SE519400C2 - Method and apparatus for controlling a crane - Google Patents

Method and apparatus for controlling a crane

Info

Publication number
SE519400C2
SE519400C2 SE9902054A SE9902054A SE519400C2 SE 519400 C2 SE519400 C2 SE 519400C2 SE 9902054 A SE9902054 A SE 9902054A SE 9902054 A SE9902054 A SE 9902054A SE 519400 C2 SE519400 C2 SE 519400C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
tree trunk
harvesting unit
crane
computer
felling machine
Prior art date
Application number
SE9902054A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9902054D0 (en
SE9902054L (en
Inventor
Harri Suutari
Original Assignee
Ponsse Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8551909&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE519400(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ponsse Oyj filed Critical Ponsse Oyj
Publication of SE9902054D0 publication Critical patent/SE9902054D0/en
Publication of SE9902054L publication Critical patent/SE9902054L/en
Publication of SE519400C2 publication Critical patent/SE519400C2/en

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)

Description

15 20 25 30 35 519 400 2 gen är kännetecknad av det som framförs i den kännetecknande delen av pa- tentkrav 2. 15 20 25 30 35 519 400 2 gen is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 2.

Uppfinningen är baserad på idén att sprickbildningen i trädstammen kan undvikas på två sätt. Antingen kan stocken som skall kapas stödas i sin fria ända på något lämpligt ställe på arbetsplatsen, till exempel mot marken, eller så kan skördeaggregatet och den däri belägna trädstammen och den delvis avskilda stocken sänkas ned under kapningens slutskede på ett sätt som motsvarar den fria rotändans rörelser. En dylik sänkningsrörelse kan emellertid sällan utföras, eftersom föraren som styr avverkningsmaskinen van- ligtvis har en alltför långsam reaktionsförmåga i förhållande till stockens fall- hastighet och fallhöjd. Dessutom kräver ett dylikt förfarande en stor yrkes- skicklighet och aktiva åtgärder av avverkningsmaskinens förare vilket samtidigt ökar trädstammens hanteringstid på ett ofördelaktigt sätt, enär föraren är tvungen att upprepade gånger sänka och lyfta trädstammen avsevärda sträckor under dess kapning.The invention is based on the idea that cracking in the tree trunk can be avoided in two ways. Either the log to be cut can be supported at its free end in some suitable place in the workplace, for example against the ground, or the harvesting unit and the tree trunk located therein and the partially separated log can be lowered during the final stage of the cutting in a manner corresponding to the free root end. movements. However, such a lowering movement can seldom be performed, since the driver controlling the felling machine usually has an excessively slow reactivity in relation to the fall speed and fall height of the log. In addition, such a procedure requires a great deal of professional skill and active action on the part of the felling machine operator, which at the same time increases the handling time of the tree trunk in an unfavorable way, since the driver has to repeatedly lower and lift the tree trunk considerable distances during its felling.

Med hjälp av föreliggande uppfinning uppnås betydande fördelar.With the help of the present invention, significant advantages are achieved.

Således kan man med förfarandet enligt uppfinningen automatiskt förhindra uppkomsten av ovan beskrivna spríckbildning och spjälor och således väsent- ligen höja kvaliteten och värdet hos stockarna som sågas.Thus, with the method according to the invention, one can automatically prevent the occurrence of crack formation and cracks described above and thus significantly increase the quality and value of the logs being sawn.

Med hjälp av föreliggande uppfinning är det möjligt att på ett effek- tivt sätt automatisera ett tidigare manuellt arbetsskede som huvudsakligen för- litat sig på förarens egna observationer och hans bristfälliga reaktionsförmåga.With the help of the present invention, it is possible to effectively automate a previous manual work phase which has mainly relied on the driver's own observations and his inadequate responsiveness.

Sålunda kan man väsentligen förbättra arbetets kvalitet samtidigt som träd- stammarnas hanteringshastighet vid avverkningen kan ökas. l det följande kommer uppfinningen att granskas närmare med hjälp av bifogade ritningar, på vilka framställs en utföringsform av en anordning en- ligt uppfinningen, varvid figur 1 visar en anordning enligt uppfinningen i sidovy och figur 2 visar ett schema över hydrauliksystemet i en anordning enligt figur 1, varmed den uppfinningsenliga styrningen av kranen åstadkoms.Thus, the quality of the work can be significantly improved at the same time as the tree trunks' handling speed during felling can be increased. In the following, the invention will be examined in more detail with the aid of the accompanying drawings, in which an embodiment of a device according to the invention is produced, wherein Figure 1 shows a device according to the invention in side view and Figure 2 shows a diagram of the hydraulic system in a device according to Figure 1, whereby the inventive control of the crane is achieved.

