Tendances en matière de capteurs de vision industrielle

La torche temps de vol Cognex HPIL est un lecteur de codes-barres à montage fixe.

Les capteurs qui signalent les performances d'une usine en mesurant le fonctionnement des machines, les temps d'arrêt et les objectifs de production sont très demandés.

Et cette demande s’accompagne de l’attente que ces capteurs soient rapides, précis et fournissent systématiquement des données de qualité.

« Les capteurs sont les yeux de l'usine », déclare Dana Holmes, responsable du développement commercial mondial chez Banner Engineering. « Ils vous informent à tout moment de ce qui se passe, afin que vous soyez toujours au courant, même si vous n'êtes pas sur la chaîne de production. Être capable de maintenir ces lignes en activité, de fabriquer des produits qui répondent aux exigences des clients et de mettre en œuvre des machines qui exécutent de multiples applications est essentiel.

En réponse à cette demande, les capteurs intègrent plusieurs fonctions dans un seul boîtier. Par exemple, les capteurs laser peuvent également contenir des sorties de distance en plus de fournir une détection de présence et d'absence, explique Mike Hamoy, chef de produit chez Omron Automation Americas.

Qu'il s'agisse de capteurs de proximité, de photoélectricité ou de fibres optiques, un nombre croissant de capteurs sont disponibles avec, entre autres capacités, des portées de détection accrues. À mesure que leurs fonctionnalités et leur intelligence continuent de progresser, les capteurs actuels sont plus petits et mieux préparés pour gérer des environnements plus difficiles.

Dans le cadre de l'Industrie 4.0, les fabricants adoptent les réseaux industriels pour des machines plus connectées et intelligentes, qui améliorent à terme les performances, l'efficacité et la productivité.

Rendre les capteurs plus intelligents leur permet de contribuer à la maintenance prédictive, ou à la capacité de prédire les problèmes et de planifier en conséquence, au lieu de réagir aux problèmes de maintenance. Lorsqu’elle est utilisée correctement, la maintenance prédictive peut réduire les temps d’arrêt.

Des capteurs robustes qui utilisent des diagnostics prédictifs aident à éviter les faux signaux de capteur, explique Felix Klebe, responsable marketing, détection avancée, chez Omron Automation Americas.

Ceci est essentiel lorsque des changements dans les environnements de fabrication, tels qu'une demande accrue pour un certain matériau, peuvent nécessiter une plus grande flexibilité de la part du capteur. Cette flexibilité pourrait signifier une portée de détection plus longue ou une technologie telle que la suppression de l’arrière-plan, qui permet au capteur de détecter une plus grande variété d’objets.

Pour mettre en œuvre la maintenance prédictive, les fabricants doivent collecter de nombreuses données de capteurs en temps réel afin de procéder à des ajustements rapides et de rééquilibrer les lignes de production.

C’est là qu’entre en jeu IO-Link, un protocole de communication ouvert relativement abordable et efficace. IO-Link permet des communications directes et évolutives entre les capteurs et le contrôleur.

« Les capteurs de maintenance prédictive avec connectivité sans fil vous permettent de suivre l'état de votre équipement en surveillant des caractéristiques telles que les vibrations, la température, le courant et la pression, et d'établir des seuils pour les conditions d'avertissement et d'alarme », explique Holmes. « IO-Link présente de nombreux avantages qui affectent également ce domaine en évolution, tels que : un câblage standardisé et réduit, une disponibilité accrue des données, une configuration et une surveillance à distance, un remplacement simple des appareils et des diagnostics étendus. »

Selon Holmes, des technologies telles que IO-Link permettent aux capteurs de collecter davantage de données, de surveiller exactement ce qui se passe sur la chaîne de montage et d'identifier les problèmes afin de maintenir les performances de la machine. Des capteurs spécialisés dotés de capacités de détection d’objets claires et de mesures de précision ouvrent la voie. Par exemple, des cibles métalliques claires, noires et brillantes qui étaient historiquement difficiles à détecter de manière fiable sont désormais possibles grâce à ces capteurs, a déclaré Holmes.

Bien entendu, une fonctionnalité IO-Link nécessite d’abord une compatibilité IoT. L'IoT a été une « force motrice majeure » dans le développement de capteurs, explique Holmes, car il donne aux fabricants une plus grande visibilité sur leurs opérations en permettant l'accès aux données critiques de performance et de production. Cela permet aux fabricants de résoudre facilement les problèmes, d'identifier les tendances et de prendre de meilleures décisions basées sur les données, a-t-il déclaré.