ISO/DIS 10218-2

Robotics -- Safety requirements for robot systems in an industrial environment

Robotique -- Exigences de sécurité pour les systèmes robots en environnement industriel

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 10218-2
ISO/TC 299 Secretariat: SIS
Voting begins on: Voting terminates on:
2020-12-11 2021-03-05
Robotics — Safety requirements for robot systems in an
industrial environment —
Part 2:
Robot systems, robot applications and robot cells
integration
ICS: 25.040.30
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
This document is circulated as received from the committee secretariat.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 10218-2:2020(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2020
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
ISO/DIS 10218-2:2020(E)
Contents

1 Foreword .......................................................................................................................................................................... v

2 Introduction ................................................................................................................................................................... vi

3 1  Scope .......................................................................................................................................................................... 1

4 2  Normative references .......................................................................................................................................... 2

5 3  Terms, definitions and abbreviations ............................................................................................................ 5

6 4  Risk assessment .................................................................................................................................................. 24

7 4.1 General ................................................................................................................................................................... 24

8 4.2 Characteristics of robot systems, robot applications and robot cells ............................................. 25

9 4.3 Characteristics of collaborative applications ........................................................................................... 26

10 5  Safety requirements and/or protective/risk reduction measures .................................................. 29

11 5.1 General ................................................................................................................................................................... 29

12 5.2 Design ..................................................................................................................................................................... 29

13 5.3 Robot cell integration with other machines and sub‐assemblies ..................................................... 36

14 5.4 Layout ..................................................................................................................................................................... 38

15 5.5 Safety functions ................................................................................................................................................... 43

16 5.6 Stopping, robot system and application ..................................................................................................... 48

17 5.7 Controls .................................................................................................................................................................. 50

18 5.8 Safeguards and their use.................................................................................................................................. 58

19 5.9 End‐effectors ........................................................................................................................................................ 64

20 5.10  Vertical transfer components .................................................................................................................. 68

21 5.11  Lasers and laser equipment ..................................................................................................................... 69

22 5.12  Material handling, manual load/unload stations and material flow ........................................ 69

23 5.13  Collaborative applications ........................................................................................................................ 72

24 5.14  Assembly, installation and commissioning ........................................................................................ 80

25 5.15  Maintenance ................................................................................................................................................... 82

26 6  Verification and validation of safety requirements and protective measures ............................ 83

27 6.1 General ................................................................................................................................................................... 83

28 6.2 Verification and validation methods ........................................................................................................... 83

29 6.3 Required verification and validation .......................................................................................................... 84

30 6.4 Verification and validation of guards, protective devices, safety function parameter

31 settings and biomechanical threshold limits ..................................................................................... 84

32 7  Information for use ............................................................................................................................................ 85

33 7.1 General ................................................................................................................................................................... 85

34 7.2 Signals and warning devices ........................................................................................................................... 86

35 7.3 Marking .................................................................................................................................................................. 86

36 7.4 Signs (pictograms) and written warnings ................................................................................................. 87

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT

37 7.5 Instruction handbook ....................................................................................................................................... 87

© ISO 2020 38 Annex A (informative) List of significant hazards .......................................................................................... 97

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

39 Annex B (informative) Illustrations of spaces .............................................................................................. 103

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

40 Annex C (normative) Safety function performance requirements ......................................................... 109

below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office

41 Annex D (normative) Required safety function information ................................................................... 129

CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva

42 Annex E (informative) Example of determination of required performance level (PLr) or SIL

Phone: [phone]

43 claim limit (SILcl) from risk estimation parameters of Annex C .............................................. 131

Fax: [phone]
Email: [e-mail]

44 Annex F (informative) Comparison of stop functions ................................................................................ 135

Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
© ISO 2020 – All rights reserved iii
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
Contents

1 Foreword .......................................................................................................................................................................... v

2 Introduction ................................................................................................................................................................... vi

3 1  Scope .......................................................................................................................................................................... 1

4 2  Normative references .......................................................................................................................................... 2

5 3  Terms, definitions and abbreviations ............................................................................................................ 5

6 4  Risk assessment .................................................................................................................................................. 24

