木材の形状測定が歩留まりと品質を決める3つの理由
材料費の比率が高いため、測ることが直接利益になります。
丸太の形を知らないと木取りが最適化できない
丸太は太さも曲がりもテーパーも1本ごとに違います。形状を把握しないまま定型で挽くと、取れるはずの製品が取れず、端材が増えます。断面プロファイルを連続して取得すれば、その丸太から最も価値の高い木取りを決められます。材料費の比率が高い工程では、歩留まりが数％変わるだけで収益に直結します。
仕上げ厚みのばらつきが後工程の不良になる
プレーナ仕上げやエンジニアードウッドの製造では、厚みのばらつきが接着不良や組付け不良につながります。集成材やCLT（直交集成板）のようにラミナを何層も重ねる製品では、1枚のばらつきが積み上がって全体の寸法を外します。抜き取りでは全長のばらつきを捉えられないため、走行させたまま全長・全数で厚みを測る仕組みが必要になります。
節・色ムラ・粗い表面が濃淡画像での検査を難しくする
木材は節や導管で色が大きく変わり、木目の濃淡もあります。色や明るさで判断する検査では、木目の濃淡を欠陥と誤判定したり、逆に凹みを見落としたりします。高さという物理量で捉えれば、色ムラに左右されにくく、凹みや割れなどの形状欠点を評価できます。節のように色で見分ける欠点は、高さ画像と同時に取得できる濃淡画像で検査します。
製材ラインでの4つの測定ポイント
製材工程（挽き材）と仕上げ工程（プレーナ）で、測る目的が変わります。
丸太プロファイルの取得
丸太の断面形状を連続取得し、太さ・曲がり・テーパーを把握します。木取りの判断材料として、歩留まり最適化の起点になります。
節・欠点の把握と等級分け
凹みや割れなどの形状欠点は高さデータで、節は同時に取得できる濃淡画像で捉えます。木目や導管の色ムラを欠陥と誤判定しにくくなります。
仕上げ形状の測定
加工後のサネや溝の断面形状を3Dデータで測定し、段差・幅・角度を数値化します。高さデータで捉えるため、木材の色ムラに左右されにくくなります。
厚みの全長管理
ローラを基準に厚みを全長で測定します。幅方向のばらつきも把握でき、集成材やCLTのような積層製品の管理につながります。
木材の形状・厚み測定の方式比較
色ムラ・粗面・全長測定という条件で方式の差が出ます。
| 管理項目／条件 | 光切断方式 （LJ-X8000シリーズ） |
2D画像センサ （濃淡・平面検査） |
接触式ローラゲージ | 抜き取り＋ノギス |
|---|---|---|---|---|
| ①丸太プロファイル（太さ・曲がり） | ◎ 断面形状を連続取得 | △ 輪郭のみ | × 測れない | △ 数点にとどまる |
| ②節・欠点の検出 | ◎ 形状欠点は高さ、節は濃淡画像で検出 | △ 木目を欠陥と誤判定しやすい | × 検出できない | × 検出できない |
| ③仕上げ形状（サネ・溝） | ◎ 断面から段差・幅・角度を算出 | △ 平面寸法のみ | △ 測定点が限られる | △ 数点にとどまる |
| ④厚みの全長管理 | ◎ ローラ基準で全長・幅方向まで | × 厚みが分からない | ○ 全長は測れるが接触痕が残る | × 全長は測れない |
| ⑤反り・うねり | ◎ 面の高さ分布として評価 | × 評価できない | △ 点の集合になる | × 評価できない |
| 色ムラ・粗面への耐性 | ◎ 高さデータで色ムラに左右されにくい | × 影響を強く受ける | ◎ 影響されない | ◎ 影響されない |
| 搬送中の測定 | ◎ 位置ずれ・傾き・振動を補正 | △ 条件出しが必要 | ○ 可能 | × 停止が必要 |
| 測定値の記録 | ◎ 測定値・画像を保存し出力 | ○ 画像の保存は可能 | ○ 出力は可能 | × 手記録に依存 |
木材の測定にLJ-X8000シリーズを選ぶ理由
