La protection d'accès s'offre une troisième dimension

Le 11/06/2007 à 0:00  

Pour protéger l'accès aux îlots robotisés, Pilz propose une solution inédite : un système de caméras qui permet d'entourer les machines d'une zone de protection en trois dimensions.
Pour protéger l'accès à des machines dangereuses, il existait jusqu'à présent trois types de solutions : les tapis de sécurité, les barrières mécaniques ou immatérielles et les scrutateurs laser. Ces systèmes, qui ont largement fait leurs preuves, présentent toutefois une limite. Lorsqu'il faut protéger l'accès à une zone étendue (telle que celle qu'occupe un îlot robotisé constitué de plusieurs postes de travail), l'installation devient très vite coûteuse et lourde à mettre en œuvre.
Pour pallier ces contraintes, Pilz propose une alternative inédite : le SafetyEye. Grâce à un capteur constitué de trois caméras, le système permet d'“entourer” l'îlot robotisé en formant une large zone de protection en 3D. Conséquence, « un seul système, fixé en hauteur, peut à lui seul remplacer un ensemble de grilles de protection, de barrières et de scanners », indique Yannick Le Héno, directeur de Pilz.
Contrairement aux barrières qui déclenchent, en cas de danger, l'arrêt immédiat du robot, « le SafetyEye permet de configurer deux zones distinctes. Si l'on franchit la première, la machine fonctionne au ralenti. Si l'on va plus loin et que l'on franchit la deuxième, elle s'arrête. Il n'est donc pas nécessaire de venir systématiquement réarmer le robot en cas de problème », explique M. Le Héno.
Le SafetyEye se distingue aussi par sa flexibilité. Grâce au logiciel qui lui est associé, il est possible de “dessiner” des zones de différentes formes dans l'espace, à partir du sol ou à une certaine hauteur. Le système permet donc aussi bien de protéger l'accès à des personnes qui marcheraient dans l'atelier, qu'à des personnes qui violeraient l'accès en hauteur (avec une nacelle, par exemple). Il est aussi possible de gérer indépendamment l'accès à 16 zones différentes à l'intérieur de la zone principale (si l'on souhaite accéder à certaines machines à l'arrêt pour réaliser une quelconque intervention) ou de masquer certains éléments de l'îlot lors du paramétrage.
Enfin le logiciel peut enregistrer les images des violations de zones. On peut donc savoir exactement ce qui s'est passé en cas d'accident, ou déterminer les raisons d'un arrêt répété de certains postes de travail. Avec une limite : la résolution du système n'est pas suffisante pour reconnaître la personne qui est entrée. Il n'est donc pas question de faire la police…

De multiples redondances
Le système est constitué d'une “unité capteur” (dans lequel on trouve les trois caméras, disposées en triangle), d'un PC de traitement et d'un automate de sécurité. Comme tout système de sécurité, le SafetyEye doit être lui-même intrinsèquement sûr. Pour cela, Pilz a multiplié les redondances. Les images sont transmises à l'unité de traitement à travers deux liaisons Ethernet. L'unité est elle-même constituée de deux calculateurs redondants, et la configuration est enregistrée sur deux MemoryCard. Si l'une des trois caméras ne fonctionne pas, le système se met automatiquement à l'arrêt. Enfin, il n'est pas possible de venir modifier la configuration du logiciel, à moins de disposer d'un droit d'accès et de connaître certains mots de passe…
La résolution du système dépend notamment de la hauteur à laquelle sont fixées les caméras. Toutefois, le SafetyEye reste limité à la détection d'homme, de bras et de jambes (il n'assurera pas une protection de doigts). Il assure une sécurité de catégorie 3 (selon l'EN 954-1) et SIL 2 (IEC 61508). De la hauteur de fixation dépend également l'étendue de la surface protégée. S'il est placé à 10 mètres de haut, le SafetyEye peut ainsi surveiller une zone allant jusqu'à 120 m2.
La configuration du système est relativement simple. Le SafetyEye commence par prendre une photo numérique de la zone. On dispose ensuite, avec le logiciel, d'un certain nombre d'outils de dessin (rectangles, cercles, etc.) pour construire les zones de protection et d'alerte, ou exclure certains éléments du décor. Il faut ensuite installer, sur place, un certain nombre de repères (des feuilles de papier plastifiées). Certains permettent au système de repérer le niveau du sol, d'autres d'effectuer des réglages de luminosité ou de détecter un éventuel encrassement des caméras. « Le système doit voir au moins trois de ces marqueurs. S'il ne les voit pas, il se met automatiquement en sécurité », précise M. Le Héno.
Le temps de réponse n'est bien sûr pas aussi court que celui d'une barrière immatérielle, mais celle-ci est placée tout près de la machine dangereuse. Avec le cas du SafetyEye, il est toujours possible d'élargir la zone pour “éloigner” le danger... Enfin, le système nécessite une certaine lumière pour fonctionner (300 lux minimum). En deçà, il faut utiliser un éclairage d'appoint.
Le coût du système complet (capteur, unité de traitement, automate de sécurité et logiciel) s'élève à près de 12 500 euros, sans la formation.

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