SE1350895A1 - Apparatus and method for cutting length - Google Patents
Apparatus and method for cutting lengthInfo
- Publication number
- SE1350895A1 SE1350895A1 SE1350895A SE1350895A SE1350895A1 SE 1350895 A1 SE1350895 A1 SE 1350895A1 SE 1350895 A SE1350895 A SE 1350895A SE 1350895 A SE1350895 A SE 1350895A SE 1350895 A1 SE1350895 A1 SE 1350895A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- surface velocity
- cutting
- sensor
- reading
- transport distance
- Prior art date
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012840 feeding operation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
- G01B11/043—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving for measuring length
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G23/00—Forestry
- A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
- A01G23/08—Felling trees
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/04—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/06—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness specially adapted for measuring length or width of objects while moving
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning avser en apparat verksam att styra ettlängdtillkapnings-skördarhuvud under matning och tillkapning av en trädstam för atterhålla en stock av önskad längd Ld. Apparaten innefattar en laser-Doppler-sensoranpassad och konfigurerad för realtidsavläsning av stamythastighet (v), en processenhetanpassad och konfigurerad för att ta emot och registrera i en minnesenhet,realtidsavläsningar av ythastighet från laser-Doppler-sensom och vidare för attkonvertera registrerade realtids-hastighetsavläsningar till ett motsvarandeträdstamstransportavständ (T). Vidare är apparaten anpassad och konfigurerad för attavläsa en longitudinell ythastighet (v) för en stam som transporteras longitudinellt avmatningsorgan; registrera den avlästa ythastigheten tillsammans med tidsinforrnation;beräkna ett relativt longitudinellt transportavständ (T) baserat på den registreradeythastigheten och tidsinforrnationen; använda det beräknade relativa transportavständet(T) som indata för att styra matnings- och tillkapningsoperationen för skördarhuvudetoch därigenom möjliggöra tillkapning av en stock av önskad längd. Uppfinningen härrör också till en metod och en datorprogramprodukt. (Figur 2, att publiceras tillsammans med sammandraget) The present invention relates to an apparatus operative to control a length cutting harvester head during feeding and cutting of a tree trunk to hold a log of the desired length Ld. The apparatus includes a laser Doppler sensor adapted and configured for real-time reading of trunk speed (v), a process unit adapted and configured to receive and register in a memory device, real-time surface readings from the laser Doppler sensor, and further to convert recorded real-time speed readings to a corresponding tree trunk transport distance (T). Furthermore, the apparatus is adapted and configured to read a longitudinal surface velocity (v) of a strain being transported longitudinally to discharge means; record the read surface velocity together with time information, calculate a relatively longitudinal transport distance (T) based on the recorded surface velocity and the time information; use the calculated relative transport distance (T) as input data to control the feeding and cutting operation of the harvester head, thereby enabling the cutting of a log of the desired length. The invention also relates to a method and a computer program product. (Figure 2, to be published together with the summary)
Description
10 15 20 25 30 35 till minskat utbyte för timmerproducenten. Det skulle vara önskvärt att finna en metod som mäter den aktuella stammen istället för att mäta på ett ersättningsobjekt såsom ett snurrande hjul. 10 15 20 25 30 35 to reduced yield for the timber producer. It would be desirable to find a method which measures the current strain instead of measuring on a replacement object such as one spinning wheels.
Sammanfattning Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att undanröja åtminstone några av nackdelarna ovan och tillhandahålla förbättrade metoder, apparater och datamedieprodukter som undviker de ovan nämnda nackdelarna.Summary It is an object of the present invention to eliminate at least some of the above disadvantages and provide improved methods, apparatus and data media products that avoid the above-mentioned disadvantages.
En första aspekt av uppfinningen är en apparat verksam for att styra ett längdtillkapings-skördarhuvud under matning och tillkapning av en trädstam för att erhålla en stock av en önskad längd. Apparaten enligt den första aspekten av uppfinningen innefattar en laser-Doppler-sensor anpassad och konfigurerad för realtidsavläsning av stamythastighet som är en tidsfunktion. En processenhet är anpassad och konfigurerad för att ta emot, och registrera i en minnesenhet, realtidsavläsningar för ythastighet från laser-Doppler-sensorn och vidare att konvertera registrerade avläsningar till ett motsvarande trädstamstransportavstånd. Specifikt är nämnda apparat anpassad och konfigurerad att avläsa en longitudinell ythastighet för en stam som transporteras longitudinellt av matningsorgan; registrera den avlästa ythastigheten tillsammans med tidsinforination; beräkna ett relativt longitudinellt transportavstånd baserat på den registrerade ythastigheten och tidsinforrnationen; och använda det beräknade relativa transportavståndet som indata för att styra matnings- och kapningsoperationen för skördarhuvudet, och därigenom möjliggöra tillkapning av en stock av den önskade längden.A first aspect of the invention is an apparatus operative to control one length-cutting harvester head during feeding and cutting of a tree trunk to obtain a log of a desired length. The apparatus according to the first aspect of the invention includes a laser Doppler sensor adapted and configured for real-time reading of trunk speed which is a time function. A process unit is custom and configured to receive, and register in a memory device, real-time surface velocity readings from the laser Doppler sensor and further to convert registered readings to a corresponding tree trunk transport distance. Specifically is said apparatus adapted and configured to read a longitudinal surface velocity of a strain transported longitudinally by feeding means; register the read surface velocity together with time information; calculate a relatively longitudinal transport distance based on the recorded surface speed and time information; and use the calculated relative transport distance as input to control feed and the cutting operation of the harvester head, thereby enabling the cutting of a log of the desired length.
