特許 7090907 高周波圧密木材の複合生産ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-17

(45)【発行日】2022-06-27

(54)【発明の名称】高周波圧密木材の複合生産ライン

(51)【国際特許分類】

   B27K 5/00 20060101AFI20220620BHJP

   B27D 3/00 20060101ALI20220620BHJP

   B27M 1/02 20060101ALI20220620BHJP

   B27M 1/08 20060101ALI20220620BHJP

【ＦＩ】

B27K5/00 F

B27D3/00 Z

B27M1/02

B27M1/08 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019108974

(22)【出願日】2019-06-11

(65)【公開番号】P2020147022

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2019-06-11

(31)【優先権主張番号】201910181348.8

(32)【優先日】2019-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】517058417

【氏名又は名称】王 凱

(74)【代理人】

【識別番号】100130111

【弁理士】

【氏名又は名称】新保 斉

(72)【発明者】

【氏名】王 凱

【審査官】吉田 英一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５２９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２１０７４５４（ＣＮ，Ａ）

【文献】井上雅文、児玉順一、山本康二、則元京，高周波加熱による圧縮木材の寸法安定化，木材学会誌，日本，日本木材学会，1998年11月25日，Vol. 44, No. 6，pp. 410 - 416

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２７Ｋ ５／００

Ｂ２７Ｄ ３／００

Ｂ２７Ｍ １／０２

Ｂ２７Ｍ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波圧密木材の複合生産ラインであって、前記複合生産ラインは、操作機器と補助板材とを含み、前記補助板材は、木材（１）を挟むための上鋼板（１０）と下鋼板（１１）とを含み、前記操作機器は、
前記上鋼板（１０）と下鋼板（１１）を伝送チェーンのステーションに入れるように配置し、木材（１）加工が完了した後に上鋼板（１０）と下鋼板（１１）を取り出し、そのうち、前記上鋼板（１０）、下鋼板（１１）は木材（１）を挟んで加工モジュールを構成する投入取り出し部（２）と、
高周波発熱装置を配置して前記加工モジュールを加熱して軟化するサブ高周波軟化部（３s）と、
高周波発熱装置とプレス機を配置して軟化処理された木材に対してそれぞれ加熱して圧縮し続けるメイン高周波打ち抜き部（４）と、
水冷装置及び／又は空冷装置を配置して圧縮された前記加工モジュールを冷却する冷却部（５）と、
前記加工モジュールを入れるように配置し、それは前記投入取り出し部（２）、サブ高周波軟化部（３）、メイン高周波打ち抜き部（４）、冷却部（５）を順に貫通させ、前記加工モジュールを伝送する伝送チェーンである移動装置（６）と、
各部の制御システムを接続する操作装置（７）と、を含み、
前記サブ高周波軟化部（３）に、さらにそれと同一のＭ個の部分が設置され、各前記部分にいずれも独立した高周波発熱装置が設置され、Ｍ個の前記部分の伝送リンクは、前記投入取り出し部（２）とメイン高周波打ち抜き部（４）との間に並列接続される
ことを特徴とする高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項2】

前記移動装置（６）の伝送チェーンは、横方向リンクと縦方向リンクとを含む、前記横方向リンクは、前記投入取り出し部（２）に設置された第１の輸送段（６０）と、前記サブ高周波軟化部（３）に設置された第２の輸送段（６１）と、メイン高周波軟化部（４）に設置された第３の輸送段（６２）と、冷却部（５）に設置された第４の輸送段（６３）と、末端冷却部（５）位置から投入取り出し部（２）位置までの第５の輸送段（６４）とを含む、前記縦方向リンクは、第５の輸送段（６４）先端と投入取り出し部（２）を接続する第１の縦方向輸送段（６９）、及び前記冷却部（５）と第５の輸送段（６４）末端を
接続する第２の縦方向輸送段（６８）を含む、前記縦方向リンクは、少なくとも横方向リンクに垂直な２本の輸送チェーンを含む
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項3】

前記第２の輸送段（６１）と第３の輸送段（６２）との間に一段リンクのコネクタ段（６５）が設置され、前記コネクタ段（６５）の長さは前記上鋼板（１０）と下鋼板（１１）の長さ以上であり、
前記投入取り出し部（２）を外側に突出して第３の縦方向輸送段（６７）が設置され、前記第３の縦方向輸送段（６７）を起点とし、前記サブ高周波軟化部（３）部分内の伝送リンクと接続する分岐輸送段（６６）がＭ個設置され、前記分岐輸送段（６６）は横方向ローラリンクである、前記部分内の伝送リンクの他端に延出輸送段（６６０）が延出するように設けられ、前記延出輸送段（６６０）と前記コネクタ段（６５）との間に第４の縦方向輸送段（６６１）が設置され、前記第３の縦方向輸送段（６７）と第４の縦方向輸送段（６６１）は、いずれも縦方向チェーンリンクである
請求項２に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項4】

