Conception d’un système robotisé sûr

En plus d’assurer un fonctionnement sûr du robot, il est également important que les utilisateurs du robot accordent une attention particulière à la sécurité de l’ensemble du système robotisé qui est conçu.

Cette section explique les exigences minimales qui doivent être respectées lors de l’utilisation de robots Epson dans vos systèmes robotisés.

Veuillez concevoir et fabriquer des systèmes robotisés en suivant les principes décrits dans ce manuel.

Exigences environnementales

Assurez-vous que l’environnement dans lequel le robot et le système robotisé sont installés répond aux exigences indiquées dans les manuels pour tous les équipements utilisés dans le système.

Disposition du système

Lors de la conception de la disposition d’un système robotisé, veillez à tenir pleinement compte de la possibilité d’interférences entre les robots et les équipements périphériques. Une attention particulière doit être portée aux arrêts d’urgence car un robot s’arrêtera après avoir suivi une trajectoire différente de sa trajectoire de déplacement normale. La conception de la disposition doit prévoir des marges de sécurité adéquates. L’espace de la disposition doit également être suffisant pour permettre la maintenance et les inspections.

Lors de l’utilisation du mode manuel à grande vitesse (T2), maintenez un dégagement de 500 mm entre le robot et les bâtiments, les structures, la protection du périmètre et les autres équipements environnants.

Lors de la conception d’un système robotisé, suivez les méthodes décrites dans le manuel du manipulateur pour limiter la zone de mouvement des robots. La limitation se fait par la fonction Limitation d’axe souple ou par butées mécaniques. Pour en savoir plus sur la fonction Limitation d’axe souple, reportez-vous au manuel suivant.
« Safety Function Manual du contrôleur de robot »
Pour en savoir plus sur la limitation par butées mécaniques, reportez-vous au manuel suivant.
« Manuel du manipulateur »

Assurez-vous d’installer l’interrupteur d’arrêt d’urgence à un emplacement proche de l’unité de commande du système robotisé où l’opérateur peut facilement accéder à l’interrupteur pour l’appuyer immédiatement en cas d’urgence.

N’installez pas le contrôleur à un endroit où de l’eau ou d’autres liquides pourraient pénétrer dans le contrôleur. N’utilisez jamais d’eau ou d’autres liquides pour nettoyer le contrôleur.

Pour s’assurer que les verrouillages sont appliqués en toute sécurité pendant l’entretien et la maintenance, les sectionneurs doivent être situés à l’extérieur des barrières de sécurité dans la mesure du possible.

Désactivation de l’alimentation du système à l’aide du verrouillage/étiquetage

Déconnectez l’alimentation du contrôleur à l’aide de la procédure de verrouillage/étiquetage pour vous assurer qu’un tiers n’allume pas accidentellement le robot pendant qu’un travailleur se trouve à l’intérieur des barrières de sécurité pour la maintenance ou la réparation. Pour plus d’informations sur le verrouillage, reportez-vous à la section suivante.
Noms des pièces et leurs fonctions

Le contrôleur modèle B ne possède pas de mécanisme de verrouillage. Lorsque vous effectuez des opérations de maintenance ou similaires avec les sections d’entrée d’alimentation secteur désactivées, verrouillez ou étiquetez le dispositif de déconnexion utilisé avec le câble d’alimentation.

Conception de la main

Effectuez les travaux de câblage et de tuyauterie de manière à ce que la main du robot ne libère pas la pièce (l’objet saisi) même lorsque l’alimentation du système robotisé est coupée.

Concevez la main du robot de sorte que son poids et son moment d’inertie ne dépassent pas les limites autorisées. L’utilisation d’une main de robot qui dépasse les limites autorisées peut soumettre le robot à des charges excessives. Cela raccourcira non seulement la durée de vie du robot, mais peut également entraîner des situations dangereuses inattendues en raison des forces externes supplémentaires appliquées à la main et à la pièce.

Veillez à sélectionner la taille de la main avec soin car le corps du robot et la main du robot pourraient interférer l’un avec l’autre.

Conception des équipements périphériques

Lors de la conception d’un équipement qui retire et fournit des pièces et des matériaux au système robotisé, assurez-vous que la conception permet une sécurité adéquate pour l’opérateur. S’il est nécessaire de retirer ou de fournir des matériaux sans arrêter le robot, installez un dispositif de navette, utilisez la fonction SLP ou prenez d’autres mesures pour vous assurer que l’opérateur n’a pas besoin d’entrer dans une zone potentiellement dangereuse.
Pour plus d’informations sur la fonction SLP, reportez-vous à la section suivante.
Fonctions de sécurité

Assurez-vous qu’une interruption de l’alimentation électrique (coupure de l’alimentation) des équipements périphériques n’entraînera pas de situation dangereuse. En plus de prendre des mesures pour empêcher la libération des pièces retenues comme mentionné dans « Conception de la main », des mesures doivent également être prises pour s’assurer que les équipements périphériques autres que les robots peuvent s’arrêter en toute sécurité. Vérifiez la sécurité des équipements pour vous assurer qu’aucune situation dangereuse ne se produira si l’alimentation est coupée.

