FI74422B - Foerfarande foer behandling av en fraon en traedstam saogad jaemntjock skiva. - Google Patents

Description

74422

MENETELMÄ PUUNRUNGOSTA SAHATUN TASAPAKSUN VIIPALEEN KÄSITTELEMISEKSI

Tämän keksinnön kohteena on menetelmä puunrungosta sahatun 5 tasapaksun viipaleen käsittelemiseksi, jossa menetelmässä puuviipaleen muoto ja siinä esiintyvät laatuvirheet määritetään, jonka jälkeen puuviipale katkaistaan ja leikataan ottaen huomioon em. määritykset.

10 Tehtäessä puutuotteita sahatavarasta raaka-ainehukka muodostuu suureksi. Katkaisu- ja laatuhukka saattaa nousta 15-30 S:iin, joskus suuremmaksikin. Tämä muodostaa luonnollisesti melkoisen kustannustekijän. Samalla se muodostaa tuotannolle suuren epävarmuustekijän ostetusta sahatavaras-15 ta saatavan lopullisen virheettömän määrän vaihtelun vuoksi .

Katkaisuhukka johtuu sahatavaran sopimattomasta pituudesta tuotteen pituuteen verrattuna. Yleensä on ostettava sahata-20 vara lankeavina pituuksina, jolloin jotkut pituudet ovat sopivia ja toisista jää huomattavan pitkä hukkapala. Toinen katkaisuhukan aiheuttaja on tavarassa olevat virheellisyydet, jotka eivät ole lopullisessa tuotteessa hyväksyttäviä. Ne on katkaisun yhteydessä poistettava. Nämä virheellisyy-25 det ovat hukan aiheuttajia myös silloin, kun voidaan ostaa määrämittaista, juuri tuotteen pituuteen sopivaa sahatavaraa. Virheen katkaisuhukan lisäksi syntyy samalla muuta hukkapätkää.

30 Laatuhukka syntyy paitsi yksittäisten virheiden poistamisesta myös siitä, että osa sahatavarasta ei vastaa tuotteen vaatimaa laatua. Sahatavara kun lajitellaan yleisten vien-tisahatavaran lajitteluohjeiden mukaisesti U/S:ään, V:aan, VI:aan ja pintalautoihin, ja nämä sellaisenaan harvoin so-35 pivat lopputuotteen laatuvaatimuksiin. Sen vuoksi kokonai- 2 74422 siä sahatavarakappaleita on lajiteltava pois ja katkaisun yhteydessä osa sahatavarakappaleesta on poistettava toisarvoiseen käyttöön.

5 Mikäli valmistajalla on käyttöä useampi laatuiselle ja -pituiselle samaa lähtödimensiota olevalle raaka-aineelle, hukka voidaan saada pienemmäksi. Samoin voidaan hukkapaloja jatkaa tai liimata yhteen, jos näin tehdyn toissijaisen sahatavaran käytölle on kysyntää. Tämä aiheuttaa kuitenkin 10 ylimääräistä työtä ja kustannuksia. Yleensä eri laaduilla on erilaiset dimensiovaatimukset.

Vaikeimmassa asemassa ovat tuottajat, jotka tarvitsevat vain yhtä pituutta tasalaatuista raaka-ainetta. Suoma1ai-15 sesta sahatavarasta tällaisen raaka-aineen aikaansaaminen on mahdollista vain suurella hukalla. Moni valmistaja onkin sen vuoksi siirtynyt käyttämään tasalaatuisia afrikkalaisia puulajeja niiden kalliimmasta kuutiohinnasta huolimatta.

20 Näiden haittojen poistamiseksi on keksinnön tarkoituksena siirtää tuoteaihioiden teko jo sahalle, sahauksen yhteydessä tehtäväksi. Sahattavasta tukista ei sen mukaan tehdäkään perinteellistä sahatavaraa, vaan suoraan käyttäjän tarvitsemia aihioita, joiden pituus, dimensio (leveys x paksuus) 25 ja laatu on oikea. Samalla voidaan sahatukin eri puuaine-osuudet paremmin hyödyntää laadullisesti oikeassa tuotteessa sekä nostaa tukin arvosaantoa. Keksinnölle on tunnusomaista pääasiassa se, mitä ilmenee oheisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosista.

