Guide Barrière immatérielle : pour une intervention en toute sécurité dans le processus de production

La barrière immatérielle, aussi appelée barrière optique de sécurité, est un dispositif optoélectronique souvent utilisé dans les usines. Elle est principalement composée de deux barres: un émetteur et un récepteur optique. Ce dispositif est installé afin de protéger les opérateurs qui travaillent avec des machines pouvant provoquer des accidents graves ou à proximité de toute sorte de danger ou risque qui peuvent se produire au cours de certaines interventions. L'émetteur génère des faisceaux lumineux photoélectriques reçus par le récepteur. La discontinuité des faisceaux émis, due à la présence d'un opérateur ou d'un mouvement indésirable dans une zone à accès interdit ou restreint provoquant l'interruption du faisceau, sera détectée par le récepteur. Dans ce cas, la barre immatérielle commande automatiquement l'arrêt en urgence de la machine grâce à un signal électrique qui déclenche un relais de sécurité. 

Selon la commission électrotechnique internationale (CEI), la norme CEI 61496 distingue les barrières immatérielles en deux classes : 

• Classe des barrières immatérielles de type 2 : elles sont moins chères, mais plus lentes et moins fiables. Elles demandent un temps de maintenance plus long sans aucune garantie de protection lors des interventions de diagnostic et de réparation.
• Classe des barrières immatérielles de type 4 : elles ont un système d'arrêt automatique et continu permettant d'effectuer la procédure de maintenance.

Il existe des barrières immatérielles de contrôle d'accès périmètre (PAC). Elles ne peuvent détecter qu'un corps humain entier. Elles sont également connues comme sous l'appellation de barres immatérielles Body. Ce type de barrières utilisent des miroirs pour créer un périmètre de sécurité à une distance de la machine ou de la zone dangereuse. 

Il y a également les barrières immatérielles de contrôle des points d'opération (POC). Elles détectent les parties du corps humain telles que les doigts, les mains et les bras. Elles sont installées à proximité du risque de danger (à l'avant de la machine). 

Il faut noter que les barres des barrières immatérielles dans l'industrie agroalimentaire et pharmaceutique sont fabriquées à partir de l'acier inoxydable. 

Selon la CEI et l'organisation internationale de normalisation (ISO), les types de sécurité sont identifiés comme suit :

• La norme de sécurité de type A basique,
• La norme de sécurité de type B la fonction générale,
• La norme de sécurité de type C adaptée aux machines spécifiques.

La norme de sécurité de type C identifie précisément tous les dangers. Il prévoit les actions correctives et préventives à mettre en place afin de réduire ou éliminer les risques probablement entraînés par l'activité de la machine en question. La norme de sécurité de type C cite les exigences d'une manière détaillée et plus sophistiquée par une approche des risques n'étant pas prise en compte dans les autres normes de sécurité de type A et B dites de base et de fonction générale. Par conséquent, l'application de ces deux normes n'est plus nécessaire. 

Bien que les risques soient bien identifiés, nous devons appliquer un ensemble de normes standards relatives à la procédure d'installation des barrières immatérielles. 

Parmi les normes à suivre, nous citons la norme ISO 13857 : 2019 - sécurité des machines. Elle définit la distance de sécurité qui empêche l'opérateur d'accéder aux zones de danger. La norme ISO 13855 : 2010 - sécurité des machines nous aide à déterminer la position des dispositifs de sécurité à installer en fonction de la vitesse d'approche des parties du corps. 

L'estimation des risques est expliquée en détails dans la norme ISO 14121-2 : 2012 - sécurité des machines. La conception du système est basée sur des normes internationales qui définissent le système de base et les autres dispositifs à intégrer dans les barrières immatérielles. 

La norme ISO 14120 : 2015 - décrit les aspects relatifs aux machines, aux opérateurs, aux solutions techniques adaptées et aux matériaux à utiliser pour la fabrication des barrières immatérielles. Elle nous donne les spécifications à considérer pour choisir les dispositifs de protection appropriés. Vous pouvez aussi vous référer à la norme ISO 14119:2013 - sécurité des machines qui définit les principes de choix et de conception des solutions techniques des dispositifs de verrouillage adaptés aux barrières immatérielles, ainsi que les considérations relatives à la conception du système tenant compte des conditions de travail. 

