RU2780563C2 - Method for measurement of tree trunk, and logging machine - Google Patents
Method for measurement of tree trunk, and logging machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780563C2 RU2780563C2 RU2020142529A RU2020142529A RU2780563C2 RU 2780563 C2 RU2780563 C2 RU 2780563C2 RU 2020142529 A RU2020142529 A RU 2020142529A RU 2020142529 A RU2020142529 A RU 2020142529A RU 2780563 C2 RU2780563 C2 RU 2780563C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measurement
- measuring
- measurement device
- measured
- tree
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 255
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 30
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 2
- 230000003936 working memory Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910020019 S1 Can Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017436 S2 Can Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001138 Tears Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 101700068328 cab-1 Proteins 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к способу измерения по меньшей мере одного параметра ствола дерева посредством первого устройства измерения, предусмотренного в сочетании с агрегатом лесозаготовительной машины, причем способ включает следующий этап:The present invention relates to a method for measuring at least one parameter of a tree trunk by means of a first measurement device provided in conjunction with a forest machine assembly, the method comprising the following step:
- измерение указанного параметра посредством первого устройства измерения.- measurement of said parameter by means of the first measuring device.
Изобретение также относится к лесозаготовительной машине, содержащейThe invention also relates to a logging machine containing
- агрегат лесозаготовительной машины для измерения, обрезки сучьев и спиливания стволов деревьев, и- a forest machine unit for measuring, delimbing and cutting tree trunks, and
- первое устройство измерения, представленное в сочетании с агрегатом лесозаготовительной машины для измерения по меньшей мере одного параметра ствола дерева.- the first measuring device presented in combination with a forest machine unit for measuring at least one parameter of a tree trunk.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Лесозаготовительные машины для лесозаготовки оборудованы гидравлическим краном, на самом конце которого находится агрегат лесозаготовительной машины так называемого однозахватного типа, который используют для валки, обрезки сучьев и подготовки деревьев в качестве стволов деревьев. Современные агрегаты лесозаготовительных машин содержат измерительное оборудование для технологических измерений, которое непрерывно измеряет толщину или диаметр ствола дерева, а также насколько ствол дерева в его продольном направлении подается через агрегат лесозаготовительной машины. В агрегате лесозаготовительной машины диаметр ствола дерева обычно измеряют между тремя точками измерения, либо на переднем, либо на заднем захвате для обрезки сучьев агрегата лесозаготовительной машины или между регулируемыми попарно подающими роликами, которые из холостого режима можно направлять в направлении внешней стороны ствола дерева, чтобы между ними и неподвижным упором, который может быть образован указанным центральным сучкорезным ножом или отдельным центральным опорным роликом в агрегате, подавать вперед ствол дерева и направлять в захват для обрезки сучьев и дальше через агрегат лесозаготовительной машины. Соответственно, регулируемые попарно сучкорезные ножи, которые содержатся в указанном соответствующем захвате для обрезки сучьев, из холостого режима можно направлять вперед в направлении внешней стороны ствола дерева, между ними и центральным фиксированным сучкорезным ножом для обрезки ствола дерева во время его направления через агрегат. Посредством датчиков определения положения, которые расположены на указанных, регулируемых подающих роликах или сучкорезных ножах, можно измерять диаметр ствола дерева во время его направления через агрегат. Длину ствола дерева обычно измеряют посредством колеса измерения длины, которое может катиться по внешней стороне ствола дерева во время его направления через агрегат. Используя эти значения датчиков, компьютер управляет приспосабливанием и хранением нужных функций измерения и данных.Forest machines for logging are equipped with a hydraulic crane, at the very end of which is a so-called single-grip type forest machine unit, which is used for felling, delimbing and preparing trees as tree trunks. Modern forest machine units include process measurement equipment that continuously measures the thickness or diameter of the tree trunk, as well as how much the tree trunk in its longitudinal direction is fed through the forest machine unit. In a forest machine assembly, the diameter of a tree trunk is usually measured between three measuring points, either on the front or rear delimber of the forest machine assembly, or between the feed rollers, which are adjustable in pairs and which, from idle, can be guided towards the outside of the tree trunk, so that between them and a fixed stop, which can be formed by said central delimbing knife or a separate central support roller in the unit, feed the tree trunk forward and guide it into the delimbing grapple and further through the forest machine unit. Accordingly, the pair-adjustable delimbing knives that are contained in said respective delimbing grip can be guided from idle mode forward towards the outside of the tree trunk, between them and the central fixed delimbing knife for delimbing the tree trunk while it is being guided through the machine. By means of position sensors, which are located on said adjustable feed rollers or delimbing knives, it is possible to measure the diameter of a tree trunk as it is guided through the machine. The length of a tree trunk is usually measured by means of a length measuring wheel which can be rolled on the outside of the tree trunk as it is guided through the machine. Using these sensor values, the computer manages the adaptation and storage of the desired measurement functions and data.
Во время работы с агрегатом лесозаготовительной машины длину и диаметр срубленных стволов деревьев измеряют и регистрируют, в том числе для получения информации об объеме бревен и, следовательно, полученных лесоматериалах. Как упоминалось выше, измерение длины ствола дерева можно проводить с помощью ролика для измерения длины, который находится в контакте качения с внешней стороной ствола дерева, в то время как ствол дерева направляют через агрегат. Зная наружный диаметр измерительного ролика (диаметр ролика измерительного колеса) и сколько оборотов он совершил в связи с измерением, получают измерение длины измеренного ствола дерева. Движение гидравлически эффективных исполнительных механизмов и активаторов, с помощью которых сучкорезные ножи, действующие попарно в указанном захвате для обрезки сучьев или положении подающих роликов, находятся в контакте с внешней стороной ствола дерева, можно преобразовать в данные измерений, которые представляют диаметр ствола дерева.While working with the harvester unit, the length and diameter of the felled tree trunks are measured and recorded, among other things, to obtain information on the volume of logs and, consequently, the resulting timber. As mentioned above, the measurement of the length of a tree trunk can be carried out with a length roller that is in rolling contact with the outside of the tree trunk while the tree trunk is being guided through the machine. Knowing the outer diameter of the measuring roller (diameter of the roller of the measuring wheel) and how many revolutions it has made in connection with the measurement, a measurement of the length of the measured tree trunk is obtained. The movement of hydraulically efficient actuators and actuators by which delimbing knives operating in pairs at said delimbing grip or feed roller position are in contact with the outside of the tree trunk can be converted into measurement data that represents the diameter of the tree trunk.
