FI97827C

FI97827C - Self-calibrating trough thickness measuring device

Info

Publication number: FI97827C
Application number: FI922006A
Authority: FI
Inventors: Juha Moisio
Original assignee: Juha Moisio
Priority date: 1992-05-05
Filing date: 1992-05-05
Publication date: 1997-02-25
Also published as: FI97827B; FI922006A; FI922006A0

Description

9782797827

ITSEKALIBROIVA KAATOKOURAN PAKSUUSMITTAUSLAITESELF - CALIBRATE THICKNESS MEASURING INSTRUMENT

5 Eräänä vaikeutena on nykyisissä puiden kaato-, karsimis- ja katkaisukourissa on ollut haUcaisijamit-tauksen epätarkkuus. Puut ovat harvoin minkään matemaattisen mallin mukaisia. Epäsäännöllisyydet esimerkiksi, kuten paksuoksaisuus, käyryys, poikkeamat kartiokkuudesta ja pyöreydestä tms. aiheuttavat mittalaitteille vaikeuksia ottaa huomioon riittävässä määrin näitä tekijöitä.5 One of the difficulties in the current felling, pruning and felling of trees has been the inaccuracy of hauais measurement. Trees rarely conform to any mathematical model. Irregularities, such as thickness, curvature, deviations in conicity and roundness, etc., make it difficult for measuring instruments to take sufficient account of these factors.

10 Metsänkoijuutekniikassa on laajasti siirrytty koijuukoneisiin jotka kaatavat, karsivat ja katkovat puut. Näiden toimintayksikkönä on tavallisesti kaatokoura, joka on sijoitettuna kulkualustalla olevaan puomiin. Kaatokoura suorittaa edellä mainitut työvaiheet. Puuta joudutaan liikuttamaan i karsimista ja katkaisukohdan hakemista varten kourassa. Tämä tapahtuu, joko kumisten tai metallisten vetorissojen tai metallisen telaketjunomaisten vetorissojen avulla. Kumisten vetorisso-15 jen käytölle on monta hyvää syytä. Niiden käyttö auttaa puun säilymistä mahdollisimman pienin vaurioin käsittelyn yhteydessä, toiminnan äänettömyys, hyvä kestävyys sekä vähäinen huollon tarve.10 In forest buoy technology, there has been a widespread shift to buoy machines that fell, prune and cut down trees. The operating unit of these is usually a tipping grapple located on a boom on the running gear. The tipping grapple performs the above work steps. The tree has to be moved i to prune and find the cutting point in the grapple. This is done either by rubber or metal traction sheaves or by metal track-type traction sheaves. There are many good reasons for using rubber traction belts. Their use helps to preserve the wood with the least possible damage during handling, quiet operation, good durability and low maintenance.

Käytettäessä mittausmenetelmää, jossa paksuutta mitataan vetorissojen asennon mittauksen 20 perusteella, aiheutuu puristuspaineen vaihdellessa virheitä halkaisijamittaukseen, käytettiinpä kumisia tai metallisia vetorissoja. Kumisissa virhe johtuu rissojen joustamisesta ja metallisissa niiden pureutumisesta puuhun.When using a measuring method in which the thickness is measured on the basis of the measurement of the position of the traction sheaves 20, when the compression pressure varies, errors occur in the diameter measurement, whether rubber or metal traction sheaves are used. In rubbers, the defect is due to the elasticity of the roaches and in metallics, they bite into the wood.

Puiden kartiokkuus vaihtelee ja puissa on usein melkoisia muotovirheitä, jos näitä verrataan 25 mittauksessa perusteena käytettyihin ATK-laitteistojen laskentamalleihin.The conicity of the trees varies and the trees often have considerable shape defects if these are compared with the calculation models of the computer equipment used as a basis for the 25 measurements.

