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LIDAR
6 produits
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Dans les installations où la précision de détection conditionne la sécurité des opérateurs, la navigation des véhicules autonomes et l'intégrité du contrôle qualité, les capteurs LiDAR sont devenus des composants essentiels. Elexonik met à la disposition des intégrateurs de systèmes, des responsables de l'automatisation et des OEM une sélection de capteurs et de systèmes LiDAR industriels, disponibles à la commande avec livraison par coursier express sous 3, 5 ou 7 jours ouvrés. L'équipe technique accompagne les clients dans la vérification de la compatibilité avec l'installation existante, la compréhension des références de produits et la sélection de la variante appropriée avant la confirmation de la commande : un service concret pour ceux qui ne peuvent se permettre de recevoir un composant incorrect ou de dimensionnement erroné.
Les capteurs LiDAR disponibles au catalogue couvrent les principaux besoins applicatifs de l'automatisation industrielle : de la navigation et de l'anticollision des véhicules à guidage automatique (AGV) à la création de zones de sécurité virtuelles autour des machines, du contrôle dimensionnel des composants en production à la cartographie volumétrique des zones d'entrepôt. Cette catégorie fait partie de la structure plus large des capteurs industriels disponibles sur Elexonik, au sein du grand secteur Contrôle et Automatisation.
Qu'est-ce que la technologie LIDAR et comment fonctionne-t-elle dans le domaine industriel
LiDAR - acronyme de Light Detection and Ranging - est une technologie de télédétection qui mesure les distances en exploitant la lumière laser. Le principe de fonctionnement repose sur le temps de vol (Time-of-Flight, ToF) : une impulsion laser est émise par le capteur, rebondit sur l'objet détecté et revient au récepteur. En calculant le temps écoulé, le système détermine la distance avec une précision de l'ordre du millimètre. En traitant des milliers de ces points de mesure par seconde, le LiDAR construit une carte de profondeur 2D ou un nuage de points 3D de l'environnement environnant.
Par rapport au RADAR, qui utilise des ondes radio, la technologie LiDAR utilise la lumière, ce qui se traduit par une résolution angulaire sensiblement plus élevée et des cartes spatiales beaucoup plus détaillées. Par rapport aux capteurs à ultrasons, elle offre des portées plus grandes et une précision supérieure. Ces caractéristiques font des systèmes LiDAR le choix privilégié dans les applications industrielles où la cartographie tridimensionnelle, la reconnaissance d'objets complexes ou la création de périmètres de sécurité précis sont des exigences indispensables.
LiDAR 2D et LiDAR 3D : différences opérationnelles et critères de choix
Les capteurs LiDAR 2D scannent sur un seul plan horizontal ou vertical : ils sont la solution standard pour la navigation au sol des AGV, pour la détection périmétrale et pour la création de barrières de sécurité virtuelles dans les applications où la variable pertinente se développe sur un seul plan. Ils ont un coût inférieur, une intégration plus simple et sont disponibles dans des formats compacts adaptés à l'installation sur des véhicules mobiles ou à bord de machines.
Les capteurs LiDAR 3D acquièrent en revanche des données volumétriques complètes, construisant des nuages de points qui décrivent l'intégralité de l'espace tridimensionnel : ils sont indiqués pour la reconnaissance d'objets complexes, l'inspection dimensionnelle de composants, la mesure du volume de remplissage des silos et des réservoirs et les applications de cartographie haute fidélité. Le coût et la complexité d'intégration sont significativement plus élevés que pour les modèles 2D, et le choix doit être guidé par le besoin effectif d'information volumétrique : toutes les applications ne l'exigent pas, et opter pour un LiDAR 3D dans une application qu'un modèle 2D gérerait correctement est un surdimensionnement qui pèse sur le budget sans apporter d'avantages opérationnels concrets.
Comment choisir le bon capteur LiDAR : critères de vérification avant la commande
La sélection d'un capteur LiDAR industriel ne se réduit pas à la portée nominale indiquée dans la fiche technique. Ceux qui ont déjà effectué ce choix sur des installations réelles savent qu'il y a au moins six paramètres à vérifier, et qu'en négliger ne serait-ce qu'un seul est la cause la plus fréquente d'incompatibilité lors de la mise en service.