Вследствие износа и внешнего воздействия на компоненты, посредством которых проводят измерения длины и диаметра стволов деревьев, точность измерений со временем снижается. Чтобы избежать слишком больших ошибок измерений, лесозаготовительные машины обычно снабжают оборудованием, которое обеспечивает регулировку и калибровку измерительного оборудования агрегата. Это оборудование содержит, в том числе, так называемый измерительный ключ, с помощью которого оператор может вручную измерить для проверки диаметр ствола дерева, и рулетку или аналогичное линейное измерительное приспособление, посредством которого оператор может вручную измерить для проверки длину ствола дерева. Чтобы обеспечить работу агрегата лесозаготовительной машины и, таким образом, чтобы измерение длины и диаметра работало должным образом, оператор лесозаготовительной машины должен с заданной периодичностью проводить проверочное измерение диаметра и длины ствола дерева. Результат такого проверочного измерения сравнивают с соответствующим измерением, выполняемым первым устройством измерения, и при обнаружении ошибки, превышающей определенное значение, нужно провести калибровку первого устройства измерения для исправления ошибки измерения. Измерения, выполняемые с помощью первого устройства измерения, регистрируют в памяти, которая имеется в центральном блоке управления лесозаготовительной машины. Результат проверочного измерения сравнивают с самым последним измерением, проведенным первым устройством измерения. Это можно сделать с помощью данных в результате проверочного измерения, сохраняемых в памяти, и с помощью процессора в блоке управления, со сравнением с соответствующими данными в результате измерения с помощью первого устройства измерения. Ввод данных из первого устройства измерения в память происходит автоматически, а ввод данных в результате проверочного измерения можно проводить вручную или автоматически с помощью электронного блока в измерительном ключе.Due to wear and tear on the components that measure the length and diameter of tree trunks, the measurement accuracy decreases over time. To avoid too large measurement errors, forest machines are usually supplied with equipment that provides adjustment and calibration of the measuring equipment of the unit. This equipment includes, inter alia, a so-called measuring key with which the operator can manually measure the diameter of the tree trunk for verification, and a tape measure or similar linear measuring device with which the operator can manually measure the length of the tree trunk for verification. To ensure the operation of the forest machine unit and so that the measurement of length and diameter works properly, the operator of the forest machine must perform a verification measurement of the diameter and length of the tree trunk at a predetermined interval. The result of such a verification measurement is compared with the corresponding measurement performed by the first measurement device, and if an error exceeding a certain value is found, the first measurement device needs to be calibrated to correct the measurement error. The measurements made with the first measurement device are recorded in a memory which is available in the central control unit of the forest machine. The result of the verification measurement is compared with the most recent measurement taken by the first measurement device. This can be done with the test measurement data stored in the memory and by a processor in the control unit compared with the corresponding measurement data by the first measurement device. The data entry from the first measurement device into the memory is automatic, and the data entry as a result of the verification measurement can be carried out manually or automatically using the electronic unit in the measuring key.
Недостаток предшествующего уровня техники состоит в том, что требуется, чтобы оператор лесозаготовительной машины проводил проверочные измерения через регулярные промежутки времени, не зная, действительно ли отдельное проверочное измерение вызвано реальной ошибкой измерения первым устройством измерения.A disadvantage of the prior art is that it requires the forest machine operator to take test measurements at regular intervals without knowing whether an individual test measurement is actually caused by a real measurement error by the first measurement device.
Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ измерения по меньшей мере одного параметра ствола дерева посредством первого устройства измерения в сочетании с агрегатом лесозаготовительной машины, что снижает необходимость проведения оператором лесозаготовительной машины проверочных измерений через регулярные промежутки времени и не зная точности измерений первого устройства измерения, чтобы обеспечить точность измерений первого устройства измерения.Thus, the purpose of the present invention is to provide a method for measuring at least one parameter of a tree trunk by means of a first measurement device in combination with a forest machine assembly, which reduces the need for the operator of the forest machine to make check measurements at regular intervals and without knowing the accuracy of the measurements. the first measurement device to ensure the measurement accuracy of the first measurement device.
Целью настоящего изобретения также является создание лесозаготовительной машины, которая позволяет реализовать способ согласно изобретению.The purpose of the present invention is also to provide a harvesting machine that allows the implementation of the method according to the invention.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Цели изобретения достигают посредством определенного ранее способа, отличающего тем, что он включает диагностическую модель, которая содержит следующие этапыThe objectives of the invention are achieved by means of a previously defined method, characterized in that it includes a diagnostic model that contains the following steps
- измерение характеристики первого устройства измерения с помощью второго устройства измерения, при этом указанная характеристика представляет собой свойство, которое отражает способность первого устройства измерения правильно измерять указанный параметр,- measuring the characteristic of the first measuring device by means of the second measuring device, wherein said characteristic is a property that reflects the ability of the first measuring device to correctly measure the indicated parameter,
- сравнение фактического значения измеренной характеристики и целевого значения указанной характеристики, где целевое значение является показателем состояния первого устройства измерения, когда его измерение указанного параметра считается правильным, и в ответ на отклонение фактического значения от целевого значения более заданной разницы выполнение по меньшей мере одного из следующих действий:- comparing the actual value of the measured characteristic and the target value of the specified characteristic, where the target value is an indication of the state of the first measuring device when its measurement of the specified parameter is considered correct, and in response to the deviation of the actual value from the target value by more than a given difference, performing at least one of the following actions:
- проверочное измерение указанного параметра с помощью третьего устройства измерения и калибровка первого устройства измерения на основании отклонения между значением измерения указанного параметра, измеренного посредством первого устройства измерения, и значением измерения указанного параметра, измеренного посредством третьего устройства измерения,- checking the measurement of the specified parameter using the third measuring device and calibrating the first measuring device based on the deviation between the measurement value of the specified parameter, measured by the first measuring device, and the measurement value of the specified parameter, measured by the third measuring device,
- калибровка первого устройства измерения на основании величины отклонения между измеренным фактическим значением и указанным целевым значением.- calibrating the first measurement device based on the magnitude of the deviation between the measured actual value and the indicated target value.
Таким образом, второе устройство измерения обеспечивает косвенную информацию о степени точности измерения с помощью первого устройства измерения. Согласно иллюстративному варианту осуществления аварийный сигнал оператору лесозаготовительной машины подается в ответ на отклонение фактического значения от целевого значения более заданной разницы. Таким образом, оператору не нужно проводить проверочное измерение кроме как в ответ на такой аварийный сигнал. Согласно иллюстративному варианту осуществления третье устройство измерения содержит средство ручного измерения указанного параметра, при этом результат проверочного измерения сохраняется в памяти и сравнивается с результатом соответствующего измерения с помощью первого устройства измерения, соответственно, блоком управления с помощью программного обеспечения на базе ПК, подходящего для этой цели, в компьютере лесозаготовительной машины, а калибровку первого устройства измерения проводят, если разница между измерениями с помощью первого устройства измерения и третьего устройства измерения превышает заданное значение (разницу). Соответствующим образом проводят калибровку первого устройства измерения с помощью блока управления с программным обеспечением, подходящим для этой цели. Альтернативно, если указанная разница превышает другое заданное значение (разницу), большее, чем первое упомянутое определенное значение, проводят регулировку, ремонт или замену компонента первого устройства измерения, вызывающего ошибку измерения первого устройства измерения.Thus, the second measurement device provides indirect information about the degree of accuracy of the measurement by the first measurement device. According to an exemplary embodiment, an alarm is given to the forest machine operator in response to a deviation of the actual value from the target value by more than a predetermined difference. Thus, the operator does not need to take a verification measurement except in response to such an alarm. According to an exemplary embodiment, the third measuring device comprises means for manually measuring said parameter, wherein the result of the verification measurement is stored in memory and compared with the result of the corresponding measurement by means of the first measuring device, respectively, by the control unit using PC-based software suitable for this purpose. , in the computer of the forest machine, and the calibration of the first measuring device is carried out if the difference between the measurements using the first measuring device and the third measuring device exceeds a predetermined value (difference). The first measuring device is calibrated accordingly using a control unit with software suitable for this purpose. Alternatively, if said difference exceeds another predetermined value (difference) greater than the first mentioned determined value, an adjustment, repair or replacement of a component of the first measuring device causing a measurement error of the first measuring device is carried out.