2 978272 97827

Suuntaus sellaiseen toimintaan, jossa puiden mittaus pyrittäisiin keskittämään pelkästään koijuuko-neiden mittalaitteiden varaan ja jolloin tekopaikat sekä ostot ja myynnit perustuisivat pelkästään korjuukoneiden mittaukseen, asettaa mittauslaitteille suuret tarkkuusvaatimukset. Yhden 5 millimetrin virhe halkaisijamittauksessa saattaa aiheuttaa, puun paksuudesta johtuen, jopa yhden prosentin virheen puun tilavuuden määrittelyssä.The trend towards concentrating the measurement of trees solely on buoyant measuring devices, whereby the sites and purchases and sales would be based solely on the measurement of harvesting machines, places great demands on the measuring devices. An error of one 5 millimeter in the diameter measurement can, due to the thickness of the wood, cause an error of up to one percent in determining the volume of the wood.

Tällä mittausmenetelmällä saavutetaan suuri mittaustarkkuus yhdistettynä kevyeen ja joustavaan tukin kulkuun karsimisvaiheessa, sekä tukin mahdollisimman pieniin pintavaurioihin käsittelyn 10 aikana.This measuring method achieves a high measuring accuracy combined with a light and flexible movement of the log during the pruning phase, as well as the smallest possible surface damage to the log during the treatment.

Keksinnön tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksissa.The features of the invention appear in the claims.

Kuvioissa l,2ja 3 on esitetty tämän keksinnön erästä suoritusmuotoa. Kuviossa 1 on poikkileik-15 kaus kaatokourasta sen poikittaisessa suunnassa, kuviossa 2 on kuvattu yksityiskohtaisesti keksinnön mukaista trimmeriosaa ja kaaviollisesti trimmerosan vaikutusta mittaustapahtumaan sekä kuviossa 3 on esitetty kaaviollisesti trimmeriosan vaikutus mittaustapahtumaan.Figures 1, 2 and 3 show an embodiment of the present invention. Fig. 1 is a cross-sectional view of the pouring grapple in its transverse direction, Fig. 2 shows in detail the trimmer part according to the invention and schematically the effect of the trimmer part on the measuring event, and Fig. 3 schematically shows the effect of the trimmer part on the measuring event.

Kuviossa 1 sylinterin 8 avulla saadaan sulku- ja avausliikkeet laakeritapin 1 avulla yhdistetyille 20 runkopuoliskoille 9 ja 10, joihin on kumpaankin erikseen liitetty vetorissat 7, karsintaterät 6 ja näiden puristussylinterit 4. Karsintaterät 6 yhdistää toisiinsa yläkarsimisterä 15, joka on toisesta päästään laakeroitu karsimisterän 6 laakerointitappiin 5 ja toisesta päästään se ohjautuu toisen karsintaterän 6 ohjaimen 2 ohjaamana suhteellisesti karsimisteriä 6 seuraten. Karsintaterien 6 puristussylinterit 4 ovat toisesta päästään kiinnitetyt trimmereihin 3a ja 3b ja toisesta päästään 3 97827 kääntövarsiin 5. Trimmeriin 3a runkopuoliskossa 9, on sylinterin 4 laakerointikohdasta säädettäväsi i poikkeavaan kohtaan kiinnitetty mittaussylinteri 12, joka on toisesta päästään vastaavasti kiinnitetty toisen runkopuoliskon 10 trimmeriin 3b. Mittaussylinteri 12 rekisteröi pituuden muutokset ja se kalibroidaan mittaamaan tukin halkaisijamittaa mittaamalla aukeamiskulmaa e, 5 jota tarkennetaan trimmerien 3a ja 3b kolauksella.In Fig. 1, the cylinder 8 provides closing and opening movements for the body halves 9 and 10 of the 20 connected to the bearing pin 1, to each of which are separately connected traction sheaves 7, pruning blades 6 and their compression cylinders 4. The pruning blades 6 connect to each upper 5 and at the other end it is guided by the guide 2 of the second pruning blade 6 relatively proportionally following the pruning 6. The compression cylinders 4 of the pruning blades 6 are attached at one end to the trimmers 3a and 3b and at the other end 3 97827 to the pivot arms 5. In the body half 9, a measuring cylinder 12 The measuring cylinder 12 registers the changes in length and is calibrated to measure the diameter of the log by measuring the opening angle e, 5, which is refined by the collision of the trimmers 3a and 3b.