Apparaten enligt den första aspekten kan vidare anpassas och konfigureras till att detektera ett tidsintervall inom vilket ingen avläsning görs; för att beräkna en ythastighetsapproximation baserat på ythastigheten som avlästs före och efter tidsintervallet; och för att registrera den beräknade ythastighetsapproximationen för att komplettera registrering av ythastighet, och därigenom möjliggöra beräkning av ett komplett transportavstånd.The device according to the first aspect can further be adapted and configured detecting a time interval within which no reading is made; to calculate one surface velocity approximation based on the surface velocity read before and after the time interval; and to register the calculated surface velocity approximation to complete the registration of surface velocity, thereby enabling the calculation of a complete transport distance.
Processenheten kan vidare anpassas och konfigureras for att innefatta Kalman- filter-funktionalitet.The process unit can be further adapted and configured to include the Kalman filter functionality.
Laser-Doppler-sensorn kan anordnas i en ventilationskanal så att luft kan matas runt ornkretsen av sensoms öppning, mot avläsningsytan, och därigenom möjliggöra att objekt drivs bort från sensoms synfält. Apparaten enligt den första aspekten kan vidare innefatta en fläkt, belägen angränsande till baksidan av sensorn och anordnad att mata 10 15 20 25 30 35 luften. Apparaten kan vidare innefatta en luftkanal som är anordnad så att den kan förse luft utan partiklar till ventilationskanalen.The laser Doppler sensor can be arranged in a ventilation duct so that air can be supplied around the horn circuit by the opening of the sensor, towards the reading surface, thereby enabling that objects are driven away from the sensor's field of view. The device according to the first aspect can further include a fan, located adjacent to the back of the sensor and arranged to feed 10 15 20 25 30 35 the air. The apparatus may further comprise an air duct which is arranged so as to be able to supply air without particles to the ventilation duct.
En andra aspekt av uppfinningen är en metod för att styra ett längdtillkapnings- skördarhuvud under matning och kapning av en trädstam till en önskad längd. Metoden innefattar stegen att med en laser-Doppler-ythastighetssensor avläsa en longitudinell ythastighet för en stam som transporteras longitudinellt med hjälp av matningsorgan; registrera den avlästa ythastigheten tillsammans med tidsinforrnation; beräkna ett relativt longitudinellt transportavstånd baserat på den registrerade ythastigheten och tidsinformationen; använda det beräknade relativa transportavståndet som indata för att styra matnings- och kapningsoperationen för skördarhuvudet och därmed möjliggöra tillkapning av en stock av den önskade längden.A second aspect of the invention is a method of controlling a length cutting device. harvester head during feeding and cutting of a tree trunk to a desired length. The method includes the steps of reading a longitudinal with a laser Doppler surface velocity sensor surface velocity of a strain transported longitudinally by means of feeding means; record the read surface speed together with time information; calculate one relatively longitudinal transport distance based on the recorded surface velocity and the time information; use the calculated relative transport distance as input to control the feeding and cutting operation for the harvester head and thus enable cutting a log of the desired length.
Metoden enligt den andra aspekten av uppfinningen kan innefatta de ytterligare stegen av att detektera ett tidsintervall inom vilket ingen avläsning görs; approximera en ythastighet baserat på ythastigheten som avlästs före och efter tidsintervallet; registrera ythastighetsapproximeringen för att komplettera registrering av ythastighet, och därigenom möjliggöra beräkning av ett komplett transportavstånd.The method according to the second aspect of the invention may comprise the further ones the steps of detecting a time interval within which no reading is made; approximate one surface velocity based on the surface velocity read before and after the time interval; register surface velocity approximation to supplement surface velocity registration, and thereby enabling the calculation of a complete transport distance.
Beräkningssteget kan innefatta en Kalman-filtrering som ett medel för att erhålla approximationer. Metoden kan innefatta de ytterligare stegen av att mata luft runt omkretsen av sensoms öppning mot avläsningsytan och därigenom driva bort objekt från sensoms synfalt.The calculation step may include a Kalman filtering as a means of obtain approximations. The method may include the additional steps of feeding air around the circumference of the sensor opening towards the reading surface and thereby drive away objects from the sensor's visual field.
