JPH06254803A - 丸太から最大の角材を取る心出し方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、丸太を仮心出しの後、基準軸に対
して傾かせて最大の角材が取れる木取り心を求め、この
木取り心をチャックさせて角取り行うことにより、曲が
りが大きくて、曲がり方も不定であり、且つ末口と元口
の直径さが大きい内地材から最大の角材を能率的に取
る。 【構成】 丸太の末口と元口の近くを求心状に把持させ
て、その両把持位置の中心を送材手段のチャックと平行
する基準軸に一致させる仮心出しを行い、その後、丸太
の元口と末口とを丸太の曲がりに応じて反対の方向に移
動させるか、同方向へ異なる距離移動させるかして、末
口の中心が前記基準軸に一致し、元口の背縁から前記基
準軸までの距離と、基準軸から腹底までの距離とが一致
するように姿勢修正して木取り心を求める本心出しを行
い、この木取り心をチャックさせて角取りを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、丸太から最大の角材を
取る心出し方法。詳しくは丸太の仮の中心を基準軸に合
わせる仮心出しの後、丸太の姿勢を修正して最大の角材
が取れる木取り心を基準軸に合わせる本心出しを行い、
この木取り心を基準として挽材することにより丸太から
最大の角材を取る心出し方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】丸太から角取りをする場合、丸太の元口
側と末口側を押しコップセンターと平行する基準軸に一
致させる心出しを行い、心出し後に丸太を送材車の押し
コップセンターに支持させて挽材する心出し方法は、特
開平３−２４７４０７号公報により公知であり、複雑高
価な装置を用いず無人で心出しができる特徴を有する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の心出し方法は、製材に適した丸太は殆ど捩れがなく、
曲がりも一定の許容限界以内のものに限られるという前
提条件に基づいて発明されたものであり、曲がり材に対
しては、その曲がりは材の長さの二等分線上に中心があ
る円弧であるから、丸太を平行にシフトさせればその丸
太から最大の角取りができるとしている。

【０００４】しかし、この方法は、前述の条件に準拠し
て発明されたものであるから、図２に示すように丸太１
の曲がりが大きくて、曲がり方も不定であり、且つ元口
と末口との直径差が大きい内地材の場合は、基準軸Ｘを
送材車の押しコップセンターに支持させて、丸太１の腹
ａの底から基準軸Ｘまでの寸法ｙ₁ の２倍巾で角取りを
すると、同図に鎖線で示す巾ｗ₁ の角材２₁ しか取れな
いもので、材料の背ｂ側の無駄が非常に大きい問題点が
ある。

【０００５】そこで、前記のように心出しをした丸太１
を、図３に示すように基準軸ＸからＸ_a まで平行にシフ
トさせて、基準軸Ｘ_a から腹ａの底までの寸法ｙ₁ と、
基準軸Ｘ_a から末口の背側縁までの寸法ｙ₂ とが等しく
なるようにして、送材車の押しコップセンターに支持さ
せ、ｙ₁ ＋ｙ₂ の巾で角取りをすると、同図に鎖線で示
すように巾Ｗ₂ の角材２₂ が取れる。しかし、この場合
の寸法増加は僅かなシフト寸法の二倍に過ぎないため、
丸太１の背ｂ側の無駄になる部分が依然として多く、丸
太１から最大の角材を取るという目的は達成されないも
のである。