Portée, résolution angulaire et champ de vision
Vérifiez la portée effective requise par l'application, et non la portée nominale du capteur. La portée nominale est souvent déclarée sur des cibles à haute réflectivité : sur des surfaces sombres, mates ou inclinées, la portée réelle peut être réduite de 30 à 40 %. Si l'application exige la détection fiable de palettes peintes en foncé ou de surfaces absorbantes, vérifiez toujours la portée sur une cible de référence correspondant au matériau réel.
Contrôlez la résolution angulaire en relation avec la taille minimale de l'objet à détecter. Un capteur avec une résolution angulaire de 0,33° à une portée de 10 m sépare des objets distants d'au moins 5 à 6 cm : si votre application exige la détection d'objets ou d'écarts plus petits, il faut un capteur avec une résolution angulaire plus fine ou une distance d'installation réduite.
Vérifiez l'amplitude du champ de vision (Field of View) en relation avec la zone à couvrir. Les LiDAR 2D de sécurité ont typiquement un champ de vision allant jusqu'à 270° ; les modèles pour la navigation AGV couvrent souvent 360°. Un champ de vision insuffisant par rapport à la zone de surveillance oblige à l'installation de plusieurs capteurs, avec une complexité d'intégration et de synchronisation accrue.
Indice de protection, interfaces et compatibilité avec le système de contrôle
Assurez-vous de l'indice de protection IP adapté à l'environnement d'installation. Un capteur installé dans un atelier de production avec des poussières fines, du brouillard d'huile ou des jets d'eau pour les opérations de nettoyage nécessite au moins IP65 ou IP67. Les modèles avec une protection inférieure dans des environnements difficiles se dégradent rapidement, entraînant une dérive des mesures et une perte de fiabilité du système.
Vérifiez la compatibilité de l'interface de communication avec le système de contrôle existant. Les capteurs LiDAR industriels communiquent typiquement via Ethernet/IP, PROFINET ou IO-Link, certaines gammes prenant également en charge des protocoles série. Avant de commander, vérifiez quel protocole est géré par l'API ou le système de supervision de l'installation : un LiDAR avec une interface PROFINET ne peut pas être intégré directement sur un système qui parle uniquement EtherCAT sans un gateway supplémentaire.
Pour les applications de sécurité fonctionnelle, vérifiez la certification du capteur par rapport au Performance Level requis. Tous les LiDAR industriels ne sont pas certifiés pour des fonctions de sécurité : les modèles safety doivent avoir une certification spécifique (typiquement TÜV) avec une déclaration du PL atteignable selon EN ISO 13849-1 ou du SIL selon IEC 62061. Utiliser un capteur de mesure standard dans une fonction de sécurité est une non-conformité qui expose à des responsabilités directes en cas d'accident.
Erreurs typiques dans la sélection et l'intégration des capteurs LiDAR
Le cas de la portée sous-estimée sur des cibles réelles
Une erreur récurrente concerne la sélection basée sur la portée nominale déclarée dans la fiche technique sans considérer les conditions réelles de l'environnement. Dans une application de navigation AGV dans un entrepôt avec des rayonnages métalliques peints en blanc, un capteur avec une portée nominale de 25 m peut fonctionner correctement. Le même capteur installé dans un atelier de peinture avec des surfaces noires mates ou dans un tunnel de séchage avec des vapeurs denses peut voir sa portée réelle descendre à 10-12 m, insuffisante pour les temps de réponse requis par l'anticollision. Lorsqu'un client nous contacte pour un problème de détection discontinue ou de freinages brusques des AGV, la première chose que l'équipe Elexonik vérifie est la spécification de portée sur la cible réelle, et non la portée nominale de la fiche technique.
Confusion entre LiDAR de mesure et LiDAR de sécurité
Un autre scénario fréquent est l'utilisation d'un capteur LiDAR de mesure ou de navigation dans une fonction qui exige un niveau de Performance Level certifié. Les LiDAR de mesure ne disposent pas de la redondance interne, des mécanismes d'autodiagnostic et de la certification TÜV requis pour les fonctions de sécurité selon EN ISO 13849-1 : les installer comme barrières de sécurité virtuelles en remplacement d'un LiDAR safety certifié est une non-conformité que l'évaluation des risques ne peut ignorer. La distinction n'est pas toujours immédiate d'après le nom commercial du produit : il faut vérifier explicitement la déclaration de PL et de SIL présente dans la documentation technique avant de qualifier le capteur pour une fonction de sécurité.
