Interactions dynamiques sécurisées grâce aux capteurs à balayage laser

Aug 27, 2023

Lors du transfert automatisé de matériel entre la cellule robotisée et le véhicule à guidage automatique, aucune personne ne doit pénétrer inaperçue dans la zone dangereuse. Une solution innovante de Leuze sécurise les stations de transfert grâce à un ajustement dynamique du champ de protection. Cela rend inutiles les mesures de sécurité supplémentaires telles que les barrières et les clôtures.

Automatisation complète sans risque

Dans les usines intelligentes, le flux de marchandises est entièrement automatisé. Cela signifie que les matériaux de production sont mis à disposition dans des conteneurs préparés dans des zones de transit, également appelées supermarchés. Les notifications numériques indiquant que des matériaux sont nécessaires sont envoyées directement depuis la zone de production. Des véhicules à guidage automatique (AGV) sont utilisés pour approvisionner les cellules robotisées en pièces nécessaires et pour collecter les composants traités. Les processus automatisés de ces stations de transfert, où les AGV interagissent avec les cellules robotisées, doivent être conçus de manière à être à la fois sans risque et efficaces. Ceci ne peut être réalisé qu'avec des solutions de sécurité fiables : les AGV traversent les zones dangereuses sans que les cellules robotisées n'interrompent leur travail et aucune personne ne doit pénétrer dans ces zones sans se faire remarquer. C'est pourquoi les Sensor People de Leuze ont développé un concept de sécurité innovant, adapté à de telles stations de transfert dans des environnements de production intelligents. L'approche est basée sur l'ajustement dynamique du champ de protection autour de l'AGV lors du transfert de matériaux.

Les systèmes doivent fonctionner ensemble

Le transfert automatisé de matériaux entre l'AGV et le robot nécessite une prise en compte approfondie des fonctions de sécurité au niveau des stations de transfert. Cela comprend l'entrée de l'AGV dans la station, l'atteinte de la position de transfert et la sortie de la station. Les AGV eux-mêmes sont sécurisés au moyen de leurs capteurs intégrés, par exemple via des scanners laser de sécurité. Et les cellules robotisées sont équipées de capteurs qui détectent si une personne s'approche de la zone de travail dangereuse. Mais pour le transfert automatisé de matière entre l'AGV et le robot, les différentes unités de contrôle des systèmes impliqués dans le processus (cellule du robot, AGV et contrôle du flux de matière) doivent pouvoir communiquer entre elles. De plus, ils doivent être coordonnés de manière à garantir la sécurité et la fiabilité tout au long du cycle. Cela ne peut être réalisé que grâce à une coordination étroite entre les différents départements concernés. Outre les planificateurs (d'usine), les responsables de la logistique et les responsables de la santé et de la sécurité au travail, le service informatique apporte également une contribution substantielle au succès de cette phase.

Exigences pour les transferts entièrement automatisés

Les approches traditionnelles fonctionnent souvent avec des barrières immatérielles pour sécuriser l'accès à la zone de transfert entre l'AGV et la cellule robotisée. Bien que cela soit techniquement réalisable, ses capacités sont limitées : la présence de personnes à l'intérieur de la zone de transfert ne peut pas être automatiquement surveillée. Pour garder les personnes hors de la zone de danger, ces concepts classiques nécessitent des précautions de sécurité supplémentaires, telles que des séparateurs mécaniques comme des clôtures et des barrières. Un transfert entièrement automatisé et sécurisé entre les AGV et les cellules robotisées sans barrières physiques est une solution plus efficace. Cependant, le système doit être capable de distinguer de manière fiable les personnes et les AGV. Pour cette approche, les conditions suivantes doivent être réunies :

➤ La zone dangereuse de la station de transfert AGV doit être sécurisée pendant tout le processus.➤ Les AGV définis doivent pouvoir traverser et sortir de la zone de travail de manière axiale (en option : radialement également) de manière entièrement automatisée.➤ Personnes ou autres écarts par rapport à le contour AGV défini doit être reconnu à tout moment, déclenchant un signal d'arrêt sécurisé.

AGV entouré de champs de protection

La solution développée par Leuze pour la sécurisation des stations de transfert robots/AGV garantit deux fonctions de sécurité :

➤ Arrêt du mouvement dangereux de la cellule robotisée➤ Ajustement dynamique des champs de protection autour de l'AGV

Pour sécuriser toute la zone de la station de transfert, Leuze utilise des scrutateurs laser de sécurité. Ces scanners utilisent des champs de protection pour détecter l'entrée et la présence de personnes dans la zone de transfert. Lorsque cela se produit, le système déclenche un signal d'arrêt. Dans un processus parallèle, la position de l'AGV dans la zone surveillée est reconnue à tout moment. Afin que l'AGV lui-même ne déclenche pas de signal d'arrêt, le programme de sécurité masque son contour de la zone sécurisée. Le champ de protection s'ajuste ainsi dynamiquement autour de l'AGV en mouvement. À cette fin, les scanners laser déplacent progressivement leurs champs de protection préconfigurés. Cela permet à l'AGV « entouré » par des champs de protection d'entrer automatiquement dans la station, de transférer le matériel à la position de stationnement, puis de sortir à nouveau de la station. Le niveau de sécurité est maintenu pendant tout le cycle. Cela présente l'avantage que le reste de l'environnement est couvert à tout moment par le champ de protection restant, offrant ainsi une protection complète. En principe, seuls les contours AGV définis au préalable dans le système sont capables de traverser le champ de protection. Afin de détecter une manipulation frauduleuse ou un mauvais alignement du scanner, Leuze utilise la fonction niveau à bulle intégrée à l'appareil ainsi que des contours de référence externes supplémentaires.