【０００６】本発明は、この現状にかんがみなされたも
ので、丸太の曲がりが大きくて、曲がり方も不定であ
り、且つ元口端と末口端との直径差が大きい内地材に付
いて最大の角取りができる心出しを研究した結果、丸太
を元口と末口の近くで求心状に掴んで、図１に鎖線で示
すように仮の心を送材手段のチャック心と平行する基準
軸Ｘに合わせる仮心出しを行い、その後、丸太１を元口
イは腹側に末口ロは背側に寄せて同図に実線で示す通り
傾け、元口イの背縁から基準軸Ｘまでの距離ｙ₂と、基
準軸Ｘから腹ａの底までの距離ｙ₁ とを一致させ、末口
ロの背縁及び腹縁から基準軸Ｘまでの距離ｙ₃ とｙ₄ と
を一致させるようにして木取り心ｓを求める本心出しを
行い、この木取り心ａをチャックに支持させて角取りを
行った結果、図１に鎖線で示すように前記した従来の平
行シフト法によって得られる角材２₂ の巾ｗ₂ よりも更
に大きい巾ｗ₃ の角材２₃ を取り得ることが確認され
て、本発明を完成するに至ったものであり、本発明の心
出し方法を採用することによって、前述した条件の内地
材の丸太から最大の角材を取る目的が完全に達成される
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、丸太の元口と
末口の近くを求心状に把持させて、その両把持部の中心
を送材手段のチャック心と平行する基準軸に一致させる
仮心出しを行い、その後、丸太の元口と末口とを丸太の
曲がりに応じて反対の方向に移動させ、末口の中心が前
記基準軸に一致し、元口の背縁から前記基準軸迄の距離
と、基準軸から丸太の腹底までの距離が一致するように
姿勢修正して木取り心を求める本心出しを行い、この木
取り心をチャックして角取りを行う方法と、この方法の
変形として、丸太の仮心出し位置を基準軸の上（下でも
可）に設定して、ここで基準軸と平行する軸に丸太の元
口側と末口側の把持部の中心を一致させる仮心出しを行
い、その後、丸太の元口と末口とを丸太の曲がりに応じ
て基準軸側へ異なる距離移動させ、末口の中心が前記基
準軸に一致し、元口の背縁から前記基準軸迄の距離と、
基準軸から丸太の腹底までの距離が一致するように姿勢
修正して木取り心を求める本心出しを行い、この木取り
心をチャックして角取りを行う方法とにより課題の解決
を行うものである。

【０００８】更に詳細に述べれば、丸太の曲がりが大き
くて、曲がり方も不定であり、且つ元口と末口との直径
差が大きい内地材から最大の角材を取るためには、まず
丸太をその元口と末口との近くでＶ型等の心出し具によ
り求心状に把持させて、両把持位置の中心を通る丸太の
仮の中心を送材手段のチャック心と平行する基準軸に一
致させる仮心出しを行う。

【０００９】次に仮心出しされた丸太は、中心支持か、
周面支持により回転させて、これに計測手段を作用させ
ることにより曲がりを計測する。そして計測された曲が
り値に基ずいて丸太の元口と末口とを寄せる寸法を後記
する計算式により演算させ、この演算値に基いて元口を
腹側へ、末口を背側へ寄せる操作を行い、元口の背縁か
ら基準軸までの距離と、基準軸から腹底までの距離とが
一致し、末口の背縁と腹縁との中心が基準軸に一致した
ときに操作を停止して、丸太の木取り心を基準軸に合わ
せることにより、材料の無駄を最小にして最大の角材を
得る本心出しを行う。

【００１０】次に本心出しされた丸太は、送材手段のチ
ャックの間へ移送して木取り心を把持具により両端支持
させ、ツインバンドソーの間を通して、両側の二面を挽
いた後、丸太を９０度回転させて残る二面を挽くことに
より、丸太から最大の角材を取る。もし、丸太が角取り
の端材から板が取れる場合には、角取りに先立って板取
りをし、その後で角取りすると合理的である。

【００１１】又、この方法の基本は、丸太をその基準軸
に対して傾けることにより、最大の角材が取れる木取り
心を求めるものであるから、前述のように元口と末口を
反対の方向へ移動させず、同方向へ移動させてもその移
動量に差を付ければ、前記同様の結果が得られて、末口
の中心を前記基準軸に一致させ、元口の背縁から前記基
準軸迄の距離と、基準軸から丸太の腹底までの距離を一
致させる条件が満たされるもので、これが請求項２に記
載の方法である。