7 4.1 General ................................................................................................................................................................... 24

8 4.2 Characteristics of robot systems, robot applications and robot cells ............................................. 25

9 4.3 Characteristics of collaborative applications ........................................................................................... 26

10 5  Safety requirements and/or protective/risk reduction measures .................................................. 29

11 5.1 General ................................................................................................................................................................... 29

12 5.2 Design ..................................................................................................................................................................... 29

13 5.3 Robot cell integration with other machines and sub‐assemblies ..................................................... 36

14 5.4 Layout ..................................................................................................................................................................... 38

15 5.5 Safety functions ................................................................................................................................................... 43

16 5.6 Stopping, robot system and application ..................................................................................................... 48

17 5.7 Controls .................................................................................................................................................................. 50

18 5.8 Safeguards and their use.................................................................................................................................. 58

19 5.9 End‐effectors ........................................................................................................................................................ 64

20 5.10  Vertical transfer components .................................................................................................................. 68

21 5.11  Lasers and laser equipment ..................................................................................................................... 69

22 5.12  Material handling, manual load/unload stations and material flow ........................................ 69

23 5.13  Collaborative applications ........................................................................................................................ 72

24 5.14  Assembly, installation and commissioning ........................................................................................ 80

25 5.15  Maintenance ................................................................................................................................................... 82

26 6  Verification and validation of safety requirements and protective measures ............................ 83

27 6.1 General ................................................................................................................................................................... 83

28 6.2 Verification and validation methods ........................................................................................................... 83

29 6.3 Required verification and validation .......................................................................................................... 84

30 6.4 Verification and validation of guards, protective devices, safety function parameter

31 settings and biomechanical threshold limits ..................................................................................... 84

32 7  Information for use ............................................................................................................................................ 85

33 7.1 General ................................................................................................................................................................... 85

34 7.2 Signals and warning devices ........................................................................................................................... 86

35 7.3 Marking .................................................................................................................................................................. 86

36 7.4 Signs (pictograms) and written warnings ................................................................................................. 87

37 7.5 Instruction handbook ....................................................................................................................................... 87

38 Annex A (informative) List of significant hazards .......................................................................................... 97

39 Annex B (informative) Illustrations of spaces .............................................................................................. 103

40 Annex C (normative) Safety function performance requirements ......................................................... 109

41 Annex D (normative) Required safety function information ................................................................... 129

42 Annex E (informative) Example of determination of required performance level (PLr) or SIL

43 claim limit (SILcl) from risk estimation parameters of Annex C .............................................. 131

44 Annex F (informative) Comparison of stop functions ................................................................................ 135

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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)

45 Annex G (informative) Symbols .......................................................................................................................... 137

46 Annex H (normative) Means of verification and validation of the design and protective

47 measures ....................................................................................................................................................... 139

48 Annex I (informative) End‐effectors ................................................................................................................. 167

49 Annex J (informative) Safeguarding manual load and unload stations ................................................ 173

50 Annex K (informative) Safeguarding material entry and exit point ...................................................... 187

51 Annex L (normative) Speed and separation monitoring (SSM) – protective separation distance195

52 Annex M (informative) Limits for quasi‐static and transient contact ................................................... 199

53 Annex N (informative) Power and force limited robot applications – Pressure and force

54 measurements ............................................................................................................................................. 211

55 Annex O (informative) Optional features ........................................................................................................ 229

56 Annex P (informative) Relationship of standards related to safeguards ............................................ 231

57 Annex ZA (informative) Relationship between this European Standard and the essential

58 requirements of Directive2006/42/EC aimed to be covered .................................................... 233

59 Bibliography ............................................................................................................................................................... 237

iv © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
60 Foreword

61 ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

62 bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through

63 ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has

64 been established has the right to be represented on that committee. International organizations,

65 governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely

66 with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

67 The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described

68 in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types

69 of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the

70 ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

71 Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

72 rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent

73 rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list

74 of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

75 Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

76 constitute an endorsement.

77 For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions

78 related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade

79 Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
80 www.iso.org/iso/foreword.html.
81 This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 299, Robotics.

