Puisque le boîtier d'apprentissage est l'appareil qu'une personne tient en se tenant à portée d'un robot, sa certification est dominée par la sécurité fonctionnelle, et sa batterie sans fil fait partie de ce dossier de sécurité. La campagne de conformité combine les normes de sécurité des robots, les normes de sécurité électrique des machines, les normes d'appareillage pour les commandes de validation, les normes de sécurité fonctionnelle de la liaison sans fil, l'homologation radio de type et la robustesse environnementale, avec, en sous-couche, les preuves propres à la batterie en matière de performance, de sécurité et de transport. Cet article final cartographie cette campagne complète pour un boîtier sans fil alimenté au nickel-hydrure métallique. Il couvre ISO 10218-1 et -2 pour les robots industriels et leur intégration, IEC 60947-5-8 pour le dispositif de validation à trois positions, ISO 13850 pour l'arrêt d'urgence et les catégories d'arrêt de l'IEC 60204-1, ISO 13849-1 pour le niveau de performance des parties liées à la sécurité — y compris le canal sans fil et l'alimentation de sécurité dépendante de la batterie — et les dispositions de l'IEC 60204-1 pour la commande sans fil des machines, ainsi que les recommandations sur les robots collaboratifs de l'ISO/TS 15066. Il aborde ensuite l'homologation radio, la séquence de chute et environnementale de l'IEC 60068 et la protection contre les infiltrations, avant de conclure par l'IEC 61951-2, l'IEC 62133-2 et UN 38.3 pour les cellules. L'article montre comment les comportements de batterie faible et de perte de liaison sont validés comme fonctions de sécurité, et pourquoi un fournisseur offrant une documentation NiMH complète et traçable par lot renforce le dossier de sécurité du boîtier et simplifie l'expédition mondiale des batteries de rechange.
L'ISO 10218-1 fixe les exigences de sécurité du robot industriel lui-même et l'ISO 10218-2 celles du système robotique et de son intégration, en définissant les modes apprentissage et automatique, le flux de travail en espace sauvegardé, la vitesse réduite d'apprentissage et l'obligation que tout mouvement en mode apprentissage soit conditionné par un dispositif de validation. Les applications collaboratives ajoutent l'ISO/TS 15066. Le boîtier est évalué comme une partie de ce système : sa sélection de mode, sa logique de validation et son arrêt d'urgence doivent satisfaire aux exigences de mesures de protection de la norme.
Les recommandations des constructeurs illustrent ce niveau de détail — les manuels des robots collaboratifs rattachent explicitement le boîtier de validation à trois positions à l'ISO 10218-2 et décrivent l'arrêt d'urgence du boîtier comme une catégorie d'arrêt 1 qui coupe l'alimentation des actionneurs à l'immobilisation surveillée, tout en avertissant qu'un sélecteur de mode à clé non de niveau de sécurité ne doit pas être traité comme un élément de sécurité fonctionnelle. La conception de la batterie doit soutenir toutes ces fonctions à tout état de charge.
Le dispositif de validation à trois positions suit l'IEC 60947-5-8, les positions relâchée, intermédiaire et pleinement enfoncée produisant la logique arrêt-validation-arrêt ; l'arrêt d'urgence suit l'ISO 13850 et est réalisé selon les catégories d'arrêt de l'IEC 60204-1. Sur un boîtier sans fil, ces fonctions mécaniques et électriques sont lues par un étage d'entrée de sécurité et transmises sur une relation de communication de niveau sécurité, si bien que leur intégrité ne vaut que celle de la chaîne qui les porte.
Les essais vérifient que le relâchement ou la saisie excessive du dispositif de validation, ou l'appui sur l'arrêt d'urgence, produit l'arrêt requis même dans les conditions de batterie les plus défavorables — état de charge faible, pic d'émission radio simultané et basse température — car une commande d'arrêt qui échoue précisément quand la batterie est faible est un défaut latent dangereux.
Les parties liées à la sécurité du système de commande — entrées de validation, arrêt d'urgence, télégramme de sécurité sans fil et alimentation de sécurité dépendante de la batterie — se voient attribuer un niveau de performance requis selon l'ISO 13849-1, en tenant compte de la redondance, du taux de couverture de diagnostic et du temps moyen avant défaillance dangereuse. Les dispositions de l'IEC 60204-1 pour la commande sans fil exigent une réponse définie à la perte de la liaison de communication, typiquement un arrêt automatique si une commande valide n'est pas reçue dans un temps de chien de garde, et des mesures contre tout actionnement involontaire depuis un autre émetteur.
