ISO 10218:1992
(Main)Manipulating industrial robots — Safety
Manipulating industrial robots — Safety
Provides guidance on the safety considerations for the design, construction, programming, operation, use, repair and maintenance of robots.
Robots manipulateurs industriels — Sécurité
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
10218
STANDARD
First edition
1992-01-l 5
Manipulating industrial robots - Safety
Robots manipulateurs hdustriels - S&writ&
--
---.--- -----
-------___--
--
-- ---
Reference number
I
------.-_-__-_
IS0 10218:1992(E)
-- --- -- - --_- - .___._ _
---------------------- Page: 1 ----------------------
! IS9 10218:1992(E)
Contents
iV
Foreword
V
Introduction
1
1 Scope
1
2 Normative references
Definitions
3
General terms
3.1
Specific terms
3.2
2
4 General considerations
2
4.1 General
3
4.2 Safety analysis
General design requirements
5
5.1 Failure to safety
5.2 Electrical equipment
5.3 Power supply
Isolation of power sources
5.4
4
6 Design and construction of the robot
4
6.1 General
4
Ergonomic aspects
6.2
4
Mechanical aspects
6.3
4
6.4 Control aspects
5
6.5 Provisions for robots with arm-moving programming
5
Provisions for emergency movement
6.6
5
6.7 Power sources
5
6.8 Stored energy
5
6.9 Interference(s)
5
6.10 Facilities for selection of operating conditions
5
6.11 Requirements for documentation
7 Design and safeguarding of the robot system
7.1 General
7.2 Design
7.3 Safeguards
7.4 Awareness means
7.5 Safe working ‘procedures
7.6 Reset of safeguards
7.7 Requirements for documentation
i
0 IS0 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without
permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Gen&e 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 10.218:1992(E)
a Use and care
a.1 General
a.2 Automatic (normal) operation
Programming
a.3
Programming data
a.4
Program verification
a.5
Trouble shooting
8.6
Maintenance
a.7
a
9 Installation, commissioning and functional testing
a
9.1 General
a
9.2 Installation
a
9.3 Commissioning and functional testing
9
Documentation
10
9
10.1 Robot documentation to be supplied by the robot manufacturer
9
10.2 Robot system documentation to be supplied by the robot system
manufacturer
9
Training
11
Annex A - Schematic diagram showing major elements of a robot
10
system
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an Interna-
tional Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
International Standard IS0 10218 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 184, Industrial automation systems and integration, Sub-
Committee SC 2, Robots for manufacturing environment.
Annex A of this International Standard is for information only.
IV
---------------------- Page: 4 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
Introduction
This International Standard has been created in recognition
of the particular hazards which exist in manufacturing
automation systems incorporating manipulating industrial
robots.
Hazards are well recognized but the sources of the hazards
are frequently unique to a particular robot system. The
number and types of hazards are directly related to the
nature of the automation process and the complexity of the
installation.
The risks associated with these hazards vary with the type of
robot used and its application and the way in which it is
installed, programmed, operated, and maintained.
In recognition of the variable nature of hazards with
application of industrial robots, this International Standard
provides guidance for the assurance of safety in design and
construction of robots. Since safety in the application of
industrial robots is influenced by the design and application
of the particular robot system, a supplementary, though
equally important, purpose is to provide guidelines for the
safeguarding of personnel during installation, functional
testing, programming, operation, maintenance, and repair of
robots and robot systems.
---------------------- Page: 5 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
INTERNATIONAL STANDARD
- Safety
Manipulating industrial robots
1 Scope longitudinal shape which supports, positions, and orientates
a wrist and/or end effector.
This International Standard provides guidance on the safety [lSO/TR 8373:1988, 3.21
considerations for the design, construction, programming,
operation, use, repair, and maintenance of manipulating in-
3.2.2 automatic mode: The operating mode in which
dustrial robots and robot systems as defined in clause 3. It
the robot control system can operate in accordance with the
does not apply to other types of robots although the safety
task program.
principles established in this International Standard may be
[lSO/TR 8373:1988, 5.3.8.11
utilized for these other types.
A manually operated device
3.2.3 enabling device:
NOTE: For the purpose of this International Standard, the term
intended to allow robot motion only while the device is held in
“robot” means manipulating industrial robot.
a predetermined position.
For systems comprising multiple robots and/or associated
3.2.4 guard: A machine component specifically used to
material handling equipment or mobile robots, this
provide protection by means of a physical barrier. Depending
International Standard may be used for the robot system
on its construction, a guard may be called casting, cover
portion of the equipment.
screen, fence, door, enclosing guard, barrier, etc.
3.2.5 hazard: A situation that may give rise to an injury
2 Normative references
or damage to health.
The following standards contain provisions which, through
3.2.6 hazardous condition/motion: Any condition/
reference in this text, constitute provisions of this
At the time of publication, the motion of the robot or robot system that can cause injury to
International Standard.
persons.
editions indicated were valid. All standards are subject to re-
vision, and parties to agreements based on this International
Standard are encouraged to investigate the possibility of 3.2.7 hold-to-run control: A control which allows
applying the most recent editions of the standards listed be- movements exclusively during the manual actuation of that
low. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently control and that causes these movements to stop as soon as
valid International Standards. it is released.
IEC 204-l : 2 1, Electrical equipment of industrial machines 3.2 -8 interlock (for safeguarding): An arrangement
that interconnects guard(s) or device(s) with the robot control
- Part I: General requirements.
and/or power system of the robot and its associated equip-
IS0 6385: 1981, Ergonomic principles of the design of work ment.
sys terns.
3.2.9 local control: A state of the robot in which it is
ISOfTR 8373: 1988, Manipulating industrial robots -
operated from the control panel at the robot system
Vocabulary.
installation or teach pendant.
IS0 9946: 1991, Manipulating industrial robots -
3.2.10 lockout/tagout: The placement of a lock and/or
Presentation of characteristics.
tag on the energy isolating device (e.g. disconnecting
means) in the ‘OFF’ or ‘OPEN’ position indicating that the
energy isolating device or the equipment being controlled
3 Definitions
shall not be operated until the removal of the lock/tag.
.
For the purposes of this International Standard, the following
3.2.1 1 manipulating industrial robot: An automati-
definitions apply.
cally controlled, reprogrammable, multi-purpose, manipulat-
ive machine with several degrees of freedom, which may be
3.1 General terms
either fixed in place or mobile for use in industrial automation
applications.
3.1 .I person: Any individual.
NOTE: The following is an explanation of terms used in the above
3. I. 2 personnel: Persons specifically employed and
definition:
trained in the use and care of a robot system. - reprogrammable: whose programmed motions or auxiliary
functions may be changed y&hout physical alterations;
- multi-purpose: can be adapted to different applications with
3.2 Specific terms
physical alterations;
- physical alteration means alteration of the mechanical
NOTE : The terms which are referenced to ISO/TR 8373 are those
structure or control system except for changing programming
which have been duplicated from that document.
cassettes, ROMs, etc.
[ ISOfTR 8373:1988, 2.31
3.2.1 arm [primary axes]: An interconnected set of
links and powered joints comprising members of the
1) To be published. (Revision of IEC 204-l :1981.)
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
3.2.12 manual mode: The operating mode in which the
robot can be operated by, for example, pushbutton or joy-
stick and that excludes automatic operation.
3.2.13 maximum space: The space which can be
swept by the moving parts of the robot as defined by the
manufacturer plus the space which can be swept by the end
effector and the workpiece (see figure 1).
3.2.14 (teach) pendant: A hand held unit linked to the
control system with which the robot can be programmed (or
moved).
[ISO/TR 8373:1988, 5.81
3.2.15 presence sensing device: A device that has
a sensing field or space which will detect any intrusion into
that field or space.
NOTE: Presence sensing devices include but are not limited to light
. . . .
. Restricted
screens, electromagnetic fields, pressure sensitive devices,
. . . . . . . .
. .
El
space
ultrasonic and infrared devices, and image processing systems.
3.2.16 programmer: A competent person designated Figure 1 - Example of restricted space and
to prepare the task program. safeguarded space
[ ISOfTR 8373:1988, 2.91
3.2.24 safeguarding: Methods for protection of
3.2.17 reduced speed: A single selectable velocity person(s) using guards, devices, and safe working
provided by the robot supplier which automatically restricts procedures.
the robot velocity to one intended to allow sufficient time for
persons either to withdraw from hazardous motions or to stop
3.2.25 trouble shooting [fault finding]: The act of
the robot.
methodically determining the reason that a robot system has
failed to perform the task or function as intended.
3.2.18 restricted space: The portion of the maximum
space that is restricted by limiting devices that establish
limits that will not be exceeded in the event of any
4 General considerations
foreseeable failure of the robot system (see figure 1).
4.1 General
NOTE: The maximum distance that the robot can travel after the
limiting device is actuated is considered the basis for defining the
It is recognized that the operational characteristics of robots
restricted space.
can be significantly different from those of other machines
[ lSO/TR 8373:1988, 4.5.31
and equipment. Robots are capable of high energy
movements through a large volume beyond the base of
3.2.19 risk: A combination of the probability of injury
robots. The pattern and initiation of movement of the robot
occurring and the degree of the injury.
arm are difficult to predict and can vary because of variables
in product and environmental conditions.
3.2.20 robot system: A robot system includes:
- the robot (hardware and software) consisting of the
Some maintenance and programming personnel are at times
manipulator whether mobile or not, power supply, and
required to be within the restricted space while power is
control system;
available to the machine actuators. The restricted space of
- the end effector(
the robot can overlap a portion of the restricted space of
- any equipment, devices, or sensors required for the
other robots or work zones of other industrial machines and
robot to perform its tasks;
related equipment. This can give rise to hazards of impact,
- any communication interface that is operating and
trapping, or flying objects released by the gripper.
monitoring the robot, equipment, or sensors, as far as
these peripheral devices are supervised by the robot
The type of robot, its application, and its relationship to other
control system.
industrial machines and related equipment will influence the
[ ISO/TR 8373:1988, 2.61
design and the selection of the safeguarding methods.
