FI127305B - Menetelmä ja järjestelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ METSÄKONEEN PUOMISTON

OHJAAMISEKSI

Keksinnön ala 5

Keksinnön kohteena on menetelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi. Keksinnön kohteena on myös järjestelmä keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi metsäkoneessa.

Keksinnön taustaa

Metsäkoneen puomiston ohjaaminen tapahtuu edelleen tavallisimmin siten, että metsäkoneen käyttäjä liikuttaa puomiston eri puomeja liikuttavia toimilaitteita toisistaan erillisesti niin, että puomiston pää ja siinä oleva työväline (esim. harvesteripää tai kuormauskoura) liikkuvat tähän työsuoritukseen liittyvien työvaiheiden edellyttämiä liikeratoja pitkin. Puomiston ohjaamisessa on tavoitteena se, että erilaisista puomiston liikkeistä saadaan mahdollisimman jatkuvia, sulavia ja nopeita, jotta eri työvaiheden suorittamiseen kuluisi mahdollisimman vähän aikaa laitteita ja työturvallisuutta kuitenkaan vaaran20 tamatta. Edellä mainittua ohjausmenetelmää käytettäessä on käytännössä havaittu parhaaksi tavaksi järjestää ohjaimet niin, että ohjaamossa on tyypillisesti kaksi ohjainta (esim. ’’joystick” tyyppistä ohjausvipua) käyttäjän kumpaakin kättä varten. Näiden ohjaimien eri suuntaisilla liikkeillä sekä niissä lisäksi olevilla sormilla käytettävillä lisäohjaimilla (esim. peukalolla liikutetta25 villa keinuvivuilla) aikaansaadaan tarvittava määrä kestoajaltaan sopivan pituisia ja toisiinsa nähden sopivasti ajoitettuja ohjaustoimintoja, jotka aikaansaavat ne puomiston ja sen päähän kiinnitetyn työvälineen toimilaitteiden liikkeet ja toiminnot, jotka kyseisen työvaiheen suorittaminen edellyttää. Toisin sanoen nykyisin tunnettua ohjausmenetelmää käytettäessä jokainen puomistolla suoritettava työvaihe sisältää sarjan ohjaustoimintoja, jossa jokainen ohjaustoiminto on oltava tarkasti sopivan pituinen ja toisiin ohjaustoimintoihin nähden sopivalla tavalla ajoitettu, jotta puomisto liikkuu työvaiheen edellyttämällä tavalla.

Metsäkoneella suoritettava työ sisältää aina sellaisia työvaiheita, joissa käytettävät puomiston liikkeet ovat hyvin rutiininomaisia esim. kuormatraktorin kourakuormaimella puunrunkoja kuormatilaan lastattaessa, sen jälkeen, kun

20145398 prh 20 -02- 2018 kuormatilaan on tuotu puunrunko tehdään hyvin rutiininomainen työnvaihe, jossa koura siirretään kuormatilasta takaisin metsäkoneen vieressä olevan puunrunkopinon läheisyyteen seuraavaan puunrunkoon tarttumista varten. Tällaiset saman työsuorituksen aikana monta kertaa toistuvat työvaiheet ovat siten keskenään lähes identtisiä eli niissä toistuvat tietyt ohjaustoiminnot, jotka käyttäjä aikaansaa eri ohjaimilla aina hyvin samalla tavalla. Tästä huolimatta työvaiheen edellyttämien ohjaustoimintosarjojen toteuttaminen vaatii kuitenkin aina koneen ohjaajalta huolellisuutta ja tarkkaavaisuutta mm. koska liikeratojen läheisyydessä voi olla esteitä, jotka pitää huomioida liikkeitä suo10 ritettaessa niin, ettei puomiston liikerata tällaista rutiinityövaihetta suoritettaessa vahingossa poikkea tarkoitetusta liikeradasta siten, että puomiston jokin osa (todennäköisimmin puomiston päässä oleva työväline) osuisi johonkin liikeradan läheisyydessä olevaan esteeseen kuten kuormatraktorin tapauksessa kuormatilan pankkoihin. Puomiston liikkeen tulee olla myös helposti ja nopeasti pysäytettävissä kesken työvaiheen, koska metsässä työskenneltäessä ympäröivät olosuhteet voivat muuttua, jolloin aikaisemmin sopivan liikeradan tiellä onkin este (esim. koska metsäkone on siirtynyt uudelle hakkuupaikalle, jossa aikaisemmin käytetyn liikeradan kohdalla on puu tai sen oksa tms.). Tästä johtuen puomiston liikkeitä ei ole voitu automatisoida samalla tavalla kuin esim. teollisuusrobotin liikkeitä, vaan on katsottu parhaaksi, että metsäkoneen puomistoa liikutettaessa hallinnan tulee koko ajan olla metsäkoneen ohjaajalla, joka voi harkintansa mukaan valita liikeradat olosuhteiden edellyttämällä tavalla.

Keksinnön lyhyt yhteenveto

Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen menetelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi, jossa puomiston eri puomien liikkeistä muodostuvia työvaiheita voidaan ohjata aikaisempaa yksinkertaisemmin ja hel30 pommin sekä haluttaessa vähäisemmällä määrällä erillisiä ja eri ohjaimilla aikaansaatavia ohjaustoimintoja, mutta jossa työvaiheen hallinta kuitenkin edelleen säilyy metsäkoneen ohjaajalla niin, että metsäkoneen ohjaaja voi halutessaan nopeasti pysäyttää työvaiheen suorittamisen, mikäli ympäröivät olosuhteet sitä edellyttävät. Keksinnön tarkoituksena on myös toteuttaa edellä mainittu uudenlainen ohjausmenetelmä niin, ettei metsäkoneeseen tarvita tätä varten uusia erillisiä ohjaimia ja niin että myös aikaisemmin tunnetun ohjausmenetelmän käyttö on edelleen mahdollista. Lisäksi keksinnön

20145398 prh 20 -02- 2018 tarkoituksena on tuoda esiin järjestelmä keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että useasta puomiston eri puomien 5 liikkeistä muodostuvan työvaiheen toiminnot ohjataan monen erillisen, ajallisesti määrätyn mittaisen ja mahdollisesti useammalla kuin yhdellä ohjaimella ohjattavan ohjaustoiminnon sijasta sellaisella yhdellä muuhun kuin puomiston eri puomien liikkeisiin vaikuttavalla yhden ohjaimen ohjaustoiminnolla siten, että tätä muuhun kuin puomiston puomien liikkeisiin vaikuttavaa ohjaustoi10 mintoa ylläpidetään kauemmin kuin ennalta määrätty kynnysaika ja tästä edelleen haluttu aika korkeintaan niin kauan kuin kyseisen työvaiheen suorittaminen kestää, jolloin siis ohjattava työvaihe etenee lähtötilanteesta niin pitkälle, kun mainittua ohjaustoimintoa ylläpidetään (kynnysajan jälkeen) korkeintaan siihen asti kunnes kyseinen työvaihe on kokonaan suoritettu. Ohja15 ukseen käytettävä ohjaustoiminto on valittu lisäksi siten, ettei se tämän työvaiheen aikana muuta kyseisellä ohjaustoiminnolla ensisijaisesti ohjattavan toimilaitteen toimintatilaa eli ohjaustoiminnon käyttö ei aiheuta työvaiheen aikana muiden toimintojen kuin halutun työvaiheen edellyttämien puomiston liikkeiden ohjautumista. Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ja keksinnön mukaiselle järjestelmälle se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 14 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on se, että metsäko25 neen ohjaajan ei tarvitse ohjata kaikkia puomistolla suoritettavia työvaiheita useita ohjaimia ja niillä muodostettavia useita eri ohjaustoimintoja käyttäen (täysin manuaalisesti), vaan ainakin osa puomistolla suoritettavista työvaiheista voidaan aikaansaada yhtä ohjainta ja yhtä sillä aikaansaatavaa ohjaustoimintoa käyttäen. Toisin sanoen keksinnön mukainen menetelmä hel30 pottaa puomiston ohjaamista ja vähentää työn suorittamisesta metsäkoneen ohjaajalle aiheutuvaa rasitusta ja stressiä nykyisin tunnettuun täysin manuaalisesti tapahtuvaan ohjaukseen nähden. Toisaalta etuna on se, että tällainen puoliautomaattinen menetelmä on kuitenkin yksinkertaisempi, toimintavarmempi ja helpompi toteuttaa vaativissa metsänhakkuuolosuhteissa kuin sellainen menetelmä, jossa työvaiheen työliikkeet tapahtuisivat täysin automaattisesti (teollisuusrobotin tavoin). Lisäksi tällaisen järjestelmän etuna täysin automatisoituun puomiston toimintaan nähden on se, että puomiston liik20145398 prh 20 -02- 2018 keiden hallinta säilyy edelleen täydellisesti metsäkoneen ohjaajalla, jolloin hakkuuolosuhteissa vaikeasti toteutettavaa puomiston ympärillä olevien esteiden ja niissä tapahtuvat muutosten (koneellisesti toteutettua) reaaliaikaista havainnointia ja siihen perustuvaa ohjausjärjestelmää ei tarvita.