82 This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10218-2:2011), which has been technically

83 revised.
84 The main changes compared to the previous edition are as follows:

85  incorporating safety requirements for collaborative applications (formerly, the content of

86 ISO/TS 15066:2016);
87  clarifying requirements for functional safety;
88  adding requirements for cybersecurity to the extent that it applies.
89 A list of all parts in the ISO 10218 series can be found on the ISO website.

90 Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

91 complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
93 Introduction

94 This document has been created in recognition of the hazards that are presented by robots when they are

95 integrated and installed into robot systems, robot applications and robot cells. Part 1 of ISO 10218 addresses

96 robots as partly completed machines, while this document addresses robots integrated into complete

97 machines (systems) for specific applications.
98 This document is a type-C standard according to ISO 12100.

99 This document is of relevance for the following stakeholder groups representing the market players

100 regarding robot safety:
101  robot manufacturers (small, medium and large enterprises);

102  robot system/ application integrators (small, medium and large enterprises);

103  health and safety bodies (regulators, accident prevention organisations, market surveillance, etc).

104 Others can be affected by the level of safety achieved with the means of the document by the above-

105 mentioned stakeholder groups:
106  robot system users/employers (small, medium and large enterprises);
107  robot system users/employees (e.g. trade unions);

108  service providers, e. g. for maintenance (small, medium and large enterprises);

109 The above-mentioned stakeholder groups have been given the possibility to participate at the drafting

110 process of this document.

111 Robot systems and robot applications, and the extent to which hazards, hazardous situations and events, are

112 covered are indicated in the Scope of this document.

113 When provisions of a type-C standard are different from those which are stated in type-A or type-B

114 standards, the provisions of the type-C standard take precedence over the provisions of the other standards

115 for machines that have been designed and built in accordance with the provisions of the type-C standard.

116 Hazards associated with robot systems and robot applications are well recognized, but the sources of the

117 hazards are frequently unique to a robot application. The number and type(s) of hazard(s) are directly

118 related to the nature of the automation process and the complexity of the application. The risks associated

119 with these hazards vary with the robot used, its safety functions, and the way in which it is integrated,

120 installed, programmed, used, and maintained. This document provides requirements for safety in the

121 integration and installation of robots into robot systems and robot applications. The requirements include

122 safeguarding of operators during integration, commissioning, functional testing, programming, operation,

123 maintenance and repair. Requirements for the robot can be found in ISO 10218-1.

124 Both parts of ISO 10218 deal with robotics in an industrial environment, which is comprised of workplaces

125 where the public is excluded or restricted from access because the people (operators) are working adults.

126 Other standards cover such topics as coordinate systems and axis motions, general characteristics,

127 performance criteria and related testing methods, terminology, and mechanical interfaces. It is noted that

128 these standards are interrelated and related to other International Standards.

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129 For ease of reading this part of ISO 10218, the words “robot system” and “robot application” refer to

130 “industrial robot system” and “industrial robot application” as defined in ISO 10218-1 and ISO 10218-2.

131 “Robot” refers to “industrial robot”.

132 For understanding requirements in this document, a word syntax is used to distinguish requirements from

133 guidance or recommendations. The word “shall” is used for mandatory requirements to comply with this

134 document. The word “should” is used to identify guidance, suggestions, recommended actions or possible

135 solutions for requirements, but alternatives are possible.

136 This document has been updated based on experience gained since the release of ISO 10218-1 and

137 ISO 10218-2 in 2011. This document remains aligned with minimum requirements of a harmonized type-C

138 standard for robot systems and robot applications in an industrial environment. Providing for a safe robot

139 system or application depends on the cooperation of a variety of “stakeholders” – those entities that share

140 in a responsibility for the ultimate purpose of providing a safe working environment. Stakeholders may be

141 identified as manufacturers, suppliers, integrators, and users (the entity responsible for using robots), but

142 all share the common goal of a safe (robot) machine. The requirements in this document can be assigned to

143 one of the stakeholders but overlapping responsibilities can involve multiple stakeholders in the same

144 requirements. While using this document, the reader is cautioned that all the requirements identified could

145 apply to them, even if not specifically addressed by “assigned” stakeholder tasks.