These need to be suitable for the work being done and permit,
3.2.21 safe working procedure: A specified
where necessary, teach programming, setting, maintenance,
procedure intended to reduce the possibility of injury while
program verification, and trouble shooting operations to be
performing an assigned task.
carried out safely. Many installations will require close
approach for such work.
3.2.22 safeguard: A guard or device designated to
protect persons from a hazardous point or area.
The chosen methods should be appropriate for the hazards
associated with the robot installation. Before designing or
3.2.23 safeguarded space: The space determined
selecting appropriate safeguarding methods, it will be
by the safeguards (see figure 1).
necessary to identify the hazards and to assess the
associated risks.
NOTE: The safeguarded space includes the restricted space.
Technical measures for the preventi Ion of accidents are
based upon two fundamental principles:
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
4) application and use;
- the absence of persons in the safeguarded space
5) programming and program verification;
during automatic operation;
6) set-up including work handling/holding and tool-
- the elimination of hazards or at least their reduction
ing;
during interventions (e.g. teaching, program
7) trouble shooting and maintenance;
verification) in the safeguarded space.
8) safe working procedures; .
moving, handling, or replacing of the robot system or
The observance of these principles involves several actions: 0
associated components.
- the creation of a safeguarded space and a restricted
space;
Risk assessment
- a design of the robot system such as to allow the maxi- 4.2.2
mum number of tasks to be performed from outside the
The size, capacity, and speed of robots vary greatly. in ad-
safeguarded space;
dition, there are many different potential applications for
- provision of compensatory means of safety in case of
interventions within the safeguarded space. robots. Consequently, there will be different hazards and dif-
ferent levels of risk. The risks during the installation, pro-
gramming, operation, use, trouble shooting, and maintenance
4.2 Safety analysis
of the robot system shall be assessed.
To carry out a safety analysis, it is necessary to
Particular attention should be paid to the need for close ap-
- define the required tasks for the foreseeable appli-
proach to the robot when power is available at the machine
cations including an evaluation of the need for access
actuators. The need for close approach is recognized in
or close approach,
some exceptional circumstances and shall be provided for in
- Identify the sources of hazards including the fault and
the design and application of appropriate safeguards.
failure modes associated with each task (see 4.2.1),
Attention should be paid to the fact that the final position of
- evaluate and assess the risks (see 4.2.2),
the robot after an emergency stop cannot be adequately de-
- consider safety strategies which minimize the risks to
termined owing to the kinetic energy involved.
an acceptable level (see 4.2.3),
- select the safeguarding methods consistent with the
required task and the acceptable level of risks (see 4.2.3 Safety strategy for selection of safety
measures
7.3, 7.4, and 7.5), and
- assess the achieved levels of safety integrity for the
Safety measures are a combination of the measures incor-
safety and ensure that these levels are acceptable
porated at the design stage and those measures required to
(see 4.2.3).
be implemented by the user.
4.2.1 Sources of hazards
The design and development of the robot system shall be the
first consideration while still maintaining an acceptable level
Hazards can arise from the robot system itself, from its as-
of performance. Where this is not possible, safeguarding
sociation with other equipment, or from interaction of persons
shall be considered in such a manner that the flexibility of the
with the robot system. Examples of sources of hazards are
robot system in its application is retained. Safeguarding in-
(but are not limited to)
cludes the use of safeguards, awareness means, and safe
a) failures or faults of
working procedures (see 7.3, 7.4, and 7.5).
1) protective means (e.g. devices, circuits, com-
ponents) including removal or disassembly;
2) power sources or means of distribution;
3) control circuits, devices, or components;
5 General design requirements
b) moving mechanical components causing trapping or
crushing
5.1 Failure to safety
1) individually (by themselves);
2) in conjunction with other parts of the robot system
The robot system shall be designed, constructed, and
or other equipment in the work area;
implemented so that in case of a foreseeable failure of any
c) stored energy
single component, whether electrical, electronic, mechanical,
1) in moving parts;
pneumatic, or hydraulic, safety functions are not affected or
2) in electrical or fluidic power components;
when they are, the robot system is left in a safe condition.
d) power sources
Safety functions include but are not limited to
1) electrical;
- limiting range of motion,
2) hydraulic;
- emergency and safety stopping,
3) pneumatic;
- reduced speed, and
e) hazardous atmospheres, materials, or conditions:
- safeguard interlocking.
1) explosive or combustible;
2) corrosive or aggressive;
The requirements of IEC 204-I regarding control functions in
3) rad ioact ive;
case of failure shall apply.
4) extreme high or low temperature;
f) noise (acoustical);
5.2 Electrical equipment
g) interferences:
1) electromagnetic, electrostatic, radio frequencies;
The application of th e electrical equipm
ent of the robot and
2) vibration, shock;
robot system shall be in accordance with IEC 204-I
h) human errors in
1) design, development, and construction including
5.3 Power supply
ergonomic considerations;
2) installation and commissioning including access,
The power supply and grounding (protective earth) require-
lighting, and noise;
ments shall be in accordance with the manufacturer’s specifi-
3) functional testing;
cations.
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISQ 10218:1992(E)
Access shall not be required during operation of the robot.
5.4 Isolation of power sources
Removal of the fixed covers and enclosures shall require the
use of a tool.
Each robot system shall have means to isolate each of its
power sources. These means shall be located in such a way
6.3.4 Transportation
that no person will be exposed to hazards and they shall have
a lockoutltagout capability. (For requirements of electrical
For the purposes of transportation, hooks, eye-bolts, etc.
supply disconnecting devices, see IEC 204-l .)
shall be provided when required. They shall be located so
that if they are used properly, unintended movement during
transportation is prevented. The shipping weight should also
6 Design and construction of the robot
be marked on the robot.
6.1 General
6.3.5 Mounting provisions
The robot manufacturer shall design and construct robots in
Means shall be provided for securely mounting the robot to
accordance with the principles described in this clause and
provide stable operation during all designed operating
clause 5.
conditions.
6.2 Ergonomic aspects
Control aspects
6.4
Application of ergonomic measures and data contributes to
improvement of the safety level by making task completion 6.4.1 Panel arrangement
easier and by decreasing the number of human errors during
Actuating control devices shall be arranged, identified, and
interventions (e.g. repairing, maintenance, checking, pro-
protected against unintended or accidental operation in
gramming, operating). The following requirements apply.
accordance with IEC 204-l.
- Design of robot elements, on which human intervention
is intended, shall take into account human character-
6.4.2 Emergency stop
istics such as size, posture, strength, and movements
(see IS0 6385).
- Human-machine interfaces (including operating and Manually operated emergency stop devices shall be in
programming devices, signalling units such as
accordance with IEC 204-l. Each robot shall have provisions
portable control devices, control panels, computer to connect external emergency stop devices, safeguards, or
interlocks to the emergency stop circuit.
terminals, and software-driven features from appli-
cation programs) shall be designed and arranged to
minimize difficulty for the individual user. It shall be necessary to reset manually the emergency stop
-
Pertinent information shall be provided such as clearly circuit before any robot motion may be initiated. The
indicating robot working modes and displaying the
resetting of the emergency stop circuit by itself shall not
reason for unprogrammed robot stops. initiate any motion. Where an emergency stop or power fault
causes the loss of critical logic or memory states, a reset
6.3 Mechanical aspects sequence of the logic or memory shall be necessary before
operation may be initiated.
6.3.1 General
6.4.3 Safety stop
Whenever practicable, hazards arising from the moving parts
of the robot shall be eliminated in the initial design. If they When a safety stop circuit is provided, each robot shall have
cannot be eliminated, then suitable safeguards shall be in- provisions to connect safeguards and interlocks to this
corporated as part of the design, and if this is not practicable, circuit. It shall be necessary to reset the power to the
provision shall be made for safeguards to be incorporated at machine actuators before any robot motion may be initiated.
a later stage. The resetting of the power to the machine actuators by itself
shall not initiate any operation (see IEC 204-l: -, 9.2.2,
category 1).
6.3.2 Limitation of range of motion
The design of the robot shall not prevent the provisions of 6.4.4 Electrical connectors
means for limiting the range of motion of the primary axes.
When a method of limiting the range of motion is required by Electrical connectors used on robots which can cause
the designed use, it shall comply with one of the following. hazardous motion when mismatched shall be keyed or
- Mechanical stops may be provided. These should be labelled. Electrical connectors which could cause hazardous
adjustable and shall be capable of stopping the robot motion of the robot if they are separated or if they break away
at any adjusted position when it is carrying its rated shall be designed and constructed so as to guard against
load at maximum velocity. unintended separation.
- Alternative methods of limiting the range of motion may
be provided only if they are designed, constructed,
6.4.5 Pendant
and installed to achieve the same level of safety as
the mechanical stops. This may include using the
When a pendant is provided, the following design
robot controller and limit switches according to IEC
requirements shall apply.
204-l.
a) The pendant shall be designed in accordance with
known ergonomic principles (see 6.2) so that it can be
6.3.3 Covers and enclosures
reliably used while it is being carried.
b) As long as the pendant is being used in the
Electrical, hydr ‘aulic, etc. equipment which constitute a haz-
safeguarded space, it shall not be possible to switch
ard shall be provided with fixed cove rs or enclosures. the robot to automatic operation.
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
IS0 10218:1992(E)
sources will not result in
restoration or vari ation in the power
c) The pendant shall have an emergency stop device.
of the robot.
d) A pendant intended to initiate robot motion by hazardous motion
personnel who are within the safeguarded space shall
be provided with hold-to-run control device(s). 6.8 Stored energy
e) The robot control shall be designed so that when the
robot is placed under pendant control, all robot motion Means shall be provided for the controlled release of stored
shall only be initiated from the pendant. energy. This energy source may be in the form of (but is not
f) All motion of the robot that is initiated from the pendant limited to) fluid pressure accumulators, capacitors, springs,
shall be at no greater than the reduced speed. What counter balances, and flywheels. An appropriate label shall
constitutes an acceptable reduced speed will depend
be affixed to each stored energy source.
on the forces exerted by the robot and the use of the
robot (e.g. layout of installation). The reduced speed
6.9 Interference(s)
should not exceed 250 mm/s as measured at the
mechanical interface.
