JPH0623738B2

JPH0623738B2 - 木質積層板の接着不良品検出装置

Info

Publication number: JPH0623738B2
Application number: JP61224498A
Authority: JP
Inventors: 健中村; 勝甫松本; 賢一井上; 康司岡村
Original assignee: Asahi Woodtec Corp
Current assignee: Asahi Woodtec Corp
Priority date: 1986-09-22
Filing date: 1986-09-22
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS6379061A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、木質積層板の接着不良品検出装置に関する
ものである。

この明細書のおいて、接着不良につき「潜在」とは、接
着不良部分があるにもかかわらず、単に超音波検査装置
で検査しても接着不良部分が探知できない状態に存在す
るものをいい、また「顕在」とは、接着不良部分が外見
上不明であっても超音波検査装置で検査すれば探知でき
る状態にあるものをいう。

従来の技術建築用および家具用に多量に使用されている合板には、
その製造上不可避とされる積層単板間の接着不良の問題
がある。従来、合板の接着力を判定するのに、一般的に
は、製造された１ロットの合板の中から一定数抜取って
強度試験を行なういわゆる抜取り試験を行なっていた。

発明が解決しようとする課題従来の抜取り試験法では、抜取り試験された合板に接着
不良品が定められた比率以上の割合で存在した場合、そ
の１ロットは不合格とされ、それ以外の場合は合格とさ
れている。ところが、抜取り試験である以上、合格と判
定されたロットの中にも接着不良品が紛れ存在するとい
う難点がある。その結果、抜取り試験において、試験結
果では良品とされた合板にも使用後接着不良が発見さ
れ、種々のトラブルを起こしている。その原因はつぎの
事実にある。すなわち、合板製造時に、すでに積層単板
間に空気層が生じる程度の接着不良箇所が存在している
ものがあるが、これは目視検査でも発見されるし、また
その数は僅かである。ところが、製造後の合板に熱圧、
薬品塗布、切削加工、乾燥などを施こし、合板から床材
や璧材を得る二次加工段階において、合板製造時には接
着力が弱い程度で空気層が生じるに至っていないために
検出されなかった潜在的な接着不良箇所が、上記の加工
の結果、合板表面が浮いたりあるいは層間剥離が生じて
接着不良が顕在化して発見される。さらに床材や壁材と
して施工後、１ないし２カ月を経て天候に影響された
り、コンクリートの水分を吸収したり、また床材の場合
家具や歩行による荷重が加わるなどして上記同様潜在的
接着不良箇所が顕在化して発見されるのである。このよ
うに接着不良でも合板製造時は潜在状態であるけれど
も、合板製造後の外部からの影響によりこれが顕在化す
るものが大半を占めている。合板の接着不良品を検出す
るのに、上記抜取り試験法の外に超音波を使用して検査
する提案も存在するが（特公昭４５−１８６３５、特開
昭４９−５１８６および特開昭５１−１９１０５参
照）、これらはいずれも製造後の合板に接着不良に起因
する空気層が存在するかどうかを検査するものであるた
め、このような内在的接着不良品は検出可能であるが、
潜在的接着不良品の検出は不可能であった。

この発明の目的は、内在的であろうと潜在的であろうと
接着不良の存在するものは、すべてこれを木質積層板製
造後直ちに検出することができる装置を提供することに
ある。

課題を解決するための手段この発明による木質積層板の接着不良品検出装置は、上
記の目的を達成するために、搬送装置と、搬送途上の木
質積層板に所定の曲げ荷重を加えて潜在する接着不良箇
所を顕在化せしめる曲げ装置と、木質積層板から曲げ荷
重が除かれた後顕在化した接着不良箇所と元から内在す
る接着不良箇所を探知する超音波検査装置とよりなり、
超音波検出装置の送波器と受波器は、木質積層板が両者
に非接触状態で通過しうる間隔をおいて対向状に配置せ
られているものである。

