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Un système de vision aide à automatiser un convoyeur de minerai dans une mine souterraine

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Par le passé, les opérateurs d'une foreuse dans une mine de potasse souterraine avaient la responsabilité de contrôler un dispositif appelé convoyeur intermédiaire qui dépose le minerai sur un long convoyeur principal. Le convoyeur principal transporte le minerai jusqu'à la trémie doseuse, et, de là, le minerai est remonté jusqu'à la surface par une benne.

Les opérateurs avaient beaucoup d'autres tâches à réaliser et le convoyeur était donc souvent chargé de manière irrégulière, ce qui pouvait causer des déversements qui prenaient des heures à dégager. Un autre problème est que les mineurs n'avaient aucun moyen de connaître la quantité de potasse chargée sur le convoyeur, ce qui rendait difficile la planification des changements d'équipe et la réduction des arrêts machine de la benne.

La compagnie minière a récemment installé un système mis au point par HINZ, une société de Rockwell Automation basée à Saskatoon, Saskatchewan, Canada, qui a recours à la vision industrielle pour mesurer automatiquement la quantité et la répartition de la potasse sur le convoyeur principal au fur et à mesure qu'elle est déversée du convoyeur intermédiaire. Un laser projette un rayon de lumière sur le convoyeur principal et le système de vision In-Sight® Micro 1050 de Cognex lit le profil de la ligne trois fois par seconde. Cette information est utilisée par le système de contrôle de la mine afin de déplacer automatiquement le convoyeur intermédiaire pour corriger tout déséquilibre.

« Nous avons choisi le système de vision Micro 1050 de Cognex, car il est autonome et robuste, il communique bien avec les API et il offre un excellent environnement de programmation que nous avons pu utiliser facilement afin de déterminer le profil complet de la partie haute de la pile de minerai », a expliqué Scott Huckerby, Conseiller principal en processus chez HINZ.

Les ingénieurs de HINZ ont installé le laser afin qu'il projette une ligne sur le haut de la pile de minerai et ils ont orienté le système de vision sur cette ligne. Le système de vision établit la différence entre la position de la ligne réelle projetée sur le convoyeur chargé et la position de la ligne sur un convoyeur vide afin de déterminer la quantité et la répartition du minerai sur le convoyeur. Cette information est transmise à l'API qui détermine si le chargement sur le convoyeur est équilibré ou non et, dans ce cas, envoie une commande au convoyeur intermédiaire afin qu'il déverse davantage de minerai du côté le plus léger.

Les efforts déployés par le passé pour venir à bout de ces difficultés avec la vision industrielle s'étaient heurtés à de très complexes conditions d'éclairage en sous-sol. Par exemple, pendant une seconde le système de vision fonctionne uniquement avec son éclairage maîtrisé. Et la seconde suivante, l'éclairage contrôlé est ébloui par les projecteurs d'un camion ou la torche d'un mineur. La mine constitue également un milieu très poussiéreux et agressif où les vibrations provoquées par de puissants équipements ou les chutes de pierres peuvent facilement détruire même les systèmes de vision les plus robustes.

Le système de vision a déjà apporté les preuves de sa capacité à survivre dans un environnement difficile tel qu'une mine sans arrêt machine. « La caméra est fixée sur le convoyeur intermédiaire et alors que j'étais sous terre en train de mettre le système de vision en service, un gros rocher a traversé le convoyeur et a bloqué la goulotte qui alimente le convoyeur principal », a expliqué Huckerby. « Les mineurs ont utilisé le système hydraulique du convoyeur intermédiaire, un équipement de 10 tonnes, pour heurter le convoyeur intermédiaire à répétition contre la voûte de la mine pour dégager le rocher. Une fois la poussière retombée, le système de vision fonctionnait toujours sans aucune interruption. »

Grâce au système de vision, les déversements et les arrêts machine associés appartiennent au passé. La compagnie minière connaît maintenant exactement la quantité de potasse qui se trouve sur le convoyeur à tout moment, ce qui lui facilite la tâche de planification des pauses des équipes pour éviter l'arrêt machine de la benne.

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