BRPI0705749B1 - Método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta conectada a ela por articulação, e, sistema para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma - Google Patents

Método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta conectada a ela por articulação, e, sistema para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma Download PDF

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Jäntti Jarkko
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John Deere Forestry Oy
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Abstract

método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta conectada a ela por articulação, e, sistema para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma um método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma, a mencionada construção de lança compreendendo uma primeira lança e um primeiro atuador controlando a mesma, uma segunda lança articulada à primeira lança, e um segundo atuador controlando a mesma, bem como, um terceiro atuador controlando a posição da ferramenta, onde, no método: o primeiro atuador é controlado manualmente; e/ou o segundo amador é controlado manualmente e o terceiro atuador é também controlado ao mesmo tempo automaticamente para controlar a posição da ferramenta. por exemplo, o primeiro amador é controlado por meio de um primeiro ponto de ajuste; e/ou o segundo atuador é controlado por meio de um segundo ponto de ajuste; e, em adição, o terceiro atuador é controlado simultaneamente pelo uso para o controle de uma variável dependente de pelo menos um dos mencionados pontos de ajuste. por exemplo, o sistema de controle da construção de lança e da ferramenta articulada à mesma compreende um algoritmo de controle, que foi configurado para determinar a mesma variável que é dependente de pelo menos um dos mencionados pontos de ajuste.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA CONTROLAR UMA CONSTRUÇÃO DE LANÇA E UMA FERRAMENTA CONECTADA A ELA POR ARTICULAÇÃO, E, SISTEMA PARA CONTROLAR UMA CONSTRUÇÃO DE LANÇA E UMA FERRAMENTA ARTICULADA À MESMA (73) Titular: JOHN DEERE FORESTRY OY. Endereço: PL 474, Fin-33101 Tampere, FINLÂNDIA(FI) (72) Inventor: JARKKO JÀNTTI
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 03/04/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 03/04/2018
Assinado digitalmente por:
Júlio César Castelo Branco Reis Moreira
Diretor de Patente
1/19 “MÉTODO PARA CONTROLAR UMA CONSTRUÇÃO DE LANÇA E UMA FERRAMENTA CONECTADA A ELA POR ARTICULAÇÃO, E, SISTEMA PARA CONTROLAR UMA CONSTRUÇÃO DE LANÇA E UMA FERRAMENTA ARTICULADA À MESMA”
Campo técnico da invenção [001] A invenção refere-se a um método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma. A invenção referese também a um sistema para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma.
[002] A invenção refere-se a sistemas de lança hidraulicamente controladas, aos quais uma cabeça de derrubada de árvores é acoplada, particularmente um sistema de lança para um cortador amontoador, e seu controle.
Fundamentos da invenção [003] Cabeças derrubadoras são largamente usadas para o corte e coleta e árvores de crescimento vertical. Na maioria dos casos, diversos troncos de árvores podem ser coletados nas cabeças derrubadoras até que os troncos de árvores sejam descarregados sobre o solo. Depois, os troncos de árvores são transportados por meio de um transportador de troncos ou um arrastador de troncos. O sistema de lança e a cabeça derrubadora são normalmente acopladas a um veículo de grande potência, como um cortador amontoador, do qual um exemplo é dado na patente US 6.173.973 Bl. Algumas cabeças derrubadoras estão reveladas nos documentos US 2003/2.025.291 Al e US 2002/40.741 Al. Uma cabeça derrubadora e um cortador amontoador estão também revelados na pubbcação canadense 2.196.728 Al. Veículos providos de uma movimentação horizontal da lança estão revelados nas publicações US 6.443.196 B’ e US 6.997.221 B2.
[004] O cortador amontoador compreende normalmente um carrinho inferior e um carrinho superior. O carrinho inferior é equipado, por exemplo,
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2/19 com duas esteiras de lagartas, por meio das quais a máquina de silvicultura se move sobre o terreno. Acima da travessa do carrinho inferior, uma construção superior é colocada, compreendendo, inter aba, uma cabine, um motor e uma construção de lança articulada. A construção de lança consiste, por exemplo, de duas partes, compreendendo uma lança de guincho e uma lança de captura, a cabeça derrubadora sendo articulada ao final da lança de capturar.
[005] A cabine do cortador amontoador é provida de duas alavancas de controle ou manoplas de controle para o operador. As alavancas de controle são, tipicamente, móveis em duas direções: para frente-para trás (eixo-y) e para esquerda-para direita (eixo-x). Por meio da direção y, uma das duas alavancas de controle controla a posição da lança de guincho (função de guincho) e a outra a posição da lança de captura (função de captura). De uma maneira correspondente, por meio da direção x, uma das alavancas de controle controla, tipicamente, a rotação do carrinho superior e a outra a posição da cabeça derrubadora.
[006] Para levar a cabeça derrubadora até a arvore a ser derrubada, o motorista tem, normalmente, que operar ambas as alavancas de controle na direção-y (funções de guincho e captura). Devido à movimentação da lança de guincho e/ou da lança de captura continuamente muda a posição da cabeça derrubadora em relação ao terreno, pelo menos uma das alavancas de controle também tem que ser movida na direção x. Para derrubar a árvore, a cabeça derrubadora é equipada, por exemplo, com uma serra que tem que ser mantida no plano horizontal. Uma operação simultânea correspondente das alavancas de controle é necessária quando a árvore tiver sido agarrada pela cabeça derrubadora e esta, juntamente com a árvore é movida em direção a novas árvores a serem derrubadas, ou quando um feixe coletado de árvores é descarregado sobre o terreno de uma maneira controlada para descarregar a cabeça derrubadora. Conseqüentemente, na prática, o motorista tem, por quase todo o tempo, controlar as mencionadas funções de guincho e captura e
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3/19 a posição da cabeça derrubadora simultaneamente e, além disso, ele, tipicamente, gira o carrinho superior. O controle da construção de lança e a manutenção da cabeça derrubadora na posição correta requer atenção e experiência significativas do operador. A manipulação simultânea de diversas alavancas de controle é difícil e pode desacelerar a função.
Sumário da invenção [007] O método de acordo com a invenção para controla a construção de lança e a ferramenta articulada a ele é apresentado na reivindicação 1. O método de acordo com a invenção para controlar a construção de lança e a ferramenta articulada à mesma está apresentado na reivindicação 4. O sistema de acordo com a invenção para controlara construção de lança e a ferramenta articulada à mesma está apresentado na reivindicação 16.
[008] Graças à invenção, o operador não precisa cuidar separadamente de mudar a posição da cabeça derrubadora, quando a posição da lança de guincho e/ou a lança de captura é mudada. O sistema de controle cuidará automaticamente de manter a posição da cabeça derrubadora, por exemplo, vertical quando a posição da lança de guincho e/ou a lança de captura é mudada. O sistema de controle permite que o operador mude a posição da cabeça derrubadora.
[009] A invenção toma o trabalho do operador mais fácil e rápida.
Com a invenção, a necessidade de o operador controlar a posição da cabeça derrubadora por uma movimentação-x de uma das duas alavancas controladoras se tomará mínima. Na prática manter a cabeça derrubadora reta, que exige precisão e experiência, será uma função totalmente automática. O operador só usará a movimentação-x da alavanca de controle primariamente para descarregar os feixes de árvores coletados na cabeça derrubadora e para retomar a cabeça derrubadora para a posição vertical.
