SE529765C2

SE529765C2 - Articulated forestry machine with crane, automatically rotates crane turntable during driving if angle between front and back chassis changes

Info

Publication number: SE529765C2
Application number: SE0501451A
Authority: SE
Inventors: Jukka Moisander; Jari Lepistoe; Petri Ahola
Original assignee: John Deere Forestry Oy
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-11-20
Also published as: FI119184B; SE0501451L; FI20045236A; FI20045236A0

Abstract

During driving the angular position between the front and back chassis can be altered and the turntable for the crane can be controlled automatically so that when the angular position changes the turntable can be altered. The front and back chassis are connected via an articulated joint. The crane is an articulated one mounted on a turntable on the back chassis so that it can be rotated about a vertical axis.

Description

25 30 35 529 765 2 Kranen äter är placerad på en vändanordning, med vilken kranen kan vändas kring den vertikala axeln vid manipulering av laster bredvid lastfordonet. När kranen är inte i bruk, till exempel under körning av lastfordonet, vilar den i lastutrymmets botten eller på lasten, mot vilka kranens gripare, yttersta ända eller de yttersta delarna stöder sig. Kra- nens gripare har typiskt tag i antingen de översta trädstammarna eller lastutrymmets botten, dess bakre del. The crane eater is placed on a turning device, with which the crane can be turned about the vertical axis when manipulating loads next to the truck. When the crane is not in use, for example while driving the truck, it rests on the bottom of the cargo space or on the load against which the crane's gripper, outermost end or the outermost parts rest. The crane's gripper typically holds either the top tree trunks or the bottom of the cargo space, its rear part.

Kranen och dess vändanordning kan även vara placerade i den bakre delen av framchassit, varvid de är placerade på förarhytten eller fram- för chassileden, typiskt bakom förarhytten, såsom i US-patent 3 450 222. Ett sådant lastfordon är TimberjackTM 8108. Även i detta tall ligger kranens yttersta ända i lastutrymmet under den normala kör- ningen.The crane and its turning device may also be located in the rear of the front chassis, being located on the cab or in front of the chassis, typically behind the cab, as in U.S. Patent 3,450,222. Such a truck is TimberjackTM 8108. Also in this pine is the outermost end of the crane in the cargo space during normal operation.

I skördare är kranen typiskt placerad i den främre delen av framchassit, framför förarhytten, och kraftkällan är placerad på bakchassit. I nägra speciella anordningar, såsom i US-patent 4 505 396 och 4 506 792, är på framchassit placerad även en processningsenhet, till exempel för avkvistning och kapning av trädstammar. De ovannämnda US-paten- ten presenterar också sätt för att rikta förarhytten och kranen i samma riktning under arbetandet. Riktandet av skördarens förarhytt mot harv- esterhuvudet har behandlats även i ansökningen EP 1 201 832 A1.In harvesters, the crane is typically located in the front of the front chassis, in front of the cab, and the power source is located on the rear chassis. In some special devices, such as in U.S. Patents 4,505,396 and 4,506,792, a processing unit is also placed on the front chassis, for example for pruning and cutting tree trunks. The above-mentioned US patents also present ways of pointing the cab and crane in the same direction during work. The direction of the harvester's cab towards the harrow ester head has also been dealt with in the application EP 1 201 832 A1.

Vid transportering av en last eller vid körning av det tomma lastfordonet i terrängen eller på en väg är kranen vanligtvis inte i bruk utan den vilar på lasten eller i lastutrymmet, t.o.m. så att griparen inte är fäst vid nâgonﬁng.When transporting a load or when driving the empty truck in the terrain or on a road, the crane is usually not in use but rests on the load or in the cargo space, t.o.m. so that the gripper is not attached to any. ng.

Med som kombinerade maskiner fungerande Skogsmaskiner, med vilka den på bakchassit placerade kranen kunde vända sig både framåt över framchassit och bakåt pà lastutrymmet, kunde man utföra kapning och avkvistning av trädstammar framför framchassit, vilket är samtidigt färdriktningen. Således bildas ett körspår när man kör i en riktning, varvid trädstammarna lämnas i terrängen, och när man återvänder i den motsatta riktningen, men nu bakchassit före, så skulle kranen arbeta på båda sidor av lastutrymmet och lasta trädstammarna in i last- 10 15 20 25 30 35 529 765 3 utrymmet. Vid körning med framchassit före skulle det vara tämligen svårt att kontrollera kranen, eftersom under längre omflyttningar harv- esterhuvudet skulle behöva vändas på lastutrymmet och ätervändas framför framchassit, före lastutrymmet. Om kranen pekade framåt under körningen, så skulle kranen under kurvor och vändningar av den som skördare och lastfordon fungerande skogsmaskinen peka snett utåt och sträcka sig utanför körspäret så, att det skulle stöta pä upprätt växande trädstammar.With forest machines operating as combined machines, with which the crane placed on the rear chassis could turn both forwards over the front chassis and backwards on the cargo space, it was possible to cut and pruning tree trunks in front of the front chassis, which is also the direction of travel. Thus a tramline is formed when driving in one direction, leaving the tree trunks in the terrain, and when returning in the opposite direction, but now the rear chassis before, the crane would work on both sides of the cargo space and load the tree trunks into the cargo hold. 25 30 35 529 765 3 space. When driving with the front chassis in front, it would be rather difficult to control the crane, as during longer relocations the harvester head would have to be turned on the load compartment and returned in front of the front chassis, before the load compartment. If the crane pointed forward while driving, the crane would bend obliquely outwards during curves and turns of the forestry machine operating as a harvester and truck and extend beyond the barrier so that it would encounter upright growing tree trunks.

Syftet med den ifrågavarande uppfinningen är ett förfaringssätt för att minimera eller helt eliminera nackdelarna som orsakas av kranens rörelse. Syftet är särskilt att aktivt påverka kranens beteende och att med hjälp av styrningen förhindra kranens kollisloner, när skogsmaski- nen rör sig.The object of the present invention is a method for minimizing or completely eliminating the disadvantages caused by the movement of the crane. The purpose is in particular to actively influence the crane's behavior and to use the control to prevent the crane's collisions when the forestry machine moves.