En tredje aspekt av uppfinningen är ett datorprogram innefattande pro graminstruktioner för att få datom att utföra processen enligt den andra aspekten av uppfinningen när nämnda produkt körs på en dator. Datorprogrammet enligt den tredje aspekten av uppfinningen kan inrymmas på ett lagringsmedium lagrat i ett datorrninne, inrymmas i ett läsminne, eller bäras av en elektrisk bärsignal.A third aspect of the invention is a computer program comprising program instructions to make the computer perform the process according to the second aspect of the invention when said product is run on a computer. The computer program according to the third the aspect of the invention may be housed on a storage medium stored in a computer memory, housed in a read-only memory, or carried by an electrical carrier.
En fjärde aspekt av uppfinningen är en datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium som därpå har: datorprogramkodmedel, när nämnda program laddas, för att få datorn att utföra processen enligt den andra aspekten av uppfinningen.A fourth aspect of the invention is a computer software product comprising a computer readable medium having thereon: computer program code means, when said program charged, to cause the computer to perform the process according to the second aspect of the invention.
Kort beskrivning av ritningarna Utföringsformer av den föreliggande uppfinningen kommer att beskrivas i detalj nedan med hänvisning till de tillhörande ritningama, i vilka Figur 1 är en vy av ett avverkningssystem.Brief description of the drawings Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a view of a felling system.
Figur 2 är en schematisk vy av ett skördarhuvud som är styrbart av en apparat och metod enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 Figur 3 är en schematisk vy av en stam som matas genom skördarhuvudet.Figure 2 is a schematic view of a harvester head controllable by an apparatus and method of the present invention. 10 15 20 25 30 Figure 3 is a schematic view of a stem fed through the harvester head.
Figur 4 är en översikt av en apparat enligt föreliggande uppfinning.Figure 4 is an overview of an apparatus according to the present invention.
Figur 5 är ett flödesschema illustrerande en metod enligt den föreliggande uppfinningen.Figure 5 is a fate diagram illustrating a method according to the present invention the invention.
Detaljerad beskrivning En lösning på problemet ovan presenteras nedan. Vissa referenskoncept kommer att beskrivas med hänvisning till figur 1, som visar ett längdtillkapnings- avverkningssystem 300. Drift och övervakning av driften för övervakningssystemet 300 möjliggörs av apparater och metoder enligt utföringsforrner av föreliggande uppfinning.Detailed description A solution to the problem above is presented below. Some reference concepts will be described with reference to Figure 1, which shows a longitudinal felling system 300. Operation and monitoring of the operation of the monitoring system 300 made possible by apparatus and methods according to embodiments of the present invention.
Avverkningssystemet 300 innefattar ett skördarhuvud som är anpassat och konfigurerat för att gripa, mata och kapa en trädstam 10. Detta betyder att systemet 300 innefattar alla nödvändiga organ och egenskaper, såsom organ för att gripa ett träd på rot eller ett fällt träd, organ för att mata en trädstam genom skördarhuvudet och organ för att kapa en trädstam i två. Utföringsforrner av uppfinningen kan även anpassas och konfigureras för integrerad fällning av ett träd på rot, och kvistning och kapning av ett fällt träd. Under kapningen ska trädstammen vara orörlig i förhållande till kapningsdelen av skördarhuvudet, åtminstone i den longitudinella riktningen. Vanligtvis håller krokar eller andra delar av skördarhuvudet trädstammen i en position som är helt fixerad. Stammens longitudinella position i förhållande till ett kapningsplan 30 för kapningsdelen vid tiden för kapning kan anses vara en neutral position. Ett snitt kan vara ett initialt fällningssnitt, eller ett efterföljande stocksnitt i ett plan 40 på ett avstånd L från det senaste kapningsplanet, som visas i figur 2. Figur 2 visar stammen 10 i en neutral position i förhållande till skördarhuvudet innefattat i avverkningssystemet 300. I varj e tidsmoment indikerar relativ transport T(t) av stammen från den neutrala positionen till den momentana transpoitpositionen den momentana längden L(t) mellan det senaste snittet och kapningsdelens plan 30, dvs. var stammen kommer att kapas till en stock av längden Ld om kapningsdelen aktiveras.The felling system 300 includes a harvester head that is adapted and configured to grab, feed and cut a tree trunk 10. This means that the system 300 includes all necessary organs and properties, such as means for gripping a tree root or a felled tree, means for feeding a tree trunk through the harvester head and means to cut a tree trunk in two. Embodiments of the invention may also be adapted and configured for integrated felling of a tree at the root, and pruning and cutting of one felled trees. During the cutting, the tree trunk must be immobile in relation to the cutting part of the harvester head, at least in the longitudinal direction. Usually holds hooks or other parts of the harvester head tree trunk in a position that is complete fixed. The longitudinal position of the trunk in relation to a cutting plane 30 for the cutting part at the time of cutting can be considered a neutral position. An incision can be an initial felling section, or a subsequent stock section in a plane 40 at a distance L from the last cutting plane, shown in Figure 2. Figure 2 shows the stem 10 in a neutral position relative to the harvester head included in the felling system 300. I each time moment indicates relative transport T (t) of the strain from the neutral the position of the instantaneous transpoit position the instantaneous length L (t) between the latest cut and the plane 30 of the cutting part, i.e. where the trunk will be cut to a log of length Ld if the cutting part is activated.