前記投入取り出し部（２）は、下鋼板（１０）を置くための下載置装置（２０）と、上鋼板（１１）を載置するための上載置装置（２１）と、下転送機構（２２）と上アーム機構（２３）とを含む、前記下載置装置（２０）は伝送チェーンの側辺に設置され、前記下載置装置（２０）の前記下鋼板（１１）に対応する側辺にさらに径方向に移動するプッシュ機構が設置され、前記下伝送機構（２２）は、伝送チェーンに垂直であるように前記下載置装置（２０）の下に設置されたチェーン伝送構造である、前記上載置装置（２１）は上載置装置（２０）の上に設置され、前記上アーム機構（２３）は前記上載置装置（２０
）の上に設置され、前記上アーム機構（２３）は、移動アーム（２３０）及び前記移動アーム（２３０）の下端に設置されたクリップを含む、前記移動アーム（２３０）は垂直方向と水平方向の両方に移動するように構成される、前記クリップは、リミットプレート（２３１）及び前記リミットプレート（２３１）の両側に設置された長クリップ（２３２）を含み、前記長クリップ（２３２）の上端のヒンジ部にそれを開閉させる動力機構が接続され、前記長クリップ（２３２）の底部に内側に湾曲するクリップ先端部（２３３）が設置され、前記長クリップ（２３２）は前記リミットプレート（２３１）の外側に貼り合わせて、そのクリップ先端部（２３３）が前記リミットプレート（２３１）の底部に配置され、
前記サブ高周波軟化部（３）とメイン高周波打ち抜き部（４）は、いずれも高周波発熱装置（３０）とプレス機（３１）とを含み、前記プレス機（３１）は、垂直運動可能な上押さえ板（３２）と、下押さえ板（３３）と前記上押さえ板（３２）を垂直運動させる油圧動力機構（３４）とを含み、前記下押さえ板（３３）は加工モジュールの下端に設置され、前記高周波発熱装置（３０）の上電極が上押さえ板（３２）上に固定され、動作時に上押さえ板（３２）により加圧されて前記上鋼板（１０）に下向きに接触させ、前記高周波発熱装置（３０）の下電極はフレキシブル導電板（３５）を介して下押さえ板（３３）に固定され、動作時に前記下鋼板（１１）に接触させる、前記上押さえ板（３２）の両側辺に複数のクリップローラ（３６）が均等に配置され、前記クリップローラ（３６）のローラ軸は上押さえ板（３２）内に接続され、少なくとも１つのクリップローラ（３６）のローラ軸に動力機構が接続され、前記クリップローラ（３４）のローラ面は、動作時に前記上鋼板（１０）の上面にちょうど当接し、
前記冷却部（５）は、水冷モジュールと空冷モジュールとを含む、前記水冷モジュールは、複数の前記伝送チェーンの上方に設置された上部ブラケット（５０）と伝送チェーンの側面に設置された下部ブラケット（５８）とを含み、前記上部ブラケット（５０）の底部に上部スプレーヘッド（５１）が設置され、前記下部ブラケット（５８）に下部スプレーヘッド（５２）が設置され、前記上部スプレーヘッド（５２）は動作時に前記上鋼板（１０）の真上に位置し、前記下部スプレーヘッド（５２）は動作時に前記下鋼板（１１）の直下に位置し、前記上部スプレーヘッド（５１）と前記下部スプレーヘッド（５２）はいずれも配管と水ポンプを介して給水管路に接続され、前記冷却部（５）の伝送チェーン側に排水溝（５９）が設置され、
前記空冷モジュールは前記水冷モジュールの下流に接続される、前記空冷モジュールは、前記伝送チェーンの上方に設置された上部空冷フレーム（５３）と前記伝送チェーンの側面に設置された下部空冷フレーム（５７）とを含む、前記上部空冷フレーム（５３）に複数の等間隔に設置された第１のガスノズル（５４）が設置され、前記下部空冷フレーム（５７）に複数の等間隔に設置された第２のガスノズル（５５）が設置され、前記第１のガスノズル（５４）は動作時に前記上鋼板（１０）の真上に位置し、前記第２のガスノズル（５５）は動作時に前記下鋼板（１１）の直下に位置し、前記第１のガスノズル（５４
）と前記第２のガスノズル（５７）はいずれもホースを介してガスポンプに接続される
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項5】

前記投入取り出し部（２）の前には、さらに含水率測定器を配置して木材の含水率に対して試験を行うための含水率試験部（８）を含み、前記移動装置（６）は、さらに前記含水率試験部（８）に設置された伝送チェーンを含む
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項6】

前記含水率試験部（８）の伝送チェーンは、試験段（８０）と、前記試験段（８０）片側に接続された進入段（８１）と前記進入段（８１）側辺に設置されたＮＧ品出力段（８２）とを含む、前記試験段（８０）とＮＧ品出力段（８２）は縦方向チェーンリンクであり、前記進入段（８１）は前記投入取り出し部（２）の伝送チェーンに接続する横方向ローラリンクである、前記含水率試験部（８）は、マイクロ波送信端（８３０）とマイクロ波受信端（８３１）が設置されるマイクロ波水分測定器と、試験段（８０）のステーションに設置された試験用ブラケット（８４）とを含み、前記マイクロ波送信端（８３０）は試験用ブラケット（８４）の底部に設置され、前記マイクロ波受信端（８３１）は試験段（８０）の伝送リンクに設置され、前記試験用ブラケット（８４）は移動機構により水平方向と垂直方向の移動を実現し、
好ましくは、前記試験段（８０）の伝送チェーンにさらに重量測定装置（８５）と強度測定装置（８６）が設置される、前記重量測定装置（８５）は伝送チェーンの内側に設置されたトレイとトレイ底部に設置された重量測定器であり、前記重量測定器の底部は昇降シャシーにより固定される、前記強度測定装置（８５）は、伝送チェーンの外側に設置されたノックオン装置である
請求項５に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項7】