Under körningen kan kranens läge tas hand om automatiskt. Föraren behöver då inte ta hand om till exempel det, att den till bakchassit fästa kranen hålls l en lämplig riktning relativt framchassit, när kranen är vänd ovanför framchassit. Som ett exempel må nämnas fallet, i vilket kranen är riktad framåt och vänd litet i skogsmaskinens avviknings- riktning när man kör i en krök eller ändrar färdriktningen. Härvid kan skördarens totala bredd göras smalare och behandlingen i terrängen blir lättare.During operation, the position of the crane can be taken care of automatically. The driver then does not have to take care, for example, that the crane attached to the rear chassis is held in a suitable direction relative to the front chassis, when the crane is turned above the front chassis. As an example may be mentioned the case, in which the crane is directed forward and turn slightly in the deviation direction of the forestry machine when driving in a bend or changing the direction of travel. In this way, the total width of the harvester can be made narrower and the treatment in the terrain becomes easier.

Det uppfinningsenliga förfarandet kännetecknas av det som skall pre- senteras i den kännetecknande delen av patentkrav 1. Den uppfinningsenliga skogsmaskinen kännetecknas av det som skall presenteras i den kännetecknande delen av patentkrav 13. Andra för- månliga utföringsform av uppfinningen skall presenteras i de osjälv- ständiga patentkraven.The method according to the invention is characterized by what is to be presented in the characterizing part of claim 1. The forestry machine according to the invention is characterized by what is to be presented in the characterizing part of claim 13. Other advantageous embodiments of the invention are to be presented in the dependent patent claims.

Med hjälp av uppfinningen är det möjligt att minimera rörelsen av den hela kranen, dess yttersta ända, griparen eller någon del i sidled. l uppfinningen är styrningen av kranens vändanordning beroende på vinkelläget mellan framchassit och bakchassit. Kranens onödvändiga rörelser är förhindrade även när man kör i en sluttning och när man tar sig över hinder. Uppfinningen är också till nytta när man kör pà ett 10 15 20 25 30 35 529 765 4 jämnt underlag, eftersom när man kör i en krök kan centritugalkrafterna inte heller förorsaka en svängning av kranen åt sidan, fastän kör- hastigheten vore hög och skogsmaskinens läge förändrades. l uppfinningen är den aktiva styrningen i bruk och kranen med de nöd- vändiga verktygen är placerad i ett begärt läge ovanför framchassit. En fördel är härvid det, att när arbetsmaskinens förare kör i en krök, behö- ver han därutöver inte kontinuerligt ta hand om vändningen av kranen så, att den inte skulle kollidera med växande träd bredvid dess farled.By means of the invention it is possible to minimize the movement of the entire crane, its outermost end, the gripper or any part laterally. In the invention, the control of the crane turning device depends on the angular position between the front chassis and the rear chassis. The unnecessary movements of the crane are prevented even when driving on a slope and when overcoming obstacles. The invention is also useful when driving on a level surface, since when driving in a bend the centritugal forces can also not cause a swing of the crane to the side, even though the driving speed would be high and the position of the forestry machine changed. In the invention, the active steering is in use and the crane with the necessary tools is placed in a desired position above the front chassis. An advantage here is that when the operator of the work machine drives in a bend, he also does not have to continuously take care of the turning of the crane so that it would not collide with growing trees next to its fairway.

Det tryckmediumdrivna styrsystemet är också lätt att förverkliga genom att använda ett litet antal styrventiler, vilka kopplar styrkretsarna av tryckmediumsystemen för vändanordningen och chassileden med var- andra, och genom att styra sagda ventiler med skogsmaskinens styr- system, som är till exempel Timberjack TMCTM-system.The pressure medium driven control system is also easy to realize by using a small number of control valves, which connect the control circuits of the pressure medium systems for the turning device and the chassis joint with each other, and by controlling said valves with the forest machine control system, which is for example Timberjack TMCTM system .

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare genom att använda som ett exempel en förmånlig uttöringsform med hänvisning till de bifogade rit- ningarna, på vilka: figur1 visar principen av skogsmaskinen, sett ovanifrån och vid körning rakt, figur2 visar skogsmaskinen av figur1 när man kör i en krök och kranen vänds med framchassít, figur 3 visar skogsmaskinen av figur1 när man kör i en krök och kranen styrs aktivt, figur 4 visar skogsmaskinen av figur 1 sett ovanifrån när man kör i en krök och kranen styrs aktivt, och figur 5 visar ett styrsystem för aktiv styrning av kranen.The invention will now be described in more detail by using as an example a favorable form of drying with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows the principle of the forest machine, seen from above and when driving straight, figure 2 shows the forest machine of figure 1 when driving in a bend and the crane is turned with the front chassis, figure 3 shows the forest machine of figure 1 when driving in a bend and the crane is actively controlled, figure 4 shows the forest machine of figure 1 seen from above when driving in a bend and the crane is actively controlled, and figure 5 shows a control system for active control of the crane.

