Kontrola jakości w tartaku: skanery, kamery i automatyczne wykrywanie pęknięć

Rola kontroli jakości w tartaku i dlaczego ręczna selekcja już nie wystarcza

Kontrola jakości w tartaku od zawsze była kluczowa dla opłacalności produkcji. Wadliwe deski, niejednorodna tarcica, niewykryte pęknięcia czy sęki w nieodpowiednich miejscach powodują reklamacje, straty materiału oraz spadek zaufania klientów. Przez lata głównym narzędziem kontroli był doświadczony pracownik, który wzrokiem oceniał każdą sztukę. Taka metoda przy obecnych wolumenach produkcji i wymaganiach rynku staje się niewystarczająca.

Nowoczesne tartaki pracują z prędkościami transportu rzędu kilkudziesięciu do nawet ponad stu metrów na minutę. Na liniach sortowniczych przelatują tysiące desek na godzinę. Nawet najlepsi klasyfikatorzy nie są w stanie z taką prędkością zauważyć wszystkich wad, a tym bardziej konsekwentnie stosować normy jakościowe. Do tego dochodzi zmęczenie wzroku, subiektywna ocena i presja czasu.

W tym kontekście skanery, kamery i systemy automatycznego wykrywania pęknięć stają się czymś więcej niż tylko gadżetem technologicznym. To fundament nowoczesnej kontroli jakości, który przekłada się bezpośrednio na marżę, powtarzalność produkcji i możliwość obsługi wymagających rynków – zwłaszcza konstrukcyjnych, gdzie obowiązują normy typu C24, KVH, GLT czy CLT. Automatyczna kontrola jakości przestaje być przewagą konkurencyjną tylko największych zakładów – powoli staje się standardem, również w średnich tartakach.

Istotne jest, aby traktować cyfrową kontrolę jakości nie jako osobny „gadżet”, ale jako element całego procesu: od pomiaru surowca, przez traki, optymalizację cięcia, aż po sortowanie i pakowanie. Tylko wtedy potencjał skanerów i kamer zostanie właściwie wykorzystany, a automatyczne wykrywanie pęknięć faktycznie przełoży się na realne oszczędności i stabilną jakość.

Kluczowe wady drewna: co musi wychwycić skaner i kamera

Aby system kontroli jakości w tartaku był skuteczny, musi rozpoznawać nie tylko pęknięcia. W praktyce liczy się cały pakiet wad, które wpływają na wytrzymałość, estetykę i dalsze możliwości obróbki tarcicy. Zanim pojawią się konkretne technologie, trzeba jasno zdefiniować, co ma być wykrywane i klasyfikowane.

Najczęstsze wady strukturalne: pęknięcia, sęki, pęcherze żywiczne

Pęknięcia to jeden z najtrudniejszych, a jednocześnie najistotniejszych typów wad. Mogą występować jako:

• Pęknięcia powierzchniowe – zwykle krótkie, widoczne gołym okiem, często spowodowane przesuszeniem powierzchni lub niewłaściwym sezonowaniem.
• Pęknięcia rdzeniowe – biegnące od środka przekroju, niekiedy niewidoczne z zewnątrz, szczególnie niebezpieczne w elementach konstrukcyjnych.
• Pęknięcia czołowe – wzdłuż włókien od strony czoła, powstające od zbyt szybkiego wysychania lub naprężeń wewnętrznych.
• Mikropęknięcia – bardzo drobne, często niewidoczne przy szybkim oglądzie, mogą stać się ogniskiem dalszego rozwarstwiania podczas obciążenia lub obróbki.

Do tego dochodzą sęki, które same w sobie nie zawsze są wadą, ale przekraczając określone rozmiary, liczbę lub występując w krytycznych miejscach (strefy rozciągane w belkach), mogą dyskwalifikować element z wyższej klasy wytrzymałości. Automat musi rozróżniać sęki:

• zdrowe, mocno związane z drewnem,
• „wypadające”, z pęknięciem wokół,
• zgniliznowe, ciemne, miękkie.

