Automatyzacja pomiarów w tartakach

Zarządzanie produkcją w tartaku obejmuje szereg zadań, w tym nadzór nad realizacją konkretnych zleceń, obmiar kłód trafiających do obróbki, kontrolę przebiegu produkcji wraz z kontrolą jakości. Automatyzacja pomiarów w tartakach pozwala na zmniejszenie zatrudnienia z jednoczesnym podniesieniem jakości i wydajności produkcji oraz redukcję jej kosztów.

Nowoczesne metody pomiarowe są od lat wdrażane w tartakach np. w Szwecji czy Niemczech. W ich zakres wchodzą głównie metody bezdotykowe, w tym ultradźwiękowe, skanery optyczne i systemy laserowe. Dodatkowo stosuje się systemy do badań własności drewna metodami akustycznymi, czy wilgotnościomierze.

Wykorzystywane systemy pomiarowe należą do jednej z dwóch kategorii:

• systemy 3D wykorzystujące laserowe głowice triangulacyjne,
• systemy 2D z sensorami pracującymi w podczerwieni, ultradźwiękowymi i laserami liniowymi oraz bramkami laserowymi.

Sensory laserowe i ultradźwiękowe

Zaletą sensorów laserowych i ultradźwiękowych jest przede wszystkim to, że są to czujniki bezkontaktowe, przez co można je wykorzystać do pomiaru obiektów, które przy metodach kontaktowych mogą zostać uszkodzone lub same mogą zniszczyć w ruchu elementy układu pomiarowego.

Należy tu wziąć pod uwagę, że integracja czujników laserowych w obrębie linii produkcyjnej wymaga starannego zaprojektowania takiego systemu – między innymi na drodze promieni świetlnych nie mogą występować przeszkody. Konieczne jest odpowiednie usytuowanie strefy roboczej czujników względem drogi transportu tarcicy czy kłód.

Pomiar średnicy kłody

Systemy do pomiarów ultradźwiękowych stosowane do obmiaru kłód zbudowane są z szeregu sensorów ultradźwiękowych, pozwalających na pomiar średnicy w danym przekroju kłody. Sensory te współpracują z podsystemem pomiaru ruchu wzdłużnego kłód. Pomiar szybkości ruchu kłody może być realizowany przy pomocy szybkościomierzy zintegrowanych z bramkami optycznymi, najczęściej barierami laserowymi. Takie rozwiązanie pozwala na inwentaryzację kłód, a tym samym wyznaczenie objętości drewna trafiającego do produkcji.

Ustawianie kłody na linii

Do odpowiedniego ustawienia kłód na trakach stosuje się lasery liniowe o długości linii nawet do 30 m, a moc sięga 30 mW. Kolor wykorzystywanego światła zależy tu szczególnie od warunków oświetleniowych. Przy ekspozycji na jaskrawe światło słoneczne czy przy jasnym oświetleniu, na hali stosowane są lasery o zielonym kolorze światła.

Kontrola grubości, szerokości i jakości desek

Przetarte drewno wymaga kontroli grubości tarcicy, a także szerokości. Do pomiaru grubości stosowane są najczęściej głowice triangulacyjne, z laserami o świetle czerwonym.

Konieczna jest również kontrola jakości drewna, w tym wykrywanie wad takich jak m.in. sęki, pęknięcia, wady związane z żerowaniem owadów, procesami gnilnymi, zagrzybieniem, zmianą zabarwienia, sinizną czy zgnilizną. Tutaj typowym rozwiązaniem jest skanowanie powierzchni tarcicy i komputerowa analiza morfometryczna jej powierzchni. Często na tym etapie stosuje się także ocenę jakości drewna z wykorzystaniem analizatora emisji akustycznej lub defektoskopu ultradźwiękowego.

Do pomiarów tartacznych stosowanych jest obecnie w samych tylko Niemczech, Francji i Belgii ponad sto systemów pomiarowych, przy czym istotne jest to, że są to systemy certyfikowane (www.werksvermessunq.org). W przypadku systemów pomiarowych istotne jest posiadanie ważnego certyfikatu kalibracji, która powinna być przeprowadzana przez niezależnych kontrolerów.

Fot. Graw