Figurt visar en skogsmaskin som är både ett lastfordon och en skör- dare. Sagda skogsmaskin omfattar ett framchassi 2 och ett bakchassi 3, vilka är kopplade med varandra genom en chassiled 4, varvid 10 15 20 25 30 35 529 765 5 chassierna kan vändas kring en vertikal riktning och företrädesvis även roteras kring en horisontal riktning, vilken riktning förenar sig med skogsmaskinens längdriktning 13, som i figurt är samtidigt körrikt- ningen av framchassit 2. l några fall tillåter chassileden 4 vändningen av chassierna även kring en horisontal riktning som är tvärs över rikt- ningen 13. Chassiledens 4 konstruktion och funktion samt chassiernas konstruktion är i och för sig kända. l Skogsmaskiner: av figur1 uppbärs framchassit 2 av gungande bog- gier 5 och 6, vilka är var försedda med två hjul, och bakchassit 3 upp- bärs av gungande boggier 7 och 8, var med två hjul. Boggiernas kon- struktion är i och för sig känd, och antalet hjul kan variera, såsom pre- senterats ovan. En boggi kan ersättas med självständiga hjulupphäng- ningar, och hjulen kan även vara kopplade med larvmattor, eller l stället för dessa kan det finnas larvband.The figure shows a forestry machine that is both a truck and a harvester. Said forestry machine comprises a front chassis 2 and a rear chassis 3, which are connected to each other by a chassis path 4, wherein the chassis can be turned around a vertical direction and preferably also rotated around a horizontal direction, which direction joins with the longitudinal direction 13 of the forestry machine, which in the figure is at the same time the driving direction of the front chassis 2. In some cases the chassis trail 4 allows the turning of the chassis also around a horizontal direction which is across the direction 13. The chassis trail 4 design and function known per se. l Forestry machines: of figure 1, the front chassis 2 is supported by rocking bogies 5 and 6, which are each equipped with two wheels, and the rear chassis 3 is supported by rocking bogies 7 and 8, each with two wheels. The construction of the bogies is known per se, and the number of wheels can vary, as presented above. A bogie can be replaced with independent wheel suspensions, and the wheels can also be connected with crawler mats, or instead of these there can be crawler tracks.

I framchassit 2 finns en förarhytt 9 och bakom denna i bakchassit 3 har medelst en vändanordning 11 kopplats en kran 10. l bakchassit 3 finns ett lastutrymme 20, framför vilket vändanordningen 11 är placerad. vändanordningen 11 bildar ett slags vändbord, på vilket kranen 10 är fäst och kan vridas kring en vertikal vridaxel. Tack vare vändningen kan kranens 10 gripare 12 sträckas åt sidorna av skogsmaskinen 1, varvid griparen 12 kan användas för Iastning eller avlastning av virke och trädstammar. Till kranen 10 är kopplad företrädesvis en anordning, i vilken funktionerna av ett harvesterhuvud och en griplastare är kom- binerade. Enligt figurt omfattar kranen 10 en vertikal stolpe 10a, huvudsakligen en horisontal bom 10b och en yttersta bom 10c, vilka är vändbara relativt varandra, kring en vertikal riktning, och den yttersta bommen 10c är tredelad och teleskopiskt fungerande, och på dess ända är fäst ett verktyg, till exempel just griparen 12. Alternativt omfat- tar kranen enbart tre eller fyra bomdelar, och griparen 12 är fäst pä ändan av den yttersta bomdelen. Stolpen 12a kan vanligtvis inte lutas framåt eller bakåt. l figur 1 är den yttersta bommen 10c vänd under den horisontala bom- men 10b sà att ändan av den yttersta bommen 10c är den här gången närmare den främre delen än den bakre delen av bakchassit 3. 10 15 20 25 30 35 529 765 6 Griparen 12 kan också användas för att få tag i lastutrymmets 20 strukturer på ett begärt ställe, vanligtvis på stället 12b i dess bakparti.In the front chassis 2 there is a driver's cab 9 and behind this in the rear chassis 3 a crane 10 has been connected by means of a turning device 11. In the rear chassis 3 there is a cargo space 20, in front of which the turning device 11 is located. the turning device 11 forms a kind of turning table, to which the crane 10 is attached and can be rotated about a vertical axis of rotation. Thanks to the turning, the gripper 12 of the crane 10 can be stretched to the sides of the forestry machine 1, whereby the gripper 12 can be used for loading or unloading timber and tree trunks. Connected to the crane 10 is preferably a device in which the functions of a harvester head and a gripper loader are combined. According to FIG. tools, for example the gripper 12. Alternatively, the crane comprises only three or four boom parts, and the gripper 12 is attached to the end of the outermost boom part. The post 12a usually cannot be tilted forwards or backwards. In Figure 1, the outermost boom 10c is turned under the horizontal boom 10b so that this time the end of the outermost boom 10c is closer to the front part than the rear part of the rear chassis 3. 10 15 20 25 30 35 529 765 6 The gripper 12 can also be used to obtain the structures of the cargo space 20 at a requested location, usually at location 12b in its rear portion.

Griparen 12 vilar pà bakchassit 3 eller på lasten i lastutrymmet 20.The gripper 12 rests on the rear chassis 3 or on the load in the load compartment 20.

Alternativt är griparen 12 placerad ovanför förarhytten 9 på ett avstånd frän framchassit 2.Alternatively, the gripper 12 is located above the cab 9 at a distance from the front chassis 2.

Figur1 visar även körriktningen 13 av framchassit 2, körriktningen 14 av bakchassit 3 och riktningen 15 av kranen 10, vilka i det här fallet förenar sig när man kör rakt. Kranens riktning 15 betyder även läget av den horisontala bommen 10b eller riktningen, i vilken griparen 12 är placerad, sett från riktningen av vändanordningen 11. Såsom man ser, riktas griparen 10 framåt frän bakchassit 3.Figure 1 also shows the direction of travel 13 of the front chassis 2, the direction of travel 14 of the rear chassis 3 and the direction 15 of the crane 10, which in this case unite when driving straight. The direction of the crane 15 also means the position of the horizontal boom 10b or the direction in which the gripper 12 is placed, seen from the direction of the turning device 11. As can be seen, the gripper 10 is directed forwards from the rear chassis 3.

