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Rilevamento di intasamenti nel processo produttivo di filtri in ceramica

Drache Umwelttechnik GmbH

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La temperatura è altissima. Non dev'essere facile per un delicato filtro di ceramica passare lentamente attraverso un forno a rulli a 1.300°C (2.372°F). Il forno a rulli, gestito da Drache Umwelttechnik GmbH, è solo uno dei numerosi elementi di tensione a cui questi prodotti complessi saranno soggetti lungo la linea. Il prodotto finale verrà utilizzato per filtrare i contaminanti dall'alluminio e il ferro fusi utilizzati nella colata: un compito difficile per un oggetto tanto leggero.

Prima di poter essere utilizzati, i filtri in ceramica devono soddisfare requisiti qualitativi particolarmente severi. Eppure, anche i produttori di filtri non sono esenti da blocchi: nel forno a rulli di Drache se ne verifica in media uno all'anno. La deviazione di un filtro dal suo percorso attraverso il forno a rulli provoca un blocco che coinvolge l'intero processo. Inoltre il blocco causato dal filtro impedisce al calore di fuoriuscire dal forno, e questo rappresenta il problema più serio. Il conseguente innalzamento della temperatura distrugge l'isolamento termico del forno, provocando una settimana di inattività della produzione e la necessità di sostituire il materiale di isolamento, due conseguenze particolarmente onerose.

Tenere un occhio sul fuoco
Il problema ha rappresentato una motivazione sufficiente per spingere l'azienda di medie dimensioni a conduzione familiare di Dietz, nella regione tedesca della Renania-Palatinato, a indagare più da vicino questo costoso problema legato al controllo qualitativo. La soluzione identificata includeva l'installazione di un nuovo sistema di monitoraggio con telecamere in collaborazione con Hesselmann & Köhler Prozessautomation. Questa azienda, con sede a Limburg an der Lahn (Germania) è specializzata in progettazione, produzione e installazione di impianti nei settori elettrico, dell'automazione e dell'ingegneria dell'automazione. Quattro sistemi di visione In-Sight® 5100 di Cognex rappresentano il fulcro di un'efficace rete di allarme preventivo, in grado di rilevare i primi sintomi del blocco del forno.

In genere, i filtri in ceramica si muovono su una traiettoria rettilinea verso l'uscita del forno a rulli. Tuttavia, se i filtri si spostano lateralmente o verso la parte superiore del forno, si possono verificare dei problemi. Dopo un'attenta analisi, le quattro telecamere In-Sight 5100 sono state posizionate in modo da monitorare l'interno del forno, tra i punti di ingresso e di uscita. Quando i filtri si spostano dal tracciato, ostruiscono la luce prodotta dal bruciatore a gas. Questo è il primo sintomo del disallineamento del filtro, nonché una potenziale causa di blocco. In questi casi, i sistemi di visione Cognex, muniti di filtro a infrarossi, rilevano il calo del livello di luminosità e innescano automaticamente un segnale acustico tramite connessione BUS. Gli operai vengono avvertiti di un principio di blocco e possono tempestivamente risolvere il problema prima che diventi incontrollabile.

Verifica automatica
L'azienda ha adottato inoltre una serie di misure preventive per rilevare i blocchi nelle fasi più precoci. Attraverso un PC industriale connesso alle telecamere In-Sight che visualizzano le quattro immagini del forno, l'operatore può osservare in qualsiasi momento cosa sta succedendo all'interno del forno a rulli. Per garantire la massima efficacia del controllo qualitativo, un segnale acustico viene attivato ogni 30 minuti, ricordando all'operatore di controllare lo schermo. Alla conferma dell'operatore, l'allarme si arresta e il controllo viene memorizzato. Questo processo permette a Drache Umwelttechnik di beneficiare di un sistema completo che garantisce la massima affidabilità. La combinazione di un controllo BUS indipendente e di un PC industriale in rete offre un monitoraggio continuo del processo di cottura all'interno del forno a rulli, evitando che i complessi filtri in ceramica danneggino la linea.

Implementazione di successo
Thomas Köhler, CEO, e Christian Schmitt, application developer, di Hesselmann & Köhler Prozessautomation hanno sviluppato e implementato un sistema di rilevamento dei blocchi che ha comportato per Drache Umwelttechnik un decisivo miglioramento dell'affidabilità della produzione. Minimizzando i costi legati ai periodi di inattività, il sistema offre un contributo sostenibile nel rafforzare la posizione sul mercato di questa società specializzata in filtri di ceramica. Per Christian Schmitt si tratta del secondo sistema Cognex installato presso Drache. Circa un anno fa, si era occupato dello sviluppo di un sistema di controllo che monitora il processo durante la rotazione dei filtri e la vaporizzazione della massa ceramica. È particolarmente orgoglioso di essere riuscito a implementare un nuovo progetto di garanzia qualitativa grazie al successo del primo sistema; inoltre, grazie all'affidabilità di In-Sight 5100, si sta già preparando per il prossimo progetto di visione industriale presso Drache Umwelttechnik.

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