FI123317B - Laitteisto tukin työstämiseksi - Google Patents

Description

Laitteisto tukin työstämiseksi

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laitteisto tukin työstämiseksi.

Tavanomainen tunnettu tukkia työstävä sahalinja toimii seuraavasti. Ensimmäisessä 5 vaiheessa kuorittu tukki mitataan kolmiulotteisesti esim. optisella 3D-mittarilla, jolloin sen geometrinen muoto saadaan tarkasti selville. Tällöin kerätään tietoa mm. tukin halkaisijasta, kartiokkuudesta, soikeudesta ja lenkoudesta. Tukin mittaustiedot tallennetaan ohjausyksikköön tai vastaavaan ja niitä käytetään hyväksi tukin työstämisessä ja jakamisessa puukappaleisiin. Tämän jälkeen tukki tarpeen vaatiessa 10 pyöritetään sopivalla pyörityslaitteella optimaaliseen asentoon sahakonetta tai vastaavaa sahalinjan puuntyöstölaitetta varten. Ensimmäisenä puuntyöstölaitteena on yleensä pelkkahakkuri, johon syöttöä varten tukki asemoidaan sopivalla sivurullapa-rilla ja jolla tukin kaksi vastakkaista sivua tasataan ja samalla erotettava tukin sivun pinta-aines haketetaan. Tukista muodostetaan tällöin pelkkä. Seuraavassa vaiheessa 15 pelkkä käännetään siten, että sen tasattu suora pinta on alaspäin kuljetinta vasten. Tämän jälkeen pelkkä keskitetään toiseen pelkkahakkuriin, jossa sen kaksi vastakkaista käsittelemätöntä pintaa tasataan periaatteessa samalla tavoin kuin edellisen ensimmäisen pelkkahakkurin käsittelyssä. Pelkästä muodostetaan näin parru, jolla on neljä tasattua sivua. Parru on ainakin osaksi vajaasärmäinen, so. ainakin osa sen 20 pituussuuntaista kulmista, on alkuperäisen tukin pintaa.

Parru mitataan, jonka jälkeen parrun sivulautojen rajaus ja sivulautojen viipalointi optimoidaan ohjausyksiköllä. Optimoinnissa määritellään parrusta saatavien sivu-lautojen mitat, erityisesti lautojen leveys, vaadittu profilointityöstön korkeusasema ja suunta. Seuraavassa vaiheessa parru työstetään sopivalla profilointikoneella, jol-£2 25 loin parrun sivusta työstetään vajaasärmät optimoidusti pois. Tämän jälkeen profi- ° loidusta parrusta sahataan sopivalla sahakoneella, edullisesti pyörösahalla, ensim- 0 mäiset sivulaudat irti. Parrun siirtosuunnassa sahakoneen edessä on servo-ohjattu i sivutelapari parrun suuntaamiseksi oikeassa asemassa sahakoneeseen. Seuraavassa 1 vaiheessa jäljelle jäänyt parrun osa käännetään 90 astetta sahalinjassa seuraavana 30 olevalla kääntäjän avulla ja parru syötetään jälleen profilointikoneelle, joka työstää co optimoidusti parrun reunat toisia sivulautoja varten. Tämän jälkeen parrun loppuosa o pilkotaan sopivalla sahalla, kuten jakosahalla, puukappaleiksi. Jakosahan edessä on ^ toinen servo-ohjattu sivutelapari parrun suuntaamiseksi oikeassa asemassa sahako neeseen.

2

Ongelmana edellä esitetyn kaltaisissa sahalinjoissa on, että ne ovat rakenteeltaan pitkiä linjoja. Sahalinjassa eri toimenpidevaiheet vaativat oman yksikkönsä, jonka pituus on periaatteessa yhtä suuri kuin käsiteltävän tukin maksimipituus. Epäkohtana on, että tällainen pitkä sahalinja vaatii runsaasti tilaa, jonka rakentamien on kal-5 lista.

Suomalaisesta patentista FI-104316 tunnetaan menetelmä ja laitteisto puunrungon eli tukin käsittelemiseksi lastuamalla, jossa puunrunko mitataan tukkimittarilla kol-miulotteisesti, siirretään tiedot ohjausyksikölle ja määritetään puunrungon käsittely-keskiviiva ja sivulautojen käsittelykeskiviivat sekä leveydet, jonka jälkeen puun-10 runkoa aletaan työstää. Ensin puunrungon sivut tasataan pelkkahakkurilla siten, että sillä on neljä tasattua sivua eli siitä on muodostettu nelikulmainen parru. Tämän jälkeen parrun vastakkaisiin sivuihin työstetään sivulaudat tietyllä tavalla toimivilla jyrsintäteräpäillä, jolloin myös parrun mahdolliset vajaasärmät poistetaan, ja sivu-laudat sahataan irti parrusta. Vaihtoehtoisesti sivulautojen sahaus toteutetaan ennen 15 jyrsinteräpäillä toteutettavaa sivulautojen särmäystä.

Ongelmana edellä mainittujen patenttien mukaisissa ratkaisuissa on mm. se, että erityisesti lengon puunrungon neljän pinnan tasaus pyritään tekemään lähellä toisiaan olevilla haketusteräpäillä. Kaarevan puunrungon pinnan tasaaminen on hankalaa ja prosessissa myös menetetään käyttökelpoista puuainesta.

20 Keksinnön mukaisen laitteiston tarkoituksena on poistaa mm. tunnettuihin sahalin-joihin ja/tai p elkkahakkurilinj oihin liittyviä ongelmia. Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan uusi laitteisto, jolla pystytään viimekädessä parantamaan sahatavaran eli sahattujen puukappaleiden saantoa ja samalla fyysisesti lyhentämään sa-halinjaa tai vastaava tukin käsittelylinjaa.

CO

δ 25 Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaa- 2- timuksessa 1.

cp ^ Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön mukaisen laitteiston i edullisia sovellusmuotoja.