Huomattakoon, että tässä hakemustekstissä käytetyt metsäkoneen puomiston ja muiden toimintojen ohjaamista kuvaavat termit tarkoittavat seuraavia asioita:

-toiminto on jokin tapahtuma, jonka metsäkoneen yksi tai useampi toimilaite tai muu sähköinen, mekaaninen tai hydraulinen laite tai näiden yhdistelmä saavat aikaan. Toimintoja ovat siten esimerkiksi metsäkoneen eri toimilaitteiden aikaansaamat toiminnot, kuten puomiston yhden tai useamman puomin liike, karsintaterien kääntyminen puun runkoa vasten, sahan sahausliike tai syöttörullien syöttöliike tai jokin useammasta yksittäisestä työliikkeestä muodostuva työliikesarja. Toimintoja ovat kuitenkin myös kaikki muut metsäkoneessa olevilla ohjaimilla ohjattavat tapahtumat, kuten näytön päivittyminen ohjaamossa, moottorin pyörimisnopeuden muutos tai ajovalojen syttyminen ja sammuminen.

-ohjain on laite jolla toimintoa ohjataan eli esim. ohjausvipu, näppäimistön näppäin, keinuvipu, katkaisin, painonappikytkin tai kosketusnäytöllä graafisesti esitetty näppäin jne.

-ohjaustoiminnolla tarkoitetaan jonkin ohjaimen tilan muuttamista johonkin ohjausasentoon tai muuhun jonkin toiminnon ohjautumisen aikaansaavaan tilaan eli esim. ohjausvivun kääntämistä eteenpäin, taaksepäin, vasempaan tai oikealle, näppäimistön näppäimen painamista, keinuvivun kääntämistä jompaankumpaan suuntaan tai kosketusnäytön kuvakkeen koskettamista.

Näin ollen yhdellä ohjaimella voidaan saada aikaan yksi tai useampia ohjaustoimintoja.

-ensisijaisella toiminnolla tarkoitetaan toimintoa, jota ohjataan sen ohjaamiseen tarkoitetulla ohjaustoiminnolla ensisijaisesti. Ensisijaisen toiminnon li35 säksi yhdellä ohjaustoiminnolla, joka on muu kuin puomiston eri puomeja ohjaava ohjaustoiminto voidaan ohjata jotakin puomistolla suoritettavaa työvaihetta.

20145398 prh 20 -02- 2018

-ohjautumisella tarkoitetaan toiminnon käynnistymistä, pysähtymistä, säätymistä tai muuta toiminnon tilan muuttumista.

-kynnysajalla tarkoitetaan aikaa, joka kuluu muun kuin puomistoa ohjaavan ohjaustoiminnon aloittamishetkestä puomistolla suoritettavan työvaiheen ohjautumisen alkamishetkeen.

-työvaiheella tarkoitetaan yhdestä tai useammasta toiminnosta muodostuvaa 10 kokonaisuutta, joka käsittää johonkin metsäkoneella tapahtuvaan työhön liittyvän vaiheen kuten esim. puiden lastaamisessa kuormatraktorin kuormatilaan yksi työvaihe on puunrungon siirtäminen pinosta kuormatraktorin kuormatilaan, toinen työvaihe on puunrungon asettaminen kuormatilaan, kolmas työvaihe on kuormauskouran siirtäminen takaisin pinolle jne.

-kuormatraktorilla tarkoitetaan metsäkonetta, jossa on puunrunkoja varten kuormatila sekä puunrunkojen kuormaamiseen soveltuva puomisto ja kuormauskoura.

Piirustusten kuvaus

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä metsäkoneen puomistolla toteutettavaa työvaihetta, 25 jonka ohjaaminen tapahtuu keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti, kuva 2 esittää vuokaaviota kuvassa 1 esitetyn työvaiheen ohjauksen toimintaperiaatteesta, kuva 3 esittää erästä toista metsäkoneen puomistolla toteutettavaa työvaihetta, jonka ohjaaminen tapahtuu keksinnön mukaisen menetelmän mukai30 sella tavalla, kuva 4 esittää vuokaaviota kuvassa 3 esitetyn työvaiheen ohjauksen toimintaperiaatteesta, kuva 5 esittää periaatepiirrosta kuvissa 1 ja 3 esitetyn metsäkoneen puomiston, metsäkoneessa olevan ohjausyksikön sekä puomiston ohjaamiseen käytettävien ohjainten välisistä kytkennöistä, ja

20145398 prh 20 -02- 2018 kuva 6 esittää periaatepiirrosta, jossa esitetään kuinka kuormauskoura siirretään kuormatilan keskimmäisten pankkojen välistä kuormatilan sisältä kuormatilan ulkopuolelle tai kuormatilan ulkopuolelta kuormatilan sisäpuolelle

Keksinnön yksityiskohtainen selitys

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa monissa erilaisissa metsäkoneissa. Kuvassa 1 esitetty metsäkone on kuormatraktori 10, joka on tarkoitettu kaadettujen puunrunkojen kuljettamiseen pois metsästä. Tässä suori10 tusmuodossa kuormatraktori 10 on mekaaniselta rakenteeltaan sinänsä tunnettu kuormatraktori, jonka rungon 11 takaosassa on pankkojen 13 väliseen tilaan muodostettu kuormatila 12 puunrunkojen 41 kuljettamista varten ja jonka etuosassa on käyttö- ja vetolaitteisto, ohjaamo 15 sekä näiden välillä nostopuomista 21, taittopuomista 22 ja jatkopuomista 23 muodostettu puo15 misto 20. Puomisto 20 on kiinnitetty kuormatraktorin runkoon 11 ohjaamon 15 ja kuormatilan 12 välille sijoitetun kääntöpöydän 14 välityksellä niin, että sitä voidaan kääntää runkoon 11 nähden pystysuuntaisen akselin suhteen kuormatraktorin puolelta toiselle. Nostopuomi 21 on nivelöity kääntöpöytään 14, taittopuomi 22 nostopuomin 21 päähän ja jatkopuomi 23 on sovitettu taittopuomin päähään sen pituussuunnassa liikkuvasti niin, että se voi liikkua taittopuomin päästä taittopuomin 22 sisään ja matkan verran sieltä ulos. Nostopuomin 21 ja kääntöpöydän 14, nostopuomin 21 ja taittopuomin 22 sekä taittopuomin 22 ja jatkopuomin 23 välillä on sinänsä tunnetulla tavalla toimivat, esim. hydrauliset toimilaitteet 101-104, joilla nostopuomia 21 voi25 daan kääntää kääntöpöydän 14 suhteen, taittopuomia 22 nostopuomin 21 suhteen sekä jatkopuomia 23 liikuttaa taittopuomin 22 sisältä ulospäin ja takaisin sisäänpäin.