前記投入取り出し部（２）側にさらに木材スティッチング部（９）が設置される、前記木材スティッチング部（９）は、木材供給装置（９０）と、膜搬送器（９１）と、配列輸送装置（９２）と、搬入輸送装置（９３）と、高周波加熱接着装置（９４）と搬出輸送装置（９５）とを含み、
前記配列輸送装置（９２）と搬入輸送装置（９３）は平行に配列した輸送チェーンであり、２つの輸送チェーンは全行程を縦方向輸送チェーン（９２０）で接続され、前記縦方向輸送チェーン（９２０）と搬入輸送装置（９３）のコネクタ箇所にさらに木材を９０°反転させるための反転装置（９２１）が設置され、前記膜搬送器（９１）は搬入輸送装置（９３）に設置され、
前記膜搬送器（９１）は、ＰＶＢフィルムロール（９１４）を置くためのラック（９１０）を含む、前記ラック（９１０）両側が下向きに延出してラックピン（９１１）として設置され、前記ラックピン（９１１）に伝送チェーンに沿って運動する移動機構が接続され、前記ラックピン（９１１）はちょうど木材の両側辺に配置され、前記ラック（９１０）にＰＶＢフィルム落下のための開口が設けられ、前記移動機構は落下するＰＶＢフィルムを常に配列接着対象の木材の前側に配置させる、前記開口内の片側に圧延ローラ（９１２）が設置され、前記圧延ローラ（９１２）の外側辺はちょうど前記ＰＶＢフィルム（９１４）に接触しており、前記圧延ローラ（９１２）の回転によりＰＶＢフィルムロール（９１４）を駆動して下方にあるＰＶＢフィルムを回転させることができ、前記ラック（９１０）の下方にさらにＰＶＢフィルムを切断するためのカッター（９１３）が設置される、前記下方のＰＶＢフィルムは配列接着対象の木材に接触すると同時に、カッター（９１３）はＰＶＢフィルムを切断し、切断したＰＶＢフィルムを前に進んでいる配列接着対象の木材に前の木材と挟み込むようにする、前記搬入輸送装置（９３）の外側にさらにリミットプレート（９３０）が設置され、
前記高周波加熱接着装置（９４）内に加熱接着チャンバ（９４６）が設置される、前記加熱接着チャンバ（９４６）の上下壁は、負電極接続の下電極板（９４０）と正電極接続の上電極板（９４１）とを含む、前記上電極板（９４１）は当該装置内に設置された油圧機構のリンクと接続し、前記下電極板（９４０）は前記搬入輸送装置（９３）の輸送チェーンと接続し、前記加熱接着チャンバ（９４６）の先端にリミットブロック（９４２）が設置され、後端に可搬性のあるピストンブロック（９４３）が設置され、前記リミットブロック（９４２）は移動接続機構により水平方向又は垂直方向に移動可能であり、
前記搬出輸送装置（９５）は高周波加熱接着装置（９４）の出口端に接続し、接着後の木材を送り出すために用いられるものであり、
好ましくは、前記木材スティッチング部（９）の末端には、さらに研磨部が接続され、前記研磨部に前記搬出輸送装置（９５）と接続する輸送チェーン及び木材を研磨するための研磨機が設置され、
好ましくは、前記ラック（９１０）底部開口のカッター（９１３）非側方に下向きに延出したプレート（９１５）が設置され、前記ラック（９１）底部のカッター（９１３）片側にレール（９１６）が設置され、前記カッター（９１３）は回転可能な円形ブレードであり、前記カッター（９１３）は角度調整可能な角度接続フレーム（９１８）を介して前記レール（９１６）に係合されたスライダ（９１７）に接続され、その刃はプレート（９１５）に向けられ、角度接続フレームで角度調整後、前記刃はＰＶＢフィルムをプレート（９１５）に押し付け、スライダ（９１７）のスライドにより垂下したＰＶＢフィルムを切断することができる
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項8】

前記補助板材は、さらに木材の上下面に設置された上多孔質板（１２）と下多孔質板（１３）とを含み、前記上多孔質板（１２）と下多孔質板（１３）はいずれも熱硬化性プラスチック又は金属材料で製造される、前記上多孔質板（１２）と下多孔質板（１３）の厚さはいずれも２ー２０ｍｍであり、
前記上多孔質板（１２）と下多孔質板（１３）は、マルチメッシュのプレート構造又は実板であり、当該実板の前記木材に接触する面にマルチメッシュ構造が設けられ、前記多孔質構造の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造であり、
前記熱硬化性プラスチックは、フェノールプラスチック、ウレタンプラスチック、エポキシプラスチック、フランプラスチック、アクリル樹脂のいずれか一種であり、前記金属材料は、炭素鋼、鉄線、タングステン鋼合金、ステンレス鋼のいずれか一種を含み、
好ましくは、前記上多孔質板（１２）と下多孔質板（１３）はいずれもステンレスメッシュを折り畳んでなり、前記ステンレスメッシュの空隙率は４ー１００メッシュであり、前記折り畳み数は６以下である
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【請求項9】

前記上鋼板（１０）と下鋼板（１１）の木材に向かう面に多孔質層（１０１）が設けられ、前記多孔質層の厚さは２ー２０ｍｍであり、前記多孔質層の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造であり、
前記上鋼板（１０）と下鋼板（１１）の木材に向かう面には、横方向又は縦方向に沿って排水溝（１００）が設けられる
請求項１に記載の高周波圧密木材の複合生産ライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木板加工技術分野に属し、特に高周波圧密木材の複合生産ラインに関するものである。

【背景技術】

【0002】

圧縮木は、古くから現れており、木材加工の分野では新しい名詞ではない。２０世紀初頭のアメリカでは、ＳｅａｒｓとＯｌｓｅｎはすでに圧縮木を生産する特許を持っている。ドイツでは、積層材や圧縮木も商業的に生産されているが、これらの製品は、「ｌｉｇｎｏｆｏｌ」と呼ばれている。当時、Ｂｅｒｎｈａｒｄ、ＰｅｒｒｙとＳｔｅｒｎなど多くの研究者や学者は、すでに積層材と圧縮木に関する力学的性能実験をたくさん行った。膠着木材ｃｏｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ ｗｏｏｄは、米国とドイツでも商業的に生産されており、米国では「ｐｒｅｇｗｏｏｄ」、ドイツでは「ｋｕｎｓｔｈａｒｚｓｃｈｉｃｈｔｈｏｌｚ ＫＨＳ」と呼ばれている。国内外の貴重な樹種木材の日々の減少と数量制限に直面することとともに、現在の木材強化技術の発展に伴い、コストの低い低密度木材を採用し、力学的性能の良い高密度板材に圧縮することが多く、その応用範囲を拡大した。しかし、植物の細胞壁は、可塑性が高くないため、直接圧縮すると木材が破裂して破損し、一般的に圧縮前に木材を加熱して細胞壁を軟化させる必要がある。