Pęcherze żywiczne, zanieczyszczenia i kieszenie żywiczne z kolei wpływają bardziej na estetykę i wykończenie powierzchni, choć w niektórych zastosowaniach (np. elewacje, podłogi) są powodem reklamacji. Skanery wizualne muszą umieć je rozróżnić od zdrowych przebarwień czy naturalnego zróżnicowania barwy.

Wady obróbki i suszenia: skręcenia, paczenia, nadmierne wypaczenia

Obok typowych wad strukturalnych drewna istnieje grupa problemów wynikających z nieprawidłowego suszenia i obróbki. Część z nich da się ocenić w pełni automatycznie, część wymaga połączenia danych z kilku urządzeń (np. pomiar wilgotności + widok z kamery + pomiary geometrii).

Najważniejsze z perspektywy kontroli jakości są:

• Krzywizny wzdłużne (łukowatość deski lub belki) – przeszkadzają w prefabrykacji i montażu, utrudniają automatyczną obróbkę CNC.
• Skręcenia – gdy przekrój obraca się względem osi długości; problematyczne zwłaszcza przy elementach konstrukcyjnych i elewacyjnych.
• Falistość powierzchni – wynikająca np. z niewłaściwego prowadzenia materiału przez piły lub nierównomiernego skrawania.
• Przepalenia lub nadmierne zarysowania – związane z ostrzami, parametrami posuwu lub problemami z chłodzeniem.

Wiele z tych wad można zidentyfikować przez systemy kamer 2D/3D oraz czujniki geometrii (np. skanery laserowe do pomiaru profilu). Dobrze zaprojektowany system kontroli jakości pozwala szybko cofnąć się do przyczyny – np. konkretnej piły, zmiany, suszarni – i skorygować parametry zanim partia wadliwego materiału opuści zakład.

Zanieczyszczenia i ciała obce: gwoździe, kamienie, metalowe wtrącenia

Systemy skanujące kojarzą się przede wszystkim z jakością wizualną i strukturalną, ale bardzo ważnym zadaniem jest również wykrywanie ciał obcych w drewnie. Gwoździe, zszywki, kule z polowań, części ogrodzeń czy drut kolczasty – to codzienność w obróbce drewna z lasów gospodarczych i terenów przydomowych.

Takie wtrącenia nie tylko niszczą narzędzia, ale stanowią zagrożenie dla bezpieczeństwa: fragment metalu wyrwany z piły przy dużej prędkości potrafi uszkodzić maszynę i zranić pracownika. Dlatego nowoczesna kontrola jakości coraz częściej integruje:

• detektory metalu przed trakiem i liniami obróbczymi,
• skanery rentgenowskie wykrywające wtrącenia w głębi drewna,
• systemy alarmowe automatycznie odrzucające podejrzane kłody lub deski.

To uzupełnienie klasycznych kamer i skanerów optycznych, ale razem tworzą spójny system, który chroni nie tylko jakość wyrobu, lecz także park maszynowy i ludzi.

Rodzaje skanerów w tartaku i ich zastosowania

Termin „skaner” w tartaku obejmuje szeroką grupę urządzeń. Różnią się one zasadą działania, przeznaczeniem i zakresem analizy. Kluczem do sensownej inwestycji jest dobranie odpowiedniej technologii do konkretnej linii i produktu. Inne rozwiązania sprawdzą się przy sortowaniu tarcicy budowlanej, inne przy produkcji deski podłogowej, a jeszcze inne przy optymalizacji rozkroju z kłody.

Skanery 2D z kamerami wizyjnymi

Najprostszą i jednocześnie najbardziej rozpowszechnioną grupą są skanery 2D oparte na kamerach kolorowych. Urządzenie rejestruje obraz powierzchni deski lub belki, a oprogramowanie analizuje:

• barwę (przebarwienia, sinizna, zgnilizna, spalenia),
• kontrast (krawędzie sęków, pęknięcia, rysy, ubytki),
• teksturę (różnice w strukturze powierzchni).

