Éclairage pour la vision des Robots Collaboratifs (Cobots)
- Sécurité photobiologique conformément à la norme CEI 62471 pour les espaces de travail partagés par des personnes.
- Des illuminateurs compacts et légers qui s’adaptent à l’effecteur terminal du robot.
- Une conception résistante aux vibrations pour les bras en mouvement constant.
- Montage flexible et commande IO-Link pour un redéploiement rapide.
- Ces modèles font partie des gammes Roder Vision DL8, DL6 et DL5.
Les robots collaboratifs, ou Cobots, travaillent aux côtés d’opérateurs humains dans des espaces partagés. Contrairement aux robots enfermés dans des cages, ils fonctionnent dans des zones de production ouvertes où la présence de personnes est prévue. Par conséquent, l’éclairage d’une cellule de vision pour Cobot doit répondre à des exigences auxquelles l’automatisation fixe ne peut jamais satisfaire. Plus précisément, il doit garantir la sécurité photobiologique, présenter un format compact, offrir une bonne résistance aux vibrations et permettre un montage flexible. Cette page explique ces exigences et propose les produits RODER correspondants.
Les cobots à guidage visuel utilisent des caméras et la lumière pour localiser les pièces et vérifier l’assemblage. De plus, ils guident les préhenseurs et inspectent les composants en mouvement. Par conséquent, l’illuminateur s’intègre dans une cellule flexible partagée avec les opérateurs. Ainsi, sa sécurité et son intégration revêtent autant d’importance que ses performances optiques.
En quoi la vision des Cobots se distingue-t-elle ?
Dans le cas de l’automatisation fixe, l’illuminateur est placé dans une position définie et fixe. La géométrie est définie lors de la Mise en Service et ne change jamais. De plus, aucun opérateur ne se trouve dans la zone d’inspection pendant la production. Par conséquent, l’éclairage peut être défini sans tenir compte de la présence de personnes à proximité.
Une cellule de Cobot fonctionne différemment. Dans ce cas, le bras peut être monté sur une base mobile ou se déplacer d’une série de cycles à l’autre. De plus, les opérateurs traversent régulièrement cette zone. Souvent, l’Illuminateur est fixé sur le bras et se déplace avec lui. Par conséquent, la sécurité, le montage et les vibrations deviennent autant de priorités lors de la conception.
Sécurité photobiologique et norme CEI 62471
La sécurité photobiologique concerne le risque que la lumière cause des lésions aux yeux ou à la peau. La norme applicable est la norme CEI 62471. Elle définit des groupes de risque en fonction des caractéristiques d’émission de la source lumineuse. Par conséquent, tout Illuminateur destiné à un Cobot doit comporter une classification connue.
La norme distingue quatre catégories : « exemptées », « RG1 », « RG2 » et « RG3 ». Toutefois, une source de catégorie RG2 ou RG3 peut nécessiter un blindage, une signalisation ou la mise en place de zones d’accès restreint. En revanche, les sources de lumière visible d’intensité modérée sont généralement classées dans la catégorie « exemptées » ou « RG1 ». Par ailleurs, les sources à haute intensité émettant dans le bleu, les UV ou l’infrarouge nécessitent une attention particulière.
RODER Vision propose des optiques qui limitent la dispersion angulaire du faisceau. Ainsi, la lumière se concentre sur la cible et non sur l’espace de travail. Cela permet de réduire à la fois l’éclairage parasite et l’exposition de l’opérateur. Par conséquent, les ingénieurs doivent toujours vérifier la classe de conformité à la norme CEI 62471 avant de choisir un illuminateur à cellule partagée.
Compact, léger et résistant aux vibrations
Lorsque l’illuminateur est monté sur l’effecteur terminal, son poids est un facteur déterminant. Chaque gramme supplémentaire réduit la charge utile disponible pour la pince et la pièce. De plus, un appareil encombrant allonge la portée et augmente le bras de levier. C’est pourquoi les illuminateurs compacts et à haut rendement sont vivement recommandés.
Roder Vision utilise une matrice LED dense sur une petite surface. Ainsi, malgré son boîtier compact, le produit offre une Luminance élevée. De plus, sa conception lui permet de résister aux chocs liés aux accélérations et décélérations brusques. Les vibrations provoquant généralement des défaillances au niveau des soudures ou des connecteurs, la conception renforce précisément ces points.
La connectivité obéit à la même logique. Les illuminateurs RODER sont équipés de connecteurs M8 et M12 dotés d’un système de verrouillage résistant aux vibrations. Ils résistent ainsi à des cycles de connexion répétés sur un bras mobile. De plus, ils s’adaptent aux porte-câbles et chaînes porte-câbles standard, ce qui évite toute fatigue au niveau du connecteur.
Flexibilité de la production et intégration des contrôleurs
Les Cobots sont appréciés pour leur capacité à être rapidement réaffectés à d’autres tâches. Par exemple, un Cobot peut inspecter les broches d’un connecteur, puis vérifier des étiquettes par la suite. Il est donc nécessaire que le système de vision et l’éclairage puissent se reconfigurer rapidement. Dans la pratique, des effecteurs finaux à changement rapide permettent de remplacer la caméra et la source lumineuse en quelques minutes, sans outils.
