FI130903B1 - Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone - Google Patents

Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone Download PDF

Info

Publication number
FI130903B1
FI130903B1 FI20175016A FI20175016A FI130903B1 FI 130903 B1 FI130903 B1 FI 130903B1 FI 20175016 A FI20175016 A FI 20175016A FI 20175016 A FI20175016 A FI 20175016A FI 130903 B1 FI130903 B1 FI 130903B1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
boom
processing device
wood processing
grapple
orientation
Prior art date
Application number
FI20175016A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20175016L (fi
Inventor
Jukka Tossavainen
Terho Tanskanen
Original Assignee
Ponsse Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ponsse Oyj filed Critical Ponsse Oyj
Priority to FI20175016A priority Critical patent/FI130903B1/fi
Priority to RU2019125149A priority patent/RU2755264C2/ru
Priority to CN201880006532.2A priority patent/CN110167336B/zh
Priority to BR112019014083-2A priority patent/BR112019014083B1/pt
Priority to CA3048372A priority patent/CA3048372A1/en
Priority to PCT/FI2018/050013 priority patent/WO2018130747A1/en
Priority to EP18739008.3A priority patent/EP3568001A4/en
Priority to US16/476,365 priority patent/US11937554B2/en
Publication of FI20175016L publication Critical patent/FI20175016L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI130903B1 publication Critical patent/FI130903B1/fi

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/003Collecting felled trees
    • A01G23/006Log skidders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/003Collecting felled trees
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00Forestry
    • A01G23/02Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
    • A01G23/08Felling trees
    • A01G23/083Feller-delimbers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • B66C1/58Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and deforming the articles, e.g. by using gripping members such as tongs or grapples
    • B66C1/585Log grapples
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/68Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles mounted on, or guided by, jibs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/08Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions
    • B66C13/085Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C15/00Safety gear
    • B66C15/04Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track
    • B66C15/045Safety gear for preventing collisions, e.g. between cranes or trolleys operating on the same track electrical
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/438Memorising movements for repetition, e.g. play-back capability
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/40Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets
    • E02F3/402Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors
    • E02F3/404Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets with means for facilitating the loading thereof, e.g. conveyors comprising two parts movable relative to each other, e.g. for gripping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
  • Dovetailed Work, And Nailing Machines And Stapling Machines For Wood (AREA)
  • Ship Loading And Unloading (AREA)
  • Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)
  • Mushroom Cultivation (AREA)

Abstract

Keksintö koskee menetelmää puunkäsittelylaitteen (14) toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa (10), joka puunkäsittelylaite on liitetty työkoneen puomiston (12) päähän (19) pyörityslaitteen (13) kautta halutun suuntauksen aikaansaamiseksi puunkäsittelylaitteelle toimenpidettä varten ja jossa menetelmässä pyörityslaitteella suoritettava puunkäsittelylaitteen suuntaus sidotaan puomistolla suoritettavan toiminnan perusteella. Puunkäsittelylaitteen suuntaus sidotaan puomiston pään asemaan (A, B), määritetään puomiston pään asemaa toimintaa suoritettaessa, puomiston pään aseman perusteella suunnataan pyörityslaitteella puunkäsittelylaite sanotun sidonnan mukaisesti. Lisäksi keksintö koskee myös vastaavaa järjestelyä ja metsäkonetta.

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELY PUUNKASITTELYLAITTEEN TOIMINNAN OHJAA-
MISEKSI TYÖKONEESSA JA METSÄKONE
Keksintö koskee menetelmää puunkäsittelylaitteen toiminnan oh- jaamiseksi työkoneessa, joka puunkäsittelylaite on liitetty työkoneeseen liitetyn puomiston päähän pyörityslaitteen kautta sen pyörittämiseksi pyörityslaitteen pyörimisakselin ympäri ha- lutun suuntauksen aikaansaamiseksi puunkäsittelylaitteelle toimenpidettä varten ja jossa menetelmässä pyörityslaitteella suoritettava puunkäsittelylaitteen suuntaus sidotaan puomis- tolla suoritettavan toiminnan perusteella, jossa anturiväli- neillä määritetään puomiston pään asemaa ja puunkäsittelylait- teen suuntausta toimintaa suoritettaessa. Lisäksi keksintö kos- kee myös vastaavaa järjestelyä ja metsäkonetta.
Metsäkoneeseen kuuluu tyypillisesti puomiston, nivelöidyn lii- toksen ja pyörityslaitteen käsittävä nostolaite. Pyörityslait- teeseen voidaan kiinnittää puunkäsittelylaite, kuten esimer- kiksi koura, kahmari tai harvesteripää puiden käsittelyä varten tai vastaavasti muu työlaite muiden kuormien käsittelyä varten.
Pyörityslaitteella metsäkoneen kuljettaja suuntaa puunkäsitte- lylaitteen oikeaan suuntaan toimenpidettä varten kiertämällä < sitä pyörityslaitteen aksiaalisuunnan määrittämän pystyakselin
S 25 suhteen sopivaan asentoon. Asento määräytyy puomistolla kul- & loinkin suoritettavasta toiminnasta ja myös työkoneen asemasta o ja työkoneen puomiston asennosta suoritettavaan toimintaan näh- =E den. Eräs tyypillinen esimerkki tällaisesta on yhdestä tai use-
W ammasta määrämittaan katkotusta puutavarakappaleesta muodoste- 3 30 tun kuorman purku ja lastaus. Molemmissa koura käännetään so- = pivaan asentoon puomiston liikeradan molemmissa päissä, kuor-
N matilassa sekä kasan / pinon alueella. Kuormatilan yhteydessä koura on suunnattava siten, että kourassa kuormatilaan vietävät puut ovat kuormatilan pituussuuntaisesti tai kouran asento on sellainen, että kuormatilasta voidaan poimia sillä puita. Pinon tai kasan yhteydessä koura on suunnattava vastaavan periaatteen mukaisesti siten, että kouralla puut asetetaan pinoon tai poi- mitaan pinosta tai kasasta kouran leukojen liikkeen tapahtuessa tasossa, joka on pääasiallisen kohtisuorassa pinossa tai ka- sassa olevien puukappaleiden pituussuuntaan nähden.
Metsäkoneen sijainti ja suuntaus suhteessa pinoon kuormaa teh- täessä tai purettaessa on tyypillisesti sellainen, että metsä- kone sijaitsee pinon vieressä puiden päätyjen puolella. Täl- laisesta asetelmasta johtuen koura joudutaan kuormaa puretta- essa ja myös lastattaessa uudelleen suuntaamaan joka kerta niin pinon päällä kuin myös kuormatilan päällä. Toistuvien ohjaus- toimenpiteiden johdosta tämä tekee metsäkoneen kuljettajan työstä rutiininomaista, mutta samalla myös tarkkuutta vaativaa.
Eurooppapatenttihakemusjulkaisusta EP2987399 tunnetaan rat- kaisu, jossa pyörityslaitteen toimintaa ohjataan tunnistamalla puominpään liikesuuntaa ja/tai nopeus. Tämä tekee toteutuksesta vaativan ja sisältää myös raskasta laskentaa. Lisäksi julkai- susta EP2116128 tunnetaan ratkaisu, joka käsittää nosturissa anturin nosturin pään etäisyyden ja/tai puomien välisten kul- mien määrittämiseksi.
N
< 25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja jär- & jestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työko- o neessa, jolla mahdollistetaan kevyellä laite- ja ohjelmatason =E toteutuksella puunkäsittelylaitteen vaivattomampi suuntaaminen
W puomistolla suoritettavan toiminnan yhteydessä. Keksinnön mu- 3 30 kaisen menetelmän tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisessa = patenttivaatimuksessa 1 ja järjestelyn patenttivaatimuksessa
N 11 ja metsäkoneen patenttivaatimuksissa 13 ja 14.
Sitomalla puunkäsittelylaitteen suuntaus puomiston pään asemaan, määrittämällä puomiston pään asemaa toimintaa suori- tettaessa ja suuntaamalla puunkasittelylaite pyörityslait- teella puomiston pään aseman perusteella sidonnan mukaisesti saadaan puunkäsittelylaite suunnattua ilman oleellista käyt- täjävuorovaikutusta kevyellä ohjelmistotason toteutuksella.
Siten keksintö ei tarvitse ennustavaa ja siten monimutkaista laskentaa. Se nopeuttaa metsäkoneen toimintaa. Lisäksi kek- sintö voidaan toteuttaa tunnetuin anturoinnein.
Erään sovellusmuodon mukaan puunkäsittelylaitteen suuntaus on sidottu puomiston pään asemaan yhdessä tai useammassa puomis- ton pään asemassa, edullisesti esimerkiksi työkoneen käyttä- jän toimesta. Tällöin kuljettajan tarvitsee edullisimmillaan vain kerran ohjelmoida puunkäsittelylaitteen suuntaus ennen puomistolla suoritettavan toiminnan alkua työtehtävää aloi- tettaessa.
Erään sovellusmuodon mukaan ennen puomistolla suoritettavaa toimintaa puomiston pään asemaa vastaava puunkäsittelylait- teen suuntaus on sidottu puomistolla suoritettavan toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa puomiston pään asemassa, edullisesti tallentamalla puunkäsittelylaitteen suuntaus
N ainakin kahdessa puomiston pään asemassa työkoneen ohjausjär- > 25 jestelmän muistiin. Erään sovellusmuodon mukaan nämä kaksi 5 asemaa ovat puomiston liikeradan päätepisteiden yhteydessä. o Esimerkkinä näistä asemista mainittakoon puomiston pään = asemat kuormatilan alueella ja pinon alueella. Erään sovel- c lusmuodon mukaan puunkasittelylaitteen pääasiallisen auto- 3 30 maattisen suuntauksen lisäksi myös puomiston liike, esimer- = kiksi nivelien osalta voidaan tallentaa, puomiston ohjaa-
N miseksi tallennettua liikerataa pitkin.
Keksinnön myötä puomiston päähän sovitettu cpyörityslaite suuntaa puunkäsittelylaitteen kääntämällä sen tiettyyn asen- toon, esimerkiksi ennalta tallennettuun asentoon puomiston pään sen hetkisen tai puomiston pään tulevan aseman perus- teella. Keksinnön myötä pyörityslaitetta pyöritetään silloin, kun se on tarpeen tai silloin, kun se on esimerkiksi energi- ankulutuksellisesti edullisinta (pyörityslaitteen energianku- lutus on pieni).
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan automatisoida tai puoliautomatisoida pyörityslaitteen kääntö työtilanteen tai puomiston pään tai puunkäsittelylaitteen sijainnin mukaan.