Skanery 2D mogą działać w prostszej konfiguracji – jedna kamera nad przenośnikiem – lub w bardziej zaawansowanej – z kamerami z wielu stron, obejmującymi wszystkie płaszczyzny deski. W zależności od liczby kamer i rozdzielczości można uzyskać bardzo szczegółowy obraz, który przy odpowiednim algorytmie pozwala wykrywać nawet drobne pęknięcia czy mikroubytki.

Główne zastosowania skanerów 2D to:

• sortowanie wizualne tarcicy według klas jakości,
• separacja elementów z widocznymi wadami powierzchniowymi,
• kontrola barwy i wyglądu w produktach dekoracyjnych (elewacje, podłogi, listwy).

Skaner 2D jest często pierwszym krokiem w automatyzacji kontroli jakości, szczególnie w zakładach, które do tej pory opierały się na manualnej ocenie. Daje odczuwalny efekt przy stosunkowo umiarkowanych kosztach inwestycji, zwłaszcza jeśli nie wymaga oceny struktury wewnętrznej drewna.

Skanery 3D i profilometry laserowe

Jeśli oprócz wyglądu powierzchni ważna jest także geometria, stosuje się skanery 3D oparte na wiązkach laserowych i kamerach liniowych. Urządzenie buduje chmurę punktów opisującą kształt deski, belki czy kłody. Na tej podstawie system może:

• mierzyć przekroje poprzeczne wzdłuż całej długości,
• wykrywać krzywizny, wygięcia i skręcenia,
• określać rzeczywiste wymiary (grubość, szerokość, długość),
• obliczać objętość oraz optymalny schemat rozkroju.

W tartaku skanery 3D stosuje się w dwóch głównych miejscach:

1. Na wejściu – do skanowania kłód i optymalizacji rozkroju (maksymalizacja uzysku, dopasowanie do zamówień).
2. Po obróbce – do kontroli wymiarów i geometrii tarcicy, a także do szybkiego wykrywania elementów niezgodnych z tolerancją.

Połączenie danych 3D z obrazem 2D daje bardzo mocne narzędzie: program wie nie tylko, gdzie jest sęk i pęknięcie, ale także, w którym miejscu przekroju się znajduje (strefa rozciągana czy ściskana, krawędź czy środek). To umożliwia bardziej zaawansowane sortowanie pod względem wytrzymałości i przydatności do konkretnych zastosowań.

Skanery rentgenowskie i tomograficzne

W zaawansowanych liniach do produkcji drewna konstrukcyjnego oraz w tartakach o dużej skali pojawiają się skanery rentgenowskie (X-ray), a nawet tomografy przemysłowe do kłód. Pozwalają one zajrzeć do wnętrza drewna i zobaczyć to, czego nie pokażą zwykłe kamery:

• układ sęków i włókien w całym przekroju,
• pęknięcia wewnętrzne niedostrzegalne z zewnątrz,
• wtrącenia metali, kamieni, ciał obcych,
• obszary o obniżonej gęstości (zgnilizna, próchnica).

Dane z rentgena są szczególnie użyteczne, gdy celem jest sortowanie wytrzymałościowe tarcicy, np. na klasy C24, C30 itp. System może bardzo dokładnie ocenić, ile włókien nośnych przebiega wzdłuż długości deski i jaka jest rozkład gęstości, a następnie przypisać produkt do odpowiedniej klasy bez konieczności prowadzenia tak częstych prób zginania.

Tomografy do kłód idą jeszcze dalej – generują niemal trójwymiarowy obraz wnętrza pnia, z układem sęków i wad. Na tej podstawie algorytm oblicza optymalny plan cięcia dla każdej kłody osobno, uwzględniając aktualne zamówienia. To absolutny top technologiczny, stosowany w najbardziej zaawansowanych zakładach, gdzie każda dziesiąta część procenta uzysku ma znaczenie.