Альтернативно, в ответ на отклонение фактического значения от целевого значения более заданной разницы, проводят калибровку первого устройства измерения на основании величины отклонения между измеренным фактическим значением и указанным целевым значением. Эту калибровку соответствующим образом проводят с помощью блока управления с программным обеспечением, подходящим для этой цели. Чтобы обеспечить как можно более точную калибровку в отношении величины отклонения между измеренным фактическим значением и указанным целевым значением, с течением времени собирают множество измерений от первого устройства измерения, соответствующих измерений от второго устройства измерения и соответствующих измерений от третьего устройства измерения, и их сравнивают для получения точной корреляции между точностью измерений первого устройства измерения (сравнения измерений с первым и третьим устройствами измерения) и разницы между фактическим значением и целевым значением. Согласно иллюстративному варианту осуществления можно собирать и сохранять такие данные измерений от множества разных лесозаготовительных машин, при этом для улучшения корреляции блоку управления можно дать доступ к таким дополнительным данным измерений.Alternatively, in response to a deviation of the actual value from the target value by more than a predetermined difference, the first measurement device is calibrated based on the magnitude of the deviation between the measured actual value and the specified target value. This calibration is appropriately carried out using a control unit with software suitable for this purpose. In order to provide as accurate a calibration as possible with respect to the magnitude of the deviation between the measured actual value and the specified target value, a plurality of measurements from the first measurement device, corresponding measurements from the second measurement device, and corresponding measurements from the third measurement device are collected over time and compared to obtain an accurate correlation between the measurement accuracy of the first measurement device (comparison of measurements with the first and third measurement devices) and the difference between the actual value and the target value. In an exemplary embodiment, such measurement data from a plurality of different forest machines may be collected and stored, and such additional measurement data may be given access to the control unit to improve correlation.
В рамках настоящего изобретения термин «характеристика» использован в широком смысле и подразумевает переменный параметр любой части, составляющей лесозаготовительную машину, которую можно рассматривать как составную часть первого устройства измерения. Характеристика является «свойством», которое для этой цели является показателем того, дает ли первое устройство измерения ошибки измерений. Следует понимать, что характеристика может также быть «свойством», которое является показателем величины ошибки измерения первого устройства измерения.In the context of the present invention, the term "characteristic" is used in a broad sense and means a variable parameter of any part constituting the harvester, which can be considered as an integral part of the first measurement device. A characteristic is a "property", which for this purpose is an indication of whether the first measurement device gives measurement errors. It should be understood that a characteristic may also be a "property" that is indicative of the magnitude of the measurement error of the first measurement device.
Согласно иллюстративному варианту осуществления способ согласно изобретению отличается измерением указанного параметра с помощью первого устройства измерения, включая измерение параметра с помощью по меньшей мере одного из следующих компонентов:According to an exemplary embodiment, the method according to the invention is characterized by measuring said parameter with the first measurement device, including measuring the parameter with at least one of the following components:
- регулируемого средства обработки древесины (подающих роликов, действующих попарно, или режущих лезвий для обрезки сучьев) с целью направления ствола дерева через агрегат лесозаготовительной машины,- an adjustable woodworking device (feed rollers acting in pairs or cutting blades for delimbing) in order to guide the tree trunk through the forest machine unit,
- колеса измерения длины, предназначенного для качения в направлении внешней стороны ствола дерева, которое направляют через агрегат лесозаготовительной машины.- a length measurement wheel designed to roll towards the outside of a tree trunk which is guided through the forest machine assembly.
Измерение длины ствола дерева целесообразно производить путем вращения подающего ролика или пассивного измерительного колеса, регистрируемого посредством датчика, который регистрирует вращение, в то время как ствол дерева направляют через агрегат лесозаготовительной машины. На основании внешнего диаметра и вращения измеряющего ролика или измерительного колеса можно вычислить длину ствола дерева. Датчик подает импульсы в зависимости от вращения в процессор в блоке управления, и он преобразует x импульсов в y единиц длины согласно базовой настройке. Согласно иллюстративному варианту осуществления базовую настройку не изменяют в связи с калибровкой, но из вычисленной длины вычитают/добавляют значение смещения. Измерение диаметра ствола дерева основано на повороте вала, на котором расположены регулируемое средство обработки древесины в виде действующих попарно режущих лезвий для обрезки сучьев, содержащихся в захвате для обрезки сучьев, или действующих попарно подающих роликов, содержащихся в блоке измерения, из исходного положения для направления вперед в положение, в котором некоторые из указанных компонентов вынуждены взаимодействовать с внешней стороной ствола дерева. Таким образом, во всех упомянутых случаях для расчета длины и диаметра ствола дерева используют датчик положения, который в данном случае представлен в виде датчика поворота или угла.The measurement of the length of the tree trunk is expediently carried out by rotating a feed roller or a passive measuring wheel detected by means of a sensor which registers the rotation while the tree trunk is guided through the forest machine assembly. Based on the outer diameter and the rotation of the measuring roller or measuring wheel, the length of the tree trunk can be calculated. The encoder sends pulses depending on the rotation to the processor in the control unit and it converts x pulses into y units of length according to the basic setting. In an exemplary embodiment, the base setting is not changed due to calibration, but an offset value is subtracted/added from the calculated length. Measuring the diameter of a tree trunk is based on the rotation of a shaft on which an adjustable woodworking means is located in the form of cutting blades operating in pairs for delimbing contained in the delimbing gripper, or operating in pairs of feed rollers contained in the measuring unit, from the initial position to the forward direction. to a position where some of said components are forced to interact with the outside of the tree trunk. Thus, in all the cases mentioned, a position sensor is used to calculate the length and diameter of the tree trunk, which in this case is represented as a rotation or angle sensor.
Согласно иллюстративному варианту осуществления способ отличается наличием средства обработки древесины, с помощью которого измеряют указанный параметр, представляющего собой компонент, который под действием гидравлического потока поворачивается вокруг вала, связанного с этим компонентом, вызывая взаимодействие или контакт с внешней стороной ствола дерева таким образом, чтобы величину движения поворота можно было перевести в указанный параметр, при этом величину поворота измеряют с помощью первого устройства, а характеристика, которую измеряют с помощью второго устройства измерения, представляет собой свойство в виде давления гидравлической жидкости, которое вызывает указанное движение поворота компонента.According to an exemplary embodiment, the method is characterized by the presence of a wood treatment means with which the specified parameter is measured, which is a component that, under the action of hydraulic flow, rotates around a shaft associated with this component, causing interaction or contact with the outside of the tree trunk so that the value the swing motion could be translated into said parameter, wherein the swing amount is measured by the first device, and the characteristic measured by the second measurement device is the property in the form of hydraulic fluid pressure that causes the said swing motion of the component.
Согласно альтернативному варианту осуществления характеристика, которую измеряют с помощью второго устройства измерения, представляет собой свойство в виде положения или перемещения компонента, который образует часть первого устройства измерения и который за счет перемещения вынужден взаимодействовать или входить в контакт с внешней стороной ствола дерева.According to an alternative embodiment, the characteristic that is measured by the second measurement device is a property in the form of a position or movement of a component that forms part of the first measurement device and which, due to movement, is forced to interact with or come into contact with the outside of the tree trunk.
Согласно дополнительному иллюстративному варианту осуществления способ отличается тем, что в ответ на отклонение фактического значения от целевого значения более заданной разницы, он включает проверочное измерение указанного параметра с помощью третьего устройства измерения, и что отклонение между фактическим значением и целевым значением сравнивают с отклонением между значением измерения указанного параметра, полученным первым устройством измерения, и значением измерения указанного параметра, полученным третьим устройством измерения, и что сравнение сохраняют в рабочей памяти в блоке управления. Таким образом, устанавливают предварительные условия для уточнения способа, заключающиеся в том, что данное отклонение между фактическим значением и целевым значением можно использовать не только для констатации наличия ошибки в точности измерений первого устройства измерения, но также, в отдельных случаях, для получения прогноза величины ошибки в отношении расхождения (разницы) между фактическим значением и целевым значением.According to a further illustrative embodiment, the method is characterized in that, in response to the deviation of the actual value from the target value by more than a predetermined difference, it includes a verification measurement of said parameter using a third measurement device, and that the deviation between the actual value and the target value is compared with the deviation between the measurement value the specified parameter received by the first measuring device and the measurement value of the specified parameter received by the third measuring device, and that the comparison is stored in the working memory in the control unit. Thus, the preconditions for refining the method are established, namely that this deviation between the actual value and the target value can be used not only to state the presence of an error in the accuracy of the measurements of the first measuring device, but also, in individual cases, to obtain a prediction of the magnitude of the error regarding the discrepancy (difference) between the actual value and the target value.