[0010] A manipulação das alavancas de controle pode ser
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4/19 simplificada ainda mais, quando a posição de ambas a lança de guincho e lança de captura é controlada automaticamente pelo uso apenas de uma alavanca de controle. Esta função é usada para obter uma movimentação substancialmente bnear da cabeça da lança de captura. Agora, a cabeça derrubadora permanece, por exemplo, a uma altura constante quando movida mais para longe ou para perto à máquina de silvicultura por meio de ambas as lança de guincho e lança de captura. A função é chamada de movimentação horizontal ou paralela que é, na maioria dos casos, substancialmente horizontal e que é controlada, por exemplo, pela alavanca de controle controlando a posição da lança de guincho. Em adição à movimentação paralela, o sistema de controle também permite que o operador mude a posição da lança de guincho. Desse modo, o ângulo de movimento ou altura pode ser facilmente ajustado, caso necessário, pela alavanca de controle para movimentação do guincho.
[0011] O controle automático da posição da cabeça derrubadora e as funções da movimentação paralela podem ser combinados. Desse modo, a manipulação da máquina se toma muito fácil. Por apenas uma movimentação da alavanca de controle (por exemplo, o eixo-y normalmente controlando a lança de captura), a cabeça derrubadora pode ser movimentada para fora e para dentro na direção horizontal, enquanto a cabeça derrubadora permanece em uma posição ajustada, por exemplo, vertical.
[0012] Por meio da invenção, é possível automatizar e combinar funções, onde a manipulação e operação do sistema de lança será mais simples e rápida. A implementação é eletrônica e permite fácil modificação. A invenção toma possível implementar o nivelamento de uma ferramenta, por exemplo, a cabeça de derrubar, sem sensores para medir a posição da cabeça derrubadora, ou pelo menos a necessidade dos mesmo ser substancialmente reduzida.
[0013] A invenção pode ser apbcada em várias construções de lanças
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5/19 nas quais as ferramentas são fixadas por articulação de modo que as ferramentas possam ser giradas ao redor de uma linha substancialmente horizontal por meio de um cibndro funcional fixado, por um lado, à construção de lança e, por outro lado, à ferramenta ou um adaptador para articular a ferramenta na extremidade da construção de lança. Apbcações incluem, particularmente, máquinas florestais, colhedeiras, transportadoras de troncos ou combinações das mesmas, nas quais, por exemplo, uma ferramenta de afinamento e coleta de acordo com o pedido FI-910.198, ou uma ferramenta de coletar funcionando sob um princípio correspondente, é conectada à extremidade da construção de lança para a coleta de lenha combustível. A ferramenta compreende, tipicamente, uma armação, à qual braços são articulados para coletar um ou mais troncos de árvores, e um dispositivo de corte transversal para seccionar a árvore que foi agarrada. Na maioria dos casos, dispositivos de corte transversal operando pelo princípio de guilhotina ou serras contínuas são usados.
[0014] A invenção pode ser apbcada, por exemplo, em escadeiras, para controlar uma cabeça derrubadora disponível como um acessório para as mesmas, ou a própria caçamba. Em escaveiras, a construção de lança, a estrutura inferior e a estrutura superior correspondem a cortadores amontoadores mais precisamente.
[0015] A invenção pode ser apbcada também em construções de lança de máquinas florestais, nas quais a estrutura é configurada unicamente para movimentação paralela. A construção de lança compreende um cibndro de transferência que é eficaz, por exemplo, por meio de um mecanismo articulado, sobre a posição das duas lanças na construção de lança. O sistema de controle cuidará automaticamente do posicionamento da ferramenta quando a posição das lanças for trocada.
[0016] A estrutura da construção de lança, a colocação dos atuadores correspondentes, e o mecanismo articulado relativo ao atuador podem variar
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6Γ\9 em construções de lanças aplicando a invenção. A colocação e função do atuador correspondem, por exemplo, à solução de WO 01/02.280 Al, na qual uma movimentação paralela é também obtida pelos atuadores.
[0017] As outras vantagens e os detalhes da invenção serão apresentados na descrição mais detalhada e nos desenhos da invenção. Descrição resumida dos desenhos [0018] A Fig. 1 mostra, em vista lateral, uma máquina de silvicultura que é um cortador amontoador e na qual a invenção está apbcada, a cabeça derrubadora estando próxima à maquina florestal.
[0019] A Fig. 2 mostram em vista lateral, a máquina de silvicultura da
Fig. 1 em uma situação na qual a cabeça derrubadora foi transferida para longe da máquina de silvicultura por meio da construção de lança.
[0020] A Fig. 3 mostra componentes e o princípio de operação do sistema de controle da máquina de silvicultura em um gráfico reduzido.
[0021] A Fig. 4 ilustra a operação mais detalhada e os princípios de controle do sistema de controle da Fig. 1 em um gráfico reduzido, e [0022] A Fig. 5 ilustra a operação do sistema de controle da Fig. 3 com mais detalhe e seus princípios de controle em um fluxograma.
Descrição mais detalhada da invenção [0023] A seguir, descreveremos com maior detalhe o modo de controlar a construção de lança por meio do sistema de controle quando a construção de lança estiver acoplada a um veículo motorizado que é uma máquina operacional. Desse modo, uma ferramenta adequada é acoplada à extremidade da construção de lança para reabzar o trabalho.
[0024] As Figs. 1 e 2 mostram um veículo que é uma máquina de silvicultura e, particularmente, um cortador amontoador 1. O cortador amontoador compreende um carrinho inferior 2, pelo qual o cortador amontoador se move sobre um terreno. O carrinho inferior 2 é equipado, por exemplo, com duas esteiras de lagarta. Sobre o topo da travessa do carrinho
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7/19 inferior 2, uma superestrutura 3 é colocada, compreendendo a cabine e o motor. Uma construção de lança 4 é articulada à superestrutura 3. Por meio da travessa, a superestrutura 3 e a construção de lança 4 podem ser giradas ao redor de uma Unha vertical. A construção de lança compreende, tipicamente, duas lanças, também chamadas de uma lança de içar e uma lança de capturar, neste exemplo. Nas construções de lança destinadas a uma movimentação paralela, a lança pode ser também chamada de lança de transferência. Nas Figs. 1 e 2, a construção de lança 4 consiste de duas partes, compreendendo uma lança de içar 9 e uma lança de capturar 8, a cabeça derrubadora sendo acoplada à extremidade da lança de captura 8. A cabeça derrubadora 5 é usada como a ferramenta da máquina operacional.
[0025] Para a movimentação, a construção de lança compreende atuadores que, neste exemplo, são cibndros operacionais e que também são chamados de um cibndro de içar e um cibndro de captura. Nas construções de lança destinadas a movimentação paralela, o cilindro funcional também pode se chamado de um cibndro de transferência. A extremidade da lança de içar 9 é acoplada por meio de uma articulação à superestrutura 3, e a extremidade mais externa da lança de içar 9 e superestrutura 3. O cibndro de içar 10 é um cibndro de dupla ação cujo comprimento, velocidade de movimentação e direção de movimentação podem ser controlados por meio de um meio pressurizado, normalmente óleo hidráulico. O meio é uma variável manipulada que é afetada por um elemento de controle, como uma válvula. [0026] A extremidade da lança de captura 8 é fixada pela articulação à extremidade mais externa da lança de içar 9, e a extremidade mais externa da lança de captura pode ser deslocada para cima e para baixo e, simultaneamente, também para frente e para trás. A lança de captura 8 é movida por um cibndro de captura 11 que é fixada pela articulação a ambas as lança de içar 9 e lança de captura 8. O cilindro de captura 12 é um cibndro operacional de dupla ação 11 cujo comprimento, velocidade de movimentação
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8/19 e direção de movimentação são controlados pelo meio pressurizado. As lanças são acopladas uma a outra por um mecanismo de ligação 4a, ao qual o cilindro de captura 11 também pertence. O cibndro funcional é acoplado à lança diretamente ou por meio de um mecanismo de bgação adequado.
