KR100602209B1 - 원목의 심출 처리방법 및 원목의 심출 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종래보다 정확히 선삭축심과 최대회전반경을 산정할 수 있는 원목의 심출 처리방법 및 처리장치를 제공한다.

본 발명은, 원목(M)을 회전시켜 임시의 축심(c)에 계합(係合)시켜 구비한 회전각 검지기(6)에 의해, 원목(M)의 회전각도를 검지하는 것과 동시에, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽과, 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽을 각각 별도로 계측하는 것으로 하여, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목(M)의 축심방향으로 적당한 간격을 사이에 두고 구비한, 반사식의 거리검출기(8)에 의해, 원하는 여러 개의 계측점에 한정하여 정해진 지점으로 계측하고, 또한 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목(M)의 축심방향에 거의 빈틈 없이 구분한 원하는 여러 개의 계측구역 마다 구비한, 접촉요동식의 검지부재와 계합하는 요동각 검지기(15)에 의해, 각 계측구역 마다 일괄하여 광역적으로 계측한다.

원목, 심출, 선삭축심, 축심, 최대회전반경

Description

원목의 심출 처리방법 및 원목의 심출 처리장치 {Method and apparatus for centering a log}

도 1은 본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법의 실시에 이용하는 원목의 심출 처리장치의 정면설명도이다.

도 2는 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치의 부분정면설명도이다.

도 3은 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치의 부분측면설명도이다.

도 4는 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치에 있어서 제어계 관계의 개요설명도이다.

도 5는 본 발명에 관한 원목의 심출 처리장치의 후공정에 구비하는 원목이송기구 실시예의 측면설명도이다.

도 6은 원목의 선삭축심을 정하는 수법의 실시예를 설명하기 위한 개략측면설명도이다.

도 7은 종래의 심출 처리방법을 설명하기 위한 개략정면설명도이다.

도 8은 또 다른 종래의 심출 처리방법을 설명하기 위한 개략측면설명도이다.

도 9는 또 다른 종래의 심출 처리방법을 설명하기 위한 개략측면설명도이다.

도 10은 또 다른 종래의 심출 처리방법을 설명하기 위한 개략정면설명도이다.

도 11은 또 다른 종래의 심출 처리방법을 설명하기 위한 개략정면설명도이다.

*도면의 주요부호에 대한 설명*

A·B·E·F·G·H·M : 원목

B1·E1·F1·G1·H1·M1 : 원목의 볼록한 부분(凹部)

A2·E2·F2·M2 : 원목의 오목한 부분(凸部)

C1·C2 : 종래의 원목 심출 처리장치의 계측기기

D : 원목의 직경

P : 원목의 공급개시위치

Q : 원목의 공급대기위치

R : 원목의 공급종료위치

a·b·d : 원목의 선삭축심(旋削軸芯)

c : 원목의 임시 축심

1 : 좌우 일대일의 임시회전축

3·29 : 작동기구

4·32 : 구동원

6 : 회전각 검지기

8 : 반사식의 거리검출기

11·50 : 접촉요동식의 검지부재(檢知部材)

14 : 평판상의 검지구

15 : 요동각 검지기

21 : 심출 연산기구

25 : 베니어 선반

26 : 스핀들

30 : 이송 아암(arm)

51 : 원통 형상의 검지구

53 : 리니어 인코더(Linear Encoder)

54 : 투광기(投光器)

55 : 수광기(受光器)

56 : 반사식의 윤곽검지기

본 발명은, 원목의 심출(芯出) 처리방법 및 원목의 심출 처리장치에 관한 것이다.

베니어 선반(veneer lathe)을 이용하여 원목을 선삭(旋削)할 때, 연속상 단판의 수득률 향상이나 원료에 대한 단판 제품의 비율을 높이기 위해서는, 선삭축심(旋削軸芯)의 위치를 적합하게 정할 필요가 있으며, 적합하게 정하기 위한 수단으로서는, 임시의 축심을 중심으로 원목을 회전시켜, 바람직하게는 적어도 원목의 양단부 부근의 윤곽, 보다 바람직하게는 그것과 함께 원목의 중앙부 부근의 윤곽, 또한 길이가 2m를 넘는 긴 원목 등 필요에 따라서는 원목의 양단부 부근과 중앙부 부근의 중간부(좌우에 각 1곳)의 윤곽을 계측하여 얻은 각 윤곽 데이터(형상, 상대위치관계 등)에 기초하여, 원하는 선삭축심을 산정하는 수단이, 유효하며 실용적이라고 알려져 있다.

또한, 원목과 대패대(knife carriage)의 충돌을 회피하면서, 원목 공전시간의 단축화를 도모하기 위해서는, 원목의 최대회전반경을 구하여, 그 때마다, 미리 적합한 위치에 대패대를 대기시킬 필요가 있으므로, 상기 선삭축심의 위치를 정할 때 원목의 최대회전반경도 함께 구하면 편리하나, 원목의 최대회전반경은 선삭축심이 정해지지 않으면 구해지지 않는 종속적인 상관관계를 가지며, 원목의 축심방향에서 윤곽의 계측부족(계측공백 영역)이 있으면, 원목과 대패대가 충돌하는 불상사가 발생하므로, 윤곽의 계측부족은 허용되지 않는 점에 유의할 필요가 있다.