【0003】

コルクを硬木に圧密する従来の加熱方式は、熱伝導油や蒸気で接触するように加熱を行うものであり、加熱周期が長く、木材内部の温度が不均一で、生産効率が低いとともに、圧縮後の木材内部の密度が不均一で、エネルギー消費量が大きく、軟化時間が長すぎる。出願人は高周波を圧密木材に応用する技術を研究し、高周波による圧密木材の軟化は理想的で、時間が短くてエネルギー消費が低いが、高周波圧縮の時間が短すぎるため、弾性反発問題は深刻である。特許ＣＮ２０１３１００４４７３８では、熱圧板と１８０以上の高温定形という技術的効果により弾性反発を解決したことが提案される。しかし、出願人がテストを行うことで、当該特許技術は弾性反発を解決することができない。一方では、従来の圧密木材の工場化応用機器は自動化されておらず、検出、加工、スティッチングなどを含むプラントがない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記技術的問題を解決するために、本発明は、木材検出、加熱圧縮、自動的なスティッチング及び後期研磨などのプロセスを整然とした全体を確立し、自動化、加工効率が高いという生産システムを構築する高周波圧密木材の複合生産ラインを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の具体的な技術的解決手段は、以下のとおりである。

【0006】

本発明は、操作機器と補助板材とを含む高周波圧密木材の複合生産ラインを提供し、前記補助板材は、木材を挟むための上鋼板と下鋼板とを含み、前記操作機器は、
前記上鋼板と下鋼板を伝送チェーンのステーションに入れるように配置し、木材加工が完了した後に上鋼板と下鋼板を取り出し、そのうち、前記上鋼板、下鋼板は木材を挟んで加工モジュールを構成する投入取り出し部と、
高周波発熱装置を配置して前記加工モジュールを加熱して軟化するサブ高周波軟化部と、
高周波発熱装置とプレス機を配置して軟化処理された木材に対してそれぞれ加熱して圧縮し続けるメイン高周波打ち抜き部と、
水冷装置及び／又は空冷装置を配置して圧縮された前記加工モジュールを冷却する冷却部と、
前記加工モジュールを入れるように配置し、前記投入取り出し部、サブ高周波軟化部、メイン高周波打ち抜き部、冷却部を順に貫通させ、前記加工モジュールをリサイクル伝送する伝送チェーンする移動装置と、
各部の機電制御システムを接続する操作装置とを含む。

【0007】

一部の改良された技術的解決手段としては、前記サブ高周波軟化部に、さらにそれと同一のＭ個の部分が設置され、各前記部分にはいずれも独立した高周波発熱装置が設置され、Ｍ個の前記部分の伝送リンクは、前記投入取り出し部とメイン高周波打ち抜き部との間に並列接続される。

【0008】

他の改良された技術的解決手段としては、前記投入取り出し部の前には、さらに含水率測定器を配置して木材の含水率に対してテストを行うための含水率テスト部を含み、、前記移動装置は、さらに前記含水率テスト部に設置された伝送チェーンを含む。

【0009】

一部の改良された技術的解決手段としては、前記投入取り出し部側には、さらに順に接続される圧密木板入力装置と、配列輸送装置と、搬入輸送装置と、高周波加熱接着装置と搬出輸送装置とを含む木材スティッチング部が設置され、前記圧密木板入力装置と配列輸送装置との間に膜搬送器が設置され、木板面にＰＶＢ接着膜を付着させ、その後に整列して高周波加熱接着装置に搬送して加熱する。

【0010】

さらなる改良された技術的解決手段としては、前記木材スティッチング部の末端には、さらに前記搬出輸送装置と接続する輸送チェーン及び木材を研磨するための研磨機が設置される研磨部が接続される。

【0011】

本発明は一方で、材料の含水率を低下するように加圧した木板の上下面に多孔質板を増設する。その手段は、前記補助板材は、さらに木材の上下面に設置された上多孔質板と下多孔質板とを含み、前記上多孔質板と下多孔質板はいずれも熱硬化性プラスチック又は金属材料で製造される。前記上多孔質板と下多孔質板の厚さはいずれも２ー２０ｍｍであることである。

【0012】

前記上多孔質板と下多孔質板は、マルチメッシュのプレート構造又は実板であり、当該実板の前記木材に接触する面にマルチメッシュが設けられ、前記マルチメッシュ構造の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造である。

【0013】

本発明は、さらに一方では、上下鋼板で直接改良を行い、前記上鋼板と下鋼板の木材に向かう面に多孔質層が設けられ、前記多孔質層の厚さは２ー２０ｍｍであり、前記多孔質層の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造である。

【0014】

前記上鋼板と下鋼板の木材に向かう面には、横方向又は縦方向に沿って排水溝が設けられる。

【0015】

本発明で提供される高周波圧密木材の複合生産ラインは、ラインを採用した生産モードであり、木材検出、加熱圧縮、自動スティッチング及び後期研磨などのプロセスを整然とした全体として構築し、木材の運搬時間を大幅に減らし、企業の規模化生産レベルを高める。また、本発明の生産ラインでは高周波短時間高効率圧縮の特性に対して、軟化部ステーションを増設し、多装置連動生産を実現し、生産効率を大幅に向上させる。

【発明の効果】

【0016】

本発明は、さらに、加熱圧縮時に木板を多孔質板の間に挟んで、テストを行うことにより、従来５０ｍｌ程度の液体水しか流出していなかった同様の木板が、３５０ｍｌの液体水を集める約７倍の出水率を高める圧密木材の含水率を低減する補助機器を提供する。当該方法は、高周波超短時間圧縮による弾性反発の問題が深刻な技術的問題を解決した。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】高周波圧密木材の複合生産ラインの一つの実施形態の構造概略図である。