The design and construction of the robot shall incorporate
good engineering practices to minimize the effects of
Exceptions to f): When a speed greater than the reduced interference(s) which can affect safety. These can include
speed is required (e.g. for verification of a task program), it electromagnetic interference (EMI), electrostatic discharge
shall require a deliberate action by the operator (e.g. with a (ESD), radio frequency interference (RFI), heat, light,
key switch) to select this method of operation. Robot vibration, etc.
motion shall only be initiated by the use of hold-to-run
NOTE: The provisions for interference requirements and testing are
control device(s) and an enabling device while personnel is
found in IEC 204-l.
inside the safeguarded space (see 6.4.6).
6.10 Facilities for selection of operating
6.4.6 Enabling device .
conditions
When an enabling device is provided as part of the robot
Facilities shall be provided to ensure unambiguous selection
system, it shall be designed to allow robot motion or other
These facilities shall also indicate
of operating conditions.
functions in one position only. In any other position,
the selected, operating condition. The selection of different
hazardous motion or functions shall be stopped safely.
operating conditions shall not in itself cause robot motion or
Operation of the device by itself shall not initiate hazardous
start other functions.
motion or functions.
When an enabling device is required (e.g. for robot motion at When the protection of safeguards is suspended by the
selection of the operating condition (e.g. for set-up, teaching,
a speed greater than reduced speed), it shall be connected to
program verification), this should only be possible when the
the safety stop or another stop circuit with an equivalent level
of safety. facilities for selecting the operating conditions are secured
(e.g. key selection). Automatic (normal) operation shall be
prevented during suspension of the safeguards and robot
The enabling device may be deactivated by design when
motion shall be at reduced speed [see 6.4.5 f) for exception].
either
- there are no persons within the safeguarded space, or
- the robot motion is not greater than the reduced 6.11 Requirements for documentation
speed.
for documentation supplied by the
For requirements
The enabling device may be part of the pendant or may be a manufacturer, see 10. 1.
separate device.
6.5 Provisions for robots with arm-moving
7 Design and safeguarding of the robot
programming
system
For robots which are programmed by manually leading the
7.1 General
arm, provisions shall be made to switch the power off safely
during programming and counterbalancing where required.
The robot system manufacturer/supplier shall design and
construct robot systems in accordance with the principles
6.6 Provisions for emergency movement
described in this clause and clause 5.
Means shall be provided for the movement of robot axes for
7.2 Design
emergency purposes. These means are for example:
7.2.1 General
a) with power off:
- relief valves to depressurize systems under
The robot system shall be designed in accordance with the
pressure;
manufacturer’s specifications so that personnel who operate,
- manual release of power-actuated brakes
program, and maintain the system can be appropriately
provided that weight-balancing exists;
safeguarded. All environmental conditions shall be evaluated
b) with power on:
to ensure compatibility of the robot and the robot system with
- manual control facilities of power-piloted valves/
the anticipated operational conditions. These conditions
drives;
include, but are not limited to, explosive mixtures, corrosive
- control facilities to start counter motions.
conditions, humidity, dust, temperature, electromagnetic
inte rference (EMI), radio frequency interference (RFI), and
6.7 Power sources
vibr #ation.
Robots shall be des
...
NORME IS0
I NTE R NATIONALE
1021 8
Première édition
1992-01-15
Robots manipulateurs industriels - Sécurité
Manipulating industrial robots -- Safety
Numéro de référence
IS0 10218:1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 10218:1992(F)
Sommaire
Avant-propos
iv
Introduction V
1 Domaine d'application 1
2
References normatives 1
Definitions
3
3.1 Termes gendraux
3.2 Termes specifiques
4 Considerations generales 2
4.1 GenOralites 2
4.2 Analyse de la securite 3
Exigences generales de conception
5
SecUrite positive
5.1
Équipement electrique
5.2
5.3 Alimentation en energie
Separation des sources d'bnergie
5.4
Conception et construction du robot 4
6
4
6.1 G9neralites
4
6.2 Aspects ergonomiques
4
6.3 Aspects mecaniques
4
6.4 Commandes
Dispositions pour les robots programmes par conduite du bras 5
6.5
Mouvements d'urgence 5
6.6
Alimentation en 6nergie 5
6.7
5
6.8 Énergie accumulee
6
6.9 Perturbations
6
6.1 O Sblection des conditions de fonctionnement
6
6.1 1 Exigences pour ia documentation
7 Conception et protection de la cellule robotisee
7.1 G4nt2ralites
7.2 Conception
7.3 Dispositifs de protection
Moyens de signalisation
7.4
Procedures de travail sûres
7.5
7.6 Rearmement des dispositifs de protection
7.7 Exigences pour la documentation
O IS0 1992
Droits de reproduction reserves. Aucune partie de cette publicatioli ne prill: être repro-
duite nl utliisee sous quelque forrne que ce soit et par aucun proc&.de, é'ectronique 01.1
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms. sans l'accord ktit de I éditeur.
Organisation internationale de nor rnalisation
Case Postale 56 CH-121 1 Genève 20 Suisse
imprime en Suisse
li
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 1021 8:1992(F)
8 Utilisation et precautions 8
8.1 Generalites 8
8.2 Fonctionnement automatique
8
8.3 Programmation
8
8.4 Donnees de programmation
8
8.5 Verification de programme
8
8.6 Deplstage de dysfonctionnement
9
8.7 Maintenance 9
9 Installation, mise en service et essais de fonctionnement 9
G6neralItes
9.1 9
Installation
9.2 9
9.3 Mise en service et essais de fonctionnement
9
10 Documentat ion
10
10.1 Documentation du robot B fournir par le fabricant du robot
10
10.2 Documentation de la cellule robotisbe B fournir par le fabricant de la
10
cellule
10
11 Formation
Annexe A - Schema Illustrant les principaux constituants d'une cellule
robot Isbe 11
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 10218:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiee aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
resse par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L‘ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 O/O au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale IS0 10218 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 184, Systèmes d’automatisation industrielle et infegrafion.
sous-comité SC 2, Robots pour environnement de fabrication.
L’annexe A de la présente Norme internationale est donnee uniquement
à titre d’information.
---------------------- Page: 4 ----------------------
-
IS0 1021 8:1992(F)
Introduction
La présente Norme internationale a été établie du fait
des risques particuliers qui existent dans les systemes
de fabrication automatisés comportant des robots
manipulateurs industriels.
Si les risques sont bien connus, les sources de risques
sont souvent spécifiques à une installation robotisée
donnée. Le nombre et les types de risques sont
directement liés à la nature du procédé
d'automatisation et à la complexité de l'installation.
Les niveaux de risque varient en fonction du type de
robot, de son application et de la façon dont il est
installé, programmé, utilisé et entretenu.
Les risques liés aux applications robotisées étant de
nature variable, la présente Norme internationale fournit
un guide pour assurer la sécurité lors de la conception
et la construction des robots. La sécurité dans les
applications robotis6es étant influencée par la
conception et l'application de la cellule robotisée
considérée, un but complémentaire, tout aussi
important, est de donner des recommandations pour la
protection du personnel pendant l'installation, les
essais de fonctionnement, la programmation, la
maintenance et la réparation des robots et des cellules
robotisées .
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE IS0 10218:1992(F)
Robots manipulateurs industriels - Sécurité
1 Domaine d'application et formées pour l'utilisation et l'entretien des cellules
robotisées.
La présente Norme internationale fournit un guide sur les
3.2 Termes spbcifiques
exigences de sécurité pour la conception, la construction, la
programmation, le fonctionnement, l'utilisation, la réparation
NOTE: Les termes qui portent la rbférence de I'ISO TR 8373 sont
et la maintenance des robots manipulateurs industriels et des
ceux qui ont Bt6 extraits de ce document.
cellules robotisées tels que définis à l'article 3. Elle n'est pas
applicable à d'autres types de robots bien que les principes
3.2.1 bras [axes principaux]: E n s e m b I e
de sécurité énonces dans la présente Norme internationale
d'articulations et/ou de coulisses motorisées, reliées entre
puissent être utilisés pour d'autres robots.
elles et formant une chaîne, qui porte, positionne, et oriente
le poignet et/ou un terminal.
NOTE: Pour les besoins de la pr6sente Norme internationale, le terme
[ISO/TR 8373: 1988, 3.21
<#robot>) signifie =robot manipulateur industriel>>.
3.2.2 mode automatique: Mode opératoire dans lequel
Pour les cellules comportant plusieurs robots et/ou des
le système de commande du robot peut fonctionner
équipements associés pour la manutention des produits ou
conformément au programme d'une tâche.
des robots mobiles, la présente Norme internationale peut
[ISOTTR 8373: 1988, 5.3.8.11
être appliquée à la partie cellule robotisée de I'équipement.
3.2.3 dispositif de validation: Dispositif manoeuvré
manuellement destiné à n'autoriser le mouvement du robot
2 Rbfbrences normatives
que si le dispositif se trouve dans une position pré-
déterminée.
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.2.4 protecteur: clément de machine utilisé
dispositions valables pour la présente Norme Internationale.
spécifiquement pour assurer une protection au moyen d'une
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
barrière matérielle. Selon la forme qu'on lui donne, un
vigueur, Toute norme est sujette A revision et les parties
protecteur peut être appelé carter, couvercle, écran, clôture,
prenantes des accords fondés sur la présente Norme
porte, enceinte, barrière, etc.
internationale sont invitées à rechercher la possibilité
d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
3.2.5 risque (phbnombne dangereux): Situation
indiquées ci-après. Les membres de la CE1 et de I'ISO
pouvant donner lieu à une lésion ou porter atteinte à la santb.
possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
3.2.6 condition dangereuse/mouvement dange-
reux: Condition ou mouvement du robot ou de la cellule
CE1 204-1: - l), cquipement électrique des machines
robotisée qui peut provoquer des lésions aux personnes.
industrielles - Partie 1: Rbgles générales.