상술하면, 도 6 (a)·(b)에 예시한 것과 같이, 완전히 동일한 윤곽(모두 직경=D이며, 바깥 둘레 일부에 오목한 부분(A2)을 갖는다)의 원목 A를 대상으로 하는 경우에, 예를 들면 도 6 (a)에 부호 a로 나타낸 위치에 선삭축심을 정하면, 부호 A3로 나타낸 부분에서 가장 많은 연속상 단판을 얻을 수 있는 반면, 부호 A4로 나타낸 부분에서 사용에 적절하지 않은 폭(섬유직교방향의 폭)이 좁은 단판이 많이 깍아지므로, 원료 대비 단판 제품의 비율이 저하됨에 비하여, 도 6 (b)에 부호 b로 나타낸 위치에 선삭축심을 정하면, 부호 A5로 나타낸 부분에서 얻어지는 연속상 단판의 양은, (a)의 예에 비하여 적어지는 반면, 부호 A6으로 나타낸 부분에서 폭이 좁은 단판이 많이 깍아지는 일이 없으므로, 원료 대비 단판 제품 비율은 (a)의 예에 비하여 좋아지며, 혹은 예시는 생략했으나 상기 두가지 예의 중간 위치에 선삭축심을 정하면, 연속상 단판의 수득률이나 원료 대비 단판 제품 비율은 상기 두가지 예의 중간 정도가 되는 등, 완전히 동일한 윤곽의 원목이라도 선삭축심의 위치에 따라 깍아지는 단판이 달라진다.

따라서, 선삭축심의 위치는, 계측한 각 윤곽의 크기와 상대적인 위치관계에 기초하여, 원하는 단판의 성상에 대응하도록 산정하는 것이 요망되며, 일반적으로는, 도 6 (a)의 예와 같이, 가장 많은 연속상 단판을 얻을 수 있는 위치에 선삭축심을 정하는 수법이 많이 이용되고 있으나, 도 6 (b)의 예와 같은 위치에 선삭축심을 정하는 수법이나, 두가지 예의 중간 위치에 선삭축심을 정하는 수법도 실용화되어 있으며, 만약 같은 윤곽의 원목이라도 바람직한 선삭축심의 위치는 반드시 항상 일정한 것은 아니다.

또한, 도 6의 예에 있어서, 예를 들면 만약 (b)의 예의 위치에 선삭축심을 정한다고 하면, 이 경우에는 원목의 최대회전반경=D/2가 되는 것에 비하여, 만약 (a)의 예의 위치에 선삭축심을 정한다면, 원목의 최대회전반경>D/2가 되는 것에서도 분명하듯이, 원목의 최대회전반경은, 선삭축심이 정해지지 않으면 구해지지 않는 종속적인 상관관계를 갖는다.

또한 한편, 예를 들면 도 7에 예시한 것 같이 원목 B의 선삭축심의 산정에는, 임시 축심(임시로 정한 축심) c를 중심으로 원목 B를 회전시켜, 원목 B의 양단부 부근의 2곳에 구비한 적당한 계측기기 C1·C2에 의해, 원목 B의 윤곽을 계측하면, 최저필요한도의 조건을 충족할 수 있으며, 현실적으로 제안·실시도 되어 있으나, 이러한 윤곽의 계측 실시예에 따라서는, 각 계측기기 C1·C2의 사이에 있는 잔가지·혹 등의 볼록한 부분 B1의 윤곽을 계측할 수 없으므로, 원목 B의 최대회전반경을 함께 구하는 것은 불가능하며, 만약 계측기기 C1·C2의 계측에 대응하는 위치에, 대패대를 대기시켰다면, 상기 볼록한 부분 B1과 대패대가 충돌하는 불상사가 유발된다. 바꾸어 말하면, 원목의 최대회전반경을 구하기 위해서는, 원목의 축심방향에 있어서 윤곽의 계측부족은 허용되지 않는 것이 된다. 따라서 현실적으로는, 상기 불상사를 회피하기 위하여 할 때마다 대패대를 더 후퇴시켜 대기시키는 위치가 채택되어 있는 것에 기인하여, 베니어 선반의 가동율이 저하되는 폐해가 야기되고 있다.

또한, 상기 계측 실시예의 경우, 각 계측기기의 사이에 있는 볼록한 부분의 윤곽과 함께, 오목한 부분의 윤곽도 계측하는 것은 불가능하나, 최대회전반경 만의 산정에 한하면, 오목한 부분의 윤곽 데이터는 전혀 필요가 없으며, 특히 문제는 발생하지 않는다. 즉, 만약 원목의 어딘가에 오목한 부분이 있다고 해도, 해당 오목한 부분이 베니어 선반의 대패대에 충돌하는 일은 있을 수 없으므로, 만약 해당 오목한 부분의 윤곽 데이터를 계측할 수 없다고 해도, 최대회전반경을 산정하는 데는 전혀 지장이 없으며, 이러한 원목의 어딘가에 있는 오목한 부분의 윤곽 데이터를 얻을 수 없어도 최대회전반경 만의 산정에는 지장이 없는 점은, 후술하는 본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법 및 원목의 심출 처리장치의 경우를 포함하여, 여러가지 형식의 계측 실시예에 공통되는 한정적인 예외사항이라 할 수 있다. 다만 어쨌든, 원목의 선삭에 적절한 선삭축심의 산정에는, 오목한 부분을 포함한 적절한 윤곽 데이터의 계측이 필요하다는 사실에는 변함이 없다.