Trimmerien toimintaa kuvaa kuvio 2, joka on yksityiskohta kuviosta 1, josta on leikattu murtovii-valla 11 karsimaterien puristussylinterin 4 yläpään liitos. Trimmeri 3 on runko-osaan vapaasti pyörimään laakeroitu sylinterin muotoinen osa, johon sen keskiosaan koneistettuun hahloon on 10 trimmerin keskilinjasta mitan d verran poikkeavasti kiinnitetty karsintaterien 4 sylinterien yläpäät tappiin 17. Toiminnan aikana trimmeri pääsee kääntymään kulman a verran. Tätä kulmaa rajoitetaan trimmeriin 3 liitetyillä rajoitinosilla 18 ja runkoon kiinnitetyllä tapilla 19. Mittaussylinteri 12 on kiinnitetty säädettävästi trimmeriin 3a, siten, että sen kiinnityspisteen etäisyyttä b trimmerin keskipisteeseen voidaan säätää. Mitan b säätäminen vaikuttaa myöskin trimmerin aiheuttaman 15 mitan muutokseen c, joka tarkentaa aukeamiskulman e avulla saatua tukin 14 halkaisijamittaa. Mittaussylinteri 12 on toisesta päästään liitetty trimmeriin 3b vastaavasti säädettävästi.The operation of the trimmers is illustrated in Fig. 2, which is a detail of Fig. 1, from which the joint of the upper end of the pruning cylinder 4 is cut with a broken line 11. The trimmer 3 is a cylindrical part mounted for free rotation in the body part, in which a slot machined in its center part is attached to the pin 17 by a dimension d deviating from the center line of the trimmer by a dimension d to the pin 17. During operation the trimmer can turn by an angle α. This angle is limited by stop members 18 connected to the trimmer 3 and a pin 19 attached to the frame. The measuring cylinder 12 is adjustably fixed to the trimmer 3a so that the distance b of its attachment point to the center of the trimmer can be adjusted. Adjusting the dimension b also affects the change in dimension c caused by the trimmer 15, which refines the diameter of the log 14 obtained by the opening angle e. The measuring cylinder 12 is connected at one end to the trimmer 3b in a correspondingly adjustable manner.

Mitan b säätäminen vaikuttaa myöskin trimmerin aiheuttamaan mitan muutokseen c, joka tarkentaa aukeamiskulman e avulla saatua tukin 14 halkaisijamittaa s. Mittaussylinteri 12 on toisesta 20 päästään liitetty trimmerin 3b vastaavasti säädettävästi. Sylinterien 4 puristusvoiman ansiosta karsintaterät 6 seuraavat joustavan käsiteltävän puun 14 pintaa karsimisen aikana ja samalla käsiteltävien puiden halkaisijamittavaihtelut välittyvät mittasylinteriin 12 tarkentaen jatkuvasti halkaisijamittaa. Mittasylinterinä 12 voidaan käyttää pituutta mittaavaa anturia. Rungonpuolikkaisiin 9 ja 10 kiinnitettyjen vetorissojen 7 (kuvio 1) karsintaterät 6 ja 15 puristetaan sylinterien 4 avulla 4 97827 käsiteltävään runkoon 14 kiinni. Karsimaterien 6 ja 15 liikkeet, vetorissojen 7 kulman e asettamasta poikkeavat mitat, aiheuttaa trimmerien 3a ja 3b liikkeen, joka tarkentaa halkaisijamittaa s.Adjusting the dimension b also affects the change in dimension c caused by the trimmer, which refines the diameter s of the log 14 obtained by the opening angle e. The measuring cylinder 12 is connected at one end 20 of the trimmer 3b in a correspondingly adjustable manner. Due to the compressive force of the cylinders 4, the pruning blades 6 follow the surface of the flexible wood 14 to be treated during pruning, and at the same time the diameter variations of the wood to be treated are transmitted to the measuring cylinder 12, constantly refining the diameter. A length measuring sensor can be used as the measuring cylinder 12. The pruning blades 6 and 15 of the traction sheaves 7 (Fig. 1) attached to the frame halves 9 and 10 are pressed by means of cylinders 4 onto the frame 14 to be treated. The movements of the pruning materials 6 and 15, the dimensions deviating from the setting of the angle e of the traction sheaves 7, cause the movement of the trimmers 3a and 3b, which specifies the diameter s.

