(57)【要約】【課題】木材を処理する際の作業効率を向上させる技術を提供する。【解決手段】可動されるアーム、及び前記アーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルを含む作業装置と、前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作状態を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出すると共に、前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作履歴を求める処理結果取得部とを備える。【選択図】図２
2017042115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業装置のアーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルと、
前記グラップルの動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出する処理結果取得部と、
を備えていることを特徴とするグラップルシステム。
【請求項２】
可動されるアーム、及び前記アーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルを含む作業装置と、
前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出すると共に、前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作履歴を求める処理結果取得部と、
を備えていることを特徴とするグラップルシステム。
【請求項３】
前記グラップルで木材を把持した際に、当該木材の重量を前記センサが検出し、
前記処理結果取得部が、木材の積込作業時又は荷下ろし作業時に把持した木材の重量を積算して木材の処理量を算出する、
請求項１又は２に記載のグラップルシステム。
【請求項４】
前記グラップルが前記木材を切断する機能を有し、前記グラップルで木材を把持して切断する際に、当該木材の直径を前記センサが検出し、
前記処理結果取得部が、前記木材を切断する際に把持した前記木材の直径と切断回数に基づいて前記木材の処理量を算出する、
請求項１又は２に記載のグラップルシステム。
【請求項５】
前記グラップルが、前記木材を把持する側に突出させた割り入れ部を備えた請求項１〜４の何れか１項に記載のグラップルシステム。
【請求項６】
前記割り入れ部を備えた前記グラップルで木材を把持した場合、前記処理結果取得部が、前記割り入れ部によって割った木材を割入れ済みの木材として記録し、前記割り入れ部によって割った処理の処理結果として、当該割入れ済みの木材の乾燥期間を、割入れ済みでない木材の乾燥期間に所定の係数を乗じて算出する請求項５に記載のグラップルシステム。
【請求項７】
作業装置のアーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルの動作状態を検出するセンサの検出結果を取得するステップと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出するステップと、
をコンピュータが実行するデータ取得方法。
【請求項８】
可動されるアーム、及び前記アーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルを含む作業装置の動作状態を検出するセンサの検出結果を取得するステップと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出するステップと、
前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作履歴を取得するステップと、
をコンピュータが実行するデータ取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材の処理を行うグラップルシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木材は、山林から伐採した後、一般に木材を運搬するトラックに積み込み、木材市場や製材工場に運ばれて取引される。また、木質燃料として用いられる木材は、土場に積材され、乾燥後、チップ化される。このように木材を流通させる際、伐倒、集材、枝払、玉切り、はい積、積込、荷下ろしといった多くの場面で、グラップル装置が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−０８０１２８号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／００８０７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