Puoliautomatisoinnissa työkoneen käyttäjä ohjaa puomistoa käyttämällä puomiston päätä ja puunkäsittelylaitteen sijain- tia, jolloin ohjausjärjestelmä puolestaan ohjaa puunkäsitte- lylaitteen suuntausta puomiston pään sijainnin mukaan. Vas- taavasti toisessa puoliautomatisoinnissa työkoneen käyttäjä voi osallistua suuntaukseen tarkentavasti, kun automatiikka ensin hoitaa pyörityslaitteen käännön eli puunkäsittelylait- teen esisuuntauksen. Keksinnöllä voidaan automatisoida usein toistuvia liikkeitä ja siten helpottaa työkoneen kuljettajan työtä ja myös tehostaa sitä. Muut keksinnölle ominaiset piirteet käyvät ilmi oheisista patenttivaatimuksista ja lisää
N saavutettavia etuja on lueteltu selitysosassa. > 25 5 Seuraavassa keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa o esitettäviin suoritusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viit-
E taamalla oheisiin kuviin, joissa © 3 30 Kuva 1 esittää yksinkertaistettuna periaatekuvana = erästä esimerkkiä metsäkoneesta, jossa kek-
N sintöä voidaan soveltaa,
Kuvat 2 ja 3 esittävät keksinnön mukaista menetelmää periaatteellisesti vaiheittain ylhäältä päin tarkasteltuna,
Kuvat 4 ja 5 esittävät kuvissa 2 ja 3 esitettyjä mene- 5 telmän vaiheita periaatteellisesti sivulta päin tarkasteltuna,
Kuva 6 esittää esimerkkiä menetelmästä vuokaaviona puunkäsittelylaitteen suuntausta ohjelmoi- taessa,
Kuva 7 esittää erästä toista esimerkkiä menetel- mästä vuokaaviona puunkäsittelylaitteen suuntausta ja puomiston liikerataa ohjel- moitaessa ja
Kuva 8 esittää esimerkkiä menetelmästä vuokaaviona puunkäsittelylaitetta käytettäessä.
Kuvassa 1 on esitetty yksinkertaistettu periaatekuva eräästä työkoneesta 10, jossa keksinnön mukaista menetelmää ja jär- jestelyä voidaan soveltaa. Työkoneena 10 on esitetty nyt metsäkone 100 ja vielä erityisemmin kuormatraktori, jota yleisesti myös ajokoneeksi kutsutaan (engl. forwarder) .
Kuormatraktoriin kuuluu sinällään tunnetulla tavalla esimer- kiksi kaksiosainen toisiinsa nivelletty alusta. Etuvaunussa
N 35 on ohjaamo 37 moottoreineen 104 ja kuormavaunussa 36 > 25 kuormatila 27. Kuormatilaa 27 rajoittavat sen molemmilta 5 sivuilta pankkojen pankkoputket 28 eli karikat. Kuormatilassa o 27 on mahdollista kuljettaa esimerkiksi monitoimikoneella = kaadettuja, karsittuja ja katkottuja puita 16 tai metsätäh- c teitä, kuten latvuksia ja oksia. 3 30 5 Kuormatraktoriin kuuluu myös sinällään tunnetulla tavalla
N nosturi 47 sijoitettuna esimerkiksi ohjaamon 37 ja kuormati- lan 27 väliin. Nosturin 47 jalusta 38 voi olla edullisesti sijoitettuna kuormavaunuun 36, tai toisaalta nosturi 47 voi olla sijoitettu vaunujen välisen nivelen päälle tai etuvau- nuun 35. Nosturin 47 muodostaa sinällään tunnetulla tavalla puomisto 12, jossa voi olla useita toisiinsa nivellettyjä puomeja. Nosturin 47 puomiston 12 uloimman puomin 12' päässä 19 on puolestaan puunkäsittelylaite 14, joka tässä tapaukses- sa on koura 15. Kouran sijasta voidaan puhua myös kahmarista.
Kouralla 15 tavaraa, nyt puita 16, nostetaan kuormatraktorin kuormatilaan 27 kuljettamista varten ja vastaavasti tavaraa nostetaan myös kuormatilasta 27 pois kuormatraktorin kuorman purkamiseksi. Kourassa 15 on toimilaitteet, joilla käytetään siihen kääntyvästi nivelöityjä ja kohti toisiaan edestakaisin liikkuvia leukoja 34. Kouran 15 ja puomiston 12 välissä on pyörityslaite 13 eli rotaattori kouran 15 ja vielä yleisem- min, puunkäsittelylaitteen 14 kääntämiseksi. Pyörityslaite 13 on kiinnitetty puomiston 12 päähän 19 nivelletysti. Nivellet- ty liitos voidaan toteuttaa niin sanotulla riipukkella, joka on puomiston 12 pään 19 ja pydrityslaitteen 13 välissä.
Riipuke sallii pyörityslaitteen 13 ja siihen liitetyn puun- käsittelylaitteen 14 pääasiallisen vapaan roikunnan.
Fdullisesti tyypillinen riipuke käsittää kaksi toistensa suhteen poikittain kohtisuorassa olevaa kiertoniveltä, mikä
N mahdollistaa puunkäsittelylaitteen 14 riippumisen vapaasti, > 25 ja pääasiassa pystysuorassa, puomiston 12 asennosta riippu- 5 matta. On huomattava, että puomiston 12 ja työkoneen 10 o liikkeet saavat puunkäsittelylaitteen 14 tällöin heilumaan = riipukkeen varassa. On huomattava, että vaikka puunkäsittely- o laitteen 14 esitetään riippuvan vapaasti, niin tyypillisesti 3 30 riipukkeet voivat käsittää myös jarrun, heiluntajarrun, jolla = pyritään hillitsemään riipukkeen ja puunkäsittelylaitteen 14
N heiluntaa, erityisesti, kun kourassa 15 on kuormaa. Heilunnan vaimentaminen nopeuttaa työskentelyä työkoneella 10. Lisäksi heilunnan aiheuttamien törmäyksien, esimerkiksi työkoneen 10 runkoon, ja muiden vaurioiden riski pienenee.
Pyörityslaitteeseen 13, jota myös rotaattoriksi hyvin ylei- sesti kutsutaan, on kiinnitetty puunkäsittelylaite 14, josta esimerkkinä on nyt esitetty kuormainkoura. Puunkäsittelylai- tetta 14 voidaan pyörittää pyörityslaitteen 13 avulla pyöri- tyslaitteen 13 pyörimisakselin ympäri, edullisesti rajoitta- mattomasti pydrityslaitteen 13 pyörimisakselin R ympäri.
Siten puunkäsittelylaite 14 on liitetty työkoneen 10 puomis- ton 12 päähän 19 pyörityslaitteen 13 kautta halutun suuntauk- sen aikaansaamiseksi puunkäsittelylaitteelle 14 toimenpidettä varten. Toimenpide voi olla esimerkiksi taakan, tässä tapauk- sessa, puiden 16 siirtelyä paikasta toiseen. Pyörityslaite 13 ja myös puunkäsittelylaite 14 saavat käyttövoimansa esimer- kiksi paineväliainevirtauksesta. Se voidaan tuoda puomiston 12 kautta esimerkiksi letkujen, yleisemmin, paineväliainelin- jojen avulla metsäkoneen 100 paineväliainepumpulta 106.
Paineväliainepumppua 106 pyöritetään esimerkiksi metsäkoneen moottorin 104 avulla paineen muodostamiseksi.
Tässä yhteydessä tulee myös ymmärtää, että metsäkoneen 100 lisäksi keksinnön mukainen menetelmä ja järjestely soveltuu
N käytettäväksi myös esimerkiksi kaivinkoneiden ja muiden > 25 työpuomistoilla varustettujen työkoneiden kanssa, joissa 5 työpuomistoon liittyy pyörityslaitteen 13 kautta työväline. 2 = Kuviin 2 - 8 viitaten selitetään eri sovellusmuotoja menetel- c mästä puunkäsittelylaitteen 14 toiminnan ohjaamiseksi työko- 3 30 neessa 10. Kuvat 2 ja 3 esittävät keksinnön mukaista menetel- = mää periaatteellisesti vaiheittain ylhäältä päin tarkasteltu-
N na ja kuvat 4 ja 5 vastaavia kuvissa 2 ja 23 esitettyjä menetelmän vaiheita sivulta päin tarkasteltuna eräässä kek- sinnön sovelluksessa. Kuvissa 6 - 8 on esimerkit menetelmästä vuokaavioina. Sovellusesimerkkinä tässä esitetään kuorman purkua kuormatraktorista pinoon tai kuormatraktorin kuormaus- ta, jossa pinosta (tai kasasta) siirretään puita 16 kuorma- traktorin kuormatilaan 27. Siten sovellusesimerkissä käytetty puunkäsittelylaite 14 on koura 15 puiden 16 tai muiden kappa- leiden käsittelemiseksi tai siirtämiseksi paikasta toiseen.
Kuvissa 2 ja 4 esitetään menetelmäkuvauksen lähtötilanteen asetelma. Menetelmän erään sovellusmuodon mukaan työkoneen 10 käyttäjä eli tässä tapauksessa kuormatraktorin kuljettaja suorittaa puunkäsittelylaitteen 14 suuntauksen ohjelmoinnin ennen sillä suoritettavia työtoimenpiteitä. Tata koskeva vuokaavioesimerkki on esitetty kuvassa €.
Vaiheena 601 aktivoidaan kuljettajan toimesta tai aktivoituu automaattisesti kuormatraktorin ohjausjärjestelmän 24.1 kautta puunkäsittelylaitteen 14 suuntauksen ohjelmointi.
Aktivointi voi johtaa ohjausjärjestelmän 24.1 käyttöliitty- mällä vaiheeseen 602, josta voidaan edelleen tarkentaa suun- tauksen ohjelmoinnin kohdetta puomistolla 12 suoritettavaksi aiotun toiminnan mukaan. Vaiheessa 602 valitaan suoritetta- vaksi toiminnaksi kuormatraktorin kuormaus/purku kouralla 15.
Siten menetelmässä pyörityslaitteella 13 suoritettavan puun-
K kasittelylaitteen 14 suuntauksen voidaan sanoa olevan sidottu > 25 puomistolla 12 suoritettavan toiminnan perusteella. Toiminta 5 on esimerkin mukaisessa tapauksessa kuormatraktorin kuormaus- o ta tai kuorman purkua kuormatraktorista. Yleisesti toiminta = on nosturin käyttöä tai nosturilla työskentelyä tavaroiden c tai kappaleiden siirtämiseksi käsittelemiseksi. 3 30 5 Vaiheessa 603 siirretään koura 15 puomistolla 12 kuormatilan
N 27 päälle. Työkoneen 10 käyttäjä suorittaa tämän siirron puomistoa 12 ohjaten. Tällöin koura 15 voi olla kuormatilan 27 ja myös pankkoputkien 28 yläpuolella. Koura 15 ohjataan kuormatilan 27 päälle sellaiseen asemaan, että sitä on mah- dollista kiertää ja siten suunnata pydrityslaitteella 13 esteettömästi, vaikka kourassa 14 olisikin puita 16.
