木材行业优化使用3D激光扫描 – 第二部分 | LMI Technologies

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木材行业优化使用3D激光扫描 - 第二部分

第二部分,我们将介绍使用Gocator 200多点激光3D扫描仪进行板材优化。

板材优化(第二步)

原木被切割成板材和斜面后,需要进行二次加工,在两个不同机加工中心处(修边中心及裁剪中心)分别修剪边缘宽度及调整长度。

两个机加工中心都引进了横向3D扫描,可将每个木材部件数字化生成3D形状、2D点云颜色和木质数据(激光在木材中的散射效应)。该数据用于确定最佳切割模式,基于对特定尺寸和等级不断变化的需求计算最大化产量。

横向传送系统是将多点扫描仪安装在木材运输系统的上方或下方,基于三角测量和彩色成像,以3000赫兹的速度构建完整拼接的3D模型。数据采集速度在第二步中非常重要,有时每分钟扫描70至300个板材的速度也很常见。

Board Optimization with Gocator 200 modular scanners

用于成品分级的模板扫描系统

通过Gocator® 200系列多点激光扫描仪,模板扫描系统可轻松进行校准,去结合3D轮廓、木材管胞和颜色。例如颜色仅仅用于逐渐衰败的表面检测,而轮廓和管胞则可用于顶部和底部板材表面检测。

Gocator profile+tracheid scanner with bolt-on color scanner and white LED lightbar

附加了彩色扫描仪和一个白色LED灯条的Gocator轮廓 + 管胞扫描仪

Finished Lumber Grading with Gocator 3D smart sensors

一组Gocator® 200 多点激光模组扫描横向传输系统上输送的板材

 

多点激光扫描管胞

多点激光扫描仪除了可以最小化扫描仪之间的帧空间,以及同时检测到板材两边之外,扫描器还实现了一个关键功能 – 测量管胞质量。

当点激光投射到健康的管胞木材细胞上时,激光会沿着细胞生长的方向散射到细胞内。如果木头纤维是死的(像打结一样),激光就不会散射。这种方法可用于鉴别优质木材和劣质木材,甚至可用于测定纹理角度。

Tracheid Detection

从左到右依次是:颜色,管胞散射,管胞角度,打结检测,轮廓

通过添加颜色视觉进行缺陷检测

采用彩色扫描技术来识别表面缺陷(如打结、裂缝、腐烂、斑点、甲虫损伤等),基于木材级别进行恢复优化,即通过将板材切割成木料以达到最高等级,而不是选择最大体积。等级越高,木材纤维的投资回报率就越高。

彩色扫描需要添加白光来照亮木材表面,以及通过百万像素的彩色相机来构建高分辨率的彩色图像。现有的典型高性能彩色扫描仪分辨率低至0.25毫米。

新加的Gocator® 205视觉模块(白色LED灯条可达到效率和寿命最大化)为Gocator® 200扫描仪提供颜色视觉,用于检测和测量表面缺陷(包括打结、裂缝及腐烂)。

Stitched color image output

板材表面顶部和底部的拼接彩色图像

Gocator® 助力木料优化

Gocator® 智能传感器提供了板载处理功能,可用于配置触发、曝光、分辨率、板材检测、滤波、拼接、测量、内置PLC协议与其他工厂设备通信。使用开源SDK,客户可以构建复杂的扫描解决方案,根据特定需求开发自己需要的功能。

 


更多有关3D扫描优化木材应用的信息,请访问我们的木材行业应用网页:http://www.lmi3d.com/cn/solutions/industries/wood