グラップル装置を用いた作業は、山林等の様々な環境で行われ、また、作業対象となる樹木が自然物であり、臨機応変な対応が必要なため、作業の効率は、作業者の能力や経験によるところが大きく、容易に向上させることができるものではなかった。また、グラップル装置を用いた作業の成果、例えば、伐採量や積材量の測定にも人手を必要とし、これも作業効率を低下させる要因となっていた。
【０００５】
そこで、解決しようとする課題は、木材を処理する際の作業効率を向上させる技術の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のグラップルシステムは、
作業装置のアーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルと、
前記グラップルの動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出する処理結果取得部と、
を備える。
【０００７】
このように、本発明では、グラップルを用いた作業を行う際に、グラップルの動作状態を示すデータや木材の処理量を作業結果として取得できるので、これらの作業結果に基づいて処理の効率化を検討でき、処理効率の向上に寄与できる。
【０００８】
また、本発明のグラップルシステムは、
可動されるアーム、及び前記アーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルを含む作業装置と、
前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作状態を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出すると共に、前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作履歴を求める処理結果取得部と、
を備える。
【０００９】
このように、本発明では、グラップルを用いた作業を行う際に、グラップルを含む作業
装置の動作履歴や木材の処理量を作業結果として取得できるので、これらの作業結果に基づいて処理の効率化を検討でき、処理効率の向上に寄与できる。また、この作業結果を比較例と対比することで作業結果の客観的な評価が可能になる。即ち、効率的に造材を行っている現場の情報を比較例として対比することで、効率向上のための改善点を容易に見つけることができる。
【００１０】
前記グラップルシステムは、
前記グラップルで木材を把持した際に、当該木材の重量を前記センサが検出し、
前記処理結果取得部が、木材の積込作業時又は荷下ろし作業時に把持した木材の重量を積算して木材の処理量を算出しても良い。
【００１１】
前記グラップルシステムは、
前記グラップルで木材を把持して切断する際に、当該木材の直径を前記センサが検出し、
前記処理結果取得部が、前記木材を切断する際に把持した前記木材の直径と切断回数に基づいて前記木材の処理量を算出しても良い。
【００１２】
前記グラップルシステムは、
前記グラップルが、前記木材を把持する側に突出させた割り入れ部を備えても良い。
【００１３】
前記グラップルシステムは、
前記割り入れ部を備えた前記グラップルで木材を把持した場合、前記割り入れ部によって割った割入れ済みの木材として記録し、当該割入れ済みの木材の乾燥期間を、割入れ済みでない木材の乾燥期間に所定の係数を乗じて算出しても良い。
【００１４】
また、上記課題を解決するため、本発明のデータ取得方法は、
可動されるアーム、及び前記アーム先端に取付けられ、木材を把持して所定の動作を行うグラップルを含む作業装置の動作状態を検出するセンサの検出結果を取得するステップと、
前記センサの検出値に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出するステップと、
前記アーム及び前記グラップルを含む前記作業装置の動作履歴を取得するステップと、
をコンピュータが実行する。
【００１５】
また、本発明は、上記方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良い。更に、前記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されていても良い。
【００１６】
ここで、コンピュータが読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体の内コンピュータから取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DAT、８mmテープ、メモリカード等がある。