この発明による検出装置の使用対象である木質積層板の
具体例は、主として合板であるが、その他単板の繊維方
向を互いに平行にして積層したいわゆるＬＶＬ、ＬＶＬ
の構成のうち一部の単板の繊維方向を他のものと直交さ
せたもの、むく板と合板とを接着したもの、中比重繊維
板と合板とを接着したものなどの接着層を含む材料をあ
げることができる。

作用この発明による木質積層板の接着不良品検出装置は、搬
送装置と、搬送途上の木質積層板に所定の曲げ荷重を加
えて潜在する接着不良箇所を顕在化せしめる曲げ装置
と、木質積層板から曲げ荷重が除かれた後顕在化した接
着不良箇所と元から内在する接着不良箇所を探知する超
音波検査装置とよりなるものであるから、内在的であろ
うと潜在的であろうと接着不良があるものすべてを木質
積層板製造後直ちに検出することができる。

また、超音波検出装置の送波器と受波器は、木質積層板
が両者に非接触状態で通過しうる間隔をおいて対向状に
配置せられているから、送波器および受波器が木質積層
板により損傷せしめられるおそれがないし、また逆に木
質積層板の表面または裏面が送波器および受波器により
傷つけられることもない。超音波振動を接触伝達して検
査すると、前記損傷の問題があるのみらなず、木質積層
板に厚さむらや歪などがある場合、送波器および受波器
に、それに基づく振動が伝わり、送波器および受波器が
上下に不規則に変動するので、超音波振動の伝達が不安
定になり、検査精度に問題を起こす。

実施例この発明の実施例を、以下図面を参照して説明する。な
お、前後とは、木質積層板の搬送方向を基準とし、前進
側を前、その反対側を後という。

図示の木質積層板の接着不良品検出装置は、搬送装置
(1) と、搬送途上の木質積層板(2) に所定の曲げ荷重を
加えて潜在する接着不良箇所を顕在化せしめる曲げ装置
(3) と、木質積層板(2) から曲げ荷重が除かれた後顕在
化した接着不良箇所と元から内在する接着不良箇所を探
知する超音波検査装置(4) とよりなるものである。

搬送装置(1) は、前後方向に所定間隔をおいて配置され
た数組の駆動ピンチ・ローラ(5) よりなる。曲げ装置
(3) は、搬送装置(1) の長さのほぼ中央において、隣接
するピンチ・ローラ(5) の各下部ローラ間に配置せられ
た上向き加圧ローラ(6) と、ローラ軸(7) の両端を受け
ているピロー・ブロック(8) と、ピロー・ブロック(8)
の下に取替自在に配置されたスペーサ(9) およびスペー
サ(9) を配置するための台(13)を介して設置された架台
(14)上のロード・セル(10)とよりなる。超音波検査装置
(4) は、木質積層板(2) に超音波パルスを透過させ、音
波の伝播時間が木質積層板(2) の内部の状態により変化
することを利用し、接着不良部の有無を検出するもの
で、これを構成する送波器(11)と受波器(12)は、木質積
層板(2) が両者に非接触状態で通過しうる間隔をおいて
対向状に上下に配置せられている。超音波検査装置(4)
は、送受信部（図示略）を有しており、送信部は、送信
パルスを発生させる発振回路と、制御パルスを発生させ
るタイミング回路からなり、送信パルスは電力増幅され
て送波器(11)より超音波パルスとして発射される。受信
部は木質積層板(2) を透過してきた超音波パルスを受波
器(12)で受けたものをＲＦ増幅回路、検波増幅回路、レ
ベル弁別回路を経由させて伝播時間を検出し、伝播時間
をアナログ電圧出力に変換するのである。そして、伝播
時間の設定値以上のものを出力信号として取出すように
なされている。送波器(11)と受波器(12)の複数対が、木
質積層板(2) の幅方向に所定間隔おきに配置せられてい
る。もちろん、この対の数が多い程検査精度は向上す
る。木質積層板(2) が３００mm幅の合板の場合、上記間
隔は８０〜１００mmでよい。測定周期は、木質積層板
(2) の搬送速度と必要とする測定精度に基づいて決定せ
られる。たとえば、搬送速度が５０m ／min で、検査範
囲が直径５０mmの円である場合、測定周期を６０msecと
すれば、木質積層板(2) の搬送にしたがって連続的に検
査することができる。測定周期を３０msecとすれば、順
次半分ずつ重なって検査されるので、検査精度は向上す
る。