Fastän T(t) kan mätas på ett longitudinellt avstånd D från ett första kapningsplan 30 är T(t) identisk med en längd L(t), som är T(t)šL(t) mellan ett första respektive ett andra kapningsplan 30 and 40, vinkelrätt till den longitudinella 10 15 20 25 30 matningsaxeln. Detta visas i figur 3. Det är värt att notera att en multipel av hjulomkretsar aldrig är identiskt med L(t), fastän det kan vara lika inom toleranser under gynnsamma omständigheter.Although T (t) can be measured at a longitudinal distance D from a first cutting plane 30, T (t) is identical to a length L (t), which is T (t) šL (t) between a first respectively a second cutting plane 30 and 40, perpendicular to the longitudinal one 10 15 20 25 30 the feed shaft. This is shown in Figure 3. It is worth noting that a multiple of wheel circumferences are never identical to L (t), although it may be equal within tolerances below favorable circumstances.
En kapningsmarginal MC motsvarande höjden av stamskivan som processas till sågspån av kapningsdelen. Om den generella matningen och kapningen genomförs med stora toleranser, är kapningshöj den försumbar jämfört med de stora totala toleransema.A cutting margin MC corresponding to the height of the main disc being processed sawdust of the cutting part. If the general feeding and cutting is carried out with large tolerances, the cutting height is negligible compared to the large total tolerances.
Dock vid drift med toleranser som är så små som dessa som möjliggörs av utföringsforrnema av föreliggande uppfinning, kan kapningsmarginalen MC vara av samma storlek som toleransema. När man använder T(t) som en styrsignal till matnings- och tillkapningsoperationen kan därför en stock av önskad längd Ld erhållas om en kapningsoperation initieras när T(t)=Ld+Mc.However, when operating with tolerances as small as those made possible by embodiments of the present invention, the cutting margin MC may be off the same size as the tolerances. When using T (t) as a control signal for supply and the cutting operation, therefore, a log of desired length Ld can be obtained if one cutting operation is initiated when T (t) = Ld + Mc.
En apparat 100 enligt utföringsforrner av den föreliggande uppfinningen kommer nu att beskrivas med avseende på figur 4. Apparaten 100 är verksam för att styra en längdtillkapnings-skördare under matning och kapning av en trädstam 10 för att åstadkomma en stock av önskad längd Ld. Apparaten 100 innefattar ett sensorarrangemang. Sensorarrangemanget innefattar en sensor 110 anpassad för icke- kontakts primärrnätning av ythastighet. Sensom 100 kan vara en laser-Doppler- hastighetssensor 110. Sensorn 110 är anpassad för att avläsa en ytas 20 hastighet v(t) för en stock 10 som matas förbi sensom 110 i dess synfält. Sensom 110 är så anordnad i förhållande till skördaren att fasta eller rörliga delar av skördaren aldrig blockerar siktlinj en mellan sensoröppningen 115 och delen av ytan 20 som ska avläsas. Öppningens 115 siktlinje är lätt lutad i förhållande till ett plan vinkelrätt mot matningsaxeln. Den lätta lutningen möjliggör laser-Doppler-avläsning. Lutningen är i matningsriktningen. Detta är en fördel eftersom objekt som rör sig i den generella matningsriktningen därigenom i praktiken rör sig bort från öppningen 115, vilket i sin tur betyder att risken för igensättning av öppningen 115 minskar.An apparatus 100 according to embodiments of the present invention will now be described with reference to Figure 4. The apparatus 100 is operative to control a longitudinal cutting harvester during feeding and cutting of a tree trunk 10 to provide a log of the desired length Ld. The apparatus 100 includes a sensor arrangement. The sensor arrangement includes a sensor 110 adapted for non- contact primary network of surface velocity. Sensor 100 may be a laser Doppler speed sensor 110. The sensor 110 is adapted to read the speed v (t) of a surface for a log 10 fed past the sensor 110 in its field of view. Sensor 110 is so arranged in relation to the harvester that fixed or moving parts of the harvester never block line of sight one between the sensor opening 115 and the part of the surface 20 to be read. The line of sight of the aperture 115 is slightly inclined relative to a plane perpendicular to it the feed shaft. The slight incline enables laser Doppler reading. The slope is in feed direction. This is an advantage because objects that move in the general the feed direction thereby thereby practically moves away from the opening 115, which in its luck means that the risk of clogging the opening 115 is reduced.
