JP7701173B2

JP7701173B2 - Tree Treatment System

Info

Publication number: JP7701173B2
Application number: JP2021055211A
Authority: JP
Inventors: 実有吉; 秀信舞草
Original assignee: イワフジ工業株式会社
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2025-07-01
Anticipated expiration: 2041-03-29
Also published as: JP2022152435A

Description

本発明は、ベースマシンに設けられた樹木処理装置によって造材作業を行う樹木処理システムに関する。 The present invention relates to a tree processing system that performs lumber processing work using a tree processing device installed on a base machine.

従来、ハーベスタあるいはプロセッサ等と呼ばれる樹木処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。樹木処理装置は、油圧ショベル等のベースマシンに設けられた作業アームに取り付けられて造材作業に用いられる。樹木処理装置のうちプロセッサを用いた造材作業では、伐採された樹木の枝払い作業と、枝払いされた樹木（材）を任意の長さに切断して丸太を形成する切断作業が連続して行われる。ハーベスタを用いた造材作業では、立木の伐倒作業も行うことができる。 Conventionally, tree processing devices known as harvesters or processors have been proposed (see, for example, Patent Document 1). Tree processing devices are attached to a work arm provided on a base machine such as a hydraulic excavator and are used in lumber processing. In lumber processing using a processor among tree processing devices, the work of de-branching felled trees and the cutting work of cutting the de-branched trees (lumber) to any length to form logs are carried out in succession. In lumber processing using a harvester, felling of standing trees can also be carried out.

樹木処理装置は、主に把持部、送材部、枝払い部、および切断部を有している。把持部は、造材作業の対象となる樹木を把持する。送材部は、把持した樹木に接触させたクローラ等を駆動させることで、樹木を材長方向に送出する。枝払い部は、送材部によって勢いよく送出される樹木の枝にカッタを当接させて枝払いを行う。切断部は、枝払いされた材を任意の長さで玉切りして丸太を形成する。 Tree processing equipment mainly comprises a gripping unit, a feeding unit, a delimbing unit, and a cutting unit. The gripping unit grips the trees that are to be processed into lumber. The feeding unit drives a crawler or the like that is in contact with the gripped tree, thereby sending the tree in the direction of its length. The delimbing unit delimbs the tree by bringing a cutter into contact with the branches of the tree that are forcefully sent out by the feeding unit. The cutting unit cuts the delimbed lumber into logs of any desired length.

樹木処理装置は、材を送出させた長さ、つまり材の長さを計測（測長）する測長機構を有している。測長機構は、例えばクローラの回転数を検知するエンコーダを有している。エンコーダによって材の長さを計測し、予め設定した長さまで材を送出したところで送材部を停止させ、切断部で材を切断することにより、所望の長さの丸太を形成する。 The tree processing equipment has a length measuring mechanism that measures the length of the timber that has been fed, i.e., the length of the timber. The length measuring mechanism has, for example, an encoder that detects the number of rotations of the crawler. The length of the timber is measured by the encoder, and when the timber has been fed to a pre-set length, the feeding section is stopped and the timber is cut by the cutting section to form a log of the desired length.

特開２０００-１５７０７５号公報JP 2000-157075 A

しかしながら、送材部によって材を材長方向に送出する際に樹木（材）に大きな負荷が加わる等により、クローラが樹木（材）の表面に対して空転する場合がある。クローラが空転すると、クローラの回転数に基づいて計測された材の長さと、実際に送出された材の長さに誤差が生じる。このため、エンコーダで測長した長さに基づいて玉切りしても、丸太の長さが所望の長さにならず、丸太の長さに誤差が生じるという問題があった。 However, when the material is sent out in the length direction by the material sending section, a large load is applied to the tree (material), and this can cause the crawler to spin freely on the surface of the tree (material). When the crawler spins freely, an error occurs between the length of the material measured based on the number of rotations of the crawler and the length of the material actually sent out. This causes the problem that even if the log is cut based on the length measured by the encoder, the length is not the desired length, resulting in an error in the length of the log.

本発明の目的は、送材部で送出させた材の長さを非接触で計測することにより、送材部が空転した場合であっても、材の長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる樹木処理システムを提供することである。 The object of the present invention is to provide a tree processing system that can measure the length of timber sent out by the timber feeding section without contact, and can accurately measure the length of timber even when the timber feeding section is rotating freely, thereby enabling highly accurate timber processing work.

本発明の樹木処理システムは、
作業アームを有するベースマシンと、
前記作業アームに取り付けられるとともに、樹木を材長方向に送出する送材部、前記送材部によって送出される樹木の枝払いを行う枝払い部、および、枝払いされた材を玉切りする切断部を有する、樹木処理装置と、
前記樹木処理装置の駆動を制御する駆動制御部と、
前記樹木処理装置によって材長方向に送出される材の画像を撮像する撮像部と、
前記画像から材の長さを認識する画像認識部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記画像認識部の認識結果に応じて前記材を任意の長さで玉切りするように前記樹木処理装置の駆動を制御する。 The tree treatment system of the present invention comprises:
A base machine having a working arm;
a tree processing device that is attached to the working arm and has a feeding section that feeds trees in a length direction, a branching section that branches the trees fed by the feeding section, and a cutting section that cuts the branches into logs;
A drive control unit that controls the drive of the tree processing device;
An imaging unit that captures an image of the timber sent out in the timber length direction by the tree processing device;
An image recognition unit that recognizes the length of the material from the image,
The drive control unit controls the drive of the tree processing device so as to cut the timber into logs at any desired length in accordance with the recognition result of the image recognition unit.

本発明の樹木処理システムによれば、材の画像に基づいて材の長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる。 The tree processing system of the present invention can measure the length of timber with high accuracy based on images of the timber, enabling highly accurate timber processing work to be carried out.

図１は、実施形態１に係る樹木処理システムの側面図である。FIG. 1 is a side view of a tree processing system according to a first embodiment. 図２は、樹木処理装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the tree processing device. 図３は、樹木処理装置によって造材作業を行う状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a state in which lumber processing work is carried out by the tree processing device. 図４は、樹木処理装置によって造材作業を行う状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which lumber processing work is carried out by the tree processing device. 図５は、樹木処理装置によって造材作業を行う状態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a state in which lumber processing work is carried out by the tree processing device. 図６は、樹木処理システムの油圧回路の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a hydraulic circuit of the tree treatment system. 図７は、樹木処理システムの制御システムを示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a control system for the tree treatment system. 図８は、樹木処理システムの制御システムの表示部を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the display unit of the control system of the tree processing system. 図９は、樹木処理システムの制御システムの表示部を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the display unit of the control system of the tree processing system. 図１０は、樹木処理システムによる測長計測と送材部の制御を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing the length measurement and the control of the material feeding section by the tree processing system.

本発明の一実施形態にかかる樹木処理システムは、
作業アームを有するベースマシンと、
前記作業アームに取り付けられるとともに、樹木を材長方向に送出する送材部、前記送材部によって送出される樹木の枝払いを行う枝払い部、および、枝払いされた材を玉切りする切断部を有する、樹木処理装置と、
前記樹木処理装置の駆動を制御する駆動制御部と、
前記樹木処理装置によって材長方向に送出される材の画像を撮像する撮像部と、
前記画像から材の長さを認識する画像認識部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記画像認識部の認識結果に応じて前記材を任意の長さで玉切りするように前記樹木処理装置の駆動を制御する（第１の構成）。 A tree treatment system according to one embodiment of the present invention includes:
A base machine having a working arm;
a tree processing device that is attached to the working arm and has a feeding section that feeds trees in a length direction, a branching section that branches the trees fed by the feeding section, and a cutting section that cuts the branches into logs;
A drive control unit that controls the drive of the tree processing device;
An imaging unit that captures an image of the timber sent out in the timber length direction by the tree processing device;
An image recognition unit that recognizes the length of the material from the image,
The drive control unit controls the drive of the tree processing device so as to cut the timber into logs of any desired length in accordance with the recognition result of the image recognition unit (first configuration).

