Wider den Staub: 3D Machine Vision erkennt große und kleine Partikel

Die staubigen, schmutzigen Umgebungen im Bergbau und in der Metallindustrie können eine Herausforderung für Sensoren und Vision-Kameras darstellen. Doch Produkte wie die Ranger3 haben sich als äußerst erfolgreich erwiesen, wenn es darum geht, die Produktivität zu steigern, selbst in solch unvorhersehbaren Industrieumgebungen. Zwei schwedische Industrieunternehmen haben dies nun auf den Prüfstand gestellt.

Wenn Erz auf ein Förderband geladen wird, um zu einem sogenannten Brecher gefördert zu werden, können die Form und Größe stark variieren, von großem Gestein bis hin zu sehr feinem Material. Genaue Informationen über die Partikelgrößenverteilung auf dem Förderband sind wichtig für die Prozessoptimierung. An dieser Stelle kommen die schwedischen Schwesterunternehmen Optimation AB und Optimation Advanced Measurements AB ins Spiel.

Optimation ist Schwedens führender Experte für die Fertigungsoptimierung in der Prozessindustrie. Das Unternehmen ist ein innovatives Ingenieurbüro, das moderne Services und Lösungen im Bereich der Automatisierung für die verschiedensten Branchen anbietet. Wenn es ums Brechen, Zermahlen, Zerkleinern und Pulverisieren geht, sind sie die Meister im Optimieren der Prozesse.

 

3D-Scantechnologie aus Schweden

Eines der wichtigsten Produkte des Unternehmens ist das dreidimensionale Partikelmesssystem 3DPM. Dieses Hochleistungsmesssystem führt 3D-Scans von Schüttgut durch. Die dazugehörige hochmoderne Software, die von dem Unternehmen entwickelt wurde, analysiert die einzelnen Partikel auf einem Förderband. 3DPM ist das Ergebnis von jahrelanger Forschung zusammen mit der Universität Luleå in Schweden sowie mit Innovative Machine Vision in Australien und ist nun seit 2008 auf dem Markt.

Das System hat sich als äußerst zuverlässig erwiesen, selbst unter sehr schwierigen, realen Bedingungen. Diese Effizienz und Zuverlässigkeit sind die Gründe dafür, dass es heute in Produktionsstätten auf der ganzen Welt zu finden ist, von Kunden in Schweden über den größten Stahlhersteller in Japan bis hin zur Bergbauindustrie in Australien und vielen anderen schwierigen Umgebungen.

Das 3DPM wurde für raue Industrieumgebungen entwickelt und verwendet die 3D-Vision-Kamera Ranger3 von SICK zur Messung der Partikelgrößenverteilung auf breiten Hochgeschwindigkeits-Förderbändern. Das System bietet nicht nur die Schutzart IP65, sondern ist auch sehr wartungsarm, selbst wenn es rund um die Uhr betrieben wird.

Präzision, die rauen Bedingungen standhält

Die Erkennung und Klassifizierung von dunklen Partikeln auf schwarzen Förderbändern erfordert eine hohe Empfindlichkeit der Kamera. Wichtig ist auch, dass das System in der Lage ist, sehr kleine Partikel zu erkennen, die in diesem Zusammenhang einfach als „Feingut“ bezeichnet werden. Das Feingut beeinträchtigt die Effizienz der Mühle und erhöht den Energieaufwand und damit die Kosten für jede Tonne, die verarbeitet wird. Um dieses Feingut zuverlässig identifizieren zu können, ist eine hohe Abtastrate erforderlich. Die Ranger3 von SICK ist eine sehr robuste 3D-Vision-Kamera mit einem einzigartigen CMOS-Sensor, der diese beiden Anforderungen erfüllt. Tatsächlich „ist bei uns bisher noch keine Kamera ausgefallen, obwohl sich die meisten unserer Messsysteme in rauen Umgebungen befinden“, erklärt Jan Nyström, Machine Vision Specialist bei Optimation.

Das 3DPM-System von Optimation liefert auch andere Parameter wie die Partikelform und den Volumenstrom des Schüttguts. Gesteinsbrocken oder Gesteinsanker werden erkannt, selbst wenn sie sich teilweise überlappen. Diese Präzision ist sehr wertvoll, um das Produktionssystem zu schützen und Unterbrechungen zu vermeiden. Außerdem lässt sich das System problemlos an das Messen einer Vielzahl von Materialien wie Koks, Kalkstein, Metallerz und verklumptes Material anpassen.

 

Verlässlichkeit auf allen Ebenen – sowohl in der Zusammenarbeit als auch bei der Technologie

„Die Ranger und die Ruler von SICK waren schon immer technologisch führend, und gleichzeitig ist das Team von SICK unglaublich zuverlässig, wenn es um langfristigen Support und die Produktwartung geht“, sagt Nyström. SICK-Sensoren sind auch der Grund dafür, dass Optimation seinen Kunden Garantien und Support über einen langen Zeitraum hinweg zusagen kann.

Jede Industrieumgebung stellt ihre eigenen Herausforderungen dar. Die Ingenieure von SICK arbeiten eng mit den Kunden zusammen, um die optimale Lösung für möglichst viele dieser Herausforderungen zu finden. Für Optimation bestand diese Lösung aus robusten, hochpräzisen Sensoren und einer fruchtbaren Zusammenarbeit.

 

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