Protecteurs, barrières immatérielles et scrutateurs laser de machine
Protéger l'accès à une zone dangereuse suppose de choisir le bon moyen de protection, de le placer à la bonne distance et de le raccorder à une commande de sécurité de niveau suffisant. Barrière immatérielle et scrutateur laser ne conviennent pas à tous les risques.
- Choix fonction du risque et des tâches
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Sécuriser l'accès à une machine : protecteur ou dispositif de protection ?
La directive comme le règlement distinguent deux familles. Le protecteur est un élément de machine qui assure la protection au moyen d'une barrière matérielle ; le dispositif de protection est un dispositif, autre qu'un protecteur, qui réduit le risque seul ou associé à un protecteur. Une barrière immatérielle ou un scrutateur laser relèvent de la seconde famille.
Le choix dépend du risque existant et de la nature des éléments à protéger. L'INRS rappelle qu'un barrage immatériel est inefficace face à un risque de projection, et que pour les éléments mobiles de transmission l'objectif est d'interdire totalement l'accès. Pour les éléments qui concourent au travail et nécessitent l'intervention de l'opérateur, un dispositif de détection peut convenir, à condition d'arrêter les mouvements dangereux avant que l'opérateur puisse les atteindre.
Les exigences de santé et de sécurité sont obligatoires, avec des règles propres aux protecteurs (annexe III, section 1.4.2 du règlement) et aux dispositifs de protection (section 1.4.3). Les normes et la documentation constructeur précisent la mise en œuvre. Les dispositifs destinés à détecter la présence de personnes figurent parmi les catégories de l'annexe IV de la directive machines 2006/42/CE, avec une procédure d'évaluation propre à leur fabricant.
L'intégrateur choisit les moyens, calcule les distances, raccorde le dispositif à la commande de sécurité et valide la fonction. Il ne promet pas de résultat avant d'avoir vu les accès réels. Pour décrire votre cellule, utilisez le devis de sécurisation d'accès machine. Pour la vue d'ensemble du sujet, voyez la conformité des machines : de barrières immatérielles de sécurité aux autres solutions.
Les moyens de protection d'un accès et leur domaine
Les exigences légales décrivent le but de chaque moyen ; l'INRS détaille leur emploi.
- Protecteur fixe : fixé par des systèmes qui ne s'ouvrent qu'avec des outils, dont les fixations restent solidaires de la machine au démontage.
- Protecteur mobile avec verrouillage : empêche la mise en marche tant qu'il n'est pas fermé et donne un ordre d'arrêt à l'ouverture ; avec interverrouillage, il reste verrouillé tant que le risque de blessure subsiste.
- Barrière immatérielle : détecte l'intrusion dans un champ ; sa capacité de détection va du doigt au corps entier selon le modèle.
- Scrutateur laser : balaye un secteur et définit des zones de sécurité et d'alerte ; bien adapté aux sites automatisés et robotisés et aux chariots filoguidés (INRS).
- Tapis et planchers sensibles : détectent la présence par pression ; ils se placent à une distance de sécurité suffisante pour que l'arrêt précède l'atteinte du danger.
- Arrêt d'urgence : mesure complémentaire qui vient en appui des autres protections, sans les remplacer.
Capacité de détection d'une barrière immatérielle
La capacité de détection est le plus petit diamètre d'objet opaque détectable en tout point du champ. Elle intervient dans le calcul de la distance de sécurité.
Faire défiler le tableau
| Capacité de détection d | Partie du corps détectée | Remarque |
|---|---|---|
| d inférieur ou égal à 14 mm | Doigt | Diminuer la capacité de détection peut réduire la distance minimale exigée (INRS). |
| d supérieur à 14 mm et inférieur ou égal à 40 mm | Main | Une barrière d'une capacité inférieure ou égale à 40 mm se place généralement près de la zone dangereuse. |
| d supérieur à 40 mm et inférieur ou égal à 70 mm | Bras ou corps | La distance minimale augmente avec la capacité de détection. |
| d supérieur à 70 mm | Corps entier | Dispositifs multifaisceaux, pour la détection de la présence d'une personne. |
| Type 2, 3 ou 4 (EN 61496-1) | Comportement en cas de défauts et de perturbations | Un dispositif de type 4 correspond, selon l'INRS, à SIL 3 (CEI 62061) et PLe (ISO 13849-1). |
Source : INRS, ED 6122 (dispositifs de détection de personnes). Les valeurs de distance se calculent selon la norme dédiée et les données du constructeur.