上記構成によれば、樹木処理システムの駆動制御部は、画像認識部の認識結果に応じて材を任意の長さで玉切りするように樹木処理装置の駆動を制御する。
このため、送材部が空転した場合であっても、材の画像に基づいて材の長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる。 According to the above configuration, the drive control unit of the tree processing system controls the drive of the tree processing device so as to cut the timber into logs of any desired length in accordance with the recognition results of the image recognition unit.
Therefore, even if the material feeding section is idling, the length of the material can be measured with high accuracy based on the image of the material, enabling material production work to be carried out with high accuracy.

上記第１の構成において、
前記画像認識部は、前記送材部によって送出される材の切り口から、前記切断部までの長さを認識してもよい（第２の構成）。 In the first configuration,
The image recognition unit may recognize the length from the cut end of the material fed by the feeding unit to the cutting unit (second configuration).

上記構成によれば、画像認識が比較的容易な材の切り口から切断部までの長さを認識する。
このため、材の画像に基づいて材の長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる。 According to the above configuration, the length from the cut end of the material to the cut portion can be recognized, which is relatively easy to recognize by image.
This makes it possible to measure the length of the timber with high accuracy based on the image of the timber, enabling timber production work to be carried out with high accuracy.

上記第１または第２の構成において、
前記撮像部は、前記ベースマシンの運転室前方側に取り付けられていてもよい（第３の構成）。 In the first or second configuration,
The imaging unit may be attached to the front side of the driver's cab of the base machine (third configuration).

上記構成によれば、撮像部は、ベースマシンの運転室前方側に取り付けられているため、撮像部によって撮像する範囲を広くすることができる。
このため、送材部によって送出される材を撮像しやすくすることができ、材の画像に基づいて材の長さを精度良く測長することができる。 According to the above configuration, since the imaging unit is attached to the front side of the cab of the base machine, the range imaged by the imaging unit can be made wider.
This makes it easier to image the material being fed by the material feeding section, and the length of the material can be measured with high accuracy based on the image of the material.

［実施形態１］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態１に係る樹木処理システム１００を詳しく説明する。 [Embodiment 1]
Hereinafter, the tree processing system 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。図中、矢印Ｆは前方を示し、矢印Ｂは後方を示す。矢印Ｌは左方を示し、矢印Ｒは右方を示す。矢印Ｕは上方を示し、矢印Ｄは下方を示す。 In the drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numerals and their description will not be repeated. In order to make the description easier to understand, the drawings referred to below show simplified or schematic configurations and omit some components. Furthermore, the dimensional ratios between components shown in each drawing do not necessarily represent the actual dimensional ratios. In the drawings, arrow F indicates the front and arrow B indicates the rear. Arrow L indicates the left and arrow R indicates the right. Arrow U indicates the upward direction and arrow D indicates the downward direction.

以下の説明では、立木または立木を伐倒した枝付きの木（全木材）を樹木Ｗとし、枝払いが行われた全幹材を材Ｗとし、材を玉切りしたものを丸太ＷＬとするが、これらを区別せずに樹木Ｗ、または材Ｗとして説明する場合がある。 In the following explanation, a standing tree or a felled tree with branches (whole timber) is referred to as a tree W, the whole trunk timber after branches are removed is referred to as timber W, and timber cut into logs is referred to as logs WL, but there may be cases where these are not differentiated and are referred to as tree W or timber W.

［全体構成］
まず、樹木処理システム１００の全体構成について説明する。図１は、実施形態１に係る樹木処理システム１００の側面図である。図１に示すように、樹木処理システム１００は、ベースマシン２００、樹木処理装置１０、情報処理部６０、および撮像部８０を備えている。 [Overall configuration]
First, a description will be given of the overall configuration of the tree processing system 100. Fig. 1 is a side view of the tree processing system 100 according to embodiment 1. As shown in Fig. 1, the tree processing system 100 includes a base machine 200, a tree processing device 10, an information processing unit 60, and an imaging unit 80.

ベースマシン２００は、油圧ショベルであり、下部走行体１１０、上部旋回体１２０、作業アーム１３０、および運転室１５０を備えている。なお、ベースマシンは油圧ショベルに限らない。例えばホイール式のベースマシンが用いられてもよい。 The base machine 200 is a hydraulic excavator and includes a lower traveling body 110, an upper rotating body 120, a work arm 130, and a cab 150. Note that the base machine is not limited to a hydraulic excavator. For example, a wheeled base machine may be used.

下部走行体１１０は、無限軌道装置１１２を有している。無限軌道装置１１２は、駆動輪で履帯を循環させて走行するための装置である。 The lower running body 110 has a track device 112. The track device 112 is a device that circulates the tracks with the drive wheels to allow the vehicle to run.

上部旋回体１２０は、下部走行体１１０に対して旋回自在に支持されている。上部旋回体１２０は、油圧アクチュエータを備えた旋回装置１１４により下部走行体１１０に対して旋回駆動される。 The upper rotating body 120 is supported so as to be freely rotatable with respect to the lower running body 110. The upper rotating body 120 is driven to rotate with respect to the lower running body 110 by a rotation device 114 equipped with a hydraulic actuator.

作業アーム１３０は、上部旋回体１２０から延びて屈曲動作および伸長動作を行う多関節アームであり、先端に樹木処理装置１０が取り付けられている。作業アーム１３０は、油圧制御で動作し、樹木処理装置１０の方向や位置を変更させる。作業アーム１３０は、ブーム１３１、アーム１３３、および先端アーム１３５を有している。 The working arm 130 is a multi-joint arm that extends from the upper rotating body 120 and can bend and extend, with the tree treatment device 10 attached to its tip. The working arm 130 operates under hydraulic control and changes the direction and position of the tree treatment device 10. The working arm 130 has a boom 131, an arm 133, and a tip arm 135.

ブーム１３１は、上部旋回体１２０の前側において起伏可能に支持されている。ブーム１３１は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ１４１によって起伏可能である。 The boom 131 is supported so that it can be raised and lowered at the front side of the upper rotating body 120. The boom 131 can be raised and lowered by a boom cylinder 141, which is a hydraulic actuator.

アーム１３３は、ブーム１３１の先端において上下方向に揺動可能となるように連結されている。アーム１３３は、油圧アクチュエータであるアームシリンダ１４３によって揺動可能である。 The arm 133 is connected to the tip of the boom 131 so that it can swing up and down. The arm 133 can be swung by an arm cylinder 143, which is a hydraulic actuator.

先端アーム１３５は、アーム１３３の先端において上下方向に揺動可能となるように連結されている。先端アーム１３５は、アーム１３３の先端の第１支持ピン１３６と、リンク部材１３８の一端に設けた第２支持ピン１３７とに連結されている。リンク部材１３８の他端はアーム１３３の先端に連結されている。リンク部材１３８には、バケットシリンダ１４５の先端が連結されている。 The tip arm 135 is connected to the tip of the arm 133 so that it can swing up and down. The tip arm 135 is connected to a first support pin 136 at the tip of the arm 133 and a second support pin 137 provided at one end of a link member 138. The other end of the link member 138 is connected to the tip of the arm 133. The tip of the bucket cylinder 145 is connected to the link member 138.

