Norme de protection des machines – L’American National Standards Institute propose 24 normes de sécurité pour les machines à travailler le métal. Elles constituent la série B11 de l’ANSI, dont certaines sont disponibles depuis le début des années 1900.
Les normes de sécurité B11 sont généralement soit réécrites, soit réaffirmées tous les cinq ans. Cela signifie que la majorité de ces 24 normes ont été écrites après l’an 2000. Ces normes ANSI mises à jour sont importantes car elles reflètent les dernières technologies de sécurité, dont certaines ne sont disponibles que depuis quelques années.
La réglementation de l’OSHA en matière de protection des machines n’a pas changé depuis 1975 et ne contient donc pas ce que les employeurs doivent savoir sur les options actuelles de sécurité des machines. Les règlements de l’OSHA ont toujours été considérés comme un point de départ seulement.
La majorité des normes ANSI B11 sont spécifiques aux machines, offrant les « meilleures pratiques de sécurité » pour une catégorie d’équipement seulement. Une norme, cependant, la norme ANSI B11.19-2003 intitulée Performance Criteria for Safeguarding, sert de » norme parapluie » pour toutes les machines de la série B11. Son objectif principal est d’établir des exigences pour la conception, la construction, l’installation, l’exploitation et la maintenance de la protection.
Toute machine industrielle a au moins un point de fonctionnement défini comme la partie de la machine où le travail est effectué sur le matériau traité. Certains des accidents de machine les plus graves se produisent dans la zone du point d’opération.
La sauvegarde du point d’opération est généralement conçue avec deux objectifs principaux :
- prévenir l’accès humain pendant les mouvements dangereux de la machine
- prévenir les mouvements dangereux de la machine pendant l’accès humain
L’ANSI B11.19 couvre cinq choix principaux pour la sauvegarde du point d’opération. Un certain nombre de méthodes secondaires sont également abordées et peuvent souvent être utilisées pour compléter la protection primaire. Cet article examinera chacun des cinq moyens de protection primaires : les protections, les dispositifs, la distance, l’emplacement et l’ouverture.
Une protection est définie comme une enceinte qui empêche physiquement les personnes de passer par-dessus, sous, autour ou à travers elle dans la zone de danger du point d’opération. Cela comprend à la fois l’accès par inadvertance et l’entrée intentionnelle.
Lorsqu’un garde contient des ouvertures qui peuvent être assez grandes pour que les doigts/mains puissent y passer, l’OSHA utilise un dispositif de mesure en escalier pour déterminer les tailles acceptables des ouvertures de garde en fonction de la distance entre le garde et le danger du point d’opération. Plus l’ouverture du protecteur est grande, plus le protecteur doit être éloigné du danger. L’objectif est de s’assurer que même une petite main ne peut pas atteindre suffisamment l’ouverture du protecteur pour se blesser. L’échelle d’ouverture de protection de l’OSHA est basée sur un gant de taille 6 pour femme avec une longueur de doigt moyenne. L’échelle OSHA a été introduite en 1947.
L’ANSI B11.19 utilise une version actualisée de cette échelle de mesure pour déterminer les tailles d’ouverture de garde acceptables. L’échelle d’ouverture de garde ANSI, qui a été introduite en 1996, est basée sur une taille de gant encore plus petite que l’échelle OSHA.
Une version articulée et gravée en copolymère acrylique des échelles d’ouverture de garde OSHA et ANSI est disponible auprès de Rockford Systems, LLC. Vous pouvez les consulter ici.
N’oubliez pas que les sections de garde articulées ou mobiles doivent être verrouillées à l’aide de dispositifs de verrouillage décrits dans les normes de sécurité ANSI B11 actuelles. Les anciens dispositifs de verrouillage des protections peuvent être faciles à tromper et plus sujets à des défaillances.
Les dispositifs de protection sont disponibles dans un certain nombre de types chez un certain nombre de fabricants. Certains dispositifs de protection courants dans la norme ANSI B11.19 comprennent :
- électro-optiques (rideaux/rayons lumineux de sécurité, scanners laser, etc.)
- les actionneurs bimanuels (pour les machines à alimentation manuelle à cycle unique)
- les tapis de sécurité (sensibles à la pression, montés au sol)
- bords de sécurité (interrupteurs anti-chocs)
- détection de sonde (sondes de chute)
- portes (barrières mobiles)
- remorques et dispositifs de retenue
- barrières et dispositifs de sensibilisation
Les barrières immatérielles de sécurité existent depuis le milieu des années 1950 et sont actuellement produites par plus de 20 fabricants dans le monde. Elles ont une grande variété d’applications mais ne peuvent être utilisées que sur des machines qui peuvent s’arrêter rapidement et de manière cohérente au milieu du cycle sans endommager la machine ou créer un autre danger.