Vaiheena 604 käännetään koura 15 kuormatilan 27 päällä asen- toon puiden 16 asettamiseksi kuormatilaan 27 tai vaihtoehtoi- sesti puiden 16 poimimiseksi kuormatilasta 27. Työkoneen 10 käyttäjä suorittaa ohjausjärjestelmällä 24.1 myös tämän kääntöliikkeen. Tällöin koura 15 suunnataan kuormatilan 27 päällä siten, että sen leuat 34 aukeavat kohti kuormatilan 27 molemmilla reunoilla olevia pankkoputkia 28 ja esimerkiksi kuormatilassa 27 olevan puun 16 poimiminen on kouralla 15 sen ollessa avoimena mahdollista. Vaiheena 605 tallennetaan kouran 15 suuntaus kuormatilan 27 yhteydessä, nyt erityisem- min sen päällä, työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3. Tallentamisen aktivoi työkoneen 10 kuljettaja. Tällöin syötteenä muistiin 24.3 tallennetaan anturein määritetty pyörityslaitteen 13 kulma-asentotieto, edullisesti kulma- anturin antama tieto pyörityslaitteen 13 kulma-asennosta tai suuntauksesta. Kouran 15 suuntauksen tallentamisen lisäksi samalla tallennetaan muistiin 24.3 myös puomiston 12 pään 19 asema kuormatilan 27 päällä A. Tällöin syötteenä muistiin 24.3 tallennetaan esimerkiksi puomiston 12 toimilaitteiden
N 20, 23 antureiden 17 antamaa tietoa ja/tai puomiston 12 > 25 nivelten nivelkulmien asentoa määrittävien antureiden 17 5 antamaa tietoa. Lisäksi syötteenä muistiin 24.3 tallennetaan o esimerkiksi puomiston 12 kääntölaitteen 18 kulma-anturin = antamaa tietoa. Puomiston 12 pään 19 asema A määrittelee myös o kouran 15 aseman sen suuntaamista varten. Kun puomiston 12 3 30 pää 19 on tässä työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin = 24.3 tallennetussa asemassa A (kuormatilan 27 päällä), tiede-
N tään kouran 15 silloin olevan kuormatilan 27 yhteydessä siten, että se pitää suunnata työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3 tallennetulla tavalla.
Vaiheena 606 siirretään koura 15 puomistolla 12 pinon 21 päälle tai vielä yleisemin, pinon 21 alueelle B. Työkoneen 10 käyttäjä suorittaa myös tämän siirron puomistoa 12 ohjausjar- jestelmän 24.1 kautta ohjaten. Vaiheena 607 suunnataan koura 15 pinon 21 päällä tai alueella kääntämällä se asentoon, jossa puiden 16 asettaminen kourasta 15 pinoon 21 (tai paik- kaan, johon pinoa 21 muodostetaan) tai vaihtoehtoisesti puiden 16 poimiminen pinosta 21 kouraan 15 on mahdollista.
Työkoneen 10 käyttäjä suorittaa myös tämän kouraa 15 suuntaa- van käännön työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 kautta.
Tällöin koura 15 suunnataan pinon 21 päällä siten, että kouran 15 leukojen 34 aukeaminen tapahtuu eli leukojen 34 liikesuunta on kohti pinon 21 reunimmaisia puita ja esimer- kiksi pinossa 21 olevan puun 16 poimiminen on kouralla 15 mahdollista. Vaiheena 608 tallennetaan kouran 15 suuntaus pinon 21 yhteydessä, nyt erityisemmin sen päällä tai alueella työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3. Tällöin syötteenä muistiin 24.3 tallennetaan jälleen anturein 17 määritetty pyörityslaitteen 13 kulma-asentotieto, edullisesti kulma-anturin antama tietopyörityslaitteen 13 kulma-asennosta tai suuntauksesta. Kouran 15 suuntauksen tallentamisen lisäk- si samalla tallennetaan myös puomiston 12 pään 19 asema B,
N joka määrittää kouran 15 asemaa pinon 21 yhteydessä. Tällöin > 25 syötteenä muistiin 24.3 tallennetaan esimerkiksi puomiston 12 5 toimilaitteiden 20, 23 antureilta 17 ja puomiston 12 kääntö- o laitteen 18 kulma-anturin antamaa tietoa. Kun puomiston 12 = pää 19 on tässä työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin c 24.3 tallennetussa asemassa eli pinon 21 alueella B, tiede- 3 30 tään myös kouran 15 olevan silloin pinon 21 yhteydessä siten, = että se pitää suunnata työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3 tallennetulla tavalla. Vaiheena 609 lopetetaan ohjelmointi. Proseduurin seurauksena puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus on nyt sidottu puomiston 12 pään 19 asemaan A, B.
Kuvassa 7 on esitetty vielä eräs toinen sovellusmuoto puun- käsittelylaitteen 14 suuntaamisen ohjelmoimiseksi puomistolla 12 suoritettavaa toimintaa varten. Muutoin tämä vastaa kuvas- sa 6 esitettyä proseduuria, mutta tässä mukana on myös puo- miston 12 liikeradan tallennus. Vaiheet 701 - 709 voivat vastata kuvan 6 yhteydessä selitettyjä vaiheita 601 - 609.
Vaiheen 706 jälkeen voi olla vaihe 706’, jossa tallennetaan työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3 puomiston 12 liikeratatietoa kouraa 15 puomistolla 12 siirrettäessä kuormatilan 27 päältä pinon 21 päälle tai alueelle. Vastaa- vasti myös vaiheen 709 jälkeen voi olla vaihe 709’, jossa tallennetaan työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3 puomiston 12 liikeratatietoa kouraa 15 puomistolla 12 siirrettäessä pinon 21 päältä tai alueelta kuormatilan 27 päälle. Tällä sovellusmuodolla voidaan automatisoida puomis- ton 12 pään 19 asemaan A, B sidotun puunkäsittelylaitteen 14 suuntaamisen lisäksi myös puomiston 12 liikerata asemien A ja
B välillä. Liikeratatietoon voi kuulua esimerkiksi puomiston 12 asento, kääntökulma, puomistoon 12 kuuluvien puomien nivelkulmat, puomistoon 12 kuuluvien toimilaitteiden, kuten hydraulisylinterien, asennot, ja puunkäsittelylaitteen 14 asema. Muistiin 24.3 tallennetaan näiden anturointien muodos-
K tamat syötteet. > 25 5 Kuvien 6 ja 7 vuokaavioiden seurauksena puunkäsittelylaitteen o 14 suuntaus on sidottu puomiston 12 pään 19 asemaan yhdessä = tai useammassa puomiston 12 pään 19 asemassa A, B. Sidonta on o saatu aikaan nyt työkoneen 10 käyttäjän toimesta. Koska pinon 3 30 21 ja työkoneen 10 suhteelliset sijainnit toisiinsa nähden = voivat vaihdella suuresti, työkoneen 10 käyttäjän on mahdol-
N lista ohjelmoida puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus menetelmän myötä joustavasti ja helposti kuhunkin tilanteeseen sopivak- si. Toisaalta, toki sidonta voidaan asettaa myös jo työkoneen
10 valmistusvaiheessakin sen ohjausjärjestelmään 24.1 ainakin joiltain osin. Tällainen voi olla esimerkiksi puomiston 12 pään 19 asema kuormatilan 27 sisäpuolella, jolloin pyöritys- laitteen 13 suuntaus on sellainen, että puunkäsittelylaitteen 14 asento soveltuu kuormatilassa 27 olevien puiden 16 käsit- telyyn ja siirtämiseen. Toinen esimerkki voi olla kuorman purku / tekeminen työkoneen 10 vasemmalle / oikealle puolelle jäävästä pinosta 21. Tällöin työkoneen 10 sijainti suhteessa pinoon 21 on kuitenkin asetetunlaisesti pääasiallisen vakio- muotoinen (työkone 10 suorassa kulmassa pinoon 21 nähden sen päädyn yhteydessä). Jos työkone 10 on suorakulmaisesta ase- telmasta poikkeavassa kulmassa pinoon 21 nähden, tällöin ohjelmoinnin voi suorittaa työkoneen 10 käyttäjä.
Kuvissa 6 ja 7 esitetyissä esimerkeissä puunkäsittelylaitteen 14 suuntauksen ohjelmointi suoritettiin esimerkinomaisesti yksittäisissä paikka-avaruuden pisteissä. Alan ammattilainen kuitenkin ymmärtää, että yksittäisten pisteiden sijasta suuntaus voi olla sidottu myös liikeavaruuteen eli sijaintiin tiettyjen pisteiden välillä, toisin sanoen alueeseen. Myös tämä voi olla kuljettajan ohjelmoitavissa. Tällöin pyöritys- laite 13 kääntyy tiettyyn asetettuun asentoon tietyllä puo- miston 12 pään 19 sijaintialueella, esimerkiksi kuormatilan
N 27 alueella, kuormatilan 27 puiden 16 pituussuunnan mukaises- > 25 ti soveltuen kuormatilassa 27 olevien puiden 16 käsittelyyn 5 ja siirtämiseen, tai vastaavasti pinon 21 päällä pinon 21 o puiden 16 pituussuunnan mukaisesti soveltuen pinossa 21 = olevien puiden 16 käsittelyyn ja siirtämiseen. Suuntaus c voidaan sitoa myös kuormatilan 27 rajoihin, joita määrittele- 3 30 vät esimerkiksi pankkoputket 28. Puomiston 12 pään 19 kul- = loistakin asemaa vastaa tietty puomistoon 12 kuuluvien puo-
N mien ja nivelien asento. Puomiston 12 pään 19 kulloinenkin asento voidaan määritellä ja määrittää esimerkiksi työkoneen
10 (jonkin tietyn rakenteen) suhteen tai myös suoritettavan toiminnan suhteen.
Kuvassa 8 puolestaan esitetään vuokaaviona eräs sovellusmuo- to, jossa kuvissa 6 ja 7 suoritettua ohjelmointia ja auto- maattisia suuntauksia hyödynnetään työkoneen 10 kuorman purkamisen ja lastauksen yhteydessä, yleisemmin, puomistolla 12 suoritettavassa toiminnassa. Siten ennen puomistolla 12 suoritettavaa toimintaa puomiston 12 pään 19 asemaa A, B vastaava puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus on sidottu puomis- tolla 12 suoritettavan toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa puomiston 12 pään 19 asemassa A, B, edullisesti tallentamalla puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus ainakin kahdessa puomiston 12 pään 19 asemassa A, B työkoneen 10 ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3.