作業アーム１３０（ブーム１３１、アーム１３３、および先端アーム１３５）は、ブームシリンダ１４１、アームシリンダ１４３、およびバケットシリンダ１４５によって起伏が可能である。また、作業アーム１３０（ブーム１３１、アーム１３３、および先端アーム１３５）の旋回は、旋回装置１１４により上部旋回体１２０を旋回させることによって行われる。 The working arm 130 (boom 131, arm 133, and tip arm 135) can be raised and lowered by the boom cylinder 141, arm cylinder 143, and bucket cylinder 145. The working arm 130 (boom 131, arm 133, and tip arm 135) is rotated by rotating the upper rotating body 120 using the rotating device 114.

運転室１５０は、上部旋回体１２０に設けられている。オペレータは、運転室１５０に搭乗して、運転室１５０内の操作機器を操作することで、下部走行体１１０の走行操作、上部旋回体１２０の旋回操作、作業アーム１３０の駆動操作、および樹木処理装置１０の操作などを行う。 The cab 150 is provided on the upper rotating body 120. The operator sits in the cab 150 and operates the operating devices in the cab 150 to perform operations such as running the lower traveling body 110, rotating the upper rotating body 120, driving the working arm 130, and operating the tree processing device 10.

樹木処理装置１０は、ハーベスタであり、立木である樹木Ｗを把持して伐倒するとともに、樹木Ｗを材長方向に送り出しながら造材作業を行う装置である。樹木処理装置１０は、樹木Ｗの枝を切断する枝払い機能や、樹木Ｗを所定長さで切断する切断機能も備えている。樹木処理装置１０の構成については、後に詳細に説明する。 The tree processing device 10 is a harvester that grasps and fells standing trees W, and performs lumber processing work while sending the trees W in the length direction. The tree processing device 10 also has a branching function that cuts the branches of the trees W, and a cutting function that cuts the trees W to a predetermined length. The configuration of the tree processing device 10 will be described in detail later.

情報処理部６０は、駆動制御部６１および画像認識部６２等を有している（図７参照）。情報処理部６０は、ベースマシン２００の運転室１５０に配置されている。駆動制御部６１は、樹木処理装置１０の駆動を制御する。画像認識部６２は、撮像部８０によって撮像された画像中の木材Ｗを認識する。本実施形態では、画像認識により材Ｗの長さを計測する。情報処理部６０については後に詳細に説明する。 The information processing unit 60 has a drive control unit 61, an image recognition unit 62, etc. (see FIG. 7). The information processing unit 60 is arranged in the driver's cab 150 of the base machine 200. The drive control unit 61 controls the drive of the tree processing device 10. The image recognition unit 62 recognizes the wood W in the image captured by the imaging unit 80. In this embodiment, the length of the wood W is measured by image recognition. The information processing unit 60 will be described in detail later.

撮像部８０は、樹木処理装置１０によって材長方向に送出される材Ｗの画像を撮像する。撮像部８０は、ベースマシン２００の運転室１５０の上部前方側に取り付けられている。撮像部８０は、深度センサであり、例えばステレオカメラを用いることができる。撮像部８０は、空間の距離測定に用いることができる深度センサであればよく、ステレオカメラの他、デプスカメラや、ＴｏＦ（ＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔ）カメラなど、他の深度センサを用いることができる。 The imaging unit 80 captures an image of the timber W sent out in the timber length direction by the tree processing device 10. The imaging unit 80 is attached to the upper front side of the driver's cab 150 of the base machine 200. The imaging unit 80 is a depth sensor, and a stereo camera, for example, can be used. The imaging unit 80 may be any depth sensor that can be used to measure distances in space, and in addition to a stereo camera, other depth sensors such as a depth camera or a ToF (Time of Flight) camera can be used.

図２は、樹木処理装置１０の正面図である。図２に示すように、樹木処理装置１０は、樹木処理装置本体１１、把持部２０、チルト部２５、送材部３０、枝払い部４０、および切断部４５を有している。 Figure 2 is a front view of the tree processing device 10. As shown in Figure 2, the tree processing device 10 has a tree processing device main body 11, a gripping unit 20, a tilt unit 25, a material feeding unit 30, a branching unit 40, and a cutting unit 45.

樹木処理装置本体１１は、樹木処理装置１０の基体をなす部分である。樹木処理装置本体１１は、チルト部２５のチルトアーム２７、およびローテータ１３を介して、ベースマシン２００の先端アーム１３５に取り付けられている。 The tree treatment device main body 11 is the base of the tree treatment device 10. The tree treatment device main body 11 is attached to the tip arm 135 of the base machine 200 via the tilt arm 27 of the tilt section 25 and the rotator 13.

把持部２０は、複数のクローラ３１を開閉させて、樹木Ｗを把持または開放する部分である。把持部２０は、開閉機構２１を有している。開閉機構２１は、開閉用油圧シリンダ２３（図６参照）によって作動し、複数のクローラ３１を開閉させて、樹木Ｗを把持または開放する。 The gripping unit 20 is a part that opens and closes multiple crawlers 31 to grip or release the tree W. The gripping unit 20 has an opening and closing mechanism 21. The opening and closing mechanism 21 is operated by an opening and closing hydraulic cylinder 23 (see Figure 6), and opens and closes multiple crawlers 31 to grip or release the tree W.

チルト部２５は、立木Ｗの伐倒を行うために樹木処理装置１０の姿勢を切り換える部分である。チルト部２５は、チルトアーム２７を有している。チルトアーム２７には、樹木処理装置本体１１が起倒可能に取り付けられている。チルト部２５は、チルト用油圧シリンダ２８（図４、図６参照）によって作動し、チルトアーム２７に対して樹木処理装置本体１１を起倒させ、樹木処理装置本体１１の姿勢を上下方向に向けた第１姿勢Ｐ１（図３ａ参照）と、水平方向に向けた第２姿勢Ｐ２に切り換えることができる（図２および図３ｂ参照）。 The tilt unit 25 is a part that switches the position of the tree processing device 10 to fell standing trees W. The tilt unit 25 has a tilt arm 27. The tree processing device main body 11 is attached to the tilt arm 27 so that it can be raised or lowered. The tilt unit 25 is operated by a tilt hydraulic cylinder 28 (see Figures 4 and 6), and can raise or lower the tree processing device main body 11 relative to the tilt arm 27, switching the position of the tree processing device main body 11 between a first position P1 (see Figure 3a) facing up or down, and a second position P2 facing horizontally (see Figures 2 and 3b).

送材部３０は、把持した樹木Ｗを材長方向に送出する部分である。送材部３０は、クローラ３１、フレーム３４、および送材用駆動モータ３５を有している。クローラ３１は、チェーン型クローラで形成されており、樹木Ｗに食い込ませるための小突起が外面に列設されている。フレーム３４は、開閉機構２１に取付けられている。フレーム３４には、クローラ３１が掛け回される一対のスプロケット（図示せず）が支持されている。送材用駆動モータ３５は、油圧モータであり、スプロケットを回転駆動させることによりクローラ３１を回転させる。送材用駆動モータ３５は、駆動制御部６１から入力される制御信号に応じて正転、逆転、および停止し、クローラ３１を回転させて樹木Ｗを送出させる。 The material feeding section 30 is a section that feeds the grasped tree W in the direction of the tree length. The material feeding section 30 has a crawler 31, a frame 34, and a material feeding drive motor 35. The crawler 31 is formed of a chain-type crawler, and has a row of small protrusions on its outer surface for penetrating the tree W. The frame 34 is attached to the opening and closing mechanism 21. A pair of sprockets (not shown) around which the crawler 31 is wound is supported on the frame 34. The material feeding drive motor 35 is a hydraulic motor, and rotates the sprockets to rotate the crawler 31. The material feeding drive motor 35 rotates forward, reverse, and stops according to a control signal input from the drive control section 61, rotating the crawler 31 to feed the tree W.

