SE518240C2 - Method and apparatus for measuring the thickness of a tree trunk in connection with a harvesting unit - Google Patents

Abstract

The invention relates to a process and device for measuring the diameter of a tree trunk 1, especially when the latter is being worked with a multifunctional machine used for felling trees. In the conventional process, it is difficult to obtain reliable measuring results. In the process and device according to the invention, the tree trunk 1 is placed at the cutting end 2 of a multifunctional machine, and the diameter is measured on the basis of the position of the measuring organ 3 that controls the trunk, and on the basis of the position of at least one lopping pair 4,5. The measured values can be corrected basically by comparing the measurements obtained by the different devices if the difference between the values exceeds a set limit fed into the system in advance. <IMAGE>

Description

15 20 25 30 35 s u v | .u n 518 240 2 Avsikten med föreliggande uppfinning är därför att undanröja olä- genheterna hos den kända mättekniken och på detta sätt åstadkomma en all- deles ny lösning, varmed man på ett tillförlitligt sätt kan mäta diametern hos en trädstam som hanteras av ett skördeaggregat. 15 20 25 30 35 s u v | .u n 518 240 2 The object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages of the known measuring technique and in this way achieve a completely new solution, with which one can reliably measure the diameter of a tree trunk which is handled by a harvesting unit.

Denna avsikt uppnås så att ett förfarande för mätning av trädstam- mens diameter har de i enlighet med uppfinningen angivna och i patentkraven definierade kännetecknen. Härvid är det uppfinningsenliga förfarandet huvud- sakligen kännetecknat av det som framförs i den kännetecknande delen av patentkrav 1.This object is achieved in such a way that a method for measuring the diameter of the tree trunk has the characteristics specified in accordance with the invention and specified in the claims. In this case, the method according to the invention is mainly characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1.

Den uppfinningsenliga anordningen för mätning av trädstammens tjocklek är l sin tur huvudsakligen kännetecknad av det som framförs i den kännetecknande delen i patentkrav 4.The inventive device for measuring the thickness of the tree trunk is in turn mainly characterized by what is stated in the characterizing part of claim 4.

Uppfinningen är baserad på idén att man genom att kombinera de kända mätsätten kan utnyttja alla mätsättens fördelar. Sålunda kan man avse- värt förbättra mätresultatets kvalitet och samtidigt väsentligen höja teknikens nivå på föreliggande teknikområde.The invention is based on the idea that by combining the known measurement methods all the advantages of the measurement methods can be utilized. Thus, one can significantly improve the quality of the measurement result and at the same time significantly increase the level of technology in the present technology area.

Med hjälp av uppfinningen erhåller man betydande fördelar. Sålun- da kan trädstammens diameter mätas både när stammen är i rörelse i skörde- aggregatet såväl som när den står stilla. Vid avläsning av mätinformation sam- tidigt från ett eller flera kvlstníngsbett erhålls en mätuppgift, som fördelaktigt har avlästs från en tills vidare orörd trädyta. Detta mätsätt är klart okänsligare för trädmaterialets temperaturvariationer och variationer i dess hårdhet. Ge- nom att kombinera en dylik från kvistningsbetten erhållen mätinformation med mätinformation erhållen från matningsrullarna kan man därför kontrollera att mätinformationen som erhållits från matningsrullarna är korrekt. Förekommer det variationer i mätinformationen kan man snabbt vidta åtgärder för ytterligare kontrollmätningar samt för att vid behov kalibrera mätvärdena erhållna för trädstammens diameter. l det följande kommer uppfinningen att närmare förklaras med hän- visning till bifogade ritning, i vilken huvudprinciperna för föreliggande mät- ningsförfarande framställs genom att avbilda ett uppfinningsenligt fördelaktigt förfarande.With the help of the acquisition, significant benefits are obtained. Thus, the diameter of the tree trunk can be measured both when the trunk is in motion in the harvesting unit as well as when it is stationary. When reading measurement information at the same time from one or more of the suffocation beds, a measurement information is obtained, which has advantageously been read from a hitherto untouched wooden surface. This method of measurement is clearly less sensitive to the temperature variations of the wood material and variations in its hardness. By combining such measurement information obtained from the pruning bit with measurement information obtained from the feed rollers, it is therefore possible to check that the measurement information obtained from the feed rollers is correct. If there are variations in the measurement information, measures can be taken quickly for further control measurements and, if necessary, to calibrate the measurement values obtained for the diameter of the tree trunk. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, in which the main principles of the present measurement procedure are presented by depicting a method advantageously advantageous.

