Radars de Zones
Des scanners laser de sécurité qui répondent aux exigences des normes les plus strictes : Type3, SIL2, Category3 et PLd. Bien que compacts, ils offrent une large plage de détection et des fonctions pratiques, parmi lesquelles l’inhibition et le réglage de bancs. Ces dispositifs sont entièrement adaptés pour sécuriser des machines, telles que des chariots autoguidés (AGV) et des cellules robotiques.
Produits
Cette série offre une portée impressionnante, une intégration facile et de nombreuses fonctionnalités innovantes. Il s’agit du premier scanner de sécurité au monde doté de caméras intégrées et d’un écran amovible pour un accès à distance. Parmi les autres avancées figurent une meilleure résistance aux environnements difficiles, une compatibilité réseau et une configuration rapide des zones personnalisées.
Une configuration aisée des zones de protection, même dans des environnements d’installation complexes.
Un scanner laser de sécurité est un dispositif de détection conçu pour protéger le personnel contre les blessures. Ces dispositifs sont le plus souvent utilisés en automatisation industrielle pour la protection des machines. Ce dispositif balaie une zone et, si une personne ou un objet est détecté, un signal est envoyé pour arrêter la machine ou la zone dangereuse à proximité afin d’éviter toute blessure. Contrairement aux capteurs laser classiques, les scanners laser de sécurité s’autocontrôlent grâce à des signaux redondants et arrêtent la zone dangereuse (ex. la machine) en cas de détection d’un défaut interne. Ces dispositifs sont aujourd’hui couramment utilisés pour remplacer les tapis de sécurité sensibles à la pression, les protections mécaniques et les barrières immatérielles.
Comment fonctionne un scanner laser de sécurité ?
Un scanner laser de sécurité utilise un laser qui « balaie » une zone et, lorsqu’une personne ou un objet est détecté, un signal est envoyé pour arrêter la machine ou la zone dangereuse à proximité. Contrairement aux capteurs laser classiques, les scanners laser de sécurité s’autocontrôlent grâce à des signaux redondants et arrêtent la zone dangereuse (ex. la machine) en cas de détection d’un défaut interne.
À quoi servent les scanners laser de sécurité ?
Les scanners laser de sécurité sont le plus souvent utilisés en environnement de production pour la protection des machines, afin de protéger le personnel contre les blessures. Ils offrent une protection sans contact tout en balayant une large zone. La zone de protection (de sécurité) est également personnalisable à 100 %. Cette technologie présente souvent des avantages nets par rapport aux protections mécaniques, aux clôtures ou aux tapis de sécurité sensibles à la pression.
Avantages des scanners laser de sécurité
Les scanners laser de sécurité permettent une zone de protection personnalisable à 100 %, même dans des zones complexes. Le manque de personnalisation est un problème courant avec les tapis de sécurité. La détection sans contact d’un scanner laser de sécurité réduit également le risque de dommage lié à la chute d’objets ou à un impact, un autre problème fréquent avec les tapis de sécurité.
Avec un scanner laser de sécurité, la forme de la zone de protection n’est pas limitée, tant qu’elle ne dépasse pas la portée de détection. La zone de protection peut également être modifiée en fonction de l’implantation des machines. Les scanners laser de sécurité sont également compacts, ce qui en fait une alternative viable dans les endroits où les barrières immatérielles de sécurité ne peuvent pas être utilisées. L’utilisation de plusieurs scanners laser de sécurité permet d’éliminer les angles morts et de garantir une détection complète, quelle que soit la taille de la zone.
En matière de durabilité et de défaillance, les tapis de sécurité sont par nature sujets à des ruptures de fils internes provoquées par la chute d’objets ou le passage de personnes. Leur portée de protection est également limitée à la forme du tapis, laissant certaines zones non détectées. Les scanners laser de sécurité, en revanche, détectent tout opérateur présent dans la zone de protection sans contact, ce qui les rend insensibles aux dommages causés par la chute d’objets ou le passage de personnes.
Les scanners laser de sécurité peuvent être installés dans des installations où les barrières immatérielles ne sont pas adaptées, et la fonction d’inhibition permet de réduire au minimum les zones non détectées.
Par exemple, lors de la détection d’accès à un grand point d’entrée d’une ligne de production, la fonction d’inhibition d’une barrière immatérielle peut empêcher la détection de l’entrée lorsque des produits sont en train de passer.
Les scanners laser de sécurité, en revanche, permettent une configuration flexible et personnalisée de la zone inhibée. En ne masquant que la forme exacte de l’objet concerné, les autres zones ouvertes pouvant présenter un danger restent surveillées.
Les scanners laser de sécurité ne sont pas limités quant à leur emplacement d’installation ou aux zones qu’ils peuvent couvrir. Cela signifie qu’ils peuvent être utilisés partout où ils offrent la meilleure protection au sein de l’usine.
Plusieurs zones de protection et d’avertissement peuvent être configurées pour chaque banc. Avec un maximum de 32 bancs configurables, les utilisateurs peuvent sélectionner la zone la plus appropriée à l’aide de signaux externes. Trois niveaux de contrôle peuvent être mis en place grâce à l’utilisation sélective des zones de protection et des zones d’avertissement.