[0027] A cabeça derrubadora 5 é acoplada por uma articulação 12 na extremidade da lança de captura 8, e a cabeça derrubadora 5 pode ser incbnada para frente e para trás ao redor de uma Unha horizontal estendida via a articulação 12. Na extremidade da lança de captura 8, um adaptador 6 para a construção de lança é provido, acoplado à cabeça derrubadora 5 e inclinandose com a cabeça derrubadora 5 ao redor da articulação 12. A cabeça derrubadora 5 é controlada por um cibndro de incbnação 7 que é articulado a ambas as lança de captura 8 r cabeça derrubadora 5, no presente exemplo, por meio do adaptador 6. O cibndro de inclinação 7 controla a posição do adaptador 6 e, simultaneamente, a incbnação da cabeça derrubadora 5. O cibndro de incbnação 7 é um cibndro de dupla ação cujo comprimento, velocidade de movimentação e direção de movimentação podem ser controlados por meio do meio pressurizado.
[0028] A cabeça derrubadora 5 também pode ser girada, por exemplo, ao redor de uma Unha horizontal por meio de um dispositivo giratório fixado entre o adaptador 6 e a cabeça derrubadora 5. A mencionada Unha horizontal se estende tranversalmente, normalmente perpendicular à Unha estendendo-se via a articulação 12. O adaptador 6 e o dispositivo giratório fazem parte também da cabeça derrubadora 5.
[0029] O cortador amontoador 1, a construção de lança 4, os cibndros operacionais 7, 10 e 11, bem como, a cabeça derrubadora 5 são conhecidos assim com respeito à suas estruturas, e os princípios apbcados nos mesmos são conhecidos por alguém experiente na técnica. Nesta descrição, discutiremos as circunstâncias essenciais da invenção e aquelas características de invenção desconhecidas na técnica anterior. Os princípios operacionais do
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9/19 sistema de controle do cortador amontoador são assim também conhecidos, mas princípios inéditos de acordo com a invenção são apbcados aqui. A modificação e configuração do sistema de controle serão óbvias a alguém experiente na técnica com base na descrição da invenção neste relatório.
[0030] Como mostrado na Fig. 1, a cabeça derrubadora 5 pode ser incbnada pelo cilindro de incbnação 7, por exemplo, da posição Pl para posição P2, ao redor da articulação 12, onde o cilindro de incbnação 7 se toma maior ao ser movido. Como mostrado na Fig. 2, a cabeça derrubadora 5 pode ser movida por meio de uma movimentação paralela de um local L1 para um local L2 ao longo de um trajeto substancialmente horizontal 13, onde o cibndro de içar 10 e o cibndro de captura 11 atuam simultaneamente. Devido ao cibndro de içar 10 e o cibndro de captura 11 serem montados sob a construção de lança 4, o cibndro de içar 10 se toma mais curto e o cibndro de captura se toma mais longo. A colocação dos cibndros operacionais também pode variar, onde o cibndro de captura também pode ser montado sobre o topo da construção de lança 4, em cujo caso o cibndro de captura se toma mais curto quando a cabeça derrubadora 5 é transferida para o local L2. Quando a cabeça derrubadora 5 está no local Ll, a construção de lança 4 está na posição mostrada na Fig. 1. Durante a transferência, a cabeça derrubadora 5 é mantida, por exemplo, em uma posição vertical Pl pelo controle do cibndro de inclinação 7. O cibndro de inclinação 7, o cibndro de içar 10 e o cibndro de captura 11 operam simultaneamente.
[0031] A Fig. 3 mostra com mais detalhe a operação do sistema de controle 21 para controlar os elementos de controle 22, 23 e 24. Os elementos de controle atuam sobre uma variável manipulada que, neste caso, é um meio que é levado para dentro e para fora dos cibndros operacionais. A pressão e o fluxo de volume do meio, por sua vez, controlam a velocidade de trabalho dos cibndros 7, 10 e 11. Os cibndros operacionais, por sua vez, direcionam a construção de lança 4 para a posição desejada. Pontos estabelecidos 15 e 16
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10/19 são entrados no presente sistema de controle 21, a posição e movimentações da construção de lança 4 sendo dependentes dos pontos de ajuste. O operador entre com o conjunto de pontos manualmente pelo uso de equipamento necessário, particularmente pela manipulação de manches e comando 19 e 20, cujas direções de movimentação correspondem às direções de movimentação dos cilindros de trabalho 7, 10, 11. Na posição neutra do manche de controle, os cibndros operacionais permanecem estacionários.
[0032] O sistema de controle 21 tem um modo de bgação, no qual o manche de controle 19 é usado para controlar o cibndro de captura 11. Para entrar circuito de impulsão motorizada o ponto ajustado, movimentações na direção-y são usadas para fazer o cibndro de captura 11 mais curto ou mais longo. Neste exemplo, um ponto de ajuste é dado também ao cibndro de incbnação 7 por meio do manche de controle 19, onde movimentações na direção-x são usadas para fazer o cibndro de incbnação 7 mais curto ou mais longo. O manche de controle 20 é usado para controlar o cibndro de içar 10, onde movimentações na direção-y são usadas. No presente exemplo, uma movimentação de avanço do manche de controle 20 baixará a construção de lança 4, e uma movimentação para trás içará a construção de lança 4. Caso desejado, o manche de controle 20 terá também uma movimentação na direção-x, que é normalmente apbcada para controlar a rotação do carrinho superior. Pelo arranjo de controle acima mencionado, é possível também obter, por exemplo, uma modificação para que as direções-y dos manches de controle 10 e 20 controlem as funções no sentido transversal; em outras palavras, o manche de controle 19 controla a função de içar e o manche de controle 20 controla a função de captura.
[0033] Em adição ao modo de bgação, o sistema de controle 21 tem também um modo paralelo para a movimentação paralela, que é ativada, por exemplo, por um botão 20 provido no manche de controle 19, em sua vizinhança direta ou em outro lugar dentro do alcance do operador. No modo
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11/19 paralelo, o manche de controle 19 e seu ponto de ajuste são usados para controlar tanto o cilindro de inclinação 10 como o cilindro de captura 11, simultaneamente, de modo que, por exemplo, a movimentação ao longo da rota 13 é possível pelo uso apenas de um manche de controle 19. Uma movimentação para frente do manche de controle 19 na direção-y transferirá a cabeça derrubadora 5 mais para distante e uma movimentação para trás levará a cabeça derrubadora 5 para mais perto da superestrutura 3. Normalmente, o cibndro de inclinação 10 pode ser controlado pelo uso da direção-y do manche de controle 20 também durante a movimentação paralela. É possível também obter, por exemplo, tal modificação do arranjo de controle acima descrito que as direções-y dos manches de controle 19 e 20 controlem as funções transversais; em outras palavras, o manche de controle 19 controlará a função de içar e o manche de controle 20 controlará a movimentação paralela.
