Des caméras infrarouges surveillent les systèmes de rabotage - de la protection contre les incendies au contrôle de la qualité
“Les avions font des copeaux”, dit le proverbe. Dans l’entreprise autrichienne Binderholz GmbH, divers produits sont usinés à l’aide de raboteuses de dernière génération. Si les pièces de ces types de machines deviennent trop chaudes, dans le pire des cas, les copeaux peuvent s’enflammer et provoquer un incendie. Les caméras infrarouges Optris détectent immédiatement les pièces surchauffées et les éliminent ainsi efficacement. Mais dans cette application, la technologie infrarouge offre également des avantages supplémentaires : Les brûlures sur le bois causées par une pression excessive sont minimisées. Le bois a une tradition millénaire en tant que matériau et pour la construction. Aujourd’hui encore, la production de bois dépasse celle de l’acier ou du béton. Les possibilités d’utilisation sont multiples : Outre la matière première utilisée pour la production de papier, le bois est également utilisé comme matériau de construction dans le génie civil et comme matériau d’intérieur dans les bâtiments et pour la construction de meubles.
Lignes de rabotage performantes
L’entreprise autrichienne Binderholz GmbH (voir encadré) est leader européen des produits en bois massif et des solutions de construction innovantes. Sur le site de Fügen, binderholz produit notamment des lamelles pour bois lamellé-scellé et des planches profilées ainsi que des lames de parquet Les pièces en bois massif brutes de sciage sont lissées, rabotées et éventuellement profilées sur une raboteuse. La machine de rabotage multi-faces d’une longueur d’environ 12 mètres dispose au total de onze broches qui façonne la pièce de fabrication de tous les côtés en un passage. Le bois se déplace dans la ligne de rabotage à une vitesse allant jusqu’à 3,4 mètres par seconde. Des guides d’insertion et des sabots presseurs, à réglage pneumatique, pressent les pièces de bois contre les broches. « Il est très important que la pression d’appui soit correctement réglée en raison des vitesses élevées » explique le technicien d’exploitation électrique, compétent pour l’équipement des lignes de rabotage chez binderholz. Si la pression est trop élevée, les guides surchauffent du fait du frottement important ce qui, dans le pire des cas, peut entraîner un incendie.
Contrôle de température sur la ligne de rabotage
Afin d’écarter le risque d’incendie du fait de pièces trop chaudes, binderholz mise sur un contrôle de température sur la ligne de rabotage. Une mesure des températures avec des capteurs traditionnels n’était pas réalisable dans l’installation, étant donné que le travail de câblage aurait été trop important comme les températures doivent être mesurées en de nombreux endroits. De plus, il aurait fallu protéger les câbles des détériorations, par exemple occasionnées par les copeaux. L’utilisation de caméras infrarouges du fabricant Optris apporta la solution. Les modèles de caméra PI 400 et PI 640 sont utilisées. Les caméras de type PI 400 ont une résolution de 382 x 288 pixels; pour la PI 640 ce sont même 640 x 480 pixels. Les caméras infrarouges mesurent une valeur de température propre pour chaque pixel – et cela avec jusqu’à 125 Hertz.
Le logiciel PIX Connect permet de superposer plusieurs images thermiques pour former une image totale (mode fusion). L’avantage est que le point le plus chaud (Hotspot) peut également être détecté sur l’ensemble de l’image.
Données techniques optris PI 640
- Résolution optique de 640 x 480 pixels • Plage spectrale de 7,5 jusqu’à 13 μm
- Lentilles interchangeables : 15°, 33°, 60° et 90°
- Logiciel d’analyse exempt de licence optris PIX Connect incluant le SDK complet
- Mesure avec précision de ―20 jusqu’à 1500 °C • Fréquence d’image jusqu’à 125 Hz
- Interface USB 2.0 (en option USB vers GigE)
- Format compact 46 x 56 x 76―100 mm (selon la lentille)
- Possibilité d’installer plusieurs caméras dans un réseau
- Classe de protection IP 67
Des cas de surchauffe ont déjà été détectés à plusieurs reprises.
En tout, onze caméras infrarouges sont installées sur deux lignes de rabotage chez binderholz. Elles surveillent tous les composants critiques des raboteuses qui pourraient subir des dommages en cas de températures trop élevées ou, dans le pire des cas, pourraient provoquer un incendie. Outre les guides indiqués plus haut qui peuvent surchauffer en cas de pression trop forte du fait du frottement, les parties du système de transmission, comme l’entraînement, les moteurs et les arbres de transmission, en font également partie. Le logiciel des caméras possède une fonctionnalité particulièrement importante pour la protection incendie : la température du point le plus chaud dans l’image – appelé hotspot – peut être affichée et analysée. Le logiciel permet de déterminer des valeurs seuils de température auxquelles certaines actions sont déclenchées. Pour la protection incendie, il existe deux niveaux d’alarme : en cas de température de 120°C, une préalarme est déclenchée, signalisée par un voyant lumineux. L’opérateur est ainsi alerté et peut vérifier la situation. L’image de la caméra infrarouge, où est indiqué l’endroit le plus chaud, est alors particulièrement utile. Si une température de 130° est dépassée, le système déclenche l’alarme principale et la raboteuse est arrêtée. Les seuils de température peuvent être modifiées à la visualisation à partir du poste de commande de la ligne de rabotage. Selon le produit et le type de bois, différentes valeurs limites sont nécessaires. Jusqu’à présent, le système a déjà permis de détecter plusieurs fois des surchauffes. Lorsque de tels désordres sont identifiés à temps, la maintenance peut échanger les pièces correspondantes avant la survenue du sinistre. Cela évite une panne avec un long arrêt de production et, au final, augmente la disponibilité de toute l’installation.