Le terme « banc » désigne la combinaison d’une zone de protection et d’une zone d’avertissement. Les scanners laser de sécurité peuvent gérer plusieurs bancs, et les utilisateurs peuvent commuter entre ces bancs à l’aide de signaux externes afin de sélectionner la zone de protection la plus adaptée à un instant donné. Cette fonction est appelée commutation de bancs. Les modèles permettant d’enregistrer jusqu’à 32 bancs autorisent la configuration d’une zone de protection et de deux zones d’avertissement pour chaque banc.
Les scanners laser de sécurité KEYENCE sont équipés d’une fonction qui surveille l’ordre de commutation des bancs et déclenche une erreur si une commande de commutation est émise dans le désordre. Cela empêche le fonctionnement de la machine avec une zone de protection non voulue sélectionnée. Ces fonctions constituent des mesures de protection utiles pour les chariots autoguidés (AGV) et les robots collaboratifs (cobots).
Les capteurs conçus pour répondre aux exigences des normes ISO, IEC et autres normes internationales sont appelés capteurs de sécurité. Les capteurs de sécurité certifiés utilisant des scanners laser sont appelés scanners laser de sécurité.
Pour être certifié, un scanner laser de sécurité doit répondre aux exigences des normes internationales suivantes.
IEC 61496 : Type 3
IEC 61508 : SIL 2
ISO 13849 : PLd, Catégorie 3
Les séries SZ-V et SZ de capteurs de sécurité sont certifiées conformes à ces normes de sécurité strictes. Cette section propose un examen plus approfondi des normes certifiées de ces deux séries de capteurs.
Qu’est-ce que la norme IEC 61496 : Type 3 ?
Cette norme de sécurité des produits porte sur les équipements de protection électrosensibles (ESPE), y compris les capteurs de sécurité tels que les scanners laser de sécurité, qui détectent électriquement la présence du corps humain et émettent des signaux de commande pour protéger les opérateurs pendant le fonctionnement d’une machine.
Les capteurs de sécurité sont classés par niveau de sécurité, et chaque type doit intégrer une conception et une structure empêchant toute situation dangereuse en cas de défaillance d’un composant. Les dispositifs de Type 4 offrent le niveau de sécurité le plus élevé. Chaque type est également soumis à des exigences environnementales spécifiques, telles que la résistance aux bruits électromagnétiques (CEM), la résistance à la température et à l’humidité, la résistance mécanique (vibrations, chocs, etc.), la résistance à l’eau et la résistance aux variations de tension d’alimentation.
Les exigences de chaque type sont présentées ci-dessous.
IEC 61496-2 (Type 2, 4) : détection du corps humain basée sur l’interruption d’un faisceau laser entre un émetteur et un récepteur.
IEC 61496-3 (Type 3) : détection basée sur la réflexion de la lumière laser.
IEC 61496-4 (Type 4) : détection basée sur une technologie d’imagerie.
Les scanners laser de sécurité sont classés comme des dispositifs de Type 3. Les dispositifs de Type 3 doivent également répondre à des exigences en matière de réflectance minimale détectable de la cible (1,8 %), de résistance à la lumière ambiante (résistance à différents types de lumière ambiante) et de résistance aux effets de la saleté, de l’arrière-plan et des obstructions. Les séries SZ-V et SZ répondent à toutes les exigences de Type 3.
Qu’est-ce que la norme IEC 61508 : SIL 2 ?
La norme internationale IEC 61508 définit les exigences relatives à la sécurité fonctionnelle des systèmes électriques, électroniques et électroniques programmables liés à la sécurité. SIL est l’abréviation de Safety Integrity Level (niveau d’intégrité de sécurité), qui désigne le niveau de sécurité spécifié pour les fonctions de sécurité. En tant que mesure de la performance de sécurité d’un système, le SIL indique la probabilité que le système ne réponde pas à une demande de fonctionnement (taux de défaillance dangereuse par unité de temps). Il existe quatre niveaux SIL spécifiés, de SIL 1 à SIL 4. Les scanners laser de sécurité doivent répondre aux exigences du SIL 2. Pour le SIL 2, le taux de défaillance dangereuse par unité de temps doit être supérieur ou égal à 10⁻⁷ et inférieur à 10⁻⁶, exigence stricte à laquelle répondent les séries SZ-V et SZ.
Qu’est-ce que la norme ISO 13849 : PLd, Catégorie 3 ?
Cette section présente le PLd et la Catégorie 3, les deux exigences de la norme ISO 13849 auxquelles répondent les séries SZ-V et SZ.
Qu’est-ce que le PLd ?