CL

cd Parannetussa menetelmässä tukin työstämiseksi tukki syötetään käsittelylinjalle ja o 30 siirretään eteenpäin seuraavien käsittelyvaiheiden läpi: δ a) tukki mitataan kolmiulotteisesti, jolloin sen geometrinen muoto saadaan selville; 3 b) tukin mittaustiedot tallennetaan, joiden mittaustietojen perusteella tukin käsittely toteutetaan; c) tukin asema tarkistetaan ja tukkia pyöritetään siten, että mahdollinen lenko 5 on ylöspäin; d) tukki asemoidaan ja syötettään työstölaitteistoon lenko ylöspäin tukin työstämisen toteuttamiseksi.

10 Lisäksi menetelmässä e) tukkia tuetaan alapuolelta tukkia työstölaitteistossa käsiteltäessä vaiheessa b tallennettuihin mittaustietoihin, erityisesti tukin kaarevuustietoihin, perustuen.

15

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa tukin työstölaitteistolla toteutetaan ainakin tukin ensimmäinen työstövaihe, jossa kaksi pystysuuntaista sivua tasataan tukkiin sen vastakkaisille puolille ja näin tukista tehdään ensimmäinen pelkkä ja edullisesti myös tukin toinen työstövaihe, jossa urat työstetään ensimmäisen pelkän kumman-20 kin pystysuuntaisen sivun ylä- ja alalaitaan, joilla urilla rajataan pelkän tasattuihin sivuihin ainakin ensimmäinen ja toinen sivulauta, ja joita työstö vaiheitta tukin siirtosuunnassa seuraa sahakoneella toteutettava sivulautojen irrotusvaihe ensimmäisestä pelkästä. Peräkkäiset ensimmäinen ja toinen työstövaihe sekä sivulautojen irrotusvaihe ja näihin käsittelyvaiheisiin liittyvät tukin asemointi ja tukin alapuolinen 25 tukeminen toteutetaan käsittelylinjalla siten, että tukki on osaksi yhdessä käsittely-n vaiheessa samalla kun se on osaksi tätä edeltävässä käsittelyvaiheessa. Tällöin siis o ainakin kaksi peräkkäistä käsittelyvaihetta järjestetään alueelle, joka on pituudeltaan

CM

^ enintään tukin mittainen, maksimissaan edullisesti 6 m.

o

CO

^ 30 Keksinnön mukainen laitteisto tukin työstämiseksi käsittää käsittelylinjan, jossa | tukkia siirretään eteenpäin yhdellä tai useammalla kuljettimella ja käsitellään käsit- co telylinjaan kuuluvissa käsittely-yksiköissä pääasiassa sopivaan tietojenkäsittelyin yksikköön tallennettujen käsittelyohjelmien avulla, joihin käsittely-yksikoihin kuu- ° luu:

O

™ 35 4 a) tukkimittari, jolla tukki on määrä mitata kolmiulotteisesti ja jotka mittaustulokset on määrä tallentaa muistiyksikköön tukin käsittelyn optimoimista varten tietoj enkäsittely-yk sikö ssä; 5 b) tukin pyörityslaite, jonka avulla tukkia on määrä pyörittää siten, että mahdollinen lenko on ylöspäin; c) tukin työstölaitteisto; ja 10 d) joukko sivurullapareja (2012), joiden avulla tukkia (T) on määrä siirtää, asemoida ja samalla tukea sivuilta erityisesti siten, että lenko (L) on ylöspäin, tukkia työstölaiteeseen syötettäessä ja sitä käsiteltäessä.

Keksinnön mukaisesti laitteisto käsittää lisäksi: 15 e) tukin tuentalaitteen, joka on järjestetty tukin työstölaitteiston yhteyteen, joka tuentalaite käsittää ohjausyksikön tuentalaitteen ohjaamiseksi seuraamaan tukin alapinnan muotoa ja samalla tukemaan tukkia tämän alapuolelta. 1 2 3 4 5 6

Keksinnön etuna on, että tukki, joka on asetettu lenko tai vastaava pituusakselin 2 suhteen käyrä osa, ylöspäin ja jota tässä asennossa syötetään työstölaitteeseen, säi 3 lyttää tukin tuentalaitteen avulla asemansa pystytasossa eikä pääse työstölaitteen 4 työstöterien, kuten haketuskiekkoj en ja/tai profilointikoneen työstöpäiden, alaspäin 5 suuntautuvasta voimavaikutuksesta muuttamaan muotoaan, erityisesti oikenemaan 6 kaarevuudestaan. Tämän ansiosta työstö vaiheiden tulos on tarkka ja erityisesti tukista saatava sahatavara on suoraa ja mittatarkkaa.

CO

0 Tukin tuentalaite järjestetään tukin työstölaitteiston yhteyteen siten, että se on työs-cvj tölaitteiston työstöalueella tukin siirtosuunnassa joko välittömästi työstölaitteiston ° 30 edessä tai sen takana. Tällä järjestelyllä taataan se, että tukkia tuetaan altapäin sa- maila kun sitä työstetään.

CC

CL

co On huomattava, että tukin tuentalaitteita on yksi tai useampi tukin työstölaitteiston [J5 yhteydessä. Tällöin yksi tukin tuentalaite on järjestetty edullisimmin tukin siirto- ^ 35 suunnassa tukin työstölaitteiston eteen. Vaihtoehtoisessa tai edellä esitettyä täyden- 00 tävässä sovelluksessa toinen tukin tuentalaite on järjestettävissä tukin siirtosuunnas sa tukin työstölaitteiston jälkeen. Mikäli tukin työstölaitteisto käsittää useita peräkkäisiä työstölaitteita, kuten pelkkahakkurin ja profilointikoneen, kaikkien näiden 5 edessä tukin siirtosuunnassa on eräässä edullisessa sovellusmuodossa yksi tukin tu-entalaite, niiden välillä toinen tukin tuentalaite ja niiden jälkeen, eräässä edullisessa sovelluksessa, kolmas tukin tuentalaite.