Applications des capteurs LiDAR dans l'automatisation industrielle
Navigation et anticollision pour AGV et robots mobiles
La navigation autonome des véhicules à conduite automatisée est l'application qui a déterminé la diffusion des systèmes LiDAR dans l'industrie manufacturière et logistique. Les capteurs montés sur les AGV cartographient l'environnement en temps réel, détectent les obstacles fixes et mobiles, localisent le véhicule par rapport à la carte de référence et calculent les trajectoires d'évitement. La technologie LiDAR est préférée aux systèmes basés sur des caméras dans des environnements avec un éclairage variable ou absent, car elle fonctionne indépendamment des conditions de lumière : un AGV équipé de capteurs LiDAR fonctionne correctement aussi bien dans un couloir bien éclairé que dans une zone d'entrepôt en pénombre ou dans l'obscurité complète.
Sécurité et surveillance des zones dangereuses
Les LiDAR safety certifiés créent des zones de protection virtuelles autour de machines dangereuses, d'îlots robotisés et de zones de passage. Lorsqu'un opérateur entre dans la zone d'avertissement, le système réduit la vitesse de la machine ; s'il entre dans la zone de protection, il active l'arrêt de sécurité. Cette approche remplace ou complète les barrières photoélectriques traditionnelles dans les applications où la forme de la zone protégée est irrégulière ou variable, où les barrières physiques compromettraient l'accessibilité ou lorsqu'il est nécessaire de distinguer entre présence humaine et passage de matériaux. Les capteurs photoélectriques et les barrières photoélectriques restent la solution la plus indiquée pour la protection des accès linéaires, tandis que le LiDAR safety est préférable pour les périmètres complexes et les formes irrégulières.
Contrôle de processus et inspection qualité
Dans le contrôle dimensionnel en ligne, les systèmes LiDAR 3D mesurent le profil des matériaux sur des convoyeurs, vérifient la géométrie des composants par rapport aux tolérances de conception et détectent les défauts de surface qui altèrent le profil attendu. Dans la logistique, la mesure volumétrique des colis et des palettes alimente les systèmes de calcul du poids volumétrique et optimise le remplissage des unités de transport. Dans la gestion des matières premières, la détection du niveau de remplissage des silos et des réservoirs par LiDAR est préférable aux ultrasons en présence de poussières ou de vapeurs qui atténuent le signal acoustique.
Compatibilité, accessoires et intégration avec le système d'automatisation
Les capteurs LiDAR fonctionnent rarement comme des composants isolés : ils font partie d'un système qui inclut l'unité de calcul, le logiciel de configuration, les câbles de connexion blindés et, dans les applications safety, le module de sécurité qui gère les sorties d'arrêt. Avant de finaliser la spécification, il est nécessaire de vérifier la cohérence de l'ensemble du système.
Pour les applications qui exigent l'intégration avec une logique de contrôle centralisée, la catégorie PLC, HMI et analyse de données complète l'écosystème avec des contrôleurs et des gateways de communication compatibles avec les protocoles les plus répandus. Pour les applications de sécurité fonctionnelle, les modules de sécurité gèrent les sorties d'arrêt dans le respect des niveaux de Performance Level requis. Ceux qui travaillent sur des installations avec des AGV ou des robots mobiles peuvent trouver dans le catalogue Elexonik également les capteurs de proximité et les capteurs infrarouges qui complètent l'architecture de détection sur des applications multi-capteurs.
Les marques Sick et BALLUFF disposent de gammes LiDAR spécifiquement développées pour l'automatisation industrielle - de la navigation AGV aux applications safety - avec un support technique avant-vente disponible via l'équipe Elexonik pour la vérification de la configuration correcte par rapport à l'installation spécifique.
Normes et certifications : ce qu'il faut vérifier avant l'installation
Les capteurs LiDAR installés dans des fonctions de sécurité doivent répondre à des exigences normatives précises. La norme EN ISO 13849-1 définit les niveaux de Performance Level (de PL a à PL e) requis pour les fonctions de sécurité des machines : un LiDAR utilisé pour la protection d'une zone dangereuse doit avoir une certification TÜV ou équivalente qui déclare le PL atteignable, l'architecture de redondance interne et le taux de défaillance dangereuse (PFH). Les capteurs dépourvus de cette documentation ne peuvent pas être qualifiés pour des fonctions de sécurité, indépendamment de leurs caractéristiques de détection.