Sensom 110 är så lokaliserad i ventilationskanalen 120 att lufi kan flöda längs sidan av sensorn 110. Luft kan flöda mot öppningssidan av sensom 110 i den generella riktningen för sensoms 110 synfält. Luft kan förses till ventilationskanalen 120 genom en luftledning 150 som har en utgång 155 iventilationskanalen 120. Luftledningen 150 kan mata ren luft från ett läge 160 som är skyddat från direkt skräp eller stänk från 10 15 20 25 30 skördaren i drift. Skyddet kan erhållas av skördarhuvudet självt, eller av en separat skärm 165 tillverkad för detta speciella ändamål, eller en kombination av bägge.Sensor 110 is located in the ventilation duct 120 so that it can bleed along side of the sensor 110. Air can fl blow against the opening side of the sensor 110 in the general the direction of the sensor's 110 field of view. Air can be supplied to the ventilation duct 120 through an air duct 150 having an outlet 155 in the ventilation duct 120. The air duct 150 can feed clean air from a position 160 that is protected from direct debris or splashes from 10 15 20 25 30 the harvester in operation. The protection can be obtained by the harvester head itself, or by a separate one screen 165 made for this special purpose, or a combination of both.
Luftledningen 150 matar in den rena luften i ventilationskanalen 120. En fläkt 140 kan anpassas till att driva luften genom luftledningen 150, genom ventilationskanalen 120 och passerande sensoröppningen 115. Fläkten 140 kan vara belägen inuti ventilationskanalen 120. Fläkten 140 kan vara belägen väsentligen mellan luftledningsutblåset 155 och sensom 110. Luften kan också flöda på flera sidor, eller flöda längs hela sensorns 110 omkrets. Speciellt kan luften flöda vid omkretsen av sensoms öppning 115 så att smuts, utfällning, eller skräp som annars skulle blockera eller skymma sensom synfält fors bort. Ventilationskanalens yttre ornslutande yta 130 kan vara innerytan av ett hölj e, eller innerytan av hålighet i skördaren sj älv.The air duct 150 feeds the clean air into the ventilation duct 120. A kt genuine 140 can adapted to drive the air through the air duct 150, through the ventilation duct 120 and passing the sensor opening 115. The fan 140 may be located inside the ventilation duct 120. The fan 140 may be located substantially between the air duct 155 and the sensor 110. The air can also fl desert on fl your sides, or flow along the entire circumference of the sensor 110. In particular, the air can fl at the perimeter of sensor opening 115 so that dirt, precipitation, or debris that would otherwise block or obscure the sensor field of view. Outer surface of the ventilation duct 130 may be the inner surface of a casing e, or the inner surface of cavity in the harvester itself.
Apparaten 100 innefattar vidare en processenhet 112 anpassad och konfigurerad för att ta emot och registrera i en minnesenhet 114 ythastighetsavläsningar i realtid från laser-Doppler-sensorn 110 och vidare att konvertera registrerade ythastighetsavläsningar i realtid för ett motsvarande trädstamstransportavstånd T(t), och därigenom möjliggöra omvandling från hastighetsavläsningar till relativ transport av stammen T från en neutral position till en aktuell position. Minnesenheten 114 kan också innefattas i apparaten 100. Apparaten 100 kan fördelas inom skördningssystemet 300 så att vissa komponenter innefattade i apparaten 100 är belägna inuti eller på sj älva på skördarhuvudet, medan andra komponenter, såsom exempelvis processenheten 112 och/ eller minnesenheten 114 kan vara belägna någon annanstans inom skördesystemet 300.The apparatus 100 further includes a process unit 112 adapted and configured to receive and record in a memory device 114 surface speed readings in real time from the laser Doppler sensor 110 and further to convert registered real-time surface velocity readings for a corresponding tree trunk transport distance T (t), and thereby enabling conversion from speed readings to relative transport of strain T from a neutral position to a current position. The memory unit 114 can also included in the apparatus 100. The apparatus 100 may be distributed within the harvesting system 300 so that certain components included in the apparatus 100 are located inside or on the body itself on the harvester head, while other components, such as the process unit 112 and / or the memory unit 114 may be located elsewhere in the harvesting system 300.
