Brevet FR2518446A1 — publié le 19830624

La présente invention concerne un dispositif de mar- quage automatique, en vue de leur tronçonnage, des troncs avançant de façon continue, leur extrémité souche en avant, au moyen d'un instrument de mesure explorant en continu la longueur du troncs par exemple une roue de me- sure roulant le long du tronc, de façon à envoyer pério- diquement une impulsion de tronçonnage à un -organe de tronçonnage et l'actionner lorsque le tronçonnage doit être exécuté, un détecteur fixe étant prévu dans ce but pour explorer l'extrémité souche entrant et émettre alors un signal pour déclencher la fonction de mesure de l'ins- trument de mesure. L'arrière-plan du dispositif connu décrit ci-dessus est le suivant Dans la sylviculture actuelle, très méca- nisée, outre les dispositifs de traitement de données classiques, on utilise maintenant extensivement un type de machine d'exploitation mobile, appelée "moissonneuse, qui abat, déborde, ébranche, marque le tronc en vue du tronçonnage et qui trie les billes en piles de bois d'oeu- vre et en bois de pulpe respectivement La machine est mine en oeuvre par un seul homme, qui dispose d'un vaste équipement de dispositifs automatiques pour déterminer la longueur et examiner en continu le diamètre du tronc La vitesse d'avancement de l'arbre lors de l'ébranchage peut atteindre deux mètres par seconde, ce qui correspond à 2 cm par 1/100 de seconde En dépit de cette grande vi- tesse d'avancement, on exige maintenant que la tolérance sur la longueur de la bille soit comprise entre O et 5 cm par rapport à la longueur nominale programmée Chaque tronçonnage lors du marquage est effectué par une coupe de scie sensiblement perpendiculaires à l'axe du tronc De ce fait, le départ et l'arr St de la roue de mesure roulant sur le tronc et émettant des impulsions de mesure sont commandés de façon précise. La situation de la position de départ de l'équipement de mesure au début de la bille de souche est toutefois différente, car la coupe d'abattage à la souche s'effectue souvent sous un certain angle du fait de contreforts, de renflements, de racines, etc En outre, les irrégulari- tés du tronc à la coupe de souche ne sont guère appropriées à l'émission par la roue de mesure d'impulsions pouvant servir d'origine On a déjà essayé de résoudre ce problème en utilisant une cellule photo-électrique, dirigée vers le tronc et mettant en action-la fonction de mesure lorsque l'extrémité souche du tronc coupe le faisceau allant à la cellule Dans ce cas, la roue de mesure émettant les impul- sions doit être disposée plus loin vers l'intérieur sur le tronc et être déclenchée par un nombre d'impulsions corres- pondant à la distance entre la cellule photo-électrique et la roue de mesure Ce-procédé donne dans les cas normaux des résultats satisfaisants en ce qui concerne un point de départ acceptable pour l'opération de mesure, même lorsque les instructions prévoient de démarrer la mesure à partir du centre de la surface lorsqu'il s'agit d'une surface terminale tronçonnée en oblique. Avec le procédé d'abattage rapide mis en oeuvre par le type de machine en question, l'arbre peut tomber avant que la coupe d'abattage n'ait été complètement terminée. Dans de nombreux cas, une bande de fibres relativement étroitesde 20 à 30 cm de longueur est arrachée de la péri- phérie de la souche et-suit l'arbre Lorsqu'alors l'extré- mité souche du tronc à traiter passe devant la cellule photo-électrique, il peut fréquemment arriver que la bande de fibres passe dans une position telle qu'elle coupe le trajet du faisceau se dirigeant vers la cellule servant de détecteur et déclenche ainsi la cellule trop t 8 t par rap- port à l'extrémité souche proprement dite Il en résulte que l'instrument de mesure est induit en erreur et déter- mine une trop courte longueur pour la première bille, comptée à partir de l'extrémité souche réelle. 18446 L inconvénient précité, qui peut entraîner des rebuts considérables de bois d'oeuvre parfait, est éliminé gràce au fait que, dans le dispositif selon l'invention, un second détecteur est prévu sur le côté du premier dans le sens transversal du tronc, lesquels détecteurs couvrent ensemble une largeur totale, qui est au maximum le diamè- tre minimal c 8 té souche de la bille de sciage, et lins- trument de mesure est capable de déclencher sa fonction de mesure dès l'apparition de signaux provenant des deux détecteurs, dans le but d'éliminer les erreurs provenant d'excroissances locales sur l'extrémité souche. On va maintenant décrire une réalisation du dispositif selon l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique d'un arbre en cours de traitement, le dispositif selon l'invention étant inclus dans l'équipement de mesure. La figure 2 montre, à plus grande échelle, le détail entouré sur la figure 1 par le cercle en trait mixte C, avec le schéma électrique de base associé, et La figure 3 est une vue en bout du détail de la figu- re 2, vue de la ligne III-111 de cette figure. La figure 1 montre un arbre abattu 1 entrainé par des rouleaux d'avance 2 tout en étant ébranché par des outils d'ébranchage 3 Une roue de mesure 5 roule de la manière habituelle sur le tronc 4 et elle est disposée en position fixe par rapport à un dispositif de détection fixe repéré dans son ensemble par 6 L'extrémité souche du tronc est repérée par 7 et il se projette de cette extrémité une pointe 8 qui a été arrachée de la souche lorsque l'arbre est timbé Les détails entourés par le cercle en trait mixte C sont représentés à plié grande échelle sur la figure 2. La figure 3 montre plus clairement le dispositif de détection selon l'invention Sur la réalisation représentée, trois détecteurs du type cellule électrique fonctionnant en circuit fermé sont montés l'un à côté de l'autre, c'est-à-dire que le signal est émis lorsque le faisceau des cellules est coupé Chaque détecteur comporte ici une combinaison de source lumineuse et de cellule photo-élec- trique 9 a et un réflecteur (miroir) 9 b, chacun étant re- péré en particulier par I, II ou III, disposes respecti- vement de part et d'autre du tra Jet du tronc 4 Les trajets des faisceaux sont indiqués par les flèches P La distance couverte par les deux détecteurs extérieurs, 9 a II-b II et 9 a III-b III est au maximum le diambtre minimal attendu de l'extrémité souche de la bille. Un émetteur dtimpulsions 10, couplé à la roue de mesure 5, est relié par un conducteur L (figure 2) i une unité de commande S, qui reçoit 4 galement les signaux de sortie des-détecteurs (cellules photo-électriques) par des conducteurs séparés Ld L'unité de commande S possède éga- lement une entrée pour un conducteur L en provenance d'un p tableau de commande (non représenté) et une sortie pour un conducteur Lk allant à un dispositif de tronçonnage (non représenté). Le mode de fonctionnement est brièvement le suivant pour le marquage des billes qui est déclench 6 éen enfonçant certains des boutons de programmation Lorsque, lors de l'avancement du tronc 4, la pointe 8 de ltextrémit souche pénètre sur la trajectoire du faisceau, par exemple du détecteur central 9 a I-b I (voir les figures) et coupe ainsi le faisceau, un signal de déclenchement de la fonction de mesure de la roue de mesure 5, roulant de façoncontinue (cest-à-dire l'émission dtimpulsions de mesure) est en- voyé à l'unité de mesure S par le conducteur correspondant Ld Toutefois, ce signal de déclenchement, unque est trop faible, c'est-à-dire inférieur à une valeur de seuil prédéterminée dans l'unité de commande, pour déclencher la fonction de mesure Toutefois, le tronc continuant à 18446 avancer coupe également la trajectoire du faisceau de l'un ou l'autre des détecteurs restants, cette fois-ci avec l'extrémité souche réelle 7; un deuxième signal de déclenchement est émis, lequel, combiné au premier signal, dépasse cette valeur de seuil et déclenche ainsi la fonc- tion de mesure La roue de mesure, dont le comptage a été prédéterminé dans l'unité de commande d'après sa distance au dispositif de détection, émet alors par son émetteur d'impulsion" 10 les impulsions de mesure résiduelles qui sont exigées pour arriver à l'impulsion de tronçonnage correspondant à la longueur de bille désirée Cette impul- sion déclenche alors le dispositif de tronçonnage par le conducteur Lk de sorte qu'on obtient la longueur de bille correcte en dépit de la pointe 8 On est ainsi protégé contre un déclenchement prématuré de la fonction de mesure au cas o un noeud, un morceau d'écorce ou des saletés sur une cellule photo-électrique ou un récepteur précède mo- mentanément l'extrémité souche. En utilisant trois détecteurs 9 a, b, on est apparem- ment sûr d'obtenir toujours deux signaux de déclenchement, même lorsque l'extrémité souche 7 est déportée latérale- ment du fait d'un tronc incurvé ou d'une avance oblique. Même pour un diamètre minimal de l'extrémité souche, celle- ci est couverte par l'un ou l'autre des détecteurs exté- rieurs en plus du détecteur central. Un autre aspect de l'invention réside dans le fait que, du fait de l'absence de matière première fibreuse, on peut traiter mime des arbres pour pulpe de bois de très petit diamètre, dont le diamètre de la coupe de souche ne peut couvrir plus d'un seul détecteur