【００１２】

【作用】本発明に係る丸太から最大の角材を取る心出し
方法は、丸太の元口と末口の近くを求心状に把持する
と、これら把持位置の中心を基準軸に合わせる仮心出し
ができ、仮心出し後に丸太をその曲がりに応じて元口を
腹側へ、末口を背側へ寄せる操作を行い、元口の背縁か
ら前記基準軸までの距離と、基準軸から腹底までの距離
とが一致し、末口の背縁と腹縁の中心が基準軸に一致す
るようにすれば、丸太はこれから最大の角材が取れる木
取り心を前記基準軸に一致させて本心出しされるので、
この丸太を送材車へ移送して前記木取り心をチャックに
支持させ、木取り心を基準としてツインソーによる二面
挽きを丸太を９０度回転して二回行うと、図１に示す通
りの巾ｗ₃ の角材２₃ が得られて、この角材２₃ と従来
の平行シフト法で得られる角材２₂ との寸法対比は図４
に示す通りであり、本発明によって丸太から最大の角材
を取る目的が達成されることが証明される。

【００１３】又、この方法は、仮心出しの位置を基準軸
よりも上（下でも可）に設定すれば、仮心出し後の丸太
を基準軸側へ移動させるとき、丸太の曲がりに応じて末
口の移動量と元口の移動量とを変化させれば、丸太の基
準軸に対する傾きは前記のように末口と元口とを反対移
動させた場合と同様になり、この場合と全く同様の本心
出し結果が得られるものである。

【００１４】

【実施例】以下に本発明に係る丸太から最大の角材をと
る心出し方法の実施例を図面に基いて説明する。

【００１５】図１は本発明の心出し方法によって得られ
る角材と丸太との対比図。図２は従来の基準心出し法に
よって得られる角材と丸太との対比図。図３は従来の基
準心出し後に丸太を平行シフトさせる心出し法によって
得られる角材と丸太との対比図。図４は本発明の心出し
方法で得られる角材と従来の心出し方法で得られる角材
との断面積の対比図。図５は本発明の心出し方法による
仮心出しと、曲がり測定によって測定される各値とこれ
に基づく末口、元口移動量の算出諸元を示す説明図。図
６は本心出しにおける腹側より木取り心までの各所の寸
法図。図７は同上の木取り心の各所の移動量を示す説明
図。図８は本発明の心出し方法において心出し具へ丸太
を送り込む状態の平面図。図９は同上の正面図。図１０
は心出し具による丸太の仮心出し状態を示す平面図。図
１１は同上の正面図。図１２は仮心出しされた丸太を回
転センターに支持させて回転させ、曲がりを測定する状
態の平面図。図１３は同上の正面図。図１４は曲がりの
測定を終った丸太を回転センターから心出し具へ移した
状態の平面図。図１５は同上の正面図。図１６は丸太を
受けた心出し具を元口側と末口側を反対に移動させて、
丸太の木取り心を基準軸に一致させる本心出しを行う状
態の縦断側面図。図１７は同上の正面図。図１８は本心
出しをした丸太を送材車へ移してチャックに支持させた
状態の平面図。図１９は同上の正面図。図２０はチャッ
クに支持させた丸太の二面を挽いた状態の平面図。図２
１は二面を挽いた丸太を９０度回転した状態の正面図。
図２２は丸太の四面を挽いて得た角材の正面図。図２３
は同上の仮心出し位置を基準軸よりも高く設定する実施
例の正面図。図２４は同上の心出し方法の原理と得られ
るの角材と丸太との対比を示す説明図である。

【００１６】本発明は、丸太１が比較的曲がりが大きく
て、曲がり方も不定であり、且つ元口イと末口ロとの直
径さが大きい内地材を対象とするもので、この丸太１の
曲がりは一般的に円弧状をなすから、円弧の中心に近い
方を腹ａ、遠い方を背ｂとして以後の説明を行う。

【００１７】この丸太１の最初の仮心出しは、元口イと
末口ロの近くをＶ型等の心出し具３，４と５，６（図７
〜図１８参照）により求心状に把持させると、これら心
出し具３，４と５，６の求心動作により両把持位置ｐ₂
とｐ₄ の中心が、図１１に示すように送材車７のチャッ
ク８，９による丸太１の支持中心Ｓと平行する基準軸Ｘ
に一致して、

