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La visione industriale aiuta ad automatizzare il nastro trasportatore di minerali in una miniera sotterranea

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In passato gli operatori di una macchina in una miniera sotterranea di potassa erano responsabili del controllo di un dispositivo chiamato nastro trasportatore a ponte che depositava i minerali sul nastro trasportatore principale. I minerali vengono convogliati dal trasportatore principale in un bacino di carico, per poi essere trasportati in superficie da un apposito montacarichi.

Dal momento che gli operatori erano impegnati in numerose altre attività, il trasportatore veniva spesso caricato in modo disomogeneo, dando origine a cadute di materiale la cui pulizia richiedeva ore di lavoro. Un altro problema era connesso al fatto che gli operatori non avevano modo di conoscere la quantità di potassa caricata sul trasportatore. Ciò complicava la pianificazione dei turni per ridurre i tempi di inattività del montacarichi.

Di recente, l'azienda che gestisce la miniera ha installato un sistema sviluppato da HINZ, una società di Rockwell Automation con sede a Saskatoon, nella provincia canadese di Saskatchewan, che sfrutta la visione industriale per misurare automaticamente la quantità e la distribuzione della potassa sul trasportatore principale mentre viene convogliata dal trasportatore a ponte. Un laser proietta una linea luminosa sul trasportatore principale e un sistema di visione In-Sight® Micro 1050 di Cognex legge il profilo della linea tre volte al secondo. Le informazioni ottenute vengono utilizzate dal sistema di controllo della miniera per spostare automaticamente il trasportatore a ponte e correggere adeguatamente eventuali situazioni di disomogeneità.

"Abbiamo optato per il sistema di visione Micro 1050 di Cognex perché, oltre a essere robusto e di dimensioni contenute, è in grado di comunicare funzionalmente con i controller logici programmabili (PLC) e fornisce un ambiente di programmazione efficace e facile da usare per determinare l'intero profilo dei cumuli di minerale", ha dichiarato Scott Huckerby, Senior Process Consultant di HINZ.

I tecnici HINZ hanno impostato il laser in modo da proiettare una linea sull'estremità superiore dei cumuli di minerale e hanno configurato il sistema di visione in modo da ispezionare tale linea. Per determinare la quantità e la distribuzione del minerale, il sistema di visione sottrae la posizione della linea proiettata su un trasportatore carico dalla posizione della linea proiettata su un trasportatore scarico. Le informazioni ottenute vengono trasmesse al PLC, che valuta se il carico sul trasportatore è disomogeneo e, in tal caso, ordina al trasportatore a ponte di scaricare una quantità maggiore di minerale sul lato più leggero.

In passato tutti i tentativi di risolvere il problema ricorrendo alla visione industriale erano falliti a causa delle particolari condizioni di illuminazione in un ambiente sotterraneo. Capitava ad esempio che il sistema funzionasse unicamente con la propria fonte luminosa e che, nell'arco di pochi secondi, le condizioni di illuminazione venissero compromesse dai fari di un veicolo o dalla torcia di un minatore. Senza contare che la miniera è un ambiente particolarmente polveroso e difficile, in cui le vibrazioni provocate dalle apparecchiature o dalla caduta di rocce rischiano di danneggiare anche il più robusto sistema di visione.

Il sistema di visione ha già dimostrato un'ottima capacità di resistenza nelle difficili condizioni delle miniere senza tempi di inattività. "La telecamera è installata sul trasportatore a ponte e, mentre mi trovavo sottoterra per la messa in servizio del sistema di visione, una roccia di grandi dimensioni è sopraggiunta sul convogliatore e si è incastrata nell'apertura che alimenta il trasportatore principale", racconta Huckerby. "Gli operatori della miniera hanno utilizzato l'impianto idraulico sul trasportatore a ponte (un macchinario da 10 tonnellate) per scrollarlo ripetutamente contro la parete superiore della miniera e disincastrare la roccia. Una volta depositatasi la polvere mi sono reso conto che il sistema di visione stava continuando a funzionare senza alcuna interruzione."

Il sistema di visione ha eliminato le cadute di materiale e i relativi tempi di inattività. Inoltre, oggi i responsabili sanno esattamente quanta potassa viene caricata sul trasportatore in qualsiasi momento e possono quindi pianificare il cambio di turni in modo tale da evitare periodi di inattività del montacarichi.

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