Porównanie głównych typów skanerów

Kamery i oświetlenie: fundament skutecznego wykrywania pęknięć

Dobór kamer do drewna: rozdzielczość, szybkość, odporność

W kontroli pęknięć i wad powierzchniowych kluczowy jest kompromis pomiędzy rozdzielczością a prędkością linii. W praktyce oznacza to konieczność uwzględnienia trzech parametrów kamer:

• Rozdzielczość przestrzenna – jak mały detal (np. mikropęknięcie) musi zostać zauważony. Im drobniejsze pęknięcia chcemy łapać, tym gęstszy „piksel na milimetr” powinna oferować kamera.
• Częstotliwość odświeżania – przenośniki w tartakach pracują szybko; kamera musi zdążyć wykonać zdjęcie bez rozmycia ruchu. Linie wysokowydajne często wymagają kamer liniowych zamiast matrycowych.
• Odporność przemysłowa – pył drzewny, wibracje, zmiany temperatury i czasem mgła wodna to codzienne warunki pracy. Kamery powinny mieć odpowiednią obudowę, filtr powietrza lub nadciśnienie w osłonie.

W praktyce na liniach sortowniczych często stosuje się kamery liniowe (skanujące w jednym kierunku), które w połączeniu z ruchem deski budują obraz 2D. Pozwalają one osiągnąć bardzo dużą rozdzielczość przy wysokich prędkościach przenośnika, co jest kluczowe przy automatycznym wychwytywaniu wąskich pęknięć końcowych.

Oświetlenie a widoczność pęknięć: techniki w tartaku

Bez dobrze zaprojektowanego oświetlenia nawet najlepsza kamera nie pokaże rzeczywistego obrazu. Pęknięcia i rysy ujawniają się dopiero wtedy, gdy światło pada pod odpowiednim kątem. Dlatego instalacje skanujące wykorzystują kilka typów oświetlenia:

• Oświetlenie rozproszone „z góry” – do oceny barwy, sinizny, przebarwień, różnic w odcieniu między deskami.
• Oświetlenie boczne (skośne) – światło pod niskim kątem wydobywa cienie w zagłębieniach. Dzięki temu pęknięcia, rysy i rowki stają się wyraźniejsze.
• Linie laserowe – stosowane w skanerach 3D i profilometrach; zakłócenia linii lasera wskazują na ubytki, uskoki i deformacje powierzchni.
• Oświetlenie wielospektralne – światło o różnych długościach fal (np. UV, bliska podczerwień) pozwala lepiej oddzielić zdrowe drewno od przebarwień biologicznych czy zalakierowanych powierzchni.

Prosty przykład z praktyki: w wielu tartakach po instalacji skanera z bocznym oświetleniem okazało się, że liczba desek z niewykrytymi wcześniej mikropęknięciami końcowymi wyraźnie spadła. Wcześniej człowiek – patrząc pod innym kątem i w innym świetle – zwyczajnie ich nie widział.

Stabilizacja obrazu: czyste szyby, brak drgań, kontrola tła

Dla algorytmów wizji ogromne znaczenie ma powtarzalność warunków. Nie chodzi tylko o samą kamerę, ale również o otoczenie:

• Szyby ochronne – muszą być regularnie czyszczone, a najlepiej przedmuchiwane sprężonym powietrzem. Nawet cienka warstwa pyłu potrafi obniżyć kontrast i „schować” delikatne spękania.
• Tło przenośnika – kolor i faktura taśmy czy rolek nie powinny wprowadzać dodatkowych wzorów. Gładkie, jednolite tło ułatwia algorytmom odróżnienie krawędzi drewna od otoczenia.
• Wygaszanie światła dziennego – promienie słońca padające na linię skanującą powodują zmiany ekspozycji i refleksy. Stosuje się zabudowy, kotary i osłony, które czynią warunki oświetleniowe możliwie stałymi.
• Stabilizacja mechaniczna – ograniczenie podskakiwania desek na rolkach poprzez dociski czy prowadnice. Wibracje generują rozmycie obrazu i błędy pozycjonowania wad.