따라서, 원목의 선삭에 적절한 선삭축심과 최대회전반경을 함께 산정하는 것을 가능케 하는 원목의 심출 처리방법이, 이미 "원목의 심출 방법, 심출 공급방법 및 그 장치"(일본 특개평 6-293002호 공보)에서 제안되어 있으며, 구체적으로는 『임시 축심의 주위에 일회전시킨 원목의 긴 쪽 방향에 거의 밀접시켜 여러 개의 윤곽검지기를 설치하고, 상기 윤곽검지기의 둘 이상의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목의 선삭에 적합한 선삭축심을 산정하는 것과 동시에, 상기 여러 개의 윤곽검지기의 모든 윤곽 데이터에 기초하여, 먼저 산정한 선삭축심에 대응하는 원목의 최대회전반경을 구한다』고 하는 구성을 채택한 원목의 심출 처리방법이다.

그러나, 상기 공보에 개시된 원목의 심출 처리방법은, 공통된 여러 개의 윤곽검지기의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목의 선삭에 적합한 선삭축심과 최대회전반경을 산정하는 것으로, 개시된 윤곽검지기의 구성은, 모두 결함·단점을 갖는 것이므로, 예를 들면 얻어진 윤곽 데이터의 정밀도가 열악하게 되는 등의 결점을 가지며, 아직 실용성이 결여된 것이다.

즉, 예를 들면 상기 공보에 개시된 윤곽검지기의 실시예의 하나인 접촉식 윤곽검지기의 구성의 개요는, 도 8 (a)에 예시한 것과 같이, 앞끝단측에 원통 형상의 검지구(51)가 부착 설치되며, 기초부 끝단측이 지지축(52)을 사이에 두고 요동가능하게 축지지되는 여러 개의 접촉요동식 검지부재(檢知部材)(50)를, 상기 검지구(51)가 원목(E)의 축심방향에 거의 밀접상태로 겹치듯이 병설하는 것과 동시에, 상기 각 검지부재(50)의 요동량을 리니어 인코더(53)로 검지하여, 원목(E)의 적당한 각도 마다 (실시예는 편이적으로 360도를 36등분하여 10도 마다로 하고 있으나 특히 제한은 없다)의 점의 집합으로서 윤곽 데이터를 얻는 구성이다.

상기 구성에 따르면, 검지구의 형상적인 특성 상, 원통 형상의 검지구(51)가, 원목(E)의 볼록한 부분(E1)이나 오목한 부분(E2)에 충실히 따라 요동하지 않으므로, 얻어진 윤곽 데이터는, 도 8 (b)에 실선(f)으로 나타낸 것으로 되어, 점선(g)으로 나타낸 실제의 윤곽과는 상이한 결과가 되므로, 이러한 윤곽 데이터로부터 소망하는 가장 최적의 선삭축심을 구하는 것은 불가능하다. 따라서, 검지구의 형상을, 오목한 부분의 바닥에 파고 들어가는 듯한 형상으로 개량한 경우에는, 검지구가 오목한 부분이나 볼록한 부분에 걸려서, 원목이 원활하게 회전할 수 없게 되어, 검지 자체가 불가능하게 된다.

또한, 상기 공보에 개시된 윤곽검지기의 또 다른 실시예의 하나인 투광기(投光器)·수광기(受光器) 조합식 윤곽검지기의 구성의 개요는, 도 9 (a)에 예시한 것과 같이, 적당한 갯수의 투광기(54)와 수광기(55)를, 원목(F)의 축심방향에 대해 평행상으로 설치하고, 원목(F)에 의해 광선(h)가 차단·가려지는 것을 수광기(55)가 검지하여, 원목(F)의 적당한 각도 마다(실시예는 10도 마다)의 점의 집합으로서 윤곽 데이터를 얻는 구성이나, 이 구성의 경우도 광선의 특성 상, 얻어진 윤곽 데이터는 도 9 (b)에 실선(f)으로 나타낸 것과 같은 것이 되어, 점선(g)으로 나타낸 실제의 윤곽(볼록한 부분(F1)이나 오목한 부분(F2)이 존재한다)과는 상이한 결과가 되므로, 소망하는 가장 최적의 선삭축심을 구하는 것은 불가능하다.