Eftersom en laser-Doppler-sensor 1 10 är väldigt noggrann, möjliggör den mätta relativa transporten T(t) mycket noggrann tillkapningslängd Ld. Detta i sin tur möjliggör drift under mycket strikta toleranser, typiskt mindre än 10 mm toleransgräns.Because a laser Doppler sensor 1 10 is very accurate, it enables measured relative transport T (t) very accurate cutting length Ld. This in turn enables operation under very strict tolerances, typically less than 10 mm tolerance limit.
Avverkning och kapning görs under hårda förhållanden som inkluderar nederbörd, splitter och skräp, som kan skymma siktlinj en för en optisk sensor av någon typ, i vilket fall den optiska sensoravläsningen kan upphöra för en kort tidperiod.Felling and cutting are done under harsh conditions that include precipitation, splinters and debris, which can obscure the line of sight of an optical sensor by anyone type, in which case the optical sensor reading may cease for a short period of time.
Transport som sker när det inte sker någon avläsning kommer inte att registreras. Detta orsakar problem i system som styrs genom avläsning av längd. Under sådana omständigheter kommer systemet att drivas utifrån en längdindikation som är kortare än 10 15 20 25 30 den faktiska transporten. När man mäter längd kan det vara svårt att skilja en falsk avläsning från en sann avläsning.Transport that takes place when there is no reading will not be registered. This causes problems in systems controlled by reading length. Under such circumstances, the system will be operated on the basis of a length indication that is shorter than 10 15 20 25 30 the actual transport. When measuring length, it can be difficult to distinguish a false one reading from a true reading.
Dock ger inte en laser-Doppler-sensor falska avläsningar. Om sensorn 110 kan läsa hastighet v(t) är hastighetsavläsningen v(t) noggrann. Om sensorn 110 inte kan läsa hastighet kommer den inte att ge en hastighetsavläsning. Med andra ord kan processenheten 112 enkelt urskilja avbrott.However, a laser Doppler sensor does not give false readings. If the sensor 110 can read speed v (t), the speed reading v (t) is accurate. If the sensor 110 cannot read speed, it will not give a speed reading. In other words, can process unit 112 easily distinguish interrupts.
Problemet hur man ska kompensera for ett avläsningsavbrott löses genom en medelvärdes- eller approximeringsfunktionalitet som är implementerad i processorenheten 112. Som nämnts ovan registreras alla hastighetsavläsningar tillsammans med tidsinformation. Därför, om ett avbrott sker i ett intervall I mellan t1 och tg, kommer processenheten att veta den momentana hastigheten V1 omedelbart före t1 och den momentana hastigheten vg omedelbart efter tg.The problem of how to compensate for a reading interruption is solved by one averaging or approximation functionality implemented in processor unit 112. As mentioned above, all speed readings are recorded together with time information. Therefore, if an interruption occurs in an interval I between t1 and tg, the process unit will know the instantaneous speed V1 immediately before t1 and the instantaneous speed vg immediately after tg.
Processenheten 112 kan använda de faktiska avläsningsvärdena v1, vg och tidsinformationen för att beräkna en approximation av v(t) över intervallet I, t1 till tg.The process unit 112 can use the actual readings v1, vg and the time information to calculate an approximation of v (t) over the interval I, t1 to tg.
Processenheten 112 kan använda v1 och vg för att beräkna en motsvarande transport T1_g som sker mellan t1 och tg. Detta möjliggör en väldigt pålitlig approximering för två olika, men samverkande skäl: avbrott kommer sannolikt att ha väldigt kort varaktighet; och beroende på den linjära rörelsen av stammen, kommer accelerationen att hållas tämligen konstant. Med andra ord: större ändringar av hastighet är osannolika under ett kort intervall.The process unit 112 can use v1 and vg to calculate a corresponding transport T1_g which occurs between t1 and tg. This allows a very reliable approximation for two different but synergistic reasons: interruptions are likely to have a very short duration; and depending on the linear motion of the trunk, the acceleration will be maintained fairly constant. In other words: major changes in speed are unlikely as a whole short interval.
Enligt en utföringsform använder processenheten 112 ett Kalman-filter för att producera estimat och approximationer som kan registreras istället för faktiska avläsningar. Ett Kalman-filter kan producera approximationer av de sanna värdena och deras tillhörande beräknade värden genom att förutse ett värde.According to one embodiment, the process unit 112 uses a Kalman filter to produce estimates and approximations that can be recorded instead of actual ones readings. A Kalman filter can produce approximations of the true values and their associated calculated values by predicting a value.
En metod 200 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas i förhållande till figur 5.A method 200 according to an embodiment of the present invention will now come to be described in relation to Figure 5.