また、コンピュータに固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のグラップルシステムは、木材を処理する際の作業効率を向上させる技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１に係るグラップルシステムの説明図である。
【図２】図２は、グラップルを備えた重機の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るグラップルの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態１に係るグラップルの一例を示す図である。
【図５】図５は、重機及びグラップルの制御系の説明図である。
【図６】図６は、コンピュータの一例を示す概略構成図である。
【図７】図７は、コンピュータによるデータ取得方法の説明図である。
【図８】図８は、作業結果の出力例を示す図である。
【図９】図９は、グラップルや重機の移動軌跡の出力例を示す図である。
【図１０】図１０は、グラップルに割り入れ部を備えた例を示す図である。
【図１１】図１１は、割り入れ部の説明図である。
【図１２】図１２は、割り入れ部の外形の例を示す図である。
【図１３】図１３は、割り入れ部を備えたグラップルアームで木材を把持した状態を示し図である。
【図１４】図１４は、割り入れ部をアタッチメントとして構成した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のグラップルシステム１００の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
本実施形態１のグラップルシステム１００では、図１に示すように、作業装置としてグラップル１４を備える重機１０と、グラップル１４や重機１０の状態を検出する複数のセンサ２０と、センサ２０から取得したデータを記録及び演算処理するコンピュータ３０を備えている。
【００２１】
図２は、グラップル１４を備えた重機１０の一例を示す図である。重機１０は、例えば、クローラ２を有する下部走行体３と、この下部走行体３に対して本体旋回ベアリング（不図示）を介して旋回自在に支持され、旋回モータ４３により旋回駆動される上部機体５とを備えている。上部機体５の前側には、ブーム６、アーム８、グラップル１４等からなる作業装置が設けられている。ブーム６は、上部機体５の前側に揺動可能に連結され、ブームシリンダ７の伸縮によって駆動される。アーム８は、ブーム６の先端に揺動自在に連結され、アームシリンダ９の伸縮によって駆動される。グラップル１４は、このアーム８の先端の第１連結軸１９と、シリンダ１１の先端及びアーム８の先端に連結されたリンク部材１３の一端に設けた第２連結軸１２とに連結されている。なお、重機１０の構成は、これに限らず、クローラ２に代えてホイールを備えても良く、また、下部走行体３を有さず地面等に固定するものであっても良い。
【００２２】
図３、図４は、本実施形態１のグラップル１４の一例を示す図である。グラップル１４は、第１連結軸１９が挿入される第１軸受部２１及び第２連結軸１２が挿入される第２軸受部２２が設けられたブラケット２３を備えている。このブラケット２３は、第１軸受部２１及び第２軸受部２２とリンク部材１３との位置関係により、グラップルシリンダ１１を伸縮操作することで、ブラケット２３が図３のＡの方向に揺動するようになっている。
【００２３】
そして、ブラケット２３とフレーム３５とが旋回ベアリング（不図示）を介して接続され、旋回モータ３１の駆動により、フレーム３５がブラケット２３に対して図２のＢ方向に旋回可能となっている。
【００２４】
フレーム３５は、箱形に構成され、Ｚ方向の枢軸３４を介して一対のグラップルアーム４０が装着されており、これらグラップルアーム４０は不図示の油圧シリンダにより枢軸３４廻り（Ｃ方向）へ対称的に揺動駆動される。また、フレーム３５の側部には、木材切断手段であるチェーンソー５０が設けられ、油圧モータ５１の駆動により、木材の玉切り等を行う。なお、チェーンソー５０は、オプションであり、省略されても良い。即ち、本発明のグラップルとは、ソー付きグラップルであっても良いし、チェーンソーを備えないグラップルであっても良い。この他、オプションとして、枝払い用のサイドナイフ（カッター）や、送材機構を備えても良い。また、本発明のグラップルは、プロセッサやハーベスタを構成するものであっても良い。本発明のグラップルは、プロセッサやハーベスタにおける把持機構であってもよく、本発明のグラップルシステムは、この把持機構を備えたプロセッサやハーベスタに適用することもできる。
【００２５】