樹木Ｗは複数のクローラ３１による挟持力によって弾性的に保持されている。樹木Ｗの送出時に、樹木Ｗの径の大きさが小さくなっていく場合には、樹木Ｗの径の大きさに対応してクローラ３１の間隔が閉じていく。また、樹木Ｗの径が大きくなってクローラ３１を押し広げる力が作用した場合には、クローラ３１が開閉機構２１の油圧力に抗して外側に開くことが可能になっている。 The tree W is elastically held by the clamping force of the multiple crawlers 31. When the diameter of the tree W becomes smaller as the tree W is sent out, the gap between the crawlers 31 becomes smaller in response to the diameter of the tree W. Also, when the diameter of the tree W becomes larger and a force acts to spread the crawlers 31, the crawlers 31 are able to open outward against the hydraulic force of the opening/closing mechanism 21.

枝払い部４０は、送材部３０によって送出される樹木Ｗの枝払いを行う部分である。枝払い部４０は、開閉体４１、およびカッタ４３を有している。開閉体４１は、把持部２０によって把持された樹木Ｗを抱持するように開閉する部分である。開閉体４１は、開閉体用油圧シリンダ４２（図６参照）によって作動する。カッタ４３は、開閉体４１の一方の側部に取り付けられている。カッタ４３は、送材部３０によって送出される樹木Ｗの表面に摺接して樹木Ｗの枝を切断する。なお、開閉体４１の動作は、駆動制御部６１から入力される制御信号に応じて開閉動作を行ってもよいが、把持部２０に連動して動作するようにしてもよい。 The branching unit 40 is a part that performs branching of the tree W sent out by the material feeding unit 30. The branching unit 40 has an opening/closing body 41 and a cutter 43. The opening/closing body 41 is a part that opens and closes to embrace the tree W gripped by the gripping unit 20. The opening/closing body 41 is operated by an opening/closing body hydraulic cylinder 42 (see FIG. 6). The cutter 43 is attached to one side of the opening/closing body 41. The cutter 43 comes into sliding contact with the surface of the tree W sent out by the material feeding unit 30 to cut the branches of the tree W. The opening/closing body 41 may open and close in response to a control signal input from the drive control unit 61, or it may operate in conjunction with the gripping unit 20.

切断部４５は、クローラ３１で所定長さ送出された材Ｗを切断して玉切りする部分である。切断部４５は、クローラ３１に対して、枝払い部４０とは反対側の端部に設けられている。切断部４５は、カットソウ４６を有している（図４参照）。切断部４５は、駆動制御部６１から入力される制御信号に応じてカットソウ４６が駆動されて切断動作が実行される。 The cutting unit 45 is a section that cuts the material W sent out by the crawler 31 to a predetermined length and cuts it into logs. The cutting unit 45 is provided at the end of the crawler 31 opposite the branching unit 40. The cutting unit 45 has a cutting saw 46 (see Figure 4). The cutting unit 45 performs a cutting operation by driving the cutting saw 46 in response to a control signal input from the drive control unit 61.

図３は、樹木処理装置１０によって造材作業を行う状態を示す図である。図３ａは、樹木処理装置１０によって立木Ｗを伐倒する状態を示している。図３ｂは、樹木処理装置１０によって樹木Ｗを方向Ｄ１に向けて送材しながら枝払いを行う状態を示している。 Figure 3 shows the state in which lumber processing work is being performed by the tree processing device 10. Figure 3a shows the state in which a standing tree W is being felled by the tree processing device 10. Figure 3b shows the state in which the tree processing device 10 is de-branching the tree W while feeding it in the direction D1.

図３ａに示すように、樹木処理装置１０によって立木Ｗを伐倒する場合、チルト部２５を作動させて、樹木処理装置本体１１の姿勢を上下方向に向けた第１姿勢Ｐ１とする。第１姿勢Ｐ１では、枝払い部４０が上方となり、切断部４５が下方となる。この第１姿勢Ｐ１のまま、把持部２０を作動させてクローラ３１で立木Ｗの根元付近を把持し、その状態で切断部４５のカットソウ４６を作動させて立木Ｗの根元を切断する。 As shown in Figure 3a, when felling a standing tree W using the tree treatment device 10, the tilt unit 25 is operated to change the position of the tree treatment device main body 11 to a first position P1 facing up and down. In the first position P1, the branching unit 40 is at the top and the cutting unit 45 is at the bottom. While in this first position P1, the gripping unit 20 is operated to grip the base of the tree W with the crawler 31, and in this state the cutting saw 46 of the cutting unit 45 is operated to cut the base of the tree W.

続いて図３ｂに示すように、切断した樹木Ｗを把持部２０で把持した状態のまま、チルト部２５を作動させて、樹木処理装置本体１１の姿勢を水平方向に向けた第２姿勢Ｐ２に切り換える。これにより、樹木処理装置１０によって立木Ｗを伐倒することができる。 Next, as shown in FIG. 3b, while the cut tree W is still being held by the gripping unit 20, the tilt unit 25 is operated to switch the position of the tree processing device main body 11 to the second position P2, which is oriented horizontally. This allows the tree W to be felled by the tree processing device 10.

樹木処理装置１０によって立木Ｗを伐倒した後、続いて送材部３０を作動させてクローラ３１を回転させ、樹木Ｗを方向Ｄ１に向けて送材する。このとき、枝払い部４０のカッタ４３を送材部３０によって送り出される樹木Ｗの表面に摺接させて樹木Ｗの枝を切断する。 After the tree W is felled by the tree processing device 10, the feeding unit 30 is then operated to rotate the crawler 31 and feed the tree W in the direction D1. At this time, the cutter 43 of the branching unit 40 is brought into sliding contact with the surface of the tree W fed by the feeding unit 30 to cut the branches of the tree W.

本実施形態では、画像認識により、材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５までの長さを認識することによって材Ｗの長さを計測（測長）する。画像認識によって材Ｗの長さを計測し、予め設定した長さまで材Ｗを送出したところで送材部３０を停止させ、切断部４５で材Ｗを切断することにより、所望の長さの丸太ＷＬを形成する。 In this embodiment, the length of the material W is measured by recognizing the length from the cut end WP of the material W to the cutting section 45 through image recognition. The length of the material W is measured through image recognition, and when the material W has been fed to a preset length, the material feeding section 30 is stopped, and the material W is cut by the cutting section 45 to form a log WL of the desired length.

図４は、樹木処理装置１０によって造材作業を行う状態を示す図である。図４では、切断部４５で材Ｗを切断する状態を示している。切断部４５は、カットソウ４６、カットソウ用駆動モータ４７、およびカットソウ用油圧シリンダ４８を有している。 Figure 4 is a diagram showing the state in which lumber processing work is performed by the tree processing device 10. Figure 4 shows the state in which lumber W is cut by the cutting unit 45. The cutting unit 45 has a cutting saw 46, a cutting saw drive motor 47, and a cutting saw hydraulic cylinder 48.

カットソウ４６は、チェーンソウであり、ソーバー４６１およびソーチェーン４６３を有している。ソーバー４６１は、ソーチェーン４６３を案内する板状部材である。ソーバー４６１は、支持軸４６５によって揺動可能に支持されている。ソーチェーン４６３は、ソーバー４６１およびスプロケット（図示せず）に掛け回されている。スプロケットには、カットソウ用駆動モータ４７が連結されている。カットソウ用駆動モータ４７は、油圧モータである。作動油によってカットソウ用駆動モータ４７が回転することにより、ソーチェーン４６３が回転駆動されて切断動作が実行される。 The cut saw 46 is a chain saw and has a saw bar 461 and a saw chain 463. The saw bar 461 is a plate-shaped member that guides the saw chain 463. The saw bar 461 is supported by a support shaft 465 so that it can swing. The saw chain 463 is wound around the saw bar 461 and a sprocket (not shown). A cut saw drive motor 47 is connected to the sprocket. The cut saw drive motor 47 is a hydraulic motor. When the cut saw drive motor 47 is rotated by hydraulic oil, the saw chain 463 is rotated and the cutting operation is performed.