30

Keksinnön mukaisen menetelmän pääetuna voidaan pitää sahausprosessin jalostusasteen nousua. Raaka-aineen sijasta tuotetaan puolivalmisteita, joiden hintataso on huomattavasti sahatavaraa korkeampi. Lisäksi rungon tai tukin si-35 sältämät laadullisesti erilaiset osat ja puun kartiokkuus i 3 74422 voidaan hyödyntää nykyistä paremmin. Koska lopputuote määräytyy jo ennen kuivausta, voidaan eroon lajitellut tuoteryhmät kuivata loppukäytön edellyttämään kosteuteen kerralla ja jo sahalla.

3

Keksinnön mukaisessa menetelmässä lähtöraaka-aineena on sahatukista sahatut tasapaksut puuviipaleet, jotka voivatkui-tenkin olla paksuudeltaan erilaisia. Mitä keskemmältä viipale on sahattu sitä suurempi on sen leveys. Tyviosuus on 10 luonnollisesti latvaa leveämpi.

Puun biologisen rakenteen mukaisesti sen laatu vaihtelee rungon eri osissa. Tyviosa on yleensä oksatonta aluetta. Sen jälkeen seuraa kuollut oksainen vyöhyke, jossa osa ok-15 sista yltää pintaan asti. Latvaosa muodostuu terveistä oksista. Tasalaatuisen tuoteaihion saamiseksi tuoteaihio on sen vuoksi otettava viipaleen siitä osasta, joka parhaiten vastaa sen laatuvaatimusta. Arvokkaasta oksattomasta osasta on luonnollisesti otettava vain parasta laatuluokkaa vaati-20 via tuotteita.

Edellä mainittu viipalekohtainen arvo-optimointi on keksinnön mukaan mahdollista suorittaa merkitsemällä esimerkiksi käsin eri arvoiset virheet tunnistettavilla merkinnöillä. 25 Tämän jälkeen ajetaan viipale laitteen lävitse, joka mittaa viipaleen muodon, tunnistaa sen paksuuden ja virhemerkintö-jen avulla sen eri osien laadun. Tietokoneen muistiin on talletettu myynti- tai tuotanto-ohjelma, joka käsittää eri mittaisia ja laatuisia kappaleita eli tuoteaihioita. Tieto-30 kone tekee parhaan mahdollisen paloittelusuunnitelman kul lekin viipaleeelle. Paloittelusuunnitelmassa on päämääränä virheiden poistamisen lisäksi mahdollisimman suuri arvo-saanto sekä kunkin aihion laadun tasaisuus. Sen vuoksi on tietokoneen muistissa olevat aihioiden hintatiedot saata-35 vissa suoraan tilauksista.

4 74422

Tietokoneen tekemän suunnitelman ja optimoinnin mukaisesti viipale voidaan katkaista suunnitelman mukaisesta kohdasta, jolloin viipaleen toisesta puolesta voidaan leikata eri levyisiä aihioita kuin sen toisesta puolesta. Näin voidaan 5 käyttää hyväksi esimerkiksi tyvilaajentuma ja ottaa huomioon viipaleen eri osissa olevien puunainesten laatu. Viipale voidaan keksinnön mukaan luonnollisesti katkaista useammastakin kuin yhdestä kohdasta, jos myyntiohjelma sisältää vain lyhyitä kappaleita, jotka ovat edullisimmin 10 otettavissa lyhyemmistä viipaleen osista.

Seuraavana vaiheena on viipaleen tai sen katkaistujen osien leikkaaminen tuotesuunnitelman levyisiksi rimoiksi. Särmäys voi tapahtua viipaleen pituussuunnassa yksi leikkaus ker-15 rallaan. Ensimmäisessä leikkauksessa suoristetaan viipaleen epätasainen reuna, joka on rungon muodon mukainen. Sen jälkeen suoristettu reuna ajetaan tietokoneen ohjaamia vasteita vastaan, jolloin leikattavan riman leveys määräytyy. Leikkauksia suoritetaan niin monta kuin tietokoneen tekemä 20 suunnitelma kustakin viipaleesta edellyttää.

Seuraava työvaihe on viipaleista tehtyjen rimojen katkaisu lopulliseen mittaansa. Katkaisun yhteydessä poistetaan sellaiset virhekohdat kuten liian suuret oksat, laho-oksat 25 tai rosto jne., joita ei mihinkään aihioon hyväksytä tai jotka alentavat aihion käyttölaatua. Samalla katkaistaan kustakin rimasta tietokoneen tekemän suunnitelman mukaisesti sellaisia aihioita, joiden laatuvaatimus parhaiten sopii riman puuaineksen laatuun. Laadun mukaisen katkaisun onnis-30 tumiseksi tulee tuotanto-ohjelmassa olla useampaa eri laatua ja pituutta vaativa aihioita.

