红外线摄像机监控刨削系统--从防火到质量控制

俗话说 “飞机制造刨花”。 在奥地利的Binderholz有限公司,各种产品都是用最新一代的刨床加工而成的。 如果这些类型的机器上的零件变得太热,在最坏的情况下,这可能导致刨花被点燃并导致火灾。 Optris 红外热像仪能立即检测到过热的部件,从而有效地消除过热现象。 但在这种应用中,红外线技术还提供了额外的好处。因压力过大而造成的木材烧伤降到最低。 木材作为一种材料和建筑材料已有千年历史。 即使在今天,木材产量仍然超过钢材或混凝土。 木材的用途多种多样: 除了用作造纸原料外,木材还可用作土木工程中的建筑材料、建筑物内部材料和家具制造材料。

高性能刨削系统

奥地利公司 Binderholz GmbH(见方框内容)是欧洲实木产品和创新建筑解决方案市场的领导者。 除其他产品外,binderholz 还在其位于 Fügen 的生产基地生产用于胶合型材板和地板的层压板。 粗锯实木部件在刨床上进行平滑、修整,必要时还会进行仿形处理。 这台 12 米长的多面刨床共有 11 个主轴,可从各个侧面对工件进行一次加工。 在加工过程中,木材以每秒 3.4 米的速度通过刨削线。 通过气动调节的所谓进料导向装置和压脚将木质部件压在主轴上。 负责为 binderholz 公司的刨削生产线提供设备的电气操作专家解释说:”由于刨削速度很高,正确调整接触力非常重要”。 如果压力过高,进气导管会因摩擦力过大而过热,严重时会导致火灾。

Thermal image of mountains of waste in a French refuse bunker

刨削生产线上的温度监控

为了避免机器部件发热引起火灾,binder-holz 在刨削生产线上安装了温度监控系统。 使用传统的测量传感器无法实现温度测量,因为需要测量大量位置的温度,布线量太大。 此外,还应保护电缆免受碎屑等的损坏。 该解决方案由红外摄像机制造商 Optris 提供。 使用的相机型号为 PI 400PI 640。 PI 400 相机的分辨率为 382 x 288 像素;PI 640 甚至达到了 640 x 480 像素。 对于每个像素,红外热像仪都能测量出单独的温度值,测量频率高达 125 赫兹。

PIX Connect 软件可将多个热图像重叠形成一个总图像(合并模式)。 这样做的好处是,在整个图像中也能检测到最热点(Hotspot)。

技术参数 Optris PI 640

  • 光学分辨率为 640 x 480 像素 – 光谱范围为 7.5 至 13 µm
  • 可更换镜片 15°、33°、60° 和 90° 镜片
  • 包括免许可证分析软件 Optris PIX Connect 和完整的 SDK
  • 精确测量 -20 至 1500 °C – 图像频率高达 125 Hz
  • 现代 USB 2.0 接口(可选 USB 转 GigE)
  • 体积小巧 46 x 56 x 76 – 100 毫米(视镜头而定)
  • 可在一个网络中安装多台摄像机
  • 防护等级 IP 67

宾德霍尔茨公司的两条刨削生产线上总共安装了 11 台红外摄像机。 这些设备可以看到刨床的所有关键部件,这些部件可能会因温度过高而损坏,或者在最坏的情况下引起火灾。 除了上述会因压力过大产生摩擦而过热的导轨外,还包括驱动技术的部件,如齿轮箱、电机和传动轴。 摄像机的软件具有一项对消防特别重要的功能: 可以显示和评估图像中最热点(即所谓的热点)的温度。 在软件中,可以设置触发某些操作的温度阈值。 消防警报分为两个阶段: 当温度达到 120 摄氏度时,触发预警报,并通过通用警报灯发出信号。 这样,机器操作员就能知道警报,并检查情况。 标有最热位置的红外相机图像尤其有用。 如果温度超过 130°C,系统将触发主警报并停止刨床。 温度阈值可从刨削线的控制位置通过可视化方式进行更改。 根据产品和木材类型的不同,这里需要使用不同的阈值。 到目前为止,该系统已多次检测到过热现象。 如果能及早发现这些损坏,维护团队就能在真正损坏发生之前更换相应的部件。 这样就避免了停产时间过长的故障,从而提高了整个系统的可用性。