Vaiheena 801 aktivoidaan työkoneen 10 ohjausjärjestelmästä 24.1 puomistolla 12 suoritettavan toiminnan valinta. Tämä aktivointi tapahtua automaattisesti ohjausjärjestelmän 24.1 avulla tai kuljettajan valitsemana. Aktivointi voi johtaa ohjausjärjestelmän 24.1 käyttöliittymällä vaiheeseen 802, josta voidaan edelleen tarkentaa puomistolla 12 suoritetta- vaksi aiotun toiminnan kohdetta. Vaiheessa 802 valitaan
N puomistolla 12 suoritettavaksi toiminnaksi kuormatraktorin > 25 kuormaus/purku kouralla 15. Kyseisessä sovellusesimerkissä 5 suoritetaan nimenomaan kuorman purkua. Yleisesti puomistolla o 12 suoritettava toiminta on työkoneriippuvaista. Sitä määrit- = telee puomistolla 12 suoritettava työskentely ja puomistoon c 12 liitetty työkalu. Siten tämä vaihe 802 ei ole keksinnön 3 30 toiminnan kannalta kriittinen.
Vaiheena 803 siirretään koura 15 puomistolla 12 kuormatilan 27 päälle määrittäen samalla, ja pääasiallisen jatkuvasti, puomiston 12 pään 19 asemaa puomistolla 12 toimintaa suori-
tettaessa. Siirron suorittaa nyt työkoneen 10 kuljettaja.
Vaiheena 804 tutkitaan työkoneen 10 ohjausjärjestelmällä 24.1 onko koura 15 kuormatilaksi 27 määritellyn alueen päällä. Jos työkoneen 10 ohjausjärjestelmä 24.1 havaitsee, että puomiston 12 pää 19 ja siten silloin myös siihen kiinnitetty koura 15 on kuormatilan 27 päällä (alueella A), niin vaiheena 805 käännetään kouraa 15 työkoneen 10 ohjausjärjestelmällä 24.1 automaattisesti kuormatilan 27 päällä ennalta muistiin 24.3 tallennettuun asentoon puiden 16 poimimiseksi kuormatilasta 27 (tai puiden asettamiseksi kuormatilaan 27). Siten puomis- ton 12 pään 19 aseman A perusteella suunnataan pyörityslait- teella 13 puunkäsittelylaite 14 tallennetun, yleisemmin, asetetun sidonnan mukaisesti. Kuorman purkamisessa koura 15 käännetään asentoon, jolloin sen avautumisliike tapahtuu pääasiallisen kohtisuorassa suunnassa kuormatilassa 27 ole- vien puiden 16 pituussuuntaan nähden. Tällöin avatulla kou- ralla 15 voidaan tarttua kuormatilassa 27 oleviin puihin sen leuoilla 34. Vastaavasti kuorman lastaamisessa kuormatilaan 27 kouralla 15 tuotavat puut 16 käännetään kouralla 15 kuor- matilan 27 eli työkoneen 10 pituussuunnan suuntaisiksi.
Vaiheena 806 voidaan poimia puu 16 kuormatilasta 27 sulkemal- la koura 15 (tai vaihtoehtoisesti asetetaan puu 16 kuormati-
K laan 27 avaamalla koura 15). Kouran 15 avaamisen tai sulkemi- > 25 sen voi suorittaa työkoneen 10 käyttäjä. Vaiheena 807 siirre- 5 tään koura 15 puomistolla 1? pinon 21 päälle jälleen määrit- o täen samalla myös puomiston 12 pään 19 asemaa puomistolla 12 = toimintaa suoritettaessa. Nyt siirron suorittaa jälleen c työkoneen 10 kuljettaja. Vaiheena 808 tutkitaan työkoneen 10 3 30 ohjausjarjestelmalla 24.1 onko koura 15 pinon 21 päällä tai = alueella. Jos työkoneen 10 ohjausjärjestelmä 24.1 havaitsee,
N että puomiston 12 pää 19 ja silloin myös siihen kiinnitetty koura 15 on pinon 21 päällä (alueella B), niin vaiheena 809 käännetään kouraa 15 työkoneen 10 ohjausjärjestelmällä 24.1 automaattisesti pinon 21 päällä ennalta muistiin 24.3 tallen- nettuun asentoon puiden 16 asettamiseksi kouralla 15 pinoon 21 (tai poimimiseksi pinosta 21 kouralla 15). Siten puomiston 12 pään 19 aseman B perusteella suunnataan pyörityslaitteella 13 puunkäsittelylaite 14 tallennetun, yleisemmin, asetetun sidonnan mukaisesti.
Kuormatraktorin Kuorman purkamisessa pinoon 21 kouralla 15 tuotavat puut 16 käännetään kouralla 15 pinossa 21 jo olevien puiden 16 kanssa yhdensuuntaisiksi esimerkiksi pinon 21 päällä. Vastaavasti kuormatraktorin kuormauksessa koura 15 käännetään asentoon, jolloin sen leukojen 34 avautumissuunta on pääasiallisen kohtisuorassa pinossa 21 olevien puiden 16 pituussuuntaan nähden. Tällöin kouralla 15 voidaan tarttua pinossa 21 oleviin puihin 16 sen leuoilla 34. Erään sovellus- muodon mukaisesti toisessa tai molemmissa puomiston 12 pään 19 sijainneissa voidaan käyttää referenssinä edellistä nos- toa. Tällöin puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus ja pyöritys- laitteen 13 asentotieto tallennetaan, esimerkiksi työskente- lyn aikana, tietyssä sijainnissa tietyn suuntaiseksi. Sen yhteydessä voidaan olla tallennettu kouran 15 suuntaus, johon se voidaan nytkin esisuunnata. Siten suuntauksen voidaan sanoa olevan myös paikkasidonnaista. Sitä voi määritellä
N ennalta asetettu tai reaaliaikaisesti suoritettavan toiminnan > 25 edetessä muuttuva alue ja/tai puomiston 12 sektori. > 2 Vaiheena 810 asetetaan puu 16 pinoon 21 avaamalla koura 15 = (tai vaihtoehtoisesti poimitaan puu 16 pinosta 21 sulkemalla o koura 15). Tästä voidaan siirtyä esimerkiksi vaiheeseen 803 3 30 ja jatkaa puomistolla 12 suoritettavaa toimintaa. Keksinnön = myötä pyörityslaitetta 13 voidaan pyörittää vain silloin, kun
N se on tarpeen, kuten esimerkiksi juuri ennen toimintoa (puun noukinta) tai silloin, kun se on esimerkiksi energiankulutuk- sen kannalta edullisinta.
Yllä olevan perusteella pyörityslaitteella 13 suoritettava puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus on sidottu puomistolla 12 suoritettavaan toimintaan. Esimerkissä tämä toiminta oli kuorman purkua ja lastausta. Lisäksi puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus on sidottu puomiston 12 pään 19 asemaan, joka voi- daan määritellä absoluuttisen paikkapisteen sijasta myös alueena A, B. Esimerkissä asemat olivat kuormatilan 27 yhtey- dessä (päällä/alueella) A ja pinon 21 yhteydessä (pääl- 1ä/alueella) B.
Kuvassa 8 esitetyssä esimerkissä työkoneen 10 kuljettaja käyttää puomistoa 12 ja työkone 10 käyttää pyörityslaitetta 13 automaattisesti tilanteen / sijainnin mukaan. Vastaavan periaatteen mukaisesti kuin suoritettiin puunkäsittelylait- teen 14 automaattinen suuntaus pyörityslaitteella 13, voidaan kuvan 8 vuokaavioon sovittaa myös puomistolle 12 kuvan 7 esittämässä vuokaaviossa muistiin 24.3 tallennetun liikeradan toisto siirrettäessä puunkäsittelylaitetta 14 kuormatilasta 27 pinolle 21 ja päinvastoin. Siten erään sovellusmuodon mukaan siirron voi suorittaa myös ohjausjärjestelmä 24.1 automaattisesti, mikäli puomiston 12 liikeratatietoa on tallennettu liikeradan toisintamista varten, tai mikäli
N puomiston 12 päälle 19 on määritelty liikeradan päätepiste, > 25 johon ohjausjärjestelmä 24.1 ohjaa puomiston 12 pään 19 5 puunkäsittelylaitteineen 14. 2 = Siten ennen puomistolla 12 suoritettavaa toimintaa tallenne- o taan puomistolla 12 suoritettavan toiminnan liikeratatietoa 3 30 tai puomiston 12 pään 19 asematietoa. Puomiston 12 pään 19 = asema tunnetaan tai on laskettavissa, kun puomiston 12 puo-
N mien ja/tai nivelien asento tunnetaan. Liikeratatieto on tässä esimerkiksi yhden tai useamman nivelkulman ohjaamista tavoiteasentoon tai puomiston 12 kiertokulman ohjaamista tavoiteasentoon tai esimerkiksi puomiston 12 toimilaitteiden ohjaamista tavoiteasentoon. Tällöin se voi olla myös liikera- dan pisteiden tallennus, jolloin toisto on liikkumista pis- teiden välillä. Esimerkiksi liikeradan toisto voi olla yhden tai useamman nivelkulman ajamista toistamalla tallennettua liikeratatietoa, joka voi olla tietoa nivelkulman ohjaukses- ta. Ja lisäksi myös puomistolla 12 toimintaa suoritettaessa puomiston 12 pään 19 asemaa muutetaan tallennetun liikerata- tiedon tai puomiston 12 pään 19 asematiedon mukaisesti.
Jälleen puomiston 12 pään 19 asema tunnetaan tai on lasketta- vissa, kun puomiston 12 puomien ja/tai nivelien asento tunne- taan. Tällöin puomistoa 12 liikutetaan työkoneen 10 ohjaus- järjestelmällä 24.1 pääasiallisen automaattisesti ilman oleellista käyttäjävuorovaikutusta ja pyörityslaite 13 tois- taa sille asetetut suuntaukset liikeradan päissä, tai liike- radan varrella. Tämäkin helpottaa työkoneen 10 kuljettajan toimintaa.
Puomiston 12 pään 19 asemaan A, B, johon puunkäsittelylait- teen 14 suuntaus sidotaan, voidaan ymmärtää esimerkiksi pistejoukkona paikka-avaruudessa, kuten esimerkiksi sijainti- tilavuutena. Siten aseman A, B ei tarvitse olla yksittäinen kiinteä sijaintipiste paikka-avaruudessa, vaan sille voidaan
N määritellä rajat. Rajat voivat määritellä kaksiulotteista > 25 aluetta tai jopa kolmiulotteistakin tilaa, kuten kuvissa 2 - 5 5 on eräänä sovellusesimerkkinä esitetty. Työkoneen 10 kul- o jettaja voi erään sovellusmuodon mukaan määritellä paikka- = avaruutta, jossa puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus halutaan c asetetunlaiseksi. Toisaalta, paikka-avaruus voi jonkin aseman 3 30 osalta, esimerkiksi kuormatila 27 tai pino 21 tai kasa, olla = jo ennalta asetettu työkoneen 10 ohjausjärjestelmäänkin 24.1.
