1. Contexte du projet
Un centre de logistique et de conditionnement de taille moyenne a mis en place des convoyeurs automatisés pour les opérations de tri, d'emballage et d'étiquetage. Le système nécessitait une détection fiable de la présence de matériaux à des zones clés des convoyeurs afin de :
- Vérifier la réception des matériaux avant l'emballage
- Détecter un blocage du convoyeur
- Compter les articles transférés
- Veiller à respecter les délais pour l'étiquetage et le tri
En raison de l'espace restreint et de la forte concentration de poussière et de particules, les capteurs optiques et à contact généraient des signaux erronés et subissaient une usure prématurée. Une solution à ultrasons sans contact a été choisie pour pallier ces limites sans avoir à ajouter d'automate programmable.
2. Les défis liés aux mesures
L'application devait répondre aux besoins suivants :
- La poussière et les débris présents sur les surfaces des convoyeurs réduisent la fiabilité des capteurs optiques
- Nécessité d'une détection fiable, indépendante de la couleur ou de la réflectivité du matériau
- Matériaux se déplaçant rapidement nécessitant une réponse de détection rapide
- Situations d'engorgement dans lesquelles des éléments s'accumulent et bloquent le flux
- Condition requise pour déclencher des alarmes, des compteurs et des indicateurs sans automate programmable (PLC)
Ces exigences ont conduit à opter pour une détection par ultrasons sans contact, avec des résultats concrets au niveau local.
3. Présentation de la solution
Le Capteur de proximité à ultrasons KUS3000 Il a été installé à plusieurs endroits du convoyeur, son signal de détection servant à déclencher localement des voyants, des compteurs et des alarmes. Aucun automate programmable n'a été utilisé ; à la place, les sorties des capteurs ont été directement intégrées à :
- Alarmes de relais locales
- Compteurs
- Indicateurs visuels (voyants lumineux)
- Éléments déclencheurs liés à l'emballage et à l'étiquetage
Les ondes ultrasonores détectent la distance par rapport à un objet afin de déterminer sa présence, son absence ou s'il y a un obstacle.
3.1 Configuration du matériel
Le système comprenait :
- Capteurs de proximité à ultrasons KUS3000 installés à des emplacements stratégiques (entrée, milieu de la bande, sortie)
- Supports de fixation réglables permettant d'orienter les capteurs vers la surface du convoyeur
- Sortie de signal reliée aux compteurs et aux modules d'alarme
- Voyants lumineux
- Alimentation électrique locale
3.2 Caractéristiques techniques principales
| Paramètre | Caractéristiques techniques |
| Méthode de détection | Détection de proximité par ultrasons sans contact |
| Portée de détection | 30 mm – 500 mm (configuration type) |
| Type de sortie | Relais / Commutateur numérique |
| Temps de réponse | < 50 ms |
| Protection | IP65 |
| Température de fonctionnement | -10 °C à 50 °C |
| Installation | Fixé au-dessus du parcours du convoyeur |
3.3 Processus de mise en œuvre
Installation
Des capteurs KUS3000 ont été installés au-dessus des sections du convoyeur :
- Zone d'arrivée — détecter l'arrivée des matériaux
- Zone de détection d'obstruction — détecter les éléments bloqués
- Zone de pré-emballage — nombre de déclenchements / traitement
- Zone d'étiquetage — vérifier la présence du matériel
Câblage
La sortie numérique/relais de chaque capteur était reliée à des unités d'alarme locales, à des compteurs ou à des voyants lumineux. Aucune intégration à un automate programmable n'a été utilisée.
Mise en service
Les seuils de détection ont été réglés sur le capteur en fonction de la vitesse du convoyeur et des types de produits. Des essais ont permis de valider la fiabilité de la détection et la résistance aux fausses alarmes.
4. Résultats et performances du projet
| Indicateur de performance | Résultat |
| Fiabilité de la détection | > Détection précise du 99% |
| Taux de fausses alarmes | Faible (minime en présence de poussière) |
| Temps de réponse | < 50 ms |
| Maintenance | Moins coûteux que les capteurs optiques |
| Stabilité de fonctionnement | Performances stables quel que soit le type de matériau utilisé |
La détection de proximité par ultrasons a permis d'assurer une détection constante, indépendamment de la couleur, de la texture ou de l'accumulation de poussière du matériau.
5. Conclusion
Déploiement Capteurs de proximité à ultrasons KUS3000 a permis une surveillance fiable des convoyeurs logistiques sans recourir à un automate programmable (PLC). Cette méthode sans contact a amélioré la stabilité de la détection de la présence de matériaux, des blocages et du comptage, et a déclenché des actions d'emballage et d'étiquetage.
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