XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH GỖ HỮU DỤNG BẰNG CÔNG NGHỆ 3D TRISPECTOR1000 CỦA SICK

XÁC ĐỊNH DIỆN TÍCH GỖ HỮU DỤNG BẰNG CÔNG NGHỆ 3D TRISPECTOR1000 CỦA SICK (DETERMINING THE USABLE AREA OF UNTRIMMED WOOD)

Trong ngành chế biến gỗ hiện đại, việc đánh giá chính xác diện tích gỗ hữu dụng (usable wood area) trên các tấm ván thô (untrimmed wood) đóng vai trò cực kỳ quan trọng để tối ưu sản lượng và giảm thiểu lãng phí nguyên liệu. Trước đây, các xưởng gỗ thường phụ thuộc vào quan sát thủ công, dùng nhân công có kinh nghiệm để nhận diện phần gỗ lỗi, phần bo cạnh còn vỏ – wane hoặc các khu vực không đạt chuẩn chất lượng. Tuy nhiên, phương pháp này luôn tồn tại sai số lớn, phụ thuộc vào tay nghề và không thể đảm bảo tính ổn định khi sản xuất trên quy mô lớn. Để giải quyết những vấn đề này, SICK giới thiệu giải pháp cảm biến 3D thông minh TriSpector1000, một thiết bị 3D vision sensor được thiết kế chuyên biệt để đo lường hình dạng, biên dạng và diện tích gỗ theo thời gian thực trên băng chuyền.

Công nghệ của TriSpector1000 cho phép xác định chính xác vị trí wane (bo cạnh còn vỏ) trong quá trình vận chuyển tấm ván theo chiều dọc (lengthwise transport). Đồng thời, cảm biến 3D này còn tính toán diện tích gỗ có thể sử dụng bằng cách đánh giá biên dạng bề mặt, độ cong, độ phẳng, độ hoàn chỉnh và toàn bộ hình học của tấm gỗ. Nhờ đó, hệ thống có khả năng đưa ra tối ưu hóa tỉ lệ khai thác (yield optimization), giúp các nhà máy nâng cao hiệu quả và giảm thiểu tổn thất nguyên liệu – yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận.

Công nghệ cảm biến 3D TriSpector1000 – Giải pháp SICK cho ngành chế biến gỗ

Cảm biến TriSpector1000 là dòng 3D vision sensor sử dụng công nghệ ánh sáng cấu trúc (structured light) cùng thuật toán xử lý hình ảnh tiên tiến của SICK, giúp thiết bị thu thập dữ liệu 3D chính xác ngay cả khi bề mặt gỗ có màu sắc hoặc hoa văn không đồng nhất. Với tốc độ quét nhanh, TriSpector1000 dễ dàng tích hợp vào dây chuyền sản xuất đang vận hành để tạo ra hình ảnh 3D trực tiếp mà không cần hiệu chỉnh phức tạp.

• Nhận diện chính xác vị trí wane (bo cạnh còn vỏ)

Wane là phần mép gỗ còn dính vỏ hoặc không có dạng hình học hoàn chỉnh. Nhận diện wane đúng vị trí và kích thước là yếu tố quan trọng để quyết định cách cắt tối ưu.

TriSpector1000 sử dụng dữ liệu chiều sâu (depth data) để tái tạo mô hình 3D của toàn bộ tấm gỗ, từ đó:

• Xác định đường biên thật của phần gỗ hữu ích
• Khoanh vùng chính xác phần bị wane
• Tự động phân loại mức độ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Nhờ đó, hệ thống dễ dàng đưa ra đề xuất cắt gọt giúp giữ lại tối đa phần gỗ tốt.

• Xác định diện tích gỗ hữu dụng (usable wood area)

Khi tấm gỗ còn nguyên bo cạnh (untrimmed board), diện tích sử dụng được rất khó xác định bằng mắt thường.
TriSpector1000 phân tích:

• Chiều rộng thực tế tại từng vị trí
• Độ cong hoặc biến dạng ngang
• Các phần bị khuyết, lõm hoặc lỗi bề mặt
• Khu vực bị ảnh hưởng bởi wane

Từ đó, thiết bị tính toán usable area – phần gỗ đạt yêu cầu để đưa vào cắt xẻ tiếp theo. Đây là cơ sở then chốt để nhà máy tối ưu hóa quy trình cưa, cắt cạnh và xẻ thanh.