146 It is important to emphasize that the term “collaborative robot” is not used in ISO 10218 as only the

147 application can be developed, verified, and validated as a collaborative application. In addition, the term

148 “collaborative operation” is not used in this edition.
149 Revisions include:
150  category 2 stopping functions;
151  cybersecurity;
152  definitions and abbreviations;
153  details within the information for use clause;
154  functional safety requirements;
155  risk estimation parameters and thresholds;
156  integrating the requirements of
157  ISO/TS 1506:2016 — Robots and robotic devices — Collaborative robots
158  hand-guided controls (HGC) requirements for collaborative applications;

159  power and force limiting (PFL) requirements for collaborative applications;

160  speed and separation monitoring (SSM) requirements for collaborative applications;

161  ISO/TR 20218-1:2018 — Robotics — Safety design for industrial robot systems — Part 1: End-

162 effectors

163  ISO/TR 20218-2:2017 — Robotics — Safety design for industrial robot systems — Part 2: Manual

164 load/ unload stations

165  RIA TR R15.806:2018 — A Guide to Testing Pressure and Force in Collaborative Robot Applications

166  marking;
167  mechanical strength and stability requirements;
168  mode selection;
169  power loss requirements;
© ISO 2020 – All rights reserved vii
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
170  risk estimation parameters.

171 ISO 10218 deals with safety of robotics in an industrial environment. Other standards cover such topics as

172 coordinate systems and axis motions, general characteristics, performance criteria and related testing

173 methods, terminology, and mechanical interfaces. It is noted that these standards are interrelated and

174 related to other International Standards.

175 Figure 1 is a figurative representation of the relationship of machinery safety standards that can be used to

176 support a robot application. The robot (1) is the scope of ISO 10218-1, while the robot system/ application/

177 cell (2) is covered by this document. A robot cell can include machines subject to their own type-C standards

178 (3). Machines can be integrated into an integrated manufacturing system addressed by ISO 11161 (4).

179 Relevant type-A and -B standards are depicted by A and B in Figure 1.
180
181 Key
182 1 robots (ISO 10218-1)
183 2 robot systems/ robot applications/ robot cells (ISO 10218-2)
184 3 machine type-C standards, as applicable
185 4 integrated manufacturing systems (ISO 11161)
186 A type-A standard, i.e. ISO 12100 Risk assessment and risk reduction

187 B type-B standards, e.g. safety aspects (type-B1) and safety device (type-B2)

188 Figure 1 — Graphical view of relationships between standards
189 relating to the robot system, robot application and robot cell
190
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ISO/DIS 10218‐2:2020(E)
191 Robotics — Safety requirements for robot systems in an industrial
192 environment — Part 2: Robot systems, robot applications and robot
193 cells integration
194 1 Scope

195 This document specifies requirements for the integration of industrial robot systems, industrial robot

196 applications and industrial robot cells. The following is addressed:

197  the design, integration, commissioning, operation, maintenance, decommissioning and disposal of the

198 industrial robot system, application or cell;

199  integration of machines and components to the industrial robot system, application or cell;

200  information for use for the design, integration, commissioning, operation, maintenance, decommissioning

201 and disposal of the industrial robot system, application or cell;
202 This document is not applicable to the following uses and applications:
203  underwater;
204  law enforcement;
205  military (defence);
206  airborne and space, including outer space;
207  medical;
208  healthcare of a person;
209  pr
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 10218-2
ISO/TC 299 Secrétariat: SIS
Début de vote: Vote clos le:
2020-12-11 2021-03-05
Robotique — Exigences de sécurité pour les systèmes
robots en environnement industriel —
Partie 2:
Intégration de systèmes robots, d’applications robotisées
et de cellules robotisées
Robotics — Safety requirements for robot systems in an industrial environment —
Part 2: Robot systems, robot applications and robot cells integration
ICS: 25.040.30
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 10218-2:2020(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2020
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ISO/DIS 10218-2:2020(F)
ISO/DIS 10218-2:2020(F)
Sommaire

1 Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

2 Introduction ................................................................................................................................................................... vi

3 1 Domaine d’application......................................................................................................................................... 1

4 2 Références normatives ........................................................................................................................................ 2

