Idées fausses sur les cobots et la sécurité dans la fabrication, les paramètres de fabrication

Quatre cobots soudent dans une cabine dédiée, séparée par des rideaux de soudage (non représentés sur la photo) et intégrée à un système d'atténuation des fumées intégré aux pistolets de soudage. Robots universels/automatisation Vectis

Les robots collaboratifs, ou cobots, ont commencé à imprégner le marché de la fabrication métallique. À chaque salon FABTECH, de plus en plus de cobots apparaissent dans davantage de cabines, effectuant le prélèvement et le placement, le soudage et même le fonctionnement des presses plieuses. Les possibilités semblent infinies. Cela dit, de nombreuses applications présentes sur les salons professionnels comportent également quelque chose que la plupart n'associent pas aux cobots : au moins une sorte de protection.

Les cobots peuvent sembler inoffensifs, voire mignons, mais cela ne signifie pas qu’ils sont intrinsèquement sûrs à utiliser en toutes circonstances. Le degré de sécurité d’une opération de cobot dépend de l’opération ou de l’application.

« Nous devons reconnaître que le robot collaboratif a commencé comme un terme marketing et non comme un terme technique », a déclaré Roberta Nelson Shea, responsable mondiale de la conformité technique chez Universal Robots, basée à Boston. Bien que tous les cobots d'UR soient à puissance limitée (PFL), le terme robot collaboratif n'est pas standardisé dans l'industrie. Un système ou une application robotique peut être qualifié de « collaboratif » et pourtant ne pas utiliser de robot PFL.

"PFL n'est qu'une des caractéristiques qui peuvent faire d'une application robotique une application collaborative", a déclaré Nelson Shea. "Les commandes guidées manuellement, ou HGC, [represent] un autre moyen de créer une application collaborative."

Supposons que vous ayez déterminé que oui, le système dont vous disposez est bien un robot PFL. Si tel est le cas, le pouvoir et la force qu’il exerce sont bien sûr limités, d’où son surnom. Il est courant que le bras du robot PFL s'arrête lorsqu'il établit un contact inattendu, un exploit qui ouvre de nouvelles possibilités aux automates. Avec l'automatisation et la mécanisation traditionnelles (un bras de robot articulé, un chariot de soudage, une butée arrière multiaxes sur une presse plieuse ou toute autre chose), même le mouvement le plus lent peut exercer suffisamment de puissance pour écraser une extrémité. Ce n’est pas le cas avec un robot PFL. Un bras cobot PFL semble fonctionner comme un bras humain, alors en quoi pourrait-il être dangereux ? Eh bien, un humain brandissant un couteau peut être dangereux, et la même chose peut être dite d’un robot PFL brandissant un objet pointu.

"Beaucoup pensent à tort que si un robot fonctionne avec la capacité PFL, l'ensemble de l'application est sécurisé", a déclaré Bill Edwards, directeur principal de la robotique collaborative chez Yaskawa Motoman, Miamisburg, Ohio. «Malheureusement, ce n'est tout simplement pas vrai. Dans une application collaborative, nous devons examiner l’ensemble de l’application. Cela inclut l'effecteur final, les pièces à manipuler et toutes les tâches impliquées, qui peuvent être collaboratives ou non. Et toutes les applications collaboratives ne proposent pas de tâches 100 % purement collaboratives.

L’une des raisons pour lesquelles la sécurité des cobots PFL peut devenir compliquée est la manière dont ils sont utilisés. Les gros robots traditionnels manipulant de grandes pièces nécessitent des protections, généralement des protections verrouillées (clôture de sécurité), et ils font souvent partie de grandes lignes automatisées. Les robots n’imitent pas les tâches que les humains effectuaient auparavant ; au lieu de cela, les ingénieurs repensent l’ensemble du processus autour de l’automatisation.

Contrairement aux robots traditionnels, les cobots PFL « ne sont généralement pas mis en œuvre dans une ligne totalement automatisée », a déclaré Nelson Shea.

Au lieu de cela, ils remplacent souvent les tâches manuelles impliquant des situations de petite taille et à faible charge utile. Dans de nombreux cas, un système PFL est simplement placé là où se trouvait un humain, imitant la tâche qu’un humain effectuait. Le processus n’est pas modifié et, bien souvent, n’est pas entièrement automatisé. Un humain doit encore intervenir quelque part pour faire le travail.

"Et lorsque cela se produit, la perception est que le cobot n'a besoin d'aucune protection", a déclaré Nelson Shea, ajoutant que oui, bon nombre des premières applications des systèmes de cobot PFL étaient effectivement sûres sans protection traditionnelle, compte tenu de la faible vitesse et des petites charges utiles impliquées. , et la technologie PFL utilisée. Une évaluation des risques demeure néanmoins nécessaire, d’autant plus que les systèmes interagissent avec les humains.

Ces robots à puissance et force limitées ne nécessitent peut-être pas de protection rigide, mais la cellule doit prendre en compte la sécurité du soudage, notamment les rideaux de soudure et l'extraction des fumées. Yaskawa Motoman