Kuormatraktorin 10 sekä puomiston 20 ohjaaminen on järjestetty tapahtu30 vaksi rungon 11 etuosaan sijoitetusta ohjaamosta 15. Ohjaamoon 15 on sijoitettu tätä varten erilaisia sinänsä tunnettuja ohjaimia, kuten esim. kuvassa 5 esitetyt vasemman käden ohjausvipu 70 ja oikean käden ohjausvipu 80 sekä näissä olevat keinuvivut 71 ja 81, joilla voidaan ohjata mm. puomiston 20 liikkumista sekä sen päässä 24 olevan kuormauskouran 30 tartuntaelinten

31 sulkeutumista ja avautumista ohjaustoiminnoilla, joita aikaansaadaan näiden ohjaimien avulla. Ohjaamisen aikana vasemman käden ohjausvivulla 70 ja oikean käden ohjausvivulla 80 aikaansaaduista ohjaustoiminnoista muo20145398 prh 20 -02- 2018 dostuvat ohjauskomennot siirtyvät näiltä ohjaimilta tiedonsiirtoväyliä 72 ja 82 pitkin ohjausyksikköön 60, joka varsinaisesti huolehtii erilaisia puomiston 20 ja kuormauskouran 30 toimintoja aikaansaavien toimilaitteiden ohjaamisesta ohjaamalla puomiston hydraulisten toimilaitteiden 101-104 magneettiventtii5 leitä 91-94 ohjausvivuilla 70 ja 80 aikaansaatujen ohjaustoimintojen edellyttämällä tavalla.

Kuvassa 1 esitetyn kuormatraktorin 10 ohjausyksikössä 60 on muisti 61, johon voidaan tallentaa useilla yksittäisillä ohjaustoiminnoilla aikaansaatavia toimintoja ja/tai työvaiheita. Tallentaminen tapahtuu opettamalla työvaihe ohjausyksikölle 60 eli esim. suorittamalla työvaihe sinänsä tunnetulla tavalla puomistoa 20 manuaalisesti ohjaten ja samalla työvaiheen suorittamisen edellyttämät ohjaustoiminnot ohjausyksikön 60 muistiin 61 tallentaen. Tallennus voi tapahtua esim. niin, että ohjaamossa 15 olevan näppäimistön tai kos15 ketusnäytön avulla valitaan erityinen tallennusmoodi, joka voidaan käynnistää työvaiheen alussa ja lopettaa työvaiheen lopussa ko. näppäimen tai kosketusnäytöllä olevan kuvakkeen painalluksella. Näin ohjausyksikön 60 muistiin 61 tallennettuja työvaiheita voidaan myöhemmin sitten ajaa siten, että ohjausyksikkö 60 ohjaa puomiston 20 toimilaitteita 101-104 muistissa olevia ohjaustoimintoja toteuttaen sen pituisina ja siten ajoitettuna, kun ne tallennusvaiheessa muistiin tallennettiin. Toisin sanoen ajettaessa muistiin tallennettua työvaihetta ohjausyksikkö 60 toteuttaa ne toiminnot, jotka käyttäjä aikaansaa ohjaamossa 15 olevilla ohjausvivuilla 70 ja 80 silloin, kun vastaava työvaihe ohjataan manuaalisesti eli yksinkertaisimmillaan puomiston 20 oh25 jääminen työvaiheen suorittamiseksi tapahtuu eräänlaisena sekvenssiohjauksena. Tästä johtuen menetelmän yksinkertaisimmassa suoritusmuodossa toimilaitteista 101-104 tai puomistosta 20 ei ole järjestetty takaisinkytkentää ohjausyksikköön, vaan ohjaus tapahtuu opetettuja ohjaustoimintoja tietyssä järjestyksessä toistaen työvaihetta ohjaavalla ohjaimella säädettävällä ajono30 peudella skaalattuna. Kaikki tai osa muistissa 61 olevista toiminnoista/työvaiheista voi olla opetettu ja tallennettu ohjausyksikön muistiin jo kuormatraktorin valmistuksen aikana tai sen jälkeen tehtaalla.

Opettamisen jälkeen ohjausyksikön 60 muistiin 61 tallennetaan myös se oh35 jaustoiminto, jolla työvaihe on tarkoitus ohjata. Myös tätä varten voi olla esim. jokin ohjaamossa olevan näppäimistön näppäin, jota painetaan tai kosketusnäytöllä oleva kuvake, jota kosketetaan ennen työvaiheen ohjaamiseen tar20145398 prh 20 -02- 2018 koitetun ohjaustoiminnon tallennusta. Tämän osalta ohjausyksikkö ei tietenkään tallenna ohjaustoiminnon kestoaikaa, vaan ainoastaan sen tiedon, mitä ohjaustoimintoa aiotaan käyttää edellä tallennetun työvaiheen ohjaamisessa.

Kuvissa 1-5 esitetyissä kuormatraktorissa 10 kääntöpöytään 14, kääntöpöydän 14 ja nostopuomin 21 väliseen niveleen, nostopuomin 21 ja taittopuomin 22 väliseen niveleen sekä taittopuomin 22 ja jatkopuomin 23 välille on kuitenkin asennettu sinänsä tunnetut mittauselimet 51-54. Mittauselimet 51-53, jotka mittaavat kääntöpöydän asentoa (kääntymiskulmaa määrättyyn lähtö10 asentoon nähden), nostopuomin ja taittopuomin kulmaa toisiinsa ja kääntöpöytään nähden voivat olla esim. tähän sopivia sinänsä tunnettuja kulmaantureita ja jatkopuomin liikettä mittaava mittauselin 54 voi olla esim. jokin sinänsä tunnettu lineaarianturi. Mittauselimet 51-54 on tällaisessa keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodossa kytketty ohjausyksikköön 60 niin, että ohjausyksikkö 60 vastaanottaa mittauselimien tuottamaa mittaustietoa. Mittaustiedon avulla ohjausyksikkö 60 määrittää kääntöpöydän 14, nostopuomin 21, taittopuomin 22 ja jatkopuomin 23 aseman ja näiden perusteella puomiston pään 24 ja siten myös kuormauskouran 30 sijainnin valittuun origopisteeseen nähden sekä korjaa suorittamiensa ohjaustoimintojen pituuk20 siä, mikäli puomiston pään 24 rata poikkeaa siitä, mikä on tallentunut ohjausyksikön 60 muistiin työvaiheen opetusvaiheessa (mittauselimiltä 51-54 saatujen tietojen perusteella). Tällaisen takaisinkytkennän avulla ohjausyksikkö 60 kykenee ohjaamaan puomiston päätä 24 ja siihen kiinnitettyä kuormauskouraa 30 kulkemaan työvaiheen mukaista liikerataa myöten jonkin verran tarkemmin kuin sellaisessa suoritusmuodossa, jossa mittauselimiä 51-54 ei käytetä ja jossa työvaiheen ohjaus perustuu pelkkään muistiin tallennettujen ohjaustoimintojen toistoon.

Mittauselimien 51-54 avulla minkä tahansa puomiston 20 tai siinä olevan kuormauskouran 30 pisteen asema, nopeus ja kiihtyvyys voidaan määrittää haluttuun origopisteeseen nähden. Sopiva origopiste on esim. kääntöpöydän se piste, jonka suhteen kääntöpöytä kääntyy kuormatraktorin runkoon 11 nähden. Origopiste voi olla periaatteessa myös mikä tahansa muu sellainen kuormatraktorin 10 piste, joka pysyy runkoon 11 nähden paikallaan. Tällöin puomiston 20 pään 24 sijainti on mahdollista määrittää tähän origopisteeseen nähden ja siten ohjata ohjausyksikön 60 avulla puomiston päätä 24 ja siihen kiinnitettyä kuormauskouraa 30 kulkemaan haluttua liikerataa myöten käyt20145398 prh 20 -02- 2018 täen ns. ’’kärkiohjausta”, jossa ohjausyksikkö 60 jatkuvasti säätää puomiston toimilaitteiden 101-104 liikkeitä niin, että puomiston pää 24 kulkisi mahdollisimman tarkasti opetettua liikerataa myöten.