Metoden 200 är en metod för att styra ett längdtillkapnings-skördarhuvud under matning och kapning av en trädstam till en önskad längd Ld. I ett avläsningssteg 210 avläses den longitudinella ythastigheten (v) för en stam. Stammen 10 transporteras longitudinellt av matningsorgan innefattade i skördarhuvudet. Avläsningen kan utföras av en laser-Doppler-ythastighetssensor 110. 10 15 20 25 I ett registreringssteg 220 registreras den avlästa ythastigheten v(t) i minnesenheten 114 tillsammans med tidsinformation. I ett beräkningssteg 260 beräknas ett relativt lokalt transportavstånd T(t) baserat på den registrerade ythastigheten och tidsinformationen.Method 200 is a method of controlling a longitudinal cutting harvester head during feeding and cutting of a tree trunk to a desired length Ld. In a reading step 210 reads the longitudinal surface velocity (v) of a strain. Strain 10 is transported longitudinally of feeding means included in the harvester head. The reading can be performed of a laser Doppler surface velocity sensor 110. 10 15 20 25 In a recording step 220, the read surface velocity v (t) i is recorded the memory unit 114 together with time information. In a calculation step 260 is calculated a relatively local transport distance T (t) based on the recorded surface velocity and the time information.
I ett driftkontrollsteg 270 används det beräknade relativa transportavståndet (T) som indata för att styra matnings- och tillkapningsoperationen för skördarhuvudet, och därigenom möjliggörs tillkapning av en stock av önskad längd Ld.In an operation control step 270, the calculated relative transport distance (T) is used as input data to control the feeding and cutting operation of the harvester head, and this enables the cutting of a log of the desired length Ld.
Metoden 200 kan vidare innefatta ett detekteringssteg 23 0, i vilket processenheten 112 detekterar ett tidsintervall I inom vilket ingen avläsning av v(t) görs. Detekteringssteget 230 följs av ett approximeringssteg 240, där en ythastighetsapproximation beräknas baserat på ythastigheter som avlästs före och efter tidsintervallet I; och av ett registreringssteg 250 när den beräknade ythastighetsapproximationen registreras i minnesenheten 114 for att komplettera registreringen av ythastighet (v). Dessa steg möjliggör beräkning av ett komplett transportavstånd (T) även om den faktiska avläsningen inte är komplett.The method 200 may further comprise a detection step 230, in which the process unit 112 detects a time interval I within which no reading of v (t) is done. The detection step 230 is followed by an approximation step 240, where a surface velocity approximation is calculated based on surface velocities read before and after the time interval I; and of a registration step 250 when calculated the surface velocity approximation is recorded in the memory unit 114 to supplement the registration of surface velocity (v). These steps allow the calculation of a complete transport distance (T) even if the actual reading is not complete.
Enligt vissa utföringsformer av metoden 200 innefattar approximeringssteget en Kalman-filtrering.According to certain embodiments of the method 200, the approximation step comprises a Kalman filter.
Metoden 200 innefattar de ytterligare stegen av att mata luft runt omkretsen av sensoms öppning 115 mot avläsningsytan, och därigenom driva bort objekt från sensoms synfält.Method 200 includes the additional steps of feeding air around the periphery of sensor opening 115 towards the reading surface, thereby driving objects away from sensor field of view.
Den ovan presenterade apparaten, metoden och systemet tillhandahåller flera fördelar jämfört med tidigare kända lösningar.The apparatus, method and system presented above provide fl era advantages over previously known solutions.
Laser-Doppler-sensor 110 apparaten 100 ger pålitliga avläsningar.The laser Doppler sensor 110 device 100 provides reliable readings.
Vidare ger laser-Doppler-sensor-apparaten 100 en väldigt hög noggrannhet, delvis eftersom att den drivs med hög optisk upplösning.Furthermore, the laser Doppler sensor apparatus 100 provides a very high accuracy, partly because it is operated with high optical resolution.
Systemet är robust. Den integrerade fläkten driver bort objekt som annars skulle kunna störa den optiska avläsningen. Eftersom sensorn 110 arbetar enligt en endimensionell laser-Doppler-princip, kommer inte rotation av stammen att påverka mätningama.The system is robust. The integrated driver pair drives away objects as otherwise could interfere with the optical reading. Since the sensor 110 operates according to a one-dimensional laser Doppler principle, rotation of the stem will not affect the measurements.