5 Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa tukin tuentalaite käsittää varren, tämän ensimmäiseen päähän järjestetyn tukielimen ja voimalaitteen, edullisesti painevä-liainesylinterin tai vastaavan, varren ja tukielimen liikuttamiseksi, joka tukielin on järjestetty vaikuttamaan tukin alapintaan silloin, kun sitä syötetään työstölaitteis-toon. Etuna on tuentalaitteen yksinkertainen rakenne ja toimintavarmuus.

10

Keksinnön toisessa edullisessa sovellusmuodossa tukin tuentalaiteen varsi on tuettu käsittelylinjan suunnassa kääntyvästi toisesta päästään alustaan, kuten käsittelylin-jan runkoon. Etuna on, että tukin painorasitus ei kohdistu kokonaan voimalaitteeseen, vaan se suuntautuu myös alustaan.

15

Keksinnön kolmannessa edullisessa sovellusmuodossa tukin tuentalaiteen tukielin on kehältään ympyrän muotoinen kappale, kuten kiekko tai rulla, joka on kiinnitetty vapaasti pyörivästi varteen. Etuna on, että tukielin ei tässä sovelluksessa liu u tukin alapintaa pitkin, vaan seuraa pintaa pyörivällä liikkeellä. Näin tukin pinta pysyy 20 ehyenä.

Keksinnön neljännessä edullisessa sovellusmuodossa tukin tuentalaiteen ohjausyksikkö on järjestetty ohjaamaan voimalaitetta tietojenkäsittely-yksikköön tallennettujen tukin mittaustietojen perusteella. Etuna on, että tukin alapinnan muoto tukin pi-25 tuussuunnassa on tunnettu mittaustiedoista ja tämä ohjeena voimalaitetta ja sen välityksellä tuentalaitetta, erityisesti tukielintä, ohjataan seuraamaan tukin alapinnan £2 muotoa samalla, kun tukkia siirretään eteenpäin ja syötetään työstölaitteeseen.

δ

CvJ

5 Keksinnön viidennessä edullisessa sovellusmuodossa tuentalaite on kiinnitetty jous- i co 30 tavasti sopivalla joustoelimellä alustaan, kuten käsittelylinjan runkoon. Etuna tällä x sovelluksella on, että tukissa mahdollisesti olevat voimakkaasti ulkonevat kohdat,

CC

kuten oksankohdat tai vastaavat, eivät vaikuta merkittävästi tuentalaiteen tukielimen co asemaan suhteessa tukkiin, kosta joustelin toimii iskunvaimentimen tapaan ja antaa o periksi eli painuu ainakin osittain kokoon ulkonevan kohdan osuessa tukielimen ° 35 kohdalle.

Keksinnön kuudennessa ja edullisimmassa sovellusmuodossa tukin työstölaitteis-toon kuuluu ainakin pelkkahakkuri ja edullisesti (mutta ei välttämättä) myös profi- 6 lointikone, sekä lisäksi sahakone. Keksinnön mukaisesti peräkkäiset tukin käsittely-yksiköt eli mainitut pelkkahakkuri, profilointikone ja sahakone, ja käsittely-yksikoihin liittyvät tukin sivurullaparit ja ainakin yksi tukin tuentalaite on järjestetty käsittelylinjalle lähekkäin siten, että ainakin kaksi peräkkäistä tukin käsittely-5 yksikköä on järjestetty alueelle, joka on pituudeltaan enintään tukin mittainen.

Keksinnön etuna on, että tukin tuentalaite pitää tukin pystytasossa ennalta määrätyssä ja muuttumattomassa asennossa, joka vaikuttaa lähekkäin järjestetyissä peräkkäisissä tukin käsittely-yksiköissä ja näin työstötulokset ja/tai sahaukset saadaan toteu-10 tettua täsmällisesti ja tarkasti juuri oikeista kohdista. Lopputuloksena sivulaudat ovat mittatarkkojaja suoria kuten myös jatkokäsittelyyn menevä pelkkä.

Keksinnön etuna on myös se, että käsittelylinja saadaan toteutettua lyhyenä ja tehokkaasti toimivana linjana. Tämä säästää valmistus- ja asennuskustannuksia ja ΚΙ 5 säksi lyhyt linja saadaan katettua edullisemmin kuin pitkä linja.

Keksinnön erityisenä etuna on myös, että osa keskeisistä ja tärkeistä käsittelyvaiheista ja käsittely-yksiköistä on edullisimmin järjestetty lähelle toisiaan, erityisesti peräkkäiset käsittelyvaiheet/käsittely-yksiköt alueelle, joka on pituudeltaan enintään 20 tukin mittainen, maksimissaan 6 m.

Seuraavassa keksintöä ja sen muita etuja selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 25 kuvio 1 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaista menetelmää tukin työstämiseksi;

CO

o kuvio 2 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista laitteistoa tukin työstämiseksi; 2- ja o ^ kuviot 3a - 3e esittävät tukin ja siitä työstetyn pelkän poikkileikkauksia tukin eri | 30 käsittelyvaiheissa; S kuvio 4 esittää kaaviomaisesti sivusta katsottuna keksinnön mukaista laitteistoa ja r-- o erityisesti erästä edullista tukin tuentalaitetta.

δ

Kuvioissa käytetään toisiaan vastaavista osista samoja viitenumerolta.

7

Menetelmää tukin työstämiseksi on esitetty havainnollisesti vaiheittain lohkokaaviona kuviossa 1. Vastaava laitteisto on esitetty kuviossa 2. Menetelmässä tukki syötetään 101 käsittelylinjalle 201 ja siirretään eteenpäin seuraavien käsittelyvaiheiden läpi.

5

Ensimmäisessä vaiheessa a tukki T mitataan 102 kolmiulotteisesti tukkimittarilla, kuten optisella 3D-mittarilla (vrt. kuvio 3a). Tukin geometrinen muoto, kuten kar-tiokkuus, soikeus ja käyryys tukin pituussuunnassa eli lenkous, ja samalla - tarvittaessa - sen asema käsittelylinjallaja kuljettimella saadaan näin selville.