Kuvassa 1 kuormatraktori 10 on ajettu aiemmin harvesterilla kaadetuista ja karsituista puunrungoista 41 muodostetun pinon 40 viereen. Pinosta 40 on tarkoitus lastata puunrunkoja 41 kuormatraktorin 10 kuormatilaan 12. Puunrunkoja 41 kuormatilaan 12 siirrettäessä puomiston 20 päässä 24 oleva kuormauskoura 30 liikutetaan puomiston 20 nostopuomia 21, taittopuomia 22 ja jatkopuomia 23 liikuttaen pinon 30 päälle, jonka jälkeen kuormauskouralla 30 tartutaan pinon 40 päällimmäiseen puunrunkoon 41 sekä siirretään se kuormatraktorin 10 kuormatilaan 12. Kuormatilassa 12 koura lasketaan sopivalle korkeudelle ja siirretään sopivalle kohdalle, josta puunrunko 41 voidaan päästää putoamaan kuormatilan pohjalle tai siellä jo olevien puunrunkojen 41 päälle aukaisemalla kuormauskouran 30 tartuntaelimet 31. Tämän jälkeen kuormauskoura 30 siirretään puomiston 20 nostopuomia 21, taittopuomia 22 ja jatkopuomia 23 liikuttaen kuormatilasta 12 takaisin kuormatraktorin 10 vierellä olevan pinon 40 päälle, jonka jälkeen jälleen tartutaan seuraavaan puunrunkoon 41 ja nostetaan se kuormatilaan 12.

Tässä keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodossa se puunrunkojen 41 lastauksen työvaiheen ohjaus, jossa tyhjä kuormauskoura 30 siirretään takaisin pinon 40 yläpuolelle on toteutettu keksinnön mukaisen menetelmän mukaisella tavalla. Työvaiheen ohjaaminen tapahtuu ohjaustoiminolla, joka aukaisee kuormauskouran 30 tartuntaelimet 31 eli tässä tapauksessa ohjaimella, joka ohjaa kuormauskouran 30 aukaisemista ja sulkemista, koska se on sama ohjain, jolla voidaan aikaansaada näitä molempia toimintoja ohjaavat ohjaustoiminnot. Kuvan 1 mukaisessa kuormatraktorissa 10 kyseinen ohjain on ohjaamoon 15 sijoitetussa oikean käden ohjainvivussa 80 oleva keinuvipu 81, jota kääntämällä yhteen suuntaan (suunta Z+) kuormauskouran 30 tartuntaelimet 31 aukeavat ja toiseen suuntaan (suunta Z-) ne sulkeutuvat. Huomattakoon, että sen jälkeen kun puunrunko 41 on päästetty putoamaan pois kuormauskourasta 30 (kuormauskouran ollessa kuormatilassa) kuormauskoura 30 on täysin auki, jolloin ohjaustoiminto (eli keinuvivun kääntäminen ensimmäiseen suuntaan), jolla kuormauskouraa 30 käännetään aukipäin ei enää aiheuta muutosta kuormauskouran 30 toimintatilassa. Tästä johtuen tätä ohjaustoimintoa voidaan tässä tilanteessa käyttää puomistolla 20

20145398 prh 20 -02- 2018 suoritettavan seuraavan työvaiheen ohjaamiseen keksinnön mukaisen menetelmän mukaisella tavalla. Ohjausvivussa 80 olevan keinuvivun 81 toimintaan on järjestetty työvaiheen suoritusnopeuden säätö siten, että puomiston pään 24 liikenopeus kasvaa portaattomasti sitä suuremmaksi, mitä enemmän keinuvipua käännetään ohjaavaan suuntaan Z+.

Kuvassa 1 nähdään puomiston 20 asema työvaiheen alussa, jolloin puomiston pää 24 ja siihen kiinnitetty kuormauskoura 30 on ensimmäisessä paikassa A1, joka sijaitsee kuormatilassa 12 sinne jo lastattujen puunrunkojen

41 yläpuolella. Kun työvaihe suoritetaan kokonaisuudessaan, puomiston pää ja kuormauskoura 30 siirtyy mainitusta ensimmäisestä paikasta A1 toiseen paikkaan A2 liikerataa S1 myöten. Liikerata S1 on sellainen, ettei puomisto 20 eikä sen päähän 24 siihen kiinnitetty kuormauskoura 30 osu kuormatilan 12 pankkoihin 13 eikä muihinkaan tällä alueella oleviin esteisiin.

Kuormauskoura 30 voi siirtyä paikasta A1 paikkaan A2 pankkojen 13 ylitse (kuten kuvassa 1 on esitetty). Vaihtoehtoisesti liikerata voi kulkea esim. kuvassa 6 esitetyllä tavalla kuormatilan 12 pituussuunnassa sen kahden keskimmäisen pankon 13 välistä. Tällöin puomiston pää 24 ja siihen kiinnitetty kuormauskoura 30 voi esim. hakeutua ensin ns. keskityspisteeseen P_c, tai tämän pisteen kautta kulkevalla kaarella R_c, joka on ympyrän kaari, olevaan uloskääntöpisteeseen P_So. jotka molemmat ovat pituussuunnassa keskimmäisten pankkojen 13 välillä olevia pisteitä.

Keskityspiste P_c on valitaan kuvassa 6 esitetyltä kuormatilan 12 keskellä olevalta tähtäysalueelta At. Tähtäysalue At on alue, josta kuormauskoura 30 voidaan liikuttaa kuormatilan 12 ulkopuolelle pelkästään kääntöpöydän 14 avulla puomistoa 20 kääntämällä (eli kääntämällä koko puomistoa 20 sen kiinnityskohdalle sijoitetun pystysuoran kääntymisakselin X_c suhteen) niin ettei kuormauskoura osu kumpaankaan kahdesta kuormatilan pituussuunnassa keskimmäisestä pankosta 13. Koska kuormatilan pankkojen 13 sijaintia voidaan muuttaa kuormatilan pituussuunnassa portaattomasti, tähtäysalueen At sijainti ja koko riippuu pankkojen 13 sijainnista. Tästä johtuen keskityspiste P_c voi olla kuormatilan 12 pituussuunnassa (eli Y-suunnassa) sellai35 sella kohdalla, jonka kautta kulkevan kaaren R_c (jonka säde r on sama kuin puomiston pään 24 etäisyys kääntöpöydän 14 kääntymisakseliin X_c) etäisyys kuormatilan 12 pituussuunnassa keskimmäisiin pankkoihin 13 (kuormaus20145398 prh 20 -02- 2018 kouran 30 ollessa kuormatilan 12 leveyssuunnassa näiden pankkojen 13 kohdalla) on vähintään yhtä suuri kuin puomiston päähän 24 kiinnitetyn kuormauskouran 30 kiinnityskohtaan nähden kuormauskouran 30 uloimman kohdan sekä kuormauskouran 30 kiinnityskohdan välinen etäisyys t.

Edellisestä seuraa se, että keskityspisteen P_c mahdollinen sijaintikohta riippuu pankkojen 13 sijainnin lisäksi siitä, mikä on kuormauskouran 30 kuormatilan 12 pituussuunnan suuntainen ulkomitta. Yleensä, esim. puita kuormatilaan 12 lastattaessa kuormauskouran 30 asento on sellainen, että tartunta10 elimet 31 ovat kuormatilan 12 leveyssuunnan suuntaiset, jolloin sillä, että onko kuormauskoura 30 auki tai kiinni ei ole yleensä vaikutusta sen kuormatilan 12 pituussuuntaiseen ulkomittaan. Jos kuormauskouran 30 kuormatilan 12 pituussuunnan suuntainen ulkomitta on selvästi pienempi kuin keskimmäisten pankkojen 13 välinen etäisyys toisiinsa mahdollisten keskityspistei15 den P_c määrä suuri (eli tähtäysalue At on leveä) ja jos se on lähellä pankkojen 13 välistä etäisyyttä mahdollisten keskityspisteiden P_c määrä on pieni (eli tähtäysalue At on kapea).

Kuvan 6 tapauksessa keskityspiste on vallittu kuormatilan keskilinjalta L_c.