5 3 Termes, définitions et abréviations ................................................................................................................ 5

6 4 Appréciation du risque ..................................................................................................................................... 25

7 4.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 25

8 4.2 Caractéristiques de systèmes robots, d’applications robotisées et de cellules robotisées ..... 26

9 4.3 Caractéristiques d’applications collaboratives ....................................................................................... 27

10 5 Exigences de sécurité et/ou mesures de prévention/réduction du risque ................................... 30

11 5.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 30

12 5.2 Conception ............................................................................................................................................................ 30

13 5.3 Intégration d’une cellule robotisée avec d’autres machines et sous-ensembles ........................ 39

14 5.4 Schéma de configuration ................................................................................................................................. 40

15 5.5 Fonctions de sécurité ........................................................................................................................................ 46

16 5.6 Mise à l’arrêt, système robot et application robotisée ......................................................................... 53

17 5.7 Commandes .......................................................................................................................................................... 56

18 5.8 Moyens de protection et leur utilisation .................................................................................................... 64

19 5.9 Terminaux ............................................................................................................................................................. 71

20 5.10 Composants à transfert vertical .............................................................................................................. 75

21 5.11 Lasers et équipements laser ..................................................................................................................... 77

22 5.12 Manutention de matériaux, postes de chargement/déchargement manuel et flux de

23 matériau .......................................................................................................................................................... 77

24 5.13 Applications collaboratives ...................................................................................................................... 79

25 5.14 Assemblage, installation et mise en service ....................................................................................... 88

26 5.15 Maintenance ................................................................................................................................................... 90

27 6 Vérification et validation des exigences de sécurité et des mesures de prévention ................. 91

28 6.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 91

29 6.2 Méthodes de vérification et de validation ................................................................................................. 91

30 6.3 Vérification et validation exigées ................................................................................................................. 92

31 6.4 Vérification et validation des protecteurs, des dispositifs de protection, des réglages des

32 paramètres des fonctions de sécurité et des limites de seuil biomécaniques ....................... 92

33 7 Informations pour l’utilisation ...................................................................................................................... 93

34 7.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 93

35 7.2 Signaux et dispositifs d’avertissement ....................................................................................................... 94

36 7.3 Marquage ............................................................................................................................................................... 94

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT

37 7.4 Signes (pictogrammes) et avertissements écrits .................................................................................... 95

38 7.5 Notice d’instructions ......................................................................................................................................... 95

© ISO 2020

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

39 Annexe A (informative) Liste des phénomènes dangereux significatifs .............................................. 105

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

40 Annexe B (informative) Illustrations d’espaces ........................................................................................... 111

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

41 Annexe C (normative) Exigences de performance des fonctions de sécurité ..................................... 118

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8

CH-1214 Vernier, Geneva 42 Annexe D (normative) Informations requises sur les fonctions de sécurité ...................................... 140

Tél.: [phone]

Fax: [phone] Annexe E (informative) Exemple de détermination du niveau de performance requis (PL ) ou

E-mail: [e-mail]

44 de la limite de revendication du SIL (SILCL) des paramètres d’estimation du risque de l’

Website: www.iso.org

45 Annexe C ........................................................................................................................................................ 142

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ISO/DIS 10218-2:2020(F)
Sommaire

1 Avant-propos ................................................................................................................................................................... v

2 Introduction ................................................................................................................................................................... vi

3 1 Domaine d’application......................................................................................................................................... 1

4 2 Références normatives ........................................................................................................................................ 2

5 3 Termes, définitions et abréviations ................................................................................................................ 5

6 4 Appréciation du risque ..................................................................................................................................... 25

7 4.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 25

8 4.2 Caractéristiques de systèmes robots, d’applications robotisées et de cellules robotisées ..... 26

9 4.3 Caractéristiques d’applications collaboratives ....................................................................................... 27

10 5 Exigences de sécurité et/ou mesures de prévention/réduction du risque ................................... 30

11 5.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 30

12 5.2 Conception ............................................................................................................................................................ 30

13 5.3 Intégration d’une cellule robotisée avec d’autres machines et sous-ensembles ........................ 39

14 5.4 Schéma de configuration ................................................................................................................................. 40