Kapningen av trädstammen 1 i avverkningsmaskinens skördeag- gregat 2 kan med ett förfarande enligt uppfinningen utföras på följande sätt. l samband med kvistningen av trädstammen mäts dess diameter på konventio- nellt sätt. Under kapningen av trädstammen jämförs positionen av klingan i såganordningen som kapar stammen kontinuerligt med tvärsnittet av stammen som kapas. Detta tvärsnitt kan lätt beräknas emedan man känner till träd- 10 15 20 25 30 35 519 400 3 stammens diameter i trädstammens väsentligen varje tvärsnittsområde. När en på förhand bestämd mängd av trädstammens, vanligen 20 - 50 % av dess totala tvärsnitt, återstår att kapas, börjar den till avverkningsmaskinen anslutna kranen 3 som styr skördeaggregatet manövreras så att skördeaggregatet sänks med en accelererande rörelse. Denna nedåtriktade rörelse åstadkoms företrädesvis med kranens lyftcylinder 4 och rörelsen fortsätter tills stocken 5 är helt avskild från trädstammen i skördeaggregatet. Ändamålet med uppfin- ningen är att förhindra en sprickbildning i trädet som uppstår till följd av den böjningskraft a) som påverkar kapningsstället under trädstammens kapning genom att förhindra att trädstammen och stocken som skall avskiljas från den- na i väsentlig utsträckning vrider sig i förhållande till varandras längdaxlar.The cutting of the tree trunk 1 in the harvesting unit 2 of the felling machine can be carried out with a method according to the invention in the following manner. In connection with the pruning of the tree trunk, its diameter is measured in a conventional manner. During the cutting of the tree trunk, the position of the blade in the sawing device that cuts the trunk is continuously compared with the cross section of the trunk that is cut. This cross-section can be easily calculated because the diameter of the tree trunk is known in substantially every cross-sectional area of the tree trunk. When a predetermined amount of the tree trunk, usually 20 - 50% of its total cross-section, remains to be cut, the tap 3 connected to the felling machine which controls the harvesting unit begins to be operated so that the harvesting unit is lowered with an accelerating movement. This downward movement is preferably effected with the crane lifting cylinder 4 and the movement continues until the log 5 is completely separated from the tree trunk in the harvesting unit. The purpose of the formation is to prevent a crack formation in the tree which arises as a result of the bending force a) which affects the cutting site during the cutting of the tree trunk by preventing the tree trunk and the log to be separated from it from twisting to a significant extent relative to each other. longitudinal axes.

För att man helt och hållet skulle undvika den böjande kraften o» mellan stocken 5 och trädstammen 1 borde skördeaggregatets 2 vertikala ac- celeration A väsentligen motsvara den fria fallrörelsens acceleration g, som påverkar stockens rotända 6. Man har emellertid märkt att även om skördeag- gregatets acceleration är något mindre, är sprickbildningen och sprickorna 7 så små att stockens värde ej längre påverkas negativt.In order to completely avoid the bending force o »between the log 5 and the tree trunk 1, the vertical acceleration A of the harvesting unit 2 should substantially correspond to the acceleration g of the free fall movement, which affects the root end of the log 6. However, it has been noticed that the acceleration of the unit is slightly less, the crack formation and the cracks 7 are so small that the value of the log is no longer negatively affected.

Ett uppfinningsenligt styrarrangemang för styrning av en kran 3 i en avverkningsmaskin som används vid avverkning visas i figur 2.An inventive control arrangement for controlling a crane 3 in a felling machine used for felling is shown in Figure 2.