Le « PL » de PLd signifie Performance Level (niveau de performance), qui définit la capacité d’un système de commande à exécuter des fonctions de sécurité dans des conditions prévisibles. Les éléments qui exécutent la fonction de sécurité d’une machine sont appelés parties du système de commande relatives à la sécurité, et le niveau de classification utilisé pour réglementer la performance de ces parties est appelé niveau de performance (PL). Le PL d’un système doit toujours être égal ou supérieur au niveau de performance requis (PLr) du système. Les scanners laser de sécurité disposant d’un niveau de performance « d » (PLd) présentent un taux de défaillance dangereuse par unité de temps supérieur ou égal à 10⁻⁷ et inférieur à 10⁻⁶ (0,00001 % à 0,0001 %).
Qu’est-ce que la Catégorie 3 ?
Pour les parties relatives à la sécurité, la catégorie de sécurité désigne la structure (architecture) de la partie concernée. La Catégorie 3 est l’une de ces catégories de sécurité. Les parties relatives à la sécurité garantissent la sécurité d’une machine, mais la structure appropriée varie selon la finalité de la machine, le niveau de danger, la taille de la machine et la fréquence d’utilisation. Il existe quatre catégories de sécurité différentes (1 à 4), et les scanners laser de sécurité doivent répondre aux exigences de la Catégorie 3. La Catégorie 3 exige que la fonctionnalité de sécurité globale d’un dispositif ne soit pas altérée même en cas de défaillance d’une partie de la fonction de sécurité.
Foire aux questions concernant les scanners laser de sécurité
Un scanner laser de sécurité remplit trois fonctions principales : la protection de zone, la protection d’accès et la prévention des collisions.
Pour la protection de zone, le scanner laser de sécurité est installé horizontalement afin de surveiller une zone dangereuse. Par exemple, la protection de zone peut consister à vérifier la présence éventuelle d’opérateurs et à empêcher le redémarrage de la machine si une présence est détectée.
Pour la protection d’accès, les scanners laser de sécurité sont généralement installés verticalement afin de détecter tout accès à une zone dangereuse et d’arrêter le fonctionnement de la machine en cas de détection d’une entrée. Les scanners laser de sécurité peuvent remplacer les barrières immatérielles, qui nécessitent des montants de part et d’autre du point d’entrée, pour détecter les accès.
La prévention des collisions est une fonction utilisée lorsque le scanner laser de sécurité est installé sur un chariot autoguidé (AGV). Le scanner détecte les opérateurs à proximité afin d’éviter les collisions. Les scanners laser de sécurité peuvent également être utilisés pour la prévention des collisions avec des véhicules guidés sur rail (RGV) et des chariots élévateurs.
Les scanners laser de sécurité sont des capteurs réflectifs utilisant la lumière laser. Ils peuvent être installés n’importe où et pour n’importe quelle zone de protection.
Cela leur donne un avantage sur les barrières immatérielles en termes d’emplacements d’installation disponibles. L’alignement de l’axe optique lors de l’installation est également extrêmement simple. Même des zones de protection de forme complexe peuvent être facilement configurées grâce à un logiciel intuitif.
De plus, par rapport aux tapis de sécurité, les scanners laser de sécurité ne risquent pas d’être endommagés par la chute de pièces. Les zones de protection des scanners laser de sécurité peuvent être définies librement, ce qui permet de mettre en œuvre facilement des changements d’implantation. Lors d’un changement d’implantation, il n’est pas nécessaire de disposer d’un stock de tapis de sécurité de différentes tailles et formes pour créer différentes formes de zones de protection.
Par rapport aux autres dispositifs de sécurité, les scanners laser de sécurité sont moins contraints en termes d’emplacement d’installation et de zones de protection. Leur installation est simple et le risque de défaillance minime, ce qui en fait des dispositifs de sécurité offrant une protection efficace.
L’une des causes les plus courantes d’accidents à proximité des robots est l’activation (ou la réactivation) de la machine alors qu’une personne se trouve encore à l’intérieur de la clôture de sécurité. Les angles morts ont tendance à augmenter à proximité des robots de grande taille, et la nécessité de prendre des mesures pour couvrir ces angles morts est clairement définie dans plusieurs normes (dont l’ISO 10218-2).
L’utilisation d’un scanner laser de sécurité simplifie la définition d’une zone de protection. Les fonctions permettant de dessiner facilement des zones en fonction d’une implantation existante ou de dessiner des zones personnalisées pour un emplacement spécifique facilitent toutes deux la configuration de la zone de protection. La zone de protection maximale est également importante. L’utilisation de plusieurs scanners laser de sécurité permet d’éliminer complètement les angles morts.
Grâce à ces fonctions, les scanners laser de sécurité permettent de détecter facilement les opérateurs sans avoir à modifier l’implantation autour du robot.
Certains scanners de sécurité offrent des capacités de mise en réseau sécurisée. Les protocoles de communication courants utilisés par les scanners de sécurité incluent CIP Safety, PROFIsafe, etc. La mise en réseau sécurisée permet au scanner de communiquer directement avec un automate de sécurité, permettant ainsi la surveillance à distance et la récupération de données. De plus, la mise en réseau d’un scanner de sécurité offre une grande variété de fonctionnalités avantageuses, notamment le contrôle à double zone, un câblage simplifié et une réduction globale des coûts par rapport à d’autres méthodes de protection des machines.