15 5.5 Fonctions de sécurité ........................................................................................................................................ 46

16 5.6 Mise à l’arrêt, système robot et application robotisée ......................................................................... 53

17 5.7 Commandes .......................................................................................................................................................... 56

18 5.8 Moyens de protection et leur utilisation .................................................................................................... 64

19 5.9 Terminaux ............................................................................................................................................................. 71

20 5.10 Composants à transfert vertical .............................................................................................................. 75

21 5.11 Lasers et équipements laser ..................................................................................................................... 77

22 5.12 Manutention de matériaux, postes de chargement/déchargement manuel et flux de

23 matériau .......................................................................................................................................................... 77

24 5.13 Applications collaboratives ...................................................................................................................... 79

25 5.14 Assemblage, installation et mise en service ....................................................................................... 88

26 5.15 Maintenance ................................................................................................................................................... 90

27 6 Vérification et validation des exigences de sécurité et des mesures de prévention ................. 91

28 6.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 91

29 6.2 Méthodes de vérification et de validation ................................................................................................. 91

30 6.3 Vérification et validation exigées ................................................................................................................. 92

31 6.4 Vérification et validation des protecteurs, des dispositifs de protection, des réglages des

32 paramètres des fonctions de sécurité et des limites de seuil biomécaniques ....................... 92

33 7 Informations pour l’utilisation ...................................................................................................................... 93

34 7.1 Généralités ............................................................................................................................................................ 93

35 7.2 Signaux et dispositifs d’avertissement ....................................................................................................... 94

36 7.3 Marquage ............................................................................................................................................................... 94

37 7.4 Signes (pictogrammes) et avertissements écrits .................................................................................... 95

38 7.5 Notice d’instructions ......................................................................................................................................... 95

39 Annexe A (informative) Liste des phénomènes dangereux significatifs .............................................. 105

40 Annexe B (informative) Illustrations d’espaces ........................................................................................... 111

41 Annexe C (normative) Exigences de performance des fonctions de sécurité ..................................... 118

42 Annexe D (normative) Informations requises sur les fonctions de sécurité ...................................... 140

43 Annexe E (informative) Exemple de détermination du niveau de performance requis (PL ) ou

44 de la limite de revendication du SIL (SILCL) des paramètres d’estimation du risque de l’

45 Annexe C ........................................................................................................................................................ 142

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ISO/DIS 10218-2:2020(F)

46 Annexe F (informative) Comparaison des fonctions d’arrêt ................................................................... 146

47 Annexe G (informative) Symboles ...................................................................................................................... 148

48 Annexe H (normative) Moyens de vérification et de validation de la conception et des mesures

49 de prévention .............................................................................................................................................. 150

50 Annexe I (informative) Terminaux ................................................................................................................... 184

51 Annexe J (informative) Protection des postes de chargement et de déchargement manuel........ 190

52 Annexe K (informative) Protection des points d’entrée et de sortie des matériaux ....................... 203

53 Annexe L (normative) Contrôle de la vitesse et de la distance de séparation (SSM): distance de

54 séparation de protection ......................................................................................................................... 210

55 Annexe M (informative) Limites pour un contact quasi statique et transitoire ................................ 215

56 Annexe N (informative) Applications robotisées à limitation de la puissance et de la force –

57 Mesurages des pressions et des forces ............................................................................................... 228

58 Annexe O (informative) Caractéristiques facultatives ............................................................................... 247

59 Annexe P (informative) Relation entre les normes traitant des protecteurs .................................... 249

60 Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

61 essentielles concernées de la Directive 2006/42/CE ................................................................... 253

62 Bibliographie ............................................................................................................................................................. 256

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ISO/DIS 10218-2:2020(F)
63 Avant-propos

64 L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux

65 de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général

66 confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire

67 partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

68 gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec

69 la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

70 Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites

71 dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères

72 d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé

73 conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2

74 (voir www.iso.org/directives).

75 L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de

76 droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

77 pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les références

78 aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration du document

79 sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l’ISO (voir

80 www.iso.org/patents).

81 Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour

82 information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.

83 Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

84 spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de

85 l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au

86 commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.