Dans ce but, les rouleaux d'avance 2 peuvent Atre équipés d'un dispositif (lequel peut, en variante, être un dispositif séparé) qui explore automatiquement lorsque le diamètre est plus petit qu'un diamètre minimal fixé à l'avance, de façon qu'il suffise d'un seul détecteur actionné pour obtenir un signal de déclenchement (Pour ces arbres pour pulpe de bois de petit diamètre, la précision exigée de la mesure n'est pas aussi élevée que pour les- billes de bois d'oeuvre de plus grand diamètre) On peut alors programmer le traite- ment de ces arbres pour pulpe par un bouton spécial, ce qui introduit une condition, à savoir qu'il suffit qu'une seule de plusieurs cellules soit déclenchée pour émettre le signal déclenchant les mesures de longueur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la réa- lisation décrite ci-dessus Il est possible que deux détecteurs disposés convenablement suffisent, au lieu des trois représentés On peut également imaginer plus de trois détecteurs Au lieu d'utiliser des cellules photo- électriques en combinaison avec des réflecteurs, on peut utiliser la disposition plus classique de sources lumineu- ses et de cellules de part et d'autre du trajet du tronc. Le détecteur à cellule photo-électrique peut également être remplacé par un détecteur fonctionnant avec des élé- ments d'examen ultrasoniques, laser, hydrauliques, prmu- matiques ou mécaniques On peut imaginer dans le domaine de l'invention d'autres modifications en remplaçant cer- tains composants par d'autres ayant une fonction équiva- lente ou similaire La fonction de mesure peut être déclen- chée d'une autre façon que par le signal du deuxième détecteur Une variante simple à l'addition proposée des signaux consiste à faire agir les signaux de façon que chacun ferme l'un de deux contacts montés en série dans un circuit sous tension de déclenchement de la fonction de mesure Ce procédé simplifie également le tronçonnage des arbres pour pulpe de bois, car on ferme alors par avance le contact qui correspond au(x) détecteur(s)-exté- rieur(s) Une variante purement électronique des contacts montés en série est une porte ET ' REVENDICATIONS 1 Dispositif de marquage automatique, en vue de leur tronçonnage, des troncs avançant de façon continue, leur extrémité souche en avant, au moyen d'un instrument de mesure explorant en continu la longueur du tronc, par exemple une roue de mesure roulant le long du tronc, de façon à envoyer périodiquement une impulsion de tronçon- nage à un organe de tronçonnage et l'actionner lorsque le tronçonnage doit être exécuté, un détecteur fixe étant prévu dans ce but pour explorer l'extrémité souche entrant et émettre alors un signal pour déclencher la fonction de mesure de l'instrument de mesure, caractérisé par le fait qu'un second détecteur ( 9 a b II) e-st prévu sur le côté du premier ( 9 a b 1) dans le sens transversal du tronc ( 4), lesquels détecteurs couvrent ensemble une lar- geur totale, qui est au maximum le diamètre minimal côté souche de la bille de seiage, et l'instrument de mesure ( 5) est capable de déclencher sa fonction de mesure dès l'apparition de signaux provenant des deux détecteurs ( 9 I et 9 II) dans le but d'éliminer les erreurs provenant d'excroissances locales sur l'extrémité souche. 2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel un troisième détecteur ( 9 III) situé à côté du premier détecteur ( 9 I) sur le côté opposé au deuxième détecteur ( 9 II) et couvre avec ceux-ci une largeur totale qui est au maximum égale au diamètre minimal côté souche de la bille pour s'assurer contre une position déportée latéra- lement de l'extrémité côté souche due à une courbure du tronc ou à une avance en oblique, grâce à quoi il y a toujours deux des détecteurs qui explorent l'extrémité côté souche. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel sont prévus des moyens qui, lorsque l'extrémité côté souche a un diamètre plus petit qu'un diamètre fixé au préalable, par exemple dans le cas d'arbres de petit 184466 diamètre pour de la pulpe de bois, agissent pour qu'il suffise d'un détecteur pour déclenchér la mesure. 4 Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, dans lequel chaque détecteur comporte une sour- ce lumineuse et une cellule photo-électrique, ou un ré- flecteur et une combinaison d'une source lumineuse et d'une cellule photo-électrique, situés respectivement do part et d'autre du trajet du tronc. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque détecteur est un dispositif de balayage fonctionnant avec des éléments ultrasoniques, laser ou mécaniques, éventuellement hydrauliques ou pneumatiques.