Согласно иллюстративному варианту осуществления способ отличается тем, что параметром, который измеряют с помощью первого устройства измерения, является длина ствола дерева, и что измерение длины выполняют путем регистрации вращения средства обработки древесины, которое в данном случае состоит из подающих роликов, действующих попарно, для направления ствола дерева через агрегат лесозаготовительной машины, и что характеристика, которую измеряют в первом устройстве измерения с помощью второго устройства измерения, представляет собой свойство в виде давления гидравлической жидкости, которое приводит в действие гидравлический цилиндр, с помощью которого регулируют соответствующее положение подающих роликов относительно ствола дерева. На основании внешней окружности подающего ролика и величины вращения подающего цилиндра рассчитывают длину ствола дерева. С помощью гидравлического цилиндра подающий ролик прижимают к стволу дерева. За счет фрикционного зацепления со стволом дерева сила вращения двигателя приводит в действие подающий ролик для направления ствола через агрегат лесозаготовительной машины во время вращения подающего ролика. Если во втором устройстве измерения фактическое значение гидравлической жидкости отклоняется от целевого значения на заданную разницу, это может означать, что измерение, которое проводят с помощью первого устройства измерения, является некорректным, и что нужно провести проверочное измерение с помощью третьего устройства измерения, функциональность которого не зависит от функциональности первого устройства измерения.According to an exemplary embodiment, the method is characterized in that the parameter measured by the first measuring device is the length of the tree trunk, and that the length measurement is performed by detecting the rotation of the wood treatment means, which in this case consists of feed rollers acting in pairs to guide of the tree trunk through the forest machine assembly, and that the characteristic that is measured in the first measuring device by the second measuring device is a property in the form of hydraulic fluid pressure, which drives a hydraulic cylinder, with which the appropriate position of the feed rollers relative to the tree trunk is adjusted . Based on the outer circumference of the feed roller and the amount of rotation of the feed cylinder, the length of the tree trunk is calculated. With the help of a hydraulic cylinder, the feed roller is pressed against the tree trunk. Through frictional engagement with the tree trunk, the rotational force of the motor drives the feed roller to guide the trunk through the forest machine assembly while the feed roller is rotating. If, in the second measuring device, the actual value of the hydraulic fluid deviates from the target value by a given difference, this may mean that the measurement that is carried out using the first measuring device is incorrect, and that a verification measurement must be made using a third measuring device whose functionality is not depends on the functionality of the first measurement device.
Согласно иллюстративному варианту осуществления способ отличается тем, что параметром, который измеряют с помощью первого устройства измерения, является длина ствола дерева, и что измерение длины ствола дерева выполняют путем регистрации вращения колеса измерения длины, расположенного так, чтобы упираться в ствол дерева и катиться по нему во время его направления через агрегат лесозаготовительной машины, и что характеристикой, которую измеряют в первом устройстве измерения с помощью второго устройства измерения, является давление гидравлической жидкости, которое приводит в действие гидравлический цилиндр, с помощью которого регулируют положение колеса измерения длины. Гидравлический цилиндр прикладывает силу, которая прижимает колесо измерения длины к упору на стволе дерева. На основании внешней шкалы колеса измерения длины и величины зарегистрированного поворота рассчитывают длину ствола дерева.According to an exemplary embodiment, the method is characterized in that the parameter that is measured by the first measurement device is the length of the tree trunk, and that the measurement of the length of the tree trunk is performed by detecting the rotation of a length measurement wheel positioned to abut against and roll on the tree trunk. during its passage through the forest machine assembly, and that the characteristic measured in the first measuring device by the second measuring device is the pressure of the hydraulic fluid, which drives the hydraulic cylinder, with which the position of the length measuring wheel is adjusted. A hydraulic cylinder applies a force that presses the length measuring wheel against a stop on the tree trunk. Based on the outer scale of the wheel for measuring the length and the value of the registered turn, the length of the tree trunk is calculated.
Согласно иллюстративному варианту осуществления способ отличается параметром, который измеряют с помощью первого устройства измерения, представляющим собой диаметр (толщину) ствола дерева, и этим измерением, выполняемым с помощью какого-то из средств обработки древесины, которое соединено с внешней стороной ствола дерева для направления ствола дерева через агрегат, а свойством, которое измеряют в первом устройстве измерения с помощью второго устройства измерения, является давление гидравлической жидкости, которое приводит в действие гидравлический цилиндр, с помощью которого можно управлять и проверять положение средства обработки древесины относительно ствола дерева. Средством обработки древесины согласно иллюстративному варианту осуществления является пара сучкорезных ножей, которые опираются на рычаги, содержащиеся в агрегате, способны поворачиваться относительно внешней стороны ствола дерева, находящегося в агрегате. Согласно другому иллюстративному варианту осуществления средство обработки древесины состоит из пары подающих роликов, которые на рычагах, содержащихся в агрегате, способны поворачиваться относительно внешней стороны ствола дерева, находящегося в агрегате.According to an exemplary embodiment, the method is distinguished by a parameter that is measured by the first measuring device, representing the diameter (thickness) of the tree trunk, and this measurement, performed by some of the wood processing means , which is connected to the outside of the tree trunk to guide the trunk tree through the machine, and the property measured in the first measuring device by the second measuring device is the pressure of the hydraulic fluid, which actuates the hydraulic cylinder, with which the position of the wood treatment means relative to the tree trunk can be controlled and checked. The woodworking tool according to the exemplary embodiment is a pair of delimbing knives which are supported by levers contained in the assembly and are rotatable relative to the outside of the tree trunk contained in the assembly. According to another exemplary embodiment, the wood treatment means consists of a pair of feed rollers which, on levers contained in the machine, are capable of pivoting relative to the outside of the tree trunk in the machine.
Цели изобретения также достигают посредством упомянутой в начале лесозаготовительной машины, которая отличается наличиемThe objects of the invention are also achieved by means of the forest machine mentioned at the beginning, which is characterized by the presence
- второго устройства измерения для измерения характеристики первого устройства измерения, при этом указанная характеристика представляет собой свойство, которое отражает способность первого устройства измерения правильно измерять указанный параметр, и- a second measuring device for measuring a characteristic of the first measuring device, said characteristic being a property that reflects the ability of the first measuring device to correctly measure said parameter, and
- блока управления, выполненного с возможностью проведения сравнения фактического значения измеренной характеристики и целевого значения указанной характеристики, при этом целевое значение является показателем состояния первого устройства измерения, когда его измерение указанного параметра считается правильным.- a control unit configured to compare the actual value of the measured characteristic and the target value of said characteristic, wherein the target value is indicative of the state of the first measurement device when its measurement of said parameter is considered correct.
Согласно иллюстративному варианту осуществления агрегат лесозаготовительной машины содержит по меньшей мере один из следующих компонентов:According to an exemplary embodiment, the forest machine assembly comprises at least one of the following components:
- регулируемое средство обработки древесины (подающие ролики или режущие лезвия для обрезки сучьев, действующие попарно) с целью направления ствола дерева через агрегат лесозаготовительной машины,- adjustable woodworking means (feed rollers or delimbing cutting blades operating in pairs) for the purpose of guiding the tree trunk through the forest machine unit,
- колесо измерения длины, предназначенное для качения по внешней стороне ствола дерева, которое направляют через агрегат лесозаготовительной машины,- a length measurement wheel designed to roll on the outside of a tree trunk that is guided through the forest machine assembly,
и образует по меньшей мере один из этих компонентов в качестве части первого устройства измерения.and forms at least one of these components as part of the first measurement device.