Från figur 2 kan man se vad som händer när man kör skogsmaskinen 1 i en krök eller körriktningen 13 av framchassit ändras. Situationen motsvarar även den, i vilken en fri, icke-aktiv flytande koppling är i bruk i styrsystemet och vändanordningen 11, varvid kranen 10 möjligtvis svänger àt sidan under inverkan av centrifugalkrafter. I detta fall blir kranens riktning 15 och bakchassits riktning 14 de samma, varvid gri- paren 12 rör sig betydligt frän sin ursprungliga position 12a. Detta läge motsvarar även det, i vilket vändanordningen 11 är läst i ett bestämt läge enligt figur 1, varvid när man kör i en krök är kranen 10 tvungen att vända sig ät sidan till ett läge enligt figur 2. Däriör är läsningen inte ett bra alternativ.From figure 2 you can see what happens when you drive the forestry machine 1 in a bend or the driving direction 13 of the front chassis changes. The situation also corresponds to that in which a free, inactive floating coupling is in use in the control system and the turning device 11, the crane 10 possibly pivoting to the side under the influence of centrifugal forces. In this case, the direction 15 of the crane and the direction 14 of the rear chassis become the same, the gripper 12 moving significantly from its original position 12a. This position also corresponds to that in which the turning device 11 is read in a certain position according to Figure 1, whereby when driving in a bend the crane 10 has to turn sideways to a position according to Figure 2. Therefore, the reading is not a good alternative. .

Mängden av kranens 10 fria svängning, dvs. vinkelläget C av riktningen 15 relativt riktningen 13 varierar och beror bl.a. på krafter som päverkar griparen 12. På samma sätt svänger kranen 10 åt sidan när man kör den lutade skogsmaskinen 1 i en sluttning, fastän man skulle köra den rakt. Kranens 10 referensläge 12a kan även vara vid sidan från mitt- linjen, och det motsvarande vinkelläget av vändanordningen 11 är samtidigt referensläget eller 0-läget med tanke pä förändringar.The amount of free swing of the crane 10, i.e. the angular position C of the direction 15 relative to the direction 13 varies and depends i.a. on forces acting on the gripper 12. Similarly, the crane 10 pivots to the side when driving the inclined forestry machine 1 on a slope, although one would drive it straight. The reference position 12a of the crane 10 can also be on the side from the center line, and the corresponding angular position of the turning device 11 is at the same time the reference position or the 0 position in view of changes.

Figur 3 visar en situation, i vilken den aktiva kontrollen av flytandet är i bruk och när man kör skogsmaskinen 1 i en krök eller när körriktningen 13 förändras, varvid bakchassits riktning 14 avviker frän framchassits riktning 13 (vinkelläge A). Med hjälp av den aktiva styrningen av vänd- 10 15 20 25 30 35 529 765 7 anordningen 11 awiker griparens 12 läge så litet som möjligt från dess ursprungliga läge 12a, och svängning eller rörelse är förhindrad eller begränsad till ett begärt mått. Om stället, i vilken griparen 12 placerar sig, är främre än i figur 3, styrs vinkelläget C mellan riktningarna 13 och 15 mindre än i figur 3. Förändringen i riktningen 15 är således större i jämförelse med utgångsläget av figur 1. Resultatet är samtidigt det att ändan av kranens 10 bom svänger mindre. Korsningspunkten av rikt- ningarna 13 och 15 befinner sig företrädesvis vid den punkten, eller i vertikalriktningen på samma linje, där griparen 12 eller någon del av kranen 10 är placerad framför framchassit 2, så att flyttningsrörelsen skulle vara så liten som möjligt. Alternativt eller ytterligare kan man välja så, att den del av kranen 10, som är placerad ytterst från vänd- anordningen 11, hålls på linjen 13 eller högst på ett begärt avstånd från den. På så sätt undviker man en rörelse av kranens 10 ända åt sidan av skogsmaskinen 1, när man kör i en skarp krök. Vändvinkeln av kranens 10 vändanordning 11 (vridläge B som är skillnaden mellan riktningarna 14 och 15) är beroende på vinkelläget mellan chassierna 2 och 3 (läge A som är skillnaden mellan riktningarna 13 och 14).Figure 3 shows a situation in which the active control of the flow is in use and when driving the forestry machine 1 in a bend or when the driving direction 13 changes, the rear chassis direction 14 deviating from the front chassis direction 13 (angular position A). By means of the active control of the turning device 11, the position of the gripper 12 deviates as little as possible from its original position 12a, and oscillation or movement is prevented or limited to a desired dimension. If the place in which the gripper 12 is located is in front of that in Fig. 3, the angular position C between the directions 13 and 15 is controlled less than in Fig. 3. The change in the direction 15 is thus greater in comparison with the initial position of Fig. 1. that the end of the crane's 10 boom swings less. The point of intersection of the directions 13 and 15 is preferably at that point, or in the vertical direction on the same line, where the gripper 12 or some part of the crane 10 is placed in front of the front chassis 2, so that the moving movement would be as small as possible. Alternatively or additionally, the part of the crane 10 which is located furthest from the turning device 11 is kept on the line 13 or at most at a requested distance from it. In this way, a movement of the end of the crane 10 to the side of the forestry machine 1 is avoided when driving in a sharp bend. The turning angle of the turning device 11 of the crane 10 (rotational position B which is the difference between the directions 14 and 15) depends on the angular position between the chassis 2 and 3 (position A which is the difference between the directions 13 and 14).

Vändanordningens 11 vridriktning är även parallell med vändriktningen av framchassit 2 eller chassileden 4. Man kan konstatera, att vänd- anordningens 11 vridvinkel B eller en förändring i den är vanligtvis mindre än framchassits 2 eller chassiledens 4 vridvinkel A eller en förändring i den. Förhållandet kan definieras som en parameter X som är relationen mellan vinkelläget A och vinkelläget B. Förhållandet X kan även definieras på basen av förändringen av sagda vinkellägen relativt ett valt referensläge. Proportionaliteten bestäms alternativt med hjälp av geometri, till exempel på basen av det, vilken punkt av kranen 10 skall hållas så nära en bestämd punkt framför eller ovanför framchassit 2 som möjligt. Exempel av ifr. punkter är griparen 12 och dess refe- rensläge 12a. Proportionaliteten kan även väljas på basen av prövning.The direction of rotation of the turning device 11 is also parallel to the turning direction of the front chassis 2 or the chassis joint 4. It can be stated that the turning angle B or a change in it of the turning device 11 is usually smaller than the turning angle A or a change in it of the front chassis 2 or chassis joint 4. The ratio can be defined as a parameter X which is the relationship between the angular position A and the angular position B. The ratio X can also be defined on the basis of the change of said angular positions relative to a selected reference position. The proportionality is alternatively determined by means of geometry, for example on the basis of which point of the crane 10 is to be kept as close to a certain point in front of or above the front chassis 2 as possible. Example of ifr. points are the gripper 12 and its reference position 12a. The proportionality can also be chosen on the basis of testing.

