RU2814827C2 - System and method for managing the unloading of a forestry machine - Google Patents
System and method for managing the unloading of a forestry machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814827C2 RU2814827C2 RU2021106872A RU2021106872A RU2814827C2 RU 2814827 C2 RU2814827 C2 RU 2814827C2 RU 2021106872 A RU2021106872 A RU 2021106872A RU 2021106872 A RU2021106872 A RU 2021106872A RU 2814827 C2 RU2814827 C2 RU 2814827C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- timber
- unloading
- bundle
- forestry machine
- manipulator
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к машинам для внедорожных работ и разгрузке машины для внедорожных работ, и, в частности, к системе и способу управления разгрузкой лесотехнической машины.The invention relates to machines for off-road work and unloading of a machine for off-road work, and, in particular, to a system and method for controlling the unloading of a forestry machine.
Уровень техникиState of the art
Лесотехнические машины используются при механизированной лесозаготовке для валки, очистки от сучьев, резки в размер (раскряжевки), сбора, транспортировки и складирования лесоматериала. К лесотехническим машинам относятся, например, лесозаготовительные машины (харвестеры), погрузочно-транспортные машины (форвардеры) и их сочетания, так называемые лесные комбайны. Харвестеры используются при механизированной лесозаготовке для валки, очистки от сучьев, и раскряжевки. При помощи харвестеров лесоматериал обычно складируют на лесосеке в подходящие временные штабели по сортиментам. Соответственно, посредством форвардеров лесоматериал обычно собирают из временных штабелей, транспортируют к обочине дороги и выгружают в штабели. Лесные комбайны могут выполнять работу обоих видов машин, т.е. харвестера и форвардера.Forestry machines are used in mechanized logging for felling, delimbing, cutting to size (bucking), collecting, transporting and storing timber. Forestry machines include, for example, forestry machines (harvesters), loading and transport machines (forwarders) and their combinations, the so-called forest harvesters. Harvesters are used in mechanized logging for felling, delimbing, and bucking. With the help of harvesters, timber is usually stored at the cutting site in suitable temporary stacks by assortment. Accordingly, by means of forwarders, timber is usually collected from temporary stacks, transported to the roadside and unloaded into stacks. Forest harvesters can perform the work of both types of machines, i.e. harvester and forwarder.
Лесотехнические машины, такие как форвардеры и лесные комбайны представляют собой машины для внедорожных работ, которые собирают лесоматериал из разных временных штабелей для транспортирования к обочине дороги и выгрузки в разные штабели.Forestry machines such as forwarders and harvesters are off-road machines that collect timber from different temporary stacks for transport to the roadside and unloading into different stacks.
На обочине дороги штабели лесоматериала должны быть аккуратными, а торцы штабелей должны быть ровными. Ровность торцов штабелей - это вопрос безопасности, а также ровность желательна с эстетической точки зрения. Когда торцы штабелей ровные, легче переносить лесоматериал на дорожный транспорт для перевозки.On the side of the road, stacks of timber should be neat, and the ends of the stacks should be level. The evenness of the ends of the stacks is a safety issue, and evenness is desirable from an aesthetic point of view. When the ends of the stacks are level, it is easier to transfer the timber to road vehicles for transportation.
Традиционно используемый способ управления разгрузкой лесотехнической машины заключается в том, что водитель лесотехнической машины управляет разгрузкой лесоматериала в штабель посредством ручных органов управления. Водитель лесотехнической машины должен быть особенно внимателен, когда выравнивает торец штабеля лесоматериала. В международной заявке WO 2018/130747 А1 раскрыта известная система для управления разгрузкой лесотехнической машины. В европейском патентном документе ЕР2987399 А1 описана другая система для управления разгрузкой лесотехнической машины. Кроме того, в патентном документе Финляндии FI20145397A раскрыта известная система для управления конструкцией стрелы форвардера. Дополнительно, в полезной модели Финляндии FI7189U раскрыта известная система для управления машиной подачи лесоматериала. Однако, посредством описанных в упомянутых публикациях систем невозможно обеспечить достаточно ровную разгрузку лесоматериала в штабель. Процедура ровной разгрузки лесоматериала в штабель посредством известного ручного управления показала себя крайне затратной по времени и неудобной.The traditionally used method of controlling the unloading of a forestry machine is that the driver of the forestry machine controls the unloading of timber into a stack using manual controls. The driver of a forestry machine must be especially careful when leveling the end of a stack of timber. International application WO 2018/130747 A1 discloses a known system for controlling the unloading of a forestry machine. European patent document EP2987399 A1 describes another system for controlling the unloading of a forestry machine. Furthermore, Finnish patent document FI20145397A discloses a known system for controlling a forwarder boom structure. Additionally, Finnish utility model FI7189U discloses a known system for controlling a timber feeding machine. However, using the systems described in the mentioned publications it is impossible to ensure sufficiently even unloading of timber into the stack. The procedure for smooth unloading of timber into a stack using the well-known manual control has proven to be extremely time-consuming and inconvenient.
В самом деле, существует потребность в системе, которая обеспечивает более управляемый, быстрый и надежный результат при разгрузке лесоматериалов в штабели, чем прежние системы.In fact, there is a need for a system that provides a more controlled, faster and more reliable result when unloading timber into stacks than previous systems.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новую разновидность системы для управления разгрузкой лесотехнической машины, посредством которой можно получить более управляемую, экономичную по времени и надежную процедуру выгрузки лесоматериалов в штабели, чем позволяли прежние процедуры, например, у обочины дорог, посредством чего могут быть минимизированы проблемы и недостатки процессов разгрузки лесоматериалов.The object of the present invention is to provide a new type of system for managing the unloading of a forestry machine, by means of which it is possible to obtain a more controlled, time-saving and reliable procedure for unloading timber into stacks than previous procedures allowed, for example, at the side of roads, whereby can problems and disadvantages of timber unloading processes can be minimized.
