的数量被限制，存在不能正确测定原木的三维形状的问题。即，在上述以 往技术中，相对原木的长度方向的轮廓的检测截面数量被限制，因此，有时在 检测截面以外的地方存在的节子或疖子、孔等凹凸没有被检测出来。

具体地说，即使在一个检测区域中，原木沿长度方向具有各种各样凹凸 形状，但是，仅仅凸部的最突出处接触所述接触式检测体，因此，其他处不能 正确捕捉原木的轮廓。又，即使使用非接触式传感器场合，只有在该非接触式 传感器存在的位置能检测与原木的距离，因此，在除此之外的位置，不能正确 捕捉原木的轮廓。不能在全长上正确捕捉原木的三维形状，因此，关于原木的 回转中心及最大回转半径，也不能求得使得单板切削的成品率及作业效率得 到提高的真正合适的值。

发明内容