Fonctionnalité et conformité, entièrement intégrées : les 5 caractéristiques clés de Safety Wheel Drive pour garantir la sécurité des AGVs et des AMRs

En matière d'automatisation industrielle, tout produit dont le nom commence par « Safety » (sécurité) doit répondre à des attentes élevées.

Safety Wheel Drive (SWD) est une solution clé en main destinée aux équipementiers et aux intégrateurs de machines industrielles qui recherchent un moyen plus simple d'intégrer un contrôle de mouvement sûr et fiable dans les AGVs/AMRs.

Sa conception tout-en-un intègre les composants et les fonctions de sécurité nécessaires pour répondre à la fois aux exigences internationales en matière de sécurité et aux besoins très spécifiques de la robotique mobile.

Dans cet article, nous examinons de plus près les fonctions de sécurité avancées intégrées à SWD : leur conception, leur activation et ce qui se passe après leur activation pour garantir un fonctionnement sûr.

Les AGVs/AMRs destinés à être utilisés dans des environnements de travail collaboratifs doivent être équipés de fonctions de sécurité essentielles. Ces exigences sont définies par la norme ISO 3691-4 (Chariots de manutention – Exigences de sécurité et vérification, partie 4 : Chariots de manutention sans conducteur et leurs systèmes).

La norme ISO 3691-4 est une norme relativement récente, publiée en réponse à l'évolution des capacités des robots mobiles industriels. Elle spécifie les exigences relatives à toutes ces mesures de sécurité :

• Contrôle de la vitesse et de la direction

• Surveillance et limitation de la vitesse

• Détection d'obstacles

• Système de freinage

• Arrêt d'urgence

Les fonctions de sécurité certifiées de SWD sont utilisées pour assurer un contrôle sûr du moteur et aider les concepteurs d'AGV/AMR à répondre aux exigences de sécurité actuelles.

Ces fonctions peuvent être divisées en deux catégories :

• Fonctions d'arrêt sûr du moteur et de freinage : coupure de couple sûre, contrôle sûr du freinage

• Fonctions de surveillance sûre de la vitesse : direction sûre, vitesse limitée en toute sécurité, vitesse maximale sûre

La SWD, associé à d'autres dispositifs de sécurité (tels que le scanner laser de sécurité avancé IDEC SE2L), contribue au fonctionnement sûr des AGVs/AMRs grâce à une gestion personnalisée des mouvements et de la sécurité.

Chaque fonction de sécurité est déclenchée automatiquement lorsqu'une condition dangereuse ou un autre événement spécifique est détecté :

• Détection : des capteurs surveillent l'environnement. À titre d'exemple, un scanner laser de sécurité envoie des signaux de sécurité au contrôleur de sécurité intégré à la SWD.

• Surveillance : le contrôleur de sécurité surveille si une situation dangereuse a été atteinte (par exemple, si l'AGV/AMR se déplace trop rapidement ou si ses mouvements sont anormaux).

• Action : la fonction de sécurité est déclenchée.

Cette chaîne de processus Détection > Surveillance > Action permet aux robots mobiles de maintenir un niveau élevé et constant de sécurité et de protection.

Niveau de sécurité : jusqu'à SIL3, PLe, catégorie de sécurité 4

La fonction STO est considérée comme un moyen sûr d'arrêter le fonctionnement du moteur, une exigence fondamentale pour la sécurité fonctionnelle des entraînements dans les robots mobiles.

Elle peut être activée par divers dispositifs de sécurité et entrées vers la SWD, notamment des interrupteurs d'arrêt d'urgence ou un relais/contrôleur de sécurité. Les interrupteurs d'arrêt d'urgence connectés doivent être conformes à la norme ISO 13850.

Une fois le STO activé, le moteur est déconnecté électriquement. De cette manière, le STO empêche toute génération de couple (force) supplémentaire dans le moteur. Cela ralentit l'AGV/AMR, mais n'active pas la fonction de freinage. La vitesse de décélération est affectée par l'inertie du robot mobile, qui finit par s'arrêter par inertie.