Keskityspiste P_c voidaan kuitenkin haluttaessa valita myös niin, että se on keskilinjan L_c jommallakummalla sivulla. Lisäksi keskityspiste P_c voisi jossain tapauksessa sijaita myös kahden muun pankon 13 kuin kahden keskimmäisen pankon 13 välissä, jos kuormauskoura 30 halutaan liikuttaa kuormatilan ulkopuolelle näiden pankkojen 13 välistä. Mm. tästä johtuen keskityspisteen

P_c määrittäminen on parasta toteuttaa niin, että kuormatraktorin kuljettaja hakee sopivan keskityspisteen P_c paikan ohjaamalla puomiston pään 24 manuaalisesti siihen asemaan, josta sen kääntö kuormatilan 12 ulkopuolelle voidaan toteuttaa pelkästään kääntöpöytää kääntämällä ja tallentaa tämän pisteen ohjausyksikön 60 muistiin 61. Siten ohjausyksikkö 60 tietää keskitys30 pisteen P_c sijainnin ja pystyy ohjaamaan puomiston pään 24 keskityspisteeseen P_c automaattisesti. Käytännössä uusi keskityspiste P_c on haettava aina ensimmäisellä kuormauskerralla uudelleen ainakin pankkojen 13 paikan säätämisen jälkeen, puunrunkojen pituuden merkittävästi muuttuessa edelliseen lastauskertaan nähden tai siinä tilanteessa, jos pankkoja 13 joiden vä35 lista kuormauskoura 30 halutaan kääntää halutaan vaihtaa.

20145398 prh 20 -02- 2018

Kuormauskouran 30 siirto keskityspisteeseen P_c voi tapahtua siten, että puita kuormattaessa puomiston pää 24 ja siinä oleva kuormauskoura 30 siirtyy keskityspisteen P_c kohdalle automaattisesti silloin, kun puomistoa 20 käännetään kuormatilan 12 ulkopuolelta kuormatilan kohdalle. Mikäli tällöin mah5 dollisesti kuormattava puunrunko on kuormatilaan 12 nähden (kuormatilan pituussuunnassa) väärällä kohdalla, voi käyttäjä siirtää puomistoa 20 manuaalisesti ohjaten kuormauskouraa 30 ennen puunrungon laskemista kuormatilaan. Puunrungon pudottamisen ja kuormauskouran 30 aukaisun jälkeen voi ohjausjärjestelmä 60 olla ohjelmoitu toimimaan niin, että se pyrkii palautta10 maan kuormauskouran 30 takaisin keskityspisteeseen P_c, kun puomistoa 20 aloitetaan kääntämään jompaankumpaan suuntaan pois kuormatilan keskilinjalta L_c (eli suunnasta, jossa puomisto on ylhäältäpäin katsottuna kuormatilan pituussuunnan suuntainen). Käytännössä kuormauskoura 30 ei tässä tilanteessa kuitenkaan enää palaa keskityspisteeseen P_c, vaan ainoastaan sen kautta kulkevalla kaarella R_c, olevaan pisteeseen eli ns. uloskääntöpisteeseen P_so koska puomiston pää 30 ehtii tällöin jo kääntyä pois kuormatilan 12 keskilinjalta L_c. Kääntö tulee kuitenkin toteuttaa niin, että kuormauskoura 30 ehtii siirtymään kääntökaarelle R_c ennen kuin puomisto 20 on kääntynyt sellaiseen asentoon, jossa kuormauskoura 30 tai edes osa siitä on kuorma20 tilan 12 leveyssuunnassa pankkojen 13 kohdalla. Tämä voi tapahtua esim. niin että ohjausyksikkö 60 tarvittaessa rajoittaa kääntöpöydän kääntymisnopeutta automaattisesti sen verran, että puomiston pää 24 ehtii kääntökaarelle R_c ennen kuin puomisto 20 on kääntynyt tällaiseen asentoon. Tämä voidaan jättää myös kokonaan tai osittain käyttäjän vastuulle eli toteuttaa se esim.

niin, että kääntökaaren R_c saavuttaminen aiheuttaa ohjaamossa ilmoituksen (esim. äänimerkin ja/tai jollakin ohjaamon näytöllä esitettävän huomautuksen), joka kertoo, että puomiston pää 24 on nyt saavuttanut kääntökaaren R_c ja siten sillä sijaitsevan uloskääntöpisteen P_So. Manuaalisessa ohjauksessa käyttäjä voi siis itse valita uloskääntöpisteen P_so eli tarvittavalla tavalla ma30 nuaalisesti säätää kääntönopeuden niin, että puomiston pää 24 ehtii palautua kääntökaarelle R_c ennekuin kuormauskoura 30 on ehtinyt pankkojen 13 kohdalle.

Kuvassa 2 olevassa vuokaaviossa on havainnollistettu sitä periaatetta kuinka kuvan 1 mukaisen kuormatraktorin puomiston 20 edellä mainittu työvaihe ohjataan keksinnön mukaisen menetelmän mukaisesti. Kuormauskouran 30 ollessa työvaiheen alussa ensimmäisessä paikassa A1 ja sen tartuntaelinten

20145398 prh 20 -02- 2018 ollessa täysin aukaistuna ohjaamossa 15 olevaa oikean käden ohjausvivun 80 keinuvipua 81 käännetään ylöspäin eli aikaansaadaan ohjaustoiminto, joka ohjaa kuormauskouran 30 tartuntaelimet 31 aukeamaan edelleen lisää. Tällöin ne eivät kuitenkaan aukea enempää, koska ne ovat jo täysin auki, sillä edellisen työvaiheen lopussa ne ohjattiin jo tähän asentoon, jotta kuormauskourassa 30 oleva puunrunko 41 varmasti irtoaisi tartuntaelinten 31 välistä. Tosin sanoen kyseinen ohjaustoiminto ei aiheuta kuormauskouraan 30 toimintatilan muutosta. Pidettäessä tätä ohjaustoimintoa yllä ennalta määrätyn pituisen kynnysajan ajan kuormatraktorin 10 toimintoja ohjaava ohjausyk10 sikkö 60 käynnistää muistiin 61 tallennetun työvaiheen, jossa puomisto 20 alkaa liikkumaan työvaiheen opetusvaiheessa muistiin 61 tallennettuja ajallisesti tietyn mittaisia ja tietyssä järjestyksessä tapahtuvien ohjaustoimintojen määräämällä tavalla liikerataa S1 myöten kohti paikkaa A2 eli sitä paikkaa, josta voidaan aloittaa seuraavan puurungon siirto kuormatraktorin 10 kuor15 matilaan 11. Mikäli ohjaustoiminto lopetetaan ennen kuin kuormauskoura 30 on ehtinyt siirtyä paikkaan A2, se pysähtyy sille kohden liikerataa S1, johon se sillä hetkellä oli ehtinyt etenemään. Jos ohjaustoimintoa pidetään edelleen yllä niin kauan että kuormauskoura 30 ehtii siirtymään paikkaan A2, se pysähtyy paikkaan A2 eikä enää liiku enempää, koska tällöin ohjausyksikkö 60 on aikaansaanut kaikki ohjaustoiminnot, jotka sen muistiin 61 oli tallennettu työvaihetta ohjaavalla ohjaustoiminnolla ohjattavaksi. Mikäli puomiston pää 24 ja siinä oleva kuormauskoura 30 siirretään takaisin paikkaan A1, voidaan työvaihe ajaa uudelleen pitämällä työvaiheen ohjaukseen ohjelmoitua ohjaustoimintoa ’’koura auki” vähintään edellä mainitun kynnysajan verran. Jos oh25 jaustoiminto keskeytettiin ennen kuin kuormauskoura 30 oli siirtynyt paikkaan A2, voidaan työvaiheen suorittamista jatkaa ohjaustoimintoa jatkamalla, jolloin liike jatkuu kynnysajan jälkeen (edellytyksenä työvaiheen jatkumiselle on se, että kuormauskoura on sijoittunut opetetulle liikeradalle S1). Tässä on se etu, että työvaihe voidaan milloin tahansa keskeyttää lopettamalla ohjaustoi30 minnon ylläpitäminen eli tässä suoritusmuodossa vapauttamalla oikean käden ohjausvivussa 80 oleva keinuvipu 81. Silloin, jos valittu liikerata on sellainen, että kuormauskoura kulkee kuvassa 1 esitetyn liikeradan S1 sijasta paikasta A1 paikkaan A2 esim. kahden keskimmäisen pankon 13 välistä (kuvassa 6 esitetyllä tavalla) voi edellä mainittu ohjaustoiminto olla järjestetty ohjaamaan puomistoa 20 myös niin, että puomiston pää 24 hakeutuu ensin edellä mainitulla tavalla määriteltyyn keskityspisteeseen P_c tai tämän pisteen kautta kulkevalla kääntökaarella R_c olevaan uloskääntöpisteeseen P_so ja sen

20145398 prh 20 -02- 2018 jälkeen siirtyy pelkästään kääntöpöydän 14 kääntöliikkeen avulla (eli kääntökaarta R_c myöten) kuormatilan ulkopuolelle ja siten joko suoraan paikkaan A2 (jos paikka A2 on kaarella R_c) tai tarvittavan lisäliikkeen avulla (jos paikka A2 ei sijaitse kääntökaarella R_c).