N Kaksi- tai kolmiulotteisen alueen ollessa kyseessä puomiston 12 puunkäsittelylaitteen 14 suuntauksen määrittäjänä, alue voidaan määritellä kuormatilan 28 osalta alueena, joka on pankkojen rajaama ala ja edullisesti myös karikkojen rajaama- na kuormatilan 27 tilavuus. Käytännössä on kuitenkin huomat- tava, että puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus, erityisesti, kun kourassa 15 on puu, suoritetaan kuormatilan 27 yläpuolel- la, jotta vältetään osuminen karikoihin kouraa 15 käännettä- essä. Lisäksi esimerkiksi pinon / kasan, tai vastaavasti kuormatilan 27, ollessa kyseessä alue tai tilavuus voidaan määritellä puomiston 12 liikeradan liikekoordinaatistossa tiettyjen koordinaattien rajaamaksi. Toinen tapa määritellä aluetta on rajaetäisyys tietystä määrätystä pisteestä.
Kuormatilan 27 pankot ovat olennaisesti kuormatilan 27 pohjaa määrittäviä rakenteita, yleisesti teräspalkkeja, jotka voivat olla muotoiltuna eri tavoin muodostamaan kuormatilan 27 pohjaa ja mahdollisesti osittain kuormatilan 27 reunoja.
Pankkoihin on liitetty pystysuuntaiset pankkoputket 28 eli karikat, jotka määrittävät kuormatilan 27 korkeutta.
Vielä erään sovellusmuodon mukaan puomistolla 12 toimintaa suoritettaessa voidaan myös samalla havainnoida anturiväli- neillä 17 toimintaympäristöä esteiden 22 (kuvat 2 ja 3) tunnistamiseksi. Esteitä 22 voi olla puomiston 12 edessä, puomiston 12 päähän liitetyn puunkäsittelylaitteen 14 edessä
N ja/tai puunkasittelylaitteessa 14 olevan taakan edessä. > 25 Anturivälineitä 17 voi olla työkoneessa 10, sen puomistossa 5 12, pyörityslaitteessa 13 ja/tai puukäsittelylaitteessa 14. o Suoritetun havainnoinnin, määritetyn puomiston 12 pään 19 = aseman ja puomiston 12 pään 19 tavoitepisteen perusteella c voidaan muodostaa ohjaussignaali pyörityslaitteen 13 toimin- 3 30 nan ja/tai puomiston 12 pään 19 ohjaamiseksi tavoiteasemaan = tai -pisteeseen havaitut esteet 22 väistäen. Määritetyn
N puomiston 12 pään 19 aseman ja muodostetun ohjaussignaalin perusteella voidaan suunnata pyörityslaitteella 13 puunkäsit- telylaite 14 sidonnan mukaisesti. Tällöin on mahdollista pääasiallisen automaattisesti väistää myös puomistolla 12 suoritettavan toiminnan tiellä olevia esteitä.
Kouran 15 suuntaus puomiston 12 pään 19 asemaan A, B voidaan suorittaa kouran 15 ollessa ilman taakkaa 16 tai myös taakan 16 ollessa kourassa 15. Esimerkiksi kuormaa purettaessa työkoneesta 10 suuntauksen sidonta kuormatilan 27 päällä voidaan tehdä ilman taakkaa. Vastaavasti suuntauksen sidonta pinon 21 päällä voidaan tehdä taakan kanssa. Tällöin voidaan ottaa huomioon pinon 21 läheisyydessä olevat esteet 22.
Pyörityslaitteen 13 kiertosuuntakin voidaan tässä huomioida.
Kiertosuunta voidaan järjestää siten, että esteistä 22 ei ole toiminnalle haittaa tai kiertosuunta voidaan järjestää lyhim- män käännöksen kautta.
Lisäksi eräs keksinnön mukainen menetelmän sovellusmuoto on sellainen, että pyörityslaitteen 13 asento ja siten kouran 15 suuntaus on sidottu pystysuuntaisten pankkoputkien 28 lähei- syydessä sellaiseksi, että koura 15 mahtuu pankkoputkien 28 välistä kuormatilaan 27 ja kuormatilasta 27 pois silloin, kun kourassa 19 ei ole kuormaa. Tällainen sidonnan asento on sama kuin kuormatilassa 27 puiden 16 käsittelyä varten, eli leuat 34 avautuvat poikittain kuormatilan 27 pituussuuntaan, ja
N siten myös kuormatilan 27 puunrunkojen 16 pituussuuntaan > 25 nähden. Tällainen nopeuttaa kuormatilaan 27 siirtymistä ja 5 kuormatilasta 27 poistumista koura 15 tyhjänä (ilman puita), o koska koura 15 voidaan viedä pankkoputkien 28 välistä ilman, = että nostetaan kouraa 15 pankkoputkien 28 yli korkeussuunnas- o sa. 3 30 5 Vielä erään sovellusmuodon mukaan puomiston 12 pään 19 asemaa
N A, B määritettäessä määritetään puomiston 12 kääntökulma o vaakasuunnassa esimerkiksi kääntölaitteelta 18. Puunkäsitte-
lylaitteen 14 suuntaus voidaan erään sovellusmuodon mukaan jopa sitoa pelkästään puomiston 12 kääntökulmaan a.
Menetelmän lisäksi eräs toinen keksinnön kohde on järjestely puunkäsittelylaitteen 14 toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa 10. Järjestelyyn, jonka kohdalla viitataan tässä kuvaan 1, kuuluu työkoneeseen 10 liitetty puomisto 12, puunkäsittely- laite 14 liitettynä puomiston 12 päähän 19, anturivälineet 17 ja ohjausvälineet 24.
Puomistoon 12 kuuluu toimilaitteet 18, 20, 23 puiden 16 käsittelyä varten työkoneella 10. Toimilaitteilla 18, 20, 23 voidaan muuttaa puomiston 12 pään 19 asemaa. Toimilaitteisiin kuuluu nyt puomiston 12 kääntölaite 18 puomiston 12 työkonee- seen 10 liitetyssä päässä työkoneen 10 ja puomiston 12 välis- sä. sillä voidaan kääntää puomistoa 12 vaakasuunnassa. Lisäk- si toimilaitteisiin kuuluu sinällään tunnetulla tavalla puomien väliin nivelöidysti liitettyjä toimilaitteita 20, 23, kuten esimerkiksi hydraulisylintereitä. Niillä voidaan muut- taa puomiston 12 pään 19 asemaa vaaka- ja pystysuunnassa.
Puomistossa 12 voi olla myös toimilaitteella toimiva tele- skooppiosa (esimerkiksi puomissa 127). Se mahdollistaa myös puomiston 12 pään 19 aseman muuttamisen vaaka- ja pystysuun-
N nassa. Sinällään keksintö on toteutettavissa puomistolla 12, > 25 joka voi olla tekniikan tason mukainen. > 2 Puunkäsittelylaite 14 on liitettynä puomiston 12 päähän 19 = pyörityslaitteen 13 kautta. Pyörityslaitteella 13 voidaan o aikaansaada puunkäsittelylaitteelle 14 haluttu suuntaus 3 30 toimenpidettä varten. Tällöin pyörityslaite 13 kääntää puun- = käsittelylaitetta 14 vaakasuunnassa. Pyörityslaitekin 13 voi
N olla hydraulitoiminen.
Lisäksi järjestelyyn kuuluu myös anturivälineet 17 puomiston 12 pään 19 aseman A, B ja puunkäsittelylaitteen 14 suuntauk- sen määrittämiseksi työkoneen 10 suhteen. Anturointikin 17 voi olla esimerkiksi tekniikan tasosta sinällään entuudestaan tunnettua ja mahdollisesti jo työkoneessa 10 valmiiksi ole- massa olevaa anturointia, jolla keksintö voidaan toteuttaa anturoinnin osalta. Työkoneiden, kuten esimerkiksi metsäko- neiden puomistot 12 voivat käsittää puomiston 12 aseman, liiketilan ja/tai orientaation anturointia.
FEhkä tavanomaisin tapa on asentaa puomin niveliin nivelkulmaa mittaavat anturit. Tällöin anturin toinen osa (kuten runko) kiinnitetään olennaisesti jäykästi toiseen puominosaan ja vastaavasti toinen osa (kuten anturin akseli tai mittauselin) toiseen puominosaan. Kulma-anturi voi olla toteutukseltaan ja rakenteeltaan edullisesti absoluuttianturi, tai toisaalta vaihtoehtoisesti ei-absoluuttianturi. Absoluuttianturi tuntee asemansa missä tahansa kohdassa liikealuetta ilman tarvetta ajaa puomia nollakohtaan. Ei-absoluuttianturi vaatii nolla- kohdan määrityksen. Nivelkulma-anturi voi olla rakenteeltaan esimerkiksi potentiometri, optinen tai muunlainen resolveri tai vaikkapa induktiivinen tai Hall-ilmiöön perustuva anturi.
Resoluution parantamiseksi puomin liike voidaan tarvittaessa
N välittää anturille esimerkiksi hammasvälityksen avulla niin, > 25 että tietyllä liikealueella saadaan aikaan enemmän mittauk- 5 sia. 2 = Ulomman puomin eli ns. taittopuomin ulotin eli teleskooppinen o jatke liikkuu lineaarisesti taittopuomin pituussuunnassa. 3 30 Jatkeen aseman mittaamiseen voidaan käyttää esimerkiksi = lineaaritoimilaitteen, kuten edullisesti hydraulisylinterin
N yhteyteen sovitettua asema-anturia. Tällainen anturi voi olla esimerkiksi ns. magnetostriktiivinen anturijärjestely, joka koostuu mittasauvasta ja magneettirenkaasta. Lineaariliikkeen voi anturoida myös esimerkiksi lineaaripotentiometrilla tai vaihtoehtoisesti käyttämällä kulman muutosta/pyörimisliikettä mittaavalla anturilla, kun lineaariliike ensin muutetaan jollakin tavalla pyörimisliikkeeksi.
Pyörityslaitteeseen 13 eli rotaattoriin, kulma-asennon määri- tystä varten, voitaisiin integroida kulma-anturointi esimer- kiksi sovittamalla rotaattorin sisällä riipukkeeseen nähden pyörivään osaan hammastus ja tätä hammastusta lukeva anturi kuten esimerkiksi induktiivianturi, joka tunnistaa mainitun hammastuksen hampaat rotaattorin pyöriessä.