Le contrôle par infrarouge offre d’autres possibilités
Mais le contrôle des températures sur les lignes de rabotage offre encore plus de possibilités qui vont bien au-delà de la protection incendie préventive. Il est ainsi possible d’analyser aussi la température de la surface du bois. Selon la pression d’appui des guides de butées, la température de la surface du bois peut considérablement augmenter. Lorsque que les températures sont trop élevées, outre le risque d’incendie, des décolorations ou même des traces de brûlure peuvent altérer la qualité de la surface. Aussitôt après la ligne de rabotage, il y a un contrôle de qualité mais jusqu’à ce qu’on y remarque les décolorations, beaucoup d’autres planches ont déjà été rabotées. Pour éviter ces altérations de qualité, on peut aussi utiliser les caméras infrarouges de Optris. Elles contrôlent la température de surface de la pièce à travailler et assurent ainsi la qualité du produit final. Le contrôle de température de la surface du bois par les caméras infrarouges directement dans la machine permet de réduire la quantité de rebut.
Intégration facile des caméras compactes dans la technique de commande
Grâce à la conception compacte des caméras infrarouges de seulement 46 mm x 56 mm x 76 mm, les appareils de mesure peuvent aussi être utilisés de manière optimale dans des espaces restreints. Pour le technicien d’exploitation électrique il était également important que les caméras puissent être facilement intégrées dans l’architecture de commande et de fonctionnement de la ligne de rabotage : Dans un premier temps, lorsque les différentes valeurs limites de température sont atteintes, un signal est transmis par la sortie numérique à l’API qui réagit alors de manière appropriée. « Entretemps nous visualisons la valeur mesurée dans l’API et suivons ainsi les variations de température », poursuit-il. Pour la protection incendie préventive, les photos infrarouges des caméras sont en plus représentées sur un PC, fourni par la société Kapsch BusinessCom AG (filiale Innsbruck). C’est là qu’est installé le logiciel PIX Connect de Optris, sans licence et gratuit. Le logiciel moderne est doté d’une interface opérateur intuitive et offre de nombreuses fonctions pour l’analyse et la documentation des données de mesure. Le logiciel est personnalisable et permet la configuration des alarmes qui sont déclenchées lors de différentes températures. L’affichage du hotspot à l’intérieur de l’espace enregistré est particulièrement important.
Ainsi, en cas d’alarme, l’opérateur reconnaît d’un regard quelle pièce de la machine est actuellement trop chaude de sorte qu’il peut prendre les mesures appropriées.
Leader européen des produits en bois massif et des solutions de construction innovantes
Dans le secteur du bois, le nom de Binder signifie respect de la tradition et sérieux, alliés à technologie de pointe et innovation. Il y a plus de 60 ans encore une petite scierie, l’entreprise familiale se présente aujourd’hui comme l’une des entreprises européennes leaders, dotée de technologies et de méthodes de fabrication ultra-modernes et jouissant d’une réputation sur le marché en conséquence. binderholz compte 12 sites : cinq en Autriche – Fügen, Jenbach, St. Georgen, Hallein et Unternberg – cinq en Allemagne – Kösching, Burgbernheim, Oberrot, Baruth et Wolfgang – et deux en Finlande – Lieksa et Nurmes – et emploie environ 2 750 employés. La palette de produits en bois massif va du bois de sciage au binderholz CLT BBS en passant par le bois profilé, les panneaux en bois massif à un et plusieurs plis et le bois lamellé-collé. Les déchets de bois générés à la production sont transformés en énergie verte, panneaux multi usages, blocs en aggloméré et palettes en aggloméré. Les produits fabriqués sont exportés dans le monde entier. binderholz produit de manière durable et efficace selon le principe zéro déchet et valorise la ressource bois à 100%. binderholz doit sa réputation à son suivi clientèle éprouvé et la proximité avec ses clients, à une palette de produits et une politique des prix adaptés au marché ainsi qu’à la gestion de qualité binderholz. Pour de plus amples informations : www.binderholz.com
D’autres installations prévues
L’utilisation des caméras infrarouges de Optris chez binderholz est une réussite. Outre la protection incendie préventive qui protège les investissements, il est possible d’intégrer aussi une assurance qualité innovante directement sur les lignes de rabotage.
Les systèmes fonctionnent de manière absolument stable et sont à l'abri des pannes.
Le système a tellement convaincu les responsables que d’autres installations ont été mises en oeuvre dans les usines en Autriche et en Allemagne. « Les systèmes fonctionnent de manière absolument stable et sont très fiables » indique l’expert pour résumer les expériences positives.
Les avantages en bref
- Le contrôle de la température sans contact détecte les éventuelles sources de feu en temps réel
- Les modifications de la surface indésirables sur les pièces d’usinage (par ex. bois incinéré) peuvent être reconnus à temps en raison des variations thermiques
- Les caméras infrarouges peuvent reproduire des processus à vitesse élevée
- Caméras infrarouges mesurant sans contact nécessi tent moins de câblage des installations par rapport aux capteurs de mesure traditionnels
- La connexion de plusieurs caméras infrarouges permet l contrôle de plus grandes installations ou de nombreux composants critiques
- Le logiciel de Optris permet de paramétrer différents niveaux d’alarme