Commande à distance

Pour la sécurité de l’ensemble du système robotisé, des mesures de sécurité doivent être mises en place pour éliminer les risques liés au démarrage et à l’arrêt des équipements périphériques par commande à distance.

Avec ce produit, le système robotisé peut être commandé à distance en attribuant une fonction distante à l’E/S du contrôleur. Reportez-vous à la section suivante.
Paramètres distants d’E/S
Lorsque la fonction distante est activée, l’exécution de la commande de mouvement et la sortie d’E/S ne sont disponibles qu’à partir d’une source distante.

Mise hors tension pendant le fonctionnement du manipulateur

Ne mettez pas le contrôleur hors tension pendant que le manipulateur fonctionne.
Si le manipulateur est arrêté en mettant le contrôleur hors tension alors qu’il fonctionne, les problèmes suivants peuvent survenir.

  • Réduction de la durée de vie et endommagement du réducteur
  • Décalage de position au niveau des articulations

De plus, si l’alimentation du contrôleur a été coupée en raison d’une panne de courant ou d’une situation similaire alors que le manipulateur fonctionnait, assurez-vous de vérifier les points suivants après le rétablissement de l’alimentation.

  • Endommagement du réducteur
  • Décalage des articulations de leurs positions appropriées
    En cas de décalage de position, effectuez le réglage de la position zéro.

Arrêt d’urgence

Chaque système robotisé nécessite un équipement qui permettra à l’opérateur d’arrêter immédiatement le fonctionnement du système. Installez un dispositif d’arrêt d’urgence à l’aide de l’entrée d’arrêt d’urgence du contrôleur ou un d’autre équipement.
Reportez-vous à la section suivante.
Connecteur d’entrée d’arrêt d’urgence
Connecteur d’E/S de sécurité

Avant d’utiliser l’interrupteur d’arrêt d’urgence, tenez compte des points suivants.

  • L’interrupteur d’arrêt d’urgence doit être utilisé pour arrêter le manipulateur uniquement en cas d’urgence.
  • Outre l’appui sur l’interrupteur d’arrêt d’urgence en cas d’urgence, utilisez les instructions Pause ou STOP (arrêt du programme) attribuées à une E/S standard pour arrêter le manipulateur pendant le fonctionnement du programme.
    Les instructions Pause et STOP ne coupent pas l’alimentation du moteur et le frein n’est donc pas bloqué.

Pour mettre le système robotisé en mode d’arrêt d’urgence dans une situation non urgente (normale), appuyez sur l’interrupteur d’arrêt d’urgence lorsque le manipulateur ne fonctionne pas.

N’appuyez pas inutilement sur l’interrupteur d’arrêt d’urgence lorsque le manipulateur fonctionne normalement.
Cela pourrait raccourcir la durée de vie des composants suivants.

  • Freins
    Les freins seront bloqués, ce qui raccourcira la durée de vie des freins en raison de plaques de friction de frein usées.

    • Durée de vie normale des freins :
      Environ 2 ans (lorsque les freins sont utilisés 100 fois/jour)
      ou environ 20 000 fois

  • Réducteurs
    Un arrêt d’urgence applique un choc sur le réducteur, ce qui peut raccourcir sa durée de vie.

Distance d’arrêt de l’arrêt d’urgence
Le manipulateur en cours de fonctionnement ne peut pas s’arrêter immédiatement après avoir appuyé sur l’interrupteur d’arrêt d’urgence. De plus, le temps d’arrêt et la distance de déplacement varient en fonction des facteurs suivants.

  • Poids de la main, réglage WEIGHT, réglage ACCEL, poids de la pièce, réglage SPEED, posture de mouvement, etc.

Pour en savoir plus sur le temps d’arrêt et la distance de déplacement du manipulateur, reportez-vous au manuel suivant.
« Manuel du manipulateur - Appendix B. Stopping Time and Stopping Distance at Emergency Stop »

Sécurité (SG)

Pour maintenir une zone de travail sûre, des barrières de sécurité doivent être installées autour du manipulateur et des sécurités doivent être installées à l’entrée et à la sortie des barrières de sécurité.
Le terme « sécurité » tel qu’il est utilisé dans ce manuel fait référence à un dispositif de sécurité avec un verrouillage qui permet l’entrée dans les barrières de sécurité. Plus précisément, cela inclut les interrupteurs de porte de sécurité, les barrières de sécurité, les barrières immatérielles, les portes de sécurité, les tapis de sol de sécurité, etc. La sécurité est une entrée qui informe le contrôleur de robot qu’un opérateur peut se trouver à l’intérieur des barrières de sécurité. Vous devez affecter au moins une Sécurité (SG) dans le Gestionnaire des fonctions de sécurité. Reportez-vous à la section suivante.
Connecteur d’E/S de sécurité

Lorsque la sécurité est ouverte, l’arrêt de protection fonctionne pour passer à l’état de sécurité ouverte (affichage : SO).