L’intégration des commandes vient parachever la cellule. Les illuminateurs RODER prennent en charge les modes stroboscopiques continu et déclenché. Ainsi, une entrée numérique déclenche une impulsion lumineuse définie, synchronisée avec l’obturateur de la caméra. De plus, certaines versions de pilotes IO-Link permettent une configuration à distance via le contrôleur du robot. Il en résulte que les recettes peuvent être modifiées sans qu’il soit nécessaire d’accéder physiquement à l’illuminateur.
Géométrie d’éclairage pour les tâches des cobots
Les tâches des Cobots couvrent plusieurs types d’inspection. Tout d’abord, la localisation des pièces pour le guidage du préhenseur nécessite un éclairage uniforme sur l’ensemble de la zone. Ensuite, la vérification de l’assemblage nécessite un contraste suffisant pour distinguer les états corrects des états incorrects. De plus, l’inspection de surface nécessite un éclairage oblique afin de mettre en évidence la texture et les défauts.
Les lumières annulaires conviennent à l’inspection coaxiale, effectuée à l’aide d’un robot, de pièces centrées. En revanche, un panneau matriciel placé à un décalage fixe diffuse une lumière large et diffuse qui atténue les reflets. Toutefois, la géométrie doit être définie dès le début et validée à l’aide de pièces réelles. Dans le cas contraire, toute modification ultérieure entraînera une refonte du système de vision et de l’étalonnage.
Produits RODER Vision pour cette application
Les cellules Cobot privilégient les panneaux compacts à haute Luminance pour le montage des effecteurs terminaux. C’est pourquoi les trois séries ci-dessous constituent les choix recommandés. Chacune d’entre elles offre un contrôle stable du courant et des corps robustes et résistants aux Vibrations.
Série DL8 — Panneaux OEM à très haute densité
Panneau OEM modulaire à très haute densité, doté des technologies MCCD© et HTTM©. Il offre ainsi une luminance élevée dans un boîtier compact, idéal pour le montage sur un effecteur terminal.
Série DL6 — Panneaux LED haute densité
Panneau matriciel LED modulaire à haute intensité, équipé d’un pilote LED MCCD© et de la Technologie HTTM©. Il fournit ainsi un éclairage direct et homogène permettant de localiser les pièces et de vérifier leur assemblage.
Série DL5 — Panneaux modulaires haute intensité
Panneau modulaire à haut flux doté de la stabilisation MCCD© et d’un mode stroboscopique. Il est donc adapté aux cycles rapides des robots et s’intègre via une commande PNP, NPN ou IO-Link.
Pour le positionnement des pièces coaxiales, RODER propose également des éclairages annulaires à LED, tandis que les éclairages à Rétroéclairage LED conviennent à la mesure dimensionnelle par Cobot. Au-delà des options proposées dans le catalogue, RODER Vision offre une assistance technique pour l’intégration des effecteurs terminaux et le choix des modèles conformes à la norme CEI 62471. Dans la pratique, un illuminateur compact adapté garantit la sécurité, la légèreté et la fiabilité du Cobot. Par conséquent, définissez d’abord la tâche et la géométrie, puis choisissez le panneau DL correspondant.
Questions fréquemment posées
Dans l’automatisation fixe, il n’y a pas d’opérateurs et la géométrie du faisceau lumineux est fixe. Dans une cellule de Cobot, les personnes partagent l’espace et le faisceau lumineux peut se déplacer avec le bras. Par conséquent, la sécurité photobiologique, la compacité et la résistance aux vibrations deviennent toutes des exigences.
La norme CEI 62471 est la norme de sécurité photobiologique relative aux sources lumineuses. Elle classe les illuminateurs en groupes de risque en fonction de leur potentiel de danger pour les yeux ou la peau. Étant donné que les opérateurs partagent l’espace de travail du Cobot, chaque illuminateur doit être évalué conformément à cette norme.
Choisissez un appareil compact et léger afin de protéger la charge utile. De plus, utilisez un connecteur M8 ou M12 avec résistance aux Vibrations ainsi qu’un support rigide. Faites ensuite passer le câble dans une gaine de protection ou une gaine spiralée afin d’éviter toute fatigue au niveau du connecteur.
Oui. Les pilotes RODER prennent en charge les stroboscopes déclenchés par des signaux PNP ou NPN. De plus, les modèles IO-Link permettent la configuration et la surveillance à distance via le contrôleur. Ainsi, l’intensité et le mode changent rapidement lors des changements de recette.
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Contacts et informations
Contact pour informations générales : info@roder.it
Partenaire d’intégration de systèmes et de capteurs : www.roder.it
Division Vision Artificielle de RODER : www.rodervision.com
Division Instruments de RODER : www.innovacheck.com
Plus d’informations sur RODER VISION : about us
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