Implantation : les conditions d'efficacité
Un dispositif de détection n'est efficace que s'il est bien placé et bien raccordé. L'INRS énonce des conditions : un niveau de sécurité suffisant du dispositif et de la partie de commande à laquelle il se connecte, un accès à la zone dangereuse uniquement à travers le champ protégé, l'impossibilité de se tenir entre le champ et la zone dangereuse, et des protections supplémentaires si le champ ne couvre pas tous les accès, par le côté, par-dessous ou par-dessus.
La distance de sécurité S entre le dispositif et la zone dangereuse doit permettre l'arrêt avant l'atteinte. L'INRS la présente sous la forme S = K x (t1 + t2) + C, où K est une constante liée aux vitesses d'approche du corps, t1 le temps de réponse du dispositif, t2 le temps d'arrêt de la machine et C une distance supplémentaire. Le calcul exact et ses valeurs relèvent de la norme sur le positionnement des protections, et le temps d'arrêt réel se mesure sur la machine.
- Les modes d'inhibition et de masquage modifient la capacité de détection : ils ne doivent être accessibles qu'avec une clé, un outil ou un mot de passe, et la distance de sécurité est adaptée.
- Une norme propre à la machine, par exemple pour les presses ou les palettiseurs, prévaut sur les prescriptions générales.
Sécuriser un accès avec l'intégrateur
La séquence va de l'observation des tâches à l'essai de la fonction.
Relever les accès et les tâches
Chargement, réglage, nettoyage, dépannage : qui entre dans la zone, pourquoi, à quelle fréquence, et ce qu'il peut atteindre.
Choisir le moyen
Protecteur fixe ou mobile, barrière immatérielle, scrutateur laser ou combinaison, selon le risque et la tâche.
Calculer la distance
Mesure du temps d'arrêt réel de la machine, temps de réponse du dispositif, capacité de détection, accès contournables.
Raccorder et programmer
Raccordement à une commande de sécurité de niveau suffisant, programmation de la logique, gestion des modes particuliers.
Essayer et documenter
Essais des fonctions de sécurité, notice et consignes d'exploitation mises à jour, plan d'implantation conservé au dossier.
Sujets liés à la protection d'un accès
Une protection ne se choisit pas seule : elle découle d'une analyse et se dimensionne ensuite.
analyse de risques ISO 12100
Les accès, les tâches et les phénomènes dangereux qui justifient le choix du moyen de protection.
niveau de performance ISO 13849-1
Niveau requis et atteint de la fonction de détection et de son raccordement.
directive machines 2006/42/CE
Les dispositifs de détection de personnes y figurent parmi les catégories à procédure spécifique.
devis de sécurisation d'accès machine
Décrire la machine, les accès et les protections existantes.
Questions fréquentes sur les protections d'accès
Une barrière immatérielle suffit-elle à protéger une machine ?
Seulement si le risque s'y prête. Elle détecte une intrusion, mais ne protège pas d'un risque de projection, ni des accès par le côté, par-dessous ou par-dessus le champ. Des protections supplémentaires, comme des protecteurs fixes, peuvent s'imposer. Le choix résulte de l'analyse de risques et de la nature des tâches.
Comment se calcule la distance de sécurité ?
Elle dépend de la vitesse d'approche du corps, du temps de réponse du dispositif, du temps d'arrêt de la machine et de la capacité de détection. La formule est donnée par la norme sur le positionnement des protections, que l'INRS résume. Le temps d'arrêt doit être mesuré sur la machine, il ne se déduit pas d'une valeur théorique.
Peut-on ajouter une barrière sur une machine existante ?
Oui, mais il faut vérifier le raccordement à la commande de sécurité, le niveau de performance et la distance. Si la mise en œuvre oblige à modifier le système de commande de sécurité existant, la question de la modification substantielle se pose, avec ses conséquences sur le rôle de fabricant.
Un scrutateur laser convient-il à une cellule robotisée ?
L'INRS indique que ce type de dispositif est bien adapté à la protection de sites automatisés et robotisés. Il définit des zones de sécurité, qui provoquent l'arrêt, et des zones d'alerte. Seule la zone de sécurité compte pour la mise en sécurité de la machine, et la distance se calcule comme pour une barrière.
Quel est le rôle de l'arrêt d'urgence avec ces protections ?
L'arrêt d'urgence est une mesure complémentaire : il vient à l'appui des autres mesures de protection et ne les remplace pas. La fonction doit être disponible et opérationnelle à tout moment, quel que soit le mode de marche, et arrêter aussi les équipements associés lorsque leur maintien en marche peut être dangereux.
Faut-il arrêter la production pour installer ces protections ?
La préparation, les calculs et le pré-montage se font hors machine. L'installation et les essais demandent un arrêt, dont la durée dépend de la machine et de l'ampleur des travaux. Elle se planifie avec vous, hors période de production quand c'est possible. Après votre demande, vous êtes recontacté sous 24 h.
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