10

Toisessa vaiheessa b mittausvaiheessa 102 kerätyt tukin T mittaustiedot tallennetaan 103. Tukin käsittely optimoidaan eri käsittelyvaiheissa sopivalla tietojenkäsittely-yksiköllä 202, johon on tallennettu etukäteen sopivat ohjelmat optimoinnin suorittamiseksi. Optimoinnilla tarkoitetaan pääsääntöisesti mahdollisimman suuren käyt-15 tökelpoisten puukappaleiden tilavuuden saantoa ja/tai arvon saantoa tukista.

Kolmannessa vaiheessa c tukin asema kuljettimella tarkistetaan ja tukkia pyöritetään 104 pyörityslaitteella siten, että mahdollinen lenko TL (eli tukin käyrä osa) on ylöspäin (kuvio 3b). On huomattava, että tukit voivat sisältää pituussuuntaan näh-20 den kohtisuorassa tasossa eri suuntiin käyriä osuuksia, jolloin pääsääntöisesti se käyrä osuus - lenko - käännetään ylöspäin, jonka kaarevuus tukin päiden välillä on suurin ja hallitsevin. Määrittelyllä ’’lenko ylöspäin” tarkoitetaan tässä yhteydessä sitä, että tukin käyräosuus - lenko - on likimain pystysuunnassa ylöspäin erityisesti, kun tukin käsittelyn optimointi otetaan myös huomioon.

25

Neljännessä vaiheessa d tukki T asemoidaan ja syötetään työstölaitteistoon 105. £2 Tietojenkäsittely-yksiköltä saadaan tukin optimaalista käsittelyasemaa koskevat oh- ° jeet, joiden perusteella tukki asetetaan (sen lisäksi, että lenko asetetaan ylöspäin i 1 2 kolmannessa vaiheessa) sivusuunnassa sopivaan asemaan samalla kun sitä siirretään i 2 30 eteenpäin työstölaitteistoon. Tässä sovellusmuodossa työstölaitteistossa 206 on ai- x nakin pelkkahakkuri 2061.

CL

<2 Samalla kun tukkia T syötetään työstölaitteistoon ja käsitellään työstölaitteistossa o vaiheessa 1070, tukkia tuetaan viidennessä vaiheessa e alapuolelta 106, erityisesti £3 35 tukkia T tuetaan ohjatusti sen alapuolelta siten, että tukin alapinnan muotoa ja eri tyisesti tukin lenkoutta ja siis käyryyttä seurataan sopivalla alapuolisella tukivälineellä. Tällöin siis otetaan huomioon tukin päiden välisestä pituussuunaisesta suorasta linjasta poikkeava muotoja tuenta perustuu aiemmin suoritettuun tukin mitta- 8 ukseen ja tukin tallennettuihin mittaustietoihin. Lenko ylöspäin käännetyn tukin alapuolinen reunaviiva on ohjeena tukin tukemiselle ja näin tukki pidetään pystysuunnassa ja kohtisuorasti liikesuuntaa vastaan olennaisesti paikallaan samalla kun sitä tässä sovelluksessa siirretään eteenpäin ja syötetään työstölaitteistoon. Tukkia T 5 tuetaan alapuolelta ylipäätään työstölaitteiston työstöalueella.

Eräässä edullisessa vaihtoehtoisessa sovellusmuodossa tukkia T tuetaan vaiheessa e alapuolta 106, kun tukki tulee ulos työstölaitteistosta 206; 2061. Toisessa edullisessa sovellusmuodossa tukkia T tuetaan vaiheessa e alapuolelta 106 sekä tukkia työs-10 tölaitteistoon syötettäessä siirtosuunnassa B työstölaitteiston etupuolelta että tukin tullessa ulos työstölaitteistosta eli siirtosuunnassa työstölaitteiston takapuolelta.

Kuudennessa vaiheessa 107 kaksi ensimmäistä pystysuuntaista ja edullisimmin olennaisesti suoraa sivua eli ensimmäinen sivu ja toinen sivu sl, s2 tasataan 107 15 tukkiin T sen vastakkaisille puolille pelkkahakkurilla 2061 ja näin tukista tehdään ensimmäinen pelkkä P1 (kuvio 3c).

Tukin alapuolisen tuennan tarkoituksena on kompensoida työstölaitteiston, kuten pelkkahakkurin, aiheuttama voimavaikutus alaspäin kohti tukkia. Ilman alapuolista 20 tuentaa työstölaitteistolla painetaan tukkia, joka on asetettu kaareva eli lenko osa ylöspäin, jolloin sen kaarevuus loivenee ja asema muuttuu ennalta arvaamattomasti jolloin myös työstötulos voi poiketa merkittävästi halutusta.

Eräässä keksinnön sovellusmuodossa työstölaitteisto 206 käsittää ensimmäisenä 25 työstölaitteena toimivan pelkkahakkurin 2061 lisäksi myös toisena työstölaitteena toimivan profilointikoneen 2062. Seuraavassa eli seitsemännessä vaiheessa 108 en-£2 simmäinen ja toinen ura ull, u21; ul2, u22 työstetään 108 profulikoneen sopivilla ° jyrsinpäillä ensimmäisen pelkän P1 kummankin pystysuuntaisen sivun sl, s2 ylä- ja o alalaitaan (kuvio 3d). Kummankin uran ull, u21; ul2, u22 yksi urasivu usl, us2; 30 us3, us4 rajoittuu pelkän P1 pystysuuntaiseen sivuun sl, s2. Edullisimmin uran ull, x u21; ul2, u22 urasivu usl, us2; us3, us4 on suorassa kulmassa pelkän P1 sivuun sl,