【図2】高周波圧密木材の複合生産ラインのもう一つの実施形態の構造概略図である。

【図3】投入取り出し部の正面構造概略図である。

【図4】投入取り出し部の側面構造概略図である。

【図5】メイン高周波打ち抜き部とサブ高周波軟化部の構造概略図である。

【図6】冷却部の構造概略図である。

【図7】検出部の構造概略図である。

【図8】検出部の検出段の一実施形態の構造概略図である。

【図9】木材スティッチング部の構造概略図である。

【図10】木材スティッチング部の高周波加熱接着装置の内部構造概略図である。

【図11】膜搬送器の一つの実施形態の断面構造概略図である。

【図12】膜搬送器のもう一つの実施形態の断面構造概略図である。

【図13】多孔質板の秩序の単層孔質板の構造概略図である。

【図14】多孔質板の秩序の単層孔質板の構造概略図である。

【図15】多孔質板の無秩序の単層孔質板の構造概略図である

【図16】多孔質板の秩序の単層孔質板の側辺の構造概略図である。

【図17】多孔質板の無秩序の３次元多孔質板の構造概略図である。

【図18】多孔質板の無秩序の３次元多孔質板の構造概略図である。

【図19】多孔質層付き実板の断面概略図です。

【図20】多孔質層付き上下鋼板の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明による高周波圧密木材の複合生産ラインは、図１に示すように、前記生産ラインは操作機器及び補助板材を含み、前記補助板材は木材１を挟むための上鋼板１０と下鋼板１１を含み、前記操作機器は、
前記上鋼板１０と下鋼板１１を伝送チェーンのステーションに入れるように配置し、木材１加工が完了した後に上鋼板１０と下鋼板１１を取り出し、そのうち、前記上鋼板１０、下鋼板１１は木材１を挟んで加工モジュールを構成する投入取り出し部２と、高周波発熱装置を配置して前記加工モジュールを加熱して軟化するサブ高周波軟化部３と、高周波発熱装置とプレス機を配置して軟化処理された木材に対してそれぞれ加熱して圧縮し続けるメイン高周波打ち抜き部４と、
水冷装置及び／又は空冷装置を配置して圧縮された前記加工モジュールを冷却する冷却部５と、
前記加工モジュールを入れるように配置し、前記投入取り出し部２、サブ高周波軟化部３、メイン高周波打ち抜き部４、冷却部５を順に貫通させ、前記加工モジュールをリサイクル伝送する伝送チェーンである移動装置６と、
各部の機電制御システムを接続する操作装置７とを含む。

【0019】

図１に示すように、前記移動装置６の伝送チェーンは、横方向リンクと縦方向リンクとを含む。前記横方向リンクは、前記投入取り出し部２に設置された第１の輸送段６０と、前記サブ高周波軟化部３に設置された第２の輸送段６１と、メイン高周波軟化部４に設置された第３の輸送段６２と、冷却部５に設置された第４の輸送段６３と、末端冷却部５位置から投入取り出し部２位置までの第５の輸送段６４とを含む。前記縦方向リンクは、第５の輸送段６４先端と投入取り出し部２を接続する第１の縦方向輸送段６９、及び前記冷却部５と第５の輸送段６４末端を接続する第２の縦方向輸送段６８を含む。前記縦方向リンクは、少なくとも横方向リンクに垂直な２本の輸送チェーンを含む。

【0020】

説明しておくと、本発明に記載の伝送リンクは、横方向リンクと縦方向リンクとを含み、いずれもローラ式とチェーン式を採用することができ、一部の例では、本発明の横方向リンクはローラ式を採用することが多く、縦方向リンクはチェーン式を採用することが多い。一方では、具体的なリンク方式は、具体的な作業部に応じて具体的に設置されており、例えばサブ高周波軟化部やメイン高周波打ち抜き部では、加工モジュールの下端に電極固定や加圧保持のための下定盤を設置する必要があるため、伝送リンクを上定盤上に設置することとし、具体的には以下のクリップローラ技術的解決手段を示している。

【0021】

さらに説明しておくと、本発明に記載の横方向と縦方向リンクの曲がり角は、コーナーの外側又は前のリンクの端末に、所定の位置にある木材を遮断するためのバリアを設置してもよいし、その上にさらに圧力センサーを設置してもよく、木材が所定の位置にあることが誘起されると下流リンクを起動することで、インテリジェントな自動制御を実現する。

【0022】

一例では、図２に示すように、前記サブ高周波軟化部３にさらにそれと同一のＭ個の部分が設置され、各前記部分にいずれも独立した高周波発熱装置が設置され、Ｍ個の前記部分の伝送リンクは、前記投入取り出し部２とメイン高周波打ち抜き部４との間に並列接続される。本発明を技術から見ると、軟化ステップにはかかる時間が最も長く、例えば６分間かかる。軟化ステップとは一回目昇温することで、木材表面温度を熱圧板で１１０℃に昇温すると５分間かかると予測され、高周波で１１０℃に昇温すると例えば１分間かかることが要求される。２段目において高周波で１８０以上に昇温する速度が比較的速く、例えば２分間かかる。そのため、生産ラインにおいて１つのサブ高周波軟化部だけで軟化効率が低すぎるため、当該方法はサブ高周波熱プレス機を３台並列接続し、またメインプレス機１台と並列接続することで、生産率を３倍に高めることができる。

【0023】

上記方法に対して、伝送チェーンの改良としては、前記第２の輸送段６１と第３の輸送段６２との間に一段ローラリンクのコネクタ段６５が設置され、前記コネクタ段６５の長さは前記上鋼板１０と下鋼板１１の長さ以上であることである。

【0024】

前記投入取り出し部２を外側に突出して第３の縦方向輸送段６７が設置され、前記第３の縦方向輸送段６７を起点とし、前記サブ高周波軟化部３部分内の伝送リンクと接続する分岐輸送段６６がＭ個設置され、前記分岐輸送段６６は横方向ローラリンクである。前記部分内の伝送リンクの他端に延出輸送段６６０が延出するように設けられ、前記延出輸送段６６０と前記コネクタ段６５との間に第４の縦方向輸送段６６１が設置され、前記第３の縦方向輸送段６７と第４の縦方向輸送段６６１は、いずれも縦方向チェーンリンクである。当該方法における生産ラインが動作する時に、投入取り出し部は木材を分岐輸送部を通して各サブ高周波軟化部に順に輸送し、木材の軟化が完了すると延出輸送部と第４の縦方向輸送部を通してメイン高周波打ち抜き部に輸送する。