87 Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 299, Robotique.

88 Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10218-2:2011), qui a fait l’objet d’une

89 révision technique.

90 Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

91  incorporation d’exigences de sécurité pour les applications collaboratives (anciennement, le contenu de

92 l’ISO/TS 15066:2016);
93  clarification d’exigences pour la sécurité fonctionnelle;
94  ajout d’exigences pour la cybersécurité dans la mesure où elle s’applique.

95 Une liste de toutes les parties de la série ISO 10218 se trouve sur le site web de l’ISO.

96 Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent

97 document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste complète de ces organismes se

98 trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO/DIS 10218-2:2020(F)
100 Introduction

101 Le présent document a été créé en tenant compte des phénomènes dangereux qui sont présentés par les

102 robots lorsqu’ils sont intégrés et installés dans des systèmes robots, des applications robotisées et des

103 cellules robotisées. La partie 1 de l’ISO 10218 traite des robots en tant que quasi-machines, tandis que le

104 présent document porte sur les robots intégrés dans des machines complètes (systèmes) pour des

105 applications spécifiques.
106 Le présent document est une norme de type C selon l’ISO 12100.

107 Le présent document concerne les groupes de parties prenantes suivants, représentant les acteurs du

108 marché concernant la sécurité des robots:
109  fabricants de robots (petites, moyennes et grandes entreprises);

110  intégrateurs de systèmes de robots/d’applications robotisées (petites, moyennes et grandes

111 entreprises);

112  organismes de santé et de sécurité (autorités réglementaires, organismes de prévention des risques

113 professionnels, surveillance du marché, etc.).

114 D’autres groupes peuvent être affectés par le niveau de sécurité atteint avec les moyens du document par

115 les groupes de parties prenantes susmentionnés:

116  utilisateurs de systèmes robots/employeurs (petites, moyennes et grandes entreprises);

117  utilisateurs de systèmes robots/employés (par exemple syndicats);

118  prestataires de services, par exemple, pour la maintenance (petites, moyennes et grandes entreprises).

119 Les groupes de parties prenantes mentionnés ci-dessus ont eu la possibilité de participer au processus

120 d’élaboration du présent document.

121 Les systèmes robots et les applications robotisées, et l’étendue des phénomènes dangereux, des situations

122 dangereuses et des événements dangereux traités, sont indiqués dans le domaine d’application du présent

123 document.

124 Lorsque des dispositions d’une norme de type C diffèrent de celles indiquées dans une norme de type A ou

125 B, ces dispositions prévalent sur celles des autres normes, et ce pour les machines conçues et fabriquées

126 conformément aux spécifications de la norme de type C.

127 Si les phénomènes dangereux associés aux systèmes robots et aux applications robotisées sont bien connus,

128 les sources de ces phénomènes dangereux sont souvent spécifiques à une application robotisée. Le nombre

129 et les types de phénomènes dangereux sont directement liés à la nature du procédé d’automatisation et à la

130 complexité de l’application. Les risques associés à ces phénomènes dangereux varient en fonction du robot

131 utilisé, de ses fonctions de sécurité, et de la façon dont il est intégré, installé, programmé, utilisé, et entretenu.

132 Le présent document fournit des exigences de sécurité dans l’intégration et l’installation de robots dans des

133 systèmes robots et des applications robotisées. Les exigences comprennent la protection des opérateurs

134 pendant l’intégration, la mise en service, les essais fonctionnels, la programmation, le fonctionnement, la

135 maintenance et la réparation. Les exigences pour le robot peuvent être trouvées dans l’ISO 10218-1.

136 Les deux parties de l’ISO 10218 traitent de la robotique dans un environnement industriel, qui est composé

137 de postes de travail où le public est exclu ou dispose d’un accès restreint dans la mesure où les personnes

138 (opérateurs) sont des adultes faisant partie du personnel. D’autres normes couvrent des sujets tels que les

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ISO/DIS 10218-2:2020(F)

139 systèmes de coordonnées et les axes de mouvement, les caractéristiques générales, les critères de

140 performance et les méthodes d’essai liées, la terminologie, et les interfaces mécaniques. Il convient de noter

141 que ces normes sont en relation les unes avec les autres et avec d’autres Normes internationales.