Vid behov kan man definiera, att vridvinklarna A och B motsvarar var- andra (X = 1), varvid kranen 10 är alltid parallell med framchassit 2.If necessary, it can be defined that the angles of rotation A and B correspond to each other (X = 1), the crane 10 always being parallel to the front chassis 2.

Detta år ett tillämpligt alternativ under skogsmaskinens korta omflytt- ningar och arbetandet. 10 15 20 25 30 35 529 765 8 När man kör skogsmaskinen 1 rakt, kan kranen 10 - tack vare den aktiva styrningen - inte svänga ät sidan fastän man skulle köra i en sluttning eller skogsmaskinen skulle luta när man tar sig över ett hin- der. Kranen 10 hàlls i ett begärt referensläge, dvs. i en begärd vinkel B.This is an applicable alternative during the forest machine's short relocations and work. 10 15 20 25 30 35 529 765 8 When driving the forestry machine 1 straight, the crane 10 - thanks to the active steering - can not turn to the side even if you were driving on a slope or the forestry machine would tilt when you cross an obstacle . The crane 10 is kept in a requested reference position, i.e. at a requested angle B.

Kranens 10 läge förändras, om samtidigt chassiernas ömsesidiga vin- kelläge förändras.The position of the crane 10 changes, if at the same time the mutual angular position of the chassis changes.

Figur 5 visar ett styrsystem 18 för att utföra flytandet. Kranens vänd- anordning 11 är i och för sig känd, och den omfattar vanligtvis tvâ mekaniska tryckmediumdrivna cylindrar 11a och 11b, vilka roterar en som ett vändbord fungerande struktur, pä vilken kranen 10 fästes eller vilken är integrerad i kranen 10. För transmission av rörelsen är det känt att använda till exempel en kombination av en kuggstàng (i cylin- dern tia och ttb) och ett kugghjul (i vändbordet).Figure 5 shows a control system 18 for performing the flow. The turning device 11 of the crane is known per se, and it usually comprises two mechanical pressure medium driven cylinders 11a and 11b, which rotate a structure acting as a turning table, to which the crane 10 is attached or which is integrated in the crane 10. For transmitting the movement it is known to use, for example, a combination of a rack (in the cylinder tia and ttb) and a gear (in the turntable).

Vid behov kan vändanordningen 11 kopplas till s.k. fritt, ostyrt flytande, till exempel med hjälp av ventiler 18a, pä ett i och för sig känt sätt. Det är fråga om till exempel en eldriven, normalt stängt 2/2-riktningsventil som öppnar kontakten mellan kammare i olika ändar av den samma cylindern (11a och 11b). Styrkretsen för tryckmediumsystemet 18b omfattar en tryckkälla, en tank och styrbara ventilolon, vilka är nödvän- diga. Tryckmediet leds genom ett rörsystem och ventiler till arbets- kammaren och tillbaka till tanken eller styrkretsen.If necessary, the turning device 11 can be connected to the so-called free, uncontrolled flow, for example by means of valves 18a, in a manner known per se. This is, for example, an electrically driven, normally closed 2/2-way valve that opens the contact between chambers at different ends of the same cylinder (11a and 11b). The control circuit for the pressure medium system 18b comprises a pressure source, a tank and controllable valve bolts, which are necessary. The pressure medium is led through a pipe system and valves to the working chamber and back to the tank or control circuit.

Till systemet 18 hör ett elektriskt, företrädesvis pä ett programmerbart sätt modifierbart styrdon 18c som kontrollerar arbetsmaskinen samt alla till denna kopplade hjälpfunktioner. Dessutom informerar styrdonet 18c om maskinens funktion på en skärm i törarhytten, och genom ett användargränssnitt 19 kan i systemet lagras olika inställningar och justeringar, som kan vara även specifika för föraren. Styrdonet 18c också programmeras att utföra den uppfinningsenliga funktionen, vilket modifikationsarbete är i och för sig klart för en tackman på basen av denna beskrivning. Uppfinningens andra utföringsform, som är baserad på användning av givare, är lätt att realisera med förändringar enbart i styrdonet 18c. Vändanordningen 11 styrs således på basen av givar- information men genom att använda i och för sig kända ventiler, t.ex. tryckmediumkretsens 18b första proportionalriktningsventil, varvid man 10 15 20 25 30 35 529 765 9 kontrollerar passagen av tryckmediet till påverkningsdonen. Tryck- mediet åter åstadkommer pàverkningsdonets kraftinverkan.The system 18 includes an electrical, preferably in a programmable manner, modifiable control device 18c which controls the work machine and all auxiliary functions connected to it. In addition, the controller 18c informs about the operation of the machine on a screen in the cab, and through a user interface 19 various settings and adjustments can be stored in the system, which may also be specific to the driver. The controller 18c is also programmed to perform the function of the invention, which modification work is in itself clear to a person skilled in the art on the basis of this description. The second embodiment of the invention, which is based on the use of sensors, is easy to realize with changes only in the control device 18c. The turning device 11 is thus controlled on the basis of sensor information, but by using valves known per se, e.g. the first proportional directional valve of the pressure medium circuit 18b, whereby the passage of the pressure medium to the actuators is controlled. The pressure medium again produces the force effect of the actuator.