Отличием соответствующей изобретению системы для управления разгрузкой лесотехнической машины, которая содержит грузовое пространство для размещения груза лесоматериала, стрелу и манипулятор, а система дополнительно содержит управляющее устройство и измерительное устройство, является то, что измерительное устройство выполнено с возможностью измерения местоположения лесотехнической машины, угла поворота конструкции стрелы, положения отдельных частей стрелы и положения манипулятора; при этом: указанное управляющее устройство выполнено с возможностью: определять и фиксировать зону штабелирования; рассчитывать и фиксировать положение края штабеля лесоматериала (далее - штабеля); управлять манипулятором для захвата пачки лесоматериала из груза лесоматериала; вычислять расстояние торца выровненной по защитной перегородке пачки лесоматериала относительно манипулятора; рассчитывать место выгрузки пачки лесоматериала в зоне штабелирования, которая определена для штабеля; и управлять выгрузкой и выгружать указанную пачку лесоматериала в штабель в расчетном месте выгрузки посредством указанного управляющего устройства и измерительного устройства лесотехнической машины, так чтобы один край штабеля получался ровным и прямым.The difference between the system corresponding to the invention for controlling the unloading of a forestry machine, which contains a cargo space for placing a load of timber, a boom and a manipulator, and the system additionally contains a control device and a measuring device, is that the measuring device is configured to measure the location of the forestry machine, the angle of rotation of the structure booms, positions of individual parts of the boom and position of the manipulator; wherein: said control device is configured to: determine and fix the stacking area; calculate and record the position of the edge of a stack of timber (hereinafter referred to as the stack); control the manipulator to grab a bundle of timber from a load of timber; calculate the distance of the end of a bundle of timber aligned with the protective partition relative to the manipulator; calculate the unloading location of a bundle of timber in the stacking area, which is defined for the stack; and control the unloading and unload the specified bundle of timber into a stack at the calculated unloading location by means of the specified control device and measuring device of the forestry machine, so that one edge of the stack is smooth and straight.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения пространства перемещения отдельных частей конструкции стрелы.According to a preferred embodiment of the invention, the measuring device is configured to measure the movement space of individual parts of the boom structure.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения угла поворота манипулятора.According to a preferred embodiment of the invention, the measuring device is configured to measure the angle of rotation of the manipulator.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, управляющее устройство выполнено с возможностью управления углом поворота стрелы, положением отдельных частей конструкции стрелы и положением манипулятора.According to a preferred embodiment of the invention, the control device is configured to control the angle of rotation of the boom, the position of individual parts of the boom structure and the position of the manipulator.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения положения средств захвата манипулятора.According to a preferred embodiment of the invention, the measuring device is configured to measure the position of the manipulator gripping means.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, управляющее устройство выполнено с возможностью распознавания положения и/или управления положением средств захвата манипулятора.According to a preferred embodiment of the invention, the control device is configured to sense the position and/or control the position of the manipulator gripping means.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, управляющее устройство выполнено с возможностью вычисления высоты штабеля на основании места выгрузки выгружаемых пачек лесоматериала.According to a preferred embodiment of the invention, the control device is configured to calculate the height of the stack based on the unloading location of the unloaded bundles of timber.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, управляющее устройство выполнено с возможностью автоматического определения местоположения лесотехнической машины и/или местоположения зоны штабелирования Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, управляющее устройство выполнено с возможностью автоматического определения положения стрелы лесотехнической машины и/или угла поворота стрелы путем определения положения и/или пространства перемещения отдельных частей стрелы.According to a preferred embodiment of the invention, the control device is configured to automatically determine the location of the forestry machine and/or the location of the stacking area. According to a preferred embodiment of the invention, the control device is configured to automatically determine the position of the boom of the forestry machine and/or the angle of rotation of the boom by determining the position and/ or the space of movement of individual parts of the boom.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина представляет собой форвардер.According to a preferred embodiment of the invention, the forestry machine is a forwarder.
