16.11.2021

WINTERSTEIGER & Perception Park liefern automatisierte Qualitätskontrolle anhand des „chemischen Fingerabdrucks“

© Perception Park

Durch den Einsatz des Perception HEAD ist es der Division Woodtech der WINTERSTEIGER AG möglich, den Aufbau der Fehlstelle im Holz genau zu erkennen.  Dadurch können chemische Merkmale wie Bläue, Weichstellen, Astfäule, Harzgallen und auch Astlöcher punktgenau gescannt & bearbeitet werden. Dies führt zu einem neuen Maßstab für die Qualitätssicherung in der Holzindustrie.

 

Der variierende Holzpreis sowie neue Materialanforderungen bzw. Anwendungen sind Herausforderungen im wachsenden, sich stets verändernden Holzmarkt. Das bietet aber auch Chancen für innovative Holz-Verarbeiter. Eine verbesserte Qualitätsbeurteilung und nachhaltige Kostenreduktion stellen die geeignete Lösung dar. Durch die Anwendung von Chemical Sensing in der Holzindustrie können Qualitätsanforderungen, Preisdruck und Anwendungsinnovation nun gebündelt adressiert werden.

 

Bei WINTERSTEIGER zählt die Scanner-Technologie zu den Kernkompetenzen: Sie wird in den Anlagen für die Holzoberflächenreparatur sowie in unterschiedlichsten Sortierlinien eingesetzt. Perception Park hat mit dem Perception HEAD nun eine Speziallösung mit dem Einsatz von Hyperspectral Imaging geliefert. Die Möglichkeit, eine so innovative Technologie zu nutzen und damit den „chemischen Fingerabdruck“ des Ausgangsmaterials feststellen zu können, stieß beim österreichischen Maschinen- und Anlagenbauunternehmen auf großes Interesse. 



© WINTERSTEIGER

„Unsere gegenwärtigen Scanner-Technologien liefern uns u.a. die Information über die Geometrien, Position, Farbe und Größe einer Fehlstelle wie z.B. einem Astloch oder einem Riss im Holz. Anschließend wird mit unseren Lösungen aus der Produktgruppe „Timber Repair & Cosmetics“ die Stelle automatisch gereinigt bzw. ausgefräst und dauerhaft gefüllt. Mit der hyperspektralen Bildgebung wissen wir zusätzlich, wie die Fehlstelle in sich aufgebaut ist. Bei einer Fehlstelle wie einem Astloch kann man dann punktgenau nur jene Stellen entfernen, die im Nachfolgeprozess zu Problemen führen und so einen noch natürlicheren Look ermöglichen“, erklärt Markus Weissenbrunner, Produktmanager WINTERSTEIGER AG, eine Vision, wie er die HSI-Technologie einsetzt. 

 

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Unterscheidung Kernholz von Splintholz im frischen Rundholzeinschnitt, zum Beispiel bei Kiefernholz. Da sich der Kern erst bei UV-Lichtkontakt verfärbt, ergibt sich eine Produktionsunterbrechung, um hier definitive Unterschiede erkennen zu können. Mit dem Einsatz vom Perception HEAD wird das Holz bereits beim Sägen untersucht und klassifiziert.

Aktuell testet WINTERSTEIGER die hyperspektrale Bildgebung bei weiteren Kundenanforderungen:

 

z.B. für die Feuchtigkeitsmessung, um faule Stellen aufzuspüren, bei der Analyse von Verleimfugen in Mehrschichtplatten oder beim Aufspüren von Harz. „Die hyperspektrale Bildgebung verschafft uns zusätzlich zu unserer bestehenden Scanner-Technologien viele weitere Informationen und öffnet ganz neue Einsatzbereiche in der Holzverarbeitung“, zeigt sich Markus Weissenbrunner erfreut und sieht die Potentiale der HSI Technologie. 