L’objectif d’une barrière immatérielle est d’empêcher et/ou d’arrêter le mouvement de la machine lorsque les faisceaux infrarouges sont interrompus – généralement par la main ou le corps d’un opérateur.
Les actionneurs bimanuels (lorsqu’ils sont utilisés comme dispositif de protection) sont conçus pour les machines à cycle unique qui sont alimentées manuellement une pièce à la fois. Ils sont conçus pour garder les deux mains occupées pendant la partie dangereuse du cycle. Il existe des règles bien établies pour leur utilisation.
Certaines des exigences relatives aux actionneurs bimanuels utilisés comme dispositif de sauvegarde sont :
- circuit anti-décrochage avec une limite de temps entre la poussée d’un bouton et l’autre (typiquement une demi-seconde)
- circuit antirépétition exigeant de pousser et de relâcher les deux boutons pour chaque cycle unique de la machine
- distance de sécurité entre les actionneurs et le point de…opération pour empêcher l’opérateur de « battre la machine » s’il relâche un actionneur et tend la main vers la zone de danger du point d’opération
- protection contre les opérations involontaires
- utilisation des deux mains sur les actionneurs (pas d’autres parties du corps ou des « bâtons de triche »)
Des tapis sensibles à la pression sont souvent utilisés pour garder le personnel hors des zones dangereuses de la machine. Ils doivent être suffisamment grands pour empêcher les personnes de sauter par-dessus ou de se faufiler entre eux. Les tapis doivent également être fixés au sol à une certaine distance de sécurité de la zone dangereuse de la machine. Des circuits fiables sont nécessaires si les tapis sont désignés comme dispositif de protection primaire. Les tapis permettent de s’échapper plus facilement d’une zone de danger que les protections périmétriques.
Les scanners laser de proximité (dispositif PLS) peuvent remplacer les tapis lorsque l’endommagement des tapis fixés au sol pose problème. Les dispositifs PLS peuvent être programmés avec un ordinateur portable dans l’atelier pour protéger une zone de taille et de forme très spécifiques.
Une autre catégorie de dispositif de sécurité laser est conçue spécifiquement pour les presses plieuses hydrauliques à deux vitesses où les rideaux lumineux montés verticalement ne peuvent pas être utilisés efficacement. Lorsque de petites pièces doivent être tenues à la main près des matrices ou lorsque le pliage des boîtes peut nécessiter une distance de sécurité excessive, ces dispositifs laser offrent parfois une solution. La caractéristique la plus unique de ces dispositifs est qu’ils sont montés à chaque extrémité du coulisseau (voir photo ci-dessous) sans la distance de sécurité utilisée avec les rideaux lumineux montés verticalement.
Les dispositifs de bord de sécurité (également connus sous le nom d’interrupteurs de choc) sont utilisés sur le bord des composants mobiles qui sont capables d’écraser les mains ou les corps. De nouvelles règles pour l’utilisation des dispositifs de bord de sécurité sont incluses dans la norme ANSI B11.19-2003.
Les dispositifs de détection par sonde (également connus sous le nom de dispositifs à sonde de chute) sont le plus souvent utilisés sur les riveteuses et les soudeuses par points où les pièces doivent être tenues à la main. L’actionnement de la machine se fait généralement à l’aide d’un interrupteur à pied. Juste avant le début du cycle, la sonde s’abaisse pour s’assurer que seule la pièce se trouve dans le point d’opération, et non un doigt. La sonde doit s’abaisser d’une distance spécifique à chaque fois ; si elle ne s’abaisse pas de toute la distance, la machine n’effectue pas de cycle.
Les portes, également appelées dispositifs de barrière mobile, se ferment juste avant que la machine n’effectue un cycle et restent fermées soit pendant tout le cycle, soit pendant une partie spécifiée de celui-ci. Certaines portes restent fermées pendant tout le cycle, d’autres restent fermées uniquement pendant la partie dangereuse du cycle. L’opérateur actionne la fermeture du portail, généralement à l’aide d’un interrupteur au pied ou d’un actionneur bimanuel. Une fois que la barrière est complètement fermée, elle actionne un capteur qui, à son tour, fait fonctionner la machine. En plus de la visibilité, un portail de type polycarbonate offre une résistance aux impacts au cas où quelque chose se briserait dans le point d’opération.