Med ett mätningsförfarande enligt föreliggande uppfinning mäts sålunda en trädstams diameter såväl när stammen passerar genom en av- verkningsmaskins skördeaggregat som när stammen står stilla. Den från 10 15 20 25 30 35 - | | . .o u 518 240 3 mätorganen erhållna informationen observeras, matas till och sparas i en da- tor som mottar och analyserar mätinformationen.With a measuring method according to the present invention, the diameter of a tree trunk is thus measured both when the trunk passes through a harvester's harvesting unit and when the trunk is stationary. The one from 10 15 20 25 30 35 - | | . .o u 518 240 3 the information obtained by the measuring means is observed, fed to and stored in a computer which receives and analyzes the measuring information.

En mätning enligt föreliggande uppfinning sker exempelvis på föl- jande sätt. Trädstammen 1 styrs med matningsrullar 3 uppvisade av skörde- aggregatet 2 mot aggregatets främre och bakre kvistningsbett 4 och 5 för att avlägsna trädstammens kvistar 6. Dessa matningsrullar är samtidigt anordna- de att mäta trädstammens diameter på något i och för sig känt sätt, till exem- pel med en positionsmätande potentiometer arrangerad i en cylinder som ma- növrerar matningsrullen. Denna mätning kan lika väl utföras då trädstammen står stilla i skördeaggregatet. En liknande mätinformation vid trädstammens väsentligen samma område är samtidigt anordnad att avläsas vid skördeag- gregatets vanligtvis parvis arrangerade kvistningsbett. Även mätning vid kvist- ningsbetten utförs med något i och för känt förfarande, till exempel med en potentiometer som mäter respektive kvistningsbetts vinkel i förhållande till skördeaggregatets stomme.A measurement according to the present invention takes place, for example, in the following manner. The tree trunk 1 is guided with feed rollers 3 shown by the harvesting unit 2 against the front and rear pruning bites 4 and 5 of the unit to remove the tree trunk twigs 6. These feed rollers are simultaneously arranged to measure the diameter of the tree trunk in a manner known per se, e.g. pile with a position measuring potentiometer arranged in a cylinder which maneuvers the feed roller. This measurement can just as well be performed when the tree trunk is stationary in the harvesting unit. A similar measurement information at the substantially same area of the tree trunk is at the same time arranged to be read at the pruning bit of the harvesting unit, which is usually arranged in pairs. Measurement at the pruning bite is also performed with a method known per se, for example with a potentiometer that measures the angle of each pruning bite in relation to the frame of the harvesting unit.

De mätvärden som erhållits vid kvistningsbetten 4 och/eller 5 och de mätvärden som erhållits vid matningsrullarna 3 överförs därefter längs en konventionell datasignalled 7 till en av avverkningsmaskinen uppvisad dator 8.The measured values obtained at the pruning bits 4 and / or 5 and the measured values obtained at the feed rollers 3 are then transmitted along a conventional data signal path 7 to a computer 8 displayed by the felling machine.

De olika mätvärdena jämförs därefter kontinuerligt i datorn. Genom att på detta sätt fortlöpande jämföra mätvärden mätta i väsentligen samma tvärsnitt- sområde med olika mätorgan kan man alltid erhålla en så korrekt diameter som möjligt av trädstammen som för närvarande hanteras i skördeaggregatet och sålunda skapa ett diameterdiagram 9 för denna trädstam i datorn.The different measured values are then continuously compared in the computer. By continuously comparing measured values measured in substantially the same cross-sectional area with different measuring means in this way, one can always obtain as correct a diameter as possible of the tree trunk currently handled in the harvesting unit and thus create a diameter diagram 9 for this tree trunk in the computer.