또 한편, 상기 공보에 개시된 윤곽검지기의 또 다른 실시예의 하나인 반사식 윤곽검지기의 구성의 개요는, 도 10에 예시한 것과 같이, 적당한 갯수의 반사식 윤곽검지기(56)를, 각 윤곽검지기(56)의 검지방향각이, 원목(G)의 구심방향에 향하도록 병설하는 구성이므로, 각 윤곽검지기(56)가 투광·수광하는 광선(h)의 장소에 때마침 볼록한 부분(G1)이나 오목한 부분(도면에 표시 생략)이 위치하는 경우에는, 원목(G)의 정확한 윤곽 데이터를 얻을 수 있는 반면, 만약 도 10에 나타낸 것과 같이 윤곽검지기(56)를 빈틈 없이 늘어놓아도, 검지의 공백 영역이 생기는 것은 피하기 어려우므로, 상기 도 7의 예에서 설명한 것과 마찬가지로, 국부적인 검지 누락의 문제가 야기되어, 최적의 최대회전반경이 구해지지 않게 된다. 따라서, 굳이 언급하자면, 만약 어떠한 수법에 의해 반사식의 윤곽검지기에 의한 정해진 지점(定点的)인 검지 장소를, 원목의 축심방향에 실질적으로 빈틈 없이 배열할 수 있게 되었다고 가정해도, 이 경우에는, 얻어진 윤곽 데이터의 절대수가 극히 광대한 양이 되므로, 데이터의 처리가 장기화되는 또다른 문제가 발생하여, 베니어 선반의 가동율을 악화시키는 등, 실용성이 결여되는 결과가 된다.

또한, 상기 공보에는, 도 11에 예시한 것과 같이, 적절한 갯수의 반사식 윤곽검지기(56)를, 각 윤곽검지기(56)의 검지방향각이, 원목(H)의 축심방향에 향하도록 병설하는 것과 동시에, 투광기(54)와 수광기(55)를, 원목(H)의 축심방향을 향해 대향적(對向的)으로 구비하고, 상기 윤곽검지기(56)의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목(H)의 선삭축심(d)을, 또한 수광기(55)의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목(H)의 최대회전반경을 각각 구하는 구성도 개시되어 있으나, 만약 이러한 구성을 채택해도, 예를 들면 임시 축심(c)와 최적의 선삭축심(d)이 상이하다는 등의 요인에 의해, 볼록한 부분(H1)이 광선(h)의 그늘에 가려지는 경우에는 검지하는 것이 불가능하므로, 역시, 최적의 최대회전반경이 구해지지 않는 문제가 발생한다.

본 발명은, 상기 종래기술의 결점·난점을 해소하기 위해 개발된 것으로, 구체적으로는 임시 축심(軸芯)을 중심으로 원목을 회전시켜 원하는 회전각도 마다 원목의 윤곽을 계측함과 동시에, 계측한 윤곽 데이터에 기초하여 원목의 선삭(旋削)에 적합한 선삭축심과 선삭축심에 대응하는 최대회전반경을 산정하는 원목의 심출(芯出) 처리방법으로서, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽과, 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽을 각각 별도로 계측하는 것으로 하고, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향으로 적당한 간격을 사이에 둔 원하는 여러 개의 계측점으로 한정하여 정해진 지점(定点的)으로 계측하고, 또한 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향으로 거의 빈틈 없이 구분한 원하는 여러 개의 계측구역 마다 일괄하여 광역적으로 계측하는 것을 특징으로 하는 원목의 심출 처리방법(청구항 1)과, 원목의 양단부 부근의 적어도 2곳 이상의 계측점에서, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽을 계측하는 청구항 1 기재의 원목의 심출 처리방법(청구항 2)와, 원목의 중앙부 부근의 1곳의 계측점에서도, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽을 계측하는 청구항 2 기재의 원목의 심출 처리방법(청구항 3)을 제안한다.

또한 상기 방법의 실시에 사용하는 장치로서, 소정의 임시중심 장소에 공급되는 원목의 양단면 옆방향에, 상호 접근·격리가 자유자재인, 또한 적어도 한쪽 옆이 회동(回動)이 자유자재로 구비되는 좌우 일대일의 임시회전축과, 상기 임시회전축의 회전각도를 감지하는 회전각 검지기와, 임시중심장소에 공급되는 원목 바깥 둘레의 근방이며, 또한 원목의 축심방향에 적당한 간격을 사이에 둔 원하는 여러 개의 장소에, 검출방향각(檢出方角)을 임시회전축의 회전중심 방향을 향해 구비된 반사식의 거리검출기와, 원목의 축심방향에 대해 원하는 여러 개로 구분된 각각의 기초부 끝단측이, 임시중심장소에 공급되는 원목 바깥 둘레의 근방에 위치하는 지지축을 개재하여 축지지되고 있으며, 또한 각각의 앞끝단측에 부착 설치된 검지구가, 원목의 추심방향에 거의 빈틈 없이 늘어서 원목 바깥 둘레에 접촉하도록 구비된 접촉요동식의 검지부재와, 각 검지부재의 요동량을 개별적으로 검지하는 여러 개의 요동각 검지기와, 상기 회전각 검지기의 검지신호 및 거리검출기의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목의 선삭에 적당한 선삭축심을 산정하고, 또한 상기 요동각 검지기의 윤곽 데이터를 더욱 추가하여, 선삭축심에 대응하는 최대회전반경을 산정하는 심출 연산기구를 구비한 것을 특징으로 하는 원목의 심출 처리장치(청구항 4)와, 원목의 양단부 부근의 2곳 이상에, 반사식의 거리검출기를 구비한 청구항 4 기재의 원목의 심출 처리장치(청구항 5)와, 원목의 중앙부 부근의 1곳에도, 반사식의 거리검출기를 구비한 청구항 5 기재의 원목의 심출 처리장치(청구항 6)과, 평판상의 검지구를 부착 설치한 검지부재를 구비한 청구항 4 또는 청구항 5 또는 청구항 6 기재의 원목의 심출 처리장치(청구항 7)과, 원통 형상의 검지구를 부착 설치한 검지부재를 구비한 청구항 4 또는 청구항 5 또는 청구항 6 기재의 원목의 심출 처리장치(청구항 8)을 제안한다.