Un dispositif de pullback est conçu pour retirer physiquement les mains d’un opérateur de la zone de danger du point d’opération si elles s’y trouvent lorsque la machine commence à effectuer un cycle. Les dispositifs de retrait sont couramment utilisés sur les presses mécaniques, mais ils ont également d’autres applications. Les outils d’alimentation manuelle sont suggérés comme protection complémentaire.
Les contentions sont conçues pour retenir les mains d’un opérateur de la zone de danger du point d’opération en tout temps. Les dispositifs de retenue fonctionnent mieux lorsqu’on utilise des pièces de grande taille.
La distance de sécurité est une méthode parfois utilisée lorsque d’autres solutions plus positives ne sont pas possibles ou pratiques et est donc considérée comme une méthode de dernier recours. Elle repose sur la taille d’une grande pièce volumineuse soutenue sur son bord extérieur avec les deux mains pour maintenir l’opérateur en arrière à une distance de sécurité. Une controverse a toujours existé sur la taille que doit avoir la pièce pour être admissible à cette méthode.
La localisation sûre de l’opérateur est une méthode qui exige que l’opérateur reste à ses actionneurs de poste de commande pour maintenir la machine en mouvement. Le temps nécessaire pour quitter le poste de commande et atteindre la zone de danger du point d’opération entraînerait l’arrêt de la machine.
L’ouverture sûre est une méthode possible pour les machines qui ont un espace très limité au point d’opération – à savoir 1/4″ ou moins. Cela signifie que l’ouverture vide est juste assez grande pour accueillir la pièce à usiner mais pas assez grande pour insérer un doigt. Si une ouverture de 1/4″ ne peut être obtenue que si la pièce est en place, alors un capteur près de l’arrière du point d’opération peut être nécessaire pour s’assurer que la pièce est en place avant que la machine puisse être actionnée. Le capteur agit effectivement comme un dispositif d’activation des commandes de la machine (boutons palmaires, interrupteur à pied, etc.).
Les barrières et dispositifs de sensibilisation ne sont généralement pas considérés comme adéquats en tant que dispositifs de protection primaires du point d’opération sur les machines présentant un niveau élevé d’exposition aux dangers. Ils peuvent cependant être adéquats pour les machines dont le niveau d’exposition aux dangers est faible ou en combinaison avec d’autres méthodes de sauvegarde.
Les barrières de sensibilisation consistent souvent en une balustrade, une chaîne ou un câble suspendu à des chandeliers au sol à hauteur de la taille. Un panneau de danger ou d’avertissement est également nécessaire. Bien qu’il soit possible d’escalader ou de passer sous une barrière de sensibilisation, un effort intentionnel est nécessaire pour le faire, c’est pourquoi la formation des opérateurs doit accompagner cette méthode de protection.
Les boucliers font partie de la même famille que les protections, bien qu’ils offrent généralement un degré de protection moindre. Ils sont souvent utilisés sur les perceuses, les moulins, les tours, les meuleuses, les scies, etc. actionnés manuellement.
Il existe deux catégories de base de boucliers : les boucliers de mandrin et les boucliers de copeaux/de refroidissement. Ils peuvent être construits en métal, en polycarbonate ou en d’autres matériaux.
Les boucliers de mandrin sont conçus pour empêcher tout contact par inadvertance avec les porte-pièces en rotation, comme le mandrin d’un tour à moteur. D’un point de vue pratique, les boucliers de mandrin sont généralement articulés. L’utilisation d’un verrouillage électrique n’est pas une exigence spécifique.
Les boucliers à copeaux sont destinés à abattre et à contenir les copeaux volants (swarf), les étincelles et le liquide de refroidissement générés au point de fonctionnement. Le bouclier place une barrière entre le matériau volant et l’opérateur.
L’ANSI B11.19-2003 n’est pas une norme de sécurité totalement autonome car elle fait de nombreuses références à d’autres normes ANSI B11. Elle fournit cependant la meilleure section transversale des méthodes de sauvegarde pour l’ensemble de la série.
Les normes ANSI B11 sont disponibles sous forme imprimée et électronique auprès de l’Association of Manufacturing Technology à McLean, en Virginie. Elles peuvent être achetées individuellement ou en jeux complets en appelant le 1-800-524-0475 ou le 703-827-5266, ou en ligne à l’adresse www.amtonline.org.