Согласно иллюстративному варианту осуществления средство обработки древесины, с помощью которого измеряют указанный параметр, представляет собой компонент, который под действием гидравлической жидкости поворачивается вокруг вала, связанного с этим компонентом, взаимодействуя с внешней стороной ствола дерева, причем первое устройство измерения содержит датчик для измерения поворота компонента вокруг указанного вала, а второе устройство измерения содержит датчик, выполненный с возможностью измерения свойства в виде давления гидравлической жидкости, которое вызывает указанное движение поворота компонента.According to an exemplary embodiment, the wood treatment means with which this parameter is measured is a component that, under the action of hydraulic fluid, rotates around a shaft associated with this component, interacting with the outside of the tree trunk, and the first measuring device contains a sensor for measuring the rotation of the component around said shaft, and the second measuring device comprises a sensor configured to measure a property in the form of hydraulic fluid pressure that causes said movement of rotation of the component.
Согласно иллюстративному варианту осуществления лесозаготовительная машина отличается наличием подающего ролика для направления ствола дерева через агрегат лесозаготовительной машины, первого устройства измерения, содержащего средство, содержащееся в указанном подающем ролике для регистрации вращения подающего ролика, в то время как он направляет ствол дерева через агрегат лесозаготовительной машины, и средства для расчета длина ствола дерева на основании зарегистрированного вращения, а свойством, которое измеряют в первом устройстве измерения с помощью второго устройства измерения, является давление гидравлической жидкости в гидравлическом цилиндре, который предусмотрен, чтобы прикладывать силу сжатия на подающем ролике к стволу дерева, находящемуся в агрегате лесозаготовительной машины, и второго устройства измерения, содержащего датчик давления для измерения указанного давления.According to an exemplary embodiment, the forest machine is characterized by having a feed roller for guiding the tree trunk through the forest machine assembly, a first measuring device comprising means contained in said feed roller for detecting the rotation of the feed roller as it guides the tree stem through the forest machine assembly, and means for calculating the length of the tree trunk based on the registered rotation, and the property that is measured in the first measurement device by the second measurement device is the hydraulic fluid pressure in the hydraulic cylinder which is provided to apply a compression force on the feed roller to the tree trunk located in the forest machine assembly, and a second measurement device containing a pressure sensor for measuring said pressure.
Согласно иллюстративному варианту осуществления лесозаготовительная машина отличается наличием ролика для измерения длины, расположенного так, чтобы упираться и катиться по стволу дерева во время его направления через агрегат лесозаготовительной машины, первого устройства измерения, содержащего указанный ролик для измерения длины, средства для регистрации вращения измеряющего ролика и средства для расчета длины ствола дерева на основании зарегистрированного вращения, а характеристика, которую измеряют роликом для измерения длины с помощью второго устройства измерения, представляет собой свойство в виде давления гидравлической жидкости в гидравлическом цилиндре, который предусмотрен, чтобы прикладывать силу сжатия на ролике для измерения длины к стволу дерева, направляемого через агрегат лесозаготовительной машины, и второго устройства измерения, содержащего датчик давления для измерения указанного давления.According to an exemplary embodiment, the forest machine is characterized by having a length measuring roller positioned to abut and roll on the tree trunk as it is guided through the forest machine assembly, a first measuring device comprising said length measuring roller, means for detecting the rotation of the measuring roller, and means for calculating the length of the tree trunk based on the registered rotation, and the characteristic that is measured by the length measuring roller by the second measuring device is a property in the form of hydraulic fluid pressure in the hydraulic cylinder which is provided to apply a compression force on the length measuring roller to a tree trunk guided through the logging machine assembly and a second measurement device comprising a pressure transducer for measuring said pressure.
Кроме того, цели изобретения достигают с помощью компьютерной программы на основе персонального компьютера (PC) для управления устройством, содержащей команды, которые при выполнении в центральном процессоре (CPU) персонального компьютера вызывают выполнение указанным PC способа согласно настоящему изобретению.Furthermore, the objects of the invention are achieved by a personal computer (PC) based computer program for controlling a device, comprising instructions which, when executed in the central processing unit (CPU) of the personal computer, cause said PC to execute the method according to the present invention.
Изобретение также содержит машиночитаемый носитель данных, который содержит компьютерную программу, такую как программа согласно предыдущему разделу, для управления устройством.The invention also includes a computer-readable storage medium that contains a computer program, such as the program according to the previous section, to control the device.
Устройством, которое регулируют с помощью указанного PC, предпочтительно является устройство измерения лесозаготовительной машины согласно изобретению, предпочтительно первое и второе устройство измерения согласно приведенному выше определению.The device which is controlled by said PC is preferably the measurement device of the forest machine according to the invention, preferably the first and second measurement device according to the above definition.
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения показаны в следующем подробном описании иллюстративных вариантов осуществления.Additional features and advantages of the invention are shown in the following detailed description of illustrative embodiments.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Далее в иллюстративных целях описаны иллюстративные варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The following describes exemplary embodiments of the invention for illustrative purposes with reference to the accompanying drawings, in which:
на фиг.1 представлен вид сбоку лесозаготовительной машины согласно изобретению,figure 1 shows a side view of the harvesting machine according to the invention,
на фиг.2 представлен вид спереди агрегата лесозаготовительной машины, поддерживаемого лесозаготовительной машиной, оборудованной устройством измерения и калибровки согласно изобретению,figure 2 is a front view of a forest machine assembly supported by a forest machine equipped with a measurement and calibration device according to the invention,
на фиг.3 схематично представлено первое устройство (I) измерения и второе устройство (II) измерения согласно первому иллюстративному варианту осуществления,3 is a schematic representation of a first measuring device (I) and a second measuring device (II) according to the first illustrative embodiment,
на фиг.4 схематично представлено первое и второе устройство измерения согласно второму иллюстративному варианту осуществления,figure 4 schematically shows the first and second measurement device according to the second exemplary embodiment,
на фиг.5 схематично представлено первое и второе устройство измерения согласно третьему иллюстративному варианту осуществления,Fig. 5 schematically shows the first and second measuring device according to the third exemplary embodiment,
на фиг.6 и 7 представлена блок-схема, описывающая иллюстративный вариант осуществления согласно настоящему изобретению.6 and 7 are a block diagram describing an exemplary embodiment according to the present invention.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
На фиг.1 представлена лесозаготовительная машина 1 согласно иллюстративному варианту осуществления изобретения, содержащая агрегат 2 лесозаготовительной машины так называемого однозахватного типа, который используют для валки деревьев с корнями, обрезки сучьев и подготовки (разрезания) стволов деревьев и в итоге для классификации бревен (пиломатериалов) по размерам. На фиг.2 агрегат 2 лесозаготовительной машины представлен более подробно. Агрегат 2 лесозаготовительной машины содержит обрезную пилу 3 для отрезания ствола дерева, перерабатываемого агрегатом на бревна. На фиг.2, 4A, 4B обозначают передний, соответственно, задний захват для обрезки сучьев, 5, 5’ - действующие попарно подающие ролики для направления ствола дерева через агрегат 2 лесозаготовительной машины. Колесо 6 измерения длины расположено так, чтобы упираться в ствол 7 дерева и катиться по нему, когда его направляют через агрегат 2 лесозаготовительной машины подающие ролики 5, 5’. В каждом из указанных захватов 4A, 4B для обрезки сучьев на рычагах содержатся центральное фиксированное режущее лезвие 8, а также пара шарнирно перемещаемых сучкорезных ножей 9, 9’, которые вместе с подающими роликами 5, 5’ могут направлять ствол дерева через агрегат 2 лесозаготовительной машины.Figure 1 shows a