Nawet w średnim zakładzie sens ma prosta checklista dla utrzymania ruchu: czystość szyb, sprawność oświetlaczy, stabilność mocowań kamer. Regularne przeglądy zapobiegają sytuacji, w której system „głuchnie” na niektóre rodzaje wad, a personel orientuje się po tygodniach reklamacji.

Algorytmy analizy obrazu: od prostych progów do uczenia maszynowego

Kamery i skanery dostarczają tylko dane. O tym, czy system faktycznie wykryje pęknięcie, decyduje oprogramowanie. Rozwiązania stosowane w tartakach można podzielić na kilka głównych podejść.

Klasyczne algorytmy wizji: progi, filtry, analiza krawędzi

Starsze i prostsze systemy oparte są na klasycznych technikach przetwarzania obrazu. Wciąż mają swoje miejsce, zwłaszcza tam, gdzie wymagania są umiarkowane, a budżet ograniczony. W takich systemach analizuje się m.in.:

• Histogram jasności – do detekcji przebarwień i obszarów z sinizną, pleśnią, przypaleniami.
• Filtry krawędziowe (Sobel, Canny) – do wydobywania ostrych granic pęknięć i rys.
• Segmentację obrazu – dzielenie na regiony o zbliżonych parametrach barwy i tekstury, co ułatwia lokalizację sęków, kieszeni żywicznych, ubytków.
• Analizę kształtu – rozróżnianie „okrągłego sęka” od „liniowego pęknięcia” na podstawie proporcji i wydłużenia obszaru.

Takie podejście jest stosunkowo przewidywalne i łatwe do audytu – można prześledzić, dlaczego system zaklasyfikował dany fragment jako pęknięcie. Z drugiej strony wymaga ręcznego „dostrajania” progów dla różnych gatunków drewna, wilgotności czy sposobu obróbki powierzchni.

Uczenie maszynowe i sieci neuronowe w sortowaniu tarcicy

W nowszych instalacjach coraz częściej stosuje się algorytmy oparte na uczeniu maszynowym, w tym głębokie sieci neuronowe (CNN). Ich przewaga polega na tym, że zamiast ręcznie definiować reguły, trenuje się model na dużym zbiorze przykładów:

• obrazy desek z oznaczonymi pęknięciami, sękami, przebarwieniami,
• informacje o klasie jakości przyznanej przez doświadczonego sortera,
• dane o późniejszych reklamacjach i zwrotach (feedback z rynku).

Model z czasem „uczy się”, jak wygląda typowe pęknięcie na świerku po suszeniu komorowym, a jak na sośnie z obróbką strugającą. Lepiej radzi sobie również z nietypowymi sytuacjami – np. powierzchnią lekko zabrudzoną czy miejscowo przyciemnioną.

W praktyce wdrożenie takiego systemu wymaga wspólnej pracy producenta skanera oraz tartaku: trzeba przygotować zestaw zdjęć referencyjnych, ustalić definicje klas, a następnie przez pierwsze tygodnie korygować błędne decyzje systemu. Nagrodą jest większa powtarzalność sortowania i możliwość dostosowania „polityki jakości” do wymagań danego klienta bez fizycznego szkolenia nowych ludzi.

Fuzja danych: łączenie 2D, 3D i X-ray

Najdokładniejsze systemy łączą dane z wielu czujników. Pojedynczy pęknięcie może być widoczne jako:

• ciemna szczelina na obrazie 2D,
• przerwa lub zmiana profilu na skanie 3D,
• strefa obniżonej gęstości na obrazie rentgenowskim.