図５は、重機１０及びグラップル１４の制御系の説明図である。本例では、油圧アクチュエータとして、ブーム６、アーム８、グラップル１４の各油圧シリンダ７,９,１１のほか、左右の走行モータ４１,４２と旋回モータ４３、グラップルアーム４０の開閉を行う
シリンダ４９、旋回モータ３１、チェーンソー用の油圧モータ５１等を具備している。なお、図５の例は一例であり、サイドナイフや送材機構等、他の機構を備えても良いし、一部の機構を省略しても良い。
【００２６】
コントロールバルブ２１１〜２１３は、供給路Ｌ１に接続され、コントローラ６１からの制御信号に基づいて、それぞれ左右の走行モータ４１,４２と旋回モータ４３へ加える
油圧量、即ち各モータ４１〜４３の駆動量を制御する。また、コントロールバルブ２１４〜２１６は、供給路Ｌ２に接続され、コントローラ６１からの制御信号に基づいて、それぞれ、ブーム６、アーム８、グラップル１４を揺動させる各油圧シリンダ７,９,１１へ加える油圧量、即ち各油圧シリンダ７,９,１１の駆動量を制御する。そして、コントロールバルブ２１７〜２１９は、供給路Ｌ３に接続され、コントローラ６１からの制御信号に基づいて、それぞれグラップルアーム４０の開閉を行う開閉シリンダ４９、旋回モータ３１、チェーンソー用の油圧モータ５１へ加える油圧量、即ち開閉シリンダ４９又は各モータ３１,５１の駆動量を制御する。
【００２７】
センサ２３１〜２３９は、各アクチュエータ７,９,１１，３１，４１，４２，４３，４９，５１の動作状態を検出するセンサ２０の一形態であり、圧力センサーや、角度センサ、加速度センサ、速度センサ、また、これらの組み合わせである。センサ２３１〜２３３は、走行モータ４１,４２、旋回モータ４３の回転速度や回転方向、回転量を検出する。
センサ２３４〜２３６は、それぞれ、ブーム６、アーム８、グラップル１４を揺動させる各油圧シリンダ７,９,１１の駆動量を検出する。なお、センサ２３４〜２３６は、上部機体５に対するブーム６の角度又は回転量、ブーム６に対するアーム８の角度又は回転量、アーム８に対するグラップル１４の角度又は回転量を検出するものでもよい。センサ２３７〜２３９は、それぞれグラップルアーム４０の開閉を行う開閉シリンダ４９、旋回モータ３１、チェーンソー用の油圧モータ５１の駆動量を検出し、センサ２４０は、グラップル１４が把持した木材の重量を検出する。
【００２８】
この他、重機１０には、位置センサ２４１、加速度センサ２４２、地磁気センサ２４３、気圧センサ２４４を備えている。位置センサ２４１は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信して位置情報を求めるＧＰＳ受信機である。なお
、これに限らず、加速度センサ２４２や地磁気センサ２４３による検出データに基づき、自律航法によって位置を求めるものであっても良い。
【００２９】
操作部６５は、オペレータによる重機１０に対する操作をコントローラ６１に入力する
ものであり、左レバー６５１、右レバー６５２、左前後進レバー６５３、右前後進レバー６５４、グラップル開閉スイッチ６５５、グラップル旋回スイッチ６５６、チェーンソースイッチ６５７を具備している。
【００３０】
左レバー６５１は、左右に動かすことで、旋回モータ４３を駆動させて下部走行体３に対して上部機体５を左右に回転させ、前後に動かすことで、アームシリンダ９を伸縮させてアーム８を上下に揺動させる。右レバー６５２は、左右に動かすことで、グラップルを前後に揺動させ、前後に動かすことで、ブームシリンダ７を伸縮させてブーム６を上下に揺動させる。左前後進レバー６５３は、走行モータ４１の回転方向を操作して、左側のクローラ２を前進又は後進させる。右前後進レバー６５４は、走行モータ４２の回転方向を操作して、右側のクローラ２を前進又は後進させる。グラップル開閉スイッチ６５５は、グラップルアーム４０の開閉を操作し、グラップル旋回スイッチ６５６は、旋回モータ３１によるフレーム３５の旋回、即ちグラップルアーム４０の旋回を制御し、チェーンソースイッチ６５７は、チェーンソー５０のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００３１】
油圧ポンプ６６にはポンプレギュレータ６７が設けられ、油圧ポンプ６６の吐出量がこのレギュレータ６７を通じてコントローラ６１によって制御される。
【００３２】
コンピュータ３０は、コントローラ６１に入力された操作の履歴と、センサ２０によって検出した各部のデータを記録する。また、コンピュータ３０は、センサ２０によって検出した各部のデータに基づいて所定時間あたりの木材の処理量を算出する。
【００３３】
図６は、コンピュータ３０の一例を示す概略構成図である。図６に示すコンピュータ１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、主記憶装置１００２、補助記
