Maîtriser les normes des robots collaboratifs :sécurité, dangers et conformité

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Les robots collaboratifs, ou cobots, sont essentiels à la productivité manufacturière. Les cobots sont conçus avec des fonctionnalités de sécurité intégrées pour pouvoir travailler en collaboration avec des travailleurs humains, mais ces technologies ne garantissent pas la sécurité dès le départ. Au contraire, une évaluation complète des risques, spécifique à l'application, est essentielle pour protéger votre personnel et assurer la conformité.

En tant que partenaire en automatisation, JHFOSTER fournit les services de conception, d'évaluation, d'intégration et de support nécessaires à la sécurité et à la conformité de votre application robotique collaborative.

Quelle est la sécurité des cobots ?

Cette nouvelle génération de robots industriels est considérée comme plus sûre que les robots industriels traditionnels car les robots collaboratifs offrent des fonctionnalités de sécurité avancées, telles que des capteurs, des caméras et une programmation logicielle qui détectent la proximité d'objets ou de personnes pour prévenir les accidents et les blessures. Les fonctionnalités de sécurité avancées incluent :

• Arrêt surveillé par sécurité : Des capteurs au sein du système de contrôle forcent le cobot à s'arrêter complètement lorsqu'un humain est trop proche et à redémarrer lorsque l'employé est à une distance de sécurité.
• Surveillance de la vitesse et de la séparation : Cette fonction de sécurité, appelée SSM, utilise des capteurs et des caméras pour détecter la proximité des travailleurs humains et ordonne au cobot de ralentir jusqu'à une vitesse sûre.  
• Technologie de limitation de puissance et de force : Cette fonctionnalité, connue sous le nom de PFL, contrôle et réduit la force et le couple du cobot pour éviter les blessures s'il entre en contact avec un opérateur.

Bien que ces dispositifs de sécurité permettent généralement de placer les cobots dans des zones partagées avec des opérateurs humains sans protection ni enceinte de sécurité, l'ensemble de l'application, y compris l'équipement intégré, la cellule de travail et le flux de travail, ainsi que les accessoires tels que les effecteurs finaux, doivent être évalués pour un fonctionnement sûr. Pour cette raison, une évaluation des risques de l'ensemble du système d'automatisation est nécessaire pour garantir le respect des normes de sécurité industrielles pour les installations robotiques.

Quelles sont les normes de sécurité pour les cobots ?

Plusieurs normes de sécurité de l'industrie sont appliquées aux installations de robots et de cobots, notamment :

ISO 10218

La norme ISO 10218 de l'Organisation internationale de normalisation est la directive la plus reconnue en matière de sécurité des robots industriels. La version la plus récente de la norme ISO 10218 couvre les exigences de sécurité des robots industriels destinés aux fabricants et aux applications de robots industriels.

La norme ISO 10218 fournit des exigences de sécurité fonctionnelle avec des lignes directrices précises concernant la conformité et l'atténuation des risques. Les exigences de sécurité intégrées pour les robots collaboratifs qui consolident la norme ISO/TS 15066 auparavant distincte sont incluses dans la norme ISO 10218.

De plus, des conseils de sécurité pour les procédures de chargement/déchargement manuel et l'outillage en bout de bras ont été intégrés à partir de rapports techniques précédemment distincts, TR 20218-1 et TR 20218-2, tout comme de nouvelles classifications robotiques avec les exigences de sécurité fonctionnelle et les méthodologies de test correspondantes.

ANSI R15

L'American National Standards Institute (ANSI) a adopté la norme ISO 10218 dans le cadre de son ANSI R15, qui décrit les exigences de sécurité pour l'utilisation de robots industriels, ainsi que l'intégration robotique dans les cellules de travail.

OSHA

Bien que l'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) n'ait pas de normes spécifiques pour l'industrie de la robotique ou l'intégration de l'automatisation, l'agence s'appuie sur les normes ISO, ANSI et d'autres normes industrielles pertinentes régissant l'évaluation des risques, la protection et autres dangers connexes sur le lieu de travail.

En tant que partenaire expert en automatisation, JHFOSTER fournit une intégration et un support conformes pour votre application cobot, garantissant la sécurité du personnel et la conformité aux normes de l'industrie.

Quels sont les principaux dangers associés aux robots ?

L'OSHA a identifié huit dangers principaux liés aux applications robotiques, notamment :

• Erreur humaine :Lorsque les opérateurs se placent dans des endroits/positions dangereux.
• Erreurs de contrôle : Risques dans la cellule de travail robotique causés par des erreurs dans le logiciel ou le matériel de contrôle.
• Accès non autorisé : Un opérateur non autorisé/non formé entrant dans la cellule de travail robotique.
• Défaillance mécanique : Dysfonctionnements mécaniques inattendus qui créent des dangers.
• Pression temporelle :Lorsqu'ils sont pressés, les travailleurs peuvent contourner les protocoles de sécurité.
• Environnement : Les facteurs environnementaux peuvent interférer avec le fonctionnement robotique.
• Pannes de courant/dysfonctionnements : Les coupures de courant ou le non-respect des procédures de verrouillage/étiquetage peuvent interférer avec le fonctionnement ou libérer de l'énergie, créant ainsi des risques électriques.
• Installation incorrecte : Des systèmes robotiques mal conçus et mal installés peuvent entraîner des risques opérationnels.

Selon l'OSHA, une conception, des tests, une intégration, un fonctionnement et une maintenance appropriés de l'application robotique peuvent éviter ces problèmes. En tant que partenaire expérimenté en automatisation, JHFOSTER peut vous aider à éviter ces dangers.