CC

s2 nähden. Urilla ull, u21; ul2, u22 rajataan pelkän P1 tasattuihin sivuihin sl, s2 co sopivassa suunnassa ainakin ensimmäinen ja toinen suora sivulauta LI, L2. Tämä o tehdään optimoidusti tukin mittaustietojen ja tietojenkäsittely-yksikön ohjelman ° 35 mukaan. Kahdeksannessa vaiheessa 109 sivulaudat LI, L2 irrotetaan edullisimmin sahaamalla ensimmäisen pelkän P1 pystysuuntaisilta sivuilta sl, s2 (kuvio 3e) kolmantena työstölaitteena toimivalla sahakoneella. Tämän jälkeen yhdeksännessä vaiheessa 110 ensimmäisen pelkän P1 jäljellejäänyt osa eli toinen pelkkä P2 ja irrotetut 9 sivulaudat LI, L2 erotetaan toisistaan. Sivulaudat LI, L2 pudotetaan sopivalle poi-kittaiskuljettimelle 208b ja viedään sivulautojen jatkokäsittelyyn. Toinen pelkkä P2 siirretään pitkittäiskuljettimella 208a jatkokäsittelyyn 111 käsittelylinjalla 201.

5 Keksinnön eräässä sovellusmuodossa seitsemännessä vaiheessa 108 profiilikoneella 2062 työstetään myös kolmas ja neljäs ura ensimmäisen pelkän P1 kummankin pystysuuntaisen sivun sl, s2 ylä- ja alalaitaan ensimmäisen ja toisen uran ull, u21; ul2, u22 rinnalle. Kolmas ja neljäs ura työstetään profiilikoneen 2062 sopivilla jyr-sinpäillä edullisimmin pelkän P1 käsittelemättömän pinna puolelle. Kolmannella ja 10 neljännellä uralla rajataan pelkän P1 tasattuihin sivuihin sl, s2 kolmas ja neljäs olennaisesti suora sivulauta. Tämä tehdään optimoidusti tukin mittaustietojen ja tietojenkäsittely-yksikön ohjelman mukaan. Tämän jälkeen kahdeksannessa vaiheessa 109 kaikki sivulaudat irrotetaan sahaamalla ensimmäisen pelkän P1 pystysivuilta sopivalla sahakoneella. Ensimmäisen pelkän jäljellejäänyt osa eli toinen pelkkä P2 15 ja kaikki irrotetut sivulaudat erotetaan toisistaan yhdeksännessä vaiheessa 110 ja siirretään jatkokäsittelyvaiheisiin.

Edullisessa sovellusmuodossa peräkkäiset käsittelyvaiheet toteutetaan käsittelylinjalla 201 siten, että tukki T on osaksi yhdessä käsittelyvaiheessa samalla, kun se on 20 osaksi tätä edeltävässä käsittelyvaiheessa. Tukin T etupää on tällöin yhdessä käsittelyvaiheessa, kuten seitsemännessä vaiheessa 108, jossa uria ull, u21; ul2, u22 työstetään pelkkään Pl, samalla kun tukin T keskiosa (tai ainakin takapää) on edellisestä käsittelyvaiheesta, kuten kuudennessa vaiheessa 107, jossa tukin T pystysuuntaisia sivuja tasataan. Samalla näihin käsittelyvaiheisiin liittyvät tukin ase-25 mointi ja tukin alapuolinen toteutetaan. Vaihtoehtoisesti tukki T on samanaikaisesti kolmessa peräkkäisessä käsittelyvaiheessa. Tällöin tukin T etupää on esimerkiksi £2 kahdeksannessa vaiheessa 109, jossa sivulautoja LI, L2 irrotetaan sahaamalla en- ° simmäisen pelkän Pl pystysivuilta sl, s2, tukin T keskiosa seitsemännessä vaihees- i 1 2 sa 108, jossa uria ull, u21; ul2, u22 työstetään pelkkään Pl, ja tukin T takapää i 2 30 kuudennessa vaiheessa 107, jossa tukin pystysuuntaisia sivuja tasataan. Samalla x näihin käsittelyvaiheisiin liittyvät tukin asemointi ja tukin alapuolinen toteutetaan.

Tässä keksinnön sovellusmuodossa on olennaista se, että ainakin kaksi peräkkäistä to tukin käsittelyvaihetta, tukin mahdollinen asemointi ja tukin alapuolinen tuenta jär- o jestetään alueelle A, joka on pituudeltaan enintään tukin mittainen, edullisesti välillä £3 35 5 - 7 m, edullisimmin 6 m.

10

Keksinnön mukainen laitteisto tukin työstämiseksi ja sahaamiseksi on esitetty havainnollisesti kuviossa 2. Tukin T ja pelkän P1 asema ja/tai poikkileikkaus eri käsittely-yksiköillä tehtyjen toimenpiteitten jälkeen käy ilmi myös kuvioista 3a - 3h.

5 Keksinnön mukainen laitteisto tukin työstämiseksi käsittää käsittelylinjan 201, jossa tukkia T siirretään eteenpäin (nuolen B osoittamaan suuntaan) yhdellä tai useammalla kuljettimella 2011, asemoidaan (säädetään ja pidetään tietyssä asemassa sivu-suunnassa tarkasteltuna) joukolla sivurullapareja 2012; 2012,2012 ,2012 ja tukin tuentalaitteen 205, erityisesti alapuolisen tuentalaitteen, jolla tukkia T tuetaan ala-10 puolelta sen lenkoutta seuraten silloin, kun tukkia työstetään. Tukkia T käsitellään käsittelylinjaan 201 kuuluvissa käsittely-yksiköissä pääasiassa sopivaan tietojenkäsittely-yksikköön 202, kuten tietokoneeseen, tallennettujen käsittelyohjelmien mukaisesti ensisijaisena päämääränä tukin käsittelyn optimointi tukista saatavien puu-kappaleiden saannon maksimoimiseksi. Tämän laitteiston käsittely-yksiköt käsittä-15 vät ainakin seuraavat yksiköt: tukkimittarin 203, tukin pyörityslaitteen 204, työstö-laitteiston 206, johon kuuluu ainakin ensimmäisen työstökone eli pelkkahakkuri 2061. Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa laitteisto käsittää lisäksi käsittely-yksikkönä työstölaitteistoon 206 kuuluvan toisen työstölaitteen eli ensimmäisen profilointikoneen 2062, kolmannen työstölaitteen eli sahakoneyksikön 207 ja erotte-20 luyksikön 208. Käsittely-yksiköt on sovitettu käsittelylinjaan peräkkäin edullisimmin esitetyssä järjestyksessä.