 

Diese Kooperation spart Kosten bei den weiteren Produktionsschritten. Qualitätsunterschiede (bei Bauholz, Konstruktionsholz und ähnlichem) werden darstellbar und führen zu einer genaueren Preisstaffelung. Die Verwendung ist damit auch ein Vorteil für den Endkunden – die Qualität der Holzprodukte kann den Anwendungen genauer zugeordnet werden.

 

„Holzscanner mit einem Perception HEAD aufzurüsten, war eine geniale Idee. Der chemische Fingerabdruck erlaubt die Sicherstellung einer neuen sowie bisher ungeahnten Qualität, welche Produktionsabläufe entscheidend verbessert“, erklärt Ulrich P. Schön, Business Development Manager bei Perception Park.

Kooperation mit Innovationskraft.

 

Die herausragenden Vorteile dieser neuen Inspektionstechnologie sollen zukünftig Kunden der WINTERSTEIGER AG zur Verfügung stehen. Die Entwicklungskooperation zwischen der Division Woodtech der WINTERSTEIGER AG und der Perception Park GmbH wird die Vorreiterstellung beider Firmen im Markt zusätzlich stärken.

 

In der WINTERSTEIGER Gruppe ist die VAP-WINTERSTEIGER GmbH als Teil der Division Woodtech der Spezialist für Anlagenbau und Automatisierung. Von der Machbarkeitsstudie bis zur Fernwartung der Gesamtanlage realisiert der innovative Anlagenbauer Automatisierungslösungen für Fenster-, Parkett-, Möbel-, Plattenfertigung und Großsägewerke.

 

Perception Park ist ein weltbekannter Pionier im Bereich Chemical Sensing und ermöglicht die Lösung von Aufgabenstellungen, an denen andere Technologien häufig scheitern. Mit dieser Technologie lassen sich unter anderem optisch sehr ähnliche Materialien anhand ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden oder die Konzentration und Verteilung von Inhaltsstoffen, beispielsweise in Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten, exakt und in Echtzeit erfassen.

 

Vollautomatische Holzausbesserungsanlage TRC 3000 mit Schadstellenscanner
© WINTERSTEIGER

Der chemische Fingerabdruck – Chemical Sensing.

 

Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften reflektieren Stoffe völlig unterschiedliche Lichtspektren. Mit einer Hyperspektralkamera können Bilder außerhalb des sichtbaren Bereichs wie Infrarot-Licht aufgenommen werden. Im Gegensatz zu normalen Kameras löst die Hyperspektraltechnik das reflektierte Licht des Stoffes dann spektral auf. Jeder Punkt wird nicht nur durch einen Intensitätswert, sondern durch hunderte spektrale Wellenbänder beschrieben. Mit dieser hochgenauen Spektralmessung können Stoffe auf ihre Eigenschaften untersucht werden und ihre chemische Zusammensetzung wird sichtbar gemacht. Der Anwender erhält einen eindeutigen „Fingerabdruck“ oder die „spektrale Signatur“ des Objekts. Damit wiederum können Störungen und Verschmutzungen erkannt werden, die für das Auge unsichtbar sind.

 

Chemical Sensing kommt dort zum Einsatz, wo Material aufgrund der chemischen Informationen bewertet und/oder sortiert werden muss.

 

Hauptanwender sind unter anderem die lebensmittelverarbeitende Industrie (Druck- und Faulstellen auf Früchten, Reifegradbestimmungen), Recyclingindustrie (Material-selektive Kunststoffsortierung) sowie diverse medizintechnische Anwendungen.

Jeweils auf der rechten Bildseite die hyperspektrale Bildgebung, hier eines Wachstumsfehlers (Astbruch)

(Foto: Perception Park)

In der hyperspektralen Bildgebung mit Bläue kontaminierter Bereich (blau dargestellt)

(Foto: Perception Park)

Wachstumsringe (Kern-/Splintholzdetektion)? Detektion von Früh- und Spätholz innerhalb der Jahrringe

(Foto: Perception Park)

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