[0034] O sistema de controle 21 compreende também um modo de nivelara cabeça derrubadora que é ativado, por exemplo, com um botão 29 que pode ser provido no manche de controle, em sua vizinhança direta ou em outro lugar dentro do alcance do operador. NO modo de nivelamento de cabeça derrubadora, a função do cibndro de incbnação 7 depende, entre outras coisas, dos pontos de ajuste 15 e 16. A operação do cibndro de incbnação 7 é controlado com base nos sinais dos manches de controle 19 e 20 nas funções de içar e capturar, e na posição da cabeça derrubadora. O modo de nivelamento da cabeça derrubadora é disponível tanto no modo de enlace como no modo paralelo. Quando ambos os modos de nivelamento de cabeça derrubadora e o modo paralelo estiverem em uso, todos os cibndros operacionais 7, 10 11 podem ser controlados em conjunto apenas pela movimentação-y do manche de controle 19. O modo de nivelamento da cabeça derrubadora também pode ser posto em uso em um sistema de controle sem modo paralelo.
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12/19 [0035] A Fig. 3 mostra também com mais detalhe os elementos de controle 22, 23 e 24 que ficam em contato com o sistema de meio compreendendo uma Unha de pressão 17 contendo meio pressurizado e uma linha de retomo 10 para a qual o meio é retomado. O sistema de meio é conhecido desse modo, e é usado para produzir a pressão e fluxo de volume do meio. O meio é uma variável manipulada, cuja entrada nos cihndros operacionais 7, 10 e 11 é controlada pelos elementos de controle 22, 23 e 24. A variável a ser controlada é a velocidade e a direção de movimentação do cihndro operacional, e a variável de controle é, por exemplo, um sinal de corrente 26, 27 ou 28 obtido do sistema de controle 21. O sistema pode compreender também diversas Unhas separadas de pressão e Unhas de retomo. Os elementos de controle 22, 23 e 24 são providos para o cihndro de inclinação 7, o cilindro de içar 10 e o cihndro de captura 11, respectivamente. No exemplo apresentado, o elemento de controle é uma válvula controlada por um sinal de corrente e provendo um fluxo de volume proporcional ao sinal de corrente a ser suprido ao cilindro operacional. A estrutura de suporte do sistema de controle 21 pode diferir daquela apresentada, e pode ser mais distribuída, ou pode formar parte de um sistema de controle maior. O sistema de controle é, por exemplo, um sistema de controle baseado em PC que é conhecido como tal, e no qual os princípios da invenção são aplicados, e que também compreende as aplicações necessárias para, por exemplo, os algoritmos de controle. As válvulas estão mostradas sobre o nível de princípio e compreendem, por exemplo, válvulas direcionais de quatro sentidos e três posições controladas eletronicamente. As funções também podem ser implementadas por válvulas direcionais proporcionais. Um cartão de controle e amplificador acoplado à válvula proporcional pode ser usado para estabelecer, por exemplo, as rampas de aceleração e desaceleração necessárias em um modo conhecido como tal.
[0036] O equipamento do sistema de controle compreende, por
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13/19 exemplo, um módulo de exibição, um teclado de PC e uma unidade central com um processador e uma memória. Para implementar os vários exemplos da invenção, a aplicação necessária e o software incluído na mesma são instalados na unidade de processamento central do sistema de controle que compreende a RAM e armazenamento de massa necessários. O sistema de controle utiliza um sistema operacional conhecido como tal, sob o qual a apbcação é rodada. O equipamento e o sistema operacional compreendem as apbcações e protocolos necessários para comunicação com outros dispositivos. O sistema operacional é, de preferência, um sistema tumkey da técnica anterior, que provê ainda serviços prontos para a transmissão de uma corrente de dados em, por exemplo, um bus CAN (Controller Area NetWork). [0037] A Fig. 4 mostra o princípio de operação de um algoritmo de controle do sistema de controle que está ilustrado por meio de entradas 30, 31 3e 32 correspondentes aos pontos de ajuste de movimentações diferentes, bem como, por meio de uma saída 34 correspondente à variável de controle. A variável de controle é entrada no elemento de controle e é usada, entre outras coisas, para controlar a incbnação da cabeça derrubadora. O algoritmo de controle utibza parâmetros armazenados que podem ser ajustados. Isto será expbcado com mais detalhe adiante, [0038] A Fig. 4 mostra, com mais detalhe, particularmente a operação do modo de nivelamento de cabeça derrubadora, e os outros modos operam conforme apresentado adiante.
[0039] Devemos, primeiro, expbcar situações ns quais o modo de nivelamento de cabeça derrubadora não está em uso. No modo enlace, a saída 34 que controla o cilindro de incbnação 7 (tilt_command) só é proporciona à entrada 31 (tilt_joystick) correspondente ao ponto de ajuste dado por meio da movimentação-x do manche de controle 19 (por exemplo, tilt_command = tilt_joystick). De uma maneira correspondente, no modo enlace e no modo paralelo, o cilindro de captura 11 é controlado por uma entrada 30
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14/19 (stickjoystick), sljoystick) que corresponde à movimentação-y do manche de controle 10 (por exemplo, stick_command = stickjoystick, sl_command=sljoystick). De uma maneira correspondente, no modo enlace e no modo paralelo, o cilindro de inclinação 10 é controlado por uma entrada 32 (hoistjoystick) que corresponde à movimentação-y do manche de controle 20 (por exemplo, hoist-joystick = hoistjoystick). Além disso, o cilindro de inclinação 10 é controlado pela entrada 30 (sljoystick), quando o modo paralelo está em uso (por exemplo, hoist_command) = hoistjoystick _ SL joystick). Caso desejado, o modo enlace e o modo da movimentação da movimentação paralela podem ser suplementados com parâmetros e meios de controle cujos princípios foram descritos em relação ao modo e nivelamento de cabeça derrubadora.
[0040] No modo de nivelamento de cabeça derrubadora, o algoritmo de controle e sua saída 34 (tilt_command) podem ser descritos geralmente na forma: tilt_command = tiltjoystick + (ff_hoist * hoistjoystick) + (ff_stickjoystick) + (ff_sl * sl joystick).
[0041] No modo enlace, quando o modo de nivelamento de cabeça derrubadora está em uso, a saída 34 que controla o cibndro de incbnação 7 (tilt_command) é proporcional à entrada 30 (stickjoystick), bem como, à entrada 31 (tiltjoystick) e também à entrada 32 (hoistjoystick) e ao parâmetro ff_hoist (por exemplo, ff_hoist * histjoystick). Os parâmetros ff_stick e ff_hoist são parâmetros que podem ser ajustados e algum tipo de amplificações.
[0042] No modo paralelo, quando o modo de nivelamento de cabeça derrubadora 30 se está em uso, o algoritmo de controle opera como descrito acima, exceto pelo fato da entrada 30 ser agora sljoystick, com a qual o parâmetro ff_sl é usado (por exemplo, (ff_sl * sl_stick) e que normalmente difere do parâmetro de modo enlace ff_stick. Muito embora o mesmo manche de controle varie dependendo do modo selecionado, e a seleção dos elementos
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15/19 de controle controlados varia.