【0025】

図３－４に示すように、前記投入取り出し部２は、下鋼板１０を載置するための下載置装置２０と、上鋼板１１を載置するための上載置装置２１と、下転送機構２２と上アーム機構２３とを含む。前記下載置装置２０は伝送チェーンの側辺に設置され、前記下載置装置２０の前記下鋼板１１に対応する側辺にさらに径方向に移動するプッシュ機構が設置され、前記下転送機構２２は、伝送チェーンに垂直であるように前記下載置装置２０の下に設置されたチェーン伝送構造である。前記上載置装置２１は上載置装置２０の上に設置され、前記上アーム機構２３は前記上載置装置２０の上に設置され、前記上アーム機構２３は、移動アーム２３０及び前記移動アーム２３０の下端に設置されたクリップを含む。前記移動アーム２３０は垂直方向と水平方向の両方に移動するように構成される。前記クリップは、リミットプレート２３１及び前記リミットプレート２３１の両側に設置された長クリップ２３２を含み、前記長クリップ２３２の上端のヒンジ部にそれを開閉させる動力機構が接続され、前記長クリップ２３２の底部に内側に湾曲するクリップ先端部２３３が設置され、前記長クリップ２３２は前記リミットプレート２３１の外側に貼り合わせて、そのクリップ先端部２３３が前記リミットプレート２３１の底部に配置される。

【0026】

当該投入取り出し部は、下転送機構により下鋼板を伝送チェーンの開始ステーションにプッシュし、作業員又は別途に設置したアームが木材を前記下鋼板の上に置き、上アーム機構により上鋼板を上載置装置から取り外し、木材の上に載せることで、それを加工モジュールに組み立てる。

【0027】

説明しておくと、上記方法における機構は、本方面に記載したその機能を実現可能な上で、当業者は従来技術に基づき、例えば上記プッシュ機構、アーム機構及び長クリップの開閉運動を合理的に実現することができ、プッシュ機構は移動装置により実現し、アームと長クリップは油圧と空気動機構のいずれかにより実現することができる。

【0028】

本発明に記載のサブ高周波軟化部とメイン高周波打ち抜き部は、構造と機能が類似しているが、メイン高周波打ち抜き部の油圧加圧機構により大きな圧力が加えられる点において異なる。一部の例では、図５に示すように、前記サブ高周波軟化部３とメイン高周波打ち抜き部４は、いずれも高周波発熱装置３０とプレス機３１とを含み、前記プレス機３１は、垂直運動可能な上定盤３２と、下定盤３３と前記上定盤３２を垂直運動させる油圧動力機構３４とを含み、前記下定盤３３は加工モジュールの下端に設置され、前記高周波発熱装置３０の上電極が上定盤３２上に固定され、動作時に上定盤３２により加圧されて前記上鋼板１０に下向きに接触させ、前記高周波発熱装置３０の下電極はフレキシブル導電板３５を介して下定盤３３に固定され、動作時に前記下鋼板１１に接触させる。前記上定盤３２の両側辺に複数のクリップローラ３６が均等に配置され、前記クリップローラ３６のローラ軸は上定盤３２内に接続され、少なくとも１つのクリップローラ３６のローラ軸に動力機構が接続され、前記クリップローラ３４のローラ面は、動作時に前記上鋼板１０の上面にちょうど当接する。本発明のサブ高周波軟化部とメイン高周波打ち抜き部の伝送チェーンはいずれも上定盤に設置されたクリップローラである。加圧が完了した後、クリップローラが回転し、その回転摩擦により加工モジュールを前方に駆動させる。このようにして、上下定盤の木材に対する加圧の設置に影響せず、また伝送を実現することができる。木材は常に２枚の上下鋼板に挟まれ、上下のクリップローラと下定盤に制限され、材料の厚さが制限された状態で下方の各ステーションに移動される。

【0029】

図６に示すように、前記冷却部５は、水冷モジュールと風冷モジュールとを含む。前記水冷モジュールは、複数の前記伝送チェーンの上方に設置された上部ブラケット５０と伝送チェーンの側面に設置された下部ブラケット５８とを含み、伝送チェーンが下部ブラケット内側にあり、そのため、図中の正視角度から見て伝送チェーンを示すことができず、前記上部ブラケット５０の底部に上部スプレーヘッド５１が設置され、前記下部ブラケット５８に下部スプレーヘッド５２が設置され、前記上部スプレーヘッド５２は動作時に前記上鋼板１０の真上に位置し、前記下部スプレーヘッド５２は動作時に前記下鋼板１１の直下に位置し、前記上部スプレーヘッド５１と前記下部スプレーヘッド５２はいずれも配管と水ポンプを介して給水管路に接続され、前記冷却部５の伝送チェーン側に排水溝５９が設置される。

【0030】

前記風冷モジュールは前記水冷モジュールの下流に接続される。前記風冷モジュールは、前記伝送チェーンの上方に設置された上部風冷フレーム５３と前記伝送チェーンの側面に設置された下部風冷フレーム５７とを含む。前記上部風冷フレーム５３に複数の等間隔に設置された第１のガスノズル５４が設置され、前記下部風冷フレーム５７に複数の等間隔に設置された第２のガスノズル５５が設置され、前記第１のガスノズル５４は動作時に前記上鋼板１０の真上に位置し、前記第２のガスノズル５５は動作時に前記下鋼板１１の直下に位置し、前記第１のガスノズル５４と前記第２のガスノズル５７はいずれもホースを介してガスポンプに接続される。

【0031】

図７に示すように、前記投入取り出し部２の前には、さらに含水率測定器を配置して木材の含水率に対してテストを行うための含水率テスト部８を含み、前記移動装置６は、さらに前記含水率テスト部８に設置された伝送チェーンを含む。