Отличием соответствующего изобретению способа для управления разгрузкой лесотехнической машины, которая содержит грузовое пространство для размещения груза лесоматериала, стрелу и манипулятор, присоединенный к конструкции стрелы, является то, что способ содержит этапы: определения и сохранения в памяти зоны штабелирования; расчета и сохранения в памяти положения края штабеля; захвата посредством манипулятора пачки лесоматериала из груза лесоматериала; вычисления расстояния торца выровненной по защитной перегородке пачки лесоматериала относительно манипулятора; расчета места выгрузки пачки лесоматериала в зоне штабелирования, которая определена для штабеля; и управления выгрузкой и выгрузки указанной пачки лесоматериала в штабель в расчетном месте выгрузки посредством указанного управляющего устройства и измерительного устройства лесотехнической машины, так чтобы один край штабеля получался ровным и прямым.The difference between the method according to the invention for controlling the unloading of a forestry machine, which contains a cargo space for placing a load of timber, a boom and a manipulator attached to the boom structure, is that the method contains the steps of: determining and storing a stacking zone in memory; calculating and storing in memory the position of the edge of the stack; capturing a bundle of timber from a load of timber by means of a manipulator; calculating the distance of the end of a bundle of timber aligned with the protective partition relative to the manipulator; calculating the place of unloading of a bundle of timber in the stacking area, which is defined for the stack; and controlling the unloading and unloading of said bundle of timber into a stack at a calculated unloading location by means of said control device and measuring device of the forestry machine, so that one edge of the stack is smooth and straight.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, зону штабелирования определяют и сохраняют в памяти путем захвата пачки лесоматериала из груза лесоматериала в грузовом пространстве, переноса и выгрузки указанной пачки лесоматериала на первом крае зоны штабелирования.According to a preferred embodiment of the invention, a stacking area is defined and stored by picking up a bundle of timber from a load of timber in the cargo space, carrying and unloading said bundle of timber at the first edge of the stacking area.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, зону штабелирования определяют и сохраняют в памяти путем захвата первой пачки лесоматериала из груза лесоматериала в грузовом пространстве, переноса и выгрузки указанной пачки лесоматериала на первом краю зоны штабелирования, и путем захвата второй пачки лесоматериала из груза лесоматериала в грузовом пространстве, переноса и выгрузки указанной второй пачки лесоматериала на втором краю зоны штабелирования.According to another embodiment of the invention, a stacking area is defined and stored by picking up a first bundle of timber from a load of timber in the cargo area, carrying and unloading said bundle of timber at the first edge of the stacking area, and by picking up a second bundle of timber from a load of timber in the cargo area, transferring and unloading said second bundle of timber at a second edge of the stacking area.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, способ содержит этап управления манипулятором относительно защитной перегородки и записи в память местоположения указанной защитной перегородки.According to a preferred embodiment of the invention, the method comprises the step of controlling a manipulator relative to a protective partition and storing the location of said protective partition in a memory.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, в способе указанная лесотехническая машина представляет собой форвардер.According to a preferred embodiment of the invention, in the method said forestry machine is a forwarder.
Краткое описание чертежейBrief description of drawings
Далее, некоторые варианты осуществления изобретения будут описаны более подробно на примере предпочтительных вариантов со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:Hereinafter, certain embodiments of the invention will be described in more detail in terms of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг. 1 в аксонометрии изображает лесотехническую машину, соответствующую варианту осуществления изобретения,fig. 1 shows a perspective view of a forestry machine corresponding to an embodiment of the invention,
фиг. 2 представляет вид сверху, иллюстрирующий систему, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, для управления разгрузкой лесоматериала из лесотехнической машины,fig. 2 is a plan view illustrating a system according to an embodiment of the present invention for controlling the unloading of timber from a forestry machine,
фиг. 3 изображает блок-схему системы управления разгрузкой лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения,fig. 3 is a block diagram of a forestry machine unloading control system according to an embodiment of the invention;
фиг. 4 изображает блок-схему алгоритма реализации способа, соответствующего варианту осуществления изобретения, для управления разгрузкой лесотехнической машины,fig. 4 shows a flowchart for implementing a method according to an embodiment of the invention for controlling the unloading of a forestry machine,
фиг. 5 представляет вид сверху, иллюстрирующий иную систему, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, для управления выгрузкой лесоматериала из лесотехнической машины,fig. 5 is a plan view illustrating another system in accordance with an embodiment of the present invention for controlling the unloading of timber from a forestry machine,
фиг. 6 изображает блок-схему алгоритма реализации способа, соответствующего иному варианту осуществления изобретения, для управления разгрузкой лесотехнической машины,fig. 6 shows a flowchart for implementing a method corresponding to another embodiment of the invention for controlling the unloading of a forestry machine,
фиг. 7 представляет вид сверху, иллюстрирующий ситуацию разгрузки лесотехнической машины, соответствующую варианту осуществления изобретения,fig. 7 is a top view illustrating the unloading situation of a forestry machine according to an embodiment of the invention,
фиг. 8 в аксонометрии изображает ситуацию разгрузки лесотехнической машины, соответствующую варианту осуществления изобретения,fig. 8 in perspective shows the situation of unloading a forestry machine, corresponding to an embodiment of the invention,
фиг. 9 представляет первый вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения,fig. 9 is a first plan view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention,
фиг. 10 представляет второй вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения,fig. 10 is a second top view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention,
фиг. 11 представляет третий вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения.fig. 11 is a third plan view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention.
Приведенные фигуры изображены не в масштабе, причем для наглядности основных признаков некоторые конструктивные элементы могут быть упрощены, выделены или опущены.The figures shown are not to scale, and for clarity of the main features, some structural elements may be simplified, highlighted or omitted.