Pour les applications qui relèvent de la Directive Machines 2006/42/CE, l'évaluation des risques doit identifier le PL requis pour chaque fonction de sécurité avant la sélection du capteur : c'est le PL requis qui détermine le capteur, et non l'inverse. Les systèmes LiDAR avec certification safety selon IEC 62061 déclarent le Safety Integrity Level (SIL) atteignable, un paramètre pertinent pour les applications dans les secteurs avec des exigences de sécurité élevées. L'équipe technique Elexonik assiste les clients dans la vérification de la conformité normative des instruments sélectionnés par rapport aux exigences documentées dans l'évaluation des risques.
Pour les capteurs LiDAR employés dans des environnements avec des atmosphères potentiellement explosives, la certification ATEX (Directive ATEX 2014/34/UE) est une exigence obligatoire : tous les modèles industriels ne sont pas disponibles en version Ex, et la vérification de la disponibilité doit être effectuée avant tout engagement de fourniture.
Les marques disponibles pour les capteurs LiDAR industriels
- Sick - Gamme LiDAR parmi les plus complètes pour l'automatisation industrielle : capteurs 2D pour la navigation AGV et la sécurité de zone, scanners laser pour le contrôle dimensionnel et systèmes 3D pour les applications d'inspection et de cartographie. Les modèles de la série safety sont certifiés TÜV jusqu'à PL e et SIL 2/3, commandables avec un support technique avant-vente pour la définition de la configuration correcte par rapport à l'architecture de sécurité de l'installation.
- Baumer - Capteurs LiDAR et de distance laser pour des applications de mesure et de détection précise dans des environnements industriels. Les solutions Baumer se distinguent par leur robustesse mécanique et leur tenue dans des conditions environnementales difficiles, avec des modèles disponibles dans des exécutions avec protection IP67 et résistance aux vibrations et aux cycles thermiques intenses. Indiqués pour les applications de mesure de profil, de contrôle de position et de détection d'objets sur des lignes automatisées.
- BALLUFF - Solutions de détection laser et systèmes d'identification pour l'automatisation d'usine. La gamme inclut des capteurs de distance haute précision avec des interfaces IO-Link pour l'intégration directe dans des architectures d'automatisation Industry 4.0, commandables avec une documentation technique complète et un support dans la lecture des sigles de produit pour la sélection de la variante correcte.
- Turck - Capteurs de distance et systèmes de détection laser pour des applications industrielles avec des exigences de robustesse élevées. Les solutions Turck sont particulièrement répandues dans les applications de contrôle de position et de détection de présence sur des installations avec des cycles opérationnels intenses, avec des interfaces de communication compatibles avec les principaux systèmes de contrôle industriel.
Questions fréquentes sur les capteurs LiDAR industriels
Comment vérifier si un capteur LiDAR est adapté à une application de sécurité fonctionnelle ?
Le premier élément à contrôler est la présence d'une certification de sécurité explicite dans la documentation technique du capteur : les modèles LiDAR safety déclarent le Performance Level atteignable (selon EN ISO 13849-1) et le Safety Integrity Level (selon IEC 62061), avec une certification TÜV ou équivalente. Cette information doit apparaître dans la fiche technique officielle et dans le manuel d'installation, et pas seulement dans le matériel commercial. Le deuxième paramètre à vérifier est la compatibilité entre le PL déclaré par le capteur et le PL requis par l'évaluation des risques de la machine : si l'analyse des risques identifie PL d pour la fonction de protection de zone, le capteur doit être certifié au moins PL d. Le troisième aspect concerne les sorties de sécurité : les LiDAR safety ont typiquement deux sorties OSSD (Output Signal Switching Device) à double canal, qui doivent être connectées à un module de sécurité ou à un relais de sécurité homologué. Si vous avez des doutes sur la classification du capteur ou sur la cohérence avec l'architecture de sécurité de l'installation, l'équipe Elexonik vérifie la documentation technique avant de confirmer la commande.
Quelle est la différence entre un LiDAR 2D et un LiDAR 3D dans une application de navigation AGV ?
Pour la navigation au sol des AGV dans des environnements structurés - couloirs d'entrepôt, zones de production avec layout fixe - le LiDAR 2D est la solution standard et dans de nombreux cas suffisante : il scanne sur un plan horizontal, cartographie les murs, les rayonnages et les obstacles au niveau du capteur, et permet la localisation et la planification du parcours avec un coût et une complexité d'intégration réduits. Le LiDAR 3D devient nécessaire lorsque l'environnement présente des variations verticales significatives que le plan de scan 2D ne détecterait pas - objets suspendus, rampes, variations de quota - ou lorsque la mission du véhicule inclut la reconnaissance et la manipulation d'objets tridimensionnels. Dans des applications mixtes, certaines installations combinent un LiDAR 2D pour la navigation et la sécurité avec une caméra 3D ou un LiDAR 3D compact pour les opérations de prélèvement et de dépôt, optimisant le rapport entre coût et performances du système.
Comment choisir l'interface de communication correcte pour intégrer un LiDAR dans le système de contrôle existant ?
Le choix de l'interface dépend exclusivement de l'architecture de communication déjà présente dans l'installation. Si l'API de contrôle gère PROFINET, le capteur doit supporter PROFINET ; si l'architecture est basée sur Ethernet/IP, il faut un modèle avec cette interface. IO-Link est une option intéressante pour les applications où le capteur est connecté à un master IO-Link déjà présent dans le système d'E/S distribué, car il simplifie le câblage et ajoute des capacités de diagnostic à distance. Certains modèles LiDAR offrent plusieurs interfaces simultanément, ce qui donne de la flexibilité en cas de futures mises à niveau de l'architecture. Avant de commander, vérifiez également la disponibilité du fichier GSD (pour PROFINET) ou de l'EDS (pour Ethernet/IP) nécessaire pour la configuration du projet API : ces fichiers doivent être fournis par le fabricant et leur absence peut allonger significativement les temps de mise en service. L'équipe Elexonik vérifie la disponibilité de ces fichiers pour les modèles commandés et peut assister dans la configuration initiale.
Est-il possible de trouver sur Elexonik un LiDAR équivalent à un modèle hors production ou difficile à trouver ?
Oui, la gestion des composants hors production fait partie des services que l'équipe Elexonik offre de manière opérationnelle. Lorsqu'un client contacte le support avec le sigle d'un capteur LiDAR n'étant plus disponible, l'équipe vérifie les spécifications techniques critiques - portée, résolution angulaire, champ de vision, interface de communication, indice de protection, éventuelle certification safety - et identifie dans le catalogue actuel le modèle avec des caractéristiques équivalentes ou compatibles avec l'application originale. Dans de nombreux cas, le remplacement nécessite une petite modification de la configuration logicielle ou du câblage d'interface, que l'équipe documente au moment de la sélection. Pour démarrer cette vérification, il suffit de fournir le sigle complet du capteur existant ou, en alternative, les spécifications techniques de l'application. Vous pouvez nous contacter depuis la page de contact ou nous écrire sur WhatsApp pour une réponse directe.
Support technique, expéditions et garantie pour les capteurs LiDAR
Ceux qui travaillent sur des installations avec des AGV, des îlots robotisés ou des systèmes de contrôle qualité en ligne savent que la sélection d'un mauvais capteur LiDAR se paie lors de la phase de commissioning, et non au moment de la commande. C'est pourquoi le support technique avant-vente d'Elexonik n'est pas une disponibilité générique à la consultation : c'est un service opérationnel qui vérifie le sigle du produit, contrôle la compatibilité avec le système de contrôle de l'installation et, pour les applications de sécurité fonctionnelle, confirme la cohérence entre la certification du capteur et le Performance Level requis par l'évaluation des risques.
En plus de la fourniture de capteurs neufs, Elexonik propose un service de réparation et d'assistance technique sur de nombreux composants industriels, y compris les systèmes de mesure et de détection : une option utile lorsque l'arrêt de l'installation ne permet pas les délais d'approvisionnement d'un nouveau composant. Tous les détails se trouvent sur la page dédiée aux réparations et à l'assistance technique.
Les expéditions sont gérées en 3, 5 ou 7 jours ouvrés via coursier express, en fonction de la disponibilité du produit. Les achats sont couverts par une garantie conformément aux conditions de vente publiées sur le site. Pour demander un support technique, vérifier la disponibilité d'un modèle spécifique ou lancer la recherche d'un équivalent qui n'est plus produit, vous pouvez contacter l'équipe depuis la page de contact. Pour savoir qui nous sommes et comment nous travaillons, visitez la page qui sommes-nous.