【0032】

前記含水率テスト部８の伝送チェーンは、テスト段８０と、前記テスト段８０片側に接続された進入段８１と前記進入段８１側辺に設置されたＮＧ品出力段８２とを含む。前記テスト段８０とＮＧ品出力段８２は縦方向チェーンリンクであり、前記進入段８１は前記投入取り出し部２の伝送チェーンに接続する横方向ローラリンクである。前記含水率テスト部８は、マイクロ波送信端８３０とマイクロ波受信端８３１が設置されるマイクロ波水分測定器と、テスト段８０のステーションに設置されたテスト用ブラケット８４とを含み、前記マイクロ波送信端８３０はテスト用ブラケット８４の底部に設置され、前記マイクロ波受信端８３１はテスト段８０の伝送リンクに設置され、前記テスト用ブラケット８４は移動機構により水平方向と垂直方向の移動を実現する。

【0033】

実際の運用では、含水率テスト部により直接含水率に不合格の木材を流水ラインから取り除き、例えば日本の杉木は、高周波加熱に適した含水量が９ー１６％であり、当該範囲よりも大きいか小さい場合には生産ラインから取り除かれる。

【0034】

図８に示すように、前記テスト段８０の伝送チェーンにさらに重量測定装置８５と強度測定装置８６が設置される。前記重量測定装置８５は伝送チェーンの内側に設置されたトレイとトレイ底部に設置された重量測定器であり、前記重量測定器の底部は昇降シャシーにより固定される。木材が前記トレイの位置に到着する時、昇降シャシーが上昇し、木材を伝送チェーンから取り外して重量を計る。説明しておきたいのは、ここで記載した昇降シャシーの技術的解決手段が明確すべきであるものであり、例えば、従来技術を採用した油圧レバーの昇降などのことである。前記強度測定装置８５は、伝送チェーンの外側に設置されたノックオン装置である。

【0035】

一般的には、規制の板材に仕上げるために木材をスティッチングする必要がある。例えば家具板材の一般仕様は２４４０＊１２２０ｍｍで、一般的な厚さは３ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ、１２ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、２５ｍｍである。そのため、本発明の生産ラインにさらに木材スティッチング部が増設した。図９に示すように、前記投入取り出し部２側にさらに木材スティッチング部９が設置される。前記木材スティッチング部９は、木材供給装置９０と、膜搬送器９１と、配列輸送装置９２と、搬入輸送装置９３と、高周波加熱接着装置９４と搬出輸送装置９５とを含む。

【0036】

前記配列輸送装置９２と搬入輸送装置９３は平行に配列した輸送チェーンであり、２本の輸送チェーンは全行程において縦方向輸送チェーン９２０で接続され、前記縦方向輸送チェーン９２０と搬入輸送装置９３のコネクタ箇所にさらに木材を９０°反転させるための反転装置９２１が設置される。ここで反転装置９２１は前記木材を反転するだけでよく、１つの例では、反転装置９２１の回転可能なＬ型反転プッシュは、水平方向の長ロッドと、垂直方向の短ロッドと、２本のロッドが接するところにある後部の回転ロッドとを含み、反転していないときは水平方向の長ロッドを木材に向け、木材が進むときは水平方向の長ロッドに入り、木材の先端面が垂直方向の短ロッドに当接する時に、当該プッシュの回転ロッドをモーターで９０°回転させ、水平方向の長ロッドは垂直方向になり、そのとき木材の先端面が次の接触伝送チェーンの底面に反転して反転が完了する。

【0037】

図１１に示すように、前記膜搬送器９１は搬入輸送装置９３に設置され、前記膜搬送器９１は、ＰＶＢフィルムロール９１４を置くためのラック９１０を含む。前記ラック９１０両側が下向きに延出してラックピン９１１として設置され、前記ラックピン９１１に伝送チェーンに沿って運動する移動機構が接続され、前記ラックピン９１１はちょうど木材の両側辺に配置され、前記ラック９１０にＰＶＢフィルム落下のための開口が設けられ、前記移動機構は落下するＰＶＢフィルムを常に配列接着対象の木材の前側に配置させる。前記開口内の片側に圧延ローラ９１２が設置され、前記圧延ローラ９１２の外側辺はちょうど前記ＰＶＢフィルム９１４に接触しており、前記圧延ローラ９１２の回転によりＰＶＢフィルムロール９１４を駆動して下方にあるＰＶＢフィルムを回転させることができ、前記ラック９１０の下方にさらにＰＶＢフィルムを切断するためのカッター９１３が設置される。前記下方のＰＶＢフィルムは配列接着対象の木材に接触すると同時に、カッター９１３はＰＶＢフィルムを切断し、切断したＰＶＢフィルムを前に進んでいる配列接着対象の木材に前の木材と挟み込むように１つの作業を完了させた後、膜搬送器は後ろに１本の木材の距離を進み、次の木材が前に進む時に膜を切り続ける。前記搬入輸送装置９３の外側にさらにリミットプレート９３０が設置される。

【0038】

一部の例では、図１２に示すように、前記ラック９１０底部開口のカッター９１３非側方に下向きに延出したプレート９１５が設置され、前記ラック９１底部のカッター９１３片側にレール９１６が設置され、前記カッター９１３は回転可能な円形ブレードであり、前記カッター９１３は角度調整可能な角度接続フレーム９１８を介して前記レール９１６に係合されたスライダ９１７に接続され、その刃はプレート９１５に向けられ、角度接続フレームで角度調整後、前記刃はＰＶＢフィルムをプレート９１５に押し付け、スライダ９１７のスライドにより垂下したＰＶＢフィルムを切断することができる。ここで記載した角度接続フレームはそのうち１本の接続ロッドを回転させればよいものであり、例えば、伸縮ロッドで２本の交差接続ロッドを接続して形成された三角ブラケットは、上記角度接続フレームであり、そのうちの１本の接続ロッドの端部に前記カッターが接続される。特定の角度を感知することで調整の参照になるように、角度接続フレームの間に角度センサーが設置されてもよい。使用時、角膜が落下し、角度接続フレームで角度を調整することで、ＰＶＢフィルムをプレート上に押し付けるようにカッターを上向きに駆動し、その際にスライダが動力機構によりスライドし、円形ブレードが転がり、ＰＶＢフィルムを切断し、切断されたＰＶＢフィルムを前に進んでいる配列接着対象の木材に前の木材と挟み込むようにする。