カットソウ用油圧シリンダ４８は、カットソウ４６を材Ｗの径方向に進退するように揺動させるアクチュエータである。作動油によってカットソウ用油圧シリンダ４８が伸縮することにより、カットソウ４６が材Ｗの径方向に進退するように揺動されて切断動作が実行される。 The cutting saw hydraulic cylinder 48 is an actuator that swings the cutting saw 46 back and forth in the radial direction of the material W. The cutting saw hydraulic cylinder 48 expands and contracts with hydraulic oil, causing the cutting saw 46 to swing back and forth in the radial direction of the material W, thereby performing the cutting operation.

図４では、切断部４５で玉切りされた丸太ＷＬが、クローラ３１で把持された材Ｗから離脱している状態を示している。クローラ３１で把持された材Ｗには、新たな切り口ＷＰが形成されている。次の丸太ＷＬを形成する場合には、送材部３０で材Ｗを送出させながら、画像認識により新たな切り口ＷＰから切断部４５（カットソウ４６）までの長さを計測（測長）する。画像認識によって材Ｗの長さを計測し、予め設定した長さまで材Ｗを送出したところで送材部３０を停止させ、切断部４５で材Ｗを切断することにより、所望の長さの丸太ＷＬを形成する。 Figure 4 shows the state in which the log WL cut by the cutting unit 45 has been released from the material W held by the crawler 31. A new cut end WP has been formed in the material W held by the crawler 31. When the next log WL is to be formed, the length from the new cut end WP to the cutting unit 45 (cut saw 46) is measured (measured) by image recognition while the material W is being sent out by the material sending unit 30. The length of the material W is measured by image recognition, and when the material W has been sent out to a preset length, the material sending unit 30 is stopped, and the material W is cut by the cutting unit 45 to form a log WL of the desired length.

図５は、樹木処理装置１０によって造材作業を行う状態を示す平面図である。図５では、画像認識により材Ｗの長さを計測して、長さＬＰの丸太ＷＬを形成する造材作業を示している。撮像部８０から延びる２点鎖線によって規定される範囲は、撮像部８０によって撮像される領域の一例を示している。撮像部８０で撮像される領域には、樹木処理装置１０で把持している樹木Ｗを丸太ＷＬに玉切りする範囲が含まれるようにする。 Figure 5 is a plan view showing the state in which lumber processing work is performed by the tree processing device 10. Figure 5 shows the lumber processing work in which the length of the material W is measured by image recognition and a log WL of length LP is formed. The range defined by the two-dot chain line extending from the imaging unit 80 shows an example of the area imaged by the imaging unit 80. The area imaged by the imaging unit 80 includes the range in which the tree W held by the tree processing device 10 is cut into logs WL.

図５ａに示すように、送材部３０で材Ｗを送出させながら、画像認識により切り口ＷＰから切断部４５までの長さを認識する。材Ｗには、先に切断部４５で切断された切り口ＷＰが形成されている。画像認識によって計測した材Ｗの長さが予め設定した長さＬＰに到達したところで、送材部３０を停止させる。 As shown in FIG. 5a, while the material W is being fed by the material feeding section 30, the length from the cut edge WP to the cutting section 45 is recognized by image recognition. The material W has a cut edge WP formed thereon, which was previously cut by the cutting section 45. When the length of the material W measured by image recognition reaches the preset length LP, the material feeding section 30 is stopped.

図５ａに示した状態において、切断部４５で材Ｗを切断することにより、図５ｂに示すように、所望の長さの丸太ＷＬを形成することができる。新たに形成された切り口ＷＰの位置は、切断部４５のカットソウ４６の位置に一致している。続いて同じ樹木Ｗから丸太ＷＬを形成する場合には、新たに形成された切り口ＷＰを基準にして、同様の画像認識によって材長ＬＰの計測と玉切りを行うことにより、連続的に丸太ＷＬを形成することができる。 In the state shown in Figure 5a, by cutting the material W with the cutting unit 45, a log WL of the desired length can be formed as shown in Figure 5b. The position of the newly formed cut end WP coincides with the position of the cutting saw 46 of the cutting unit 45. When subsequently forming a log WL from the same tree W, the newly formed cut end WP is used as a reference, and similar image recognition is used to measure the material length LP and cut the logs into bucks, allowing the logs WL to be formed continuously.

図６は、樹木処理システム１００の油圧回路５０の概略構成を示す図である。図６に示すように、油圧回路５０では、作動油タンク５１および油圧ポンプ部５２から供給される作動油によって、ローテータ１３、把持部２０、チルト部２５、送材部３０、枝払い部４０、および切断部４５の駆動が行われるように構成されている。本実施形態では、図示しない操作レバー等を操作することや、駆動制御部６１からの制御信号によって、ローテータ１３、把持部２０、チルト部２５、送材部３０、枝払い部４０、および切断部４５の駆動制御を行うことが可能になっている。 Figure 6 is a diagram showing the schematic configuration of the hydraulic circuit 50 of the tree treatment system 100. As shown in Figure 6, the hydraulic circuit 50 is configured so that the rotator 13, gripping unit 20, tilt unit 25, material feed unit 30, branching unit 40, and cutting unit 45 are driven by hydraulic oil supplied from a hydraulic oil tank 51 and a hydraulic pump unit 52. In this embodiment, the drive of the rotator 13, gripping unit 20, tilt unit 25, material feed unit 30, branching unit 40, and cutting unit 45 can be controlled by operating an operating lever (not shown) or by a control signal from a drive control unit 61.

ローテータ１３は、ローテータ用駆動モータ１４を有している。作動油によってローテータ用駆動モータ１４が正転、逆転、および停止することにより、樹木処理装置１０の方向を制御することができる。 The rotator 13 has a rotator drive motor 14. The rotator drive motor 14 can be rotated forward, reverse, and stopped by hydraulic oil, thereby controlling the direction of the tree processing device 10.

把持部２０は、開閉機構２１を作動させる開閉用油圧シリンダ２３を有している。作動油によって開閉用油圧シリンダ２３が伸縮することにより、複数のクローラ３１を開閉させて、樹木Ｗを把持または開放する。 The gripping unit 20 has an opening/closing hydraulic cylinder 23 that operates the opening/closing mechanism 21. The opening/closing hydraulic cylinder 23 expands and contracts with hydraulic oil, opening and closing the multiple crawlers 31 to grip or release the tree W.

チルト部２５は、チルト用油圧シリンダ２８を有している。作動油によってチルト用油圧シリンダ２８が伸縮することにより、チルトアーム２７に対して樹木処理装置本体１１を起倒させ、樹木処理装置本体１１の姿勢を第１姿勢Ｐ１（図３ａ参照）と第２姿勢Ｐ２に切り換えることができる（図２および図３ｂ参照）。 The tilt section 25 has a tilt hydraulic cylinder 28. The tilt hydraulic cylinder 28 extends and retracts with hydraulic oil, thereby raising and lowering the tree treatment device body 11 relative to the tilt arm 27, and switching the position of the tree treatment device body 11 between a first position P1 (see Figure 3a) and a second position P2 (see Figures 2 and 3b).

送材部３０は、一対の送材用駆動モータ３５を有している。作動油によって送材用駆動モータ３５が同期して回転することにより、クローラ３１が回転して樹木Ｗが送出される。また、材Ｗを所定長さ送出させた位置において材Ｗを切断部４５で玉切りできるように、送材用駆動モータ３５を駆動、減速、および停止させる駆動制御が行われる。 The material feeding section 30 has a pair of material feeding drive motors 35. The material feeding drive motors 35 rotate synchronously using hydraulic oil, causing the crawler 31 to rotate and feeding the tree W. In addition, the material feeding drive motors 35 are driven, decelerated, and stopped so that the material W can be cut into logs by the cutting section 45 at a position where a predetermined length of material W has been fed.