Oprogramowanie, które integruje te informacje, potrafi z większym prawdopodobieństwem ocenić, czy mamy do czynienia z powierzchniowym rysowaniem, czy głębokim pęknięciem konstrukcyjnym biegnącym przez cały przekrój. Ma to bezpośredni wpływ na klasyfikację wytrzymałościową oraz decyzję, w którą stronę dalej skierować element (np. do rozkroju na krótsze odcinki).

Integracja systemów skanujących z linią produkcyjną

Nawet najlepszy skaner nie spełni swojej roli, jeśli decyzje z niego płynące nie zostaną automatycznie przełożone na ruch materiału i reakcję maszyn. W nowoczesnych tartakach skaner jest jednym z kluczowych „mózgów” linii.

Odrzutniki, sortowniki, automatyczne piły poprzeczne

Typowy łańcuch funkcjonalny wygląda następująco: skaner identyfikuje wady i przypisuje każdej desce lub belce zestaw parametrów. Następnie te dane są:

• przekazywane do sortownika, który rozdziela materiał na gniazda według klas jakości, długości, przeznaczenia,
• wykorzystywane przez piły optymalizujące (np. poprzeczne), które automatycznie tną element w miejscach omijających duże pęknięcia, zgniliznę czy skupiska sęków,
• zapisane w systemie MES/ERP, aby później odtworzyć ścieżkę danej deski od kłody do gotowego wyrobu.

W praktyce integracja polega na precyzyjnej synchronizacji pozycjonowania: skaner musi „wiedzieć”, która część deski znajduje się w danej chwili pod głowicą piły lub na odrzutniku pneumatycznym. Stąd tak duże znaczenie ma stabilna prędkość przenośników, enkodery mierzące drogę oraz spójne referencje czasowe między urządzeniami.

Śledzenie partii i traceability

Coraz częściej odbiorcy większych partii tarcicy lub prefabrykatów drewnianych oczekują możliwości prześledzenia historii materiału. Zintegrowany system skanowania i sterowania linią może wspierać takie wymagania, rejestrując m.in.:

• numer kłody lub partii surowca,
• wyniki skanowania (rodzaj i rozmieszczenie wad),
• parametry suszenia i obróbki (wilgotność, profil suszarni, linia obróbcza),
• końcową klasę jakości i miejsce wysyłki.

Dzięki temu w razie reklamacji można szybko sprawdzić, czy problem dotyczy konkretnej zmiany, suszarni, serii ustawień pił lub np. błędnego wytrenowania algorytmu rozpoznawania pęknięć. W wielu zakładach takie analizy pomogły wykryć powtarzalne błędy – np. nadmierne obciążanie jednej suszarni lub niewłaściwe ustawienie rolek prowadzących w jednym z torów przenośnika.

Projektowanie progu jakości: ile pęknięć „wolno”?

Skaner może wykryć niemal wszystko, ale to zakład decyduje, jaka ilość i skala wad jest akceptowalna dla danego klienta lub zastosowania. Kluczowym elementem wdrożenia jest więc opracowanie reguł klasyfikacji.

Definicje kryteriów: długość, szerokość, lokalizacja pęknięć

Dla pęknięć, rys i innych wad liniowych typowo ustala się kilka parametrów decyzyjnych:

• Długość pęknięcia – np. maksymalna łączna długość pęknięć w danym odcinku deski.
• Szerokość / głębokość – rozróżnienie mikropęknięć powierzchniowych od głębszych szczelin mających wpływ na wytrzymałość.
• Położenie w przekroju – pęknięcie w strefie rozciąganej elementu konstrukcyjnego jest groźniejsze niż w strefie ściskanej.
• Położenie wzdłuż długości – pęknięcia końcowe można często „wyciąć”, natomiast przebiegające przez całą długość uniemożliwiają wykorzystanie elementu w klasie nośnej.

