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Autonomous sensorized rollers for industrial conveyors for failure early detection

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Des capteurs de rouleaux anticipent les dommages pour des tapis roulants plus efficaces

Tôt ou tard, les rouleaux des tapis roulants tombent en panne, ce qui entraîne généralement l’arrêt du tapis roulant, afin de les réparer ou de les remplacer. Les capteurs de surveillance de GAZIMO détectent les problèmes avant qu’ils ne surviennent, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent, tout en augmentant la sécurité.

Technologies industrielles

Les tapis roulants sont utilisés pour déplacer des matériaux, dans des industries telles que l’exploitation minière ou sidérurgique. Les parties les plus susceptibles d’être endommagées sont les rouleaux. Pratiquement tout ce qui peut endommager le tapis roulant, comme une surcharge ou une courroie mal nettoyée, peut affecter les performances des rouleaux, ou les casser. Quand cela se produit, les rouleaux restants doivent supporter une charge plus importante et peuvent à leur tour se casser. À un certain stade, le tapis roulant ne pourra plus fonctionner et devra donc être arrêté le temps de réparer les pièces, ce qui entraînera des coûts de maintenance et une perte de productivité. Malheureusement, les méthodes actuelles d’identification des problèmes, qui reposent généralement sur des inspections manuelles, sont imprécises et inefficaces car elles ne repèrent les problèmes qu’après leur apparition. Le projet GAZIMO, financé par l’UE, développe des rouleaux équipés de capteurs intégrés, d’un module de communication et d’une production d’énergie autonome. Ces rouleaux pourront fournir des données techniques en temps réel sur leurs performances. En signalant leur emplacement exact, ils permettent de les réparer ou de procéder à leur remplacement avant qu’ils ne provoquent une défaillance du tapis roulant. «Chez ULMA Conveyor Components, nous concevons et fabriquons des rouleaux depuis plus de 60 ans et savons donc comment construire des rouleaux qui peuvent durer dans des environnements très contraignants. Nous sommes fiers d’avoir développé GAZIMO à partir de rien. À l’époque, il n’y avait rien sur le marché qui permette de contrôler les rouleaux», explique Egoitz Jiménez, directeur exécutif d’ULMA et coordinateur du projet. Il se réjouit du financement de l’UE qui a permis à l’équipe d’élaborer un plan d’affaires pour commercialiser le système.

Le système de surveillance des rouleaux

Les capteurs GAZIMO surveillent chacun des rouleaux de l’intérieur, recueillant des informations précises sur leurs états individuels et collectifs. Les modules de communication de chaque rouleau créent un réseau de capteurs sans fil, qui envoie des mises à jour à l’équipe de maintenance. Le système peut avertir le personnel en cas de problème en envoyant des alertes, ce qui leur permet de déterminer le moment où il faut rectifier le problème en fonction de sa localisation et de sa gravité. Ces informations sont également analysées par les ingénieurs d’ULMA en vue d’améliorer les rouleaux et leur durée de vie. GAZIMO dispose également d’un nouveau système de récupération d’énergie qui capte l’énergie générée par la rotation des rouleaux. «Étant donné qu’une grande quantité d’énergie est nécessaire en permanence, nos ingénieurs ont dû ajuster les protocoles de communication afin d’utiliser moins de puissance. La prochaine génération utilisera des batteries qui pourront durer aussi longtemps que la durée de vie moyenne d’un rouleau», explique Egoitz Jiménez. L’équipe a placé des prototypes de rouleaux surveillés par GAZIMO dans des mines en Australie, en Norvège, au Pérou et en Espagne. Les tests effectués dans ces environnements électromagnétiques très différents ont entraîné des changements importants dans le système de communication de GAZIMO, tout en confirmant la viabilité du système dans son ensemble.

Une sécurité accrue, des coûts réduits

Les rouleaux surveillés de GAZIMO contribueront à accroître la sécurité dans les environnements dangereux tels que les mines. Pour le moment, les travailleurs doivent marcher le long des tapis roulants, pendant qu’ils sont en marche, pour vérifier la présence d’éventuels problèmes. Le système permettra également de réduire les déchets, car les rouleaux cassés pourront être remplacés avant qu’ils ne causent d’autres dommages, ce qui augmentera leur efficacité et réduira l’énergie nécessaire pour faire fonctionner le tapis roulant. «La conception de GAZIMO pourrait permettre à de nombreuses industries d’économiser des millions d’euros et, à l’avenir, il pourrait être intégré dans des mines automatisées, dans des endroits qui ne sont ni accessibles ni sans danger pour l’homme», ajoute Egoitz Jiménez. Actuellement, l’équipe travaille à la conception de GAZIMO 2.0 qui disposera d’un système de surveillance encore plus robuste, avec un module de communication plus fiable. Après le prototypage, ULMA Conveyor Components ciblera dans un premier temps le système dans les mines avec lesquelles ils ont déjà établi des relations.

Mots‑clés

GAZIMO, tapis roulants, rouleaux, courroie, mines, batteries, énergie, environnements dangereux, électromagnétique, maintenance

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