이하, 본 발명을 도면에 예시한 실시예와 함께 더욱 상세히 설명하나, 설명을 명확하게 하기 위한 편이상, 이미 종래기술의 설명에서 인용한 부재(部材)·용재(用材)와 동일한 부재·용재, 혹은 그에 유사한 부재·용재라도, 별도의 부호를 붙여 다시 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법의 실시에 이용하는 원목의 심출 처리장치의 정면설명도이며, 도 2는 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치의 부분정면 설명도이며, 도 3은 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치의 부분측면설명도이며, 도 4는 도 1에 예시한 원목의 심출 처리장치에 있어서 제어계 관계의 개요설명도이다.

도면 중, 1은 기초틀 등(도면에 표시 생략)에 부착 설치된 축받이 상자 ( 2),(2a)를 사이에 두고 회전 가능하게 축지지되는, 좌우 일대일의 임시회전축이며, 유체 실린더 등으로 이루어진 작동기구(3)의 작동을 얻어, 도면 중 화살표시로 나타낸 것과 같이 상호 접근·격리가 자유자재로, 또한 서버 모터·가속기가 달린 전동기 등으로 이루어진 구동원(驅動源)(4)의 작동을 얻어, 적어도 한쪽 옆(실시예는 한쪽 옆만)이, 이빨 부착벨트·체인 등으로 이루어진 전달부재(5)를 개재하고, 도면 중 화살표시로 나타낸 것과 같이 회동이 자유자재로 되게 구비되어 있고, 도면 중 화살표시로 나타낸 것과 같이 승강이 자유자재로 되게 구비되어 있는 V 블록 형성의 원목공급구(7)를 개재하여, 임시중심장소에 공급되는 원목(M)을, 좌우 양쪽에서 끼워 지지하는 것과 동시에, 도면 중 화살표시로 나타낸 방향으로 회전시킨다. 또한, 후술하는 바와 같이, 상기 축받이 상자는, 필요에 따라 원목 이송기구의 형식에 대응할 수 있도록, 좌우 각각 별도로 수평방향 및 수직방향으로 이동할 수 있도록 구비해도 괜찮다.

회전각 검지기 (6)는, 상기 구동원(4)에 부착 설치된 로터리 인코더 등으로 이루어진 회전각 검지기이며, 상기 임시회전축(1)의 회전각도를 검지하여, 후술하는 심출 연산기구(21)에 검지신호를 송신한다.

반사식 거리검출기 (8)는, 원목(M)의 양단부 부근의 2곳과 중앙부 부근의 1곳의 도합 3곳에, 검출방향각을 임시회전축의 회전중심 방향을 향해 위치하도록, 지지아암(9)을 개재하여 지지틀(10)에 구비된 반사식 거리검출기이며, 임시회전축(1)을 개재하여 회전시키는 원목(M)의 도합 3곳의 계측점에서 윤곽을 정해진 지점으로 계측하여, 후술하는 심출 연산기구(21)에, 원목(M)의 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽 데이터를 송신한다.

접촉 요동식 검지부재 (11)은, 원목(M)의 축심방향에 대해 여러 개(실시예는 5개)로 구분된 접촉요동식 검지부재이며, 각각의 기초부 끝단측이, 지지틀(10)에 고정된 지지구(12)와, 상기 지지구(12)에 회동 가능하게 끼워 장착된 지지축(13)을 개재하여 요동 가능하게 축지지되고, 또한 각각의 앞끝단측에 부착 설치된 평판상의 검지구(14)가, 원목(M)의 축심방향으로 거의 빈틈 없이 늘어서 원목 바깥 둘레에 접촉할 수 있도록 구비되어 있다. 또한, 요동을 명확하게 하기 위한 것 등의 편이상, 도 1에 있어서는, 검지부재(11)를 상승시킨 상태로, 또한 도 2·도 3에 있어서는, 검지부재(11)를 하강시킨 상태로 각각 표시하였다.

여기서 15 는, 상기 각 지지구(12)의 각각에 부착 설치된 로터리 인코더 등으로 이루어진 여러 개(실시예는 5개)의 요동각 검지기이며, 각 지지축(13)을 개재하여 각 검지부재(11)의 요동량을 검지하고, 후술하는 심출 연산기구(21)에, 원목(M)의 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽 데이터를 송신한다.

16은, 유체 실린더 등으로 이루어진 승강기구이며, 지지틀(10)에 고정된 유지구(17)와, 상기 유지구(17)에 회동 가능하게 끼워 장착된 유지지축(18)을 사이에 두고 요동 가능하게 축지지되는 것과 동시에, 연결구(19), 연결핀(20) 등을 사이에 두고, 상기 각 검지부재(11)에 연결되어 있으며, 예를 들면 임시중심장소에 원목(M)을 공급할 때 등, 필요에 따라 수동조작에 의해 또는 제어기구 등을 매개하여 자동적으로, 상기 각 검지부재(11)를 윗 방향으로 요동(상승)시킨다. 또한, 필요에 따라서는, 상기 각 검지부재(11)(검지구(14))를 개별적으로 원목(M)에 강제적으로 압력을 가해 누르는 기능을 겸비시키는 것도 가능하다.