Осуществление изобретенияCarrying out the invention
На фиг. 1 в аксонометрии изображена лесотехническая машина, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 изображает лесотехническую машину 10, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, а точнее - форвардер. Соответствующая изобретению лесотехническая машина 10 далее будет описана, как ненагруженная лесоматериалом. В различных вариантах осуществления лесотехническая машина 10 может представлять собой другой вид машины для лесного хозяйства, например, сочетание форвардера и харвестера или другую машину, пригодную для перевозки груза.In fig. 1 is a perspective view of a forestry machine according to an embodiment of the present invention. Fig. 1 shows a
Лесотехническая машина 10, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения, может содержать грузовое пространство 11 для складирования штабеля лесоматериала, подлежащего перевозке.The
Лесотехническая машина 10 может дополнительно содержать стрелу 12 и прикрепленный к стреле 12 манипулятор, такой как грейфер. Кроме того, лесотехническая машина 10 может содержать поворотное устройство, так называемый ротатор, установленный между стрелой 12 и указанным манипулятором. Дополнительно, лесотехническая машина 10 может содержать кабину 15 и защитную перегородку 13, расположенную за кабиной в грузовом пространстве 11. В соответствии с вариантом осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 предназначена для сбора лесоматериала из временных штабелей в зоне валки леса для перевозки собранного лесоматериала к обочине дороги и для выгрузки лесоматериала в штабели.The
Лесотехническая машина 10 может также содержать средства 14 передвижения, которые могут представлять собой по меньшей мере одно из следующих средств: колеса, установленные на оси, колеса, установленные на качающийся оси, колеса, установленные на сдвоенной оси, систему гусениц или другие средства известные как таковые для приведения лесотехнической машины в движение относительно рабочей поверхности. Для специалистов должно быть очевидно, что в типичном случае рабочая машина дополнительно содержит множество конструктивных и функциональных элементов и модулей, которые зависят от типа рабочей машины, например, источник энергии и т.п.The
Лесотехническая машина 10, соответствующая варианту осуществления настоящего изобретения, может содержать систему для управления разгрузкой лесотехнической машины. Система управления разгрузкой лесотехнической машины служит помощником водителю при разгрузке груза 22 лесоматериала из лесотехнической машины 10, так что лесоматериал можно аккуратно разгружать в штабели в требуемой зоне 20 штабелирования.The
Фиг. 2 представляет вид сверху, иллюстрирующий систему, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, для управления разгрузкой груза лесоматериала из лесотехнической машины. В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, водитель лесотехнической машины 10, например, форвардера, выбирает/определяет подходящую зону 20 штабелирования для штабеля лесоматериала, например, зону 20 штабелирования у обочины дороги. Водитель, управляя лесотехнической машиной 10, заводит лесотехническую машину в зону 21, расположенную рядом с зоной 20 штабелирования. В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, груз 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10 уже был выровнен на этапе погрузки так, чтобы торцы лесоматериала ровно прилегали к защитной перегородке 13 грузового пространства 11 лесотехнической машины 10.Fig. 2 is a plan view illustrating a system in accordance with an embodiment of the present invention for controlling the unloading of a load of timber from a forestry machine. In a system according to an embodiment of the invention, the driver of a
В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, водитель лесотехнической машины 10 фиксирует (отмечает) местоположение зоны 20 штабелирования посредством стрелы 12 лесотехнической машины 10 и манипулятора 16, присоединенного к стреле 12. Такая разметка зоны 20 штабелирования может быть выполнена, например, если забрать пачку 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала, лежащего в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, перенести (как показывает стрелка А) и выгрузить пачку 23 на первом краю зоны 20 штабелирования, на левом краю на фиг. 2. В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, управляющее устройство лесотехнической машины 10 тогда понимает, что зона 20 штабелирования начинается от указанного места выгрузки пачки 23 лесоматериала. Управляющее устройство лесотехнической машины 10 может также понять, что направлением заполнения штабеля будет направление от места выгрузки пачки 23 лесоматериала к лесотехнической машине 10, начиная от левого края и направо, как на фиг. 2. В ином варианте водитель может указать управляющему устройству направление заполнения штабеля другим способом, например, отдельной командой или определенным заранее оговоренным движением органа управления. Если водитель хочет, то он может выровнять пачку 23 лесоматериала по защитной перегородке 13, если торцы лесоматериала не прилегали ровно к защитной перегородке 13. В предпочтительном варианте такое выравнивающее перемещение пачки лесоматериала по защитной перегородке может представлять собой автоматическое или полуавтоматической действие. В связи с этим действием, средства захвата манипулятора 16, например, когти грейфера приоткрывают, за счет чего отдельные элементы лесоматериала в пачке могут встать на один уровень с остальными элементами лесоматериала в пачке.In a system according to an embodiment of the invention, the driver of the
В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, управляющее устройство лесотехнической машины 10 всегда определяет положение манипулятора 16, и способно управлять положением манипулятора 16 и углом поворота манипулятора 16. Положение манипулятора может быть рассчитано на основе данных измерительного датчика, например, данных датчика стрелы, или каким-либо иным способом. Кроме того, управляющее устройство лесотехнической машины 10 выполнено с возможностью определения положения и/или управления положением средств захвата манипулятора 16, например, положением когтей грейфера.In a system according to an embodiment of the invention, the control device of the