142 Pour faciliter la lecture de la présente partie de l’ISO 10218, les mots « système robot » et « application

143 robotisée » font référence respectivement à un « système robot industriel » et à une « application robotisée

144 industrielle » tels que définis dans l’ISO 10218-1 et l’ISO 10218-2. Un « robot » fait référence à un « robot

145 industriel ».

146 Pour comprendre les exigences du présent document, une syntaxe de mots est utilisée pour distinguer les

147 exigences des indications ou des recommandations. Le terme « doit » est utilisé pour des exigences

148 obligatoires imposant le respect du présent document. Le terme « il convient de/que » est utilisé pour

149 identifier des indications, des suggestions, des actions recommandées ou des solutions possibles pour des

150 exigences, mais des alternatives sont possibles.

151 Le présent document a été mis à jour sur la base de l’expérience acquise depuis la publication de l’ISO 10218-

152 1 et de l’ISO 10218-2 en 2011. Le présent document reste aligné avec les exigences minimales d’une norme

153 de type C harmonisée pour les systèmes robots et les applications robotisées en environnement industriel.

154 La fourniture d’un système robot ou d’une application robotisée sûr(e) dépend de la coopération d’une

155 variété de « parties prenantes » (entités qui partagent une responsabilité dans la finalité ultime de fournir

156 un environnement de travail sûr). Les parties prenantes peuvent être identifiées comme des fabricants, des

157 fournisseurs, des intégrateurs, et des utilisateurs (l’entité responsable de l’utilisation des robots), mais

158 toutes partagent le but commun d’une machine (robot) sûre. Les exigences du présent document peuvent

159 être attribuées à une des parties prenantes, mais un chevauchement de responsabilités peut impliquer de

160 multiples parties prenantes dans la satisfaction des mêmes exigences. Lorsqu’il utilise le présent document,

161 le lecteur est averti du fait que toutes les exigences identifiées sont susceptibles de s’appliquer à lui, même

162 si cela n’est pas expressément prévu par les tâches assignées aux différentes parties prenantes.

163 Il est important d’insister sur le fait que le terme « robot collaboratif » n’est pas utilisé dans l’ISO 10218,

164 car seule l’application peut être développée, vérifiée et validée comme une application collaborative. De

165 plus, le terme « fonctionnement collaboratif » n’est pas utilisé dans la présente édition.

166 Les révisions comprennent:
167  fonctions de mise à l’arrêt de catégorie 2;
168  cybersécurité;
169  définitions et abréviations;
170  détails de l’article concernant les informations pour l’utilisation;
171  exigences de sécurité fonctionnelle;
172  paramètres et seuils d’estimation du risque;
173  intégration des exigences de

174  l’ISO/TS 15066:2016 — Robots et dispositifs robotiques — Robots coopératifs

175  exigences des commandes à guidage manuel (HGC) pour les applications collaboratives;

176  exigences de limitation de la puissance et de la force (PFL) pour les applications collaboratives;

177  exigences de contrôle de la vitesse et de la distance de séparation (SSM) pour les applications

178 collaboratives;

179  l’ISO/TR 20218-1:2018 — Robotique — Conception de sécurité pour les systèmes de robots

180 industriels — Partie 1: Organe terminal effecteur
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ISO/DIS 10218-2:2020(F)

181  l’ISO/TR 20218-2:2017 — Robotique — Conception de sécurité pour les systèmes de robots

182 industriels — Partie 2: Stations de chargement/déchargement manuel

183  le RIA TR R15.806:2018 — A Guide to Testing Pressure and Force in Collaborative Robot Applications

184  marquage;
185  exigences de résistance mécanique et de stabilité;
186  sélection de mode;
187  exigences relatives à la perte de puissance;
188  paramètres d’estimation du risque.

189 L’ISO 10218 traite de la sécurité de la robotique en environnement industriel. D’autres normes couvrent des

190 sujets tels que les systèmes de coordonnées et les axes de mouvement, les caractéristiques générales, les

191 critères de performance et les méthodes d’essai liées, la terminologie, et les interfaces mé

...