3.2.7 commande B action maintenue: Commande
IS0 6385: 1981, Principes ergonomiques de la conception
qui n'autorise les mouvements que lorsqu'on l'actionne
des systbmes de travail.
manuellement et qui entraîne l'arrêt des mouvements dès
qu'elle est relâchée.
lSO/TR 8373: 1988, Robots manipulateurs industriels -
Vocabulaire.
3.2.8 verrouillage (pour la protection): Disposition
qui interconnecte le@) protecteur(s) ou le(s) dispositif(s)
IS0 9946: 1991, Robots manipulateurs industriels -
avec le système de commande et/ou le systbme de
Présentation des caractéristiques.
puissance du robot et des équipements qui lui sont associés.
3.2.9 commande locale: Etat du robot dans lequel il
3 Dbfinitions
est mis en fonctionnement i partir de la baie de commande de
la cellule robotisée ou du pendant d'apprentissage.
Pour les besoins de la presente Norme internationale, les
définitions suivantes s'appliquent.
3.2.1 O condamnationlsignalisation: Mise en place
d'un verrou etlou d'une étiquette sur le dispositif de
3.1 Termes gbnbraux
séparation des sources d'énergie (par exemple moyens de
coupure) en position ufermée. ou uouverten indiquant que le
3.1 . 1 personne: N'importe quel individu.
dispositif ou l'appareil de séparation ainsi reperd ne doit pas
être manoeuvré avant que le verrou et/ou I'étiquette n'ait été
3.1 .2 personnel: Personnes spécifiquement employées
enlevé.
1) A publier. (R6vision de la CE1 204-1 :1981.)
1
---------------------- Page: 6 ----------------------
IS0 10218:1992(F)
3.2.11 robot manipulateur industriel: Manipulateur
- tous les Bquipements, dispositifs ou capteurs
à plusieurs degres de liberte, A commande automatique, nécessaires pour que le robot accomplisse sa tâche;
- toute interface de communication qui met en owvre et
reprogrammable, multi-applications, mobile ou non, destine à
être utilise dans les applications d'automatisation
contrôle le robot, les équipements, ou les capteurs,
industrielle.
pour autant que ces dispositifs périphériques sont
supervises par le systbme de commande du robot.
NOTE : Ce qui suit est une explication des termes utilises dans la
[ISOAR 8373: 1988, 2.61
définition ci-dessus:
- reprogrammable: dont les mouvements programmés ou les
3.2.21 procedure de travail sore: Procedure
fonctions auxiliaires peuvent Qtre changés sans modification
determinée, destinee à réduire la possibilite de lesion lors de
physique;
l'exécution d'une tâche assignée.
- multi-applications: peut &re adapte B une application
differente avec modification physique;
3.2.22 dispositif de protection: Protecteur ou
- modification physique signifie modification de la structure
dispositif conçu pour proteger les personnes d'un point ou
mecanique ou du systhme de commande B l'exception du
changement de cassettes de programmation, de memoires d'une zone dangereux.
mortes, etc.
[ISOTTR 8373: 1988, 2.31
3.2.23 espace contrdle [zone d'isolation]:
Espace déterminé par les dispositifs de protection (voir
1).
3.2.1 2 mode manuel : Mode operatoire dans lequel le figure
fonctionnement du robot peut êWe assure par action sur des
NOTE: L'espace contrsle inclut l'espace restreint.
boutons poussoirs ou un manche à balai et qui exclut le mode
automatique.
3.2.13 espace maximal : Espace qui peut être balayé
par les parties en mouvement du robot, tel que defini par le
fabricant, plus l'espace qui peut être balaye par le terminal et
la piece (voir figure 1).
3.2.1 4 pendant (d'apprentissage): I%ment tenu à
la main et relie au système de commande, avec lequel un
robot peut &re programme (ou déplac6).
[ISO/TR 8373: 1988, 5.81
3.2.15 dispositif sensible: Dispositif comportant un
champ ou un espace sensible qui détecte toute intrusion
dans ce champ ou cet espace.
NOTE: Les dispositifs sensibles incluent notamment les barrages
lumineux, les champs électromagnetiques, les tapis sensibles et
dispositifs similaires, les dispositifs B ultrasons ou B infrarouges et
les systttmes d'analyse d'images.
protection
3.2.1 6 programmeur: Personne qualifiée, désignée
Espace Espace Espace
pour preparer le programme d'une tâche.
0 restreint maximal contr&l6
[ISOTTR 8373: 1988, 2.91
Figure 1 - Exemple d'espace restreint et
3.2.1 7 vitesse reduite: Vitesse unique que l'on peut
d'espace contrdle
sélectionner, indiqube par le fabricant du robot, qui limite
à donner aux
automatiquement la vitesse du robot de façon
3.2.24 protection: Méthodes de protection des
personnes un temps suffisant pour arrêter le robot, ou pour
et des
personnes, utilisant des protecteurs, des dispositifs
s'éloigner des mouvements dangereux.
procédures de travail sûres.
3.2.1 8 espace restreint: Partie de l'espace maximal
3.2.25 depistage de dysfonctionnement [detec-
réduit par les limiteurs de course qui fixent des limites qui ne
tion de panne]: Détermination methodique de la raison
peuvent être dépassees en cas de défaillance prévisible de
pour laquelle une cellule robotisée n'a pas pu effectuer la
la cellule robotisee (voir figure 1).
tâche ou la fonction requise.
NOTE: La distance maximale que le robot peut parcourir apres
réaction du limiteur de course doit servir de base pour definir l'espace
restreint.
4 Considbrations gbndrales
[ISO/TR 8373: 1988, 4.5.31
4.1 Gdndralites
3.2.1 9 risque (estimation globale): Combinaison de
la probabilité de survenue de lésions et du degré des lesions.
II est reconnu que les caractéristiques de fonctionnement
des robots peuvent différer de façon importante de celles des
et équipements. Les robots peuvent avoir
3.2.20 cellule robotisee: Une cellule robotisée autres machines
des mouvements h forte Bnergie dans un volume important
comprend:
- le robot (équipement et logiciel), c'est-à-dire le
s'étendant au-delà de leur base. Le schéma des mouvements
manipulateur, mobile ou non, I'bquipement de du bras et I'initialisation des mouvements sont difficiles
puissance et le système de commande; prévoir et peuvent varier du fait de variations des conditions
- le terminal ou les terminaux;
de production et d'environnement.
2
---------------------- Page: 7 ----------------------
IS0 1021 8:1992(F)
II est nécessaire, de temps en temps, que du personnel de
démontage;
maintenance et de programmation soit & l'intérieur de
2) sources d'alimentation et moyens de distribution;
l'espace restreint alors que la puissance est disponible aux
3) circuits, dispositifs ou composants de
actionneurs. II peut y avoir interférence entre l'espace
commande;
restreint du robot et celui d'autres robots ou des zones de
b) pièces en mouvement entraînant l'engagement ou
travail d'autres machines industrielles et équipements. Cela
I'écrasement
peut entraîner des risques de choc, d'écrasement et de
1 ) individuellement (par elles-mêmes);
rencontre avec des objets lâchés par le préhenseur.
2) en association avec d'autres parties de la cellule
robotisée ou d'autres équipements dans la zone
Le type de robot, son utilisation et son association avec
de travail;
d'autres machines industrielles et équipements influenceront
c) énergie accumulée
la conception et le choix des méthodes de protection. Celles-
1) dans les pièces en mouvement;
ci doivent être adaptées au travail & effectuer et permettre,
2) dans les composants électriques ou fluidiques;
lorsque c'est nécessaire, la réalisation en toute sécurité de la
d) sources de puissance:
programmation par apprentissage, de la mise au point, de la
1) électrique;
maintenance, de la vérification de programme et du dépistage
2) hydraulique;
des dysfonctionnements. Dans beaucoup d'installations, il
3) pneumatique;
est nécessaire de s'approcher a proximité du robot pour de
atmosphères, matériaux et conditions dangereux:
e)
telles opérations.
1) explosifs ou combustibles;
2) corrosifs ou agressifs;
II convient d'adapter les méthodes choisies aux risques de
3) radioactifs;
l'installation robotisée. Avant de concevoir ou de choisir les
4) températures extrbmes (haute ou basse);
méthodes de protection appropriées, il est nécessaire f) bruit (acoustique);
d'identifier les sources de risques et d'évaluer les risques g) perturbations:
associés. 1) électromagnétiques, électrostatiques,
radioélectriques;
Les mesures techniques de prévention des accidents sont 2) vibrations, chocs;
basées sur deux principes fondamentaux:
h) erreurs humaines lors
- l'absence de personnes dans l'espace contrôlé
1) de la conception, le développement, et la con-
pendant le fonctionnement automatique;
struction, en incluant l'ergonomie;
- I'élimination des risques ou au moins leur réduction
2) de l'installation et la mise en service incluant
pendant les interventions (par exemple apprentissage, l'accès, I'éclairage et le bruit;
vérification de programme) dans l'espace contrôlé. 3) des essais fonctionnels;
4) de l'application et l'utilisation;
L'observation de ces principes implique plusieurs actions: 5) de la programmation et la .vérification de
- la création d'un espace contrôlé et d'un espace programme;
restreint; 6) des réglages, incluant la manipulation et la
- une conception de la cellule robotisée permettant que
fixation de la pièce, ainsi que l'outillage;
le plus grand nombre de tâches soit effectué depuis 7) du dépistage de dysfonctionnement et la
l'extérieur de l'espace contrôlé; maintenance;
- des mesures de sécurité compensatoires dans le cas
8) des procédures de travail sûres;
d'interventions à l'intérieur de l'espace contrôlé. deplacement, manutention ou remplacement de la
i)
cellule robotisée ou des composants associés.