  • Sécurité ouverte
    Les opérations sont interdites. Toute autre opération du robot n’est pas possible tant que la sécurité n’est pas fermée, que l’état verrouillé n’est pas libéré et qu’une commande n’est pas exécutée, ou que le mode opérationnel TEACH ou TEST n’est pas activé et que le circuit d’activation n’est pas activé.
  • Sécurité fermée
    Le robot peut fonctionner automatiquement dans un état illimité (haute puissance).

AVERTISSEMENT

  • Si un tiers libère accidentellement la sécurité pendant qu’un opérateur travaille à l’intérieur des barrières de sécurité, cela peut entraîner une situation dangereuse. Pour protéger l’opérateur travaillant à l’intérieur des barrières de sécurité, mettez en place des mesures pour verrouiller ou étiqueter l’interrupteur de déverrouillage.
  • Pour les opérateurs travaillant à proximité du robot, veillez à connecter un dispositif de sécurité et assurez-vous qu’il fonctionne correctement.

Installation de barrières de sécurité
Lors de l’installation de barrières de sécurité dans la portée maximale du manipulateur, combinez des fonctions de sécurité telles que SLP. Tenez compte de la taille de la main et des pièces à tenir afin qu’aucune interférence ne se produise entre les éléments de commande et les barrières de sécurité.
Pour plus d’informations sur la portée maximale du manipulateur, reportez-vous au manuel du manipulateur.

Installation des sécurités
Concevez les sécurités de sorte qu’elles répondent aux exigences suivantes :

  • Lors de l’utilisation d’un dispositif de sécurité de type interrupteur à clé, utilisez un interrupteur qui ouvre de force les contacts de verrouillage. N’utilisez pas d’interrupteurs qui ouvrent leurs contacts à la force du ressort du verrouillage.
  • Lors de l’utilisation d’un mécanisme de verrouillage, ne désactivez pas le mécanisme de verrouillage.
  • Lors de l’utilisation de barrières immatérielles, maintenez la sécurité ouverte jusqu’à la condition de déverrouillage.

Considération de la distance d’arrêt
Pendant le fonctionnement, le manipulateur ne peut pas s’arrêter immédiatement même si la sécurité est ouverte. De plus, le temps d’arrêt et la distance de déplacement varient en fonction des facteurs suivants.
Poids de la main, réglage WEIGHT, réglage ACCEL, poids de la pièce, réglage SPEED, posture de mouvement, etc.

Pour en savoir plus sur le temps d’arrêt et la distance de déplacement du manipulateur, reportez-vous au manuel suivant.
« Manuel du manipulateur - Appendix C. Stopping Time and Stopping Distance When the Safeguard is Open »

Veuillez vous reporter aux valeurs ci-dessus et à la norme ISO13855 lors de l’exécution des calculs.
Pour réduire la distance, utilisez la fonction SLS ou SLP pour appliquer les restrictions nécessaires.

Précautions pour le fonctionnement de la sécurité
N’ouvrez pas la sécurité inutilement lorsque le moteur est sous tension. Des entrées de sécurité fréquentes réduiront la durée de vie du relais.

  • Durée de vie normale du relais : environ 20 000 fois

Dispositif de détection de présence

Le verrouillage de sécurité mentionné ci-dessus est un type de dispositif de détection de présence car il indique la possibilité que quelqu’un se trouve à l’intérieur des barrières de sécurité. Lors de l’installation d’un dispositif de détection de présence séparé, effectuez une évaluation complète des risques et portez une attention particulière à sa fiabilité.

Prenez note des points suivants.

  • Concevez le système de sorte qu’un opérateur ne puisse pas pénétrer à l’intérieur des barrières de sécurité ou ne puisse l’atteindre à moins que le dispositif de détection de présence ne soit activé ou que toute situation dangereuse ne soit terminée.
  • Concevez le dispositif de détection de présence de sorte qu’il assure un fonctionnement à sécurité intégrée quel que soit l’état du système.
  • Si le robot cesse de fonctionner lorsque le dispositif de détection de présence est activé, assurez-vous que le robot ne redémarrera pas tant que l’objet détecté n’aura pas été retiré. Assurez-vous que le robot ne peut pas redémarrer automatiquement par n’importe quelle opération.

Réinitialisation des sécurités

Assurez-vous que le système robotisé ne peut être redémarré que par une opération depuis l’extérieur des barrières de sécurité. Le robot ne doit jamais redémarrer en réinitialisant simplement la sécurité. Appliquez ce concept aux verrouillages et aux dispositifs de détection de présence pour l’ensemble du système.

Panneau de commande du robot

Si un panneau de commande de robot est installé, veillez à l’installer à un endroit où il peut être actionné depuis l’extérieur des barrières de sécurité.

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