[0043] Uma unidade somadora 35 indica o efeito combinado das entradas, e o membro de controle 33 indica, por exemplo, reajustes relativos, por exemplo, aos possíveis valores máximo e mínimo da saída 34. Em relação com o membro de controle 33, é possível também tomar outras medidas relativas ao algoritmo de controle, que são consideradas necessárias ou que afinem a operação.
[0044] De acordo com o exemplo acima, no modo de nivelamento de cabeça derrubadora, as movimentações-y dos manches de controle 19 e 20 (funções de içar e capturar) normalmente afetam a posição da construção de lança 4, mas agora também a posição da cabeça derrubadora 5. Quando funcionando a função de içar ou capturar (modo enlace) ou a movimentação paralela combinada destes, (modo paralelo), o sistema de controle cuida da posição da cabeça derrubadora 5 automaticamente, mas, neste exemplo, é possível também corrigir a posição da cabeça derrubadora 5 manualmente com uma movimentação-x do manche de controle 20 (tilt_joystick). O sistema de controle opera de modo que a meta seja manter a última posição da cabeça derrubadora estabelecida pelo controle manual ao usar a construção de lança.
[0045] No aparelho de acordo com o exemplo, a movimentação paralela pode ser obtida por um algoritmo de controle, onde, com base na entrada 30 (sl_joystick), ambos o cilindro de içar e cibndro de captura 11 são movidos simultaneamente pelo controle de ambos o elemento e controle 23 e o elemento de controle 24 com variáveis que são proporcionais à entrada 30. [0046] Altemativamente, de acordo com a técnica anterior, o cibndro de içar 10 e o cilindro de captura 11 podem ser acoplados funcionalmente em série por um elemento de controle, de modo que, por exemplo, o elemento de controle 24 sozinho controle ambos o cibndro de içar 11 e o cibndro de captura 11. Desse modo, o elemento de controle 24 'r controlado com uma
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16/19 variável adequada que é proporcional à entrada 30.
[0047] Para a movimentação paralela, de acordo com a técnica anterior, construções de lança são providas, às quais o cilindro operacional é acoplado de modo que o cilindro operacional seja efetivo sobre a posição de duas lanças. Tipicamente, a construção de lança é um mecanismo de bgação, por meio do qual o cibndro operacional é efetivo sobre ambas as lanças. Além disso, outro cibndro operacional é efetivo sobre uma das lanças para içamento. A construção de lança tem um modo paralelo, mas não um modo enlace.
[0048] Controle automático bom e versátil da cabeça derrubadora é obtido pela definição de pelo menos um parâmetro para o modo de nivelamento de cabeça derrubadora para cada direção de movimentação do manche de controle (para frente, para trás). Os parâmetros podem ser definidos para se desviar da bnear, para obter um controle não-linear de uma maneira desejada, levando em conta, por exemplo, a não-bnearidade ou comportamento do elemento de controle. Consequentemente, o parâmetro pode ser uma função na qual o valor de controle é entrado.
[0049] Desse modo, o parâmetro ff_hoist pode ser dividido em dois parâmetros ff_hoist_up e ff_hoist_down, dependendo do lado sobre o qual o manche de controle 20 está em relação à posição neutra. Ao içar a lança de içar 9, ff_hoist_up é usado, e a cabeça derrubadora 5 é ajustada para frente por manter sua posição, por exemplo, Pl. De maneira correspondente, quando a lança de içar 9 é baixada, ff_hoist_down é usado, e a cabeça derrubadora 5 é incbnada para trás.
[0050] O parâmetro ff_stick do modo enlace pode ser dividido em dois parâmetros, ff_stick_out e ff_stick_in, dependendo do lado sobre o qual o manche de controle 19 está em relação à posição neutra. Por exemplo, se a extremidade da lança de captura 8 for transferida para mais distante e ff_stick_out estiver em uso, então, a cabeça derrubadora 5 é incbnada para
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17/19 frente de modo que a posição da cabeça derrubadora 5 seja mantida, por exemplo, a posição Pl. De maneira correspondente, se a extremidade do manche de controle 8 for trazido para mais perto da superestrutura 3 e ff_stick_in for usado, então, a cabeça derrubadora 5 é incbnada para trás. [0051] No modo paralelo, o parâmetro ff_sl pode se dividido em dois parâmetros ff_sl_out e ff_sl_in, dependendo do lado sobre o qual o manche de controle 19 estiver em relação à posição neutra, ou seja, a posição na qual o valor de entrada/controle é zero. Por exemplo, quando a cabeça derrubadora 5 é transferida para mais distante ao longo do trajeto 13, do local LI para o local L2, o parâmetro ff_sl_out é usado e a cabeça derrubadora 5 é automaticamente incbnada para frente de modo que a posição da cabeça derrubadora 5, por exemplo, Pl, seja mantida. De uma maneira correspondente, quando a cabeça derrubadora 5 é trazida para mais perto, o parâmetro ff_sl_in está em uso e a cabeça derrubadora 5 é incbnada para trás, [0052] Neste exemplo elucidativo, os parâmetros obtêm valores entre um valor mínimo e máximo, por exemplo, de 0 a 100% (de 0,0 a 1,0). Por exemplo, se o valor do parâmetro ff_hoist_up for 50% e a direção-y do manche de controle 20 der um ponto máximo de ajuste de 100% ou a entrada máxima 32 para a função içar, então, a variável de controle do cibndro de incbnação 7 ou a saída 34 será 50% do máximo. Em outras palavras, a saída 34 dá, por exemplo, um controle de 100% ao elemento de controle 23 para mover o cibndro operacional 10 e um controle de 50% ao elemento de controle 22 para mover o cibndro operacional 7. Com os parâmetros, as relações desejadas são estabelecidas para as velocidades de movimentação dos cibndros operacionais para manter a cabeça derrubadora 5 na posição desejada.
[0053] Caso desejado, a operação do algoritmo de controle para o nivelamento da cabeça derrubadora pode ser facilmente ajustada com os parâmetros. Por exemplo, quando o modo de nivelamento de cabeça
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18/19 derrubadora é ativado, ele pode ser desativado, por exemplo, em conexão com um manche de controle ou uma direção de movimentação. O ajuste é feito pelo estabelecimento de valores desejados para os parâmetros. Por exemplo, se for desejado que o nivelamento da cabeça derrubadora só seja ativo ao se acabar, mas não funcionar na movimentação paralela, o parâmetro ff_sl_in é estabelecido para zero. De uma maneira correspondente, se, ao funcionar na movimentação paralela, o nivelamento for ativado apenas parcialmente, ou seja, por sub-nivelar, o valor do parâmetro ff_sl_in é estabelecido entre zero e um valor de parâmetro que forneça total nivelamento. Quando a operação for de sobrenivelamento, o valor de ff_sl_in é ajustado maior do que o valor de parâmetro dando nivelamento total.