I uppfinningens första utföringsform kopplas chassiledens 4 påverk- ningsdon 4a, 4b (t.ex. cylindrar) och vändanordningens pàverknings- don tia, 11b vid behov i serie med t.ex. en tryckmediumkrets i8d enligt figur5 genom att använda t.ex. eldrivna, normalt stängda 2/2- riktningsventiler (samt S/Q-riktningsventiler), varvid den andra propor- tionalriktningsventilen i systemet, vilken styr chassiledens 4 funktion, kontrollerar samtidigt även vändanordningens 11 vridläge. När man vänder chasslerna 2 och 3, rör sig de parallellkopplade pàverknings- donen 4a och 4b i olika riktningar, och vinkelläget förändras. Påverk- ningsdonen 4a och 4b kan vara kopplade direkt mellan chasslerna 2 och 3, men vändningen kan åstadkommas även genom att koppla på- verkningsdonen mellan chassileden 4 och det vändbara chassiet.In the first embodiment of the invention, the actuators 4a, 4b (eg cylinders) of the chassis joint 4 and the actuators, 11b of the reversing device are connected, if necessary, in series with e.g. a pressure medium circuit i8d according to figure 5 by using e.g. electrically driven, normally closed 2/2-way valves (as well as S / Q directional valves), the second proportional directional valve in the system, which controls the function of the chassis guide 4, at the same time also controlling the rotational position of the turning device 11. When the chassis 2 and 3 are turned, the parallel-connected actuators 4a and 4b move in different directions, and the angular position changes. The actuators 4a and 4b can be connected directly between the chassis 2 and 3, but the reversal can also be achieved by connecting the actuators between the chassis joint 4 and the reversible chassis.

Förhållandet eller den matematiska relationen mellan vinkelläget och vridläget är definierat som en parameterX i styrdonet 18c, där den kan förändras och lagras. I uppfinningens andra utföringsform är en separat krets 18d inte nödvändig, utan styrdonet 18c styr kranens 10 läge med hjälp av den ovannämnda proportionalventilen, beroende på vinkel- läget. vinkelläget bestäms t.ex. med givare. l den första utförings- formen är förhållandet X bundet och baserar sig enbart på inställningar av tryckmediumsystemet 18d eller komponenternas dimensioner. När påverkningsdonen 4a (eller 4b) och 11a (eller 11b) är seriekopplade cylindrar, väljs utväxlingsförhàllandet, dvs. parametern X, genom att dimensionera förhållandet mellan ytorna av deras kolvar enligt behov, med hänsyn till de förskjutbara volymllöclen. Förhållandet X motsvarar till exempel läget 12b i figur 3. Om förhållandet skall förändras, kan kretsen 18c användas antingen för att minska (mindre vändrörelse) eller öka (större vändrörelse) volymflödet till vändanordningen 11. Vid styrningen används lämpliga styrventiler, till exempel strömfördelnings- ventiler. Enligt uppfinningens tredje utföringsform styr styrdonet 18c volymflödet pà det ovannämnda sättet. Sagda förhållande kan bestämmas företrädesvis fritt, med justeringar av antigen styrdonet 18c eller komponenterna 18d, beroende pà kranens 10 typ och den begärda funktionen. 10 15 20 25 30 35 529 765 10 l styrdonet 18c kan man välja kranens 10 olika lägen beskrivande alternativ, på basen av vilka även sagda proportionalitet bestämmas.The relationship or mathematical relationship between the angular position and the rotational position is defined as a parameter X in the controller 18c, where it can be changed and stored. In the second embodiment of the invention, a separate circuit 18d is not necessary, but the control device 18c controls the position of the tap 10 by means of the above-mentioned proportional valve, depending on the angular position. the angular position is determined e.g. with sensor. In the first embodiment, the ratio X is bound and is based solely on settings of the pressure medium system 18d or the dimensions of the components. When the actuators 4a (or 4b) and 11a (or 11b) are series-connected cylinders, the gear ratio is selected, i.e. parameter X, by dimensioning the ratio of the surfaces of their pistons as required, taking into account the displaceable volume loops. The ratio X corresponds to, for example, the position 12b in Figure 3. If the ratio is to be changed, the circuit 18c can be used either to reduce (smaller turning movement) or increase (larger turning movement) the volume flow to the turning device 11. The control uses suitable control valves, for example current distribution valves . According to the third embodiment of the invention, the controller 18c controls the volume flow in the above-mentioned manner. Said ratio can preferably be determined freely, with adjustments of the antigen controller 18c or the components 18d, depending on the type of crane 10 and the function requested. In the control device 18c, one can select the different positions describing the crane 10, on the basis of which also said proportionality is determined.

Kranen 10 kan vid behov köras manuellt eller under styrning av styr- systemet 18 även automatiskt till något referensläge, relativt vilket för- ändringarna i vridläget 15 skall genomföras. Fieferensläget motsvarar till exempel figuren 1 eller 4. Om chassierna 2 och 3 är härvid vända, kan styrningen ta hänsyn till detta med hjälp av en givare 17 och kompensera felet i läget relativt läget enligt figur 1. Föraren kopplar det aktiva flytandet på eller av vid en begärd situation genom att använda t.ex. användargränssnittet 19.If necessary, the crane 10 can be operated manually or under the control of the control system 18 also automatically to any reference position, relative to which the changes in the rotary position 15 are to be carried out. The differential position corresponds to, for example, Figure 1 or 4. If the chassis 2 and 3 are turned in this case, the control can take this into account with the aid of a sensor 17 and compensate the error in the position relative to the position according to Figure 1. The driver switches the active float on or off at a requested situation by using e.g. user interface 19.

Figur 4 visar tillämpningen av uppfinningen så att en förändring i kra- nens 10 vridläge motsvarar en förändring i vinkeln mellan chassierna 2 och 3. Kranen 10 blir parallell med chassiet 2 och vänder i riktningen av en vändning, en innerbäg eller kurva. l den visade situationen är kranen 10 ofta även sträckt långt framåt, varvid någon del av kranen 10 eller griparen 12 är i fara att stöta på träd som växer vid körspåret, om uppfinningen inte skulle tillämpas.Figure 4 shows the application of the invention so that a change in the rotational position of the crane 10 corresponds to a change in the angle between the chassis 2 and 3. The crane 10 becomes parallel to the chassis 2 and turns in the direction of a turn, an inner bend or curve. In the situation shown, the crane 10 is often also extended far forward, whereby some part of the crane 10 or the gripper 12 is in danger of encountering trees growing at the tramline, if the invention were not applied.