21은, 심출 연산기구이며, 필요에 따라, 윤곽의 기억기구를 겸비하여 이루어지며, 상기 회전각 검지기(6)로부터의 검지신호와, 상기 각 거리검출기(8)로부터의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목(M)의 선삭에 적합한 선삭축심을 산정하고, 또한 상기 요동각 검지기(15)의 윤곽 데이터를 더욱 추가하여, 선삭축심에 대응하는 최대회전반경을 산정한다. 그리고, 산정한 선삭축심과 최대회전반경의 데이터는, 통상의 방법에 따라, 예를 들면 공지의 대패대이동기구(23), 원목이송기구(24) 등의 작동을 제어하는 제어기구(22)에 송신한다.

본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법은, 예를 들면 상기와 같이 구성되어 이루어지는 원목의 심출 처리장치를 이용하여 실시하는 것으로, 원목공급구(7)를 개재하여 임시중심장소에 공급한 원목(M)을, 임시회전축(1)을 개재하여 좌우 양쪽에서 끼워 지지한 후, 구동원(4)을 통해 도면 중 화살표시 방향으로 회전시키면, 회전각 검지기(6)가 임시회전축(1)의 회전각도(즉, 원목(M)의 회전각도)를 검지하고, 또한 각 거리검출기(8)가 원목(M)의 윤곽을 계측하므로, 도합 3곳의 계측점에 있어서 원목(M)의 윤곽 데이터를 얻을 수 있으며, 더욱이 각 요동각 검지기(15)가 각 검지부재(11)를 개재하여 원목(M)의 윤곽을 계측하므로, 원목(M)의 축심방향의 전 영역에 걸친 윤곽 데이터도 함께 얻을 수 있다.

그리고, 상기 도합 3곳의 계측점에 있어서는, 반사식 거리검출기의 검출방향각을 임시회전축의 회전중심 방향으로 향하게 함으로써, 각 계측점의 위치를, 원목형상의 영향을 전혀 받지 않도록 부동상으로 안정화시켜, 정해진 지점으로 계측하는 구성을 채택함으로써, 만약 원목의 볼록한 부분 영역은 오목한 부분이 계측점의 위치를 통과한다고 해도, 항상 실제 윤곽에 충실한 윤곽 데이터를 얻을 수 있으며, 상기 실제 윤곽에 충실한 윤곽 데이터에 기초하면, 종래보다 한층 정확히 원목의 선삭에 적합한 선삭축심을 산정할 수 있다. 또한, 요동각 검지기(및 검지부재)에 의한 원목 윤곽의 계측은, 여러 개의 계측 구역마다 일괄하여 광역적으로 실시되며, 원목의 축심방향의 전 영역에 걸친 것이므로, 원목의 어떠한 부분에 볼록한 부분이 존재하더라도, 검지가 누락되는 일 없이, 소요 대로의 최대회전반경을 정확히 산정할 수 있으므로, 결론적으로, 종래와 비교하여 한층 유효한 심출 처리를 행할 수 있다.

따라서, 원목의 윤곽을 어느 정도까지 정확히 계측하느냐는, 회전각 검지기에 의한 원목의 회전각도의 검지 비율(검지빈도)을 가감함으로써, 임의로 조정할 수 있으며, 예를 들면 검지 비율을 비교적 세밀하게 설정하면, 실제 윤곽에 보다 충실한 윤곽 데이터를 얻을 수 있으며, 반대로 검지 비율을 비교적 성기게 (세밀하지 아니하게) 설정하면, 원목의 볼록한 부분 영역은 오목한 부분을 충실히 계측하는 확률이 감소하는 경향을 나타낸다. 물론, 필요에 따라서는, 거리검출기에 의해 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽 데이터를 계측할 때의 검지 비율과, 요동각 검지기(및 검지부재)에 의해 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽 데이터를 계측할 때의 계측 비율을, 개별적으로 상이하게 해도 상관 없다.

또한, 얻어진 윤곽 데이터에 기초하여, 원목의 선삭에 적합한 선삭축심이나 최대회전반경을 산정하는 산정방법에 대해서는, 일체의 제약이 없으며, 종전부터 이러한 종류의 처리방법에 이용되고 있는 공지의 산정방법, 종래 공지의 수학적 수법에 의한 산정방법 등, 어떠한 산정방법을 사용해도 상관 없다. 물론, 선삭축심을 산정할 때, 반드시 계측한 윤곽 데이터 전부를, 산정자료로서 산입할 필요는 없으며, 예를 들면 국부적인 볼록한 부분의 윤곽 데이터 등, 일부 특례적인 윤곽 데이터를 필요에 따라 산정자료에서 제외시켜(형식적으로는, 일단은 산정자료에 넣고, 필요에 따라, 나중에 제외한다) 산정하는 산정방법이어도 상관 없음은 당연하다.