Fdellä mainittuja asioita voi mitata myös sinällään tunnetuin tavoin erilaisilla inertiamittausyksiköillä ja -laitteilla, kuten erilaisilla MEMS antureilla, joihin voidaan edullisesti konstruoida inklinometri ja/tai gyroskooppi. Inertiamittaus- yksikössä inklinometri tunnistaa kiihtyvyysvoimat, mukaan lukien maan vetovoiman, ainakin yhden, edullisesti kolmen toisiaan kohtisuoran, akselin suhteen. Tällainen inklinomet- rijärjestely määrittää sen hetkisen asennon hyvinkin tarkasti maan vetovoimaan nähden. Lisäksi inertiamittausyksikön gyro- skooppivälineet määrittävät liikkeen / pyörimisen kul- manopeus- ja kulmakiihtyvyystiedot. Tällainen gyroskooppijär-
N jestely mahdollistaa kappaleen liiketilan määrittämisen ja > 25 näitä tietoja voidaan hyödyntää cpyörityslaitteen kulma- 5 asennon määrityksessä ja siten myös ohjauksessa. 2 = Lisäksi, kun kuormatraktorin kuormain on sovitettu eturungol- o le 35, eli eri rungolle kuin kuormatila 27, tällöin tulee 3 30 tarpeelliseksi määrittää myös koneen runkojen 35, 36 välinen = kulma-asento tai runkonivelen asento eli mihin kulmaan koneen
N runko-ohjausnivel on käännetty. Tällöin voidaan määrittää eturungolla sijaitsevan puomiston pään sijainti takarungolla sijaitsevan kuormatilan suhteen.
Edelleen järjestelyyn kuuluu myös ohjausvälineet 24 pyöritys- laitteella 13 suoritettavan puunkäsittelyläitteen 14 suun- tauksen sitomiseksi puomistolla 12 suoritettavan toiminnan perusteella ja puunkäsittelylaitteen 14 suuntaamiseksi pyöri- tyslaitteella 13 sidonnan mukaisesti. Ohjausvälineisiin 24 voi kuulua ohjausjärjestelmä 24.1 ja tietokone 24.2. Ohjaus- järjestelmää 24.1 voidaan ohjata käyttöliittymän kautta esimerkiksi työkoneen 10 kuljettajan toimesta.
Järjestelyssä ohjausvälineet 24 on sovitettu sitomaan puun- käsittelylaitteen 14 suuntauksen puomiston 12 pään 19 ase- maan. Anturivälineillä 17 on sovitettu määritettäväksi puo- miston 12 pään 19 asemaa ja puunkäsittelylaitteen 14 suun- tausta toimintaa suoritettaessa. Ohjausvälineet 24 on sovi- tettu suuntaamaan puunkäsittelylaite 14 pyörityslaitteella 13 puomiston 12 pään 19 määritetyn aseman A, B perusteella sanotun sidonnan mukaisesti.
Ohjausvälineet 24 ja siihen yhdistetty anturointi 17 on sovitettu toteuttamaan yhden tai useampia edellä selostetun menetelmän mukaisia osavaiheita ja/tai toimintoja keksinnön toteuttamiseksi.
K
> 25 Edellä keksintöä on selitetty kuorman purkamisen ja lastaami- 5 sen yhteydessä. Tällöin kouraan 15 kuuluu aukenemaan ja o sulkeutumaan sovitetut leuat 34. Koura 15 suunnataan pyöri- = tyslaitteella 13 siten, että kuormatilan 27 yhteydessä (alu- o eella) kouran 15 leukojen 34 liike avautuessa ja sulkeutuessa 3 30 tapahtuu pääasiallisen kohtisuorassa tasossa kuormatilaan 27 = sovitettavissa olevien puiden 16 pituussuuntaan nähden.
N Vastaavasti pinon 21 tai kasan yhteydessä kouran 15 leukojen 34 liike avautuessa ja sulkeutuessa tapahtuu pääasiallisen kohtisuorassa tasossa pinoon 21 tai kasaan sovitettavissa olevien puiden 16 pituussuuntaan nähden. Yhtälailla, keksin- töä on mahdollista soveltaa myös harvesterikäytössä. Tällöin sitä voidaan hyödyntää esimerkiksi puun kaadossa ja/tai lajittelussa kasoihin. Esimerkiksi harvennushakkuilla puita saattaa olla palstalla paikoin niin tiheästi, että harveste- rin suuntaus puuhun tartuttaessa voidaan pitää pääasiallisen samana usean puun kohdalla ennen kuin sitä tarvitsee mennä muuttamaan, jos työkone pysyy paikoillaan. Tällöinkin keksin- nöllä saavutetaan etua, kun voidaan hyödyntää kerran muistiin 24.3 tallennettua prosessoripään suuntausta. Tällöin harves- teripää kääntyy kaadettavaa puuta kohti.
Frään keksinnön sovellusmuodon mukaan minkä tahansa edellä mainitun sovellusmuodon lisäksi on mahdollista aikaansaada pyörityslaitteen 13 sidonta, yhden tai useamman puomiston 12 pään 19 sijainnin suhteen puomistoa 12 tai puomiston 12 päätä 19 liikuttamatta. Tällöin mainittu sidonta tehdään ohjausjär- jestelmän 24.1 avulla siten, että kääntölaitteen kulma-asento ja siten puunkäsittelylaitteen 14 suuntaus sidotaan tiettyi- hin puomiston 12 pään 19 sijaintikoordinaatteihin tai koordi- naattialueeseen, jotka määrittyvät puomiston 12 nivelkulmis- ta/toimilaitteiden asennoista. Tällöin puunkäsittelylaitteen 14 suuntauksen sidonta voidaan toteuttaa käyttämättä puomis-
K toa 12 ollenkaan. Tästä on etuna, että mm. sidonta voidaan > 25 tehdä ilman puomiston 12 käyttämistä ja toisena etuna, että 5 tällöin sidonta voidaan tehdä nopeammin tai ennen työskente- o lyn aloittamista. = a © Lisäksi keksintöä on mahdollista soveltaa erään sovellusmuo- 3 30 don mukaan siten, että kuormatilassa 27 määritetty sijainnit = tai alueet, edullisesti lajittelupankoilla, tavaralajimene-
N telmän eri puulajeille / tavaralajeille. Esimerkiksi sijain- nin määrittely voi tapahtua ensimmäisen nostetun nipun mu- kaan, jolloin kyseiseen kohtaan kuormataan samaa tavaralajia.
Ohjausjärjestelmälle 24.1 kerrotaan, että esimerkiksi kysees- sä on kuitupuu ja se lasketaan kuormatilaan. Tämä nopeuttaa työskentelyä automatisoimalla puun kuormaamista ja lajitte- lua, sekä nopeuttaa työnkulkua ja minimoi virheitä.
Lisäksi on mahdollista soveltaa keksinnön kuvattujen sovel- lusmuotojen kanssa sitä, että harvesterikäytössä pyöritys- laitteen asennon suuntaamisen lisäksi tietyssä sijainnissa, määritetään paikka katkaistavalle puutavaralajille. Tällöin esimerkiksi ohjausjärjestelmän 24.1 muistiin 24.3 jää ensim- mäisen puun mukaan tavaralajien kasan sijainti seuraavien puiden tekoa varten.
Sama voi koskea myös puun määrämittaan katkaisua, kun se tapahtuu kasoihin. Silloin harvesteripää kääntää katkottavan tukin kasan suuntaiseksi, joka voi olla esimerkiksi Koneen suuntainen tai päätehakkuilla koneen ajouraan nähden pääasi- allisen kohtisuora, jolloin siis kasassa olevien puiden suunta on pääasiallisen kohtisuorasti ajouraan nähden. Lisäk- si vielä myös kaatosuuntakin voidaan huomioida. Tällöin harvesterilla kaadettavan puun latvus asemoidaan samaan suuntaan kuin mihin edellinen puu kaadettiin. Tässä voidaan käyttää referenssinä esimerkiksi edellistä kaatoa. Tämäkin
K voi olla paikkasidonnainen (esimerkiksi alue tai nosturin 47 > 25 sektori). Myös puun kaatosuunta voidaan huomioida siten, 5 ettei esimerkiksi kaadeta puuta työkoneen päälle. 2 = Edellä keksintöä on selitetty esimerkkinä, jossa esimerkiksi c kuormatraktorin yhteydessä puunkäsittelylaitteen 14 suuntaa- 3 30 minen kuormatilaa 27 varten tapahtuu vasta kuormatilan 27 = yhteydessä (päällä) ja pinoa 21 tai kasaa varten vasta pinon 21 tai kasan yhteydessä (päällä). Alan ammattilainen kuiten- kin ymmärtää, että suuntaaminen voi tapahtua, varsinkin kouran 15 tapauksessa sen ollessa ilman taakkaa, myös jo aiemminkin. Tällöin esimerkiksi puita 16 kuormatraktoriin pinosta 21 kuormattaessa koura 15 voidaan suunnata pinoa 21 varten jo jopa kuormatilan 27 yhteydessä, jopa heti, kun sinne kuormatuista puista irtaudutaan kouralla 15, eikä vasta sitten, kun koura 15 on viety pinon 21 tai kasan päälle.
Vastaavasti esimerkiksi puita 16 pinoon 21 kuormatraktorista purettaessa koura 15 voidaan suunnata kuormatilaa 27 varten jo jopa pinon 21 yhteydessä, jopa heti, kun pinoon 21 asete- tuista puista 16 irtaudutaan kouralla 15, eikä vasta sitten, kun koura 15 on viety kuormatilan 27 päälle. Lisäksi näissä voidaan käyttää apuna myös kouran 15 tilatietoa (eli onko koura auki). Siten puomin 12 pään 19 kulloisenkin aseman määritykseen perustuva puunkäsittelylaitteen 14 suuntaaminen voidaan ymmärtää keksinnön asiayhteydessä hyvinkin laajasti sen osalta missä asemassa puunkäsittelylaitteen 14 suuntaami- nen suoritetaan. Oleellista kuitenkin on, että keksinnössä ei tarvita raskasta puomiston 12 pään 19 liikesuunnan ja/tai nopeuden laskentaa, jonka perusteella puunkäsittelylaite 14 suunnataan, vaan ohjaus voi perustua anturitiedosta määritet- tyyn absoluuttiseen puomiston 12 pään 19 paikkatietoon. Tämä tekee ohjelmistosta ja sen suorituksesta kevyesti toteutta- van.
K Edellä olevaan liittyen tunnetuissa kourissa tai kahmareissa > 25 ei yleensä ole anturoituna tilaa auki/kiinni. Sen sijaan 5 harvesteripäässä tai joissakin muissa puunkäsittelykourissa o näin voi olla. Kuitenkin vaikka erillistä anturointia ei = olisikaan, usein on koneen ohjausjärjestelmän 24.1 kautta c mahdollista arvioida ja estimoida esimerkiksi kouran 15 tila 3 30 ja/tai muutenkin automaattisesti tunnistaa ohjausjärjestelmän = 24.1 signaalien kautta kulloinkin tehtävä työtilanne, työvai-
N he tai tällaisen alivaihe. Esimerkiksi kuorman purku ja kuorman tekovaiheet voidaan tunnistaa automaattisesti ilman erillistä anturointia.
