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Sécurité des cellules de production et des robots industriels

La sécurité est la priorité absolue dans les environnements de production automatisés. La réalisation d’une évaluation systématique des risques, la définition de zones protégées, l’utilisation de dispositifs d’interverrouillage de sécurité et la mise en œuvre de fonctions d’arrêt d’urgence fiables garantissent que les humains et les machines peuvent travailler ensemble en toute sécurité. Les systèmes robotiques stationnaires modernes intègrent également des fonctions avancées de contrôle de mouvement, d’évitement des collisions, de préhension adaptative et, de plus en plus, des fonctions permettant une collaboration directe avec les humains.

Que ce soit pour des flux de travail répétitifs ou pour des étapes de processus lourdes ou potentiellement dangereuses, les cellules de production et les systèmes robotiques stationnaires doivent être protégés en utilisant une technologie de sécurité appropriée afin de préserver les personnes des dangers. L’éventail s’étend du simple contrôle d’accès et de la surveillance des zones dangereuses à des solutions de sécurité combinées et sur mesure.

En fonction de la distance par rapport au danger et des conditions environnementales respectives, différents capteurs de sécurité sont utilisés. Il s’agit, par exemple, de barrières immatérielles de sécurité ou de barrières lumineuses de sécurité à faisceaux multiples destinées à sécuriser les points d’accès et les ouvertures. Pour les zones protégées complexes ou variables, les scanners laser de sécurité sont parfaits, car ils permettent de surveiller de manière flexible des zones de protection définis.

Afin de garantir une fonction de sécurité conforme aux normes, les capteurs de sécurité utilisés sont associés à des dispositifs de commutation de sécurité ou contrôleurs de sécurité adaptés. Cela permet de mettre en œuvre des fonctions d’arrêt et de surveillance fiables et garantit la sécurité dans la collaboration entre l’homme et les machines.

Exigences et normes de sécurité pour la robotique stationnaire

L’importance de la sécurité au travail et de la protection individuelle ne cesse de croître avec l’automatisation croissante des processus de travail. La conception de machines et de systèmes sûrs repose sur une évaluation systématique des risques, au cours de laquelle les dangers potentiels sont analysés et évalués.

De nombreuses exigences légales, normes et réglementations doivent être prises en compte. La conception des dispositifs de protection et le calcul correct des distances de sécurité — par exemple, conformément à la norme EN ISO 13855 — jouent un rôle particulièrement important pour garantir un temps de réponse sûr et une protection fiable contre les zones dangereuses.


Les applications des capteurs en détail

Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranke MLD mit Muting zur Zugangssicherung an Roboterzelle mit Materialzufuhr

1. Protection d’accès pour les systèmes de travail robotisés

Exigence :

Dans les cellules robotisées interconnectées, telles que celles utilisées dans la production de batteries, les composants sont transportés via un système de convoyage. Une protection d’accès est requise pour toutes les entrées et sorties.

Solution :

Pour la détection de personnes, des barrières immatérielles de sécurité multifaisceaux MLD 500 sont utilisées tout au long de la ligne de convoyage. Des variantes avec ou sans fonction d’inhibition intégrée sont disponibles. La configuration s'effectue facilement par affectation des broches.

Sicherheitslichtvorhang MLC zur Zugangssicherung mit geringem Abstand an automatischem Arbeitssystem

2. Protection d’accès de faible distance

Exigence :

Les opérateurs doivent régulièrement approvisionner les systèmes de travail assistés par robot en matériaux ou en consommables. Cela nécessite un accès aussi simple et sûr que possible, permettant de charger et de réapprovisionner efficacement le système sans perturber inutilement le processus automatisé.

Solution :

Les barrières immatérielles de sécurité ELC 100 et MLC 500, grâce à leur haute résolution, permettent une détection fiable des doigts et des mains tout en ne nécessitant qu’un encombrement minimal. Avec des longueurs de champ de protection allant respectivement jusqu’à 3 000 mm et 1 500 mm, elles offrent des solutions flexibles pour répondre à diverses exigences en matière de protection.

