Travail de fin d'études et stage[BR]- Travail de fin d'études : Design and Development of a Drill Core Scanner[BR]- Stage d'insertion professionnelle : GeMME

Abstract

This work focuses on enhancing the performance of a mining drill core scanner. The theoretical section provides a comprehensive synthesis of general information and literature on mineral scanning technologies and an overview of the initial prototype. Specifically, the emphasis is placed on laser, X-ray, and 3D camera technologies.

The ANCORLOG prototype itself is a sophisticated scanner consisting of mechanical, electrical, electronic, and software components, which are detailed extensively. Following the identification of issues, a performance analysis revealed that the prototype does not meet the required specifications. This particularly pertains to the range of analyzable minerals, real-time data acquisition, and the filtration of microparticles found in smoke and dust.

Consequently, this study embarked on improving the prototype scanner’s performance. This involved selecting better-scanning sensors and necessitated a new mechanical design. The LIBS, SWIR, and RGB systems were chosen for this project. The numerical validation of these systems provided the green light for their implementation. Considering environmental constraints and user safety, an air filtering system and safety protocols were integrated into the project.

Moreover, this project involved lengthy administrative processes, including project initiation, data-sharing agreements among various partners, and technology sharing. The administrative aspect also posed challenges in terms of purchasing scanning sensors due to their cost.

Finally, upon receiving the necessary parts, the scanner mechanism began to take shape. While the control of the scanning sensors is still being refined, a test was conducted using a representative load of 40 kg. This test primarily aimed to evaluate acceleration, velocity, power, and torque for movement along one axis independently of the other two.

Although these mechanical improvements proved satisfactory, the challenge of adapting the size of the scanning sensors each time they are changed remains. The synchronization of the entire process will be implemented once the industrial computer is delivered.

Ce travail aborde l'amélioration des performances d'un scanner de carottes de forage minier. La section théorique fournit une synthèse complète des informations générales et de la littérature sur les technologies de numérisation des minéraux, ainsi qu'un aperçu du prototype initial. Plus précisément, l'accent est mis sur les technologies laser, les rayons X et les caméras 3D.

Le prototype ANCORLOG lui-même est un scanner sophistiqué composé de composants mécaniques, électriques, électroniques et logiciels, qui sont détaillés de manière exhaustive. Après avoir identifié les problèmes, une analyse des performances a révélé que le prototype ne satisfait pas aux spécifications requises. Cela concerne en particulier la gamme de minéraux pouvant être analysés, l'acquisition de données en temps réel et la filtration des microparticules présentes dans la fumée et la poussière.

Par conséquent, cette étude s'est attelée à améliorer les performances du scanner prototype. Cela a impliqué la sélection de meilleurs capteurs de numérisation et a nécessité une nouvelle conception mécanique. Les systèmes LIBS, SWIR et RGB ont été choisis pour ce projet. La validation numérique de ces systèmes a donné le feu vert à leur mise en œuvre. En tenant compte des contraintes environnementales et de la sécurité des utilisateurs, un système de filtration de l'air et des protocoles de sécurité ont été intégrés au projet.

De plus, ce projet a impliqué de longs processus administratifs, notamment le lancement du projet, la conclusion d'accords de partage de données entre différents partenaires et le partage de technologies. L'aspect administratif a également posé des défis en termes d'achat de capteurs de numérisation en raison de leur coût.

Enfin, après avoir reçu les pièces nécessaires, le mécanisme du scanner a commencé à prendre forme. Bien que le contrôle des capteurs de numérisation soit encore en cours de peaufinage, un test a été réalisé à l'aide d'une charge représentative de 40 kg. Ce test visait principalement à évaluer l'accélération, la vitesse, la puissance et le couple pour le mouvement le long d'un axe indépendamment des deux autres.

Bien que ces améliorations mécaniques se soient révélées satisfaisantes, le défi d'adapter la taille des capteurs de numérisation à chaque changement reste encore présent. La synchronisation de l'ensemble du processus sera mise en œuvre une fois que l'ordinateur industriel sera livré.