4.2 Analyse de la skurite
4.2.2 Estimation des risques
Pour conduire une analyse de sécurité, il est nécessaire de
- définir les tâches requises pour les applications
Les dimensions, capacités et vitesses des robots sont très
prévisibles, et évaluer la nécessité d'accès et/ou variables. De plus, leurs applications potentielles sont
d'approche, diverses. En conséquence, il peut y avoir différents risques
- identifier les sources de risques incluant les pannes et les risques en
et différents niveaux de risque. On doit estimer
cours d'installation, de programmation, de fonctionnement,
les modes de défaillances associés à chacune de ces
d'utilisation, de dépistage de dysfonctionnement et de main-
tâches (voir 4.2.1),
- évaluer et estimer les risques (voir 4.2.2), tenance de la cellule robotisée.
- envisager les stratégies de sécurité qui réduisent les
II convient de porter une attention particulière & la nécessité
risques & un niveau acceptable (voir 4.2.3),
- choisir les méthodes de protection compatibles avec d'approche à proximité du robot lorsque la puissance est
la tâche requise et le niveau de risque acceptable disponible aux actionneurs. Cette nécessité est reconnue
dans certaines circonstances exceptionnelles et doit être
(voir 7.3, 7.4 et 7.5), et
- estimer les niveaux d'intégrité obtenus pour la sécurité prise en compte lors de la conception et de l'utilisation des
dispositifs de protection appropriés. II convient de porter une
et assurer que ces niveaux sont acceptables (voir
attention particulibre au fait que la position finale du robot
4.2.3).
après arrêt d'urgence ne peut pas être déterminée de façon
precise à cause de l'énergie cinétique mise en jeu.
4.2.1 Sources de risques
4.2.3 Stratbgie de sbcuritb pour le choix des
Les risques peuvent provenir de la cellule robotisée elle-
même, de son association avec d'autres équipements ou de mesures de sbcuritb
l'interaction des personnes avec la cellule robotisée. Les
Les mesures de sécurité sont une combinaison des mesures
sources de risques sont par exemple (liste non exhaustive):
incorporées & la conception et des mesures que l'utilisateur
a) défaillances ou pannes des
doit mettre en place.
moyens de protection (par exemple dispositifs,
1)
circuits, composants), y compis la depose et le
3
---------------------- Page: 8 ----------------------
IS0 1021 8:1992(F)
La sécurité doit être prise en compte dès le stade de la
mensurations, posture, efforts, et mouvements (voir
conception et du développement de la cellule robotisée, tout IS0 63851.
-
en conservant un niveau acceptable de performance.
Les intehkes homme-machine (incluant les organes
Lorsque ce n'est pas possible, des méthodes de protection
de service et de programmation, les moyens de
doivent être étudiées de telle façon que la flexibilité
signalisation tels que pupitres portatifs de commande,
d'application de la cellule robotisée soit conservée. Les
armoires de commande, terminaux d'ordinateur, et les
méthodes de protection comprennent l'utilisation de
éléments pilotés par logiciel B partir de programmes
dispositifs de protection, de moyens de signalisation et de
d'application) doivent être conçus et disposés pour
procédures de travail sûres (voir 7.3, 7.4, et 7.5).
minimiser toute difficulté pour l'utilisateur.
-
Des informations pertinentes doivent être fournies
telles que l'indication claire des modes de
fonctionnement et la signalisation de la raison des
5 Exigences gbnbrales de conception
arrêts non programmés du robot.
5.1 Sdcuritd positive
6.3 Aspects mdcaniqoes
La cellule robotisée doit être conçue, construite et mise en
6.3.1 Gdndralltds
oeuvre de façon qu'une défaillance prévisible d'un composant
quelconque (électrique, Blectronique, mécanique,
pneumatique ou hydraulique) n'affecte pas les fonctions de Chaque fois que possible, les risques dus aux éléments en
sécurité ou, dans le cas contraire, laisse ta cellule robotisée mouvement du robot doivent être éliminés lors de la
dans un état sûr. Les fonctions de sécurité comprennent conception initiale. S'ils ne peuvent être éliminés, des
dispositifs de protection appropriés doivent être incorporés B
notamment:
- la limitation de la plage des mouvements, la conception, et si ce n'est pas possible, il doit être prévu de
- l'arrêt d'urgence et l'arrêt contrôlé, ies incorporer B un stade ultérieur.
- la vitesse réduite, et
- les verrouillages des dispositifs de protection.
6.3.2 Limitation de la plage de mouvement
La conception du robot ne doit pas empêcher la mise en place
Les exigences de la CE1 204-1 concernant les fonctions de
de moyens de limitation de la plage des mouvements des
commande en cas de défaillance doivent s'appliquer.
axes principaux. Lorsque l'utilisation prévue exige une
méthode de limitation de la plage des mouvements, cette
5.2 tquipement dlectrlque
méthode doit satisfaire B l'une des suivantes.
Des butées mécaniques peuvent être fournies. II
L'équipement électrique du robot et de la cellule robotisée
convient qu'elles soient réglables et elles doivent être
doit être conforme B la CE1 204-1.
capables d'arrêter le robot, pour toute position réglée,
lorsqu'il porte la charge nominale B la vitesse
5.3 Alimentation en dnergie
maximale.
D'autres méthodes peuvent être fournies B condition
Les caractéristiques de l'alimentation en énergie et des
que leur conception, construction et installation
prises de terre doivent être conformes aux spécifications du
assurent le même niveau de sécurité que les butées
fabricant.
mécaniques. Cela peut inclure l'utilisation de l'unité de
commande du robot et des limiteurs suivant la CE1
5.4 SOparatlon des sources d'dnergle
204-1.
Chaque cellule robotisée doit être équipée de moyens de
6.3.3 Enveloppes
séparation de chacune de ses sources d'énergie. Ces
moyens doivent être situés de façon B ne pas exposer les
Des enveloppes ou enceintes fixes doivent être prévues pour
personnes B un risque, et doivent comporter une possibilite
les équipements électrique, hydraulique, etc. qui constituent
de condamnation/signalisation. (En ce qui concerne les
un risque. L'accès ne doit pas être nécessaire durant le
exigences pour les dispositifs de séparation de l'alimentation
fonctionnement du robot. Le démontage des enveloppes et
électrique, voir la CE1 204-1 .)
enceintes fixes doit nécessiter l'utilisation d'un outil.
6.3.4 Transport
6 Conception et construction du robot
Des crochets, anneaux B tige, etc. destinés au transport
6.1 GOndralitds
doivent être fournis si nécessaire. Ils doivent être situés de
façon B empêcher tout mouvement inattendu au cours du
Le fabricant du robot doit concevoir et construire les robots
transport, s'ils sont utilisés correctement. il convient de
conformément aux principes décrits dans le présent article et
marquer le poids d'expédition sur le robot.
dans l'article 5.
6.3.5 Fixatlon
6.2 Aspects ergonomiques
Des moyens destinés B fixer le robot de façon sûre doivent
L'application des démarches et des données de l'ergonomie
être fournis afin d'assurer un fonctionnement stable pour
contribue à améliorer le niveau de sécurité en facilitant
toutes les conditions de fonctionnement prévues.
l'accomplissement des tâches et en diminuant le nombre
d'erreurs humaines lors des interventions (par exemple:
6.4 Commandes
réparation, maintenance, contrôle, programmation,
utilisation). Les exigences suivantes s'appliquent.
6.4.1 Disposition de la baie de commande
- La conception des éléments du robot sur lesquels une
intervention humaine est prévue doit prendre en
Les organes de service doivent être disposbs, identifiés et
compte les caractéristiques humaines telles que
4
---------------------- Page: 9 ----------------------
IS0 10218:1992(F)
protégés de façon B éviter toute manoeuvre involontaire ou mode approprié doit nécessiter une action délibérée de
accidentelle, conformément B la CE1 204-1, l'opérateur (par exemple B l'aide d'un interrupteur B clé).
Lorsque du personnel se trouve B l'intérieur de l'espace
6.4.2 ArrQt d'urgence contrôlé, les mouvements du robot ne doivent être
commandés que par un ou des dispositif(s) B action
Les dispositifs d'arrêt d'urgence manoeuvrés manuellement maintenue et un dispositif de validation (voir 6.4.6).
doivent être conformes I la CE1 204-1. Tout robot doit
permettre le raccordement de dispositifs d'arrêt d'urgence 6.4.6 Dlsposltif de validatlon
extérieurs, de dispositifs de protection ou de verrouillage au
circuit d'arrêt d'urgence. Lorsqu'un dispositif de validation est fourni comme partie
intégrante de la cellule robotisée, il doit être conçu pour ne
II doit être nécessaire de réarmer manuellement le circuit permettre les mouvements ou les autres fonctions du robot
d'arrêt d'urgence avant toute mise en mouvement du robot. que dans une seule position. En toute autre position, les
Le réarmement du circuit d'arrêt d'urgence ne doit pas B lui mouvements ou fonctions dangereux doivent être arrêtés de
seul engendrer de mouvement. Lorsqu'un arrêt d'urgence ou
façon sûre. Le fonctionnement du dispositif à lui seul ne doit
une panne de puissance entraine la perte d'états logiques pas commander de mouvements ou fonctions dangereux.
critiques ou de mémoires, une remise en état de la mémoire
ou de la logique doit être nécessaire avant tout Lorsqu'un dispositif de validation est nécessaire (par
exemple pour des mouvements du robot B une vitesse
fonctionnement.
B la vitesse réduite), il doit être raccordé B l'arrêt
supérieure
6.4.3 ArrQt contr6lO contrôlé ou B un autre circuit d'arrêt ayant un niveau de
sécurité équivalent.