Te same dane z kamer i skanerów mogą więc prowadzić do różnych decyzji w zależności od zamówienia: ta sama deska może zostać zakwalifikowana jako akceptowalna do zastosowań konstrukcyjnych niższej klasy, a jako odrzut dla eleganckiej deski elewacyjnej.

Współpraca z normami i klientem końcowym

Ustawienie progów w systemie skanującym wymaga odniesienia do obowiązujących norm – np. EN dotyczących sortowania wytrzymałościowego i wizualnego – ale również do oczekiwań konkretnego odbiorcy. W praktyce:

• tworzy się profile sortowania dla różnych rynków i grup klientów,
• prowadzi się testy próbne: równoległe sortowanie automatyczne i ręczne oraz porównanie wyników,
• raz na jakiś czas wykonuje się walidację: losowe próbki z każdej klasy są oceniane przez doświadczonego sortera lub poddawane próbom wytrzymałościowym.

Dzięki takiemu podejściu skanery, kamery i algorytmy nie stają się „czarną skrzynką”, lecz narzędziem realizującym jasno zdefiniowaną politykę jakości, odpowiednio sztywną tam, gdzie wymaga tego bezpieczeństwo konstrukcji, i bardziej elastyczną tam, gdzie najważniejszy jest wygląd zewnętrzny.

Praktyczne aspekty wdrożenia systemu kontroli jakości

Inwestycja w skanery i kamery to nie tylko zakup sprzętu. O sukcesie decydują organizacja pracy, przygotowanie ludzi oraz dopasowanie technologii do realnych procesów w zakładzie.

Przygotowanie danych treningowych i kalibracja

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Dlaczego ręczna kontrola jakości w tartaku nie jest już wystarczająca?

Przy obecnych prędkościach linii sortowniczych (dziesiątki, a nawet ponad 100 m/min) przez tartak przechodzą tysiące desek na godzinę. Żaden klasyfikator nie jest w stanie z taką szybkością wychwycić wszystkich wad i jednocześnie konsekwentnie stosować norm jakościowych.

Dodatkowo na ocenę ręczną wpływają zmęczenie, subiektywność i presja czasu. Efektem są większe ilości reklamacji, nieprzewidywalna jakość i trudność w spełnieniu wymagań rynków konstrukcyjnych (np. C24, KVH, GLT, CLT), gdzie potrzebna jest powtarzalność i pełna dokumentacja jakości.

Jakie wady drewna wykrywa skaner i system kamer w tartaku?

Nowoczesne skanery i kamery rozpoznają przede wszystkim wady strukturalne i powierzchniowe, takie jak:

• pęknięcia powierzchniowe, rdzeniowe, czołowe i mikropęknięcia,
• sęki zdrowe, wypadające i zgniliznowe,
• pęcherze i kieszenie żywiczne, przebarwienia, ślady sinizny i zgnilizny.

Dodatkowo, w połączeniu z czujnikami geometrii i innymi systemami pomiarowymi, mogą identyfikować krzywizny, skręcenia, falistość powierzchni czy ślady niewłaściwej obróbki (przepalenia, głębokie rysy).

Czym różni się skaner 2D od innych skanerów stosowanych w tartaku?

Skaner 2D wykorzystuje kamery kolorowe do rejestracji obrazu powierzchni deski lub belki. Na tej podstawie analizuje barwę, kontrast i teksturę, co pozwala wykrywać wady wizualne, pęknięcia powierzchniowe, sęki czy przebarwienia.

Bardziej zaawansowane skanery (np. 3D, laserowe lub rentgenowskie) oceniają także geometrię elementu lub jego strukturę wewnętrzną. Pozwala to na wykrywanie krzywizn, skręceń, grubości, a nawet ukrytych pęknięć i metalowych wtrąceń w głębi drewna.

Czy skanery w tartaku mogą wykrywać gwoździe, metal i inne ciała obce w drewnie?