Подающие ролики 5, 5’ и колесо 6 измерения длины вместе образуют часть первого устройства измерения, обозначенного «I» на фиг.2, с помощью которого можно измерять диаметр, соответственно, длину ствола дерева, когда его направляют через агрегат лесозаготовительной машины. Данные по размерам можно собирать на машиночитаемом энергонезависимом носителе данных, таком как база 10 данных для получения информации об объеме получаемых стволов деревьев. Первое устройство измерения дополнительно содержит блок управления, обозначенный 11 на фиг.1, который содержит CPU и тому подобное, который принимает сигналы измерений от сенсорных элементов и датчиков 30:1-30:n, 40:1-40n, 50:1-50:n, расположенных на указанных подающих роликах 5, 5’ и колесе 6 измерения длины, при этом указанный CPU выполнен с возможностью расчета параметра ствола дерева и, следовательно, каждого получаемого бревна на основании этих сигналов измерений. Оператор лесозаготовительной машины 1 может взаимодействовать с управляющим компьютером 11 посредством традиционного интерфейса 12 оператора, который может, например, содержать монитор внутри кабины 1 водителя (не показано). Для управления, чтобы измерение, которое проводят с помощью первого устройства измерения, было корректным, лесозаготовительная машина 1 содержит второе устройство измерения, обозначенное «II» на фиг.2, содержащее средство измерения характеристики в виде свойства первого устройства измерения, и данные по этому свойству могут предоставлять информацию о правильности первого устройства измерения и о том, нужно ли проводить регулировку посредством третьего устройства измерения, обозначенного «III» на фиг.2. Следует понимать, что указанное третье устройство измерения относится к типу, который может проводить измерения независимо от первого устройства измерения. Указанное второе устройство измерения более подробно описано в сочетании со следующим описанием компонентов первого устройства измерения.The
Согласно первому иллюстративному варианту осуществления, первое устройство (I) измерения содержит колесо 6 измерения длины для измерения длины ствола дерева, которое направляют через агрегат 2 лесозаготовительной машины. Со ссылкой на фиг.3 схематично представлено, как колесо измерения длины можно расположить так, чтобы проводить его измерения. На фиг.3-5 ствол дерева имеет ссылочный номер 7.According to the first exemplary embodiment, the first measuring device (I) comprises a
Как проиллюстрировано на фиг.3, колесо 6 измерения длины содержится на поворотном рычаге 12. Первое устройство измерения содержит средство в виде датчика 30:1 вращения для регистрации вращения колеса 6 измерения длины. Блок 11 управления выполнен с возможностью расчета длины ствола дерева на основании вращения, зарегистрированного датчиком 30:1 вращения и на основании данных о внешнем диаметре измерительного колеса 6. Гидравлический цилиндр 13 выполнен с возможностью поворота рычага 12 вокруг вала 14 и, таким образом, направления колеса 6 измерения длины в зацепление с упором в ствол 7 дерева. Гидравлический цилиндр 13 и гидравлическую жидкость, которая приводит его в действие, можно считать составной частью первого устройства измерения. Второе устройство (II) измерения в данном случае содержит датчик 30:2 для измерения свойства, обозначенного α в виде давления указанной гидравлической жидкости. На основании установленного соотношения между давлением упора колеса 6 измерения длины и давлением гидравлической жидкости можно определить в интервале x целевое значение, обозначенное β, давления гидравлической жидкости, в пределах которого считается правильным упор колеса измерения длины и, следовательно, точность измерений. При измерении с помощью датчика 30:2 давления второго устройства измерения получают свойство в виде фактического значения, которое в блоке 11 управления сравнивают с указанным целевым значением. Когда фактическое значение α отклоняется от целевого значения β на заданную разницу, которая может выходить за пределы упомянутого выше интервала x, который подходящим образом может представлять собой подходящую выбираемую функциональную величину или график (не показано), блок 11 управления выполнен с возможностью запуска или подачи оператору лесозаготовительной машины 1 посредством интерфейса 12 оператора указания, что он должен провести проверочное измерение текущего параметра с помощью упомянутого ранее третьего устройства измерения.As illustrated in FIG. 3, the
Как проиллюстрировано на фиг.2, результат измерения с помощью третьего устройства (III) измерения передается в блок 11 управления либо автоматически с помощью подходящих электронных средств передачи, либо вручную посредством ручного ввода оператором значений в блоке 11 управления посредством пользовательского интерфейса. Блок 11 управления выполнен с возможностью запуска калибровки первого устройства измерения на основании отклонения между значением измерения α для указанного параметра, измеренным с помощью первого устройства измерения, и значением измерения γ для указанного параметра, измеренным с помощью третьего устройства измерения. Альтернативно, блок 11 управления может быть выполнен с возможностью проведения калибровки первого устройства измерения на основании величины отклонения между измеренным фактическим значением и указанным целевым значением β. Это станет возможным, когда основные данные для корреляции между величиной отклонения между измеренным фактическим значением α и целевым значением β и точность измерений первого устройства измерения будут достаточно большими. Вследствие этого, данные непрерывно собираются по всем измерениям с помощью первого, второго и третьего устройств измерения в машиночитаемом носителе 10 данных, а блок управления содержит процессор с диагностической моделью, предусмотренной для выявления на их основе ошибок измерений и расчета указанной корреляции, так что автоматическую калибровку первого устройства измерения можно выполнять в качестве альтернативы калибровке, которая происходит в результате контрольного измерения с помощью третьего устройства измерения.As illustrated in FIG. 2, the measurement result by means of the third measuring device (III) is transmitted to the
В качестве альтернативы или дополнения к датчику 30:1 давления, второе устройство измерения может содержать датчик 30:3 положения, который определяет свойство в виде положения колеса 6 измерения длины. Согласно иллюстративному варианту осуществления, представленному на фиг.3, датчик 30:3 положения представляет собой датчик, который определяет величину поворота рычага 12 вокруг указанного вала 14. В данном случае также применим принцип фактического значения α и целевого значения β. Например, целевое значение β может означать, что датчик 30:3 положения должен от измерения к измерению регистрировать определенное изменение поворота рычага 12. Если такое изменение не зарегистрировано датчиком 30:3 положения, это может быть признаком того, что рычаг 12 застрял и что колесо 6 измерения длины не упирается в ствол 7 дерева, как должно быть. Таким образом, блок 11 управления соответствующим образом выполнен с возможностью действовать, как описано выше в случае датчика 11 давления, когда его фактическое значение α отклоняется на заданную величину от его целевого значения β. В случае датчика 30:3 положения, следует понимать, что автоматическая калибровка на основании отклонения x между фактическим значением α и целевым значением β невозможна описанным выше способом.As an alternative or addition to the pressure sensor 30:1, the second measuring device may comprise a position sensor 30:3 which detects a position property of the
Как показано на фиг.5, в качестве альтернативы или дополнения к измерению длины ствола 7 дерева с помощью колеса 6 измерения длины первое устройство измерения может содержать подающий ролик 5, 5’ с приводом от двигателя, то есть пару подающих роликов, которые могут подавать вперед между собой ствол 7 дерева. На фиг.5 схематично представлено, как эта часть первого устройства измерения может быть расположена для измерения длины ствола 7 дерева. Каждый подающий ролик 5, 5’ содержится на поворотном рычаге 14, 15. В данном случае первое устройство измерения содержит датчик 40:1, 40:2 вращения, выполненный с возможностью регистрации вращения подающего цилиндра 5, 5’ вокруг его вала вращения. Датчиком 40:1, 40:2 вращения может быть, например, датчик импульсов двигателя, который приводит в действие подающий цилиндр 5, 5’. Блок 11 управления выполнен с возможностью расчета длины ствола 7 дерева на основании вращения, зарегистрированного датчиками 40:1, 40:2 вращения, и на основании данных о внешнем диаметре подающего ролика 5, 5’. Достаточно, если один из подающих роликов 5, 5’ имеет эту функцию и оснащен датчиком 30:1, 30:2 вращения, описанным выше, но, поскольку в принципе возможно измерение на обоих подающих цилиндрах, на фиг.5 это показано. Гидравлический цилиндр 18, 19 выполнен с возможностью поворота указанного соответствующего рычага 14, 15 вокруг вала 16, 17 и, таким образом, направления подающих роликов 5, 5’ в зацепление со стволом 7 дерева. Гидравлический цилиндр 18, 19 и гидравлическую жидкость, которая приводит его в действие, можно считать составной частью первого устройства измерения. Второе устройство измерения в данном случае содержит датчик 40:2, 40:4 для измерения свойства в виде давления указанной гидравлической жидкости. На основании установленного соотношения между давлением α упора для подающего цилиндра 5, 5’ и давлением гидравлической жидкости, можно определить интервал x для целевого значения β давления гидравлической жидкости, в пределах которого упор и, следовательно, точность измерений подающего цилиндра 5, 5’ считается правильным. Таким же образом, как описано выше для колеса 6 измерения длины, блок 11 управления может быть выполнен с возможностью управления данными измерений, поступающими из первого устройства измерения, второго устройства измерения и третьего устройства измерения согласно примеру с измерительным колесом 6.As shown in FIG. 5, as an alternative or addition to measuring the length of the