曲げ装置(3) において、スペーサ(9) を除去すると、加
圧ローラ(6) の上端はピンチ・ローラ(5) の下部ローラ
の上端と同一レベルになるようになっている。ロード・
セル(10)とピロー・ブロック(8) との間に適宜の厚さの
スペーサ(9) を介在させることにより、木質積層板(2)
に下方より曲げ荷重が加えられるが、この荷重はロード
・セル(10)で測定せられ、その測定値により適当な曲げ
荷重を加えられるように厚さの適切なスペーサ(9) が選
ばれる。どの程度の曲げ荷重が適当かは、木質積層板の
材質、厚さ、幅などに基づき、計算によって求められる
が、曲げ荷重を加えることによって木質積層板自体の曲
げ強度など物理的強度が低下するようなことがあっては
ならないから、曲げ荷重により木質積層板に生じる応力
が、曲げ比例限度応力以下になるようにすべきである。
たとえば、厚さ１２mm、幅３００mmの５プライ合板の場
合、曲げ応力は１５０〜２５０kg／cm^２が適当である。

この実施例では、曲げ装置(3) にロード・セル(10)が組
込まれているが、これはなくてもよいし、また曲げ装置
(3) が木質積層板の下側に配置されているが、逆に上側
に配置されてもよい。さらに、曲げ荷重の調節は、流体
圧シリンダ、ハンドル付きピニオン・ラック機構などに
よっても行なうことができる。

搬送装置(1) の前方に配置せられている実施例の超音波
検査装置(4) に近接して図示の曲げ装置(3) の外にさら
にもう１つ曲げ装置を配置することが潜在的接着不良の
顕在化した状態が確保されている点で好ましい。この場
合、後者の曲げ荷重の大きさは前者よりはるかに小さく
てよい。

搬送装置はピンチ・ローラ群よりなるものに限らず、ベ
ルト・コンベヤ、チェーン・コンベヤなどでもよいが、
被搬送木質積層板に曲げ荷重を加えることができ、かつ
そのさい木質積層板を押さえてこれがコンベヤから浮上
がらないようにする必要がある。

実験例超音波周波数：４０ＫＨＺ、送波器および受波器の検出
有孔径：５０mm、両者間の距離：６０mm、測定周期：２
０〜６０msec（可変）の超音波検査装置を用いてつぎの
実験を行なった。

厚さ１２mm、幅３１０mm、長さ１８２０mmの正常合板
と、明らかに接着不良により層間剥離のある同寸の内在
的接着不良合板とをそれぞれ１０枚用意し、１枚につき
７５箇所を検査したところ、第１表の結果を得た。

以上の事実に基づき、厚さ１２mmの合板の場合、伝播時
間が１．２０msec未満のものは正常合板、１．２０msec
以上は異常値であって伝播時間がこれより長いものは接
着不良合板であると判定することとした。