已经多次检测到过热事件。

红外监测提供更多可能性

然而,对刨花生产线温度的监控提供了更多的可能性,远远超出了预防性防火的范围。 通过这种方法,还可以评估木材表面的温度。 根据止动轨的接触压力,木材表面同样会大幅升温。 除了火灾风险外,如果温度过高,褪色甚至焦痕都会影响表面质量。 刨光线后直接有一个质量控制步骤,但在那里发现变色时,已经有更多的木板被刨光了。 为了防止此类质量缺陷,还可以使用 Optris 的红外热像仪。 这些设备可监控工件的表面温度,从而确保最终产品的质量。 通过直接在机器内安装红外摄像头对木材表面进行温度监测,可降低废品率。

轻松将小型相机集成到控制技术中

由于红外热像仪的结构紧凑,仅为 46 毫米 x 56 毫米 x 76 毫米,因此测量设备也能以最佳方式在狭小空间内使用。 对于工厂电工来说,同样重要的是将摄像机简单地集成到刨削系统的控制和操作结构中: 第一步,在达到不同的温度阈值时,通过数字输出将信号传输到 PLC,然后 PLC 做出相应的反应。 “同时,我们将温度测量值读入 PLC,并通过这种方式跟踪温度曲线,”他继续解释道。 为了预防火灾,摄像机的红外图像还可以通过 Kapsch BusinessCom AG 公司(因斯布鲁克分公司)提供的个人电脑显示出来。 Optris 的 PIX Connect 软件无需许可证和费用,可在个人电脑上运行。 现代化的软件具有直观的控制界面,并提供多种功能用于分析和记录测量数据。 该软件可单独进行调整,并可调节在不同温度下触发的警报。 显示记录区域内的热点尤为重要。

Optris 摄像机的良好界面是我们的决定性优势。

欧洲实木产品和创新建筑解决方案的市场领导者

宾德(Binder)这个名字代表着木材工业的传统价值和可靠性,并与高科技和创新相结合。 60 多年前,宾德霍尔茨还是一家小型锯木厂,如今,这家家族企业已成为欧洲领先的企业之一,拥有最新的技术和制造方法,在市场上享有盛誉。 binderholz 共有 12 家分公司:五家奥地利分公司(Fügen、Jenbach、St. Georgen、Hallein 和 Unternberg)、五家德国分公司(Kösching、Burgbernheim、Oberrot、Baruth 和 Wolfegg)以及两家芬兰分公司(Lieksa 和 Nurmes),员工总数约为 2,750 人。 实木产品范围包括锯材、型材、单层和多层胶合实木板、板式胶合板和 BBS 胶合板。 生产过程中产生的剩余木材被加工成生物燃料、绿色能源、多用途木板、模制木块和模制托盘。 产品远销全球。 宾德霍尔茨以无废料原则为基础,以可持续和高效的方式进行生产,并 100% 使用木材资源。 公司的声誉得益于其久经考验的客户关怀和客户亲和力、与市场相匹配的产品范围和价格政策,以及宾德霍尔茨的质量管理方法。 更多信息: www.binderholz.com

计划进一步安装

在 binderholz 使用 Optris 红外热像仪就是一个成功的例子。 除了保护投资的预防性防火措施外 投资外,还可以在刨削系统中直接集成创新的质量保证方法。 直接集成到刨削系统中。

系统运行绝对稳定,故障安全。

该系统令相关负责人十分信服,因此公司在奥地利和德国的设施中也安装了该系统。 “系统运行绝对稳定,故障率极低。 这位专家总结了积极的经验。

优势一览

  • 非接触式温度监测实时检测潜在火源
  • 工件表面的不良变化(如木材上的灼伤)可根据热量变化及早发现
  • 工业红外热像仪可以高速描绘生产过程
  • 与普通传感器相比,非接触式测量红外热像仪所需的系统布线要少得多
  • 将各种红外热像仪连接起来,可对大型系统或许多关键部件进行监测
  • Optris 软件可设置不同的警报级别