憶装置（外部記憶装置）１００３、通信ＩＦ（Interface）１００４、入出力ＩＦ（Interface）１００５、ドライブ装置１００６、通信バス１００７を備えている。ＣＰＵ１００１は、プログラムを実行することにより本実施の形態に係る処理等を行い、例えば処理結果取得部の機能を実現する。処理結果取得部は、重機１０（作業装置を含む）やグラップル１４の動作状態を検出するセンサ２０による検出結果に基づいて、所定時間あたりの木材の処理量を算出すると共に、作業装置及び前記グラップルの動作履歴を求める。主記憶装置１００２は、ＣＰＵ１００１が読み出したプログラムやデータをキャッシュしたり、ＣＰＵの作業領域を展開したりする。主記憶装置は、具体的には、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等である。補助記憶装置１００３は、ＣＰＵ１００１により実行されるプログラムや、位置情報などを記憶する。補助記憶装置１００３は、具体的には、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等である。主記憶装置１００２又は補助記憶装置１００３は、センサ２０による検出結果や、操作履歴を記憶する。通信ＩＦ１００４は、他のコンピュータとの間でデータを送受信する。コンピュータ３０は、通信ＩＦ１００４を介してネットワークＮに接続される。通信ＩＦ１００４は、具体的には、有線又は無線のネットワークカード等である。入出力ＩＦ１００５は、入出力装置と接続され、ユーザから入力を受け付けたり、ユーザへ情報を出力したりする。入出力装置は、具体的には、キーボード、マウス、ディスプレイ、タッチパネル等である。ドライブ装置１００６は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク等の記憶媒体に記録されたデータを読み出したり、記憶媒体にデータを書き込んだりする。そして、以上のような構成要素が、通信バス１００７で接続されている。なお、これらの構成要素はそれぞれ複数設けられていてもよいし、一部の構成要素（例えば、ドライブ装置１００６）を設けないようにしてもよい。また、入出力装置がコンピュータと一体に構成されていてもよい。また、ドライブ装置１００６で読み取り可能な可搬性の記憶媒体や、フラッシュメモリのような可搬性の補助記憶装置１００３、通信ＩＦ１００４などを介して、本実施の形態で実行されるプログラムが提供されるようにしてもよい。
【００３４】
図７は、コンピュータ３０によるデータ取得方法の説明図である。重機１０の運転が開始された場合、コンピュータ３０は図７の処理を周期的に実行する。コンピュータ３０は、先ず、コントローラ６１に入力された操作を取得し(ステップＳ１０)、操作履歴として記憶装置１００３に記憶する(ステップＳ２０)。また、コンピュータ３０は、センサ２０による検出値をコントローラ６１から取得し(ステップＳ３０)、記憶装置１００３に記憶する(ステップＳ４０)。
【００３５】
次に、コンピュータ３０は、作業結果を取得する所定タイミングに達したか否かを判定し、所定タイミングに達していなければ図７の処理を終了し(ステップＳ５０、Ｎｏ)、所定タイミングに達していれば(ステップＳ５０、Ｙｅｓ）、所定期間内の操作履歴を作業
結果として取得し(ステップＳ６０)、所定時間あたりの木材の処理量等の作業結果を算出する(ステップＳ７０)。また、コンピュータ３０は、比較データを取得し(ステップＳ８
０)、この比較データと対比させてステップＳ６０、Ｓ７０で求めたデータを出力する(ステップＳ９０)。
【００３６】
図８は、ステップＳ６０，Ｓ７０で取得した作業結果の出力例を示す図である。図８では、ステップＳ７０で算出した１時間あたりの木材の処理量、及びステップＳ６０で取得した操作履歴、例えば１ｍ3の木材の処理量（収穫量）を得た期間の操作履歴（所定収穫
量あたりの操作履歴とも称す）として、クローラの移動量、グラップル１４の開閉回数、上部機体５の旋回回数を比較例と対比して示している。これに限らず操作履歴は、例えばグラップル１４の挟み圧力の合計や平均、アームを動かした距離、クローラに対する上部機体の回転量、燃料の消費量、運転席の各種操作レバーの操作履歴であっても良い。
【００３７】
図９は、グラップルや重機の移動軌跡の出力例を示す図である。図９（Ａ）は比較例を示し、図９（Ｂ）は本実施形態のグラップルシステムで実測した作業結果を示す。図９において、実線７６は加速度センサで検出したグラップル１４の移動軌跡であり、破線７７は加速度センサで検出した重機１０の移動軌跡である。図９（Ｂ）の例は図９（Ａ）と比べてグラップルやクローラの移動量が多く、無駄に動いていることを示している。
