Nowy system kategoryzacji do przetwarzania drewna
Drewno jest materiałem wytrzymałym, odnawialnym i atrakcyjnym estetycznie, jednak jego kategoryzacja jakościowa jest zadaniem trudnym. W małych przedsiębiorstwach, gdzie nie wchodzi w rachubę korzystanie z kosztownych, maszynowych systemów kategoryzacji, standardową metodą klasyfikowania drewna konstrukcyjnego jest ocena wizualna. Jest to jednak proces obarczony dużą niepewnością. Kategoryzacja na podstawie oceny wizualnej nie pozwala uwzględniać czynników środowiskowych mogących negatywnie wpływać na jakość i wytrzymałość drewna, a cała procedura oceny jest czasochłonna i niedokładna. W ramach projektu WOODSONICS (A cost-efficient, automated, machine strength grading system for sawn timber) zaproponowano opłacalną maszynę do kategoryzacji drewna na linii produkcyjnej, wykorzystującą rolkowy przetwornik ultradźwiękowy do wykrywania, identyfikowania i lokalizowania konkretnych wad na całej długości ciętego drewna. Prototyp systemu został zainstalowany na linii sortowania, gdzie funkcjonuje bez zakłócania produkcji. System sprawdza drewno w poszukiwaniu wad pochodzenia środowiskowego, takich jak próchnienie, uszkodzenia spowodowane przez owady, rozszczepienia i sęki, a następnie generuje automatyczną ocenę jakości, umożliwiając tartakom dokładniejsze dopasowanie jakości drewna do ceny oferowanej klientowi. Tani i zautomatyzowany system WOODSONICS stanowi niezawodną i miarodajną metodę klasyfikacji desek o szerokości do 260 mm, grubości do 100 mm i długości do 6 m. Obejmuje on rolkowe czujniki ultradźwiękowe, elektroniczny system wzbudzania czujników, obwody zasilania, układy rejestrowania i przetwarzania danych oraz elektronikę sterującą. Algorytmy klasyfikacji są wykonywane na komputerze pełniącym rolę interfejsu użytkownika. Zastosowano też szereg pomocniczych systemów elektrycznych i mechanicznych. Wykrywanie wad odbywa się na podstawie amplitudy, czasu przelotu i energii sygnału ultradźwiękowego przenikającego całą grubość drewna. Podczas przesuwania deski przez czujnik rolkowy szybki obwód przetwarzania odczytuje te parametry w czasie rzeczywistym, umożliwiając stworzenie obrazu wewnętrznej struktury drewna. Parametry przewidywania wytrzymałości i sztywności drewna są określane na podstawie modeli regresyjnych. Technologia WOODSONICS powinna nie tylko zwiększyć zaufanie klientów, ale też poprawić atrakcyjność rynkową i umożliwić oferowanie materiałów drewnianych po bardziej konkurencyjnych cenach. Dzięki temu cały sektor umocni swoją pozycję na obecnych rynkach i będzie mógł zdobywać nowe. Technologia przyniesie ponadto znaczącą ulgę branży szczególnie silnie dotkniętej przez kryzys na rynku budowlanym.
Słowa kluczowe
System kategoryzacji, przetwarzania drewna, jakość drewna, WOODSONICS, ultradźwiękowe