Fdellä pyörityslaitteelle 13 on opetettu ainakin kaksi asen- toa — kuormatilassa 27 ja pinon 21 päällä. Vaihtoehtoisesti toinen asento voi olla myös viimeisen asennon toisto esimer- kiksi pinon 21 päällä, kun on tunnistettu tukin nosto samasta paikasta edellisellä nostolla. Siten suuntauksen ohjelmointi voi olla jopa reaaliaikaista eli toiminnan edetessä päivitty- vää. Kuljettaja voi myös tallentaa liikepisteet koneen oh- jausjärjestelmällä 24.1. Tällöin ohjausjärjestelmään 24.1 voi olla muodostettu toiminnan kohteesta muodostettu tilannekuva, johon kuljettaja asettaa etäisyys- ja korkeusarvot koordi- naattiasetuksina. Tässä voidaan hyödyntää myös virtuaalito- dellisuutta tai lisättyä todellisuutta (engl. augmented reality).
Pyörityslaitteen 13 ohjelmointi ja toiminnan automatisointi voidaan toteuttaa koura 15 tyhjänä tai puun 16 ollessa kou- rassa 15. Puun 16 ollessa kourassa 15 otetaan huomioon myös turvallisuus, jotta puuta voidaan kääntää turvallisesti, osumatta ohjaamoon, koneeseen, kuormatilaan ja edullisesti ulkoisiin esteisiin 22. Keksinnössä voidaan hyödyntää myös kameroita ja esimerkiksi niiden avulla toteutettua konenäköä eri tavoin. Konenäön avulla voidaan esimerkiksi nähdä mitä
N kautta puu käännetään, ettei se osu mihinkään. Tällöin puu > 25 voidaan kääntää kuormatilaa varten ja lisäksi sijoittaa se 5 siellä sopivaan kohtaan, edullisesti tasaisen kuormauksen o aikaansaamiseksi, tai esimerkiksi tavaralajimenetelmän (CTL = harvesting) mukaisten puulajien mukaisesti jaottelemiseksi. c Puu 16 voidaan kääntää pinon 21 suuntaiseksi ja se voidaan 3 30 jopa ohjata pinon 21 päälle. Konenäön / kameran avulla voi- = daan myös tunnistaa puuniput, niiden sijainti / lukumäärä,
N tavaralajit ja puun mitat, koko ja suunta. Sen seurauksena puu osataan kääntää lyhyintä kautta oikeaan asentoon, tunnis- taa esteet käännön tiellä ja olla kääntämättä, jos tiellä on esteitä. Edelleen kameran / konenäöllä myös puomia voidaan liikuttaa automaattisesti. Kone voi tunnistaa pinon 21, viedä kouran 15 pinolle 21, kääntää oikeaan asentoon, tarttua kiinni, viedä kuormatilaan - ja alkaa etsiä seuraavaa puuta, edullisesti viimeisestä paikasta. Kuormatraktoria tai muuta puunkäsittelykonetta hallitseva ohjausjärjestelmä 24.1 voi kyetä myös automaattisesti tunnistamaan eri työvaiheita, jolloin työlaitteen suuntaus voidaan sitoa näihin.
Vielä lisäksi, eräs keksinnön kohde on metsäkone 100, johon kuuluu edellä mainittu järjestely tai joka on sovitettu toteuttamaan yhden tai useampia edellä selostetun menetelmän mukaisia osavaiheita ja/tai toimintoja.
Keksintö koskee myös tietokoneohjelmatuotetta puunkäsittely- laitteen 14 toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa 10. "Tuote käsittää ohjelmakoodivälineet tallennettuna tietokoneella 24.2 luettavalle medialle/tallennuslaitteelle, mikä ohjelma- koodivälineet on järjestetty suorittamaan minkä tahansa edellä kuvatun menetelmän mukaiset askeleet, kun ohjelma ajetaan tietokoneella 24.2. Lisäksi keksintö koskee myös laitteistoa, joka sisältää muistiyksikön ohjelmakoodin tal- lentamiseksi ja prosessorin ohjelmakoodin suorittamiseksi.
K Suoritettaessa laitteisto toteuttaa ainakin jonkin edellä > 25 selostetun menetelmän mukaisia vaiheita. Tässä laitteisto 5 voidaan ymmärtää tietokoneena 24.2. 2 = On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys ja siihen liitty- c vät kuvat on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan esillä 3 30 olevaa keksintöä. Keksintöä ei siten ole rajattu pelkästään = edellä esitettyihin tai patenttivaatimuksissa määriteltyihin
N sovellusmuotoihin, vaan alan ammattimiehelle tulevat olemaan ilmeisiä monet erilaiset keksinnön variaatiot ja muunnokset,
jotka ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten määritte- lemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
NM
O
N
> o
I jami a ©
Oo
LO
K o
N

Claims (16)

PATENTTIVAATIMUKSET
1. Menetelmä puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työ- koneessa, joka puunkäsittelylaite (14) on liitetty työkoneeseen (10) liitetyn puomiston (12) päähän (19) pyörityslaitteen (13) kautta sen pyörittämiseksi pyörityslaitteen (13) pyörimisakse- lin (R) ympäri halutun suuntauksen aikaansaamiseksi puunkäsit- telylaitteelle (14) toimenpidettä varten ja jossa menetelmässä pyörityslaitteella (13) suoritettava puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus sidotaan puomistolla (12) suoritettavan toiminnan perusteella, jossa anturivälineillä (17) määritetään puomiston (12) pään (19) asemaa (A, B) ja puunkäsittelylaitteen (14) suuntausta toimintaa suoritettaessa, tunnettu siitä, että — puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus sidotaan puo- miston (12) pään (19) asemaan (A, B), jota vastaa tietty puomistoon (12) kuuluvien puomien ja nivelien asento, — määritetyn puomiston (12) pään (19) aseman (A, B) perusteella suunnataan pyörityslaitteella (13) puun- käsittelylaite (14) sanotun sidonnan mukaisesti, ja jossa menetelmässä ennen puomistolla (12) suoritettavaa toi- mintaa puomiston (12) pään (19) asemaa (A, B) vastaava puun- käsittelylaitteen (14) suuntaus on sidottu puomistolla (12) < suoritettavan toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa puo- S 25 miston (12) pään (19) asemassa (A, B), tallentamalla puomiston & (12) pään (19) asema (A, B) ja sitä vastaava puunkäsittelylait- o teen (14) suuntaus toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa =E puomiston (12) pään (19) asemassa (A, B) työkoneen (10) ohjaus- W järjestelmän (24.1) muistiin (24.3). 2 30
S
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, N että
- ennen puomistolla (12) suoritettavaa toimintaa tallen- netaan puomistolla (12) suoritettavan toiminnan liikera- tatietoa tai puomiston (12) pään (19) asematietoa, — puomistolla (12) toimintaa suoritettaessa puomiston (12) pään (19) asemaa muutetaan tallennetun liikeratatiedon tai puomiston (12) pään (19) asematiedon mukaisesti.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sidotaan puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus puo- miston (12) pään (19) asemaan (A, B), joka muodostaa pistejoukon paikka-avaruudessa, kuten esimerkiksi sijaintitilavuuden.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että puunkäsittelylaite (14) on koura (15) puiden (16) tai muiden kappaleiden käsittelemiseksi tai siirtämiseksi paikasta toiseen.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sidotaan kouran (15) suuntaus puomiston (12) pään (19) asemaan (A, B) kouran (15) ollessa ilman taakkaa (16).
6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sidotaan kouran (15) suuntaus puomiston (12) pään < (19) asemaan (A, B) taakan (16) ollessa kourassa (15). S 25
&
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen menetelmä, tun- o nettu siitä, että =E - puomiston (12) pään (19) asemaa (A, B) määritettä- W essä määritetään puomiston (12) kääntökulmaa (%*), 3 30 — puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus sidotaan puo- = miston (12) kääntökulmaan (uo).
N
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että
- puomistolla (12) toimintaa suoritettaessa havain- noidaan anturivälineillä (17) toimintaympäristöä es- teiden (22) tunnistamiseksi, — muodostetaan havainnoinnin, määritetyn puomiston (12) pään (19) aseman ja puomiston (12) pään (19) tavoitepisteen perusteella ohjaussignaali pyöritys- laitteen (13) toiminnan ja/tai puomiston (12) pään (19) ohjaamiseksi tavoiteasemaan tai -pisteeseen ha- vaitut esteet (22) väistäen, — määritetyn puomiston (12) pään (19) aseman ja muo- dostetun ohjaussignaalin perusteella suunnataan pyö- rityslaitteella (13) puunkäsittelylaite (14) sanotun sidonnan mukaisesti.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 8 mukainen menetelmä, tun- nettu siitä, että kouraan (15) kuuluu aukenemaan ja sulkeutu- maan sovitetut leuat (34) ja joka koura (15) suunnataan pyöri- tyslaitteella (13) siten, että — kuormatilan (27) yhteydessä kouran (15) leukojen (34) liike avautuessa ja sulkeutuessa tapahtuu pääasiallisesti kohtisuorassa tasossa kuormatilaan (27) sovitettavissa olevien puiden (16) pituussuuntaan (16) nähden. <
10. Jonkin patenttivaatimuksen 4 - 9 mukainen menetelmä, tun- S 25 nettu siitä, että kouraan (15) kuuluu aukenemaan ja sulkeutu- & maan sovitetut leuat (34) ja joka koura (15) suunnataan pyöri- o tyslaitteella (13) siten, että =E - pinon (21) tai kasan yhteydessä kouran (15) leukojen W (34) liike avautuessa ja sulkeutuessa tapahtuu pääasial- 3 30 lisesti kohtisuorassa tasossa pinoon (21) tai kasaan so- = vitettavissa olevien puiden (16) pituussuuntaan nähden. N
11. Järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa, johon kuuluu
— työkoneeseen (10) liitetty puomisto (12) käsittäen puomit, nivelet ja toimilaitteet (18, 20, 23) puiden (16) käsittelyä varten työkoneella (10) sovitettuna puomiston (12) pään (19) aseman (A, B) muuttamiseksi, — puunkäsittelylaite (14) liitettynä puomiston (12) päähän (19) pyörityslaitteen (13) kautta, jolla on pyörimisakseli (R), jonka ympäri puunkäsittelylaite (14) on sovitettu pyöritettäväksi puunkäsittelylait- teelle (14) halutun suuntauksen aikaansaamiseksi toi- menpidettä varten, - anturivälineet (17) puomiston (12) pään (19) aseman (A, B) ja puunkäsittelylaitteen (14) suuntauksen mää- rittämiseksi työkoneen (10) suhteen toimintaa suori- tettaessa, - ohjausvälineet (24) pyörityslaitteella (13) suori- tettavan puunkäsittelylaitteen (14) suuntauksen sito- miseksi puomistolla (12) suoritettavan toiminnan pe- rusteella ja puunkäsittelylaitteen (14) suuntaa- miseksi pyörityslaitteella (13) sidonnan mukaisesti, - ohjausvälineisiin (24) kuuluva ohjausjärjestelmä
(24.1) muisteineen (24.3), tunnettu siitä, että - ohjausvälineet (24) on sovitettu sitomaan puunkäsit- < telylaitteen (14) suuntauksen puomiston (12) pään (19) S 25 asemaan (A, B), jota vastaa tietty puomistoon (12) & kuuluvien puomien ja nivelien asento, o - ohjausvälineet (24) on sovitettu suuntaamaan puun- E käsittelylaite (14) pyörityslaitteella (13) puomiston © (12) pään (19) määritetyn aseman (A, B) perusteella 3 30 sanotun sidonnan mukaisesti, = ja jossa järjestelyssä ennen puomistolla (12) suoritettavaksi N sovitettua toimintaa puomiston (12) pään (19) asemaa (A, B) vastaava puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus on sovitettu si- dottavaksi puomistolla (12) suoritettavan toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa puomiston (12) pään (19) asemassa (A, B), tallentamalla puomiston (12) pään (19) asema (A, B) ja sitä vastaava puunkäsittelylaitteen (14) suuntaus toiminnan toistoa varten ainakin kahdessa puomiston (12) pään (19) asemassa (A, B) työkoneen (10) ohjausjärjestelmän (24.1) muistiin (24.3).