Härvid har man först mätt respektive diameter för trädstammen 1 som skall styras i skördeaggregatet 2 på något i och för sig känt sätt fördelak- tigt med en eller flera mätanordningar i skördeaggregatet. Mätvärdet som av- ser trädstammens diameter är anordnat att matas till en dator i avverknings- maskinen. När trädstammen kapas finns i datorn medel, vilka är anordnade att kontinuerligt observera positionen av såganordningens klinga som kapar träd- stammen i skördeaggregatet i förhållande till det aktuella beräknade tvärsnittet av trädstammen som skall kapas. När en på förhand bestämda andel av träd- stammens 1 tvärsnitt är okapad, är datorn anordnad att manövrera kranen 3 som styr skördeaggregatet 2. Detta sker genom att automatiskt manövrera en styrventil ansluten via en anslutning 8 till kranens lyftcylinder 4. Manövrerad av datorn är denna styrventil anordnad att öppnas, varvid trycket i lyftcylindern sjunker och skördeaggregatet till följd av tyngdkraften sänks, under det att kapningen av trädstammen hela tiden fortsätter normalt. Denna vertikala nedåt riktade rörelse hos skördeaggregatet är anordnad att fortsätta tills kapningen av trädstammen har slutförts och en stock 5 av önskad längd har avskilts från trädstammen. 10 15 519 400 4 En dylik styrventil som används för att sänka lyftcylinderns 4 tryck omfattar till exempel en separat riktningsventil 9 ansluten till hydrauloljelinjen i lyftcylindern enligt figur 2 och en i denna anordnad reglerbar strypventil 10 el- ler flödesregulator. Med en dylik strypventil regleras genomströmningens storlek och på detta sätt kontrolleras accelerationen och hastigheten och sträckan för skördeaggregatets rörelse. l sin fördelaktigaste utformning omfattar en dylik styrventil som an- vänds för att sänka lyftcylinderns tryck i en kran 3 i en avverkningsmaskin en- ligt uppfinningen endast ett riktningsventilsystem 11 som vanligtvis används för att styra kranens rörelser. Härvid är ventilsystemet som styr kranen under kapningen anordnat att med datorns hjälp styra lyftcylinderns tryck helt obero- ende av maskinförarens åtgärder.In this case, the respective diameter of the tree trunk 1 which is to be controlled in the harvesting unit 2 has first been measured in a manner known per se, advantageously with one or more measuring devices in the harvesting unit. The measured value, which refers to the diameter of the tree trunk, is arranged to be fed to a computer in the felling machine. When the tree trunk is cut, means are provided in the computer, which are arranged to continuously observe the position of the saw of the sawing device which cuts the tree trunk in the harvesting unit in relation to the actual calculated cross-section of the tree trunk to be cut. When a predetermined proportion of the cross-section of the tree trunk 1 is uncut, the computer is arranged to operate the tap 3 which controls the harvesting unit 2. This is done by automatically operating a control valve connected via a connection 8 to the crane's lifting cylinder 4. This is operated by the computer control valve arranged to be opened, whereby the pressure in the lifting cylinder decreases and the harvesting unit is lowered due to gravity, while the cutting of the tree trunk continues at all times normally. This vertical downward movement of the harvesting unit is arranged to continue until the cutting of the tree trunk has been completed and a log 5 of the desired length has been separated from the tree trunk. 10 15 519 400 4 Such a control valve used to lower the pressure of the lifting cylinder 4 comprises, for example, a separate directional valve 9 connected to the hydraulic oil line in the lifting cylinder according to Figure 2 and an adjustable throttle valve 10 or fate regulator arranged therein. With such a throttle valve the size of the flow is regulated and in this way the acceleration and the speed and the distance of the movement of the harvesting unit are controlled. In its most advantageous design, such a control valve which is used to lower the pressure of the lifting cylinder in a crane 3 in a felling machine according to the invention comprises only a directional valve system 11 which is usually used to control the movements of the crane. In this case, the valve system which controls the crane during the cutting is arranged to control the pressure of the lifting cylinder completely independently of the operator's measures with the aid of the computer.

Beskrivningen ovan och figurerna i anslutning till denna är endast avsedda att åskådliggöra föreliggande uppfinning. Uppfinningen är således inte begränsad till enbart den utföringsform som framställts ovan eller definie- rats i patentkraven, utan för en fackman på området är många olika variationer och modifieringar av uppfinningen uppenbara, vilka är möjliga inom ramen för uppfinningsidén som definieras i de bifogade patentkraven.The description above and the fi gures in connection therewith are only intended to illustrate the present invention. The invention is thus not limited to only the embodiment set forth above or those specified in the claims, but to a person skilled in the art many different variations and modifications of the invention will be apparent, which are possible within the scope of the idea of invention as set forth in the appended claims.