Tak. Nowoczesne linie najczęściej łączą skanowanie wizualne z detektorami metalu i skanerami rentgenowskimi. Detektory metalu montuje się przed trakami i maszynami obróbczymi, aby odrzucać kłody lub deski zawierające gwoździe, śrut, elementy ogrodzeń czy drut kolczasty.

Skanery rentgenowskie są w stanie wykryć metalowe wtrącenia ukryte wewnątrz drewna, niewidoczne z zewnątrz. Chroni to narzędzia skrawające i poprawia bezpieczeństwo pracy, ograniczając ryzyko uszkodzenia maszyn oraz wypadków.

Jak automatyczna kontrola jakości wpływa na opłacalność tartaku?

Automatyczne skanery i kamery zmniejszają liczbę reklamacji, ilość odrzutów i przeróbek, ponieważ pozwalają wcześnie wychwycić wadliwy materiał i skierować go do odpowiedniej klasy lub innego zastosowania. Zwiększają też powtarzalność jakości, co ułatwia sprzedaż na rynki konstrukcyjne o wysokich wymaganiach.

Kluczowe jest zintegrowanie systemu kontroli z całym procesem produkcyjnym – od pomiaru surowca, przez traki i suszenie, aż po sortowanie i pakowanie. Umożliwia to szybkie znalezienie źródła problemu (np. konkretna piła, suszarnia, zmiana) i korektę parametrów zanim wadliwa partia opuści zakład.

Czy inwestycja w skanery jakości opłaca się małym i średnim tartakom?

Coraz częściej tak. Jeszcze niedawno zaawansowane systemy skanujące były domeną największych zakładów, dziś jednak stają się standardem także w średnich tartakach. Wiele firm zaczyna od prostszych skanerów 2D, które znacząco poprawiają jakość sortowania przy relatywnie niższych kosztach.

Dla mniejszych zakładów kluczowe jest dobranie technologii do realnych potrzeb – inny system sprawdzi się przy tarcicy konstrukcyjnej, inny przy desce podłogowej czy elewacyjnej. Dobrze dobrany i zintegrowany skaner pozwala zwiększyć marżę, lepiej wykorzystać surowiec i otworzyć się na bardziej wymagające rynki.

Najważniejsze lekcje

• Ręczna selekcja tarcicy nie nadąża za dzisiejszymi prędkościami produkcji i wymaganiami norm (np. C24, KVH, GLT, CLT), dlatego automatyczna kontrola jakości staje się koniecznością, a nie opcją.
• Skanery i kamery muszą wykrywać pełne spektrum wad strukturalnych – od pęknięć powierzchniowych, rdzeniowych, czołowych i mikropęknięć po różne typy sęków i pęcherze żywiczne – bo to one decydują o wytrzymałości i klasie sortowniczej.
• Nowoczesne systemy kontroli jakości powinny identyfikować też wady wynikające z suszenia i obróbki (krzywizny, skręcenia, falistość, przepalenia), co pozwala utrzymać powtarzalność produkcji i ograniczyć reklamacje.
• Skuteczna kontrola jakości to połączenie wielu technologii: kamer 2D/3D, skanerów laserowych profilu, pomiarów wilgotności oraz – coraz częściej – skanerów rentgenowskich i detektorów metalu.
• Systemy wykrywania ciał obcych (gwoździe, druty, metalowe wtrącenia) chronią narzędzia, maszyny i pracowników, a jednocześnie zmniejszają przestoje i koszty serwisu.
• Automatyczna kontrola jakości przestaje być domeną tylko największych tartaków – staje się standardem także w średnich zakładach, bo bezpośrednio wpływa na marżę i możliwość obsługi wymagających rynków.
• Cyfrowa kontrola jakości ma sens tylko jako element całego łańcucha produkcyjnego (od pomiaru surowca po pakowanie); dopiero wtedy daje realne oszczędności i stabilną, przewidywalną jakość wyrobów.