枝払い部４０は、開閉体４１を開閉させる開閉体用油圧シリンダ４２を有している。作動油によって開閉体用油圧シリンダ４２が伸縮することにより、開閉体４１を開閉させて、把持部２０によって把持された樹木Ｗを抱持する。 The branching unit 40 has a hydraulic cylinder 42 for opening and closing the opening and closing body 41. The hydraulic cylinder 42 for opening and closing expands and contracts with hydraulic oil, opening and closing the opening and closing body 41 and holding the tree W gripped by the gripping unit 20.

切断部４５は、カットソウ用駆動モータ４７およびカットソウ用油圧シリンダ４８を有している。作動油によってカットソウ用駆動モータ４７が回転することにより、カットソウ４６が駆動されて切断動作が実行される。また、作動油によってカットソウ用油圧シリンダ４８が伸縮することにより、カットソウ４６が材Ｗの径方向に進退するように揺動されて切断動作が実行される。 The cutting section 45 has a cutting saw drive motor 47 and a cutting saw hydraulic cylinder 48. The cutting saw drive motor 47 is rotated by hydraulic oil, which drives the cutting saw 46 to perform the cutting operation. The cutting saw hydraulic cylinder 48 is expanded and contracted by hydraulic oil, which causes the cutting saw 46 to swing back and forth in the radial direction of the material W, thereby performing the cutting operation.

図７は、樹木処理システム１００の制御システムを示すブロック図である。図７では、材Ｗの長さを画像認識によって計測し、それに基づいて送材部３０を制御する構成についてのみ示しており、その他の樹木処理装置１０の制御に関する構成については省略している。 Figure 7 is a block diagram showing the control system of the tree processing system 100. Figure 7 only shows the configuration for measuring the length of the material W by image recognition and controlling the material feeding unit 30 based on that measurement, and omits other configurations related to the control of the tree processing device 10.

図７に示すように、情報処理部６０は、予め記録されたプログラムによって情報処理を行い、樹木処理システム１００の各部との間で情報通信をする装置である。情報処理部６０の構成は限定されず、中央演算処理装置（ＣＰＵ：ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やメモリ、外部記憶装置、情報通信手段等を備えた公知のコンピュータ装置を用いることができる。 As shown in FIG. 7, the information processing unit 60 is a device that processes information using a pre-recorded program and communicates information with each part of the tree processing system 100. The configuration of the information processing unit 60 is not limited, and any known computer device equipped with a central processing unit (CPU), memory, an external storage device, information communication means, etc. can be used.

情報処理部６０は、駆動制御部６１、画像認識部６２、材長判定部６３を有している。また、情報処理部６０には、撮像部８０および操作部９０からの出力信号が入力されるように構成されている。 The information processing unit 60 has a drive control unit 61, an image recognition unit 62, and a material length determination unit 63. The information processing unit 60 is also configured to receive output signals from the imaging unit 80 and the operation unit 90.

駆動制御部６１は、情報処理部６０の一部として構成された部分である。駆動制御部６１は、画像認識部６２、材長判定部６３の出力に基づいて、樹木処理装置１０の送材部３０および切断部４５の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部６１は、画像認識部６２の認識結果に応じて材Ｗを任意の長さで玉切りするように、送材部３０および切断部４５の駆動を制御する。 The drive control unit 61 is a part configured as part of the information processing unit 60. The drive control unit 61 controls the drive of the material feeding unit 30 and cutting unit 45 of the tree processing device 10 based on the output of the image recognition unit 62 and the material length determination unit 63. Specifically, the drive control unit 61 controls the drive of the material feeding unit 30 and cutting unit 45 so as to cut the material W into logs of any length according to the recognition result of the image recognition unit 62.

画像認識部６２は、撮像部８０が撮像した画像を取得し、画像から材Ｗの長さを認識する。本実施形態では、画像認識部６２は、送材部３０によって送出される材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５（カットソウ４６）までの長さを認識（計測）する（図５参照）。 The image recognition unit 62 acquires the image captured by the imaging unit 80 and recognizes the length of the material W from the image. In this embodiment, the image recognition unit 62 recognizes (measures) the length from the cut end WP of the material W sent out by the material feeding unit 30 to the cutting section 45 (cut saw 46) (see Figure 5).

材長判定部６３は、画像認識部６２によって認識された材Ｗの長さについて、予め設定された材Ｗの長さに到達したかどうかを判定する。 The material length determination unit 63 determines whether the length of the material W recognized by the image recognition unit 62 has reached a preset length of the material W.

操作部９０は、造材作業によって形成される丸太ＷＬについて任意の長さを設定したり、任意の長さの位置で送材を停止できるように送材部３０を正転、減速、停止、または逆転させる位置を設定するなど、樹木処理装置１０による処理内容を設定する部分である。操作部９０は、表示部９１および入力部９３を有している。 The operation unit 90 is a section for setting the processing contents to be performed by the tree processing device 10, such as setting an arbitrary length for the log WL formed by the lumber processing work, and setting a position for forward rotation, deceleration, stopping, or reverse rotation of the material feeding unit 30 so that the material feeding can be stopped at a position of an arbitrary length. The operation unit 90 has a display unit 91 and an input unit 93.

表示部９１は、樹木処理装置１０による処理内容を表示する部分であり、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）を用いたインジケータや、液晶表示装置等のハードウェアを用いることができる。表示部９１は、入力部９３による指示情報や、樹木処理装置１０による処理の結果について表示する。 The display unit 91 is a section that displays the processing contents by the tree processing device 10, and may be an indicator using an LED (Light Emitting Diode) or hardware such as a liquid crystal display device. The display unit 91 displays instruction information from the input unit 93 and the results of processing by the tree processing device 10.

入力部９３は、オペレータが樹木処理装置１０による処理内容について指示を入力する部分であり、物理的なスイッチを操作することでの入力や、表示部９１をタッチパネルで構成して所定の画像領域への接触による入力を用いることができる。入力部９３で入力された指示は、指示情報として情報処理部６０に伝達される。 The input unit 93 is where the operator inputs instructions regarding the processing content to be performed by the tree processing device 10. Input can be made by operating a physical switch, or by touching a specified image area by configuring the display unit 91 as a touch panel. The instructions inputted by the input unit 93 are transmitted to the information processing unit 60 as instruction information.

図８および図９は、樹木処理システム１００の制御システムの表示部９１を示す図である。図８および図９に示すように、タッチパネル式の表示部９１に仮想的なスイッチ画像を表示して、部分的に入力部９３としての機能をもたせている。ベースマシン２００の運転室１５０に搭乗したオペレータは、表示部９１に表示された処理内容を随時確認して樹木Ｗの造材作業を行い、必要に応じて入力部９３から指示情報の入力を行う。 Figures 8 and 9 are diagrams showing the display unit 91 of the control system of the tree processing system 100. As shown in Figures 8 and 9, a virtual switch image is displayed on the touch panel type display unit 91, which partially functions as an input unit 93. The operator in the driver's cab 150 of the base machine 200 performs lumber work on the tree W by constantly checking the processing contents displayed on the display unit 91, and inputs instruction information from the input unit 93 as necessary.

図８は、表示部９１に運転画面（通常画面）が表示された状態を示している。この運転画面では、材Ｗの玉切りを行う測長設定値が「２０５ｃｍ」であることを示している。 Figure 8 shows the state in which the operation screen (normal screen) is displayed on the display unit 91. This operation screen shows that the measurement length setting value for cutting the material W into bucks is "205 cm."

