原木的三维形状测定装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及原木的三维形状测定装置以及方法。本发明专利技术的课题在于，能在全长上正确地测定原木的在与临时轴心垂直的截面轮廓的三维形状。本发明专利技术的解决手段如下：在照射与临时轴心（ＴＳ）平行的线状光线（ＬＢ１，ＬＢ２）的状态下，用照相机（２０）进行摄影。接着，通过使用取长度方向不管什么地方都能与原木（ＲＷ）外周面相接且映射的、线状光线（ＬＢ１，ＬＢ２）的摄影图像，进行所定的运算，分别计算从在临时轴心（ＴＳ）上每隔所定间隔决定的多个位置，到原木（ＲＷ）外周面上、线状光线（ＬＢ１，ＬＢ２）照射位置的各距离。由此，能在原木（ＲＷ）全长精细地求得包含以往被漏看的表面的凹凸、从临时轴心（ＴＳ）到原木（ＲＷ）外周面的正确的距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，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。
技术介绍
—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 p即erradish，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(lathecharger)。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。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决这样的问题而提出来的，其目的在于，能更正确地测定在全 长上原木的三维形状(在与临时轴心垂直的截面的轮廓)。 为了解决上述课题，在本专利技术中，从多个视点朝着临时轴心方向照射与支承原木的临时轴心平行的线状光线，对线状光线照射原木的状态进行摄影。并且，通过使用表示在摄影图像上线状光线照射处的位置的光线图像位置信息，以及表示发光装置及摄像装置的相对临时轴心的相对位置的装置位置信息，进行所定的运算，分别计算从在临时轴心上每隔所定间隔决定的多个位置，到原木外周面上、线状光线照射位置的各距离。在本专利技术中，对在原木以临时轴心为中心回转一周期间，多次摄影得到的多个图像的每个图像，进行这种距离计算。然后，根据该多次份的距离信息，沿着原木的长度方向每隔所定间隔求取在与临时轴心垂直的截面的原木的轮廓。 下面说明本专利技术的效果。 按照上述构成的本专利技术，使用沿原木长度方向连续照射的线状光线的摄影图像， 求取从临时轴心到规定原木轮廓的外周面的距离。照射到原木的线状光线不管在什么地方 都能与原木外周面相接，因此，沿原木长度方向每隔所定间隔所求得的距离都能包含以往 被漏看的原木表面的凹凸、能正确地捕捉原木的轮廓。由此，能求得从临时轴心到原木外周 面的正确的距离。而且，线状光线沿原木长度方向连续，因此，还能通过使得计算距离的长 度方向的位置间隔变狭，提高测定分辨率。 如上所述，按照本专利技术，能提高从临时轴心到原木外周面的距离的测定精度，而 且，能提高该距离的测定分辨率。由此，能在全长上更正确地测定原木的三维形状(在与临 时轴心垂直的截面的轮廓的集合)。其结果，关于原木的回转中心及最大回转半径，能求取 更令人满意的值，能提高切削成品率及作业效率。附图说明 图1是表示本实施形态涉及的三维形状测定装置的构成例的方框图。 图2表示实施本实施形态涉及的三维形状测定装置的定心供给装置的构成例。 图3表示本实施形态涉及的激光器及照相机的配置，以及照相机所摄图像一例。 图4用于说明适用本实施形态、测定原木的三维形状的原理。 图5用于说明适用本实施形态、测定原木的三维形状的原理。 图6表示三维显示通过本实施形态的轮廓检测部检测到的原木轮廓的例子。 图7是表示本实施形态涉及的三维形状测定装置的动作例的流程图。图8表示设定e值及摄影时间间隔使得原木回转2e所需要的时间间隔与照相机的摄影时间间隔同步场合的例子，其中，(a)表示原木回转角度a时，(b)表示原木回转角度(a+2e)时，(c)表示回转角度a时向照相机的映射，(d)表示回转角度(a+2e)时向照相机的映射。图9表示适用本实施形态的三维形状测定装置的计算机的另一-构成例。图io用于说明本实施形态的图像合成部的图像合成处理。图11表示适用本实施形态的三维形状测定装置的计算机的另-一构成例。图12表示在本实施形态的另一形态中求取歪曲补正值的方法-一例。图13表示用多个照相机对原木摄影的例子。图中符号说明如下11，12激光器20照相机30计算机31光线图像位置检测部32装置位置信息存储部33距离计算部34轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原木的三维形状测定装置，其特征在于，包括：发光装置，从多个视点朝着临时轴心方向照射沿原木长度方向连续的光线、且与所述临时轴心平行的线状光线，所述原木以临时轴心为中心可回转地被支承；摄像装置，对从上述发光装置发出的线状光线照射原木的状态进行摄影；装置位置信息存储部，存储表示上述发光装置及上述摄像装置相对上述临时轴心的相对位置的装置位置信息；光线图像位置检测部，在由上述摄像装置摄影的图像上，特定上述线状光线照射处，检测表示该特定处的在摄影图像上的位置的光线图像位置信息；距离计算部，使用存储在上述装置位置信息存储部的上述装置位置信息及由上述光线图像位置检测部检测到的上述光线图像位置信息，进行所定的运算，分别计算从在上述临时轴心上每隔所定间隔决定的多个位置，到上述原木外周面上、上述线状光线照射位置的各距离；轮廓检测部，上述原木以上述临时轴心为中心回转一周期间，通过上述摄像装置多次摄影，通过上述光线图像位置检测部多次检测上述光线图像位置信息，以及通过上述距离计算部多次计算上述距离，根据所求得的多次份的距离信息，沿着上述原木的长度方向每隔上述所定间隔求取在与上述临时轴心垂直的截面的上述原木的轮廓。...