木材は色ムラと粗い表面が同時にある、濃淡画像での検査が難しい対象です。LJ-X8000シリーズは形状欠点を高さデータで判定するため、木目の色に左右されにくく、節は同時に取得できる濃淡画像で検査できます。断面をそのまま取得するので、丸太プロファイルから仕上げ後の段差・溝・厚みまで同じ原理で扱えます。全方向位置補正機能で搬送中の位置ずれ・傾きを、プロファイルアライメント機能で振動の影響を補正するため、検査点がずれにくくなります。
木材・製材工程のスキャンに対応する商品
色ムラや粗面のある木材でも、断面形状をそのまま数値化する測定器です。
超高精細インラインプロファイル測定器
LJ-X8000シリーズ
3200 point/profileの超高精細測定で断面形状を細部まで表現し、高さ・段差・幅・角度といった指標を数値化します。高さデータから生成する高さ画像は木目や節、導管による色ムラの影響を受けにくいため、色の変化を欠陥と取り違えにくくなります。節の検査には、高さ画像と同時に取得できる濃淡画像を使えます。全方向位置補正機能によりワークの位置ずれ・傾きを、プロファイルアライメント機能により搬送中の振動の影響を補正するため、検査ポイントが自動で追従します。距離変化や高低差の影響を受けにくく、丸太のように太さが大きく変わる対象でも鮮明に撮像できます。段差・幅・断面積・角度などを測る多彩な計測ツールから選ぶだけで検査を設定でき、搬送しながらの長尺ワークの検査にも対応します。判定出力によるNG通知、FTPサーバ機能を使った測定値・画像の保存にも対応します。
LJ-X8000シリーズの詳細資料を入手する
センサヘッドの仕様・計測ツール・システム構成をまとめたカタログを無料でダウンロードできます。
木材・木質建材での活用例
等級分けから加工後の形状測定、厚みの全長管理まで活用されています。
木材の等級分け・節目検査
木材の大きさ・形状を測って等級分けに使います。形状で判定するため木目の影響を受けにくく凹みを検査でき、節目は同時に取得できる濃淡画像で検査します。
加工後のサネ形状測定
加工直後のフローリング材の側面にラインレーザを当て、サネの断面形状から幅・段差を測定します。3Dデータで木材表面の粗さを平均化するため、ざらつきがあっても安定した測定・検査ができます。
仕上げ材表面の3D検査
搬送中の板材の表面を高さデータで捉え、凹みや割れなどの形状欠点を検出して等級分けに使います。木目の色の濃淡に左右されにくく、節は同時に取得できる濃淡画像で検査できます。
木材・製材スキャンに関するよくあるご質問
- 木目の色ムラを欠陥と誤判定しませんか？
- 高さという物理量で判定するため、木目や導管による色の変化に左右されにくく、形状欠点を評価できます。節のように色で見分ける欠点は、同時に取得できる濃淡画像で検査します。
- 木材の粗い表面でも安定しますか？
- 安定します。高さ画像は表面の色や模様に左右されにくいため、ざらついた木材でも形状を捉えられます。表面の状態に応じた設定とヘッドをご提案します。
- 丸太のように太さが大きく違う対象でも測れますか？
- 測れます。距離変化や高低差の影響を受けにくいため、太さが変わる対象でも鮮明に撮像できます。必要な測定範囲と取得したい範囲から、ヘッドの機種と台数・配置をご提案します。
- 製材工程と仕上げ工程で構成は変わりますか？
- 製材工程は丸太プロファイルの取得（木取りの判断材料）、仕上げ工程は仕上げ形状と厚みの全長管理が目的です。測る対象と必要な視野が違うため、工程ごとに構成を設計します。
- 厚みは全長で測れますか？
- 測れます。ローラを基準にした構成でインライン全長測定に対応し、幅方向の厚みばらつきも把握できます。集成材やCLT用ラミナの管理に有効です。
- 搬送中に位置がずれても検査点は合いますか？
- 合います。全方向位置補正機能でワークの位置ずれ・傾きを、プロファイルアライメント機能で搬送中の振動の影響を補正するため、検査ポイントが自動で追従します。
木材の形状、測って歩留まりを上げませんか
工程と対象をお伺いすれば、測定構成をご提案します。カタログまたはお問い合わせフォームからご相談ください。