いま、ラワン単板を用い、１層および５層を各１．５m
m、３層および４層を各３．０mmとし、２層のみ、３．
０mm、２．６mmおよび３．０mmの３枚の単板を横矧ぎし
た厚さむらのある層となし、各層を公知の合板用接着剤
を用いて熱圧一体化し、厚さ１２mm、幅３１０mm、長さ
１８２０mmで、同じ位置に厚さむらのある５プライ合板
６枚を得た。６枚のうち、１枚には曲げ荷重を加えず
（試料No.1）、残り５枚には所定の曲げ荷重を加えた
（試料No. ２〜６）。また２層目に厚さむらのある単板
を用いる代わりに、２層目の単板に合板用接着剤を１２
０g ／m _２塗布した後、とくにこの上に２００mm×２０
０mmの吸取紙をのせ接着剤の一部を吸取らせた。吸取紙
の重量計算等から、残存接着剤は４０g ／m _２であるこ
とが判明した。他の単板に塗布する接着剤の量はすべて
１２０g ／m _２とし、上記合板と同寸の合板２枚を得
た。２枚のうち、１枚には曲げ荷重を加えず（試料No.
７）、残りの１枚には曲げ荷重を加えた（試料No.
８）。これらを超音波検査装置で検査した結果は、第２
表のとおりである。

第２図〜第７図中、・は正常値、×は異常値を示す。

第２表から明らかように、この発明の装置を使用しなか
った合板No. １およびNo. ７では、すべて正常値を示
し、潜在的接着不良がそのまま残存し検査で全く探知で
きなかった。これに反し、この発明の装置を使用した合
板No. ４〜No. ６およびNo. ８では、異常値を示した。
異常値を示した部分を切断して内部を調べた結果、異常
値が２箇所以上集中している部分が明らかな接着不良箇
所であることが判明した。したがって、No. ４〜No. ６
およびNo. ８の合板は、適切な曲げ荷重が加えられたこ
とにより、潜在的接着不良が顕在化したものであり、N
o. ２およびNo. ３は曲げ荷重が充分でないため、潜在
的接着不良が満足しうる程度に顕在化していないものと
いえる。

なお、この発明の装置を使用した場合、上記顕在化した
接着不良箇所のみならず、内在的接着箇所も探知できる
ことはもちろんのこと、芯材と芯材の接合部分に大きな
隙間のあるもの、単板にワレ、クサレなどがあるもの、
切削肌が粗過ぎるものもともに探知することができる。

この発明の装置は、合板を製造した直後の接着不良品の
検出に限らず、合板を床材や壁材などに加工し、出荷前
の段階において使用することもできる。

発明の効果この発明の木質積層板の接着不良品検出装置によれば、
内在的であろうと潜在的であろうと接着不良があるもの
すべてを木質積層板製造後直ちに検出することができる
から、接着不良品を排除することができ、したがって、
床材や壁材の製造時に、さらには床材や壁材を施工した
後に、潜在的に存在していた接着不良が顕在化してトラ
ブルを生じるというおそれがない。

また、木質積層板の接着不良品の検出作業において、送
波器および受波器は木質積層板と非接触の状態であるか
ら、送波器および受波器が木質積層板により損傷せしめ
られるおそれがなく、超音波検出装置の耐久性がよい
し、木質積層板自体も損傷せず、また木質積層板に厚さ
むらや歪などがあっても、検査精度に影響を及ぼすこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図、第２図ない
し第６図はそれぞれこの発明の装置を使用して潜在的接
着不良を顕在化させた後に検査した結果を示す合板の平
面図、第７図はこの発明の装置を使用しなかったため潜
在的接着不良がそのまま残存し検査で探知でかなかった
状態を示す合板の平面図である。 (1) ……搬送装置、(2) ……木質積層板、(3) ……曲げ
装置、(4) ……超音波検査装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送装置(1) と、搬送途上の木質積層板
(2) に所定の曲げ荷重を加えて潜在する接着不良箇所を
顕在化せしめる曲げ装置(3) と、木質積層板(2) から曲
げ荷重が除かれた後顕在化した接着不良箇所と元から内
在する接着不良箇所を探知する超音波検査装置(4) とよ
りなり、超音波検出装置(4) の送波器(11)と受波器(12)
は、木質積層板(2) が両者に非接触状態で通過しうる間
隔をおいて対向状に配置せられている木質積層板の接着
不良品検出装置。