Tukki mittari 203, kuten optinen3 D-mittari, on laite, jolla tukki T mitataan kolmi-ulotteisesti (vrt. kuvio 3a). Tukkimittarilla mitataan esim. tukin poikkileikkaukset 25 tukin pituussuunnassa sopivin pienin etäisyyksin. Tällöin tukin geometrinen muoto, kuten kartiokkuus, soikeus ja lenkous so. käyryys, saadaan selville. Samalla myös £2 tukin T asema ja asento kuljettimella 2011 käyvät ilmi. Tukin T mittatiedot tallen- ° netaan sopivaan muistiyksikköön 2021, joka on edullisimmin tietojenkäsittely- i 5 yksikön 202 yhteydessä, ώ 30 x Tukin pyörityslaite 204 on laite, jonka avulla tukkia on määrä pyörittää siten, että ^ mahdollinen lenko L so. käyrä osuus on ylöspäin (kuvio 3b). Tämä on se asento, 2 jossa tukkia T käsitellään seuraavassa käsittely-yksikössä.

m o o 35 Tukki T asemoidaan ja tuetaan sivusuunnassa työstölaitteistoa 206 (ja tarpeen vaati essa ylipäättään käsittelylaitteita) varten joukolla sivurullapareja 2012. Sivurullapari 2012 käsittää kaksi sivurullaa 2012a, 2012b, jotka on järjestetty tukin pituusakseliin nähden poikkisuunnassa tukin eri puolille, tuettu sopiviin kääntövarsiinja varustettu 11 tavallisesti pyörityslaitteilla. Tukin T asema säädetään ja pidetään tietyssä asemassa sivusuunnassa sivurullapareilla 2012, joita on järjestetty käsittely-yksiköiden, kuten työstölaitteiston 206 ja sahakoneyksikön 207, yhteyteen niiden välittömään läheisyyteen.

5

Tuki tuentalaite 205, erityisesti alapuolinen tuentalaite, käsittää tukielimen 11, joka on järjestetty pitkänomaiseen varteen 12. Tuentalaite 205 käsittää lisäksi voimalaitteen 13, kuten paineväliainesylinterin, varren 12 ja tukielimen 11 liikuttamiseksi ja ohjausyksikön 14 voimalaitteen 13 ohjaamiseksi. Tukielin 11 on järjestetty vaikut-10 tumaan tukkiin T, erityisesti tukin alapintaan silloin, kun sitä siirretään lenko ylöspäin kuljettimen 2011 ja sivurullaparien 2012 avulla työstölaitteistoon 206.

Tuentalaitteen 205 varsi 12 on edullisesti tuettu toisesta päästä 12b siirtosuunnassa B kääntyvästi käsittelylinjan, kuten työstölaitteiston 206, runkoon 206a. Tukielin 11 15 on kiinnitetty varren 12 ensimmäiseen päähän 12a. Tukielin 11 on edullisesti kehältään ympyrän muotoinen kappale, kuten kiekko tai rulla, joka on siirtosuuntaa B vasten kohtisuoralta keskiakselilta kiinnitetty varren 12 ensimmäiseen päähän. Tukielin 11 on edullisimmin vapaasti pyörivästi kiinnitetty varteen 12, jolloin se seuraa vapaasti pyörien tukin etenemisliikettä (suunta B) työstölaitteistoon. Tukielin 11 20 on varustettu kehältään karhennuksella, kuten hampailla 1 la tai vastaavilla tapeilla.

Tuentalaitteen 205 voimalaite 13 on edullisimmin paineväliainesylinteri 13a tai vaihtoehtoisesti esim. karamoottori. Voimalaite 13 on järjestetty varren 12 ja sen laitteiston rungon 206a tai vastaavan kiinteän alustan välille, johon varren toinen 25 pää 12b on kääntyvästi kiinnitetty. Voimalaiteen 13 avulla varsi 12 on käännettävissä toisen pään 12b kiinnityspisteen suhteen siten, että tukielintä 11 saadaan liikutet-£2 tu pystysuunnassa sopivalla liikealueella.

δ

CM

o Kun voimalaite 13; 13a on paineväliainesylinteri, kuten hydraulisylinteri, ohjausyk- & 30 sikköön 14 kuuluu yksi tai useampia venttiilejä, joiden avulla säädetään paineväli- x aineen, kuten hydrauliöljyn, syöttöä paineväliainesylinteriin tämän pituuden ja sa- maila tukielimen 11 aseman säätämiseksi.

CO

CO

o Tuentalaiteen 205 ohjausyksikkö 14 on sopivan tietojenkäsittely-yksikkö, kuten ^ 35 mikrotietokone, jonka yhteydessä on muistiyksikkö. Tietojenkäsittely-yksikköön on tallennettu varren 12 ja sen myötä tuentaelimen 11 pystysuuntainen liikealue, jolla tuentalaitetta voidaan käyttää tukin T alapuoliseen tukemiseen. Tukin T profiili, erityisesti sen alapinnan muoto siinä tukin asemassa, jossa lenko tai vastaava käyrä- 12 muoto, on tukin pyörityslaitteella 204 käännetty ylöspäin, annetaan tuentalaitteen 205 ohjausyksikölle 14 koko laitteiston ohjausyksiköltä 202, jonka muistiyksikköön 2021 tukin T tiedot on tukkimittarilta 203 tallennettu. Näiden tukin profiilitietojen ja tukin kuljettimen 2011 sijaintitietojen perustella sopivaa tietokoneohjelmaa hy-5 vaksi käyttäen tuentalaitteen 205 ohjausyksiköltä 14 annetaan voimalaitteelle 13 ohje kääntää varttaa 12 siten, että tukielintä 11 nostetaan, pidetään pystysuunnassa paikallaan tai lasketaan ja näin seurataan tukin alapinnan muotoa samalla, kun tukkia siirretään työstölaitteistoonja työstöasemaan.