Claims (4)

10 20 25 30 519 400 5' PATENTKRAV10 20 25 30 519 400 5 'PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för styrning av en kran (3) i synnerhetfi samband med enav- verkningsmaskin som används vid skogsavverkning, när en trädstam (1) kapas i ett av avverkningsmaskinen uppvisat skördeaggregat (2), kännetecknad av att - man mäter diametern hos trädstammen (1) som hanteras i skördeaggre- gatet (2) med en av skördeaggregatet uppvisad mätanordning, - positionen för en av avverkningsmaskinen uppvisad såganordnings klinga som kapar trädstammen i skördeaggregatet avläses kontinuerligt i för- hållande till det beräknade tvärsnittet hos trädstammen som skall kapas, varvid - när en på förhand bestämd andel av trädstammens tvärsnittsyta är oka- pad, öppnar en dator anordnad att styra skördeaggregatet automatiskt en styr- ventil i en lyftcylinder (4) belägen i kranen och arrangerad att styra skördeaggre- gatet, sålunda att -trycket i lyftcylindern plötsligt sjunker, varvid. - skördeaggregatet (2) sänks genom tyngdkraftens inverkan tills kapnin- gen av trädstammen (1) har slutförts, och - styrventilen stängs.Method for controlling a crane (3), in particular in connection with a single-felling machine used in deforestation, when a tree trunk (1) is cut in a harvesting unit (2) shown by the felling machine, characterized in that - the diameter of the tree trunk is measured ( 1) which is handled in the harvesting unit (2) with a measuring device shown by the harvesting unit, - the position of a blade of a saw device shown by the felling machine which cuts the tree trunk in the harvesting unit is read continuously in relation to the calculated cross section of the tree trunk to be cut. when a predetermined portion of the cross-sectional area of the tree trunk is occupied, a computer arranged to control the harvesting unit automatically opens a control valve in a lifting cylinder (4) located in the crane and arranged to control the harvesting unit, so that the pressure in the lifting cylinder suddenly decreases, whereby. - the harvesting unit (2) is lowered by the action of gravity until the cutting of the tree trunk (1) has been completed, and - the control valve closes. 2. Anordning för styrning av en kran (3), särskilt i samband med en avverk- ningsmaskin som används vid skogsavverkning, vilken anordning omfattar ett till avverkningsmaskinen med kranen anordnat skördeaggregat (2), vilket skörde- aggregat uppvisar en mätanordning för mätning av diametern hos en trädstam (1) som skall styras däri, samt en såganordning för kapning av trädstammen, vilken såganordning uppvisar en klinga och medel för bestämmandet av klingans position relativt trädstammens tvärsnittsyta, vilket skördeaggregat och där belägna anordningar är arrangerade att manövreras av en dator i avverkningsmaskinen, vilken dator är anordnad att mottaga mätvärden angående diametern hos träd- stammen som skall styras i skördeaggregatet och sågklingans position avlästa av respektive mätanordning, kännetecknad av att - datorn uppvisar medel för att jämföra klingans position och trädstam- mens (1) diameter och att - datorn/när en på förhand bestämd andel av trädstammens (1) tvärsnitt är okapat, är anordnad att ge en styrventil uppvisad av en lyftcylinder (4) arrangerad l0 519 400 ' _ =- « - =| .. .. «--, H d.. __. -I n .v s . . , , ,, -v a 1. .~ | . . | . .td L' = f 1. v 1 a. 1 t . . - I « « , . . . - . i f , é ' ' * = - in» f. . . . . l Y v. att styra kranen (3) en impuls för att därmed åstadkomma en plötslig och tillfällig trycksänkning i lyftcylindern och åstadkomma en tillfällig ngedsänkning av skörde- aggregatet förorsakad av tyngdkraften som påverkar skördeaggregatet.Device for controlling a crane (3), in particular in connection with a felling machine used in deforestation, which device comprises a harvesting unit (2) arranged for the felling machine with the crane, which harvesting unit has a measuring device for measuring the diameter of a tree trunk (1) to be guided therein, and a sawing device for cutting the tree trunk, which sawing device has a blade and means for determining the position of the blade relative to the cross-sectional area of the tree trunk, which harvesting unit and located devices are arranged to be operated by a computer in the felling machine. , which computer is arranged to receive measured values regarding the diameter of the tree trunk to be controlled in the harvesting unit and the position of the saw blade read by the respective measuring device, characterized in that - the computer has means for comparing the position of the blade and the tree trunk (1) and the computer / when a predetermined proportion of the tree trunk (1) cross section is uncut , is arranged to provide a control valve shown by a lifting cylinder (4) arranged l0 519 400 '_ = - «- = | .. .. «-, H d .. __. -I n .v s. . ,, ,, -v a 1.. ~ | . . | . .td L '= f 1. v 1 a. 1 t. . - I ««,. . . -. i f, é '' * = - in »f. . . . l Y v. to control the crane (3) an impulse to thereby cause a sudden and temporary pressure drop in the lifting cylinder and to cause a temporary lowering of the harvesting unit caused by gravity affecting the harvesting unit. 3. Anordning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att styrventilen omfattar en riktningsventil (9) och en reglerbar strypventil (10) eller en flödesregulator.Device according to claim 2, characterized in that the control valve comprises a directional valve (9) and an adjustable throttle valve (10) or a flow regulator. 4. Anordning enligt patentkrav 2, kännetecknad av att ett riktningsventil- system (11) som används för att manövrera kranens (3) rörelser är anordnat att styra trycksänkningen.Device according to claim 2, characterized in that a directional valve system (11) used to operate the movements of the crane (3) is arranged to control the pressure drop.
SE9902054A 1998-06-04 1999-06-03 Method and apparatus for controlling a crane SE519400C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI981278A FI113002B (en) 1998-06-04 1998-06-04 Method and apparatus for controlling a crane