La norme ISO 13849 - sécurité des machines définit les parties des systèmes de commande relatives à la sécurité des opérateurs. Elle décrit les principes généraux de conception et d'intégration de ces systèmes. 

La norme ISO 13850 : 2015 - sécurité des machines décrit les critères de conception de la fonction arrêt d'urgence du système et les exigences générales à l'utilisation des organes de service, au bon fonctionnement et la prévention de la mise en marche involontaire du dispositif.

La norme ISO 14118 : 2017 - sécurité des machines spécifie toutes les précautions à prendre pour empêcher la mise en marche intempestive des machines pour que les opérateurs puissent effectuer les interventions en toute sécurité dans les zones dangereuses. 

Une analyse des risques est essentielle avant de choisir un type de barrière et les spécifications nécessaires. L'évaluation des risques met en relief les risques majeurs pour identifier les frontières des zones dangereuses qui entourent les machines spécifiques et les points d'accès potentiels.

La distance minimale (S) de l'installation de la barrière est la distance à parcourir qui donne à la machine le temps nécessaire pour s'arrêter avant l'accès d'un opérateur à la zone dangereuse. Trois facteurs influencent la distance minimum de l'installation des barrières immatérielles : 

• La performance de l'arrêt d'urgence du système (T) présente le temps total entre l'interruption des faisceaux lumineux et l'arrêt effectif de la machine, compte tenu du retard du système de commande et l'inertie des machines en mouvement. Elle est mesurée en (s).
• La distance d'intrusion (C) est la distance à laquelle une partie du corps humain peut traverser les barrières avant qu'elles ne soient activées. Elle est mesurée en (mm).
• La vitesse maximale d'approche (K). Selon la norme ISO 13855 - sécurité des machines décrite ci-dessus, la vitesse maximale d'approche d'un bras humain est de 2000 mm/s et la vitesse maximale d'approche du corps humain est estimée à 1600 mm/s.

La distance minimale (S) de l´installation des barrières immatérielles est calculée en (mm) :  S= KT + C

La capacité de détection du capteur est définie par la taille minimale de l'objet déclenchant les barrières immatérielles. Nous obtenons une capacité de détection meilleure si la résolution d'une barrière, c'est-à-dire la capacité à détecter les petits objets, est plus fine.

La hauteur de la barrière immatérielle doit couvrir la totalité du périmètre de la zone de danger ouverte des points d'opération déterminés. Si la barrière est de type (PAC), une diversité de gamme des barrières avec des hauteurs différentes peuvent être utilisées en tenant compte du nombre des faisceaux à émettre et la hauteur des barres émetteur - récepteur par rapport au sol.

La portée de la barrière immatérielle de sécurité définit la distance maximale entre les barres émetteur/récepteur. Le choix de la portée rend votre barrière plus adaptée à l'application de votre machine. Il existe des barrières à portée fixe, des barrières à portée basse/élevée, ou des barrières à portée à réglage automatique. 

Les systèmes actif/passif ont une portée plus courte qu'un système de **barrière immatérielle **composé d'un émetteur et un récepteur. Ils se composent de deux dispositifs : le premier dispose à la fois d'émetteurs et de récepteurs à photodiodes, l'autre intègre des miroirs pour réfléchir les faisceaux émis entre les émetteurs et les récepteurs du premier dispositif. Ce système réduit les coûts de contrôle périmétrique et les consommations des câbles d'installation. 

Pour réduire les risques d'accidents dans vos usines, choisissez les barrières immatérielles de sécurité appropriées à votre besoin a partir de notre site web et nos fiches techniques que vous trouverez au-dessous de chaque produit. Et, veillez à la sensibilisation des opérateurs afin de contrôler leurs comportements face aux risques et dangers dans les zones de travail ayant des machines spécifiques.