또한, 상기 반사식 거리검출시의 형식에 대해서도, 특별한 제약은 없으며, 레이저 광 등의 광선을 광원으로 하는 범용 광원형식 외에, 예를 들면 초음파를 이용한 형식 등, 종래 공지의 여러 가지 형식을 이용해도 상관 없으며, 또한 그 배열위치에 대해서도, 종래에 준하여, 적어도 원목의 양단부 부근의 2곳에, 바람직하게는 추가하여 원목의 중앙부 부근의 1곳에, 필요에 따라서는 더욱 추가하여 원목의 양단부 부근과 중앙부 부근의 중간부에, 각각 배열 설치하면 충분하다.

또한, 접촉요동식 검지부재에 대해서는, 상기 실시예에 예시한 것과 같이, 앞끝단측에 평판상의 검지구를 부착 설치하여 이루어지는 형식이, 원목의 회전이 극히 원활하게 행해질 수 있어 적절하나, 반드시 이 형식에 한정되는 것은 아니고, 그 외에도 예를 들면 상기 도 8 (a)의 예와 같이, 앞끝단측에 원통 형상의 검지구를 부착 설치하여 이루어지는 형식, 혹은 도면 예시는 생략했으나, 앞끝단측에 반만 재치한 원통 형상의 검지구를 부착 설치하여 이루어지는 형식 등, 말하자면 원목의 회전을 현저히 저해할 염려가 없는 형식이면 족하다. 또한, 그 구분 수에 대해서도 특별한 제약은 없으나, 만약 구분이 너무 적으면, 검지부재의 비틀림에 기인하여, 윤곽 데이터가 실제 윤곽과 매우 상이한 값이 될 염려가 생기며, 반대로 구분이 너무 많으면, 여분의 윤곽 데이터가 얻어져 데이터 처리가 필요 이상으로 과잉이 될 염려가 생기므로, 적당한 수로 구분하는 것이 바람직하며, 보통 이용되는 원목 길이로 하면, 하나의 구분 당 길이가 1척을 웃도는 정도(대략 33cm 전후)가 되도록 구분하는 것이 대강의 표준이다.

또한, 심출 처리한 원목을, 심출 처리장치로부터 베니어 선반까지 이송하는 원목이송기구에 대해서도, 그 형식에 대해 특별한 제약은 없으며, 종전부터 이러한 종류의 처리방법에는, 여러 가지 원목이송기구가 이용되고 있으므로, 그들 공지의 형식 중 어떤 것을 선택해도 상관 없으나, 참고로 하나의 예를 들면, 도 5에 예시한 것과 같이, 심출 처리장치와 베니어 선반(25)의 중간에, 앞끝단측에 적당한 갯수의 파지 손톱부(31)가 부착 설치되어, 기초부 끝단측이, 지지점 축받이 (27)에 의해 축지지되는 지점축(28)에 축심방향에 대해 회전운동 가능하게 끼워 장착되어 있고, 유체 실린더 등으로 이루어진 작동기구(29)의 작동을 얻어, 상호 접근·격리 시킬 수 있는 좌우 일대일의 이송 아암(arm)(30)을 구비함과 동시에, 서버 모터·가속기가 달린 전동기 등으로 이루어진 구동원(32)의 작동을 얻어, 상기 이송 아암(arm)(30)이, 도면 중 화살표시 N1·N2로 나타낸 것과 같이, 상기 지점축(28)의 중심(S1)과 심출 처리장치의 심출 기준위치(항상 일정한 위치)(S2)를 잇는 공급개시위치(P)에서, 도중에 설치한 공급대기위치(Q)를 거쳐, 지점축(28)의 중심(S1)과 베니어 선반(25)의 스핀들(26)의 중심(S3)을 잇는 공급종료위치(R)까지, 교대로 일체적으로 왕복 회동하도록 구성하고, 또한 적당한 작동기구(도면 표시 생략)를 통해, 심출 처리장치의 임시회전축(1)을, 좌우 각각 별도로 수평방향(X 방향) 및 수직방향(Y 방향)으로 이동할 수 있도록 구성하여 이루어진 원목이송기구를 들 수 있다.

예를 들면 상술한 것과 같이 구성하여 이루어지는 원목이송기구를 이용하는 경우에는, 상기와 같은 처리방법에 따라 원목(M)의 심출 처리를 한 후에, 임시회전축(1)을 좌우 각각 별도로 소요량만 수평방향 및 수직방향으로 이동시켜, 산정된 원목(M)의 적절한 선삭축심의 위치를, 심출 처리장치의 심출 기준위치(S2)에 합치시켜, 공급대기위치(Q)에 대기시키고 있던 각 이송 아암(arm)(30)을, 구동원(32)을 통해 일체적으로 공급개시위치(P)까지 회동시키는 것과 동시에, 작동기구(29)를 통해 각 이송 아암(arm)(30)을 상호 접근시켜, 원목(M)을 좌우 양쪽에서 파지(把持)한다. 이어서, 임시회전축(1)에 의한 원목(M)의 끼워 지지된 것을 개방한 후에, 구동원(32)을 통해 각 이송 아암(arm)(30)을 일체적으로 공급종료위치(R)까지 회동시켜 필요에 따라서는, 공급대기위치(Q)에 일단 대기시키고 나서), 베니어 선반(25)의 스핀들(26)을 작동시켜 원목(M)을 끼워 지지한 후, 작동기구(29)를 통해 각 이송 아암(30)을 상호 격리시킴으로써, 원목(M)의 이송을 완료할 수 있다.