【００１８】

【数１】 の結果が得られ、心出し具３，４と５，６の移動量によ
り、把持位置ｐ₂ とｐ₄の丸太１の直径が測定され、仮
心出しされた丸太１の基準軸Ｘに一致する元口イと末口
ロを回転センター１０，１１（図１２参照）に支持させ
て回転させ、これに距離測定センサ１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ（図１２参照）を作用させて、曲がりの計測を行う
と、丸太１の腹底の位置ｐ₃ の測定が行われて、

【００１９】

【数２】 の結果が得られる。

【００２０】ここで丸太１の各部寸法を推測するために
次の条件を設ける。 １）丸太１の腹ａを円弧の一部と考える。 ２）丸太の径は図５に示す仮想点０を基準に連続、且つ
比例的に変化する。 前記条件によれば、丸太１の末口ロの直径ｄ₁ は、

【００２１】

【数３】 丸太１の元口イの直径ｄ₅ は、

【００２２】

【数４】 前記した数１、数２においてｄ₂ ，ｄ₃ ，ｄ₄ は既知の
値であり、ｐ₁ 位置からｐ₂ 〜ｐ₅ 位置までの距離は、
丸太１の長さと把持位置とから求まる故、前記ｄ₁ ，ｄ
₅ の値は簡単に割り出すことができる。図５の状態でａ
₁ 及びｂ₅ の値を求める。腹ａの円弧の半径をＲとする
と、

【００２３】

【数５】 以上の関係が成立し、数５より

【００２４】

【数６】 同様にして

【００２５】

【数７】 以上により仮心出し状態で必要な値は全て求められたこ
とになる。

【００２６】次に、把持位置ｐ₁ ，ｐ₄ で心出し具３，
４と５，６を上下に移動させて、木取り心ｓを基準軸Ｘ
と一致させるための移動量を求める。図６においてｐ₂
位置の心出し具３，４をＺ₂ だけ上げ、ｐ₄ 位置の心出
し具５，６をＺ₄ だけ下げて、木取り心ａと基準軸Ｘと
を一致させたときのＺ₂ 及びＺ₄ を求める。ここで定め
た本心出し条件より

【００２７】

【数８】

【００２８】

【数９】 である。末口ロにおける木取り心ｓの移動量は、

【００２９】

【数１０】 数３と数６より求められる。

【００３０】図７に示す各点での移動量の関係は

【００３１】

【数１１】

【００３２】

【数１２】 数９を代入し、

【００３３】

【数１３】

【００３４】

【数１４】

【００３５】

【数１５】

【００３６】

【数１６】

【００３７】

【数１７】 本心出し条件の数９より

【００３８】

【数１８】 数９、数１７を代入して

【００３９】

【数１９】

【００４０】

【数２０】 数２０を数１４と数１６に代入してｚ₂ とｚ₄ を求める
と

【００４１】

【数２１】

【００４２】

【数２２】 以上数２１と数２２により求められる値ｚ₂ ，ｚ₄ が心
出し具３，４と５，６を上下に移動する量である。従っ
て、前記した計算情報をマイクロコンピューターに入力
して置き、丸太１の仮心出しと曲がり測定が終わると、
測定値に基づいて演算を行わせ、末口ロと元口イの移動
量を算出し、これに基いて心出し具３，４と５，６を移
動させれば、丸太１の木取り心ｓを基準軸Ｘに一致させ
る本心出しが自動的に迅速に行われるから、その後、丸
太１を送材車７へ移送してチャック８，９に木取り心ｓ
を支持させ、この木取り心ａを基準に角取りを行うこと
により丸太１から最大の角取りができるものである。

【００４３】次に本発明に係る心出し方法の具体例を図
８〜図２２に基いて説明する。

【００４４】丸太１の仮心出し位置に、送材手段７の丸
太１のチャック心Ｓと平行する基準軸Ｘを設定して、こ
の基準軸Ｘの上下に逆ねじ又はピニオンと複ラック等の
逆移動機構（図面省略）により反対方向へ移動されるＶ
型の心出し具３，４と５，６を配設して置き、丸太１の
送り込み時は、上の心出し具５，６を図８，図９のよう
に丸太１の送り込みを妨げない位置に待避させて置き、
下の心出し具３，４へ供給手段１３から丸太１を送り込
む。そして図１０，図１１のように上の心出し具５，６
を下の心出し具３，４上へ戻して、両者を反対方向に移
動させれば、心出し具３，４と５，６は各々のＶ面によ
り丸太１を四方締めにして、その把持位置ｐ₂ とｐ₄ の
中心を基準軸Ｘに一致させる仮心出しを自動的に終了す
る。