Det bör märkas, att uppfinningen är särskilt användbar i en situation, i vilken skogsmaskinen 1 körs eller backas med bakchassit 3 fram.It should be noted that the invention is particularly useful in a situation in which the forestry machine 1 is driven or reversed with the rear chassis 3 forward.

Härvid är det svårare för föraren att ta hänsyn till rörelserna av kranens 10 ända, när kranen 10 är riktad enligt figur 4 i en riktning som är mot- satt mot körriktningen och när föraren tittar över bakchassit 3 i kör- riktningen. Med den aktiva styrningen kan man ta hand om den riktiga och ofarliga vändningen av kranen till ett läge enligt antingen figur 3 eller figur 4.In this case, it is more difficult for the driver to take into account the movements of the end of the crane 10, when the crane 10 is directed according to Figure 4 in a direction opposite to the direction of travel and when the driver looks over the rear chassis 3 in the direction of travel. With the active control, one can take care of the correct and harmless turning of the crane to a position according to either figure 3 or figure 4.

Figur 5 visar även givarna 16 och 17 vilka är inte nödtvungna i uppfin- ningens första utföringsform. Styrsystemet 18 följer vinkeln mellan eller läget av chassierna 2 och 3 t.ex. med hjälp av en signal från en vinkel- eller positionsgivare 17. Läget kan bestämmas på basen av chassi- leden 4 eller dess enskilda cylinder 4a eller 4b, eller pà basen av läget av en annan lämplig del. Kranens 10 läge utredas pà basen av en sig- nal från vinkel- eller positionsgivaren 16, varvid man vet, i vilket läge den är. Givaren är placerad företrädesvis i vändanordningen 11. Härvid 10 15 20 25 30 529 765 11 är kranen 10 kanske redan placerad ovanför framchassit 2, men det kan vara så, att kranen 10 sträcker sig utanför framchassit 2, varvid den måste först bringas manuellt eller automatiskt till ett begärt refe- rens- eller ursprungsläge ovanför framchassit 2. Fleferensläget mot- svarar vanligtvis riktningen 15 enligt figur 1. För styrningen 19 bestäms antingen det begärda förhållandet X eller det, vilken del av kranen 10 skall hållas på plats. Om kranen 10 eller grlparen 12 har ett eller flera standardlägen, i vilka de hålls, kan för varje standardläge väljas ett eget förutbestämt förhållande X. Om kranen 10 placeras manuellt först till det begärda läget och därefter den aktiva styrningen av flytandet kopplas på, är givaren 16 inte nödvändig. l alla fall möjliggör givaren 16 en kontroll av kranens 10 läge och uppföljningen, om kranen 10 har nått det rätta läget under styrningen, och på så sätt är också en auto- matisk överföring till ursprungsläget möjlig.Figure 5 also shows the sensors 16 and 17 which are not required in the first embodiment of the invention. The control system 18 follows the angle between or the position of the chassis 2 and 3 e.g. by means of a signal from an angle or position sensor 17. The position can be determined at the base of the chassis joint 4 or its individual cylinder 4a or 4b, or at the base of the position of another suitable part. The position of the crane 10 is investigated at the base by a signal from the angle or position sensor 16, whereby it is known in which position it is. The sensor is preferably located in the turning device 11. In this case, the crane 10 may already be located above the front chassis 2, but it may be the case that the crane 10 extends outside the front chassis 2, whereby it must first be brought manually or automatically to a requested reference or origin position above the front chassis 2. The reference position usually corresponds to the direction 15 according to figure 1. For the guide 19, either the requested ratio X or that part of the crane 10 is to be held in place is determined. If the faucet 10 or the gripper pair 12 has one or more standard positions in which they are held, a separate predetermined ratio X can be selected for each standard position. 16 not necessary. In any case, the sensor 16 enables a control of the position of the crane 10 and the follow-up, if the crane 10 has reached the correct position during the control, and in this way an automatic transfer to the original position is also possible.

Kranens 10 vridläge 15 förändras företrädesvis samtidigt när också chassierna 2 och 3 vänder sig, varvid t.ex. grlparen 12 rör sig sä litet som möjligt. Kranen 10 hålls orörlig när chassiernas läge inte föränd- ras.The rotational position 15 of the crane 10 preferably changes at the same time when the chassis 2 and 3 also turn, whereby e.g. the grppar 12 moves as little as possible. Crane 10 is kept immobile when the position of the chassis does not change.

Förändringar eller kompletteringar som krävs i styrsystemet 18 kan utföras av en fackman på basen av den här beskrivningen och kan modifieras beroende på den mera detaljerade konstruktionen och typen av den respektive skogsmaskinen. Typen och funktionssättet av givarna 16 och 17 är valbara, och de bestäms enligt egenskaperna av vändanordningen 11 eller chassileden 4 i bruk. l bruk duger fastän vilken som helst ästadkommen signal som beskriver chassiernas 2 och 3 vinkellägen och vinkelskillnaden däremellan.Changes or additions required in the control system 18 can be made by a person skilled in the art on the basis of this description and can be modified depending on the more detailed construction and type of the respective forestry machine. The type and mode of operation of the sensors 16 and 17 are selectable, and they are determined according to the characteristics of the turning device 11 or the chassis joint 4 in use. In use, however, any signal obtained that describes the angular positions of the chassis 2 and 3 and the angular difference between them is sufficient.