【００３８】
比較例は、例えば、現場の傾斜や樹種、植栽密度等の条件毎に効率良く作業を行った場合の例を予め記憶しておき、現場の条件と対応する例を読み出す。なお、比較例は、効率の良い例に限らず、効率の悪い例であっても良い。例えば、現場の条件と対応する効率の良い例と悪い例を読み出して、両方の例と作業結果を対比させて出力する構成としても良い。
【００３９】
また、比較例は、ネットワークＮを介して接続された他のグラップルシステムのコンピュータ３０から、最も効率が良いものや、条件が適合したもの等を読み出すようにしても良い。更に、比較例は、過去の作業結果のうち、最も効率が良いものや、条件が適合したもの等であっても良い。
【００４０】
ステップS５０における作業結果を取得するタイミングは、予め定めた期間や時間帯を
所定タイミングとするものでも良いし、操作部等からオペレータによって入力されるものであっても良い。例えば、伐倒、集材、枝払、玉切り、はい積、積込、荷下ろしといった作業を行う際に、この作業の種類と作業の開始を入力し、この作業が完了した時に終了を入力し、この作業の開始から終了までの木材の処理量や操作履歴を取得する。このように作業の種類を入力する場合、比較例も作業の種類に応じて読み出す構成としても良い。
【００４１】
また、グラップル１４や重機１０の動作に基づいて作業の種類や作業の開始及び終了のタイミングをコンピュータ３０が判断しても良い。例えば、グラップル１４で立木の樹幹
を垂直方向に把持し、水平方向にチェーンソーを動かして樹幹を切断する動作を行った場合、この動作を伐倒作業と判定し、この動作の開始と終了をそれぞれ、伐倒作業の開始と終了とする。
【００４２】
更に、グラップル１４で樹木を把持し、クローラ２を動作させて特定の位置まで移動して、グラップル１４を開き、樹木を下す動作を繰り返し行った場合、この動作を集材作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを集材作業の開始から終了と判定する。なお、樹木を伐倒し、続けて集材する場合、これを一連の作業として判定しても良いし、樹木を把持して特定の位置まで移動して樹木を下すまでの動作を抽出して集材作業と判定しても良い。
【００４３】
また、伐倒後、グラップル１４で水平方向に樹木を把持し、垂直方向にチェーンソーを動かして樹木を切断する動作を繰り返し行った場合、この動作を玉切り作業（切断作業）と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを玉切り作業の開始から終了と判定する。なお、玉切り作業と判定した場合、玉切りした回数（切断数）を造材数として記録し、玉切りする際にグラップル１４で把持した樹木の直径をセンサによって検出して記録する。なお、所定の長さ（例えば２ｍ）で玉切りする場合、次式のように、この造材数に長さと直径を乗じて木材の処理量（造材量）を算出しても良い。
【００４４】
木材の処理量＝造材数×長さ×直径
更に、集材された樹木をグラップル１４で把持して持ち上げ、アーム（上部機体５）を旋回させてトラックの荷台のような所定範囲内の所定高さでグラップル１４を開く動作を繰り返し行った場合、これらの動作を積込作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを積込作業の開始から終了と判定する。なお、積込作業と判定した場合、グラップル１４で持ち上げた樹木の重量をセンサで検出し、積込作業の開始から終了までに持ち上げた（積み込みした）樹木の重量を総計して木材の処理量として求めても良い。これに限らず、樹木を持ち上げた際にグラップル１４で把持した樹木の直径をセンサによって検出し、この直径に玉切りした長さ（例えば２ｍ）と所定高さでグラップル１４を開く動作の繰り返し数（積み込み数）を乗じて木材の処理量（造材量）を算出しても良い。
【００４５】
木材の処理量＝直径×長さ×積み込み数
また、トラックの荷台のような所定範囲内の所定高さから樹木をグラップル１４で把持して持ち上げ、アーム（上部機体５）を旋回させて地面付近でグラップル１４を開く動作を繰り返し行った場合、これらの動作を荷下ろし作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までを荷下ろし作業の開始から終了と判定する。なお、荷下ろし作業と判定した場合、グラップル１４で持ち上げた樹木の重量をセンサで検出し、荷下ろし作業の開始から終了までに下ろした樹木の重量を総計して木材の処理量として求めても良い。これに限らず、樹木を持ち上げた際にグラップル１４で把持した樹木の直径をセンサによって検出し、この直径に玉切りした長さ（例えば２ｍ）と地面付近でグラップル１４を開く動作の繰り返し数（荷下ろし数）を乗じて木材の処理量（造材量）を算出しても良い。