Lorsque le robot comporte un circuit d'arrêt contrôlé, il doit
permettre de raccorder les dispositifs de protection et les Le dispositif de validation peut être désactivé par conception
verrouillages. II doit être nécessaire de remettre les lorsque
- il n'y a personne dans l'espace contrôlé, ou
actionneurs de la machine sous puissance avant toute mise
- la vitesse du robot n'est pas supérieure B la vitesse
en mouvement du robot. La remise sous puissance des
actionneurs ne doit pas B elle seule engendrer de réduite.
fonctionnement (voir CE1 204-1 : -, 9.2.2, catégorie 1).
Le dispositif de validation peut être intégré au pendant ou
6.4.4 Raccordements Olectriques être un dispositif séparé.
Les raccordements électriques utilisés sur les robots, qui 6.5 Dispositions pour les robots programmes
pourraient provoquer des mouvements dangereux en cas par conduite du bras
d'erreur de raccordement, doivent être rendus indémontables
ou repérés. Les raccordements électriques qui pourraient Pour les robots programmés par conduite manuelle du bras,
provoquer des mouvements dangereux du robot en cas de des dispositions doivent être prises pour couper la puissance
séparation ou de rupture, doivent être conçus et construits en toute sécurité lors de la programmation et pour équilibrer si
de façon B être protégés contre une séparation involontaire. nécessaire.
6.4.5 Pendant 6.6 Mouvements d'urgence
Lorsqu'un pendant est fourni, les exigences de conception II doit être prévu des moyens pour mouvoir les axes du robot
suivant es doivent s'appliquer. en cas d'urgence. Ces moyens peuvent être par exemple:
a) Le pendant doit être conçu en respectant les principes
d'ergonomie connus (voir 6.2) de façon ri. permettre a) hors puissance:
- valves de dépressurisation des systèmes sous
une utilisation fiable lorsqu'il est porté.
pression;
b) Tant que le pendant est utilisé dans l'espace contrôlé,
- relâchement manuel des freins motorisés, sous
il ne doit pas être possible de mettre le robot en
fonctionnement automatique. réserve qu'il y ait un équilibrage.
c) Le pendant doit comporter un dispositif d'arrêt
d'urgence. b) sous puissance:
- possibilité de commande manuelle des
d) Tout pendant, destiné à la commande des
mouvements du robot par le personnel se trouvant à soupapes/entraîneurs motorisés;
- possibilité de commander des contre-
l'intérieur de l'espace contrôlé, doit comporter des
organes de service à action maintenue. mouvements.
La commande du
...
ISO
NORME
INTERNATIONALE 10218
Première édition
1992-01-15
-- ----- ~-- - .- -
Robots manipulateurs industriels - Sécurité
Manipulating industriaI robots -- Safety
-- ----
-------
----- __-._----- -----.---__--_----.--_-. _--.---w---v-------- I
Numéro de référence
ISO 10218:1992(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
Sommaire
iV
Avant-propos
V
Introduction
1
1 Domaine d’application
2 WftSrences normatives
Definitions
3
3.1 Termes généraux
Termes spécifiques
3.2
2
Considérations ghérales
4
2
4.1 Gh&aIités
3
4.2 Analyse de la skurité
Exigences gén6rales de conception
5
5.1 Sécurité positive
5.2 Équipement électrique
5.3 Alimentation en Wergie
5.4 Séparation des sources d’hergie
4
6 Conception et construction du robot
4
6.1 Généralités
4
6.2 Aspects ergonomiques
4
6.3 Aspects mAcaniques
4
6.4 Commandes
5
Dispositions pour les robots programmés par conduite du bras
6.5
5
Mouvements d’urgence
6.6
5
Alimentation en énergie
6.7
5
6.8 Énergie accumulée
6
6.9 Perturbations
6
6.10 Sélection des conditions de fonctionnement
6
Exigences pour la documentation
6.11
7 Conception et protection de la cellule robotisée
7.1 Gén&alit6s
7.2 Conception
7.3 Dispositifs de protection
Moyens de signalisation
7.4
Procédures de travail sûres
7.5
Réarmement des dispositifs de protection
7.6
7.7 Exigences pour la documentation
0 ISO 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peul. être repro-
duite ni utilisée sous quelque forrne que ce soit et par aucun prochdé, éectronique ou
l’accord itcrit de I ‘éditeur.
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans
Organisation internationale de normalisation
l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Case Postale 36
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10216:1992(F)
Utilisation et precautions
8
Genéralites
8.1
Fonctionnement automatique
8.2
8.3 Programmation
8.4 Données de programmation
8.5 Vérification de programme
Dépistage de dysfonctionnement
8.6
8.7 Maintenance
9 installation, mise en service et essais de fonctionnement 9
9.1 Généralités 9
9.2 Installation 9
Mise en service et essais de fonctionnement
9.3 9
Documentation
10 10
Documentation du robot à fournir par le fabricant du robot
10.1 10
Documentation de la cellule robotisée a fournir par le fabricant de la
10.2
10
cellule
11 Formation 10
Annexe A - Schéma illustrant les principaux constituants d’une cellule
11
robotisée
.
Iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 10218 a été élaborée par le comité techni-
que ISO/TC 184, Systèmes d’automatisation industrielle et intkgration.
sous-comité SC 2, Robots pour environnement de fabrication.
L’annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement
à titre d’information.
IV
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
Introduction
La présente Norme internationale a Até établie du fait
des risques particuliers qui existent dans les systèmes
de fabrication automatisés comportant des robots
manipulateurs industriels.
Si les risques sont bien connus, les sources de risques
sont souvent spécifiques à une installation robotisée
donnée. Le nombre et les types de risques sont
directement liés à la nature du procédé
d’automatisation et à la complexité de l’installation.
Les niveaux de risque varient en fonction du type de
robot, de son application et de la façon dont il est
installé, programmé, utilisé et entretenu.
Les risques liés aux applications robotisées étant de
nature variable, la présente Norme internationale fournit
un guide pour assurer la sécurité lors de la conception
et la construction des robots. La sécurité dans les
applications robotisées étant influencée par la
conception et l’application de la cellule robotisée
considérée, un but complémentaire, tout aussi
important, est de donner des- recommandations pour la
protection du personnel pendant l’installation, les
essais de fonctionnement, la programmation, la
maintenance et la réparation des robots et des cellules
robotisées.
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO lb21 8:1992(F)
Robots manipulateurs industriels -
Sécurité
et formées pour l’utilisation et l’entretien des cellules
1 Domaine d’application
robotisées.
La présente Norme internationale fournit un guide sur les
3.2 Termes specifiques
exigences de sécurité pour la conception, la construction, la
programmation, le fonctionnement, l’utilisation, la réparation
NOTE: Les termes qui portent la référence de I’ISO TR 8373 sont
et la maintenance des robots manipulateurs industriels et des
ceux qui ont été extraits de ce document.
cellules robotisées tels que définis à l’article 3. Elle n’est pas
applicable à d’autres types de robots bien que les principes
3.2.1 bras [axes principaux]: Ensemble
de sécurité énoncés dans la présente Norme internationale
d’articulations et/ou de coulisses motorisées, reliées entre
puissent être utilisés pour d’autres robots.
elles et formant une chaîne, qui porte, positionne, et oriente
le poignet et/ou un terminal.
NOTE: Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme
[lSO/TR 8373: 1988, 3.21
«robot,, signifie «robot manipulateur industriel,,.
3.2.2 mode automatique: Mode opératoire dans lequel
Pour les cellules comportant plusieurs robots et/ou des
le système de commande du robot peut fonctionner
équipements associés pour la manutention des produits ou
conformément au programme d’une tâche.
des robots mobiles, la présente Norme internationale peut
[ISOfl-R 8373: 1988, 5.3.8.11
être appliquée à la partie cellule robotisée de l’équipement.
3.2.3 dispositif de validation: Dispositif manoeuvré
manuellement destiné à n’autoriser le mouvement du robot
2 Références normatives
que si le dispositif se trouve dans une position pré-
déterminée.
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.2.4 protecteur: Élément de machine utilisé
dispositions valables pour la présente Norme Internationale.
spécifiquement pour assurer une protection au moyen d’une
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
barrière matérielle. Selon la forme qu’on lui donne, un
vigueur, Toute norme est sujette à révision et les parties
protecteur peut être appelé carter, couvercle, écran, clôture,
prenantes des accords fondés sur la présente Norme
porte, enceinte, barrière, etc.
internationale sont invitées à rechercher la possibilité
d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
3.2.5 risque (phénoméne dangereux): Situation
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
pouvant donner lieu à une lésion ou porter atteinte à la santé.
possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
3.2.6 condition dangereuse/mouvement dange-
reux: Condition ou mouvement du robot ou de la cellule
1 ) Équipement électrique des machines
CEI 204-l: - ,
robotisée qui peut provoquer des lésions aux personnes.
industrielles - Par?ie 1: Règles générales.
3.2.7 commande à action maintenue: Commande
ISO 6385: 1981, Principes ergonomiques de la conception
qui n’autorise les mouvements que lorsqu’on l’actionne
des systèmes de travail.
manuellement et qui entraîne l’arrêt des mouvements dès
qu’elle est relâchée.
ISOfTR 8373: 1988, Robots manipulateurs industriels -
Vocabulaire.
3.2.8 verrouillage (pour la protection): Disposition
qui interconnecte le(s) protecteur(s) ou le(s) dispositif(s)
ISO 9946: 1991, Robots manipulateurs industriels -
avec le système de commande et/ou le système de
Présentation des caractéristiques.
puissance du robot et des équipements qui lui sont associés.
3.2.9 commande locale: État du robot dans lequel il
3 Définitions
est mis en fonctionnement à partir de la baie de commande de
la cellule robotisée ou du pendant d’apprentissage.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les
définitions suivantes s’appliquent.
3.2.10 condamnationkignallsation: Mise en place
d’un verrou et/ou d’une étiquette sur le dispositif de
3.1 Termes généraux
séparation des sources d’énergie (par exemple moyens de
coupure) en position «fermée» ou «ouverte» indiquant que le
3.1.1 personne: N’importe quel individu.
dispositif ou l’appareil de séparation ainsi repér6 ne doit pas
être manoeuvré avant que le verrou et/ou l’étiquette n’ait été
3.1.2 personnel: Personnes spécifiquement employées
enlevé.