【００４５】こうして仮心出しを終わると、前記基準軸
Ｘに中心を合わせて仮心出し位置に配置してある回転セ
ンター１０，１１を繰り出し、これに図１２，図１３の
ように丸太１の仮心を支持させて、心出し具３，４と
５，６を丸太１から離隔させ、一方の回転センター１１
を動力１４により回転させると、丸太１は前記仮心を中
心に回転するから、この丸太１の中間部に対応させた複
数の距離測定用センサ１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより、
これらと丸太１各部との距離差によって丸太１の曲がり
を測定させ、その測定値の最大のものを取って他を捨て
ることにより丸太の曲がり方と曲がり量を判定する。

【００４６】こうして曲がり方と曲がり量が判定された
ら、この値を公知のコンピユーター（図面省略）へ入力
して、この計算情報に基づいて図７に示す丸太１の元口
イと末口ロとの移動量ｚ₂ ，ｚ₄ を演算させながら、丸
太１の回転を止めて、心出し具３，４と５，６により再
び把持させ、丸太１から回転センター１０，１１を離脱
させ、ねじ，ピニオン・ラック・シリンダ等の操作手段
（図面省略）により元口イ側の心出し具４，６と末口ロ
側の心出し具３，５とを演算された移動量に基づいて反
対方向に移動させ、元口イの背縁から基準軸Ｘまでの距
離ｙ₂ と基準軸Ｘから腹底までの距離ｙ₁ とが一致し、
末口ロの背縁と腹縁から基準軸Ｘまでの距離ｙ₃ ，ｙ₄
とが一致したとき心出し具３，４と５，６とを停止させ
れば、丸太１から最大の角取りができる木取り心ｓを基
準軸Ｘに合わせる本心出しも自動的に行われる。

【００４７】次に本心出しした丸太１は、心出し具３，
４と５，６の移動手段１５によって送材車１のチャック
８，９間へ移動させ、チャック８，９により木取り心ｓ
を両端から支持させれば、心出し具３，４と５，６を丸
太１から離れさせ、仮心出し位置へ戻して送材手段７の
前進により丸太１を公知のツインソーの間を通し、両側
の二面を挽き落として送材手段７を後退させ、二面を挽
いた丸太１を９０度回転させて送材手段７を再び前進さ
せ、二面を挽いた丸太１をツインソーの間を通して残り
の二面を挽くことにより、丸太１から最大の角取りをす
る作業も自動的に迅速に行われるものである。

【００４８】又、図２３，２４に示す実施例では、仮心
出しの位置を基準軸Ｘよりも上側に設けて、ここで前記
同様にして丸太１の仮の中心を基準軸Ｘと平行する軸Ｘ
ａに合わせる仮心出しを行うと共に、丸太１の曲がりの
測定を行い、これに基づいて丸太１の元口イと末口ロを
同方向に移動させて木取り心ｓを基準軸Ｘに合わせるた
めの末口ロと元口イとの移動量を算出させ、この算出値
に基づいて心出し具３，５と４，６とを基準軸Ｘへ向か
っ移動させ、元口イの背縁から基準軸Ｘまでの距離ｙ₂
と基準軸Ｘから腹底までの距離ｙ₁ とが一致し、末口ロ
の背縁と腹縁から基準軸Ｘまでの距離ｙ₃ ，ｙ₄ とが一
致したとき心出し具３，４と５，６とを停止させれば、
この場合も丸太１から最大の角取りができる木取り心ｓ
を基準軸Ｘに合わせる本心出しが自動的に行われるもの
である。