【技术特征摘要】
JP 2008-11-6 285011/08一种原木的三维形状测定装置，其特征在于，包括发光装置，从多个视点朝着临时轴心方向照射沿原木长度方向连续的光线、且与所述临时轴心平行的线状光线，所述原木以临时轴心为中心可回转地被支承；摄像装置，对从上述发光装置发出的线状光线照射原木的状态进行摄影；装置位置信息存储部，存储表示上述发光装置及上述摄像装置相对上述临时轴心的相对位置的装置位置信息；光线图像位置检测部，在由上述摄像装置摄影的图像上，特定上述线状光线照射处，检测表示该特定处的在摄影图像上的位置的光线图像位置信息；距离计算部，使用存储在上述装置位置信息存储部的上述装置位置信息及由上述光线图像位置检测部检测到的上述光线图像位置信息，进行所定的运算，分别计算从在上述临时轴心上每隔所定间隔决定的多个位置，到上述原木外周面上、上述线状光线照射位置的各距离；轮廓检测部，上述原木以上述临时轴心为中心回转一周期间，通过上述摄像装置多次摄影，通过上述光线图像位置检测部多次检测上述光线图像位置信息，以及通过上述距离计算部多次计算上述距离，根据所求得的多次份的距离信息，沿着上述原木的长度方向每隔上述所定间隔求取在与上述临时轴心垂直的截面的上述原木的轮廓。2. 根据权利要求1中记载的原木的三维形状测定装置，其特征在于在XYZ座标空间中，将上述临时轴心设为Z轴场合，将上述摄像装置设置在Y轴上的所 定位置，同时，将两个上述发光装置分别配置在从YZ平面相对X轴方向± e角度的位置；上述摄像装置对从上述两个发光装置发出的两线状光线照射到不同处的状态的原木 进行摄影；上述光线图像位置检测部在由上述摄像装置摄影的图像上，分别特定上述两线状光线 照射处，检测表示该特定处的在摄影图像上的位置的光线图像位置信息；上述距离计算部使用存储在上述装置位置信息存储部的上述装置位置信息及由上述 光线图像位置检测部对上述两个线状光线分别检测到的上述光线图像位置信息，进行所定 的运算，分别计算从在上述临时轴心上每隔所定间隔决定的多个位置，到上述原木外周面 上、上述两线状光线照射位置的各距离。3. 根据权利要求1中记载的原木的三维形状测定装置，其特征在于在XYZ座标空间中，将上述临时轴心设为Z轴场合，将上述摄像装置设置在Y轴上的所 定位置，同时，将两个上述发光装置分别配置在从YZ平面相对X轴方向± e角度的位置， 使得上述原木回转2 e需要的时间间隔和上述摄像装置的摄影时间间隔同步；进一步设有图像合成部，将由上述摄像装置摄影的图像以与上述z轴平行的线作为分界线等分为第一区域及第二区域，将在某时刻摄影的上述第一区域的图像和从上述某时刻起上述原木回转2 e时摄影的上述第二区域的图像之中的某一方图像，以上述分界线为对称轴，以线对称反转状态进行合成；上述摄像装置对从上述两个发光装置发出的两线状光线照射到不同处的状态的原木 进行摄影；上述光线图像位置检测部在由上述图像合成部生成的合成图像上，特定上述线状光线 照射处，检测表示该特定处的在摄影图像上的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：平冈纪之，
申请(专利权)人：株式会社名南制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]