Ohjaus on lisäksi kuvassa 2 esitetyssä suoritusmuodossa toteutettu niin, että ohjausyksikkö 60 huomioi keinuvivun 81 asennolla valitun työvaiheen suoritusnopeuden siten, että se suhteuttaa eri toimilaitteiden 101-104 liikkeitä vastaavat ohjaustoimintojen pituudet suoraan verrannollisesti valittuun no10 peuteen sen mukaan miten paljon keinuvipua kallistetaan. Jos nopeuden vaihteluväli on esim. 30% ... 100% täydestä nopeudesta, ovat ohjausyksikön 60 muodostamat ohjaustoiminnot esim. 30% kohdalla kestoajaltaan t3o% = (1/0,3) * tioo%. eli n. 3,3 kertaa pidempiä kuin täydellä nopeudella ajettaessa. Tällöin luonnollisesti toimilaitteiden liikenopeudet on vastaavasti säädettävä niin, että jos toimilaitteen liikenopeus täydellä nopeudella on v-ioo% niin 30%:n nopeudella se on V3o% = O,3*v-ioo%, jotta puomiston 20 pää liikkuisi samaa liikerataa kuin täydellä nopeudella ajettaessa.

Eräässä toisessa keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodossa oh20 jataan kuvan 1 mukaisen kuormatraktorin 10 puomiston päässä 24 olevan kuormauskouran 30 siirtoa kuormatilan 12 ulkopuolella olevan puunrunkopinon 40 läheisyydestä takaisin kuormatilaan 12 silloin, kun kuormatraktorissa 10 ollutta kuormaa puretaan eli puunrunkoja 41 siirretään kuormatilasta 12 kuormatraktorin 10 vierelle muodostettavaan pinoon 40. Kuvassa 3 on esi25 tetty tämä tilanne. Siinä esitetyssä työvaiheessa kuormatraktorin 10 kuormauskoura liikkuu ensimmäisestä paikasta B1 toiseen paikkaan B2 kuormatilan sisälle liikerataa S2 myöten. Myös tässä suoritusmuodossa ohjaamiseen voidaan käyttää ohjaustoimintoa, jonka aiheuttama ensisijainen toiminto on kuormauskouran aukeaminen (eli keinuvipua 81), koska myös tässä edelli30 nen toiminto, joka on tehty ennen kuormauskouran 30 palauttamista kuormatilaan 12 on ollut kuormauskouran 30 tartuntaelinten aukaisu 31. Lisäksi tällöin samalla varmistetaan se, että kuormauskoura 30 on tyhjä ennen kuin sitä aletaan liikuttamaan.

Kuvassa 3 esitetyn työvaiheen ohjaamisen periaate nähdään kuvan 4 vuokaaviossa. Siinä puomiston pään 24 ja kuormauskouran 30 ollessa kuormatilan ulkopuolella paikassa B1 oikean käden ohjausvivussa 80 olevaa keinu20145398 prh 20 -02- 2018 vipua käännetään ylöspäin eli suuntaan Z+, jolla aikaansaatava ensisijainen ohjaustoiminto aukaisee kuormauskouran 30 tartuntaelimet 31. Vastaavalla tavalla kuin kuvien 1 ja 2 mukaisessa suoritusmuodossa tässäkin tartuntaelimet 31 ovat jo työvaiheen alkaessa täysin auki, joten mitään muutosta nii5 den toimintotilassa ei tapahdu, jos ohjaustoimintoa ylläpidetään määrätyn pituista kynnysaikaa lyhyempi aika. Kun ohjaustoimintoa pidetään yllä vähintään tämän ennalta määrätyn pituisen kynnysajan pituinen aika tai sitä kauemmin käynnistää ohjausyksikkö 60 sen muistiin 61 tallennetun työvaiheen ohjauksen. Tässä tapauksessa muistiin 61 opetusvaiheessa tallennetut ohjaustoiminnot ohjaavat kuormauskouran 30 kuormatilan 12 ulkopuolelta paikasta B1 liikerataa S2 myöten kuormatilan 12 sisäpuolelle paikkaan B2, josta on tarkoitus siirtää puunrunkoja 41 kuormatraktorin vieressä paikan B1 kohdalla olevaan pinoon 40. Myös tässä suoritusmuodossa puomiston 20 liike voidaan pysäyttää ennen kuin kuormauskoura 30 on saavuttanut paikan

B2 ylläpitämällä ohjaustoimintoa lyhyempi aika kuin kynnysaika ja se aika, joka kuluu kuormauskouran 30 siirtymiseen paikasta B1 paikkaan B2. Näiden pituinen tai sitä pidempi ohjaustoiminto aikaansaa sen, että kuormauskoura 30 siirtyy paikkaan B2. Edelleen myös tässä menetelmän suoritusmuodossa puomiston 20 liikenopeutta voidaan säätää keinuvivun 81 asentoa muutta20 maila, jolloin ohjaustoimintojen kestoajat ja toimilaitteiden 101-104 liikenopeudet skaalautuvat vastaavalla tavalla kuin edellä, kuvissa 1 ja 2 esitetyssä suoritusmuodossa.

Kuormauskouran siirto kuormatilan 12 ulkopuolelta kuormatilan 12 sisäpuo25 lelle voidaan myös tässä keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodossa toteuttaa kuvassa 3 esitetyn liikeradan S2 sijasta vaihtoehtoisesti niin, että tyhjä kuormauskoura 30 ohjataan kuormatilaan 12 kuvassa 6 esitetyllä tavalla kahden kuormatilan 12 pituussuunnassa keskimmäisen (tai myös jonkun muiden pankon) pankon 13 välistä. Tällöin kuormatilan ulkopuolella oleva kuormauskoura 30 ohjataan ensin keskityspisteen P_c kautta kulkevan kääntökaaren R_c jonkin pisteen eli ns. sisäänkääntöpisteen P_Si kohdalle. Tämä voi tapahtua täysin automaattisesti, kun keinuvivulla 81 ylläpidetään ohjaustoimintoa Z+ määrättyä kynnysaikaa pidempi aika tai kun puomistoa aletaan kääntämään kuormatilaa 12 kohti tai käsiohjauksella liikuttamalla puomistoa 20 täysin manuaalisesti, jolloin kääntökaaren R_c saavuttaminen aiheuttaa ohjaamossa ilmoituksen puomiston pään 24 sijaitsemisesta kaarella R_c eli sisäänkääntöpisteen P_Si saavuttamisesta. Sen jälkeen puomios20145398 prh 20 -02- 2018 ton pää 24 on siirtynyt automaattisesti tai se on siirretty manuaalista ohjausta käyttäen kääntökaarella R_c sijaitsevan sisäänkääntöpisteen P_Si kohdalle, voidaan se siirtää kuormatilan sisäpuolelle pelkästään puomistoa 20 kääntöpöydän 14 avulla (automaattisesti tai manuaalisesti) kääntämällä eli kääntä5 mällä puomistoa pelkästään sen kiinnityskohdalla olevan pystysuoran kääntymisakselin X_c suhteen. Tällöin puomiston pää 24 ja siinä oleva kuormauskoura 30 siirtyy keskityspisteen P_c kohdalle kääntökaarta R_c myöten. Mikäli keskityspiste P_c ei ole se piste B2, johon puomiston päätä 24 oltiin tuomassa voidaan kuormauskoura liikuttaa kuormatilan 12 sisällä tähän haluttuun paik10 kaan puomiston 20 eri puomeja sopivalla tavalla liikuttamalla niin, että puomiston pää 24 siirtyy tähän tavoitepisteeseen B2 kuormatilan sisällä jotain sopivaa/haluttua liikerataa myöten.