【0039】

前記高周波加熱接着装置９４内に加熱接着チャンバ９４６が設置される。前記加熱接着チャンバ９４６の上下壁は、負電極接続の下電極板９４０と正電極接続の上電極板９４１とを含む。図１０に示すように、前記上電極板９４１は当該装置内に設置された油圧機構のリンクと接続し、前記下電極板９４０は前記搬入輸送装置９３の輸送チェーンと接続し、前記加熱接着チャンバ９４６の先端にリミットブロック９４２が設置され、後端に可搬性のあるピストンブロック９４３が設置され、前記リミットブロック９４２は移動接続機構により水平方向又は垂直方向に移動可能であり、前記上電極板９４１の側辺に接着後の圧密木板を貼り付けてロールアウトするローラが設置される。

【0040】

前記搬出輸送装置９５は高周波加熱接着装置９４の出口端に接続し、接着後の木材を送り出すために用いられるものである。

【0041】

一部の例では、前記木材スティッチング部９の末端にさらに研磨部（図示せず）が接続され、前記研磨部は前記搬出輸送装置９５に接続された輸送チェーン及び木材を研磨するための研磨機が設置され、前記研磨機は従来技術の研磨機を採用すればよいものである。

【0042】

本発明の別の発明では、加工対象の木板に多孔質板のクリップを加えて圧密木の含水率を低減することで、反発の問題を解決する。この原理に基づき、一部の改良例として以下のとおりである。

【0043】

前記補助板材は、さらに木材の上下面に設置された上多孔質板１２と下多孔質板１３とを含み、前記上多孔質板１２と下多孔質板１３はいずれも熱硬化性プラスチック又は金属材料で製造される。前記上多孔質板１２と下多孔質板１３の厚さはいずれも２ー２０ｍｍである。

【0044】

前記上多孔質板１２と下多孔質板１３は、マルチメッシュのプレート構造又は実板であり、当該実板の前記木材に接触する面にマルチメッシュ構造が設けられ、図１９に示すように、前記マルチメッシュ構造の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか（図１６－１８に示す）、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造（図１３－１５に示す）である。

【0045】

好ましい一例では、前記上多孔質板１２と下多孔質板１３はいずれもステンレスメッシュを折り畳んでなり、前記ステンレスメッシュの空隙率は４－１００メッシュであり、前記折り畳み数は６以下である。

【0046】

説明しておくと、前記熱硬化性プラスチックは、フェノールプラスチック、ウレタンプラスチック、エポキシプラスチック、フランプラスチック、アクリル樹脂のいずれか一種である。前記金属材料は、炭素鋼、鉄線、タングステン鋼合金、ステンレス鋼のいずれか一種を含む。

【0047】

上記原理に基づくもう一つの改良例としては、前記上鋼板１０と下鋼板１１の木材向きの面に多孔質層１０１が設けられ、前記多孔質層１０１の厚さは２ー２０ｍｍである。前記多孔質層の具体的な形態は、無秩序又は秩序状態の３次元多孔質板構造を含むか、あるいは規則又は不規則な単層孔質板構造である。前記上鋼板１０と下鋼板１１の木材向きの面には、横方向及び／又は縦方向に沿って排水溝１００（図２０に示す）が設けられる。

【0048】

上記方法における多孔質板は、投入取り出し部に木板の上下端を加えた後、クリップ鋼板とともに軟化して高周波加熱加圧し、再び投入取り出し部に戻った時点で多孔質板を取り出す。一般にクリップ鋼板で木材に密着させることで、木材が片側からわずかに排気するだけで水が見えない。一方、本発明の技術的解決手段では、多孔質板を加えた後、水滴が流出することが見られ、従って従来の暗号化された熱蒸気排出に比較して当該方法は排水量を高めることができる。

【0049】

説明しておくと、本発明において多孔質板を増設するか又は鋼板に多孔質層を加える技術的解決手段は、熱圧板の直圧だけでなくローラ圧にも適用できる。高周波を熱源として適用するだけでなく、熱伝導油も適用する。

【0050】

なお、上記方法で押えられた圧密木は多孔質板に押さえて表面帯にブツが生じるが、木材の使用にはすべて砂光が必要であるため、研磨ステップで除去することができ、木材の外観に影響を及ぼさない。

【試験例１】

【0051】

多孔質板圧密を加えた性能指標の考察
５６５＊２００＊４０ｍｍのポプラ木１２枚をサンプルとし、圧縮前の含水率を１３－１４％と測定し、そのうち３枚を多孔質板の対照群とし、９枚を多孔質板クリップテスト群とし、テスト群のマルチメッシュは４メッシュ、１０メッシュ、２０メッシュのステンレス鋼ネットを採用し、ネット体を単層ネット、三層ネットと六層ネットとしてテストを行い、高周波圧密試験機を用いて圧密する。圧密過程のパラメータは、一回目の加熱温度１２０℃、時間２ｍｉｎ、陽極電流１．０Ａ／５５とし、二回目の加熱温度１３０℃、時間１２ｍｉｎ、陽極電流０．８Ａ／４５とし、３回目の加熱温度１８０℃、時間３２ｍｉｎ、陽極電流０．８Ａ／４５としたことである。

【0052】

圧密木層ごとにそれぞれ５つの点、例えば４つの角と中心点を均一に選び、各点の含水率を測定し、含水率の大きさを計算し、考察結果を表１に示す。

【0053】

【表1】

【0054】

表１から分かるように、本発明による多孔質金属板クリップを増設して圧密を行う技術的解決手段は、出水率を大幅に向上させ、対照群の７－８％の含水率と比較して、本発明の方法の含水率は３％以下に低下し、最適に２．２％に低下することができる。

【0055】

以上に記載した実施形態は、当該技術的解決手段の保護範囲に対する限定を構成しない。上記実施形態の精神と原則の範囲内で行われたいかなる修正、同等な置換と改良など、いずれも当該技術的解決手段の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】