DÉCLOISONNER L’ESPACE AUTOUR DES
ROBOTS APPORTE DE LA FLEXIBILITÉ ET UN
RÉEL CONFORT DE TRAVAIL. LA SÉCURITÉ
DES OPÉRATEURS EXIGE POURTANT QUE DES
SYSTÈMES DE DÉTECTION NORMALISÉS SOIENT
MIS EN PLACE. DES CAMÉRAS EFFECTUANT
UNE SURVEILLANCE DE L’ESPACE EN TROIS
DIMENSIONS, PERMETTENT DÉSORMAIS DE
SUPPRIMER LES BARRIÈRES MATÉRIELLES.
Le réaménagement de l’espace de travail est l’une des pistes qui
conditionne à la fois, une meilleure exploitation des machines
comme les robots mais aussi, impacte directement le confort de
travail des opérateurs. Le lean management par exemple, a
démontré la supériorité des espaces de travail maintenus
propres et en ordre lorsqu’il s’agit pour améliorer la qualité,
d’éviter les erreurs d’assemblages mais aussi, de réduire les
risques d’accidents pour les intervenants.
Si l’on aborde le cas des robots industriels, les directives de
sécurité et la législation imposent qu’ils soient isolés derrière des
grilles de protection lorsqu’ils sont en fonctionnement. La norme
prévoit des systèmes de sécurité redondants pour que les
opérateurs s’occupant par exemple, de la maintenance, puissent
pénétrer dans une enceinte protégée sans prendre le moindre
risque.
Si les barrières lumineuses sont plus souples que les enceintes
grillagées, elles doivent être ajustées pour chaque application et
pour chaque emplacement. Outre les nécessités en matière de
couverture, s’ajoute l’obligation de protéger l’émetteur et le
récepteur contre les chocs, ce qui peut déboucher sur une
limitation supplémentaire imposée aux opérateurs ou intégrée
dans le processus de production.
ECONOMIE ET FLEXIBILITÉ CARACTÉRISENT LE
BALAYAGE 3D
La société Pilz a mis au point avec Daimler, un système de
caméras de sécurité dédié à la surveillance d’espaces en trois
dimensions, intégrant la commande des zones dangereuses
qui s’étendent sur de grandes surfaces.
Ce système de caméras de sécurité est capable de signaler
l’intrusion dans des espaces protégés défi nis au moyen du
logiciel de confi guration faisant partie de la solution. Le
dispositif surveille si des personnes ou des objets se trouvent
à proximité de la zone d’action d’un équipement ce qui
déclenche un premier niveau de mise en sécurité entraînant
par exemple, la réduction de la vitesse de fonctionnement,
l’activation alarmes, etc. La présence d’un objet ou d’une
personne à l’intérieur de la zone de danger, active le niveau
de sécurité élevé qui peut aller jusqu’à l’arrêt immédiat du ou
des équipements en service.
Pour arriver à une telle efficacité, le système comporte une unité
de détection de classe IP65, dotée de trois caméras et qui sera
montée au-dessus de l’installation à surveiller. Le faisceau de
détection nécessite d’être placé à une hauteur comprise entre 4
m et 7,5 m pour couvrir une surface allant de 20 m² au minimum
à 72 m² au maximum. Une unité de contrôle et un automate
programmable industriel de sécurité (APIdS) composent l’unité
de commande, bénéfi ciant d’une protection IP20. Il faut encore
ajouter un câble à fi bre optique, une colonne lumineuse pour la
signalisation visuelle et bien sûr, le logiciel de configuration déjà
évoqué.
Reliée par fi bre optique à la tête de
surveillance qui porte les caméras,
l’unité de contrôle reçoit et traite les
images. En cas d’intrusion, elle envoie
des signaux à l’automate de sécurité
intégré qui peut alors immédiatement
arrêter l’équipement représentant un
danger dans la situation détectée.
Conforme à la Directive Machine, le
système SafetyEYE respecte toutes les
normes de sûreté et de sécurité,
permettant sa mise en service en toute
conformité partout dans le monde. Ce
dispositif convient notamment, aux
applications jusqu’au niveau Cat.3 selon
la norme EN ISO 13849-1 (volet 1) de
2008, jusqu’au niveau SIL2 (Safety
Integrity Level) selon la norme IEC
61508 et enfi n, jusqu’au niveau PL d
selon les normes EN ISO 13849-1 et EN
ISO 61496.
MISE EN ŒUVRE SIMPLIFIÉE
Les avantages de cette solution sont
nombreux… Tout d’abord, on notera
qu’un dispositif de détection immatériel
se révèle plus fl exible à installer et plus
agile dans le temps puisqu’il peut
aisément être reprogrammé pour
accompagner éventuellement une
transformation des besoins ou un
réaménagement du site. Cette
souplesse découle notamment, du nombre réduit d’équipements qui
composent la solution.
La mobilisation d’un automate de
sécurité apporte un niveau de
protection d’autant plus élevé que la
surveillance en trois dimensions couvre
aussi les parties hautes de la zone de
danger, notamment contre les chutes
ou la projection d’objets ; ce qui est
hors de portée d’une enceinte, fût-elle
lumineuse.
Il est possible de moduler le niveau de
mise en sécurité en fonction de la
distance par exemple, en réduisant
dans un premier temps la vitesse de
travail d’un robot industriel tout en
mettant l’opérateur qui pénètre la zone
en garde par une alarme sonore et
visuelle. Au-delà de cette première
étape, une proximité plus grande d’un
objet ou d’une personne déclenchera
un arrêt immédiat de l’équipement
dangereux. Cette capacité d’adaptation
de la réaction à différents scénarios
permet la surveillance d’applications
complexes sans sacrifi er ni la sûreté des
opérateurs, ni celle du processus
dévolu à l’installation.
A partir d’un PC relié à l’installation par
une connexion Ethernet, le logiciel de
pilotage permet de confi gurer les
espaces de protection et d’alerte
virtuels ainsi que l’ensemble des paramètres nécessaires à l’utilisation du
système. Il permet aussi de
diagnostiquer le bon fonctionnement
des différents équipements : caméras,
unité de commande, etc. Le logiciel est
aussi l’interface qui permet de
commander les réactions du robot ou
de la machine par l’intermédiaire des
entrées-sorties de l’automate de
sécurité.
Enfin, lorsque le système est en
fonction, il permet d’enregistrer les
violations des espaces de protection,
de les analyser et aussi de les
documenter. En complément, un
serveur vidéo temps réel, permet à un
opérateur de visualiser et d’analyser en
direct la violation des espaces protégés
par l’application. Sans connaissance de
la programmation et sans accéder à
l’application déployée, il peut observer
la scène placée sous la tête de
détection en se servant d’un PC, d’une
tablette ou d’un smartphone connecté
localement ou par Internet.
Thierry PIGOT