물론, 원목이송기구의 형식이, 이러한 실시예의 형식에만 한정되지 않는 것은 이미 설명한 바와 같으며, 이것 외에도, 도면 예시는 생략했으나, 예를 들면 원목을 이송하는 도중에 있어서, 원목의 적절한 선삭축심의 위치를, 원하는 기준위치에 합치시키도록, 원목의 위치를 변동시키는 형식, 혹은 예를 들면 원목의 이송을 종료하기 직전에 있어서, 원목의 적절한 선삭축심의 위치를, 스핀들의 중심에 합치시키도록, 원목의 공급위치를 바꾸는 형식 등, 종래 공지된 여러 가지 형식의 원목이송기구를 이용할 수 있다. 또한, 다른 예로서 미국특허 제6,176,282호 명세서에 기재된 원목이송기구를 이용할 수도 있다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법에 따르면, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향으로 적당한 간격을 사이에 둔 원하는 여러 개의 계측점에 한정하여 정해진 지점으로 계측하고, 또한 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향에 거의 빈틈 없이 구분한 원하는 여러 개의 계측구역 마다 일괄하여 광역적으로 계측하는 구성을 채택하고 있기 때문에, 종래의 처리방법과 같이, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽 데이터가, 실제 윤곽과 상이한 결과가 되거나, 혹은 원목의 볼록한 부분의 윤곽이 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽 데이터로부터 누락되거나 하는 등의 문제가 생길 염려가 없으며, 따라서, 종래와 비교하여 한층 유효한 심출 처리를 행할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 원목의 심출 처리장치는, 본 발명에 관한 원목의 심출 처리방법을 지장 없이 실시할 수 있으므로, 앞끝단측에 평판상의 검지구를 부착 설치한 검지부재를 구비하는 형식은, 원목의 회전이 극히 원활하게 행해질 수 있는 효과를 발휘한다.

Claims (8)

1. 임시의 축심(軸芯)을 중심으로 원목을 회전시켜 원하는 회전각도마다 원목의 윤곽을 계측함과 동시에, 계측한 윤곽 데이터에 기초하여 원목의 선삭(旋削)에 적합한 선삭축심과 선삭축심에 대응하는 최대회전반경을 산정하는 원목의 심출(芯出) 처리방법으로서,

   선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽과, 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽을 각각 별도로 계측하는 것으로 하고,

   선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향으로 적당한 간격을 사이에 둔 원하는 여러 개의 계측점으로 한정하여 정해진 지점으로 계측하고,

   또한 최대회전반경의 산정에 이용하는 윤곽은, 원목의 축심방향으로 거의 빈틈 없이 구분한 원하는 여러 개의 계측구역 마다 일괄하여 광역적으로 계측하는 것을 특징으로 하는 원목의 심출 처리방법.
2. 제1항에 있어서, 원목의 양단부 부근에 각 단부마다 1곳 이상의 계측점에서, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽을 계측하는 원목의 심출 처리방법.
3. 제2항에 있어서, 원목의 중앙부 부근의 1곳의 계측점에서도, 선삭축심의 산정에 이용하는 윤곽을 계측하는 원목의 심출 처리방법.
4. 소정의 임시 중심장소에 공급되는 원목의 양단면 옆 방향에, 상호 접근·격리가 자유롭고, 적어도 한쪽 옆이 회동구동되는 좌우 한쌍의 임시회전축과, 그 임시회전축의 회전각도를 감지하는 회전각 검지기와, 임시중심장소에 공급되는 원목 바깥 둘레의 근처로서, 원목의 축심방향에 적당한 간격을 사이에 둔 원하는 여러 개의 장소에, 검출방향각을 임시회전축의 회전중심 방향을 향해 구비된 반사식의 거리검출기와, 원목의 축심방향에 대해 원하는 여러 개로 구분된 각각의 기초부 끝단측이, 임시중심장소에 공급되는 원목 바깥 둘레의 근방에 위치하는 지지축을 개재하여 축지지 되고 있으며,

   또한 각각의 앞끝단측에 부착 설치된 회전각 검지구와, 원목의 축심방향으로 거의 빈틈 없이 늘어서 원목 바깥 둘레에 접촉하도록 구비된 접촉요동식의 검지부재와, 각 검지부재의 요동량을 개별적으로 검지하는 여러 개의 요동각 검지기로 구성되어, 상기 회전각 검지기의 검지신호 및 거리검출기의 윤곽 데이터에 기초하여, 원목의 선삭에 적당한 선삭축심을 산정하고,

   또한 상기 요동각 검지기의 윤곽 데이터를 더 추가하여, 선삭축심에 대응하는 최대회전반경을 산정하는 심출 연산기구를 구비한 것을 특징으로 하는 원목의 심출 처리장치.
5. 제4항에 있어서, 원목의 양단부 부근에 각 단부에서 1곳 이상에, 반사식의 거리검출기를 구비한 원목의 심출 처리장치.
6. 제5항에 있어서, 원목의 중앙부 부근의 1곳에도, 반사식의 거리검출기를 구비한 원목의 심출 처리장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 평판상의 검지구를 부착 설치한 검지부재를 구비한 원목의 심출 처리장치.
8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 원통 형상의 검지구를 부착 설치한 검지부재를 구비한 원목의 심출 처리장치.

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