Såvida skillnader upptäcks mellan olika mätvärden som erhållits från trädstammens 1 väsentligen samma tvärsnittsområde med de olika mätorgan 3, 4 eller 5, och om denna skillnad är stor, är datorn 8 som observe- rar mätinformation även anordnad att föreslå att avverkningsmaskinens förare korrigerar dessa gravt avvikande mätvärden för trädstammens diameter.If differences are detected between different measurement values obtained from the tree trunk 1 of substantially the same cross-sectional area with the different measuring means 3, 4 or 5, and if this difference is large, the computer 8 observing measurement information is also arranged to suggest that the felling machine operator correct these measured values for the trunk diameter.

Vid en korrigering av uppmätta mätvärden, dvs. vid kalibrering av mätinformation, korrigeras trädstammens enskilda uppmätta diametervärden så att de bättre motsvarar värdena för det diameterdiagram 9 som skapats på basis av den information som avlästs från trädstammen 1. På detta sätt kan man eliminera enskilda mätfel som kan bero på trädstammens tjocka grenar, dess lossnande bark eller trädmaterialets hårdhet.In the case of a correction of measured measured values, ie. When calibrating measurement information, the individual measured diameter values of the tree trunk are corrected so that they better correspond to the values of the diameter diagram 9 created on the basis of the information read from the tree trunk 1. In this way one can eliminate individual measurement errors that may be due to tree trunk thick branches. loosening bark or the hardness of the wood material.

De uppmätta mätvärdena från mätorganen anordnade till matnings- rullarna 3 och kvistningsbetten 4 och 5 kan även vara anordnad att bearbetas 10 a - | | .n 518 240 4 automatiskt i datorn 8 där de registrerats. Härvid är datorn anordnad att, när den observerar stora skillnader mellan enskilda mätvärden, utföra en kontinu- erlig automatisk kalibrering av mätvärdena under en pågående mätning.The measured values from the measuring means arranged to the feed rollers 3 and the pruning bits 4 and 5 can also be arranged to be processed 10 a - | | .n 518 240 4 automatically in the computer 8 where they are registered. In this case, the computer is arranged to, when it observes large differences between individual measured values, perform a continuous automatic calibration of the measured values during an ongoing measurement.