Edellä on kuvattu kuormauskouran 30 siirtäminen kuormatilasta 12 sen ulko15 puolelle sekä kuormauskouran 30 siirtäminen kuormatilan 12 ulkopuolelta sen sisäpuolelle. Molemmissa tapauksissa voidaan ottaa huomioon kuormatilassa 12 olevan kuorman korkeus esim. siten, että kuormatilassa 12 ollessaan se korkeus, jolle kuormauskoura 30 pysäytetään tallentuu automaattisesti/voidaan haluttaessa tallentaa manuaalisesti ohjausyksikön 60 muistiin

61. Tämän jälkeen, kun kuormauskoura 30 tuodaan seuraavan kerran kuormatilaan 12 ohjausyksikkö 60 ohjaa puomistoa niin, että kuormauskoura 30 ei liiku tätä aiempaa asemaa alemmas, vaan pysähtyy vähintään tälle edelliselle korkeudelle. Tästä asemasta kuormauskouraa 30 voidaan esim. manuaalisesti ajaa alemmas (jos ollaan lastaamassa puunrunkoja pois kuormati25 lasta) tai se voidaan jättää edelleen ylemmäs (jos ollaan lastaamassa puita kuormatilaan). Tällä toiminnolla saadaan puomiston pään 24 ja kuormauskouran 30 asema kuormatilan 12 korkeussuunnassa oikealle kohdalle kuorman korkeuden muuttuessa sitä mukaa, kun kuormatilaan 12 lastataan puunrunkoja tai niitä lastataan kuormatilasta 12 pois.

Edellä kuvatuilla tavalla puomistoa 20 voidaan ohjata myös niin, että jotain ohjaustoimintoa tiettyä kynnysaikaa kauemmin ylläpidettäessä puomisto 20 siirtyy esim. jostain edellä mainitusta työskentelyasemasta (kuormauskouran 30 ollessa kuormatilan 12 sisä- tai ulkopuolella) automaattisesti tai osittain manuaalisesti (esim. edellä kuvattua kääntöliikettä hyväksi käyttäen) kuljetusasentoon eli asentoon, jossa puomisto 20 ja siihen kiinnitetty kuormauskoura 30 on hyvä pitää ajon aikana tai huoltoasentoon, jossa ollessaan puo20145398 prh 20 -02- 2018 misto 20 ja/tai kuormauskoura 30 voidaan helposti huoltaa ja/tai korjata tai jossa asennossa ollessaan puomiston 20 jokin osa ja/tai esim. kuormauskoura 30 voidaan helpoimmin irrottaa ja esim. huollon, korjaamisen tai vaihtamisen jälkeen asentaa uudelleen puomiston päähän 24. Automaattisesti tapahtuva siirtyminen kuljetus- tai huoltoasentoon voisi tapahtua esim. ohjaimen 81 ohjaustoimintoa Z- (eli ohjaustoimintoa joka sulkee kuormauskouran) tiettyä kynnysaikaa kauemmin ylläpitämällä, koska kuljetus- tai huoltoasennossa ollessaan kuormauskoura 30 on yleensä niin, että sen tartuntaelimet 31 ovat käännettynä toisiaan vasten.

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa myös muihin metsäkoneisiin kuin kuormatraktoreihin. Esimerkiksi harvesterikoneen tapauksessa menetelmän mukaisesti ohjattava työvaihe voisi olla esim. puomiston ja harvesteripään saattaminen kuljetusasentoon tai kuljetusasennosta työskentely15 asentoon niin, että harvesteripää on sijoittuneena työskentelyn aloittamisen kannalta sopivalle kohdalle. Kuljetusasentoon puomistoa ja harvesteripäätä saatettaessa työvaiheen ohjaus voitaisiin käynnistää esim. ohjaustoiminnolla, joka kääntää syöttörullat ja/tai karsintaterät toisiaan vasten (kiinni), jolloin käyttäjä ainoastaan ohjaa tätä ohjaustoimintoa määrättyä kynnysaikaa kau20 emmin, minkä seurauksena puomiston eri puomit sekä harvesteripään syöttörullat ja karsintaterät kääntyvät mahdollisimman vähän tilaa vievään asentoon ja siirtyvät kuljetuksen kannalta edullisimpaan paikkaan eli sellaiseen tilaan jossa näitä pidetään silloin, kun metsäkone lastataan kuljetusajoneuvon kyytiin, metsäkoneella ajetaan uudelle hakkuupaikalle tai kun metsäko25 neella työskentely lopetetaan työpäivän päättyessä. Vastaavalla tavalla puomiston ja harvesteripään saattaminen pois kuljetusasennosta eli valmiiksi hakkuutyön aloittamista varten voisi tapahtua esim. ohjaustoiminnolla, joka ohjaa syöttörullat ja/tai karsintaterät aukeamaan. Samoin puomiston ja harvesteripään siirtäminen huoltoasentoon ja takaisin työskentelyasentoon voi tapahtua edellä kuvattujen menetelmien mukaisesti. Harvesterikoneen tapauksessa puomiston huoltoasento on asento, jossa puomisto, jokin sen osa tai harvesteripää voidaan helposti huoltaa, korjata ja/tai tarvittaessa irrottaa esim. vaihtamista varten.

Jonkin kokonaisen työvaiheen ohjautumisen aikaansaava ohjaustoiminto voi luonnollisesti olla jotakin muutakin toimintoa ohjaava ohjaustoiminto kuin kouran sulkeminen tai avaaminen. Yhtä hyvin voitaisiin käyttää esim. ohjaustoi18 mintoa, jonka aikaansaama ensisijainen toiminto on esim. harvesterikoneessa harvesteripään tiltin kallistus tai sen vapautus riippuen siitä, missä asennossa harvesteripää on yhdellä ohjaustoiminnolla ohjattavan työvaiheen alussa. Edelleen myös muut sellaiset toiminnot, joiden ohjaamiseen käytet5 tävä ohjaustoiminto ei aiheuta sillä ensisijaisesti ohjattavassa toiminnossa toimintatilan muutosta sen työvaiheen alussa, joka kyseistä ohjaustoimintoa käyttäen aikaansaadaan. Ohjaustoiminto, joka aikaansaa työvaiheen ohjautumisen voi olla ohjelmoitu myös niin, että se aikaansaa työvaiheen ohjautumisen vain silloin, kun puomiston pää on tietyllä alueella (esim. korkeintaan jonkin etäisyyden päässä määrätystä työvaiheen aloituskohdasta) tai kun esim. jotakin tiettyä ohjaamoon sijoitetun näppäimistön näppäintä tai joitakin tiettyä näppäinyhdistelmää on painettu ennen työvaihetta ohjaavan ohjaustoiminnon aloittamista niin, että keksinnön mukaisen menetelmän mukainen puomiston ohjausmoodi on tällöin aktivoitunut ennen kokonaisen työvaiheen ohjaamiseen ohjelmoidun ohjaustoiminnon aloittamista. Huomattakoon vielä, että keksinnön mukainen menetelmä ja järjestelmä voivat käsittää jossain suoritusmuodossa vain yhden edellä mainituista toiminnoista ja jossain toisessa suoritusmuodossa edellä kuvattuja toimintoja voi olla kaksi tai useampia. Näin ollen edellä kuvatut menetelmät voidaan eri suoritusmuodoissa to20 teuttaa joko yhdessä tai täysin toisistaan riippumattomasti. Keksintö ei siis rajoitu edellä esitettyihin esimerkkisovelluksiin, vaan voidaan toteuttaa patenttivaatimusten puitteissa eri tavoin.