[0054] Na Fig. 4, a saída 34 mostra o controle obtido pelo valor de controle, onde 0% representa uma válvula fechada e 100% representa uma válvula totalmente aberta. A saída tilt_command é limitada entre -100% e +100%, onde a direção negativa e a direção positiva representam incbnação em direções diferentes, começando, por exemplo, pela posição Pl. A saída 100% a 0% representa a primeira posição da válvula e a saída 0% a 100% representa a segunda posição da válvula. Quando a saída é 0%, a válvula está na posição central mostrada na Fig. 3. Tipicamente, a saída tilt_command e também as saídas das outras movimentações são providas com funções de rampa relativas ao início e parada do cibndro operacional, onde, por exemplo, o cibndro de inclinação 7 responde rapidamente à movimentação do manche de controle 19; ou seja, a rampa é curta. A rampa usada em conexão com a movimentação paralela, por sua vez, pode ser longa, onde as movimentações são mais suaves.
[0055] Dependências mútuas podem ser determinadas entre saídas, por exemplo, entre as saídas tilt_command e tilt_ff_command. Por exemplo, a saída tilt_command pode ser priorizada em situações nas quais o sistema de controle detecta que o motorista esta tentando com dificuldade controlar a
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19/19 inclinação do agarramento manual em outra direção que não a do algoritmo de controle. A meta da priorização é garantir que, caso desejado, o motorista possa, em todas as situações, usar o controle manual para obter uma velocidade máxima para a incbnação da cabeça derrubadora.
[0056] A Fig. 5 mostra a operação do algoritmo de controle com mais detalhe em um fluxograma. A primeira etapa 38 do procedimento 36 é calcular a saída tilt_command que controla o cilindro de incbnação 7 e é proporcional apenas à entrada tilt_joystick do controle manual da incbnação da cabeça derrubadora. A etapa seguinte 37 é examinar se o modo de nivelamento de cabeça derrubadora está ativado. SE o nivelamento não estiver ativado, a saída já calculada é transferida adicionalmente para um elemento regulador e o procedimento retoma, via etapa 41, para a etapa 38. Se o modo de nivelamento de cabeça derrubadora estiver em uso, a etapa seguinte será etapa 39, na qual a saída tilt_command controlando o cibndro de incbnação 7 é também proporcional à dependência tilt_ff_command definida com base nas outras entradas. Pelo controle manual (tilt_joystick) e o controle de nivelamento (tilt_ff_command), uma saída combinada pode ser calculada, que é transferida ao elemento de controle, e o procedimento retoma, ao longo da Unha 40, para a etapa 38. O sistema de controle examina o status das entradas e o modo ativado continuamente e determina continuamente a dependência apresentada entre os pontos de ajuste e a variável de controle. [0057] Alguns exemplos da invenção foram descritos acima em detalhe. Modificações e variações dos exemplos serão óbvias a alguém experiente na técnica com base na descrição acima. A invenção não está bmitada exclusivamente aos exemplos apresentados acima, mas é definida de acordo com as reivindicações anexas.
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Claims (22)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para controlar uma construção de lança (4) e uma ferramenta conectada a ela por articulação, a construção de lança (4) compreendendo uma primeira lança (9) e um primeiro atuador (10) controlando a mesma (9), uma segunda lança (8) articulada à primeira lança (9), e um segundo atuador (11) controlando a mesma (8), e um terceiro atuador (7) controlando a posição da ferramenta, onde o método compreende as etapas de:
    controlar o primeiro atuador (10) de acordo com um primeiro ponto de ajuste (32), o primeiro ponto de ajuste (32) sendo provido manualmente por um manche de controle (20), um controle do primeiro atuador (10) para mudar a posição da primeira lança (9);
    controlar o segundo atuador (11) de acordo com um segundo ponto de ajuste (30), o segundo ponto de ajuste (30) sendo provido manualmente por um manche de controle (19), um controle do segundo atuador (11) para mudar a posição da segunda lança (8);
    determinar automaticamente uma variável (34) como uma função do primeiro ponto de ajuste e do segundo ponto de ajuste;
    controlar, simultânea e automaticamente, o terceiro atuador (7) de acordo com a variável (34), um controle do terceiro atuador (7) para controlar uma posição da ferramenta simultaneamente com pelo menos um de uma mudança de posição da primeira lança (9) e uma mudança de posição da segunda lança (8);
    caracterizado pelo fato de que a variável (34) é configurada proporcionalmente a uma entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32), o segundo ponto de ajuste (30) e um terceiro ponto de ajuste (31), assim como um parâmetro ff_hoist amplificando a entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32) e um parâmetro ff_stick amplificando a entrada provida pelo terceiro ponto de
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  2. 2/8 ajuste (31);
    o parâmetro ff_stick amplificando a entrada provida pelo terceiro ponto de ajuste (31) é dividido em dois sub-parâmetros ff_stick_out controlando a segunda lança para se mover mais para longe do ponto de conexão da construção da lança, e ff_stick_in controlando a segunda lança para se mover mais para perto do ponto de conexão da construção da lança dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (19) está em relação à posição neutra;
    o parâmetro ff_hoist ampbficando a entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32) é dividido em dois sub-parâmetros, ff_hoist_up controlando a primeira lança para incbnar para cima e ff_hoist_down controlando a primeira lança para incbnar para baixo dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (20) está em relação à posição neutra.2.
    2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da posição da ferramenta é mantida substancialmente estacionária durante o controle da primeira lança e/ou da segunda lança.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do segundo atuador move exclusivamente a segunda lança, ou o segundo atuador move ambas as primeira e segunda lanças simultaneamente, a primeira lança e a segunda lança são conectadas uma a outra por um mecanismo de ligação para uma movimentação paralela.
  4. 4. Método para controlar uma construção de lança e uma ferramenta conectada a ela por articulação, a construção de lança (4) compreendendo uma primeira lança (9) e um primeiro atuador (10) controlando a mesma, uma segunda lança (8) articulada à primeira lança, e um segundo atuador (11) controlando a mesma, e um terceiro atuador (7) controlando a posição da ferramenta, onde o método compreende as etapas de:
    controlar o primeiro atuador de acordo com um primeiro ponto
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    3/8 de ajuste (32) o primeiro ponto de ajuste (32) sendo provido manualmente por um manche de controle (20), um controle do primeiro atuador (10) para mudar a posição da primeira lança (9), controlar o segundo atuador de acordo com um segundo ponto de ajuste (30), o segundo ponto de ajuste (30) sendo provido manualmente por um manche de controle (19), um controle do segundo atuador (11) para mudar a posição da segunda lança (8);
    determinar automaticamente uma variável (34) como uma função do primeiro ponto de ajuste e do segundo ponto de ajuste;
    controlar simultaneamente e automaticamente o terceiro atuador (7) de acordo com a variável (34), um controle do terceiro atuador (7) para controlar uma posição da ferramenta simultaneamente com pelo menos um de uma mudança de posição da primeira lança (9) e uma mudança de posição da segunda lança (8);
    caracterizado pelo fato de que a variável (34) é configurada proporcionalmente a uma entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32), o segundo ponto de ajuste (30) e um terceiro ponto de ajuste (31), assim como um parâmetro ff_hoist amplificando a entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32) e um parâmetro ff_stick amplificando a entrada provida pelo terceiro ponto de ajuste (31);
    o parâmetro ff_stick amplificando a entrada provida pelo terceiro ponto de ajuste (31) é dividido em dois sub-parâmetros ff_stick_out controlando a segunda lança para se mover mais para longe do ponto de conexão da construção da lança, e ff_stick_in controlando a segunda lança para se mover mais para perto do ponto de conexão da construção da lança dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (19) está em relação à posição neutra;
    o parâmetro ff_hoist ampbficando a entrada provida pelo
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    4/8 primeiro ponto de ajuste (32) é dividido em dois sub-parâmetros, ff_hoist_up controlando a primeira lança para incbnar para cima e ff_hoist_down controlando a primeira lança para incbnar para baixo dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (20) está em relação à posição neutra.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de controlar simultaneamente o terceiro atuador de acordo com um terceiro ponto de ajuste (31) provido manualmente para mudar a posição da ferramenta, incbnando a ferramenta para frente ou para trás.