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että ohjausvälineet (24) on sovitettu toteuttamaan jonkin pa- tenttivaatimuksen 2 - 10 mukaisen menetelmän.
13. Metsäkone, tunnettu siitä, että metsäkoneeseen (100) kuuluu patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen järjestely.
14. Metsäkone, tunnettu siitä, että metsäkone (100) on sovi- tettu toteuttamaan yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1 - 10 mukaisen menetelmän.
15. Tietokoneohjelmatuote puunkäsittelylaitteen toiminnan oh- jaamiseksi työkoneessa (10), tunnettu siitä, että tuote käsit- tää ohjelmakoodivälineet tallennettuna tietokoneella luetta- valle medialle/tallennuslaitteelle, mikä ohjelmakoodivälineet on järjestetty suorittamaan minkä tahansa vaatimuksen 1 — 10 mukaiset askeleet, kun ohjelma ajetaan tietokoneella. N < 25
16. Laitteisto, joka sisältää muistiyksikön ohjelmakoodin tal- & lentamiseksi ja prosessorin ohjelmakoodin suorittamiseksi, tun- o nettu siitä, että suoritettaessa laitteisto (24.2) toteuttaa =E ainakin jonkin menetelmävaatimuksen 1 - 10 mukaisia vaiheita. a © o &
FI20175016A 2017-01-10 2017-01-10 Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone FI130903B1 (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175016A FI130903B1 (fi) 2017-01-10 2017-01-10 Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone
RU2019125149A RU2755264C2 (ru) 2017-01-10 2018-01-09 Способ и устройство управления работой устройства погрузки лесоматериалов в рабочей машине и лесозаготовительная машина
CN201880006532.2A CN110167336B (zh) 2017-01-10 2018-01-09 用于控制作业机器中木材装卸装置的操作的方法和布置、以及林业机器
BR112019014083-2A BR112019014083B1 (pt) 2017-01-10 2018-01-09 Método e disposição para controlar a operação de um dispositivo de manipulação de madeira em uma máquina de trabalho, e uma máquina florestal
CA3048372A CA3048372A1 (en) 2017-01-10 2018-01-09 Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine
PCT/FI2018/050013 WO2018130747A1 (en) 2017-01-10 2018-01-09 Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine
EP18739008.3A EP3568001A4 (en) 2017-01-10 2018-01-09 METHOD AND ARRANGEMENT FOR CONTROLLING THE OPERATION OF A WOOD HANDLING DEVICE IN A WORKING MACHINE AND FORESTRY MACHINE
US16/476,365 US11937554B2 (en) 2017-01-10 2018-01-09 Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175016A FI130903B1 (fi) 2017-01-10 2017-01-10 Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20175016L FI20175016L (fi) 2018-07-11
FI130903B1 true FI130903B1 (fi) 2024-05-22

Family

ID=62839689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20175016A FI130903B1 (fi) 2017-01-10 2017-01-10 Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11937554B2 (fi)
EP (1) EP3568001A4 (fi)
CN (1) CN110167336B (fi)
BR (1) BR112019014083B1 (fi)
CA (1) CA3048372A1 (fi)
FI (1) FI130903B1 (fi)
RU (1) RU2755264C2 (fi)
WO (1) WO2018130747A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI128475B (fi) 2018-08-30 2020-06-15 Ponsse Oyj Järjestely ja menetelmä metsäkoneen kuorman purkamisen hallintaan
CN109328972A (zh) * 2018-10-26 2019-02-15 鲍永锋 一种可自动避障的竹篼清除机
CN112219673B (zh) * 2020-10-10 2023-04-14 新昌县利果机械有限公司 一种适于山林陡峭地带的木材收集装置
FI20215448A1 (fi) * 2021-04-16 2022-10-17 Ponsse Oyj Menetelmä metsäkoneen ohjauksessa ja ohjausjärjestely
DE102022205673B4 (de) * 2022-06-02 2024-03-14 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Ermitteln der optimalen Position eines Holztransporters in Bezug auf ein Lagerziel

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4353424A (en) 1980-05-27 1982-10-12 Schenck Ray B Slash gathering vehicle
WO1990001586A1 (en) 1988-08-02 1990-02-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method and apparatus for controlling working units of power shovel
DE3913499A1 (de) 1989-04-25 1990-10-31 Reimund Schmitt Anbaugeraet fuer ein nutzfahrzeug fuer die forstwirtschaft
US6010294A (en) 1998-01-27 2000-01-04 Lyddon; John Tractor hydraulic grabbing tool
FI20050306A (fi) 2005-03-22 2006-09-23 Lako Oy Menetelmä ja laite puun kuorimiseksi
FI119394B (fi) 2005-12-02 2008-10-31 Ponsse Oyj Menetelmä metsäkoneen voimanlähteen ohjauksessa
FI123932B (fi) 2006-08-16 2013-12-31 John Deere Forestry Oy Puomirakenteen ja siihen nivelletysti kiinnitetyn työkalun ohjaus
US20100230008A1 (en) 2006-10-20 2010-09-16 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co., Ltd. Wood harvester apparatus and harvesting and wood processing method
CA2682256C (en) * 2007-03-21 2017-01-03 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Method for planning and executing obstacle-free paths for rotating excavation machinery
CN201022289Y (zh) 2007-04-30 2008-02-20 国家***哈尔滨林业机械研究所 林木伐打造联合作业机
FI121259B (fi) 2007-05-30 2010-09-15 Ponsse Oyj Järjestely ja menetelmä joukkokorjuun mahdollistamiseksi
FI8055U1 (fi) 2008-05-09 2008-10-20 Harri Stenberg Metsäkonenosturi
CN201781826U (zh) 2010-04-22 2011-04-06 王廷华 伐木归堆机
AU2012202213B2 (en) * 2011-04-14 2014-11-27 Joy Global Surface Mining Inc Swing automation for rope shovel
FI124889B (fi) 2012-05-31 2015-03-13 Ponsse Oyj Sovitelma metsäkoneessa ja vastaavalla sovitelmalla varustettu metsäkone
FI125560B (fi) * 2012-08-29 2015-11-30 Ponsse Oyj Tunnistinjärjestely liikkuvan työkoneen yhteydessä
AU2013203666B2 (en) 2012-10-10 2015-05-28 Waratah Nz Limited Method, apparatus, and system for controlling a timber-working device
US8862340B2 (en) 2012-12-20 2014-10-14 Caterpillar Forest Products, Inc. Linkage end effecter tracking mechanism for slopes
FI20135085L (fi) 2013-01-29 2014-07-30 John Deere Forestry Oy Menetelmä ja järjestelmä työkoneen puomiston ohjaamiseksi kärkiohjauksella
FI124888B (fi) 2013-06-04 2015-03-13 Ponsse Oyj Menetelmä ja järjestely punnitusjärjestelmässä sekä vastaava ohjelmistotuote ja materiaalinkäsittelykone
CN103362153A (zh) 2013-07-13 2013-10-23 临颍县颍机机械制造有限公司 配履带拖拉机抓木装置
US9523180B2 (en) * 2014-04-28 2016-12-20 Deere & Company Semi-automatic material loading
EP2987399B1 (en) 2014-08-22 2021-07-21 John Deere Forestry Oy Method and system for orienting a tool
SE538568C2 (en) 2014-12-19 2016-09-20 Indexator Rotator Sys Ab Rotator for a jib-carried tool
FI129895B (fi) 2015-06-23 2022-10-31 Ponsse Oyj Karsintaterä

Also Published As

Publication number Publication date
US20190373826A1 (en) 2019-12-12
US11937554B2 (en) 2024-03-26
BR112019014083A2 (pt) 2020-02-04
FI20175016L (fi) 2018-07-11
RU2019125149A3 (fi) 2021-04-14
EP3568001A4 (en) 2020-09-09
RU2755264C2 (ru) 2021-09-14
BR112019014083B1 (pt) 2023-03-28
CN110167336A (zh) 2019-08-23
EP3568001A1 (en) 2019-11-20
WO2018130747A1 (en) 2018-07-19
CA3048372A1 (en) 2018-07-19
RU2019125149A (ru) 2021-02-12
CN110167336B (zh) 2021-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI130903B1 (fi) Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone
AU2015215893B2 (en) Method and system for orienting a tool
AU2014211012B2 (en) Method and system for controlling the crane of a working machine by using boom tip control
FI128475B (fi) Järjestely ja menetelmä metsäkoneen kuorman purkamisen hallintaan
AU2015238880B2 (en) A hydraulic control system for controlling a moveable device
FI20236316A1 (fi) Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone
US10844572B2 (en) Method of controlling movement of an intelligent boom
EP2939530B1 (en) A method and a system for controling the crane of a forwarder
FI127305B (fi) Menetelmä ja järjestelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi
FI20225631A1 (fi) Menetelmä ja ohjausjärjestelmä metsätyökoneen puomiston ohjaamiseksi
GB2625776A (en) A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed
US20230348250A1 (en) System and method for grapple hydraulics regulation based on work vehicle functions
WO2024132202A1 (en) A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed
GB2625775A (en) A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed
GB2625777A (en) A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed
GB2625784A (en) A method of operating a work vehicle according to a maximum allowable swing speed
ITFI20000230A1 (it) Apparecchiatura per il comando del braccio mobile di macchine operatrici e macchina operatrice