Mise en sécurité des robots collaboratifs

Arrêt nominal de sécurité contrôlé

Ce principe de mise en sécurité consiste à arrêter les mouvements du robot dès lors que l’opérateur pénètre dans l’espace de travail collaboratif. Cet arrêt est activé par des dispositifs de sécurité, tels que des barrières immatérielles, des systèmes de verrouillage ou des scrutateurs laser qui détectent automatiquement la présence de l’opérateur afin d’arrêter le robot à un moment défini et en toute sécurité. Le système doit prendre en compte la distance que pourra parcourir le robot avant l’arrêt sûr du mouvement. L’arrêt nominal de sécurité contrôlé est assuré par des fonctions de sécurité qui surveillent la vitesse ou la position des axes du robot. La plupart des fabricants de robots proposent aujourd’hui des cartes ou des modules électroniques s’intégrant au contrôleur du robot pour prendre en charge de telles fonctions de sécurité.

Guidage manuel

Le guidage manuel du robot n’est possible uniquement s’il est équipé d’une poignée de validation et d’un arrêt d’urgence comme le stipule la norme NF EN ISO 10218-1. L’opérateur peut ainsi guider le robot en toute sécurité à l’aide d’un dispositif d’activation et de commande à vitesse réduite, sûre et contrôlée dont la valeur sera définie lors de l’analyse de risque. Il peut ainsi programmer certains mouvements du robot pour certaines tâches par apprentissage ou le robot peut lui apporter une assistance physique pour manipuler des pièces par exemple.

Contrôle de la vitesse et de la distance de séparation

Une distance de séparation suffisante entre l'opérateur et le système robot doit être maintenue de manière dynamique. Le robot s’éloigne lorsque quelqu’un s’approche. Si la distance est inférieure à la limite de sécurité établie, il s’arrête ou change de trajectoire. Cette distance ainsi que la vitesse doivent être contrôlées de manière sûre. Les valeurs-limites de ces deux paramètres sont déterminées lors de l'évaluation des risques.

Limitation de la puissance et de la force du robot par conception ou par commande

Ce principe de mise en sécurité permet, sous certaines conditions, le contact entre l’opérateur et le robot dans l’espace de travail collaboratif. Il impose toutefois la mise en place de dispositifs limitant les effets des impacts lors d’une collision par l’appréciation des risques selon les points de contact, les parties exposées et la fréquence de contact. Les normes renseignent sur l’impact des chocs auxquels l’opérateur sera généralement exposé. Pour que leurs robots puissent opérer dans ces conditions, leurs concepteurs réduisent leur masse, les recouvrent de matériaux amortissant, augmentent les surfaces de contacts en privilégiant les surfaces arrondies, les parent d’une peau sensible... Leur système de commande doit pouvoir détecter les collisions via des capteurs d’efforts, la mesure de courants moteur, etc. et ainsi stopper leur mouvement d’une manière sûre.