Niveau de sécurité : jusqu'à SIL2, PLd, catégorie de sécurité 3

Le SBC est couramment utilisé pour contrôler les freins externes (mécaniques), en particulier lorsque le moteur est à l'arrêt mais supporte toujours une charge (par exemple, un poids suspendu). La SWD offre deux modes de freinage moteur pour un soutien supplémentaire : le freinage moteur interne et le freinage externe.

Le frein interne fonctionne essentiellement en court-circuitant le moteur. Le frein externe fonctionne en coupant l'alimentation du frein électromécanique.

Le SBC fonctionne souvent en combinaison avec le STO. Dans la configuration SWD, la fonction STO peut être déclenchée avec ou sans SBC.

Niveau de sécurité : jusqu'à SIL2, PLd, catégorie de sécurité 3

L'activation du SDI repose sur des commandes qui peuvent empêcher la rotation du moteur dans les deux sens. Ce système est conçu pour empêcher l'AGV/AMR de se déplacer dans une direction non souhaitée, par exemple vers un travailleur.

Tout comme le SMS, le SDI dispose de seuils positifs et négatifs qui représentent le mouvement avant ou arrière de l'AGV/AMR. Avec la SWD, il est possible de définir 2 niveaux de seuil pour le mouvement positif et 2 pour le mouvement négatif. Lorsqu'un seuil pour la direction du mouvement est dépassé, le SDI s'active et empêche toute rotation supplémentaire du moteur.

Si le SDI est actif et que la vitesse de rotation du moteur dépasse le seuil défini, cette condition peut également déclencher automatiquement le STO.

Niveau de sécurité : jusqu'à SIL2, PLd, catégorie de sécurité 3

Le SLS empêche l'entraînement (le moteur) de dépasser une vitesse cible prédéfinie. Le dépassement de cette vitesse déclenche la fonction de sécurité, qui active et maintient la décélération jusqu'à ce que l'AGV/AMR atteigne à nouveau la vitesse cible. La fonction SLS continue de surveiller la vitesse de l'AGV/AMR pour s'assurer qu'elle reste au niveau cible.

La SWD dispose de 8 niveaux de limitation de vitesse SLS, ce qui permet de surveiller jusqu'à 8 limites de vitesse différentes en même temps. Les vitesses peuvent être limitées dans les deux sens de rotation (avant/arrière) de manière symétrique (SLS) ou asymétrique (SLSa).

Si le SLS est actif et que la vitesse de rotation du moteur dépasse le seuil défini, le STO peut être automatiquement déclenché.

Niveau de sécurité : jusqu'à SIL2, PLd, catégorie de sécurité 3

SMS est la seule fonction de sécurité qui reste toujours active si elle est activée par la configuration. Elle est activée si un seuil de vitesse maximale est défini pour l'AGV/AMR. (Ceci diffère des vitesses cibles qui peuvent être définies avec SLS.)

Si l'utilisateur ne spécifie pas de vitesse maximale lors de la configuration de la SWD, le SMS restera inactif (désactivé en raison de la configuration).

Les utilisateurs de la SWD peuvent définir des commandes de vitesse maximale positive et négative, la vitesse négative faisant référence à un déplacement dans la direction opposée à celle prévue. La vitesse (vitesse) de l'AGV/AMR est surveillée en permanence. Si la vitesse maximale est dépassée alors que le SMS est actif, la réponse par défaut est de déclencher le STO.

Le système Safety Wheel Drive permet aux concepteurs d'AGVs/AMRs d'intégrer des fonctions de sécurité avancées dans leurs constructions, sans composants ni efforts supplémentaires. Découvrez les nombreux autres avantages du système Safety Wheel Drive ici, sur le site Web d'IDEC.