Beskrivningen ovan och figurerna i anslutning därtill är endast av- sedda att åskådliggöra föreliggande uppfinning. Uppfinningen är således inte begränsad till enbart ovan framställda eller i patentkraven definierade utfö- ringsform, utan många olika variationer och modifieringar av uppfinningen kommer att vara uppenbara för en fackman på området, vilka är möjliga inom ramen för uppfinningsidén definierad i bifogade patentkrav.The above description and the ur gurus in connection therewith are only intended to illustrate the present invention. The invention is thus not limited to the embodiment presented above or as claimed in the claims, but many different variations and modifications of the invention will be apparent to a person skilled in the art, which are possible within the scope of the inventive idea defined in the appended claims.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 » - | @ 1. 518 240 Patentkrav10 15 20 25 30 35 »- | @ 1,518,240 Patent Claims 1. Förfarande för mätning av en trädstams (1 ) tjocklek, särskilt att utnyttjas i samband med ett skördeaggregat (2) uppvisat av en awerknings- maskin som används vid skogsavverkning, varvid diametern av trädstammen som styrs i skördeaggregatet mäts genom att samtidigt avläsa åtminstone två olika mätorgan, vilka omfattar matningsrullar (3) uppvisade av skördeaggre- gatet och anordnade att styra trädstammen och av minst tvenne parvis arran- gerade kvistningsbett (4, 5) likaså uppvisade av skördeaggregatet, k ä n n e - te c k n at av att mätvärden för trädstammens (1) diameter som uppmätts vid matningsrullarna (3) och kvistningsbetten (4, 5) överförs till en dator (8) arran- gerad till avverkningsmaskinen, varvid datorn uppställer ett diameterdia- gram (9) för trädstammen och jämför mätvärden avlästa samtidigt från träd- stammens väsentligen samma tvärsnittsområde av olika mätorgan med var- andra, samt föreslår en korrigering av de erhållna mätvärdena, om skillnader- na mellan dylika samtidigt avlästa mätvärden överskrider på förhand fastställ- da gränsvärden.A method for measuring the thickness of a tree trunk (1), in particular to be used in connection with a harvesting unit (2) shown by a logging machine used in deforestation, wherein the diameter of the tree trunk controlled in the harvesting unit is measured by simultaneously reading at least two various measuring means, which comprise feed rollers (3) presented by the harvesting unit and arranged to guide the tree trunk and by at least two twig bites (4, 5) arranged in pairs, also shown by the harvesting unit, can be characterized in that measuring values for the tree trunk (1) diameter measured at the feed rollers (3) and the pruning bits (4, 5) are transferred to a computer (8) arranged to the felling machine, the computer setting up a diameter diagram (9) for the tree trunk and comparing measured values read simultaneously from trees - the essentially the same cross-sectional area of the strain of different measuring means with each other, and proposes a correction of the obtained measured values, if the differences between such sam Early readings exceed pre-determined limit values. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at av att da- torn (8) i avverkningsmaskinen är anordnad att automatiskt korrigera mätvär- det för den uppmätta diametern, när avvikelserna mellan mätvärdena upp- mätta samtidigt i väsentligen samma tvärsnittsområde överskriver bestämda, på förhand fastställda gränsvärden.Method according to claim 1, characterized in that the computer (8) in the felling machine is arranged to automatically correct the measured value for the measured diameter, when the deviations between the measured values measured at the same time in substantially the same cross-sectional area exceed determined, on pre-set limit values. 3. Mätanordning för att förverkliga förfarandet enligt patentkrav 1, vilken omfattar ett av en awerkningsmaskin uppvisat skördeaggregat (2) samt i detta anordnade mätorgan för mätning av diametern hos en trädstam (1) som är arrangerad att styras i skördeaggregatet, varvid minst två mätorgan är an- ordnade att avläsa trädstammens diameter samtidigt i väsentligen samma tvärsnittsområde, vilka mätorgan omfattar positioneringsorgan för matnings- rullar (3), anordnade att styra trädstammen i skördeaggregatet, samt positio- neringsorgan för åtminstone ett kvistningsbettpar (4, 5), som kvistar grenar (6) från trädstammen i skördeaggregatet, k ä n n e t e c k n a d av att mätvärdena för trädstammens (1) diameter uppmätta vid matningsrullarna (3) och kvist- ningsbetten (4, 5) är anordnade att överföras till en dator (8) uppvisad av av- verkningsmaskinen, vilken dator är anordnad att uppställa ett diameterdiagram (9) för trädstammen, för erhållandet av en jämförelse av de samtidigt, från vä- sentligen samma tvärsnittsområde och från olika mätorgan (3, 4, 5) erhållna mätvärdena med varandra och med nämnda diameterdiagram. | - » v f» 518 240 6Measuring device for realizing the method according to claim 1, which comprises a harvesting unit (2) shown by a mowing machine and measuring means arranged therein for measuring the diameter of a tree trunk (1) which is arranged to be controlled in the harvesting unit, wherein at least two measuring means are arranged to read the diameter of the tree trunk at the same time in substantially the same cross-sectional area, which measuring means comprise positioning means for feed rollers (3), arranged to guide the tree trunk in the harvesting unit, and positioning means for at least one pair of pruning bite pairs (4, 5). 6) from the tree trunk in the harvesting unit, characterized in that the measured values for the diameter of the tree trunk (1) measured at the feed rollers (3) and the pruning bits (4, 5) are arranged to be transferred to a computer (8) presented by the felling machine, which computer is arranged to set up a diameter diagram (9) for the tree trunk, in order to obtain a comparison of those simultaneously, from the essence according to the same cross-sectional area and the measured values obtained from different measuring means (3, 4, 5) with each other and with said diameter diagram. | - »v f» 518 240 6 4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att datorn (8) är anordnad att analysera de från mätorganen avlästa mätvärdena och automatiskt korrigera mätvärdena, när avvikelserna mellan mätvärdena samti- digt avlästa vid väsentligen samma tvärsnittsområde överskrider bestämda, på 5 förhand fastställda gränsvärden.Device according to claim 3, characterized in that the computer (8) is arranged to analyze the measured values read from the measuring means and automatically correct the measured values, when the deviations between the measured values simultaneously read at substantially the same cross-sectional area exceed determined, predetermined limit values. .