Claims (15)

1. Patenttivaatimukset:

   20145398 prh 20 -02- 2018

   1. Menetelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi, jossa menetelmässä metsäkoneen (10) puomistoa (20) ja ainakin yhtä muuta kuin puomistoa (20)

   5 liikuttavaa toimintoa ohjataan metsäkoneessa (10) olevilla ohjaimilla (70, 71, 80, 81) aikaansaatavien ohjaustoimintojen avulla, tunnettu siitä, että yhtä muuta kuin puomistoa (20) liikuttavaa toimintoa ensisijaisesti ohjaavan ohjaustoiminnon ylläpitäminen tiettyä kynnysaikaa pidemmän ajan, aikaansaa työvaiheen, jossa puomiston pää (24) liikkuu ennalta määrättyä liikerataa

   10 (S1; S2) myöten ensimmäisestä paikasta (A1; B1) toiseen paikkaan (A2; B2) tai näiden välille, mikäli mainittu ohjaustoiminto on kestoajaltaan lyhyempi kuin se aika, joka puomiston päältä (24) kuluu siirtymiseen ensimmäisestä paikasta (A1; B1) toiseen paikkaan (A2; B2) mutta pidempi kuin mainittu kynnysaika.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puomistoa (20) liikuttavia toimilaitteita (101-104) ohjataan metsäkoneessa olevalla ohjausyksiköllä (60), jossa on muisti (61) johon ainakin yhden työvaiheen sisältämät ohjaustoiminnot ovat tallennettavissa ja josta

   20 tallennetut ohjaustoiminnot ovat suoritettavissa jonkin muun ohjaustoiminnon kuin työvaiheen liikkeiden ohjaamiseen käytettyjen ohjaustoimintojen avulla.
3. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työvaihetta vastaava puomiston pään (24) liikerata opetetaan ohjausyksikölle (60)

   25 liikuttamalla puomiston päätä (24) ensisijaisia ohjaustoimintoja käyttäen haluttua liikerataa (S1; S2) myöten ensimmäisestä paikasta (A1; B1) toiseen paikkaan (A2; B2) ja samalla tallentamalla tätä liikerataa (S1; S2) vastaavat ohjaustoiminnot ohjausyksikön (60) muistiin (61).

   30
4. 4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että metsäkoneen (10) puomiston (20) asemaa ja sijaintia mitataan puomistossa (20) tai sitä liikuttavissa toimilaitteissa (101-104) olevilla mittauselimillä (51-54) ja että liikerataa (S1; S2) vastaavat, mittauselimillä (51-54) määritetyt puomiston (20) eri puomien (21-23) ja/tai niitä liikuttavien toimilaitteiden (101-104)

   35 liikkeet tallennetaan ohjausyksikössä (60) olevaan muistiin (61).

   20145398 prh 20 -02- 2018
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työvaiheen opettamisen jälkeen ohjausyksikön (60) muistiin (61) tallennetaan se muu kuin puomistoa (20) ensisijaisesti ohjaava ohjaustoiminto, jota ylläpitämällä mainittua kynnysaikaa pidempi aika ohjausyksikkö (60) toteuttaa

   5 puomistolla (20) aikaansaatavan työvaiheen.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se ohjaustoiminto, jolla työvaihe ohjataan on sellainen metsäkoneessa (10) olemassa olevalla ohjaimella (81) aikaansaatava ohjaustoiminto, joka ei ai10 heuta sillä ensisijaisesti ohjattavaan toimilaitteeseen toimintaa mainitun työvaiheen suorittamisen aikana, koska kyseinen ensisijaisesti ohjattava toimilaite on jo tilassa, jossa sen ohjaaminen edelleen kyseisellä ohjaustoiminolla ei aiheuta enempää kyseisen toimilaitteen toimimista.

   15
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmällä ohjataan kuormatraktorissa (10) olevaa puomistoa (20).
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua kynnysaikaa pidempi ohjaustoiminto aikaansaa työvaiheen, jossa puomiston

   20 (20) pää liikkuu kuormatraktorin (10) kuormatilassa (12) olevasta ensimmäisestä paikasta (A1) Kuormatilan (12) ulkopuolella olevaan toiseen paikkaan (A2).
9. 9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua

   25 kynnysaikaa pidempi ohjaustoiminto aikaansaa työliikkeen, jossa puomiston pää liikkuu kuormatraktorin (
10. 10) kuormatilan (12) ulkopuolella olevasta ensimmäisestä paikasta (B1) kuormatilan (12) sisäpuolella olevaan toiseen paikkaan (B2).

    30 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että työvaiheen ohjaamiseen käytetään ohjaustoimintoa, jolla aikaansaadaan puomiston päähän (24) kiinnitetyn kuormauskouran (30) tartuntaelinten (31) aukeaminen.

    35
11. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikutettaessa puomiston päähän (24) kiinnitettyä työkalua (30) kuormatraktorin (10) kuormatilan (12) sisäpuolelta kuormatilan (12) ulkopuolelle

    20145398 prh 20 -02- 2018 puomiston pää (24) liikutetaan ensin kuormatilan (12) sisällä olevaan keskityspisteeseen (P_c) tai sen kautta kulkevalla kääntökaarella (R_c), joka on ympyrän kaari, olevaan uloskääntöpisteeseen (P_So), jotka pisteet (P_cja P_so) ovat kuormatilan (12) pituussuunnassa kahden pankon (13) välillä olevia pisteitä,

    5 joista puomiston pää (24) on liikutettavissa pelkästään puomistoa (20) sen kiinnityskohdalle sijoitettuun pystysuoraan kääntymisakseliin (X_c) nähden kääntämällä kuormatilan (12) ulkopuolelle niin, että puomiston päähän (24) kiinnitetty työkalu (30) mahtuu kulkemaan kahden pankon (13) välistä näihin koskettamatta.
12. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikutettaessa puomiston päähän (24) kiinnitettyä työkalua (30) kuormatraktorin (10) kuormatilan (12) ulkopuolelta kuormatilan (12) sisäpuolelle puomiston pää (24) liikutetaan ensin kääntökaarella (R_c) olevaan sisäänkääntöpistee15 seen (Psi), josta sisäänkääntöpisteestä (P_Si) puomiston pää (24) on liikutettavissa pelkästään puomistoa (20) sen kiinnityskohdalle sijoitettuun pystysuoraan kääntymisakseliin (X_c) nähden kääntämällä kuormatilan (12) sisäpuolelle niin, että puomiston päähän (24) kiinnitetty työkalu (30) mahtuu kulkemaan kahden pankon (13) välistä näihin koskettamatta.
13. 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keskityspiste (P_c) valitaan niin, että se on sellaisen etäisyyden päässä keskimmäisistä pankoista (13), joka on vähintään yhtä suuri kuin puomiston päähän (24) kiinnitetyn työkalun (30) kiinnityskohtaan nähden työkalun (30)

    25 uloimman kohdan sekä työkalun kiinnityskohdan välinen etäisyys (t).
14. 14. Järjestelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi, joka järjestelmä käsittää metsäkoneessa olevat ohjaimet (70, 71, 80, 81), joilla aikaansaatavilla ohjaustoiminnoilla metsäkoneen (10) puomiston (20) toimilaitteet (101-104)

    30 sekä ainakin yksi muu kuin puomistoa (20) liikuttava toiminto on ohjattavissa, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi ohjausyksikön (60), joka on järjestetty ohjaamaan metsäkoneen (10) puomistoa (20) jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukaisen menetelmän mukaisesti.

    35 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi ohjausyksikköön (60) kytketyt ja puomistossa (20) tai sitä liikuttavissa toimilaitteissa (101-104) olevat mittauselimet (51-54), jotka on järjestetty mittaamaan puomiston (20) eri puomien (21-23) ja/tai niitä lii kutiavien toimilaitteiden (101-104) liikkeet.