В этой части следует понимать, что каждое из указанных первого и второго устройств измерения содержит электронные блоки, при этом каждый блок встроен в агрегат 2 лесозаготовительной машины, способный обмениваться данными с управляющим компьютером 11 лесозаготовительной машины посредством интерфейса ввода/вывода с потоком данных в подходящих электронных шинах.In this part, it should be understood that each of said first and second measurement devices comprises electronic units, each unit being integrated into the
В качестве альтернативы или дополнения к датчикам 40:3, 40:4 давления второе устройство измерения согласно иллюстративному варианту осуществления фиг.5 может содержать датчик 40:5, 40:6, который в виде своей характеристики регистрирует поворот рычага 14, 15 вокруг указанного вала. Блок 11 управления соответствующим образом выполнен с возможностью управления вводом из датчика 40:5, 40:6, который регистрирует поворот рычага 14, 15 таким же образом, как описано выше для иллюстративного варианта осуществления с колесом 6 измерения длины.As an alternative or addition to the 40:3, 40:4 pressure sensors, the second measuring device according to the exemplary embodiment of FIG. 5 may comprise a 40:5, 40:6 sensor which, as a characteristic, detects the rotation of the
Как показано на фиг.4, в качестве альтернативы или дополнения к подающим роликам 5, 5’ для измерения диаметра ствола 7 дерева, первое устройство измерения может содержать сучкорезные ножи 9, 9’, действующие попарно, которые содержатся в указанном переднем, соответственно, заднем захвате 4A, 4B для обрезки сучьев, причем сучкорезные ножи выдвинуты в положение обрезки сучьев и находятся в контакте с внешней стороной ствола дерева, могут подавать сигналы, которые можно преобразовать в данные измерений, отображающие диаметр ствола 7 дерева. Каждый сучкорезный нож поддерживается рычагом 25, 26, который установлен с возможностью поворота вокруг вала 27, 28. Гидравлический цилиндр 30, 31 выполнен с возможностью поворота рычага вокруг указанного вала и тем самым вызывают контакт и зацепление сучкорезных ножей 8, 8’ с внешней стороной ствола 7 дерева. Таким образом, первое устройство измерения может содержать датчик 50:1, 50:2, который регистрирует поворот рычага 25, 26 вокруг указанного вала 27, 28, соответственно, из заданного исходного положения в положение, в котором он сцеплен со стволом 7 дерева. На основе зарегистрированного поворота указанного датчика 50:1, 50:2 и заданной корреляции между ним и диаметром ствола 7 дерева блок 7 управления выполнен с возможностью расчета диаметра ствола 7 дерева.As shown in FIG. 4, as an alternative or addition to the
Второе устройство измерения содержит пример, проиллюстрированный на фиг.4, датчика 50:3, 50:4 давления, который измеряет давление гидравлической жидкости, которая приводит в действие гидравлические цилиндры 30, 31, которые предназначены для поворота рычага 25, 26 вокруг указанного вала. Можно определить интервал целевого значения для гидравлической жидкости, в пределах которого должно быть целевое значение β давления гидравлической жидкости, когда сучкорезные ножи 9, 9’ сцеплены со стволом 7 дерева. Блок 11 управления соответствующим образом выполнен с возможностью управления отклонением между измеренным фактическим значением α гидравлического давления и указанным целевым значением β таким же образом, как описано выше, где первое устройство измерения содержит колесо 6 измерения длины.The second measurement device comprises the example illustrated in FIG. 4 of a 50:3, 50:4 pressure sensor which measures the pressure of a hydraulic fluid which actuates
Как упоминалось выше, третье устройство измерения представляет собой устройство измерения, относящееся к типу, который не зависит от первого и второго устройств измерения. Обычно, третье устройство измерения может содержать ручные измерительные элементы тривиального типа, например, так называемый ключ для измерения диаметра ствола дерева и обычную рулетку для измерения длины ствола 7 дерева. Измерение с помощью третьего устройства измерения обычно запускает блок 11 управления, обнаруживающим, что фактическое значение α отклоняется от целевого значения β более заданной разницы x и, тем самым, активирует аварийный сигнал, оповещающий об этом оператора. Таким образом, проводят измерение с помощью третьего устройства измерения, причем данные этого измерения сохраняют вместе с соответствующими измерениями с помощью первого и второго устройств измерения на машиночитаемый носитель данных, который либо хранится в блоке 11 управления, либо к которому блок управления имеет доступ, и этот этап проиллюстрирован в блоке S9 на фиг.6. Результат измерения первого устройства измерения сравнивают с результатом измерения третьего устройства измерения, и, соответственно, блок 11 управления выполнен с возможностью выполнения этого сравнения в подходящей диагностической модели в компьютерной программе. Если разница между результатами этих измерений превышает определенный предел (см. блок S6), происходит калибровка первого устройства измерения в отношении результата измерения с помощью третьего устройства измерения, которая представлена в блоке S7. Блок 11 управления, соответственно, выполнен с возможностью проведения этой калибровки, которая проиллюстрирована на фиг.2.As mentioned above, the third measurement device is a measurement device of a type that is independent of the first and second measurement devices. Typically, the third measuring device may comprise trivial type hand-held measuring elements, such as a so-called tree trunk diameter key and a conventional tree trunk
С течением времени машиночитаемый носитель 10 данных будет содержать обширные данные x, y о разнице, которые позволяют идентифицировать корреляцию, в частности, между отклонением между фактическими значениями α и целевыми значениями β и разницей между измерениями с помощью первого устройства измерения и третьего устройства измерения, обозначенного Y. Эту корреляцию нужно оценить, и при условии, что она считается достаточно надежной, она может составить основу для проведения блоком 11 управления автоматической калибровки первого устройства измерения полностью на основании сравнения фактического значения α и целевого значения β второго устройства измерения, то есть не прибегая к измерению с помощью третьего устройства измерения.Over time, the computer-readable storage medium 10 will contain extensive data x, y about the difference, which allows to identify the correlation, in particular between the deviation between the actual values α and the target values β and the difference between the measurements using the first measurement device and the third measurement device, designated Y. This correlation needs to be evaluated and, provided it is considered sufficiently reliable, it can form the basis for the
На фиг.6 представлена блок-схема способа согласно изобретению. На первом этапе S1 проводят измерение параметра (длины или диаметра) ствола 7 дерева с помощью первого устройства измерения. Таким образом, получают измерение параметра, dim.(1). На следующем этапе S2 с помощью второго устройства измерения проводят измерение характеристики первого устройства измерения, при этом указанная характеристика представляет собой свойство (данные), отражающее способность первого устройства измерения правильно измерять указанный параметр. Как описано выше, характеристикой, например, может быть давление гидравлической жидкости, которое приводит в действие подвижный компонент первого устройства измерения. Возможен обратный во времени порядок этих измерений S1 и S2, и их выполняют одновременно. Измерение указанной характеристики приводит к установлению фактического значения α для указанной характеристики. На следующем этапе S3 проводят сравнение между фактическим значением α и целевым значением β для указанной характеристики, при этом целевое значение является показателем состояния первого устройства измерения, в котором измерение указанного параметра считается правильным. Если абсолютная величина разницы между α и β ниже предельного значения x, дальнейшие действия не предпринимаются, S4. Однако, если фактическое значение α отклоняется от целевого значения β более заданной разницы x (абсолютное значение), на следующем этапе S5 проводят проверочное измерение параметра с помощью третьего устройства измерения, при этом получают измеренный dim.(3). На следующем этапе S6 dim.(1) сравнивают с dim.(3), и, если абсолютное значение измерения разницы превышает определенное предельное значение Y, проводят калибровку S8 первого устройства измерения, так чтобы разница между dim.(1) и dim.(3) при повторном измерении с помощью первого устройства измерения была ниже предельного значения Y, предпочтительно так, чтобы dim.(1)-dim.(3) равнялось нулю. Однако, если разница между dim.(1) и dim.(3), несмотря на зарегистрированную разницу между фактическим значением α и целевым значением β, превышающим x, недотягивает до предельного значения Y, и, таким образом, считается, что первое устройство измерения измеряет правильно, калибровку второго устройства измерения можно провести на отдельном этапе S7. Например, можно изменить целевое значение β, или можно изменить предельное значение x.Fig. 6 shows a block diagram of the method according to the invention. In the first step S1, a parameter (length or diameter) of the
В итоге, dim.(1), dim.(2), α и β для выполненных измерений сохраняют на машиночитаемом носителе данных, этап S9.Finally, dim.(1), dim.(2), α and β for the measurements taken are stored in the computer-readable storage medium, step S9.