I händelse av att de optiska avläsningarna skulle hindras trots fläkten, kan systemet enkelt detektera en avläsningspaus och kan beräkna ett estimat med mycket hög noggrannhet.In the event that the optical readings would be hindered despite fl marriage, can the system easily detects a reading pause and can calculate an estimate by much high accuracy.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1350895A SE536770C2 (en) | 2010-12-22 | 2011-11-24 | Apparatus and method for cutting length |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE1051360 | 2010-12-22 | ||
| PCT/SE2011/051415 WO2012087220A1 (en) | 2010-12-22 | 2011-11-24 | Apparatus and method for cut-to-length logging |
| SE1350895A SE536770C2 (en) | 2010-12-22 | 2011-11-24 | Apparatus and method for cutting length |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE1350895A1 true SE1350895A1 (en) | 2013-07-18 |
| SE536770C2 SE536770C2 (en) | 2014-07-22 |
Family
ID=46314238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE1350895A SE536770C2 (en) | 2010-12-22 | 2011-11-24 | Apparatus and method for cutting length |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI126166B (en) |
| SE (1) | SE536770C2 (en) |
| WO (1) | WO2012087220A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20135625L (en) * | 2013-06-05 | 2014-12-22 | Ponsse Oyj | Method and arrangement for measuring a piece of wood |
| JP6614827B2 (en) * | 2015-06-30 | 2019-12-04 | キヤノン株式会社 | Length measuring device and article manufacturing method |
| SE543752C2 (en) * | 2019-11-15 | 2021-07-13 | Log Max Ab | A harvesting head for length determination of a tree truck and an associated method |
| IT202000025426A1 (en) * | 2020-10-27 | 2022-04-27 | Microtec Srl | MACHINING HEAD FOR A FORESTRY MACHINE |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE526942C2 (en) * | 2003-11-06 | 2005-11-22 | Fiberpac Kb | Harvester for forest machines and method for measuring the cross-section of a tree trunk |
| FI118320B (en) * | 2005-03-02 | 2007-10-15 | Ponsse Oyj | Method and device for correcting measurement data |
| EP1886090B8 (en) * | 2005-05-24 | 2022-01-05 | Bengt Sörvik | A tree harvester |
| US7874327B2 (en) * | 2005-06-13 | 2011-01-25 | Tigercat Industries Inc. | Tree feeding control for a tree handling device |
| FI119962B (en) * | 2006-08-31 | 2009-05-29 | Ponsse Oyj | Method and arrangement for measuring a piece of wood in a woodworking machine |
| SE532871C2 (en) * | 2008-07-01 | 2010-04-27 | Komatsu Forest Ab | Method of a suspension system carrying a measuring wheel intended for length measurement and a shock-absorbing double-acting hydraulic cylinder intended for use in the method |
-
2011
- 2011-11-24 SE SE1350895A patent/SE536770C2/en unknown
- 2011-11-24 WO PCT/SE2011/051415 patent/WO2012087220A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-07-18 FI FI20135783A patent/FI126166B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE536770C2 (en) | 2014-07-22 |
| FI126166B (en) | 2016-07-29 |
| FI20135783A (en) | 2013-07-18 |
| WO2012087220A1 (en) | 2012-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE1350895A1 (en) | Apparatus and method for cutting length | |
| US9807931B2 (en) | Monitoring of operating modes for harvesters | |
| RU2426665C2 (en) | Determining false setting of train remote locomotive orientation | |
| US10946717B1 (en) | Cooling system for dome of autonomous vehicle | |
| US6759962B2 (en) | Inflight ice detector to distinguish supercooled large droplet (SLD) icing | |
| BR112015001540A2 (en) | systems, methods and apparatus for control and monitoring of multi-row agricultural deployment | |
| CN206594273U (en) | The detection means of steering wheel stall | |
| RU2003116164A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR DETECTING DAMAGE TO THE ROTOR OF THE AIRCRAFT ENGINE AND AIRCRAFT ENGINE | |
| KR102048186B1 (en) | Apparatus and method for judging drowsiness drive using driving pattern of vehicle | |
| CA2652654A1 (en) | Landing assistance device and method for aircraft | |
| US11840349B2 (en) | Aerial vehicle powering off method and device, and aerial vehicle | |
| CN109991671A (en) | Vehicle object detection sensors system | |
| CA3043570A1 (en) | Control of flight information recorder operation | |
| MX2021001907A (en) | An autonomous lawn mower and a system for navigating thereof. | |
| FR2911689A1 (en) | Aircraft speed controlling method, involves comparing variation of speed of aircraft in air with variation of speed of aircraft in ground during identical time, and detecting significant difference between variations of speed | |
| US9085171B2 (en) | Ink jet printing control method and device | |
| JP7312034B2 (en) | TRAIN SECURITY SYSTEM, TRAIN SECURITY CONTROL METHOD AND ON-TRAIN ON-BOARD DEVICE | |
| US20160171015A1 (en) | Information retrieval arrangement | |
| EP2273275A1 (en) | Pressure Probe | |
| US10018184B2 (en) | Method for detecting a state change of an installation | |
| CN105043759B (en) | A kind of unmanned plane launcher detection method and device | |
| CN103219704A (en) | Motor protection method and device | |
| BR112016004560B1 (en) | CONTROLLER FOR A DISCHARGE SYSTEM, AGRICULTURAL HARVESTING MACHINE AND CONTROL METHOD OF A DISCHARGE SYSTEM | |
| US11852037B2 (en) | Rim driven thruster with adjustable rotor blade pitch | |
| US20220354054A1 (en) | Grain loss sensing |