【００４９】

【発明の効果】前述した通り本発明に係る丸太から最大
の角材を取る心出し方法は、仮心出しした丸太の元口は
腹側へ寄せ、末口は背側へ寄せるか、あるいは末口と元
口を同じ方向へ移動させる量を相違させるかして、丸太
を基準軸に対して傾かせることにより最大の角材が取れ
る木取り心を求め、この木取り心を基準として挽材を行
うから、内地材のように曲がりが大きくて、曲がり方も
不定であり、かつ末口と元口との直径差が大きい丸太か
ら常に最大の角材を取るという目的を完全に達成するこ
とができるから、木材資源の活用に有効であり、且つ心
出しは自動的に迅速に行われるので挽材能率の増進にも
顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の心出し方法によって得られる角材と丸
太との対比図である。

【図２】従来の基準心出し法によって得られる角材と丸
太との対比図である。

【図３】従来の基準心出し後、丸太を平行シフトさせる
心出し法で得られる角材と丸太との対比図である。

【図４】本発明の心出し方法で得られる角材と従来の心
出し方法で得られる角材との大きさの対比図である。

【図５】本発明の心出し方法による仮心出しと、曲がり
測定によって測定される各値とこれに基づく末口、元口
移動量の算出諸元を示す説明図である。

【図６】本心出しにおける腹側より木取り心までの各所
の寸法図である。

【図７】木取り心の各所の移動量を示す説明図である。

【図８】本発明の心出し方法において心出し具へ丸太を
送り込む状態の平面図である。

【図９】同上の正面図である。

【図１０】心出し具による丸太の仮心出し状態を示す平
面図である。

【図１１】同上の正面図である。

【図１２】仮心出しされた丸太を回転心に支持させて回
転させ、曲がりを測定する状態の平面図である。

【図１３】同上の正面図である。

【図１４】曲がりの測定を終った丸太を回転センターか
ら心出し具へ移した状態の平面図である。

【図１５】同上の正面図である。

【図１６】丸太を受けた心出し具を元口と末口を反対に
移動させて、丸太の木取り心を基準軸に一致させる本心
出しを行う状態の縦断側面図である。

【図１７】同上の正面図である。

【図１８】本心出しをした丸太を送材手段へ移してチャ
ックに支持させた状態の平面図である。

【図１９】同上の正面図である。

【図２０】チャックに支持させた丸太の二面を挽いた状
態の平面図である。

【図２１】二面を挽いた丸太を９０度回転した状態の正
面図である。

【図２２】二面を挽いた丸太の残り二面を挽いて得た角
材の正面図である。

【図２３】仮心出し位置を基準軸より上に設定した心出
し方法の実施例を示す正面図である。

【図２４】同上の心出し原理と得られる角材と丸太との
対比を示す説明図図である。

【符号の説明】

１ 丸太 ａ 丸太１の腹 ｂ 丸太１の背 ３，４と５，６ 心出し具 １０，１１ 回転チャック １２ａ，１２ｂ，１２ｃ 曲がり計測手段 ７ 送材手段 ８，９ チャック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 丸太の元口と末口の近くを求心状に把持
   させて、その両把持部の中心を送材手段のチャック心と
   平行する基準軸に一致させる仮心出しを行い、その後、
   丸太の元口と末口とを丸太の曲がりに応じて反対の方向
   に移動させ、末口の中心が前記基準軸と一致し、元口の
   背縁から前記基準軸迄の距離と、基準軸から丸太の腹底
   までの距離とが一致するように姿勢修正して木取り心を
   求める本心出しを行い、この木取り心をチャックさせて
   角取りを行うことを特徴とする丸太から最大の角材を取
   る心出し方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の丸太の仮心出し位置を前
   記基準軸の上（下でも可）に設定して、ここで基準軸と
   平行する軸に丸太の元口側と末口側の把持部の中心を一
   致させる仮心出しを行い、その後、丸太の元口と末口と
   を丸太の曲がりに応じて基準軸側へ異なる距離移動さ
   せ、末口の中心が前記基準軸に一致し、元口の背縁から
   前記基準軸迄の距離と、基準軸から丸太の腹底までの距
   離とが一致するように姿勢修正して木取り心を求める本
   心出しを行い、この木取り心をチャックに支持させて角
   取りを行うことを特徴とする丸太から最大の角材を取る
   心出し方法。