Когда лесотехническая машина 10 при помощи манипулятора 16 забирает пачку лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11, управляющее устройство лесотехнической машины 10 заранее знает местоположение защитной перегородки 13, и таким образом также расстояние торца пачки лесоматериала, выровненной по защитной перегородке, относительно манипулятора 16. Управляющее устройство может определять местоположение защитной перегородки 13; например, водитель может, управляя манипулятором 16, прижать торцы лесоматериала к защитной перегородке, и дать команду управляющему устройству зарегистрировать местоположение защитной перегородки 13. Выравнивание пачки 23 лесоматериала может быть подтверждено закрыванием грейфера, так как в ходе выравнивания торцов манипулятор 16 должен был быть слегка открыт.When the
В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, когда лесотехническая машина 10 забирает пачку 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11, измерительное устройство лесотехнической машины 10 измеряет и/или определяет расстояние торца пачки 23 лесоматериала, выровненной по защитной перегородке 13, относительно манипулятора 16. Когда лесотехническая машина 10 забирает пачку 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11, управляющей системе лесотехнической машины 10 становится известно расстояние торца пачки 23 лесоматериала относительно манипулятора 16. Таким образом, благодаря измерительному устройству, управляющему устройству лесотехнической машины 10 известно расстояние манипулятора 16, например, грейфера, от защитной перегородки независимо от того, в каком месте груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 манипулятор забирает бревна. Когда водитель забирает первую пачку 23 лесоматериала для штабеля в зоне 20 штабелирования, и открывает грейфер манипулятора 16, управляющее устройство рассчитывает и фиксирует местоположение края штабеля. Затем управляющее устройство может помогать водителю брать каждую пачку лесоматериала на точном расстоянии от лесотехнической машины, при этом край штабеля становится ровным и прямым.In a system according to an embodiment of the invention, when the
В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, управляющее устройство лесотехнической машины 10 может также вычислять высоту пачки лесоматериала на основе места предыдущей выгрузки пачек 23 лесоматериала манипулятором 16, и таким образом практически точно корректировать высоту выгрузки манипулятора 16 для каждой пачки 23 лесоматериала. В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, управляющее устройство лесотехнической машины 10 может управлять углом поворота манипулятора 16, например, посредством угла поворота ротатора. Следовательно, управляющему устройству лесотехнической машины 10 также известно точное направление пачки лесоматериала, и система может поворачивать лесоматериал в пачке 23 автоматически параллельно штабелю, при этом лесоматериал пачки 23 располагаются под углом 90° относительно боковой стороны штабеля.In a system according to an embodiment of the invention, the control device of the
Когда в системе, соответствующей изобретению, зона 20 штабелирования оказывается обозначенной, управляющее устройство лесотехнической машины 10 автоматически оказывает помощь в управлении и выгрузке груза 22 лесоматериала. Управляющее устройство лесотехнической машины 10 рассчитывает подходящее место выгрузки для каждой пачки лесоматериала, взятой из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10 посредством манипулятора 16, и управляет пачками лесоматериала по одной пачке в каждый отдельно взятый момент времени, укладывая пачки в расчетное место выгрузки аккуратно в штабель. Следовательно, в намеченной зоне 20 штабелирования может быть создан ровный и/или прямой с одного края штабель лесоматериала. Когда груз 22 лесоматериала будет выгружен в штабель в зоне 20 штабелирования, лесотехническая машина 10 может уехать, чтобы взять новый груз лесоматериала в зоне валки леса.When a stacking
В системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 возвращается с новым грузом лесоматериала обратно в точку, близкую к зоне 20 штабелирования на обочине дороги. Когда водитель управляет лесотехнической машиной 10 в зоне 21, соседней по отношению к зоне 20 штабелирования, управляющее устройство лесотехнической машины 10 автоматически распознает местоположение лесотехнической машины 10, предпочтительно, относительно штабеля и места зоны 20 штабелирования, и понимает, что лесотехническая машина 10 вернулась с новым грузом 22 лесоматериала. Кроме того, управляющее устройство лесотехнической машины 10 помнит ситуацию наполнения штабеля в зоне 20 штабелирования, автоматически помогает при выгрузке нового груза 22 лесоматериала аккуратно в штабель, и управляет пачками лесоматериала, взятыми из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10 посредством манипулятора 16 по одной пачке в каждый отдельно взятый момент времени, укладывая их в ровный штабель в намеченной зоне 20 штабелирования. Кроме того, водитель может уведомить управляющее устройство о некоторой команде управления, касающейся заполнения штабеля, например, об отдельной команде или об определенном заранее оговоренном движении управления.In a system according to an embodiment of the invention, the
На фиг. 3 изображена блок-схема системы управления разгрузкой лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения. Система 30 управления разгрузкой лесотехнической машины, соответствующая варианту осуществления изобретения, содержит управляющее устройство 31, измерительное устройство 32 и исполнительные органы 37 лесотехнической машины. Измерительное устройство 32 системы 30 управления согласно изобретению содержит по меньшей мере два измерительных модуля 33-36, посредством которых можно измерять некоторые необходимые переменные, например, местоположение лесотехнической машины 10, предпочтительно относительно штабеля лесоматериала, положение манипулятора 16, предпочтительно относительно штабеля и лесотехнической машины 10, а также угол поворота манипулятора и местоположение и угол поворота пачки лесоматериала, взятой посредством манипулятора 16. Указанные по меньшей мере два измерительных модуля 33-36 измерительного устройства 32 могут содержать по меньшей мере один GPS-измерительный модуль для определения местоположения лесотехнической машины 10.In fig. 3 is a block diagram of a forestry machine unloading control system according to an embodiment of the invention. The forestry machine