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9902054D0 SE9902054D0 (en) 1999-06-03
SE9902054L SE9902054L (en) 1999-12-05
SE519400C2 true SE519400C2 (en) 2003-02-25

Family

ID=8551909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9902054A SE519400C2 (en) 1998-06-04 1999-06-03 Method and apparatus for controlling a crane

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI113002B (en)
SE (1) SE519400C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2542046A4 (en) * 2010-01-23 2015-05-20 Sverre Aronsson Device and method for felling and cutting tree trunks

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI116267B (en) * 2000-12-05 2005-10-31 Timberjack Oy Control procedure and control device in a harvester

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2542046A4 (en) * 2010-01-23 2015-05-20 Sverre Aronsson Device and method for felling and cutting tree trunks

Also Published As

Publication number Publication date
SE9902054D0 (en) 1999-06-03
FI113002B (en) 2004-02-27
SE9902054L (en) 1999-12-05
FI981278L (en) 1999-12-05
FI981278A0 (en) 1998-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2407690C (en) Method and arrangement for adjusting feed rate of a crosscut saw
FI97918C (en) Speed control system for a cutting machine for a woodworking machine, in particular a grapple harvester
US4250935A (en) Method and an apparatus for cross-cutting trees
AU2013203686B2 (en) A system, device, and method for processing a length of material
CA2422978C (en) Method of controlling press power in a limbing knife assembly in a single-grip harvester head
EP3506735B1 (en) Method and system for controlling the functions of set of booms, or of a tree-processing device attached to it in connection with the felling of a tree, as well as a corresponding arrangement and a forestry machine
SE519400C2 (en) Method and apparatus for controlling a crane
CA2900374C (en) A timber-working device and method of operation
EP1345489B1 (en) Control method and apparatus of a tree harvesting machine
EP3771332A1 (en) A timber working device and a method for controlling a timber working device and a working vehicle
EP0971577B1 (en) Control method and apparatus of a tree harvesting machine
SE535915C2 (en) Device and method for felling and cutting tree trunks
WO1999012410A1 (en) A device for operating a machining apparatus
FI121587B (en) A method for controlling the functions of a forest machine harvester head and forest machine
EP3769611A1 (en) A timber working device and a method for a timber working device
FI131266B1 (en) Method and control system for controlling operation of wood processing device of forest work machine
EP4623675A1 (en) System and method for a forestry vehicle and forestry vehicle
FI20235807A1 (en) Method for processing wood in a wood processing device of a forest work machine and control system for controlling operation of the wood processing device
EP4674256A1 (en) Arrangement, device, felling head and forestry vehicle with a lubrication system
WO1992003040A1 (en) System for controlling the clamp means in a tree harvesting machine, especially grapple harvester
FI105523B (en) Method and arrangement for cutting off a tree trunk
JP2016021943A (en) Forestry machine
FI67466B (en) TILLAEGGSANORDNING VID HARVESTER
JP2015167509A (en) Forestry machine
DE1241184B (en) Device for debarking and delimbing standing trees

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed