Le 9 novembre dernier, B&R Automation,
en partenariat avec l’Institut P’, d’autres fournisseurs de matériels et
Jautomatise, organisait une journée technique sur les technologies utilisées en
robotique, et en particulier pour assurer la sécurité en robotique. Retour sur
une journée bien remplie…
La robotique et la sécurité sont manifestement
des sujets qui intéressent le public universitaire et industriel. Pour preuve,
la journée organisée dans les locaux due l’institut P’, au sein de l’Université
de Poitiers, a fait le plein de participants : près d’une centaine, dont
bon nombre venus sans se préenregistrer !
Un enjeu important
L’objectif
de cette journée ? Éclairer la lanterne des industriels, par des présentations
et des applications concrètes, en termes de technologies utilisées en
robotique, et en sécurité robotique en particulier. Un enjeu important. Dans la
robotique médicale, par exemple, il en va de la sécurité du patient. Mais en
robotique de production aussi, cette notion est aussi cruciale.
« Aujourd’hui, lorsque l’on développe des systèmes robotisés, ils sont de
plus en plus amenés à interagir avec les humain. Cette interaction homme-robot
implique de sécuriser l’opérateur dans son environnement robotique »,
commente Jean-Pierre Gazeau, ingénieur de recherche au laboratoire Robioss,
entité de l’institut P’. La meilleure solution selon l’ingénieur de recherche
et les spécialistes de B&R Automation ? Employer une architecture intégrée
traitant les informations de l’automatisme mais, également, celle de sécurité.
« Les architectures classiques ne correspondent pas au besoin des utilisateurs.
En effet, avec des systèmes câblés, d’un état d’arrêt d’urgence résulte un état
tout ou rien de la machine. Autrement dit, soit vous fonctionnez, soit vous
êtes à l’arrêt. Cela représente une perte de productivité pour l’utilisateur.
Avec une solution de sécurité intégrée, il est au contraire possible de mettre
en œuvre des réactions plus « intelligentes », par exemple de réduire
les cadences lorsque l’opérateur rentre dans l’enceinte robotisée sans pour
autant tout arrêter et surveiller tous les éléments par des fonctions de type
« safe limited speed » ou « safe torque off » sur les
moteurs, puis repartir à pleine cadence, dès lorsque l’opérateur a quitté la
zone », note Régis Bonnaud, ingénieur commercial région Ouest chez B&R
Automation.
Jusqu’à 22 axes !
Pour appuyer
son point de vue, B&R automation avait fait le voyage jusqu’à Poitiers avec
une démo d’application de pick and place de bouteilles de bière par un robot
tripode, composée de trois variateurs Acopos 1010 (un par axe du tripode) connectés
à un contrôleur centrale B&R, d’une IHM et d’une visualisation
« virtuelle » du robot. « On montre ainsi qu’avec un contrôleur
central B&R, on peut piloter n’importe quel type d’architecture robot grâce
à des blocs fonctions adaptés », rappelle Régis Bonnaud. Et cela ne
s’arrête pas à des bras classiques ou des tripodes. Pour preuve, c’est aussi l’option
qu’à choisi Leoni CIA, filiale de Leoni basée à Chartres (Eure-et-Loir), pour
piloter Orion, un système robotisé chargé d’assurer le positionnement du
patient lors de traitements nécessitant une précision extrême. Le patient est
allongé sur un plateau et le robot à trois axes le déplace avec précision sur
de grandes amplitudes dans les appareils. L’équipe de Leoni a mis au point sa
propre mécanique à partir de composants robotiques, associée à un système de
localisation infrarouge et un contrôleur « maison » pilotant des variateurs
Acopos de B&R. La partie sécurité est assurée via Opensafety.
Le
laboratoire Robioss, entité de l’institut P’,
a lui aussi choisi l’architecture ouverte pour commander les mouvements
de sa nouvelle génération de main robotisée à quatre doigts, installée à
l’extrémité d’un bras robotisé TR60 de Stäubli. Les 16 axes de la main sont
pilotés par un PLC et des entrées sorites déportées X20, ceux du robot par le
système Unival Drive de Stäubli, et le tout dialogue avec un PC industriel APC
810, via Powerlink.
Indispensable Ethernet
Le point
commun de toutes ces applications ? Elles emploient le réseau Ethernet Powerlink
comme « backbone d’automatisation » et Opensafety pour la
sécurité. Avantage : « Ce réseau de communication a des
caractéristiques temporelles déterministes avec des temps de cycle extrêmement
courts, ce qui permet de réduire les temps de communication et le smart safe
reation, c’est-à-dire le temps de communication « safe » d’un organe
de sécurité à un autre, par exemple d’un détecteur à un actionneur.
Actuellement, avec Ethernet powerlink et Opensafety, on est capable d’obtenir
des temps de réaction safe en dessous de 7 millisecondes, ce qui permet d’avoir
une interaction extrêmement rapide entre une détection d’erreur, par exemple de
survitesse, et une action pour pouvoir limiter la vitesse automatiquement. Dans
le cadre des interactions entre le robot et l’homme, ce smart safe reaction
permet d’avoir une limitation des distances de sécurité et de sortir le robot
de la cage dans laquelle il est confiné aujourd’hui », note Thierry Potier,
responsable marketing technologique au sein de l’EPSG, l’association de promotion
du protocole Ethernet Powerlink.
Autre point
important dans la sécurité, en robotique, la vision, était représentée lors de
la journée par Cognex. Le fabricant présentait en particulier son dernier
modèle, la caméra avec intelligence embarquée Insight 7000. Ses particularités Trois
ports de communications (pour l’alimentation, l’auto-alimentation de
l’éclairage et un câble Ethernet qui permet de se connecter vers un automatisme
tierce) et un réglage mécanique de l’autofocus, qui permet de travailler sur
différentes profondeurs de champs. « On peut préenregistrer ces différents
niveaux de focale et les piloter de l’extérieur, via des commandes
d’automatisme », explique Anthony Ragot, ingénieur commercial vision
industrielle chez Cognex. Sans cela il faudrait assurer le changement de façon
manuelle et donc intervenir sur la machine, source de risques pour l’opérateur
et la machine.