図９は、表示部９１に減速設定画面（設定メニュー）が表示された状態を示している。本実施形態では、自動測長時において、測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）の手前で送材部３０の送材速度を通常速度から微速に切り替えるように設定されており、減速のパターンとして、２つの減速パターン（減速１および減速２）が設定されている。 Figure 9 shows the display unit 91 with the deceleration setting screen (setting menu) displayed. In this embodiment, during automatic length measurement, the material feed speed of the material feed unit 30 is set to switch from normal speed to slow speed just before the length measurement setting value ("205 cm" in Figure 8), and two deceleration patterns (deceleration 1 and deceleration 2) are set as deceleration patterns.

図９では、減速１は、自動測長時に測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）の手前「５０ｃｍ」で送材部３０の送材速度を通常速度から微速に切り替えるように設定されている。そして、測長設定値の手前「１ｃｍ」で停止、つまり測長値が「２０５ｃｍより－１ｃｍ（２０４ｃｍ）」となった時点で送材部３０の正転出力がＯＦＦになり、測長設定値に到達して測長が完了するように設定されている。 In Figure 9, deceleration 1 is set so that the material feeding speed of the material feeding section 30 is switched from normal speed to slow speed at 50 cm before the measurement set value (205 cm in Figure 8) during automatic length measurement. It is then set so that it stops 1 cm before the measurement set value, in other words, when the measurement value becomes "205 cm minus 1 cm (204 cm)," the forward rotation output of the material feeding section 30 is turned OFF, and the measurement set value is reached and measurement is completed.

また、材Ｗがオーバーランして測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）を超えた場合を考慮して、測長設定値の「＋２ｃｍ」で戻しＯＮ、つまり測長値が「２０５ｃｍより＋２ｃｍ（２０７ｃｍ）」となった時点で送材部３０の逆転出力がＯＮになって正転から逆転に切り替わるように設定され、逆転によって測長設定値の「＋１ｃｍ」で戻しＯＦＦ、つまり測長値が「２０５ｃｍより＋１ｃｍ（２０６ｃｍ）」まで戻った時点で送材部３０の逆転出力をＯＦＦにすることで測長設定値に到達し、測長が完了するように設定されている。 Also, to take into consideration the case where the material W overruns and exceeds the measurement set value ("205 cm" in Figure 8), the reverse output of the material feed unit 30 is set to turn ON at the measurement set value of "+2 cm", i.e., when the measurement value reaches "+2 cm from 205 cm (207 cm)", the reverse output of the material feed unit 30 is set to turn ON and switch from forward rotation to reverse rotation, and the reverse output of the material feed unit 30 is set to turn OFF at the measurement set value of "+1 cm" by the reverse rotation, i.e., when the measurement value returns to "+1 cm from 205 cm (206 cm)", the measurement set value is reached and measurement is completed.

また、減速２は、自動測長時に測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）の手前「５ｃｍ」で送材部３０の送材速度を通常速度から微速に切り替えるように設定されている。そして、測長設定値の手前「１ｃｍ」で停止、つまり測長値が「２０５ｃｍより－１ｃｍ（２０４ｃｍ）」となった時点で送材部３０の正転出力がＯＦＦになるが、慣性により測長設定値で停止しきれずオーバーランしてしまい、測長設定値の「＋２ｃｍ」で戻しＯＮ、つまり測長値が「２０５ｃｍより＋２ｃｍ（２０７ｃｍ）」となった時点で送材部３０の逆転出力がＯＮになって正転から逆転に切り替わるように設定され、逆転によって測長設定値の「＋１ｃｍ」で戻しＯＦＦ、つまり測長値が「２０５ｃｍより＋１ｃｍ（２０６ｃｍ）」まで戻った時点で送材部３０の逆転出力をＯＦＦにすることで測長設定値に到達し、測長が完了するように設定されている。 In addition, deceleration 2 is set to switch the material feeding speed of the material feeding section 30 from normal speed to slow speed at 5 cm before the measurement setting value ("205 cm" in Figure 8) during automatic length measurement. Then, when it stops at "1 cm" before the measurement set value, that is, when the measurement value becomes "-1 cm from 205 cm (204 cm)," the forward rotation output of the material feed unit 30 is turned OFF, but due to inertia, it cannot stop at the measurement set value and overruns, and the reverse rotation output of the material feed unit 30 is turned ON and switches from forward to reverse rotation when it returns to "+2 cm" of the measurement set value, that is, when the measurement value becomes "+2 cm from 205 cm (207 cm)," the reverse rotation output of the material feed unit 30 is turned ON and switches from forward to reverse rotation, and the reverse rotation returns to "+1 cm" of the measurement set value when the measurement value returns to "+1 cm from 205 cm (206 cm)," and the reverse rotation output of the material feed unit 30 is turned OFF, the measurement set value is reached, and the measurement is completed.

なお、減速設定画面（設定メニュー）に表示された各数値は変更可能であり、タッチパネルである表示部９１の各欄の入力部９３に変更後の数値を入力することができる。 The values displayed on the deceleration setting screen (settings menu) can be changed, and the changed values can be input into the input section 93 for each field of the display section 91, which is a touch panel.

図１０は、樹木処理システム１００による測長計測と送材部３０の制御を示すフローチャートである。図１０に示すように、測長計測を開始すると、まず減速値と目標値（測長設定値）を設定する。設定は、図９に示したように、表示部９１に減速設定画面（設定メニュー）を表示させた状態で行う。以下では、減速値と目標値（測長設定値）は、図８および図９に示された値に設定されたものとして説明する。 Figure 10 is a flow chart showing length measurement by the tree processing system 100 and control of the material transport unit 30. As shown in Figure 10, when length measurement is started, the deceleration value and target value (length measurement setting value) are first set. The setting is performed with the deceleration setting screen (setting menu) displayed on the display unit 91 as shown in Figure 9. In the following description, it is assumed that the deceleration value and target value (length measurement setting value) are set to the values shown in Figures 8 and 9.

オペレータは、減速値と目標値（測長設定値）を設定した後、切断部４５のソーバー４６１の位置（カットソウ４６の位置）に材Ｗの切り口ＷＰが位置していることを確認し、送材操作を行って送材部３０による材Ｗの送出を開始する。 After setting the deceleration value and the target value (measurement setting value), the operator checks that the cut end WP of the material W is located at the position of the saw bar 461 of the cutting section 45 (position of the cut saw 46), and performs the material feeding operation to start the feeding of the material W by the material feeding section 30.

材Ｗの送出が開始されると、画像認識部６２は、送材部３０によって送出される材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５（カットソウ４６）までの距離の計測を開始する。 When the material W starts to be fed, the image recognition unit 62 starts measuring the distance from the cut end WP of the material W fed by the material feeding unit 30 to the cutting unit 45 (cut saw 46).

材長判定部６３は、画像認識部６２によって認識された材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５（カットソウ４６）までの距離について、距離を判定し、予め設定された材Ｗの長さに到達したかどうかを判定する。具体的には、目標値（測長設定値）と測長値の差が減速値であるかどうかを判定する。減速値は、図９に示したように、減速１では、測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）の手前「５０ｃｍ」であり、減速２では、測長設定値（図８の「２０５ｃｍ」）の手前「５ｃｍ」である。減速値に到達している場合（ＹＥＳ）は、送材部３０の送材速度を通常速度から微速に切り替える。減速値に到達していない場合（ＮＯ）は、送材部３０の送材速度を通常速度としたまま、送材を続行する。 The material length determination unit 63 determines the distance from the cut end WP of the material W recognized by the image recognition unit 62 to the cutting unit 45 (cut saw 46) and determines whether the length of the material W has reached a preset length. Specifically, it determines whether the difference between the target value (measured length setting value) and the measured length value is the deceleration value. As shown in FIG. 9, the deceleration value is "50 cm" before the measured length setting value ("205 cm" in FIG. 8) in deceleration 1, and "5 cm" before the measured length setting value ("205 cm" in FIG. 8) in deceleration 2. If the deceleration value has been reached (YES), the material feed speed of the material feed unit 30 is switched from normal speed to slow speed. If the deceleration value has not been reached (NO), the material feed is continued with the material feed speed of the material feed unit 30 at the normal speed.