На фиг. 4 изображена блок-схема алгоритма реализации способа, соответствующего варианту осуществления изобретения, для управления разгрузкой лесотехнической машины. В соответствующем изобретению способе для разгрузки лесотехнической машины водитель сначала выбирает/определяет подходящую зону 20 штабелирования для штабеля, например зону 20 штабелирования на обочине дороги, и управляет лесотехнической машиной, устанавливая лесотехническую машину вблизи зоны штабелирования, которая была выбрана/определена (этап 41).In fig. 4 shows a flowchart for implementing a method according to an embodiment of the invention for controlling the unloading of a forestry machine. In the inventive method for unloading a forestry machine, the driver first selects/determines a suitable stacking
Затем на этапе 42 управляющее устройство 31 лесотехнической машины 10 проверяет то, было ли ранее назначена зона штабелирования. Если зона штабелирования ранее назначена не была, то зона штабелирования назначается на следующем этапе 43. В описываемом способе, соответствующем варианту осуществления изобретения, водитель лесотехнической машины 10 фиксирует зону 20 штабелирования посредством стрелы 12 лесотехнической машины 10 и манипулятора 16, присоединенного к стреле 12. Начальный край зоны штабелирования может быть назначен на этапе 43 путем захвата пачки 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, а также переноса и выгрузки указанной пачки 23 лесоматериала на начальном крае зоны 20 штабелирования. После определения на этапе 43 положения штабеля можно перейти к этапам 45-48 выгрузки груза лесоматериала. Также, соответственно, если управляющее устройство 31 на этапе 42 устанавливает, что зона штабелирования уже было ранее назначена, то можно переходить к этапам 45-48 выгрузки груза лесоматериала.Then, in
Далее, на этапах 45-48 выгрузки груза лесоматериала лесотехническая машина 10 при помощи манипулятора 16 забирает (этап 45) пачку лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11. Когда манипулятор 16 возьмет пачку лесоматериала (этап 45), управляющее устройство лесотехнической машины 10 рассчитывает (этап 46) подходящее место выгрузки взятой пачки лесоматериала, и, управляя средствами выгрузки, будет переносить пачки лесоматериала (по одной пачке за раз) в рассчитанное (на этапе 46) подходящее место выгрузки, где пачка лесоматериала будет аккуратно выгружена (этап 47) в штабель лесоматериала. Когда груз лесоматериала (на этапе 48) будет полностью выгружен из лесотехнической машины в штабель зоны 20 штабелирования, выполнение этапов 45-48 прекращается, и лесотехническая машина 10 может уехать, чтобы взять новый груз лесоматериала в зоне валки леса.Next, at stages 45-48 of unloading the load of timber, the
На фиг. 5 представлен вид сверху, иллюстрирующий иную систему, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения, для управления выгрузкой лесоматериала из лесотехнической машины. В данном ином варианте водитель лесотехнической машины 10, например, форвардера, выбирает/определяет подходящую зону 20 штабелирования, и, управляя лесотехнической машиной 10, устанавливает последнюю в зоне 21, соседней с зоной 20 штабелирования. Водитель лесотехнической машины 10 назначает зону 20 штабелирования при помощи стрелы 12 лесотехнической машины 10 и манипулятора 16, присоединенного ка указанной стреле 12.In fig. 5 is a plan view illustrating another system in accordance with an embodiment of the present invention for controlling the unloading of timber from a forestry machine. In this alternative embodiment, the driver of the
В системе, соответствующей иному варианту осуществления изобретения, отметить начальный край зоны 20 штабелирования можно, например, если взять первую пачку 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, перенести (по стрелке А), и выгрузить первую пачку 23 лесоматериала на первом краю зоны 20 штабелирования, на левом краю на фиг. 5. Аналогично, отметить конечный край зоны 20 штабелирования можно, например, если взять пачку 24 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, перенести (по стрелке В), и выгрузить указанную пачку 24 лесоматериала на противоположном втором краю зоны 20 штабелирования, на правом краю на фиг. 5.In a system corresponding to another embodiment of the invention, the starting edge of the stacking
Согласно системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, управляющее устройство лесотехнической машины 10 затем считывает местоположение зоны 20 штабелирования, начиная с места выгрузки первой пачки 23 лесоматериала и заканчивая местом выгрузки второй пачки 24 лесоматериала. Управляющему устройству лесотехнической машины 10 может также быть понятно, что штабель можно наполнять равномерно между вышеупомянутыми местами выгрузки пачек 23, 24 лесоматериала.According to the system according to an embodiment of the invention, the control device of the
Когда, согласно системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, зона 20 штабелирования была намечена (назначена), управляющее устройство лесотехнической машины 10 автоматически помогает при управлении и выгрузке груза 22 лесоматериала. Управляющее устройство лесотехнической машины 10 рассчитывает подходящее место выгрузки для каждой пачки лесоматериала, взятой из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10 посредством манипулятора 16, и управляет переносом указанных пачек лесоматериала по одной за раз в расчетное место выгрузки, аккуратно в штабель. Следовательно, в намеченной зоне 20 штабелирования может быть сложен ровный и/или прямой с одного края штабель. Когда груз 22 лесоматериала оказывается полностью выгруженным в штабель в зону 20 штабелирования, лесотехническая машина 10 может уехать, чтобы взять новый груз лесоматериала в зоне валки леса. Согласно системе, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 возвращается обратно с новым грузом лесоматериала, чтобы встать вблизи зоны 20 штабелирования у обочины дороги. Когда водитель, управляя лесотехнической машиной 10, устанавливает последнюю в зону 21, соседнюю с зоной 20 штабелирования, управляющее устройство лесотехнической машины 10 автоматически распознает местоположение лесотехнической машины 10, предпочтительно относительно штабеля и местоположения зоны 20 штабелирования, и понимает, что лесотехническая машина 10 вернулась с грузом нового 22 лесоматериала. Кроме того, управляющее устройство лесотехнической машины 10 помнит ситуацию наполнения штабеля в зоне 20 штабелирования, и автоматически помогает аккуратно выгружать в штабель новый груз 22 лесоматериала, при этом система поштучно управляет пачками лесоматериала, взятыми из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10 посредством манипулятора 16, укладывая пачки в ровный штабель в зоне 20 штабелирования. Кроме того, водитель может уведомить управляющее устройство о некоторой команде управления, касающейся заполнения штабеля, например, об отдельной команде или об определенном заранее оговоренном движении управления.When, according to the system according to an embodiment of the invention, the stacking