На фиг.7 представлен альтернативный иллюстративный вариант осуществления, согласно которому этапы S10-S14 идентичны этапам S1-S4, описанным выше. Когда на этапе S14 было установлено, что фактическое значение α отклоняется от целевого значения β более заданной разницы x (абсолютное значение), на следующем этапе S15 рассчитывают корреляцию между α-β и dim.(1)-dim.(3) на основании их ранее зарегистрированных измерений при предыдущих измерениях, которые собирают в машиночитаемом носителе данных, в данном случае в обозначенной базе данных. Таким образом, корреляция дает представление о степени погрешности измерения (dim.(1)-dim.(3)) для первого устройства измерения на основании величины α-β. На следующем этапе S16 проводят калибровку с помощью первого устройства измерения на основании вычисленной корреляции. Таким образом, калибровку первого устройства измерения проводят на основании статистики предыдущих измерений, а не путем контрольного измерения с помощью третьего устройства измерения. В рамках настоящего изобретения способ, представленный на фиг.6, можно комбинировать со способом, представленным на фиг.7. Например, эти способы можно применять поочередно в соответствии с заданной последовательностью, когда способ согласно фиг.6 используют для обеспечения наличия достаточно надежных данных для применения метода согласно фиг.7.Figure 7 shows an alternative illustrative embodiment, according to which steps S10-S14 are identical to steps S1-S4 described above. When it has been determined in step S14 that the actual value α deviates from the target value β by more than a predetermined difference x (absolute value), in the next step S15, the correlation between α-β and dim.(1)-dim.(3) is calculated based on their previously recorded measurements from previous measurements, which are collected in a computer-readable storage medium, in this case in the designated database. Thus, the correlation gives an indication of the degree of measurement error (dim.(1)-dim.(3)) for the first measurement device based on the value of α-β. In the next step S16, calibration is performed with the first measurement device based on the calculated correlation. Thus, the calibration of the first measurement device is carried out on the basis of the statistics of previous measurements, and not by a control measurement using the third measurement device. Within the scope of the present invention, the method shown in FIG. 6 can be combined with the method shown in FIG. For example, these methods may be applied alternately in a predetermined sequence when the method of FIG. 6 is used to ensure that sufficient data is available to apply the method of FIG. 7.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1850617-0 | 2018-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020142529A RU2020142529A (en) | 2022-06-24 |
| RU2780563C2 true RU2780563C2 (en) | 2022-09-27 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000015026A1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-03-23 | Timberjack Oy | A control arrangement and a method in a delimbing device |
| WO2002023973A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-03-28 | Sp Maskiner I Ljungby Ab | Method of controlling press power in a limbing knife assembly in a single-grip harvester head |
| WO2013190179A1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Technion Oy | Measuring method for harvester head of single-grip harvester, and harvester head of single-grip harvester |
| RU2515637C2 (en) * | 2008-12-16 | 2014-05-20 | Кейтерпиллар Инк. | Motors and devices for working of trees |
| RU2557167C2 (en) * | 2013-11-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет" им. Г.Ф. Морозова | Method of determining dimensional technological parameters of tree trunks |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000015026A1 (en) * | 1998-09-15 | 2000-03-23 | Timberjack Oy | A control arrangement and a method in a delimbing device |
| WO2002023973A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-03-28 | Sp Maskiner I Ljungby Ab | Method of controlling press power in a limbing knife assembly in a single-grip harvester head |
| RU2515637C2 (en) * | 2008-12-16 | 2014-05-20 | Кейтерпиллар Инк. | Motors and devices for working of trees |
| WO2013190179A1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-12-27 | Technion Oy | Measuring method for harvester head of single-grip harvester, and harvester head of single-grip harvester |
| RU2557167C2 (en) * | 2013-11-29 | 2015-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет" им. Г.Ф. Морозова | Method of determining dimensional technological parameters of tree trunks |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2427038C2 (en) | System of measurement of working characteristic of forestry machine | |
| US7997309B2 (en) | System and method for measuring trees during processing | |
| US4250935A (en) | Method and an apparatus for cross-cutting trees | |
| EP3800992B1 (en) | Method for measuring a tree trunk, and a harvester | |
| US20220124990A1 (en) | Processing head for a forestry machine | |
| RU2505781C2 (en) | Method to determine tree stem cross-section thickness, device to this end and logging machine incorporating said device | |
| RU2780563C2 (en) | Method for measurement of tree trunk, and logging machine | |
| CA2900374C (en) | A timber-working device and method of operation | |
| WO2008025881A1 (en) | Method and arrangement for measuring timber piece | |
| EP2252858B1 (en) | Method and device for determining the volume of wood | |
| US9400163B2 (en) | Method and apparatus for processing a length of material | |
| CA2904241C (en) | A timber-working device and method of operation | |
| CA2904182C (en) | A timber-working device and method of operation | |
| SE518240C2 (en) | Method and apparatus for measuring the thickness of a tree trunk in connection with a harvesting unit | |
| RU2786242C1 (en) | Timber processing method and felling machine for its implementation | |
| RU2020142529A (en) | METHOD OF MEASURING A TREE BODY AND HARVESTING MACHINE | |
| FI20235878A1 (en) | Measuring instrument for control measuring logs processed with a wood handling device | |
| FI97827B (en) | Self-calibrating diameter measuring instrument for a logging grip | |
| CA2904238C (en) | A timber-working device and method of operation | |
| CA2817435C (en) | A method and apparatus for processing a length of material | |
| CA2921720C (en) | A timber-working device and method of determining the number of stems held by the device | |
| JP2021141833A (en) | Shape measuring system | |
| FI95341C (en) | Procedure for machining | |
| FI87155B (en) | Process for verifying the measurement in logging with a logging machine | |
| NZ608293B2 (en) | A method and apparatus for processing a length of material |