• Tính toán tối ưu hóa sản lượng (yield optimization)

Dựa trên dữ liệu 3D, hệ thống phần mềm kết hợp với TriSpector1000 có thể:

• Mô phỏng phương án cắt
• Đề xuất vị trí cắt đem lại phần gỗ tối ưu nhất
• Giảm tối đa phần thải
• Góp phần tăng lợi nhuận trên mỗi tấm ván

Đây là bước quan trọng trong sản xuất hiện đại, đặc biệt khi giá thành gỗ nguyên liệu ngày càng tăng.

Quy trình hoạt động liền mạch và thông minh của TriSpector1000

TriSpector1000 vận hành trực tiếp trên băng chuyền đang hoạt động mà không cần dừng máy hoặc điều chỉnh phức tạp. Quy trình gồm các bước chính:

• Thu thập dữ liệu 3D theo thời gian thực

Cảm biến quét liên tục, tạo ra các profile 3D của tấm gỗ khi di chuyển theo chiều dài.

Ưu điểm:

• Tốc độ cao phù hợp với dây chuyền công suất lớn
• Không bị ảnh hưởng bởi bụi, hoa văn hay độ sáng
• Kết quả đồng nhất giữa các lần đo

• Tạo mô hình hình học chính xác của tấm gỗ

Phần mềm của SICK tái tạo mô hình 3D đầy đủ, từ mép, cạnh tới toàn bộ bề mặt.

Từ mô hình này có thể xác định:

• Vị trí và kích thước wane
• Hình dạng thật của biên gỗ
• Độ dày, chiều rộng, độ cong
• Các vị trí lỗi bề mặt

• Chuyển dữ liệu cho hệ thống tối ưu hóa

Dữ liệu được tích hợp vào PLC hoặc hệ thống phân tích trung tâm, cho phép:

• Đưa ra quyết định cắt gọt tự động
• Điều khiển máy cưa/ máy xẻ theo thời gian thực
• Quản lý chất lượng đầu ra và phân loại sản phẩm

Nhờ đó, toàn bộ dây chuyền vận hành liên tục, không gián đoạn.

Lợi ích nổi bật của việc sử dụng TriSpector1000 trong nhà máy gỗ

Việc ứng dụng cảm biến 3D TriSpector1000 mang lại nhiều lợi ích rõ rệt:

• Giảm sai số, tăng độ nhất quán: Đo lường hoàn toàn tự động giúp loại bỏ sai lệch cảm quan từ con người.
• Tối ưu sản lượng gỗ hữu dụng: Tính toán chính xác diện tích sử dụng giúp nhà máy tăng lợi nhuận trên mỗi m³ gỗ.
• Nâng cao chất lượng sản phẩm: Phát hiện lỗi và gợi ý phương án xử lý phù hợp giúp sản phẩm đạt tiêu chuẩn đồng nhất.
• Tiết kiệm chi phí lao động: Giảm nhu cầu kiểm tra thủ công, tập trung nhân lực vào các công đoạn quan trọng khác.
• Dễ dàng tích hợp vào hệ thống SICK: TriSpector1000 tương thích với nhiều chuẩn giao tiếp công nghiệp, dễ lắp đặt và cấu hình.

Tại sao TriSpector1000 là lựa chọn lý tưởng cho ngành gỗ?

SICK là thương hiệu dẫn đầu trong lĩnh vực cảm biến công nghiệp và thị giác máy (machine vision). Với TriSpector1000:

• Thiết kế bền bỉ, hoạt động ổn định trong môi trường bụi gỗ
• Chất lượng đo 3D vượt trội
• Không yêu cầu bảo trì phức tạp
• Phù hợp cho dây chuyền tốc độ cao
• Dễ mở rộng, nâng cấp

Nhờ đó, TriSpector1000 trở thành thiết bị lý tưởng để cải thiện năng suất và chất lượng trong ngành chế biến gỗ hiện đại.

Kết luận

Việc xác định diện tích gỗ hữu dụng (usable wood area) và nhận diện wane chính xác là yếu tố then chốt đối với ngành chế biến gỗ. Với cảm biến 3D TriSpector1000, SICK mang đến một giải pháp mạnh mẽ, chính xác và đáng tin cậy, giúp các nhà máy tối ưu hóa sản lượng, giảm lãng phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu suất vận hành mà còn tạo ra lợi thế cạnh tranh bền vững cho doanh nghiệp trong thời đại sản xuất tự động hóa.

Trích nguồn:

https://www.sick.com/ag/en/catalog/industries/machines-and-materials/machines/wood/determining-the-usable-area-of-untrimmed-wood/c/p518989?category=g585130&tab=overview

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.