【００４６】
木材の処理量＝直径×長さ×荷下ろし数
そして、樹木をグラップル１４で把持して持ち上げ、アーム（上部機体５）を旋回させて所定範囲内でグラップル１４を開く動作を繰り返して樹木を平行に並べ、樹木の方向を直交方向に代えて次の段を積む動作を行った場合、これらの動作をはい積作業と判定し、この最初の動作の開始から最後に繰り返した動作の終了までをはい積作業の開始から終了と判定する。
なお、これら伐倒、集材、枝払、玉切り、はい積、積込、荷下ろしの作業は、全てを一
台の重機１０（グラップル１４）で行うことに限定されるものではなく、これらの作業を複数台で分担して行ってもよいし、各作業を複数台で行ってもよい。例えば、伐倒作業及び集材作業をハーベスタで行い、枝払作業及び玉切り作業をプロセッサ又はソー付きグラップル１４を備えた重機１０で行い、はい積作業や積込作業、荷下ろし作業をグラップル１４を備えた重機１０で行ってもよい。即ち、これらの作業の分担は、現場の傾斜や作業道の状況等に応じて適宜設定できる。また、これらの作業を複数の機械（ハーベスタや、プロセッサ、グラップル１４を備えた重機１０）で行う場合、グラップルシステム１００が全ての機械を管理する構成でもよいし、一部の機械を管理する構成でもよい。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、グラップル１４を用いた作業の結果をデータで取得することができる。また、本実施形態によれば、作業結果として、操作履歴や木材の処理量を取得でき、処理の効率化を図るためのデータを得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、グラップル１４を用いた作業の結果を比較例と対比して出力でき、作業結果を客観的に評価できる。即ち、効率的に造材を行っている現場の情報を比較例として対比することで、効率向上のための改善点を容易に見つけることができる。
【００４９】
更に、離隔した複数の現場が存在する場合にも、比較例を統一することで、現場間のばらつきをなくし、安定した品質で木材を供給することができる。
【００５０】
＜実施形態２＞
本実施形態２は、グラップル１４に割り入れ部を設け、グラップル１４による把持作業と同時に木材（丸太）を割る例を示す。以下、この木材を割る動作を割入れとも称す。伐採直後の生木は水分を多く含んでおり、このまま燃料に用いると、水分が燃焼を妨げるため、伐採後に木材を乾燥させる必要がある。この乾燥に必要な期間が長すぎると、乾燥場所を長期間占有し、木材の供給が滞ることになり、効率良く木質バイオマス燃料を供給することができなくなってしまう。このため、伐採した生木を割り、乾燥を早めるのが望ましい。但し、割入れのための工程を増加させると、造材速度が低下し、作業効率の低下を招くこともある。
【００５１】
そこで、本実施形態２では、グラップル１４に割り入れ部を設け、グラップル１４で丸太を把持すると同時に割り入れが行えるようにしている。
【００５２】
図１０は、グラップル１４に割り入れ部８０を備えた例を示す図である。グラップル１４は、フレーム３５に対し枢軸３４を介して一対のグラップルアーム４０を揺動可能に具備している。グラップルアーム４０は、側面視において湾曲し、湾曲した内側の凹部を向かい合わせて対を成し、この内側の凹部で木材を把持する。グラップルアーム４０は、軸支された基端部と反対側の先端部と、高さ方向の中央部に割り入れ部８０を備えている。なお、割り入れ部８０は、グラップルアーム４０の先端部と中央部の２カ所に限らず、３カ所以上設けても、先端部又は中央部の何れかに設けても良い。割り入れ部８０は、湾曲したグラップルアーム４０の内側、即ち曲率中心側に向けて突出した形状であり、図１１に示すようにグラップル１４の側面（Ｘ−Ｙ断面）において、楔形となっている。割り入れ部８０の外形は、図１２（Ａ）に示すように円錐形であっても、図１２（Ｂ）に示すようにＺ軸方向（把持される樹木の長手方向）に長手のブレード状であっても良い。
【００５３】
割り入れ部８０のＸ−Ｙ断面、即ち木材の長手方向と直交する断面において、頂点８１と側面８２が成す角度θ（図１１）は、任意に設定できるが、例えば２０°〜６０°としてもよい。また、割り入れ部８０の高さＨ、即ちグラップルアーム４０から内側へ突出した距離は、任意に設定できるが、例えば２０ｍｍ〜６０ｍｍとしてもよい。更に、割り入れ部８０の図１２（Ｂ）におけるＺ軸方向の長さは、任意に設定できるが、例えば１００
ｍｍ〜１５０ｍｍとしてもよい。
【００５４】
図１３（Ａ）は、割り入れ部８０を備えたグラップルアーム４０の先端部で木材８９を把持した状態を示し、図１３（Ｂ）は、割り入れ部８０を備えたグラップルアーム４０の内側凹部で木材８９を把持した状態を示す。このように割り入れ部８０を備えたグラップルアーム４０で木材８９を把持することで、割り入れ部８０を木材８９に刺衝し、木材８９を割り、繊維方向（長手方向）に亀裂を生じさせることができる。