1) A publier. (Révision de la CEI 204-l :1981.)
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
3.2.11 robot manipulateur industriel: Manipulateur - tous les équipements, dispositifs ou capteurs
nécessaires pour que le robot accomplisse sa tâche;
à plusieurs degrés de liberté, à commande automatique,
- toute interface de communication qui met en oeuvre et
reprogrammable, multi-applications, mobile ou non, destiné à
être utilisé dans les applications d’automatisation contrôle le robot, les équipements, ou les capteurs,
industrielle. pour autant que ces dispositifs périphériques sont
supervisés par le système de commande du robot.
NOTE : Ce qui suit est une explication des termes utilisés dans la
[ISO/TR 8373: 1988, 2.61
définition ci-dessus:
- reprogrammable: dont les mouvements programmés ou les
3.2.21 procédure de travail sûre: Procédure
fonctions auxiliaires peuvent être changes sans modification
déterminée, destinée à réduire la possibilité de lésion lors de
physique;
l’exécution d’une tâche assignée.
- multi-applications: peut être adapté a une application
diff erente avec modification physique;
3.2.22 dispositif de protection: Protecteur ou
- modification physique signifie modification de la structure
dispositif conçu pour protéger les personnes d’un point ou
mécanique ou du système de commande à l’exception du
changement de cassettes de programmation, de mémoires d’une zone dangereux.
mortes, etc.
[ISOfJ-R 8373: 1988, 2.31
3.2.23 espace contrôlé [zone d’isolation]:
Espace déterminé par les dispositifs de protection (voir
figure 1).
3.2.12 mode manuel : Mode opératoire dans lequel le
fonctionnement du robot peut être assuré par action sur des
NOTE: L’espace contrôlé inclut l’espace restreint.
boutons poussoirs ou un manche à balai et qui exclut le mode
automatique.
3.2.13 espace maximal : Espace qui peut être balayé
par les parties en mouvement du robot, tel que défini par le
fabricant, plus l’espace qui peut être balayé par le terminal et
la pièce (voir figure 1).
3.2.14 pendant (d’apprentissage): Élément tenu à
la main et relié au système de commande, avec lequel un
robot peut être programmé (ou déplacé).
[ISOfT-R 8373: 1988, 5.81
3.2.15 dispositif sensible: Dispositif comportant un
champ ou un espace sensible qui détecte toute intrusion
dans ce champ ou cet espace.
NOTE: Les dispositifs sensibles incluent notamment les barrages
lumineux, les champs électromagnétiques, les tapis sensibles et
dispositifs similaires, les dispositifs à ultrasons ou à infrarouges et
les systèmes d’analyse d’images.
3.2.16 programmeur: Personne qualifiée, désignée
Espace
. . . . . . .
pour préparer le programme d’une tâche.
.:.
0
restreint
[ISOfTR 8373: 1988, 2.91
Figure 1 - Exemple d’espace restreint et
3.2.17 vitesse réduite: Vitesse unique que l’on peut
d’espace contrôlé
sélectionner, indiquée par le fabricant du robot, qui limite
automatiquement la vitesse du robot de façon à donner aux
3.2.24 protection: Méthodes de protection des
personnes un temps suffisant pour arrêter le robot, ou pour
personnes, utilisant des protecteurs, des dispositifs et des
s’éloigner des mouvements dangereux.
procédures de travail sûres.
3.2.18 espace restreint: Partie de l’espace maximal
3.2.25 dbpistage de dysfonctionnement [détec-
réduit par les limiteurs de course qui fixent des limites qui ne
tion de panne]: Détermination méthodique de la raison
peuvent être dépassées en cas de défaillance prévisible de
pour laquelle une cellule robotisée n’a pas pu effectuer la
la cellule robotisée (voir figure 1).
tâche ou la fonction requise.
NOTE: La distance maximale que le robot peut parcourir après
réaction du limiteur de course doit servir de base pour définir l’espace
restreint.
4 Considérations générales
[ISO/TR 8373: 1988, 4.5.31
4.1 Généralités
3.2.19 risque (estimation globale): Combinaison de
la probabilité de survenue de lésions et du degré des lésions.
II est reconnu que les caractéristiques de fonctionnement
des robots peuvent différer de façon importante de celles des
3.2.20 cellule robotisée: Une cellule robotisée
autres machines et équipements. Les robots peuvent avoir
comprend:
des mouvements à forte énergie dans un volume important
- le robot (équipement et logiciel), c’est-à-dire le
s’étendant au-delà de leur base. Le schéma des mouvements
manipulateur, mobile ou non, Wquipement de
du bras et l’initialisation des mouvements sont difficiles à
puissance et le système de commande;
prévoir et peuvent varier du fait de variations des conditions
- le terminal ou les terminaux;
de production et d’environnement.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
démontage;
Il est nécessaire, de temps en temps, que du personnel de
2) sources d’alimentation et moyens de distribution;
maintenance et de programmation soit à l’intérieur de
3) circuits, dispositifs ou composants de
l’espace restreint alors que la puissance est disponible aux
commande;
actionneurs. Il peut y avoir interférence entre l’espace
b) pièces en mouvement entraînant l’engagement ou
restreint du robot et celui d’autres robots ou des zones de
travail d’autres machines industrielles et equipements. Cela l’écrasement
1) individuellement (par elles-mêmes);
peut entraîner des risques de choc, d’écrasement et de
2) en association avec d’autres parties de la cellule
rencontre avec des objets lâchés par le préhenseur.
robotisée ou d’autres équipements dans la zone
de travail;
Le type de robot, son utilisation et son association avec
c) énergie accumulée
d’autres machines industrielles et equipements influenceront
la conception et le choix des méthodes de protection. Celles- 1) dans les pièces en mouvement;
2) dans les composants électriques ou fluidiques;
ci doivent être adaptées au travail à effectuer et permettre,
d) sources de puissance:
lorsque c’est nécessaire, la réalisation en toute sécurité de la
1) électrique;
programmation par apprentissage, de la mise au point, de la
2) hydraulique;
maintenance, de la vérification de programme et du dépistage
3) pneumatique;
des dysfonctionnements. Dans beaucoup d’installations, il
est nécessaire de s’approcher à proximité du robot pour de e) atmosphères, matériaux et conditions dangereux:
1) explosifs ou combustibles;
telles opérations.
2) corrosifs ou agressifs;
II convient d’adapter les méthodes choisies aux risques de 3) radioactifs;
4) températures extrêmes (haute ou basse);
l’installation robotisée. Avant de concevoir ou de choisir les
f) bruit (acoustique);
méthodes de protection appropriées, il est nécessaire
d’identifier les sources de risques et d’évaluer les risques g) perturbations:
1) électromagnétiques, électrostatiques,
associés.
radioélectriques;
Les mesures techniques de prévention des accidents sont 2) vibrations, chocs;
h) erreurs humaines lors
basées sur deux principes fondamentaux:
1) de la conception, le développement, et la con-
- l’absence de personnes dans l’espace contrôlé
pendant le fonctionnement automatique; struction, en incluant l’ergonomie;
2) de l’installation et la mise en service incluant
- l’élimination des risques ou au moins leur réduction
pendant les interventions (par exemple apprentissage, l’accès, l’éclairage et le bruit;
vérification de programme) dans l’espace contrôlé. 3) des essais fonctionnels;
4) de l’application et l’utilisation;
L’observation de ces principes implique plusieurs actions: 5) de la programmation et la vérification de
- la création d’un espace contrôlé et d’un espace programme;
restreint; 6) des réglages, incluant la manipulation et la
- une conception de !a cellule robotisée permettant que fixation de la pièce, ainsi que l’outillage;
le plus grand nombre de tâches soit effectué depuis 7) du dépistage de dysfonctionnement et la
l’extérieur de l’espace contrôlé; maintenance;
8) des procédures de travail sûres;
- des mesures de sécurité compensatoires dans le cas
d’interventions à l’intérieur de l’espace contrôlé. i) déplacement, manutention ou remplacement de la
cellule robotisée ou des composants associés.
4.2
Analyse de la sécurité
4.2.2 Estimation des risques
Pour conduire une analyse de sécurité, il est nécessaire de
Les dimensions, capacités et vitesses des robots sont très
- définir les tâches requises pour les applications
variables. De plus, leurs applications potentielles sont
prévisibles, et évaluer la nécessité d’accès et/ou
d’approche, diverses. En conséquence, il peut y avoir différents risques
- identifier les sources de risques incluant les pannes et et différents niveaux de risque. On doit estimer les risques en
cours d’installation, de programmation, de fonctionnement,
les modes de défaillances associés à chacune de ces
tâches (voir 4.2.1), d’utilisation, de dépistage de dysfonctionnement et de main-
- évaluer et estimer les risques (voir 4.2.2), tenance de la cellule robotisée.