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato da mencionada variável (34) ser conjuntamente proporcional aos primeiro, segundo e terceiro pontos de ajuste.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de controlar automaticamente a ferramenta de uma construção de lança (4) acoplada a uma máquina de silvicultura por meio do terceiro atuador simultaneamente ao controlar o primeiro atuador e/ou o segundo atuador manualmente por meio do primeiro ponto de ajuste (30) e/ou o segundo ponto de ajuste (32).
  8. 8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ajustar um ou mais dos ditos primeiro ponto de ajuste e segundo ponto de ajuste por meio de um ou mais manches de controle (19, 20).
  9. 9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de controlar o terceiro atuador (7) com um elemento de controle (22), sobre o qual a mencionada variável (34) é efetiva e que controla o fluxo de volume de um meio para o terceiro atuador.
  10. 10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo fato do segundo ponto de ajuste (30) controlar também o primeiro atuador simultaneamente com o segundo atuador para a movimentação paralela da construção de lança.
  11. 11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4
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    5/8 a 9, caracterizado pelo fato do segundo atuador também move a primeira lança simultaneamente com a segunda lança, a primeira lança e a segunda lança são conectadas uma a outra por um mecanismo de bgação para a movimentação paralela da construção de lança.
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de controlar simultaneamente o primeiro atuador com o primeiro ponto de ajuste (32), onde a mencionada variável (34) é conjuntamente proporcional a ambos os primeiro e segundo pontos de ajustes.
  13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do segundo atuador ser efetivo sobre a primeira lança e também a segunda lança com um mecanismo de bgação acoplado entre a primeira e segunda lanças.
  14. 14. Sistema para controlar uma construção de lança e uma ferramenta articulada à mesma, compreendendo:
    uma primeira lança (9) e um primeiro atuador (10) controlando a mesma, uma segunda lança (8) articulada à primeira lança e um segundo atuador (11) controlando a mesma, um terceiro atuador (7) controlando a posição da ferramenta, um primeiro manche de controle (20) para fornecer um primeiro ponto de ajuste e para controlar o primeiro atuador de acordo com o primeiro ponto de ajuste (32), e um segundo manche de controle (19) para fornecer um segundo ponto de ajuste (30) e para controlar o segundo atuador de acordo com o segundo ponto de ajuste (30), caracterizado pelo fato de que o sistema de controle também compreende:
    uma variável (34) usada para o controle e destinada a controlar o terceiro atuador simultaneamente com o controle do primeiro atuador sobre
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    6/8 o qual ο controle do segundo atuador ou com o controle de ambos os mesmos, e
    um algoritmo de controle configurado para determinar a mencionada variável que depende de pelo menos um dos mencionados primeiro ponto de ajusto e segundo ponto de ajuste (30, 32); em que a variável (34) é configurada proporcionalmente a uma entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32), o segundo ponto de ajuste (30) e um terceiro ponto de ajuste (31), assim como um parâmetro ff_hoist amplificando a entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32) e um parâmetro ff_stick amplificando a entrada provida pelo terceiro ponto de ajuste (31);
    o parâmetro ff_stick ampbficando a entrada provida pelo terceiro ponto de ajuste (31) é dividido em dois sub-parâmetros ff_stick_out controlando a segunda lança para se mover mais para longe do ponto de conexão da construção da lança, e ff_stick_in controlando a segunda lança para se mover mais para perto do ponto de conexão da construção da lança dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (19) está em relação à posição neutra;
    o parâmetro ff_hoist ampbficando a entrada provida pelo primeiro ponto de ajuste (32) é dividido em dois sub-parâmetros, ff_hoist_up controlando a primeira lança para incbnar para cima e ff_hoist_down controlando a primeira lança para incbnar para baixo dependendo do lado sobre o qual o manche de controle (20) está em relação à posição neutra.
  15. 15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do segundo ponto de ajuste (30) controlar ambos os primeiro e segundo atuadores simultaneamente para a movimentação paralela.
  16. 16. Sistema, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato do sistema de controle também compreender um terceiro dispositivo (19) para prover um terceiro ponto de ajuste (31)
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    7/8 manualmente e exclusivamente para controlar o terceiro atuador, onde o mencionado algoritmo de controle é configurado para definir a mencionada variável (34) sendo conjuntamente dependente sobre os primeiro, segundo e terceiro pontos de ajuste.
  17. 17. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato do algoritmo de controle compreender um ou mais parâmetros a serem ajustados e que determinam a dependência entre a variável de controle (34) e cada ponto de ajuste usado para o controle.
  18. 18. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato dos mencionados dispositivos (19, 20) compreenderem um manche de controle manualmente controlável.
  19. 19. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato do sistema de controle compreender um elemento de controle (22) para cada terceiro atuador (7), onde o elemento de controle é configurado para controlar o fluxo de volume para o terceiro atuador, e onde a mencionada variável (34) é configurada para controlar o mencionado elemento de controle.
  20. 20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato da construção de lança (4) ser acoplada a uma máquina de silvicultura, a ferramenta (5) ser acoplada à construção de lança e ao terceiro atuador, e o sistema de controle ser configurado para controlar a ferramenta por meio do terceiro atuador simultaneamente quando o primeiro atuador e/ou o segundo atuador é controlado manualmente por meio do ponto de ajuste.
  21. 21. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato da máquina de silvicultura ser um cortador amontoador e a ferramenta ser uma cabeça derrubadora.
  22. 22. Sistema, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato da máquina de silvicultura ser uma colheitadeira ou uma avançadora
    Petição 870170098334, de 15/12/2017, pág. 36/38
    8/8 e a ferramenta ser uma cabeça de colheitadeira destinada a cortar e coletar madeira combustível.