10 Tuentalaiteen 205 eräässä edullisessa sovellusmuodossa sen ohjausyksikkö 14 on integroitu olennaisilta osiltaan koko laitteiston ohjausyksikköön 202

Tuentalaite 205 käsittää eräässä sen edullisessa sovellusmuodossa joustoelimen 15, jonka välityksellä voimalaite 13 on kiinnitetty laitteiston runkoon tai vastaavaan 15 kiinteään alustaan 206a. Joustoelin 15 käsittää tukiosan 15a ja jousto-osan 15b. tu-kiosa 15a on yhdestä sivusta kääntyvästi laakeroitu alustaan 206a sopivalla sa-ranaelimellä 15c tai vastaavalla. Tukiosan 15a ja alustan 206a välille on järjestetty jousto-osa 15b, kuten jousi tai vastaava, joka on edullisimmin varustettu suojalla, kuten joustavalla suojavaipalla. Joustoelin 15 toimii tuentaelimen 11 iskunvaimen-20 timena silloin, kun tukin T alapinnassa sen normaalista kaarevasta tasosta voimakkaasti ulkoneva osa, erityisesti oksan kohta, osuu tuentaelimen 11 kohdalle tukkia alapinnasta tuettaessa. Joustelin 15, erityisesti sen jousto-osa 15b antaa tällöin myöten ja painuu ainakin osittain kokoon oksan kohdan osuessa tuentaelimen 11 kohdalle eikä mitään tukin T aseman siirtymistä pääse tapahtumaan.

25

Tukin työstölaitteisto 206 käsittää ainakin ensimmäisen työstölaitteen eli pelkka-£2 hakkurin 2061, jossa 2061 on edullisesti kaksi haketuskiekkoa 2061a, 2061b ja/tai ° vastaavaa haketusvälinettä. Kaksi ensimmäistä pystysuuntaista olennaisesti suoraa o sivua eli ensimmäinen sivu ja toinen sivu sl, s2 työstetään pelkkahakkurilla 206 30 tukkiin T sen vastakkaisille puolille ja näin tukista tehdään ensimmäinen pelkkä P1 x (kuvio 3c).

CL

CO

co Tukin työstölaitteisto 206 käsittää lisäksi tässä keksinnön sovellusmuodossa toisen o työstökoneen eli profilointikoneen 2062. Tämä profilointikone 2062 käsittää edulli- ^ 35 simmin ainakin neljä työ stop äätä, kuten kursoa. Profilointikoneen 2062 työstöpäillä ensimmäinen ja toinen ura ui 1, u21; ui2, u22 työstetään ensimmäisen pelkän P1 pituussuunnassa pelkän kummankin pystysuuntaisen sivun sl, s2 ylä- ja alalaitaan (kuvio 3d). Kummankin uran ui 1, u21; ul2, u22 yksi urasivu usl, us2, us3, us4 jär- 13 jestetään rajoittumaan pelkän P1 pystysuuntaiseen sivuun ja siten, että se on suorassa kulmassa tähän sivuun nähden. Ensimmäisellä ja toisella uralla rajataan pelkän P1 tasattuihin sivuihin sl, s2 ainakin ensimmäinen ja toinen olennaisesti suora sivu-lauta LI, L2. Sivulaudan LI, L2 paikka ja mitat määritetään edullisimmin opti-5 moidusti tukkimittarilta 203 saatujen tietojen ja tietojenkäsittely-yksikköön 202 tallennetun käsittelyohj elman mukaan.

Tukin työstölaitteisto 206 käsittää myös tässä keksinnön sovellusmuodossa kolmannen työstökoneen eli sahakoneen 207. Se käsittää sopivat teräyksiköt 207a, 10 207b, joilla sivulaudat LI, L2 leikataan sahaamalla irti ensimmäisen pelkän P1 pys- tysivuilta sl, s2 (kuvio 3e).

Erotteluyksikkö 208 käsittää esim. sivuilta vapaan kuljettimen 208a, kuten kuljetusketjun, joka on käsittelylinjan 201 suuntainen. Tällöin sivulaudat LI, 12 on järjestet-15 ty putoamaan kuljettimen 208a alla olevalle poikittaiselle sivulautojen kuljettimelle 208b painovoiman vaikutuksesta samalla, kun toinen toinen pelkkä P2 siirretään eteenpäin jatkokäsittelyyn kuljettimella 208a ja käsittelylinjalla 201.

Keksinnön edullisessa sovellusmuodossa ainakin osa laitteiston peräkkäisistä käsit-20 tely-yksiköistä, erityisesti työstölaitteiston 206 pelkkahakkuri 2061 ja profilointi-kone 2062 sekä sahakone 207 ja niihin liittyvä ainakin yksi tukin tuentalaite 205 on järjestetty käsittelylinj alle 201 lähekkäin siten, että ainakin kaksi peräkkäistä tukin käsittely-yksikköä on järjestetty alueelle A, joka on pituudeltaan enintään tukin mittainen, maksimissaan 6 m. Tällöin tukki T on käsittelylinj alla 201 osaksi yhden kä-25 sittely-yksikön käsittelyssä samalla kun se on osaksi tätä edeltävän käsittely-yksikön käsittelyssä. Tukin T etupää on tällöin yhdessä käsittely-yksikössä, kuten £2 profilointikoneen 2062 käsittelyssä, jossa uria ull, u21; u21, u22 työstetään pelkoa kaan P1, samalla kun tukin T keskiosa (tai ainakin takapää) on edellisessä käsittely- i 0 yksikössä, kuten pelkkahakkurin 205 käsittelyssä, jossa tukin T pystysuuntaisia si- i «£ 30 vuja sl, s2 tasataan. Vaihtoehtoisesti tukki T on samanaikaisesti kolmessa peräkkäi- 1 sessä käsittely-yksikössä. Tällöin tukin T etupää on esimerkiksi sahakoneessa 207, jossa sivulautoja LI, L2 irrotetaan sahaamalla ensimmäisen pelkän P1 pystysivuilta, co tukin T keskiosa profilointikoneessa 2062, jossa uria ull, u21; u21, u22 työstetään o pelkkään Pl, ja tukin T takapää pelkkahakkurissa 205, jossa tukin pystysuuntaisia ^ 35 sivuja tasataan. On huomattava, että tukin tuentalaite 205 on sovitettu välittömästi työstölaitteiston 206 eteen tukin siirtosuunnassa B, jolloin tukin alapuolinen tuenta vaikuttaa tukin T käsittelyyn ainakin työstölaitteiston 206 pelkkahakkurissa 2061, mutta edullisimmin myös profilointikoneessa 2062 ja jopa sahakoneessa 207.