Viimeisenä vaiheena on eri pituisten, levyisten ja laatuis-ten aihioiden lajittelu eli jakaminen omiin pinkkoihinsa ja 35 valmistelu lähetystä tai kuivausta varten.

5 74422

Keksinnön mukaisella menetelmällä puun biologiset aineosat voidaan hyödyntää parhaiten tekemällä puun rungosta, viipaleiksi sahauksen kautta, suoraan valmiita tuoteaihioita eikä sahatavaraa kuten tavallisesti. Näin voidaan hyödyntää 5 rungon kartiokkuus sekä varmistua siitä, että aihiokappa-leet, jotka yleensä ovat lyhyitä 100 cm - 200 cm tai sitäkin lyhyempiä, ovat oikeaa käyttölaatua: eivät liian hyviä eivätkä liian huonoja.

10 Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisten piirustusten avulla, joissa

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä keksinnön mukaista menetelmää;

Kuvio 2 havainnollistaa tuoteaihioiden sijoittelua puunrun-15 gosta sahattuun viipaleeseen ja

Kuvio 3 havainnollistaa yksittäisen irtisahatun tuoteaihion katkaisu- eli viimeistelyvaiheita valmiiksi tuotteeksi .

20 Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa kuvion 1 mukaisesti. Irtisahattu puuviipale siirretään sahauslinjalta 1 poikittaiskuljettimelle 2, josta se annostellaan arvoste-lulinjalle 3. Arvostelija 4 merkitsee vaikeasti mitattavat laatuviat eri merkein, jonka jälkeen viipale siirretään 25 mittauslaitteen 5 läpi. Muoto- ja laatumittaustulokset syötetään tietokoneeseen 20, joka näiden mittaustulosten, muistissaan olevan tuotanto-ohjelman ja lähtötietojen perusteella valitsee edullisemman mahdollisuuden paloitella viipale tuoteaihioiksi. Viipale ohjataan tämän jälkeen kat-30 kaisusahan 7 servoastetta 8 vasten ja tietokone ohjaa pa-loittelusuunnitelman mukaiset katkaisut.

Kuvio 2 esittää esimerkkiä puuviipaleelle valitusta paloitte lusuunnitelmasta. Viipaletta 21 siirretään suuntaan 22. 35 Viipale 21 katkaistaan kolmeen osaan kohdista 23 ja 24, joista osista ensimmäisen pituus on a, toisen b ja kolman- 6 74422 nen jäljelle jäänyt pituus. Kuvio 2 esittää myös tuoteaihi-oiden sijoittelun viipaleeseen. Ensimmäisestä osasta leikataan kaksi aihiota 25, toisesta kolme 26 ja kolmannesta neljä 27. Katkoviivat esittävät tietokoneen laskemia, lo-5 pullisia aihioiden katkaisukohtia.

Kuvion 1 mukaisesti viipale tai sen katkaistu osa siirretään katkaisusahan 7 jälkeen välivaraston 9 kautta suun-tauselintä 10 vasten. Tämän ja tietokoneen 20 avulla ohja-10 taan kappale valitussa asennossa syöttölinjan 11 kautta mo-niteräsahaan 12. Sahan terät ovat siirrettäviä asettelu-laitteen 13 avulla. Tietokoneen 20 avulla terät säädetään kappaleiden syötön välillä seuraavaa sahausohjelmaa vastaaviksi. Sahauksen jälkeen irtisahatut aihiot pidetään eril-15 lään ja syötetään yksitellen puskuri varaston IA kautta kat-kaisulinjalle, jossa tietokoneen 20 katkaisusahan 15 ja servovasteen 16 avulla ohjataan aihion lopullinen katkaisu vastaavasti kuten sahalla 7 ja vasteella 8.

20 Kuvio 3 esittää esimerkkiä katkaisusta, jossa katkaisun kohteena on eräs kuvion 2 aihioista 25. Ensimmäinen katkai-supituus on c ja irtisahattu osa 28 ohjataan haketukseen. Toinen katkaisupituus on d, joka on aihion 25 lopullinen pituus. Aihio 25 ohjataan kuvion 1 mukaan välivaraston 17 25 kautta lajittelulinjalle 18 ja lajitellaan laatuaan ja mit-tojaan vastaavasti sille varattuun lokeroon 19. Kuvion 3 mukainen jättöosa 29 ohjataan haketukseen.