    Petição 870170098334, de 15/12/2017, pág. 37/38
    1/3
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10844572B2 (en) 2018-04-25 2020-11-24 Deere & Company Method of controlling movement of an intelligent boom

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8275524B2 (en) * 2009-12-23 2012-09-25 Caterpillar Inc. System and method for limiting operator control of an implement
US20130213031A1 (en) * 2010-10-20 2013-08-22 Volvo Construction Equipment Ab Hydraulic system for a construction machine
US8836529B2 (en) * 2011-01-26 2014-09-16 Kenneth J. Thomsen Chain saw hazard warning light
US10647560B1 (en) * 2011-05-05 2020-05-12 Enovation Controls, Llc Boom lift cartesian control systems and methods
US20120315120A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Hyder Jarrod Work machine
USD671147S1 (en) * 2011-07-29 2012-11-20 Kobelko Construction Machinery Co., Ltd. Boom for construction machine
USD672791S1 (en) * 2011-07-29 2012-12-18 Kobelko Construction Machinery Co., Ltd. Boom for construction machine
GB201113697D0 (en) * 2011-08-09 2011-09-21 Agco Int Gmbh Control means for controlling an implement attached to a vehicle
KR102137346B1 (ko) * 2012-06-08 2020-07-23 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨의 제어방법 및 제어장치
US8862340B2 (en) 2012-12-20 2014-10-14 Caterpillar Forest Products, Inc. Linkage end effecter tracking mechanism for slopes
FI20135085A7 (fi) * 2013-01-29 2014-07-30 John Deere Forestry Oy Menetelmä ja järjestelmä työkoneen puomiston ohjaamiseksi kärkiohjauksella
WO2015095727A2 (en) 2013-12-20 2015-06-25 Barnet Corbin Surgical system and related methods
FI127305B (fi) * 2014-04-29 2018-03-15 John Deere Forestry Oy Menetelmä ja järjestelmä metsäkoneen puomiston ohjaamiseksi
EP2987399B1 (en) 2014-08-22 2021-07-21 John Deere Forestry Oy Method and system for orienting a tool
US9913437B2 (en) 2015-04-10 2018-03-13 Deere & Company Velocity-based control of end effector
US9877437B2 (en) * 2015-09-30 2018-01-30 Deere & Company Felled tree lean control system and method
US10633819B2 (en) 2016-01-29 2020-04-28 Guangxi Liugong Machinery Co., Ltd. Self-level mechanism for a construction machine
FI127122B (fi) * 2016-08-30 2017-11-30 Ponsse Oyj Menetelmä ja järjestelmä puunkäsittelylaitteen käsittävän puomiston toimintojen ohjaamiseksi puun kaatotapahtuman yhteydessä ja vastaava metsäkone
US10443628B2 (en) 2016-10-26 2019-10-15 Deere & Company Boom control with integrated variable return metering
FI131287B1 (fi) * 2017-01-10 2025-01-28 Ponsse Oyj Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone
FI130903B1 (fi) 2017-01-10 2024-05-22 Ponsse Oyj Menetelmä ja järjestely puunkäsittelylaitteen toiminnan ohjaamiseksi työkoneessa ja metsäkone
US10480541B2 (en) 2017-07-06 2019-11-19 Deere & Company Intelligent boom control with rapid system cycling
US11528856B2 (en) * 2019-07-09 2022-12-20 Deere & Company Grapple positioning system and method for a work vehicle
US11975956B1 (en) * 2020-09-15 2024-05-07 Teletrax Equipment, Llc System and method for a multifunctional, intelligent telescoping boom
DE102022105449A1 (de) 2022-03-08 2023-09-14 Kramer-Werke Gmbh Baumaschine oder Landmaschine
WO2025222006A1 (en) * 2024-04-19 2025-10-23 Komatsu America Corp. Tool control system for work vehicle

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3252525A (en) * 1963-01-23 1966-05-24 Galis Mfg Company Portable drill having straight line motion
US3536216A (en) * 1968-11-18 1970-10-27 Baldwin Lima Hamilton Corp Bucket tilt control system for level-crowd type loaders
US3884359A (en) * 1968-11-27 1975-05-20 Hopper Inc Level luffing crane
US3547293A (en) * 1968-12-16 1970-12-15 Caterpillar Tractor Co Automatic loader bucket control and indicator
US3659734A (en) * 1971-06-09 1972-05-02 Caterpillar Tractor Co Bucket positioning device utilizing a biased proximity switch
US4037519A (en) * 1975-04-21 1977-07-26 Deere & Company Hydraulic system
US4011959A (en) * 1976-02-13 1977-03-15 Caterpillar Tractor Co. Bucket-positioner circuit with "no detent" operation
JPS5697023A (en) * 1980-01-07 1981-08-05 Komatsu Ltd Semiautomatic oil pressure excavator
JPS57130639A (en) * 1981-02-05 1982-08-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd Controller for front attitude of oil-pressure shovel, etc.
JPS60133126A (ja) * 1983-12-22 1985-07-16 Hitachi Constr Mach Co Ltd ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法
US4844685A (en) * 1986-09-03 1989-07-04 Clark Equipment Company Electronic bucket positioning and control system
US4775288A (en) * 1986-10-03 1988-10-04 Dynamic Industries, Inc. High-lift loader
JPH0791842B2 (ja) * 1988-01-18 1995-10-09 株式会社小松製作所 バケットレベラ装置
US4923362A (en) * 1988-06-06 1990-05-08 Deere & Company Bucket leveling system with dual fluid supply
US5116186A (en) * 1988-08-02 1992-05-26 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Apparatus for controlling hydraulic cylinders of a power shovel
US5160239A (en) * 1988-09-08 1992-11-03 Caterpillar Inc. Coordinated control for a work implement
FI88853C (fi) 1991-01-14 1993-07-26 Pentti Lastunen Foerfarande och anordning foer skogsgallring
US5424623A (en) * 1993-05-13 1995-06-13 Caterpillar Inc. Coordinated control for a work implement
US5405237A (en) * 1994-01-21 1995-04-11 Deere & Company Loader leveling linkage providing for alteration of its geometry for accommodating different implements
CA2196728A1 (en) * 1997-02-04 1998-08-04 Allan J. Wildey Actuator driven slewing mechanism for timber processing workhead
US6233511B1 (en) * 1997-11-26 2001-05-15 Case Corporation Electronic control for a two-axis work implement
US6173973B1 (en) * 1998-07-09 2001-01-16 Timberjack Inc. Forestry machine swing-house leveling mechanism
FI111938B (fi) * 1999-07-06 2003-10-15 Plustech Oy Puomiston ohjausjärjestelmä maastossa liikkuvassa työkoneessa
CA2317670C (en) * 1999-10-04 2002-07-16 John Kurelek Hydraulic circuits for tree-harvesting knuckle booms
CA2342661C (en) * 2000-03-30 2010-03-09 Timberjack Inc. Hydraulic boom control
US6578610B2 (en) * 2000-06-29 2003-06-17 Timberjack Inc. Automatic feller/buncher clamp control
US6691752B2 (en) 2000-09-15 2004-02-17 Timberjack Inc. High rotation felling head mechanism
EP1442240A1 (en) * 2001-10-12 2004-08-04 Clark Equipment Company Operation of wheeled work machine
US6860703B2 (en) * 2002-03-06 2005-03-01 Elmer C. Carroll, Jr. Vehicle boom assembly and method
US7978641B2 (en) * 2002-04-29 2011-07-12 The Boeing Company Hybrid TDM/FDM uplink for spot-beam communication system
US6783196B2 (en) 2002-08-13 2004-08-31 Caterpillar Inc Master link for a track chain
US6997221B2 (en) * 2002-09-16 2006-02-14 Tigercat Industries Inc. Reach actuation for energy saving hydraulic knuckle booms
US6763619B2 (en) * 2002-10-31 2004-07-20 Deere & Company Automatic loader bucket orientation control
US6609315B1 (en) * 2002-10-31 2003-08-26 Deere & Company Automatic backhoe tool orientation control
US7036248B2 (en) * 2003-10-25 2006-05-02 Deere & Company Pattern select valve for control levers of a title work vehicle
ATE488649T1 (de) 2004-09-28 2010-12-15 Agco Sa Steuersystem für einen lader.
US7222444B2 (en) * 2004-10-21 2007-05-29 Deere & Company Coordinated linkage system for a work vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10844572B2 (en) 2018-04-25 2020-11-24 Deere & Company Method of controlling movement of an intelligent boom

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