Sous-chapitre 3.7
Sélection et conception de systèmes de surveillance
Les dispositifs de surveillance jouent un rôle crucial dans la sécurité des machines, mais ils ont des limitations. Ces dispositifs ne peuvent pas protéger contre des dangers tels que des pièces éjectées, des surfaces chaudes, des liquides ou d'autres émissions. Dans la section suivante, nous vous guiderons à travers les différentes alternatives.
Alternatives aux gardes mobiles
Il existe de nombreuses alternatives à la protection mobile avec verrouillage.
Les systèmes de surveillance suivants dans les sections suivantes :
- Barrières lumineuses, rideaux lumineux, scanners de portée.
- Tapis sensibles au contact.
- Barettes et pare-chocs de déclenchement.
Ces systèmes de surveillance servent deux objectifs :
- Surveiller l'accès des personnes et des objets dans la zone de danger.
- Remplacer les protections physiques pour faciliter l'accès, économiser de l'espace ou réduire le temps d'opération.
Cependant, pour atteindre le deuxième objectif, ces systèmes présentent une limitation significative.
Ils ne conviennent pas à la protection contre des dangers supplémentaires, tels que :
- Éjection de pièces.
- Projection de liquides dangereux et/ou sous pression.
- Pièces chaudes ou très froides à proximité.
- Poussières, brouillard ou fumées dangereuses générées.
Si votre application implique l'un de ces dangers, ne comptez pas uniquement sur des dispositifs de surveillance comme mesure de sécurité.
Les dispositifs de protection sensibles ont tendance à brouiller la frontière entre la zone sécurisée et la zone de danger. Les gens peuvent ne pas être conscients du risque encouru ou peuvent s'habituer à entrer dans une zone de danger sans y penser.
Souvent, il n'est pas clair pour les opérateurs quand et comment le dispositif de sécurité doit répondre et ce que la fonction de sécurité implique. Cela peut conduire à un comportement dangereux.
Avec une clôture et une porte verrouillée par un gardien, entrer dans une zone de danger est toujours un acte conscient et délibéré.
Alternative 1
Barrières lumineuses, rideaux lumineux, scanners de portée
Pour protéger les personnes contre le contact avec des pièces mobiles dangereuses, des dispositifs comme les barrières lumineuses, les rideaux lumineux ou les scanners laser doivent détecter la personne et arrêter la machine avant qu'elle n'atteigne la zone de danger.
Pour protéger une personne de l'entrée en contact avec des pièces mobiles dangereuses, des dispositifs comme des barrières lumineuses, des rideaux lumineux ou des scanners laser doivent détecter la personne et arrêter la machine avant qu'elle n'atteigne la zone de danger.
Une limitation clé de ces dispositifs, qui est parfois négligée, est qu'ils ne surveillent qu'un seul plan, qu'il soit vertical, horizontal ou à un angle spécifique. Ils ne peuvent détecter rien en dehors de ce plan sélectionné, connu sous le nom de champ de protection.
Pour illustrer, imaginez un scanner de portée installé sur un chariot industriel sans pilote. Le scanner est conçu pour détecter les personnes dans le chemin du chariot et arrêter le véhicule si quelqu'un s'approche trop près. Normalement, vous installeriez le scanner à environ 200 mm du sol pour qu'il puisse détecter des personnes debout ou marchant sur le chemin. Cependant, il ne détectera pas quelqu'un debout à côté du chemin du chariot en tendant son bras au-dessus du plan de détection. Puisque le bras est positionné bien au-dessus du plan de détection, qui est fixé à 200 mm du sol, le chariot pourrait frapper le bras et lui infliger des blessures graves.
Considérations clés pour un design correct
Pour garantir une conception correcte d'une application de rideau lumineux ou de scanner de portée, vous devez prendre en compte ces trois questions :
Importance des calculs précis
Des calculs précis sont essentiels pour un design approprié. Malheureusement, les emplacements d'installation sont parfois choisis sur la base de conjectures, ce qui peut être très dangereux.
Des calculs corrects doivent toujours être effectués selon la norme (EN) ISO 13855* qui spécifie également les vitesses de mouvement et d'approche typiques pour les individus.
Ces exemples soulignent la nécessité de prudence, surtout lorsque des rideaux lumineux sont installés à proximité de la zone de danger. Si la distance semble être inférieure à 300 mm, elle est probablement dangereuse, car le temps d'arrêt ne serait que d'environ 0,15 secondes. Rappelez-vous, un dispositif de surveillance est une mesure de sécurité, pas un pari. Vous devez calculer, tester et documenter vos résultats pour garantir son bon fonctionnement.
* L'ISO 13855 est référencé par l'ANSI B11.0 et B11.19 pour les États-Unis et la CSA Z432 pour le Canada. Notez cependant que les formules pour les calculs de distance de sécurité dans ces normes sont légèrement différentes de celles données dans l'(EN) ISO 13855. Les normes pour la sécurité des véhicules industriels automatiques sans conducteur sont l'(EN) ISO 3691-4 et l'ANSI/ITSF B56.5-2024 pour les États-Unis.
Alternative 2
Tapis sensibles au contact
Les tapis sensibles au contact sont une bonne alternative aux rideaux lumineux et aux scanners laser car ils ne sont pas affectés par la poussière, le brouillard, la fumée, la saleté ou la lumière parasite—des facteurs qui peuvent interférer avec les équipements de détection optoélectroniques. L'utilisation d'un tapis sensible au contact garantit que les opérations s'arrêtent lorsqu'une personne marche sur le tapis et entre dans la zone de danger.
Lors de la mise en œuvre de ces tapis, la distance à la zone de danger est cruciale. Le temps nécessaire pour arrêter le danger doit être inférieur au temps qu'il faut à quelqu'un pour marcher sur le tapis et atteindre la zone de danger. Cela nécessite des calculs minutieux, et la conformité à (EN) ISO 13855 est requise.
Des tests approfondis sont essentiels pour garantir que le tapis est correctement positionné afin d'empêcher quiconque de "dépasser" celui-ci, ce qui signifie qu'il ne doit pas être possible pour une personne de se tenir sur un cadre ou une autre partie de machine de chaque côté du tapis avec les jambes écartées. S'assurer que le danger a été arrêté au moment où une personne atteint la zone de danger est crucial pour la sécurité et la conformité.
Que vous le croyiez ou non, les opérateurs peuvent essayer de contourner les mesures de sécurité, il est donc important de prendre cela en compte dans votre conception.
Alternative 3
Barres de déclenchement et pare-chocs
Les barres de coupure et les butées détectent les pièces mobiles des machines et arrêtent le mouvement lorsqu'elles sont en contact avec un corps humain, évitant ainsi des blessures potentielles.
La pièce mobile dangereuse de la machine est arrêtée avant qu'elle ne puisse blesser la personne. Ça sonne délicat ?
Il y a des limites strictes pour de telles applications :
- La vitesse de mouvement doit être lente (généralement inférieure à 250 mm/s), car l'impact pourrait autrement déjà blesser la personne ou (pire) la faire tomber.
- L'énergie de l'impact ne doit pas dépasser 150 N et 10 J.
- Le temps/le chemin nécessaires pour s'arrêter doivent être courts.
Si ces facteurs ne sont pas respectés, il y a toujours un risque de blessure car la pièce mobile peut ne pas s'arrêter avant de renverser, écraser ou sectionner la personne.