Olennaista keksinnölle on se, että puun laatuun vaikuttavat 30 tekijät kuten oksat, halkeamat, rosot, sinisyys, laho, sydän jne tunnistetaan, mitataan ja tiedostetaan niiden so veltuminen erilaisten tuoteaihioiden raaka-eineeseen sekä paloitellaan tukista irtisahattu viipale tuoteaihioiksi näiden tietojen ja tuotanto-ohjelmassa olevien aihioiden 35 mitta- ja laatuvaatimusten perusteella. Tunnistamisen hei- ) 7 74422 pottami seksi voidaan virheet merkitä manuaalisesti erilaisilla merkeillä. Tunnistamistekniikan kehittyessä voi tämä tapahtua kokonaan automaattisesti, niin kuin osittain sahatavaran lajittelussa nyt j0 tehdään.

5

Claims (2)

1. Menetelmä puunrungosta sahatun tasapaksun viipaleen käsittelemiseksi, jossa menetelmässä puuviipaleen muoto ja 5 siinä esiintyvät laatuvirheet määritetään, jonka jälkeen puuviipale katkaistaan ja leikataan ottaen huomioon em. määritykset, tunnettu siitä, että a) tuotanto-ohjelma, joka käsittää eri mittaisia ja laatuisia kappaleita eli tuoteaihioita, talletetaan ennen var- 10 sinaista sahausta tietokoneen muistiin; b) puuviipaleen pituussuuntaiset laaturajat määritetään ja talletetaan muistiin; c) mitataan puuviipaleen paksuus ja muoto ja talletetaan muistiin; 15 d) kohdan c mittaustulokset yhdistetään kohdassa b määritettyihin laatutietoihin; e) optimoidaan katkaisut ja sahausmuodot mittaustulosten ja laatutietojen perusteella siten, että puuviipaleeseen sovitetaan tuotanto-ohjelmassa olevia tuoteaihioita ja 20 toteutettavaksi valitaan sellainen tuoteaihioyhdistelmä, jossa puuviipaleesta saatava arvosaanto on maksimissaan, jonka jälkeen f) suoritetaan puuviipaleen katkaisu ja leikkaus halutuiksi tuoteaihioiksi sekä lajittelu. 25 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että puuviipale käsitellään kohdan f mukaisesti joko kokonaisena tai katkaistaan kahteen tai useampaan osaan, jonka jälkeen puuviipale tai sen osat sahataan tuo- 30 teaihioiden levyisiksi kappaleiksi ja viimeistellään tarpeen vaatiessa haluttuun pituuteen. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n-n e t t u siitä, että puuviipaleen katkaisu, leikkaus ai- 35 hioiksi ja viimeistely tuoteaihioiksi ja lajittelu järjes- 74422 tetään tapahtuvaksi automaattisesti puuviipaleen yhden mittauskerran perusteella annetun tuotanto-ohjelman ja annettujen lajitteluohjeiden mukaisesti. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puuviipaleessa olevat laatuvirheet merkitään manuaalisesti merkeillä, jotka varmentavat laatuvirheiden tunnistuksen mittalaitteella. 10 PATENTKRAVEN

1. Förfarande för behandling av en frän en trädstam sägad jämntjock skiva, vid vilket förfarande träskivans form och därpä förekommande kvalitetsfel bestäms, varefter träskivan kapas och skärs med beaktan-15 de av ovannämnda bestämningar, känneteck-n a t därav, att a) produktionsprogrammet, som omfattar stycken eller produktämnen av olika dimension och kvalitet, registre-ras i ett minne av en datamaskin före den egentliga 20 försägningen; * ' b) träskivans kvalitetsgränser i längdriktningen bestäms .· och registreras i ett minne; c) träskivans tjocklek och form mäts och registreras i ett minne; 25 d) mätresultäten i punkt c förenas med de i punkt b bestämda kvalitetsuppgifterna; e) kapningarna och försägningsformerna optimeras pä basis av mätresu1 taten och kva1itetsuppgifterna sä att p£ träskivan inpassas i produktionsprogrammet in-30 gäende produktämnen och för förverk 1 igande väljs en seidan produktämneskombination, där det frän träskivan erhällna värdeutbytet är maximalt, varefter : f) träskivan kapas och skärs tili önskade produktämnen : och sortering utförs. - 35

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n- netecknat därav, att träskivan behandlas enligt punkt f antingen hei eller kapas i tvä eller flera