Kuviossa 3 on esitetty kaaviollisena paksuusmittaukseen osallistuva jäijestelmä irrotettuna 5 rungostaan. Puristussylinterin 4 pituus on säädetty siten , että rungon puolikkaisiin 9 ja 10 kiinnitettyjen vetorissojen 7 (kuvio 1) puristuessa tukkiin 14 karsintaterät 6 ja 15 jäävät hieman tukin pinnan yläpuolelle. Tukin sahausvaiheessa hydrauliikka ohjaa korkean paineen mitta-sylinteriin 12, joka kääntää trimmereitä 3a ja 3b kulman a verran ja samalla karsimaterät 6 tekevät puristusliikkeen d sekä yläkarsimaterä 15 liikkeen f puristuen tukkiin, pitäen sitä tiukasti sahauksen 10 aikana. Sahauksen päätyttyä ja karsimis-ja mittausvaiheen alkaessa hydrauliikka ohjaa mittasylin-teriin 12 pienehkön paineen, joka ohjaa karsimisteriä tarkasti työstettävän tukin pintaa, mutta estää karsimateriä haukkaamasta. Pienetkin karsintaterien 6 ja 15 asennon muutokset työstettävän tukin pinnassa aiheuttavat pituuden muutoksen mittaussylinterin 12 pituudessa. Tämä tarkentaa paksuuden mittausta.Figure 3 shows schematically the ice system involved in the thickness measurement, detached 5 from its body. The length of the compression cylinder 4 is adjusted so that when the drawbars 7 (Fig. 1) attached to the body halves 9 and 10 are compressed on the log 14, the pruning blades 6 and 15 remain slightly above the surface of the log. In the sawing step of the log, the hydraulics direct the high pressure to the measuring cylinder 12, which rotates the trimmers 3a and 3b by an angle α and at the same time the pruning blades 6 make a pressing movement d and the upper pruning blade 15 a movement f. At the end of sawing and at the beginning of the pruning and measuring phase, the hydraulics apply a lower pressure to the measuring cylinder 12, which precisely controls the pruning surface of the log to be machined, but prevents the pruning material from being cut. Even small changes in the position of the pruning blades 6 and 15 on the surface of the log to be machined cause a change in length along the length of the measuring cylinder 12. This refines the thickness measurement.

15 : ' ntTfe ane lit:*» ·. .15: 'ntTfe ane lit: * »·. .

Claims

5 97827

A gauge measuring device for measuring the diameter of tree trunks during cutting, pruning and machining of tree trunks, the basic setting of the dimension being made by measuring 5 angles (e) (Fig. 1) in the cylinder (8) compression, the shaft (1) bearing frames (9) and (10) the traction sheaves (7) produced are pressed into the tree trunk (14) so that the pruning blades are pressed by the press cylinders (4) on the surface of the tree trunk, characterized in that the measuring device has a measuring cylinder (12). wherein the hydraulics direct the high pressure in the system to the measuring cylinder (12) during sawing, wherein the pruning-10 materials strongly compress the surface of the log (14) during and after sawing and at the beginning of the pruning and measuring phase the hydraulics direct a lower pressure to the pruning cylinder (12) the surface of the log to be machined, but prevents the pruning material from barking, and e This measuring device has one or more trimmers (3a, 3b) which reflect the measurement of the change in the angle (a) caused by the changes in the angle (a) of the trimmers (3a, 3b) and the pruning blades (6) causing this variation. (15) due to movements (i) and (f) so that the dimension corresponds to the diameter of the tree trunk to be machined with high precision and can be calibrated to accurately indicate the volume of the trunk when the length dimension is attached to it.

A grapple measuring device according to claim 1, characterized in that the dimensions b, c and d of the trimmers 20 (3a, 3b) (Fig. 2) can be adjusted or are provided with a fixed adjustment, and that the measuring device (12) is cylindrical based on rotation or other suitable construction 6 97827