【００５５】
ここで木材８９を割るとは、木材８９を半割りして２つに分けることに限るものではなく、刺衝した割り入れ部８０を起点に亀裂を生じさせるだけでも良い。木材８９を完全に割って２つに分けると、その後、木材８９を運搬する際の手間が増えることがあり、また、亀裂を生じさせるだけでも乾燥を早める効果が充分にあるため、木材８９を完全には割らず、亀裂を生じさせる程度に抑えても良い。
【００５６】
例えば、割り入れ部８０の高さＨが高く、角度θが大きいと亀裂が大きくなる傾向にあるので、把持する木材８９の直径に応じた高さＨ、角度θの割り入れ部８０を備えるようにしても良い。また、細い木材８９は、図１３（Ｂ）のように把持して中央部に設けた割り入れ部８０で浅く割り、太い樹木は図１３（Ａ）のように把持し、高い圧力をかけて先端部に設けた割り入れ部８０で深く割るようにしても良い。
【００５７】
割り入れ部８０は、溶接等によりグラップルアーム４０に固設されたものであっても、グラップルアーム４０と一体的に成形されたものであっても、着脱可能に取り付けられたものであっても良い。
【００５８】
図１４は、割り入れ部８０をグラップルアーム４０と別体のアタッチメントとして構成し、着脱可能に取り付けた例を示す。図１４（Ａ）に示すように割り入れ部８０は、Ｘ−Ｙ断面の形状がコの字状の取付部８３を備え、この取付部８３のスリット８３Ａと反対側に凸部８４を備えている。そして、図１４（Ｂ）に示すように、この取付部８３のスリット８３Ａにグラップルアーム４０の一部４０Ａを嵌合し、締結部材（ネジ）８５で固定する。即ち、グラップルアーム４０の一部４０Ａを挟むように締結部材８５を締めつけることで割り入れ部８０をグラップルアーム４０に取り付け、締結部材８５を緩めることで割り入れ部８０をグラップルアーム４０から取り外すことができる。また、図１４（Ｃ）に示すように、取付部８３のスリット８３Ａの内面とグラップルアーム４０の一部４０Ａとの間に緩衝部材８６を具備してもよい。このように緩衝部材８６を備えることで、作業時の振動や衝撃を吸収して締結部材８５が緩むことを防止し、締結を強固にすることができる。なお、割り入れ部８０の着脱機構は、この構成に限らず、着脱が可能で、割入れ作業時に外れない程度にグラップルアーム４０に対して固定できれば如何なる構成であってもよい。
【００５９】
このように割り入れ部８０をグラップルアーム４０と別体のアタッチメントとして構成したことにより、既存のグラップル１４に割り入れ部８０を後付けして割り入れを行うことができる。また、締結部材８５による着脱が可能なため、割り入れが不要なときには、割り入れ部８０をグラップル１４から外し、割り入れが必要なときに、割り入れ部８０をグラップル１４に取り付けることができる。また、把持する樹木の直径や樹種等に応じて所望の高さＨ及び所望の角度θの割り入れ部８０に交換することができる。
【００６０】
例えば、木材の密度（比重）が０．５未満の場合に、割り入れ部８０の角度θを４０°、木材の密度（比重）が０．５以上の場合に、割り入れ部８０の角度θを３０°とする。
【００６１】
このように本実施形態２によれば、集材、積込、はい積、荷下ろし等、木材を把持する
作業と同時に木材を割ることができ、木材の乾燥を早め、作業効率を向上させることができる。
【００６２】
また、コンピュータ３０の処理結果取得部は、割り入れ部８０を備えたグラップル１４で把持した木材８９について、割入れをした木材８９として記憶装置（例えば、補助記憶装置１００３）に記憶し、割り入れ部８０によって割った処理の処理結果として、割入れしていない木材の乾燥期間に所定の係数を乗じて、割入れした木材８９の乾燥期間が割入れしていない木材の乾燥期間と比べて短くなるように算出しても良い。例えば、割入れをしていない木材８９の乾燥期間が１０カ月の場合に、割入れした木材８９の場合には所定の係数（例えば０．８）を乗じて乾燥期間を８カ月と算出しても良い。
【符号の説明】
【００６３】
２  クローラ
３  下部走行体
４  本体旋回ベアリング
５  上部機体
６  ブーム
７  ブームシリンダ
８  アーム
９  アームシリンダ
１０  重機
１１  グラップルシリンダ
１４  グラップル
２０  センサ
３０  コンピュータ
３５  フレーム
４０  グラップルアーム
６１  コントローラ
６５  操作部
８９  木材
１００  グラップルシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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