La batterie entre dans cette analyse comme l'élément d'alimentation d'un canal de sécurité : elle doit garantir l'énergie pour transmettre l'arrêt et maintenir la liaison pendant un temps défini, et son comportement de batterie faible est une fonction de sécurité avec son propre taux de couverture de diagnostic. Une réserve de sécurité distincte et surveillée — la conception du deuxième article — est ce qui permet au dossier de sécurité de revendiquer un comportement déterministe plutôt que de s'en remettre à une cellule non surveillée. La première figure animée empile cette pile de normes ; la seconde séquence la campagne de qualification.
Un boîtier sans fil est aussi un appareil radio et doit satisfaire à la réglementation des équipements radio de ses marchés — la directive européenne Équipements radioels 2014/53/UE et les régimes équivalents ailleurs — couvrant l'utilisation efficace du spectre, la CEM et la sécurité électrique de la radio, ainsi que la coexistence avec le Wi-Fi de l'usine et d'autres commandes sans fil. La liaison de sécurité est validée pour la latence, la perte de télégrammes et la reconnexion, démontrant que les interférences les plus défavorables déclenchent l'arrêt sûr plutôt qu'une commande de mouvement retardée ou corrompue.
Comme la radio est une charge importante et par à-coups, la conformité radio est réalisée dans le pire cas de batterie pour confirmer que les pics d'émission ne provoquent pas de réinitialisations d'alimentation qui pourraient être prises pour une perte de liaison, liant directement le comportement de résistance interne de la cellule à une homologation radio sans faille.
Un appareil portatif que l'on laisse tomber, que l'on saisit fort et qui est utilisé dans tout un atelier suit l'IEC 60068 pour la température, les vibrations, les secousses et la chute libre, et l'IEC 60529 pour la protection contre les infiltrations adaptée à l'environnement. Le pack batterie est testé lors de ces chutes et cycles thermiques pour confirmer que les cellules restent maintenues, que les soudures et connecteurs restent intacts et qu'aucun gonflement, fuite ou interruption de l'alimentation de sécurité ne survient. L'immunité CEM selon la série IEC 61000 est appliquée au boîtier complet.
Ces essais sont délibérément répétés pendant que le boîtier fonctionne sur son pack NiMH à faible charge et aux extrêmes de température, le pire cas à la fois pour la radio et la réponse de sécurité, afin que les preuves de robustesse et de sécurité fonctionnelle soient recueillies ensemble plutôt que sur une alimentation de banc qui flatte l'appareil.
Les cellules NiMH étanches portent leur propre dossier : les essais de performance IEC 61951-2 pour la capacité, la rétention de charge, l'endurance et la résistance interne, complétés par des données d'impulsions à haut régime et à large plage de température adaptées au cycle du boîtier ; les exigences de sécurité IEC 62133-2 en charge, décharge forcée, court-circuit externe, vibration, choc, chute libre, abus thermique, écrasement et défauts au niveau du pack ; et les essais de transport UN 38.3, en vertu desquels les packs de rechange NiMH non-lithium circulent selon des règles plus simples que les rechanges lithium — un avantage concret pour les flottes de service des intégrateurs de robots du monde entier.
Le fichier technique final intègre l'analyse de sécurité robotique ISO 10218, les preuves IEC 60947-5-8 et ISO 13850, l'argumentation de niveau de performance ISO 13849-1 incluant l'alimentation de sécurité dépendante de la batterie et le comportement de perte de liaison, l'homologation radio et CEM, les résultats IEC 60068 et IEC 60529 relevés dans le pire cas de batterie, et les trois documents de batterie. Un fournisseur qui livre des cellules NiMH appariées et tolérantes aux abus, avec une documentation complète et un soutien pour les essais de sécurité de batterie faible et de perte de liaison, retire l'élément le plus variable de ce fichier, permettant au fabricant du boîtier de certifier un dispositif d'apprentissage sans fil auquel un opérateur peut se fier à distance de sécurité d'un robot en mouvement.
Weijiang Power conçoit et fabrique des cellules nickel-hydrure métallique scellées et des packs industriels appariés pour les équipements distants, hors réseau et liés à la sécurité, et accompagne ses partenaires OEM avec des dossiers de performance IEC 61951-2, des preuves de sécurité IEC 62133-2, la caractérisation sous charge d'impulsion, des essais sur une large plage de température et la co-validation chargeur/pack. Indiquez-nous votre cycle d'utilisation, votre courant de crête, votre plage de température, votre objectif d'autonomie et les normes que votre produit doit respecter, et nos ingénieurs définiront une combinaison cellule-et-pack qui préserve l'autonomie, la fiabilité et la durée de vie. Découvrez la gamme sur la page des produits.