14

Vaihtoehtoisessa keksinnön sovellusmuodossa tukin tuentalaitteita 205 on useita ja ne on järjestetty edellä mainitun tuentalaitteen lisäksi esim. pelkkahakkurin 2061 ja profilointikoneen 2062 väliin ja/tai tukin siirtosuunnassa B profilointikoneen 2062 5 jälkeen ennen sahakonetta 207.

On huomattava, että edellä esitetty keksinnön mukainen laitteisto on esitetty kaa-viomaisesti ja siinä on esitetty vain keksinnön kannalta olennaiset käsittelyvaiheet ja käsittely-yksiköt havainnollisessa muodossa. Tukin T ja siitä työstetyn pelkän P1 10 siirtoon ja mahdolliseen suuntaamiseen eri käsittely-yksiköille tarvittavia laitteita, kuten sinänsä tunnettuja sivurullapareja 2012, ei tässä yhteydessä ole yksityiskohtaisesti esitetty.

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyä sovellusesimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän 15 keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

CO

δ cv o

CD

X

DC

CL

CO

CD

r--

LO

O

δ CVl

Claims (7)

15

1. Laitteisto tukin työstämiseksi, joka laitteisto käsittää käsittelylinjan (201), jossa tukkia (T) siirretään eteenpäin yhdellä tai useammalla kuljettimella (2011) ja käsitellään käsittelylinjaan kuuluvissa käsittely-yksiköissä pääasiassa sopivaan tieto-5 jenkäsittely-yksikköön (202) tallennettujen käsittelyohjelmien avulla, joihin käsitte-ly-yksiköihin kuuluu: a) tukkimittari (203), jolla tukki (T) on määrä mitata kolmiulotteisesti ja jotka mittaustulokset on määrä tallennetaan muistiyksikköön (2021) tukin 10 käsittelyn optimoimista varten tietojenkäsittely-yksikössä (202); b) tukin pyörityslaite (204), jonka avulla tukkia on määrä pyörittää siten, että mahdollinen lenko (L) on ylöspäin; 15 c) tukin työstölaitteisto (206; 2061); d) joukko sivurullapareja (2012), joiden avulla tukkia (T) on määrä siirtää, asemoida ja samalla tukea sivuilta erityisesti siten, että lenko (L) on ylöspäin, tukkia työstölaiteeseen syötettäessä ja sitä käsiteltäessä; 20 tunnettu siitä, että laitteisto käsittää lisäksi: e) tukin tuentalaitteen (205), joka on järjestetty tukin työstölaitteiston (206; 2061) yhteyteen, joka tuentalaite (205) käsittää ohjausyksikön (14; 202) 25 tuentalaitteen ohjaamiseksi seuraamaan tukin (T) alapinnan muotoa ja samalla tukemaan tukkia (T) tämän alapuolelta. CO δ CvJ

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukin tuentalaite $£ 30 (205) käsittää varren (12), tämän ensimmäiseen päähän järjestetyn tukielimen (11) g ja voimalaitteen (13; 13a) varren ja tukielimen liikuttamiseksi, joka tukielin (11) on järjestetty vaikuttamaan tukin (T) alapintaan silloin, kun sitä syötetään työstölait-teistoon (206). LO o S 35 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että, joka varsi on tuettu käsittelylinjan (201) suunnassa kääntyvästi toisesta päästään (12b) alustaan, kuten käsittelylinjan (201) runkoon (206a). 16

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukin tuen-talaitteen (205) tukielin (11) on kehältään ympyrän muotoinen kappale, kuten kiekko tai rulla, joka on kiinnitetty vapaasti pyörivästi varteen (12). 5

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen 2-4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tukin tuentalaiteen (205) ohjausyksikkö (14) on järjestetty ohjaamaan voimalaitetta (13; 13a) tietojenkäsittely-yksikköön (202) tallennettujen tukin (T) mittaustietojen perusteella. 10

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tuentalaite (205) on kiinnitetty joustavasti sopivalla joustoelimellä (15) alustaan, kuten käsittelylinjan (201) runkoon (206a).

7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laitteisto, jossa tukin työstö- laitteistoon kuuluu ainakin pelkkahakkuri (2061) ja edullisesti myös profilointikone (2062), sekä lisäksi sahakone (207), tunnettu siitä, että peräkkäiset tukin käsittely-yksiköt (206; 2061, 2062; 207), ja käsittely-yksiköihin liittyvät tukin sivurullaparit (2012) ja ainakin yksi tukin tuentalaite (205) on järjestetty käsittelylinjalle (201) lä-20 hekkäin siten, että ainakin kaksi peräkkäistä tukin käsittely-yksikköä (206; 2061, 2062; 207) on järjestetty alueelle (A), joka on pituudeltaan enintään tukin (T) mittainen. co δ CvJ o CD X X Q. CO CD 1^ LO O δ C\J 17