Uppfinningen är inte begränsad enbart till den ovan presenterade utfö- ringsformen, utan den kan utföras inom ramen för de bifogade patent- kraven.The invention is not limited only to the embodiment presented above, but it can be carried out within the scope of the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 529 765 (2 Patent claims:

Method for controlling the position of a articulated boom crane during relocations of a forestry machine, the method comprising at least the following steps: - driving the forestry machine (1) comprising a front chassis (2), a rear chassis (3), a hinge (4 ) between said chassis which allows the lateral turning of said chassis while driving, a articulated boom crane (10) attached to the rear chassis (3) in a turning device (11) which enables turning of said crane about a vertical direction and thereby a change of its turning position (B), - you change the position of the forestry machine (1) while driving so that the angular position (A) between the front chassis (2) and the rear chassis (3) changes, characterized in that: - you turn said turning device (11) automatically while driving so that when said angular position (A) changes, so does said rotational position (B), and so that said rotational position (B) or its change has a predetermined ratio (X) change. to said angular position (A) or its

Method according to claim 1, characterized in that the rear chassis (3) is intended for transporting tree trunks, and that the crane (10) comprises a cargo space (20) which is and a tool (12) attached thereto can be transferred above the front chassis (2). ) and is directed in the direction of travel of the forestry machine (1).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the crane (10) is turned in the same direction as the front chassis (2). 10 15 20 25 30 35 529 765 IS

Method according to claim 1 or 2, characterized in that said condition is maintained such that a requested point of the crane (10), which is above or in front of the front chassis (2), or the tool (12) attached to the crane (10) and is located in front of the front chassis (2), is held essentially in place when said angular position changes.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that said condition is kept such that the position and direction (15) of the crane (10), when placed above the front chassis (2), is kept substantially unchanged relative to the position and direction ( 14) of the front chassis (3), when said angular position changes.

Method according to any one of claims 1-5, characterized in that: - the position of the crane (10) is changed by turning said turning device, which comprises first actuators (11a, 11b), which can be controlled and which cause a crane (10 ) turning force, and - the steering system (18) of the forestry machine (1) is used for the control, in which said condition is set or stored, or in which the point has been determined, relative (10) (12) shall be kept substantially in place. which crane or tool

Method according to claim 6, characterized in that the position of the forestry machine (1) is changed by turning said chassis path, which comprises other actuators (4a, 4b), which can be controlled by means of said control system and which cause a chassis (2, 3 ) reversible force effect.

A method according to any one of claims 1-5, characterized in that: - the position of the crane (10) is changed by turning said turning device, which comprises first actuator 10 15 20 25 30 35 529 765 | '- | (11a, 11b), which can be controlled and which cause a force effect of a crane (10), - the position of the forestry machine (1) is changed by turning said chassis, which comprises other actuators (4a, 4b), which can be controlled and which cause a force acting on the chassis (2, 3), a pressure medium circuit (18d) is used for control, by means of which the second actuators (4a, 4b) can, if necessary, be connected to the first actuators (11a, 11b) so that the control of the chassis joint (4) simultaneously causes the control of the turning device (11) according to the ratio (X) which is either constant or adjustable.

Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that: - the crane (10) is moved automatically or manually to a position which functions as a reference position (12a), either before the start is started or during the run, and - one automatically changes the rotational position (B) of the crane (10) relative to said reference position, according to said condition.

Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that a control system (18) is used for control, which comprises a sensor (17) which determines said angular position.

Method according to one of Claims 1 to 10, characterized in that a control system (18) is used for control, which comprises a sensor (16) which determines said rotational position.

Method according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the crane (10) is turned in an opposite direction relative to the direction in which the rear chassis (2) is turned, when the forestry machine (1) backs the rear chassis (3) forward. 10 15 20 25 30 35 529 765 IS

Forestry machine, comprising: (3), a joint (4) between said chassis, which allows the turning of - a front chassis (2), a rear chassis said chassis laterally during driving so that the angular position (A) (2) ) and the rear chassis (3) are changed, between the front chassis - an articulated boom crane (10) attached to the rear chassis (3) in a turning device (11) which enables the turning of said crane about a vertical direction and thus a change of its rotational position (B) , - first actuators (11a, 11b) for changing the position of said reversing device, and - a control system (18) intended to control said actuating device, characterized in that: - the control system (18) is further arranged to control said reversing device. (11) automatically during the operation of the forestry machine (1) so that when said angular position (A) changes, said rotational position (B) also changes, and so that said rotational position (B) or its change has a predetermined ratio (X) to said angular position (A) or its change.

Forestry machine according to claim 13, characterized in that the rear chassis (3) comprises a cargo space (20) intended for transporting tree trunks, and wherein the crane (10) or a tool (12) attached thereto can be placed to lie on the cargo space (20) bottom or on tree trunks.

Forestry machine according to claim 13 or 14, characterized in that the control system (18) is arranged to keep the position and direction (15) of the crane (10), or a fixed point of the crane (10), or or a tool (12) attached to the crane substantially in place relative to the front chassis (2), when the angular position (A) of the forestry machine changes.

Forest machine according to one of Claims 13 to 15, characterized in that it comprises other controllable actuators (4a, 4b) for changing the position of said link, and in that the control system (18) comprises a pressure medium circuit (18d), with which the first actuators can, if necessary, be connected to the second actuators so that the control of the chassis joint (4) simultaneously causes the control of the reversing device (11), according to the ratio (X) which is either constant or adjustable.

Forest machine according to one of Claims 13 to 15, characterized in that the said condition has been set or stored in the control system (18), or the point of the rear chassis (3) has been determined, relative to which the crane (10) or tool (12) is to be held. substantially in place, or has selected the position and direction (15) of the crane (10) to be kept substantially unchanged relative to the position and direction (14) of the front chassis (2), when said angular position changes.

Forest machine according to one of Claims 13 to 17, characterized in that the control system (18) comprises a sensor (17) which is intended to determine said angular position.

Forest machine according to one of Claims 13 to 18, characterized in that the crane (10) comprises a reference position, relative to which said rotational position is arranged to change, the reference position having been selected either as a certain constant position or the position in which the crane is currently located.