На фиг.6 изображена блок-схема алгоритма реализации способа, соответствующего иному варианту осуществления изобретения, для управления разгрузкой лесотехнической машины. В соответствующем изобретению способе для разгрузки лесотехнической машины водитель сначала выбирает/определяет подходящую зону 20 штабелирования для штабеля лесоматериала, например зону 20 штабелирования на обочине дороги, и управляет лесотехнической машиной, устанавливая лесотехническую машину вблизи зоны штабелирования, которая было выбрано/определено (этап 41). Затем на этапе 42 управляющее устройство 31 лесотехнической машины 10 проверяет было ли ранее назначена зона штабелирования. Если зона штабелирования ранее назначена не была, то зона штабелирования назначается на следующих этапах 43, 44. В описываемом способе, соответствующем варианту осуществления изобретения, водитель лесотехнической машины 10 фиксирует (этапы 43, 44) зону 20 штабелирования посредством стрелы 12 лесотехнической машины 10 и манипулятора 16, присоединенного к стреле 12.Figure 6 shows a block diagram of an algorithm for implementing a method corresponding to another embodiment of the invention for controlling the unloading of a forestry machine. In the inventive method for unloading a forestry machine, the driver first selects/determines a suitable stacking
Начальный край зоны штабелирования может быть назначен на этапе 43 путем захвата первой пачки 23 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, а также переноса и выгрузки указанной пачки 23 лесоматериала на начальном крае зоны 20 штабелирования. Аналогично, конечный край зоны штабелирования может быть назначен на этапе 44 путем захвата второй пачки 24 лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11 лесотехнической машины 10, а также переноса и выгрузки указанной пачки 24 лесоматериала на конечном крае зоны 20 штабелирования. После того, как будет назначено (этапы 43, 44) местоположение зоны штабелирования, можно переходить к этапам 45-48 выгрузки лесоматериала. Также, соответственно, если управляющее устройство 31 на этапе 42 устанавливает, что зона штабелирования уже была ранее назначена, то можно переходить к этапам 45-48 выгрузки лесоматериала.The starting edge of the stacking zone may be designated at
Далее, на этапах 45-48 выгрузки лесоматериала лесотехническая машина 10 при помощи манипулятора 16 забирает (этап 45) пачку лесоматериала из груза 22 лесоматериала в грузовом пространстве 11. Когда манипулятор 16 захватит пачку лесоматериала (этап 45), управляющее устройство 31 лесотехнической машины 10 рассчитает (этап 46) подходящее место выгрузки захваченной пачки лесоматериала, и, управляя средствами выгрузки, будет переносить пачки лесоматериала (по одной пачке за раз) в рассчитанное (на этапе 46) подходящее место выгрузки, где пачка лесоматериала будет аккуратно выгружена (этап 47) в штабель лесоматериала. Когда груз лесоматериала (на этапе 48) будет полностью выгружен из лесотехнической машины в штабель в зоне 20 штабелирования, выполнение этапов 45-48 прекращается, и лесотехническая машина 10 может уехать, чтобы взять новый груз лесоматериала в зоне валки леса.Next, at stages 45-48 of unloading timber, the
На фиг. 7 представлен вид сверху, иллюстрирующий ситуацию разгрузки лесотехнической машины, соответствующую варианту осуществления изобретения. В ситуации разгрузки лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 укладывает пачку 25 лесоматериала на место посредством стрелы 12 и манипулятора 16.In fig. 7 is a top view illustrating an unloading situation of a forestry machine according to an embodiment of the invention. In a forestry machine unloading situation according to an embodiment of the invention, the
Фиг. 8 в аксонометрии изображает ситуацию разгрузки лесотехнической машины, соответствующую варианту осуществления изобретения. В ситуации разгрузки лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 укладывает пачку 25 лесоматериала на место посредством стрелы 12 и манипулятора 16. На фиг. 8 защитная перегородка обозначена позицией 13.Fig. 8 shows a perspective view of a forestry machine unloading situation corresponding to an embodiment of the invention. In a forestry machine unloading situation according to an embodiment of the invention, the
На фиг. 9 представлен первый вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения. В ситуации разгрузки лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 укладывает пачку 25 лесоматериала на место посредством стрелы 12 и манипулятора 16. На этапе разгрузки, изображенном на фиг. 9, в грузовом пространстве лесотехнической машины еще остается груз лесоматериала.In fig. 9 is a first plan view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention. In a forestry machine unloading situation according to an embodiment of the invention, the
На фиг. 10 представлен второй вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения. В ситуации разгрузки лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 укладывает последнюю пачку 25 лесоматериала на место посредством стрелы 12 и манипулятора 16. На этапе разгрузки, изображенном на фиг. 10, груза лесоматериала на лесотехнической машине 10 не осталось, и грузовое пространство лесотехнической машины свободно. На фиг. 10 управляющее устройство лесотехнической машины еще не управляет манипулятором, чтобы развернуть пачку 25 лесоматериала в зоне штабелирования правильным образом.In fig. 10 is a second top view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention. In a forestry machine unloading situation according to an embodiment of the invention, the
На фиг. 11 представлен третий вид сверху, иллюстрирующий ход процесса разгрузки лесотехнической машины, соответствующий варианту осуществления изобретения. В ситуации разгрузки лесотехнической машины, соответствующей варианту осуществления изобретения, лесотехническая машина 10 готова выгрузить последнюю пачку 25 лесоматериала на место посредством стрелы 12 и манипулятора 16. На этапе разгрузки, изображенном на фиг. 11, груза лесоматериала на лесотехнической машине 10 не осталось, и грузовое пространство лесотехнической машины свободно. На фиг. 11 управляющее устройство лесотехнической машины уже управляет манипулятором, чтобы развернуть пачку 25 лесоматериала правильным образом, и таким образом выгрузить пачку 25 лесоматериала в надлежащее место в штабеле.In fig. 11 is a third top view illustrating the progress of the unloading process of a forestry machine according to an embodiment of the invention. In a forestry machine unloading situation according to an embodiment of the invention, the
Устройство управления выгрузкой груза лесоматериала согласно системе, соответствующей изобретению, значительно облегчает выгрузку груза лесоматериала. Управляющее устройство лесотехнической машины, согласно системе, соответствующей изобретению, автоматически помогает в управлении и разгрузке лесоматериала в намеченную зону штабелирования. В соответствующей изобретению системе управляющее устройство лесотехнической машины помогает водителю захватывать пачки лесоматериала всегда на точно определенном расстоянии от лесотехнической машины, при этом край штабеля становится ровным независимо от положения, в котором манипулятор захватывает пачку лесоматериала в направлении их длины.The timber cargo unloading control device according to the system according to the invention greatly facilitates the unloading of the timber cargo. The control device of the forestry machine, according to the system according to the invention, automatically assists in the control and unloading of timber into the intended stacking area. In the system according to the invention, the control device of the forestry machine helps the driver to grasp the bundles of timber always at a precisely defined distance from the forestry machine, while the edge of the stack becomes level regardless of the position in which the manipulator grips the bundle of timber in the direction of their length.
Специалистам в данной области должно быть очевидно, что по мере развития технологии основная идея изобретения может быть реализована множеством различных способов. Таким образом, изобретение и варианты его осуществления не ограничиваются вышеприведенными примерами, но могут изменяться в рамках объема изобретения, обозначенного формулой изобретения.It will be apparent to those skilled in the art that as technology advances, the basic idea of the invention can be implemented in a variety of different ways. Thus, the invention and its embodiments are not limited to the above examples, but may vary within the scope of the invention as indicated by the claims.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20185725 | 2018-08-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021106872A RU2021106872A (en) | 2022-09-30 |
RU2814827C2 true RU2814827C2 (en) | 2024-03-05 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233347A1 (en) * | MACHINE FOR PROCESSING PRE-FIXED TREES | |||
US20170089032A1 (en) * | 2014-03-18 | 2017-03-30 | Novatron Oy | System and method for positioning construction machine |
WO2018130747A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-19 | Ponsse Oyj | Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233347A1 (en) * | MACHINE FOR PROCESSING PRE-FIXED TREES | |||
US20170089032A1 (en) * | 2014-03-18 | 2017-03-30 | Novatron Oy | System and method for positioning construction machine |
WO2018130747A1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-07-19 | Ponsse Oyj | Method and arrangement to control the operation of a wood-handling device in a work machine, and a forest machine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Lofgren B., Kinematic Control of Redundant Knuckle Booms with Automatic Path-Following Functions, KTH Industrial Engineering and Management, Stockholm, 09.11.2009. Shiriaev A. et al., Status of Smart Crane Lab Project: Modeling and Control for a Forwarder Crane, Umea University, Umea, 18.06.2008. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210345560A1 (en) | Arrangement and method for managing unloading of a load of a forestry machine | |
US5203671A (en) | Apparatus for palletizing bundles of paper | |
US4419035A (en) | Method and apparatus for moving bundles of sheets | |
US11427449B2 (en) | Forklift apparatus, forklift control method, and non-transitory computer-readable medium | |
EP2809506B1 (en) | Device and method for preparing packaging boxes with vertical unstacking | |
CN111547533B (en) | Intelligent loading system, control method thereof and storage medium | |
RU2755264C2 (en) | Method and device for controlling operation of timber loading device in working machine and logging machine | |
BR102015020086B1 (en) | METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING A TOOL MOUNTED PIVOTANTLY ON THE TIP OF A ARTICULATED BOOM THROUGH AN ACTUATOR, WORKING MACHINE, AND COMPUTER-READable MEDIA | |
CN111602182B (en) | Automatic paper money processing system | |
RU2814827C2 (en) | System and method for managing the unloading of a forestry machine | |
CN106826820B (en) | Control method and system of rectangular coordinate robot | |
RU2753077C1 (en) | Method and system for producing packaging | |
CN110799442B (en) | Crane device | |
JP4585303B2 (en) | Yard crane control device | |
WO2021028622A1 (en) | Method and system in a forest machine | |
JP7216582B2 (en) | Vehicle cruise control system | |
CN108945925A (en) | A kind of aluminium alloy round cast ingot intelligence storing and transporting system | |
JP2716873B2 (en) | Automatic operation of stacker or reclaimer | |
JPH0912269A (en) | Operating method for container crane | |
AU2022364013A1 (en) | Method for making rebar arrays | |
JP7429151B2 (en) | Automatic RTG system, control device, and container transport route setting method | |
CN116835334A (en) | Disordered stacking method, disordered stacking device, disordered stacking medium and disordered stacking equipment based on 3D vision | |
US20220297957A1 (en) | Solar panel handling and installation method | |
MX2007010134A (en) | Palletizing unit and method for installing a palletizing unit. | |
FI109242B (en) | Automatic direct drive system for a container handling machine |