> En savoir plus sur les barrières immatérielles de sécurité

Sicherheitsradarsensor LBK fuer Wiederanlaufschutz und Ueberwachung nicht-einsehbarer Bereiche in stationaerer Roboterzelle

3. Protection contre le redémarrage et surveillance de zones non visibles

Exigence :

Pour éliminer de manière fiable les dangers, le processus, la cellule robotisée ou la machine ne doivent pas effectuer de redémarrage tant qu’il n’a pas été vérifié qu’aucune personne ne se trouve dans la zone de travail ou dans les zones de danger dissimulées.

Même dans des conditions environnementales difficiles — telles qu’en présence de salissures, de poussière ou d’étincelles de soudage —, la sécurité, la fiabilité du fonctionnement et la haute disponibilité du système doivent être garanties en permanence.

Solution :

Le système radar de sécurité 3D LBK surveille de manière fiable la présence de personnes à l’aide de zones protégées librement configurables, même dans des conditions environnementales difficiles. La technologie radar utilisée permet également de détecter et de différencier les objets fixes au sein de la zone surveillée.

Grâce à la configuration flexible des angles de détection et des zones de distance, les zones protégées peuvent être adaptées avec précision en fonction de l’environnement et de l’application spécifiques. La faible tolérance des capteurs garantit une détection fiable et minimise les fausses alarmes.

La possibilité de combiner jusqu’à six capteurs via un seul contrôleur permet de sécuriser des installations encore plus vastes ou plus complexes et offre des options d’utilisation polyvalentes dans le domaine des technologies de sécurité industrielle.


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Foire aux questions sur la sécurité et les robots industriels

Une fois que les capteurs de sécurité ont arrêté un processus automatisé en raison d’un danger ou d’une interruption, le processus ne doit pas effectuer de redémarrage automatique après que le champ de protection a été dégagé ou à la suite d’une simple action de l’opérateur. 

Le redémarrage doit être déclenché par une validation délibérée de l’opérateur après s’être assuré que la zone de danger est dégagée. Cette validation s’effectue depuis une position sûre, en dehors de la zone de danger, et garantit le redémarrage du système de manière contrôlée et sûre.

Les zones non visibles à l’intérieur des cellules de machines ou de robots peuvent être surveillées de manière fiable à l’aide de divers capteurs de sécurité. En fonction de l’application et des conditions environnementales, on utilise à cette fin des barrières immatérielles de sécurité horizontales, des scanners laser de sécurité ou des capteurs radar particulièrement robustes.

Les capteurs radar, en particulier, offrent des avantages dans des conditions environnementales difficiles, car ils permettent une surveillance fiable même en présence de saletés, de poussière ou d’autres éléments perturbateurs.

Le choix de capteurs de sécurité adaptés dépend en grande partie de la distance de sécurité ou de séparation définie par rapport à la zone de danger. Pour les applications où une simple détection de présence suffit, des barrières lumineuses de sécurité multifaisceaux peuvent être utilisées.

Quelle que soit la variante utilisée, les sorties de sécurité (OSSD – Output Signal Switching Device) des capteurs de sécurité doivent être évaluées via un relais de sécurité adapté ou un contrôleur de sécurité. En cas de danger, cela déclenche un arrêt de sécurité du système robotique ou de l’ensemble de la cellule.

Ces deux capteurs de sécurité conviennent à une surveillance fiable de la zone. Avec les systèmes optiques, tels que les scanners laser de sécurité, le fonctionnement peut être altéré par des ombres, des salissures ou d’autres facteurs visuels.

Les systèmes radar sont nettement plus robustes dans de telles conditions environnementales, car ils sont moins sensibles à l’encrassement et des obstacles statiques peuvent être spécifiquement ignorés. Cela les rend particulièrement adaptés aux applications industrielles exigeantes dans des conditions environnementales changeantes ou difficiles.