Les 4 principaux types d'accidents de robots et comment les éviter

Les quatre principaux types d'accidents de robots sont les suivants :

1. Accidents d'impact/collision : Lorsqu'un opérateur est heurté par le robot, l'effecteur final ou le matériau manipulé par le robot.
2. Accidents d'écrasement/piégeage : Lorsqu'un opérateur est coincé entre le robot et une autre surface ou coincé par le robot lui-même.
3. Accidents de pièces mécaniques : Défaillance des pièces du robot ou des dispositifs de sécurité entraînant des blessures.
4. Autres accidents :Pièces volantes, coincées entre des pièces de machine, panne de composant, etc.

Comment éviter les accidents robotiques

La majorité des accidents liés à l'automatisation peuvent être évités en prenant les précautions suivantes :

• Évaluation des risques : Une évaluation complète des risques avant l'installation d'un robot dans une cellule de travail, ainsi qu'après l'installation, aidera à identifier les risques potentiels afin que des mesures préventives puissent être prises.
• Tests de validation : cela permet d'identifier les dangers potentiels qui peuvent ne pas apparaître dans les simulations.
• Dispositifs de sécurité : Protéger les opérateurs des dangers grâce à des dispositifs tels que des barrières de protection et des barrières immatérielles pour les cellules robotiques industrielles traditionnelles, et utiliser les fonctionnalités de sécurité avancées des cobots peuvent prévenir les accidents.
• Conception, installation et intégration appropriées : S'assurer que la cellule de travail robotique a été conçue, installée et intégrée dans un souci de conformité en matière de sécurité permettra d'éviter de nombreux dangers.
• Formation/procédures : Une formation approfondie destinée aux opérateurs, aux techniciens de maintenance et aux autres employés permet de les sensibiliser aux risques et de leur fournir des détails sur les précautions et procédures de sécurité.
• Maintenance du système : S'assurer que tous les composants de la cellule robotique sont en bon état de fonctionnement permettra d'éviter les accidents liés à des dysfonctionnements.

Quelles sont les règles de sécurité à suivre lorsque vous travaillez avec des cobots et des robots ?

Bien que les mesures de protection et les procédures de sécurité varient d'une application à l'autre, ces six règles devraient aider à prévenir les accidents liés aux robots/cobots.

1. Effectuez toujours une évaluation complète des risques.
2. Effectuez des tests physiques pour valider les limites de force du robot/cobot.
3. Gérez l'énergie stockée et pratiquez les procédures de verrouillage/étiquetage.
4. Sécuriser correctement les effecteurs finaux.
5. Maintenez un espace de travail dégagé.
6. Ne contournez jamais les mesures de protection ou les dispositifs de sécurité.

Créer une zone de travail sûre : vitesse et séparation

Les fonctionnalités intégrées de sécurité de vitesse et de séparation différencient les cobots des robots et leur permettent de collaborer en toute sécurité avec les opérateurs humains.

Qu'est-ce qu'une vitesse sûre pour un cobot ?

La limite de vitesse recommandée par l'industrie pour un cobot en véritable mode collaboratif (où le contact humain est possible) est de 250 mm/s ou moins, telle que définie par la norme ISO/TS 15066/ISO 10218. Cette vitesse permet de limiter la force en cas de collision.

Cependant, une évaluation complète des risques de l’application spécifique déterminera la vitesse la plus sûre. Des vitesses plus élevées peuvent être possibles si des fonctionnalités telles que la surveillance de la vitesse et de la séparation ou les modes non collaboratifs sont utilisées.

Qu'est-ce que la zone de sécurité autour d'un robot ?

La zone de sécurité autour d'un robot dépend du type de robot, de sa vitesse, de son mode de fonctionnement et de son application, et doit être définie lors de l'évaluation des risques.

Les robots industriels traditionnels nécessitent des barrières physiques telles que des clôtures et des cages pour maintenir les employés à une distance de sécurité et/ou des dispositifs basés sur des capteurs tels que des barrières immatérielles qui arrêtent le fonctionnement lorsqu'un opérateur entre dans la zone. Une évaluation complète des risques et les normes de l'industrie fourniront des informations sur le type de protections nécessaires pour une application.

Les robots collaboratifs ne nécessitent généralement pas de barrières physiques lorsqu'ils travaillent dans un espace collaboratif, qui est une zone définie dans laquelle le cobot peut fonctionner en toute sécurité lorsqu'il est équipé d'une surveillance de la vitesse et de la séparation, d'un arrêt surveillé par la sécurité et/ou de technologies PFL. Après une évaluation complète des risques pour l'application, le cobot doit être programmé pour maintenir une limite de sécurité définie (un mur virtuel programmable qui s'appuie sur des capteurs pour déclencher les fonctions de sécurité du cobot lorsque la limite est franchie) afin de garantir une zone de travail sûre.

JHFOSTER, votre partenaire en intégration robotique conforme

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• Président de l'intégration de l'automatisation, Tavoron

  Robert Komljenovic est un responsable expérimenté de l'industrie et de l'automatisation avec plus de 30 ans de leadership au sein d'organisations mondiales de fabrication et d'automatisation. En tant que président de l'intégration de l'automatisation chez Tavoron, il dirige le segment d'intégration de l'automatisation de l'entreprise, en se concentrant sur la croissance stratégique, les performances opérationnelles et la collaboration sur l'ensemble de la plateforme. Avant de rejoindre Tavoron, Robert a occupé des postes de direction dans des entreprises d'automatisation et de fabrication de pointe, où il a dirigé la transformation de l'entreprise, élargi sa présence sur le marché et généré une croissance rentable. Robert siège également au conseil d'administration de la Society of Manufacturing Engineers Educational Foundation, soutenant les initiatives d'éducation STEM par le biais de programmes de bourses et de dotations.

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