- envisager les stratégies de sécurité qui réduisent les
risques à un niveau acceptable (voir 4.2.3), II convient de porter une attention particulière à la nécessité
- choisir les méthodes de protection compatibles avec d’approche à proximité du robot lorsque la puissance est
la tâche requise et le niveau de risque acceptable disponible aux actionneurs. Cette nécessité est reconnue
(voir 7.3, 7.4 et 7.5), et dans certaines circonstances exceptionnelles et doit être
- estimer les niveaux d’intégrité obtenus pour la sécurité prise en compte lors de la conception et de l’utilisation des
et assurer que ces niveaux sont acceptables (voir dispositifs de protection appropriés. II convient de porter une
4.2.3). attention particulière au fait que la position finale du robot
après arrêt d’urgence ne peut pas être déterminée de façon
4.2.1 Sources de risques précise à cause de l’énergie cinétique mise en jeu.
Les risques peuvent provenir de la cellule robotisée elle- 4.2.3 Stratbgie de sécuritb pour le choix des
même, de son association avec d’autres équipements ou de mesures de skurité
l’interaction des personnes avec la cellule robotisée. Les
sources de risques sont par exemple (liste non exhaustive): Les mesures de sécurité sont une combinaison des mesures
a) défaillances ou pannes des incorporées à la conception et des mesures que l’utilisateur
1) moyens de protection (par exemple dispositifs, doit mettre en place.
circuits, composants), y compis la dépose et le
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
La sécurité doit être prise en compte dès le stade de la
mensurations, posture, efforts, et mouvements (voir
conception et du développement de la cellule robotisée, tout
ISO 6385).
en conservant un niveau acceptable de performance. Les interfaces homme-machine (incluant les organes
Lorsque ce n’est pas possible, des méthodes de protection de service et de programmation, les moyens de
doivent être étudiées de telle façon que la flexibilité signalisation tels que pupitres portatifs de commande,
d’application de la cellule robotisée soit conservée. Les armoires de commande, terminaux d’ordinateur, et les
méthodes de protection comprennent l’utilisation de éléments pilotés par logiciel à partir de programmes
dispositifs de protection, de moyens de signalisation et de d’application) doivent être conçus et disposés pour
procédures de travail sûres (voir 7.3, 7.4, et 7.5). minimiser toute difficulté pour l’utilisateur.
Des informations pertinentes doivent être fournies
telles que l’indication claire des modes de
fonctionnement et la signalisation de la raison des
5 Exigences g&Grales de conception
arrêts non programmés du robot.
5.1 Sécurité positive
6.3
Aspects mécaniques
La cellule robotisée doit être conçue, construite et mise en
oeuvre de façon qu’une défaillance prévisible d’un composant 6.3.1 Génhalitds
quelconque (électrique, électronique, mécanique,
pneumatique ou hydraulique) n’affecte pas les fonctions de Chaque fois que possible, les risques dus aux éléments en
sécurité ou, dans le cas contraire, laisse la cellule robotisée mouvement du robot doivent être éliminés lors de la
dans un état sûr. Les fonctions de sécurité comprennent conception initiale. S’ils ne peuvent être éliminés, des
dispositifs de protection appropriés doivent être incorporés à
notamment:
la conception, et si ce n’est pas possible, il doit être prévu de
- la limitation de la plage des mouvements,
les incorporer à un stade ultérieur.
- l’arrêt d’urgence et l’arrêt contrôlé,
- la vitesse réduite, et
6.3.2 Limitation de la plage de mouvement
- les verrouillages des dispositifs de protection.
La conception du robot ne doit pas empêcher la mise en place
Les exigences de la CEI 204-l concernant les fonctions de
de moyens de limitation de la plage des mouvements des
commande en cas de défaillance doivent s’appliquer.
axes principaux. Lorsque l’utilisation prévue exige une
méthode de limitation de la plage des mouvements, cette
5.2 equipement électrique
méthode doit satisfaire à l’une des suivantes.
- Des butées mécaniques peuvent être fournies. Il
L’équipement électrique du robot et de la cellule robotisée
convient qu’elles soient réglables et elles doivent être
doit être conforme à la CEI 204-l.
capables d’arrêter le robot, pour toute position réglée,
lorsqu’il porte la charge nominale à la vitesse
5.3 Alimentation en énergie
maximale.
- D’autres méthodes peuvent être fournies à condition
Les caractéristiques de l’alimentation en énergie et des
que leur conception,
prises de terre doivent être conformes aux spécifications du construction et installation
assurent le même niveau de sécurité que les butées
fabricant.
mécaniques. Cela peut inclure l’utilisation de l’unité de
commande du robot et des Iimiteurs suivant la CEI
5.4 Séparation des sources d’hergie
204-l.
Chaque cellule robotisée doit être équipée de moyens de
séparation de chacune de ses sources d’énergie. Ces 6.3.3 Enveloppes
moyens doivent être situés de façon à ne pas exposer les
Des enveloppes ou enceintes fixes doivent être prévues pour
personnes à un risque, et doivent comporter une possibilité
de condamnationkignalisation. (En ce qui concerne les les équipements électrique, hydraulique, etc. qui constituent
un risque. L’accès ne doit pas être nécessaire durant le
exigences pour les dispositifs de séparation de l’alimentation
fonctionnement du robot. Le démontage des enveloppes et
électrique, voir la CEI 204-l .)
enceintes fixes doit nécessiter l’utilisation d’un outil.
6.3.4 Transport
6 Conception et construction du robot
Des crochets, anneaux à tige, etc. destinés au transport
6.1 Généralith
doivent être fournis si nécessaire. Ils doivent être situés de
façon à empêcher tout mouvement inattendu au cours du
Le fabricant du robot doit concevoir et construire les robots
transport, s’ils sont utilisés correctement. Il convient de
conformément aux principes décrits dans le présent article et
marquer le poids d’expédition sur le robot.
dans l’article 5.
6.3.5 Fixation
6.2 Aspects ergonomiques
Des moyens destinés à fixer le robot de façon sûre doivent
L’application des démarches et des données de l’ergonomie
être fournis afin d’assurer un fonctionnement stable pour
contribue à améliorer le niveau de sécurité en facilitant
toutes les conditions de fonctionnement prévues.
l’accomplissement des tâches et en diminuant le nombre
d’erreurs humaines lors des interventions (par exemple:
6.4 Commandes
réparation, maintenance, contrôle, programmation,
utilisation). Les exigences suivantes s’appliquent.
6.4.1 Disposition de la baie de commande
- La conception des éléments du robot sur lesquels une
intervention humaine est prévue doit prendre en
Les organes de service doivent être disposés, identifiés et
compte les caractéristiques humaines telles que
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 10218:1992(F)
protégés de façon à eviter toute manoeuvre involontaire ou mode approprié doit nécessiter une action délibérée de
l’opérateur (par exemple à l’aide d’un interrupteur à clé).
accidentelle, conformément à la CEI 204-I.
Lorsque du personnel se trouve à l’intérieur de l’espace
contrôlé, les mouvements du robot ne doivent être
6.4.2 Arrêt d’urgence
commandés que par un ou des dispositif(s) à action
Les dispositifs d’arrêt d’urgence manoeuvrés manuellement maintenue et un dispositif de validation (voir 6.4.6).
doivent être conformes à la CEI 204-I. Tout robot doit
permettre le raccordement de dispositifs d’arrêt d’urgence 6.4.6 Dispositif de validation
extérieurs, de dispositifs de protection ou de verrouillage au
circuit d’arrêt d’urgence. Lorsqu’un dispositif de validation est fourni comme partie
intégrante de la cellule robotisée, il doit être conçu pour ne
Il doit être nécessaire de réarmer manuellement le circuit permettre les mouvements ou les autres fonctions du robot
. d’arrêt d’urgence avant toute mise en mouvement du robot. que dans une seule position. En toute autre position, les
Le réarmement du circuit d’arrêt d’urgence ne doit pas à lui mouvements ou fonctions dangereux doivent être arrêtés de
seul engendrer de mouvement. Lorsqu’un arrêt d’urgence ou façon sûre. Le fonctionnement du dispositif à lui seul ne doit
une panne de puissance entraîne la perte d’états logiques pas commander de mouvements ou fonctions dangereux.
critiques ou de mémoires, une remise en état de la mémoire
ou de la logique doit être nécessaire avant tout Lorsqu’un dispositif de validation est nécessaire (par
exemple pour des mouvements du robot à une vitesse
fonctionnement.
supérieure à la vitesse’réduite), il doit être raccordé a l’arrêt
contrôlé ou à un autre circuit d’arrêt ayant un niveau de
6.4.3 Arr& contrôl&
sécurité équivalent.
Lorsque le robot comporte un circuit d’arrêt contrôlé, il doit
Le dispositif de validation peut être désactivé par conception
permettre de raccorder les dispositifs de protection et les
verrouillages. II doit être nécessaire de remettre les lorsque
- il n’y a personne dans l’espace contrôlé, ou
actionneurs de la machine sous puissance avant toute mise
en mouvement du robot. La remise sous puissance des - la vitesse du robot n’est pas supérieure a la vitesse
actionneurs ne doit pas à elle seule engendrer de réduite.
fonctionnement (voir CEI 204-I : -, 9.2.2, catégorie 1).
Le dispositif de validation peut être intégré au pendant ou
6.4.4 Raccordements blectriques être un dispo sitif séparé.
Les raccordements électriques utilisés sur les robots, qui 6.5 Dispositions pour les robots programmés
pourraient provoquer des mouvements dangereux en cas par conduite du bras
d’erreur de raccordement, doivent être rendus indémontables
ou repérés. Les raccordements électriques qui pourraient Pour les robots programmés par conduite manuelle du bras,
provoquer des mouvements dangereux du robot en cas de des dispositions doivent être prises pour couper la puissance
séparation ou de rupture, doivent être conçus et construits en toute sécurité lors de la programmation et pour équilibrer si
de façon à être protégés contre une séparation involontaire. nécessaire.
6.4.5 Pendant 6.6 Mouvements d’urgence
Lorsqu’un pendant est fourni, les exigences de conception II doit être prévu des moyens pour mouvoir les axes du robot
suivantes doivent s’appliquer. e n cas d’urgence. Ces moyens peuvent êtr ‘8 par exemple:
a) Le pendant doit être conçu en respectant les principes
d’ergonomie connus (voir 6.2) de façon à permettre a) hors puissance:
une utilisation fiable lorsqu’il est porté.
- valves de dépressurisation des systèmes sous
Tant que le pendant est utilisé dans l’espace contrôlé,
pression;
il ne doit pas être possible de mettre le robot en - relâchement manuel des freins motorisés, sous
fonctionnement automatique. réserve qu’il y ait un équilibrage.
Le pendant doit comporter un dispositif d’arrêt
d’urgence. b) sous puissance:
Tout pendant, destiné à la commande des - possibilité de commande manuelle des
mouvements du robot par le personnel se trouvant à soupapeslentraîneurs motorisés;
l’intérieur de l’espace contrôlé, doit comporter des - possibilité de comm
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.