应用案例

红外热像仪监控刨床 — 从防火到质量控制

众所周知，“有刨削的地方就有切屑。”奥地利的 Binderholz GmbH 公司采用最先进的刨床加工各种产品。如果此类机床的零件变得太热，则在最坏的情况下可能会点燃切屑并引起火灾。Optris 的红外热像仪可立即发现过热的零件，由此有效地防止着火的危险。红外技术在此应用领域中还有更多作用：压紧压力过大引起的木材燃烧风险降低至最小程度。木材作为建筑材料已具有数千年历史。如今，木材产量也仍然高于钢铁或混凝土。它的用途广泛：木材除了用作纸张生产的原材料外，还用作建筑材料、装修材料和家具制造材料。

高性能刨床

奥地利 Binderholz GmbH 有限公司（见文字框）是欧洲实木产品和创新建筑解决方案的市场领导者。在菲根工厂，Binderholz 主要生产用于胶合桁架、型材板和地板的薄板。粗锯切后的实木板在刨床上刮平、修整，并在必要时成型。大约 12 米长的多面刨床总共有 11 根
主轴，可以在一次连续加工中从各个面加工工件。木材以最高每秒 3.4 米的速度穿过刨床生产线。气动调节的所谓导入导板和压紧块将木件压向主轴。“因为速度快，所以正确调整压紧压力非常重要。”负责 Binderholz 刨床生产线装备的电气操作工程师说道。如果压力过高，则由于高摩擦力的原因，导板会过热，在最坏的情况下可能会导致火灾。

可通过软件 PIX Connect 在一张整图（拼图模式）上叠加多个热图像。好处是：也可以在整图中检测出最热的点（热点）。图片：binderholz

刨床生产线温度监控

Binderholz 在刨床生产线中使用温度监控装置，以免发热的机器部件引发火灾。用常规测量传感器在系统中进行温度测量根本不可行，因为需要在许多地方测量温度，所以单就布线工作量而言可能就过于昂贵。另外，还必须保护电缆免受例如切屑的损坏。该解决方案使用了 Optris 制造的红外热像仪。使用的是 PI 400 和 PI 640 型号的热像仪。PI 400i 型热像仪的分辨率为 382 x 288 像素；PI 640 的分辨率甚至达到 640 x 480 像素。红外热像仪测量每个像点的特有温度值 — 高达 125 赫兹。

Binderholz 在两条刨床生产线上总共安装了 11 台红外热像仪。它们监控刨床生产线的所有关键组件，防止这些组件在太高的温度下损坏，或者在最坏的情况下引起火灾。除了上述导板（在过大的压力情况下会因摩擦而导致过热）之外，这些组件还包括驱动技术组件，例如齿轮箱、电机和驱动轴。热像仪软件具有对于防火而言特别重要的功能：可以显示和评估图像中最热点的温度 — 即所谓的热点。可以在软件中设置触发某些动作时的温度阈值。有两种防火报警等级：在 120°C 温度条件下，将触发预警，通过一个全方位指示灯发出信号。机床操作员会收到报警，然后可以检查情况。标有最热点的红外热像仪的图像特别有用。如果温度超过 130°C，则系统将触发主警，且刨床将停止。可以在可视化设备中从刨床生产线控制台更改温度阈值。根据产品和木材类型而定，这里需要不同的阈值。到目前为止，该系统已检测到几次过热。如果尽早发现这类损坏，则维修部门可以在损坏发生之前更换相应的零件。由此避免较长生产停机时间的故障，从而增加整个系统的生产率。

通过大型实时监控器监控过程。

图片：binderholz

红外监控还有更多用途

刨床生产线的温度监控功能还有更多的用途，这远远超出了预防性防火的范围。也可以用这种方法评估木材表面的温度。视限位挡板的压紧压力而定，木材表面也可能会明显发热。除了起火风险外，如果温度过高，则变色甚至烧伤痕迹也会影响木材表面质量。在刨床生产线后有直接的质量控制，但在那里发现变色之前，已经生产出了许多木板。为了防止这种质量损失，也可以使用 Optris 红外热像仪。它们监控工件的表面温度，从而确保最终产品的质量。通过直接在机床中使用红外热像仪监控木材表面的温度，可以减少次品的数量。

轻松将紧凑型热像仪集成到控制技术中

由于红外热像仪的设计紧凑，仅 46 mm x 56 mm x 76 mm，因此测量设备还可以最佳地用于狭窄的空间。对于电气操作人员而言，将热像仪轻松集成到刨床的控制和操作架构中同样也很重要：当达到各种温度阈值时，在第一步中通过数字输出端传输信号到 PLC，然后其做出相应响应。他继续说道：“与此同时，我们读取 PLC 中的温度读数并跟踪温度曲线。”

为了预防火灾，热像仪的红外图像也会显示在 Kapsch BusinessCom AG 股份公司（因斯布鲁克分公司）提供的 PC 上。无需许可证的 Optris 免费软件 PIX Connect 在 PC 上运行。这款现代化的软件具有直观的操作界面，并提供了许多功能来分析和记录测量数据。该软件可以定制，可借此设置在不同温度下触发的报警。在拍摄的区域内显示热点尤为重要。在发生报警时，机床操作员可以借此一目了然地看到机床的哪个部分当前温度过高，从而可以采取适当的措施。