送材部３０の送材速度を微速にした状態においても、画像認識部６２は、送材部３０によって送出される材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５（カットソウ４６）までの距離の計測を続行する。 Even when the material feeding speed of the material feeding section 30 is set to a slow speed, the image recognition section 62 continues to measure the distance from the cut end WP of the material W fed by the material feeding section 30 to the cutting section 45 (cut saw 46).

そして、送材部３０の送材速度を微速にした状態において、材長判定部６３は、画像認識部６２によって認識された材Ｗの長さについて、距離を判定し、予め設定された材Ｗの長さに到達したかどうかを判定する。具体的には、目標値（測長設定値）と測長値の差が範囲内であるかどうかを判定する。この「範囲内」とは、図９に示した設定値においては、目標値（測長設定値）に対して「±１ｃｍ」である。これは、目標値（測長設定値）に対して「±１ｃｍ」の範囲で送材部３０を停止させるように設定されているためである。目標値（測長設定値）と測長値の差が範囲内に到達している場合（ＹＥＳ）は、送材部３０による送材を停止する。目標値（測長設定値）と測長値の差が範囲内に到達していない場合（ＮＯ）は、送材部３０の送材速度を微速としたまま、送材を続行する。 Then, with the material feeding speed of the material feeding section 30 at a slow speed, the material length determination section 63 determines the distance of the length of the material W recognized by the image recognition section 62 and determines whether the length has reached the length of the material W set in advance. Specifically, it determines whether the difference between the target value (measurement setting value) and the measured length value is within the range. In the setting values shown in FIG. 9, "within the range" is "±1 cm" from the target value (measurement setting value). This is because the material feeding section 30 is set to stop within the range of "±1 cm" from the target value (measurement setting value). If the difference between the target value (measurement setting value) and the measured length value has reached the range (YES), the material feeding by the material feeding section 30 is stopped. If the difference between the target value (measurement setting value) and the measured length value has not reached the range (NO), the material feeding section 30 continues to feed the material while keeping the material feeding speed at a slow speed.

目標値（測長設定値）と測長値の差が範囲内に到達して、送材部３０による送材を停止した状態で、切断部４５による切断動作を実行して、測長計測を終了する。 When the difference between the target value (measurement setting value) and the measured value reaches the range, the material feeding unit 30 stops feeding the material, and the cutting operation is performed by the cutting unit 45, ending the measurement.

以上説明した本実施形態に係る樹木処理システム１００によれば、駆動制御部６１は、画像認識部６２の認識結果に応じて材Ｗを任意の長さで玉切りするように樹木処理装置１０の駆動を制御する。このため、送材部３０のクローラ３１が空転した場合であっても、材Ｗの画像に基づいて材Ｗの長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる。 According to the tree processing system 100 of this embodiment described above, the drive control unit 61 controls the drive of the tree processing device 10 so as to cut the lumber W into logs of any length according to the recognition results of the image recognition unit 62. Therefore, even if the crawler 31 of the lumber feeding unit 30 is idling, the length of the lumber W can be measured with high accuracy based on the image of the lumber W, and lumber processing work can be performed with high accuracy.

画像認識部６２は、画像認識が比較的容易な材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５までの長さを認識する。このため、材Ｗの画像に基づいて材Ｗの長さを精度良く測長することができ、精度の高い造材作業を行うことができる。 The image recognition unit 62 recognizes the length from the cut end WP of the material W to the cutting portion 45, which is relatively easy to recognize by image. Therefore, the length of the material W can be measured with high accuracy based on the image of the material W, and highly accurate material preparation work can be performed.

撮像部８０は、ベースマシン２００の運転室１５０前方側に取り付けられているため、撮像部８０によって撮像する範囲を広くすることができる。このため、送材部３０によって送出される材Ｗを撮像しやすくすることができ、材Ｗの画像に基づいて材Ｗの長さを精度良く測長することができる。 The imaging unit 80 is attached to the front side of the driver's cab 150 of the base machine 200, so the range imaged by the imaging unit 80 can be made wider. This makes it easier to image the material W sent out by the material sending unit 30, and the length of the material W can be measured with high accuracy based on the image of the material W.

［変形例］
本発明に係る樹木処理システムは、上記説明した実施形態に限定されない。 [Modification]
The tree treatment system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment.

本実施形態では、撮像部８０の取り付け位置は、ベースマシン２００の運転室１５０の前方側としたが、この位置に限定されない。例えば撮像部８０を作業アーム１３０や樹木処理装置１０に配置してもよい。 In this embodiment, the imaging unit 80 is attached to the front side of the cab 150 of the base machine 200, but is not limited to this position. For example, the imaging unit 80 may be disposed on the work arm 130 or the tree processing device 10.

本実施形態では、画像認識により、材Ｗの切り口ＷＰから切断部４５までの長さを認識することによって材Ｗの長さを計測することとしたが、他の２点間の距離を認識することで材Ｗの長さを計測してもよい。 In this embodiment, the length of the material W is measured by recognizing the length from the cut end WP of the material W to the cut portion 45 using image recognition, but the length of the material W may also be measured by recognizing the distance between two other points.

また、本発明に係る画像認識による非接触式の測長と、従来のエンコーダ等を用いた接触式の測長を併用し、両方式で補完しながら材Ｗの長さを計測するようにしてもよい。 In addition, the non-contact length measurement using image recognition according to the present invention may be used in combination with a conventional contact length measurement using an encoder or the like, and the length of the material W may be measured by using both methods as a complement.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-mentioned embodiments are merely examples for implementing the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it is possible to implement the above-mentioned embodiments by appropriately modifying them within the scope of the spirit of the present invention.

本発明は、樹木処理装置を用いた樹木処理システムに利用することができる。 The present invention can be used in a tree treatment system that uses a tree treatment device.

１００樹木処理システム
２００ベースマシン
１３０作業アーム
１０樹木処理装置
３０送材部
４０枝払い部
４５切断部
６１駆動制御部
６２画像認識部
８０撮像部
Ｗ樹木、材 100 Tree processing system 200 Base machine 130 Working arm 10 Tree processing device 30 Material feeding section 40 Branching section 45 Cutting section 61 Drive control section 62 Image recognition section 80 Imaging section W Tree, material

Claims

A base machine having a working arm;
a tree processing device that is attached to the working arm and has a feeding section that feeds trees in a length direction, a branching section that branches the trees fed by the feeding section, and a cutting section that cuts the branches into logs;
A drive control unit that controls the drive of the tree processing device;
An imaging unit that captures an image of the timber sent out in the timber length direction by the tree processing device;
an image recognition unit for recognizing the length of the material from the image;
a material length determination unit that determines whether the length of the material recognized by the image recognition unit has reached a preset material length;
The image recognition unit measures the distance from the cut end of the material being fed by the feeding unit to the cutting unit,
When the timber length determination unit determines that the length of the timber recognized by the image recognition unit has reached a preset timber length, the image recognition unit completes the measurement, and the drive control unit controls the drive of the tree processing device to stop the timber feeding unit from feeding the timber and cut the timber with the cutting unit.
Tree treatment system.

The imaging unit is attached to the front side of the cab of the base machine.
The tree treatment system of claim 1 .