Статья применение люминесцентных датчиков

Применение люминесцентных фотодатчиков на линиях по оптимизации раскроя пиломатериалов

Славянские страны всегда славились своими огромными лесами.  За последние годы на фоне общего возрастания экономики деревообрабатывающая отрасль  очень быстро развивается. Множество предприятий закупают импортное  оборудование по изготовлению деревянных клееных конструкций (ДКК). В Европе изготовляется  более 2 млн. м2  деревянных  клееных конструкций. Клееная древесина-это уникальный  строительный материал. Это подтверждает  мировой ее опыт  использования . На сегодняшний день  мировой объем годового производства деревянных клееных конструкций составляет более 4,5 млн.м3 .

 В России  в настоящее время уровень производства  и потребления деревянных клееных конструкций нельзя назвать удовлетворительным, так как в России изготовляется меньше 2% данных объемов. Благодаря  многим своим достоинствам клееная древесина  может успешно конкурировать с железобетонными и стальными конструкциями. Они используется в сооружениях и зданиях разного назначения, которые возводятся по индивидуальным и типовым проектам.
Ускорило процесс создания нового деревообрабатывающего оборудования развитие  специальных направления деревообработки, например, таких как  производство деревянных клееных конструкций, срощенного бруса, мебельного щита,  изготовление обрезной доски и столярных изделий.

С помощью этого появились технические идеи системы оптимизации раскроя древесины, разработанные на оптическом выявлении специальными люминесцентными фотодатчиками отмеченных специальным люминесцентным мелком брака древесины (гнили, сучков и др.) и программном правлении  торцовочной пилой для их ликвидации перед  последующей обработкой заготовок.
 Данные технологии дают возможность создавать высококачественные  ДКК разнообразных форм и размеров.
Изготовляемые линии усовершенствования и выбраковки брака представляет собой  торцовочный станок, который может  вырезать из древесины дефекты и делать качественную оптимизацию полезной части в соотношении с заданной программой и флюоресцирующими маркировочными метками, которые ставятся на заготовках  люминесцентным мелком до и после бракованного места (см. рис. 1).  По такому принципу работают линии OptiCut фирмы Weinig (Германия), линии торцевания и оптимизации T2010NC фирмы OMGA (Италия) и др.

Для маркировки применяется специальный люминесцентный маркировочный мелок для древесины,  например LYRA 797313. Мелком оставляется след , который обнаруживается люминесцентными фотодатчика или сканерами в ультрафиолетовом свете. Мелок сделан на восковой основе в которую добавлен специальный компонент, который флюоресцирует при облучении ультрафиолетовым светом в видимом (красном ) свете.

Фотодатчик:
Бортовой компьютер – это мозг машины, который может качественно с минимальным  количеством отходов сделать распиловку заготовок, а глазами этой машины являются люминесцентные датчики (см. рис. 2 и 3).  Люминесцентный датчик выявляет флюоресцирующие метки, которые нанесены оператором.

 

Использование стандартных оптических диффузных датчиков контраста для выявления меток невозможно, поскольку древесина является очень контрастным объектом. Ложное срабатывание пилы может вызвать темный сучок на фоне светлой древесины.  Люминесцентный датчик не различает  ничего на древесине, кроме флюоресцентных меток,  которые ставит оператор вручную мелком возле дефектов, которые необходимо удалить.  К сожалению,  в наше время пока только человеческий глаз может  определить необходимость удаления дефекта, поэтому метки ставятся вручную оператором.

Данные метки считываются специальным люминесцентным датчиком, работа которого базируется на способность некоторых материалов флюоресцировать,  то есть излучать свет в видимом диапазоне при облучении их ультрафиолетовым светом.  Датчик в ультрафиолетовом диапазоне активным элементом излучает узкий луч света,  а детектор распознает вторичное (видимое) излучение. Когда обнаруживается метка,  датчик сигнализирует для управления торцовочной пилой. Точно по метке пила делает разрез (см. рис.4).  Для того чтобы не было ложных срабатываний пилы при попадании осыпающихся крупинок мела с приводных роликов в световое пятно датчика, пятно имеет вытянутую форму и находится вдоль метки то есть перпендикулярно движению заготовки.

 

Люминесцентные датчики используются вместе с специальным люминесцентным мелом, который позиционирует заготовки с браком точно в зоне реза на линиях оптимизации раскроя и  сращивания пиломатериалов для удаления дефектов древесины перед дальнейшей обработкой заготовок.
Но иногда датчики выходят из строя, причины поломки могут быть разные. Где же найти аналогичный датчик для замены?
На складе поставщики оборудования таких датчиков не держат, но могу поставить за 5-10 недель.  Какая же будет  стоимость  датчика? Цены на данные датчики от трехсот долларов и выше.

ЗАО «Меандр», расположенное в Санкт-Петербурге, освоило серийное изготовление люминесцентных  датчиков для эксплуатации на деревообрабатывающем оборудовании. Двухлетнее использование датчиков на линии оптимизации раскроя пиломатериалов OptiCut 304 фирмы Weinig (Германия), доказала его высокое качество и эффективность. Датчик можно применить вместо штатных датчиков LUT-1, LUT-2 и т.п.

• Высокая чувствительность
• Высокая частота переключения
• Полупроводниковый ультрафиолетовый источник света
• Встроенный светофильтр
• Настройка чувствительности методом обучения
• Компактный размер корпуса

Тип датчика:	ВИКО-06ф 30	ВИКО-06ф 50
Выход	PNP, NPN	PNP, NPN
Функция выхода	НЗ/НО	НЗ/НО
Рабочее расстояние	30 ± 10 мм	50 ± 15 мм
Размер светового пятна	4 х 8 мм	6 х 12 мм
Время реакции (при работе на активную нагрузку)	125 мкс	125 мкс
Максимальная частота переключений (метка/фон 1:1)	4000 Гц	4000 Гц
Излучатель	Светодиод 380 нм	Светодиод 380 нм
Фотоприёмник	700 нм	700 нм
Напряжение питания	10-30V DС	10-30V DС
Подключение	кабель 2 м, 4x0.2мм	кабель 2 м, 4x0.2мм
Степень защиты	IP54	IP54
Рабочая температура	-30…+55°С	-30…+55°С
Температура хранения	-60…+65°С	-60…+65°С
Корпус	пластик	пластик
Вес	40 г	40 г