In industriële omgevingen zoals productie en het hanteren van zwaar materieel zijn er 'keep-out'-zones. Deze zones zijn speciaal gemarkeerd met felle kleuren om limieten aan te geven om te voorkomen dat mensen binnenkomen. Ze kunnen gevaarlijke stoffen bevatten, het verplaatsen van zware machines en andere potentieel schadelijke apparatuur met zich meebrengen.

Veiligheidslichtgordijn is een apparaat dat wordt gebruikt om een ​​virtuele barrière rond gevaarlijke omgevingen te creëren. Ze worden elektrisch bediend en kunnen worden gebruikt als sensoren om autoriteiten te signaleren en noodstopsequenties te activeren om het personeel te beschermen.

Wat is een veiligheidslichtgordijnsensor?

Veiligheidslichtgordijnsensoren zijn apparaten die worden gebruikt om een ​​'virtuele barrière' rond een gevaar te creëren. Het gebied kan snel bewegende machines bevatten, zoals robotarmen of onbewaakte machines.

Deze sensoren zorgen voor een zichtbare reeks stralen die tijdens gebruik een visuele waarschuwing aan het personeel geven. Als iemand door de stralen gaat, genereren ze een signaal dat kan worden gebruikt om de gevaarlijke machines in noodgevallen uit te schakelen. Soms worden ze ook gebruikt om alarmen te activeren.

Hoe werken veiligheidslichtgordijnen?

Veiligheidslichtgordijnsensoren hebben twee apparaten die parallel aan elkaar zijn geplaatst. De ene is de zender/zender-eenheid en de andere is de ontvangende eenheid. De zendeenheid bestaat uit een reeks LED's of laserdiodes (zichtbaar/onzichtbaar licht). In sommige units branden de LED's constant terwijl andere pulserende LED's hebben. De pulsen zijn zowel gesequenced als gemoduleerd. De volgorde kan van boven naar beneden of van onder naar boven zijn. De LED's gaan ook aan met een bepaalde frequentie.

De ontvangsteenheid bestaat uit fototransistoren/fotodiodes en is speciaal ontworpen om het pulspatroon en de frequentie van de zendereenheid te detecteren. De eenheid bestaat uit een circuit dat deze taak aankan en het kan de bijbehorende zendergordijneenheid onderscheiden van andere interferentie. Dit verbetert de ruis- en externe storingsimmuniteit van het systeem.

Veiligheidslichtgordijnen zijn verkrijgbaar in vele configuraties. Sommige kunnen elk passerend object detecteren, terwijl andere kunnen worden geprogrammeerd/geconfigureerd om bepaalde typen objecten die er wel doorheen mogen niet te detecteren. Een lichtgordijnsensor die op een transportband is geïnstalleerd, kan bijvoorbeeld de objecten detecteren die worden getransporteerd, maar kan worden geactiveerd wanneer een groter of kleiner object wordt gedetecteerd.

Deze sensoren kunnen geïntegreerde controllers hebben en een directe uitgang bieden, zoals een relaisuitgang of een PNP/NPN-uitgang die direct kan worden aangesloten op een PLC of een belasting. Meer geavanceerde sensormodellen hebben externe veiligheidscontrolemodules.

Veiligheidslichtgordijnen hebben ook ingebouwde zelfdiagnosefuncties. Dit maakt ze zeer geschikt voor veiligheidstoepassingen in plaats van het gebruik van een generieke sensor zoals een foto-elektrische sensor.

Waarvoor wordt een Veiligheidslichtgordijn gebruikt?

Veiligheidslichtschermen worden aangetroffen in toepassingen waar de aanwezigheid van menselijke operators in bepaalde gevallen moet worden verboden. Dwz wanneer de machine in bedrijf is. Laten we bijvoorbeeld eens kijken naar de hieronder getoonde lasrobotarm.

De robotarmen reizen met zeer hoge snelheden en voeren de lasbewerking uit. Voordat de machine begint te werken, moet de operator het gebied kunnen betreden, het onderdeel kunnen opstellen en de kalibraties kunnen uitvoeren. Daarom is het gebruik van een fysieke omheining geen optimale oplossing.

Wanneer de machine in bedrijf is, moet de toegang worden beperkt. Als een persoon per ongeluk het gebied betreedt, detecteert het lichtgordijn de beweging en stopt de machine onmiddellijk om ongelukken te voorkomen. Dit type bescherming wordt genoemd 'perimeterbeveiliging'.

Een andere toepassing is de 'punt van operatie' bewaken. Dit omvat assemblagemachines zoals hydraulische pers, vormpers, oog-, klinknagel- en stempelmachines. De toepassing van een lichtgordijnsensor is gunstig voor de hand-/vingerbescherming van de operator terwijl de machine in gebruik is.

Voordelen van veiligheidslichtgordijnen

• Veiligheidslichtgordijnen bieden extra bescherming zoals nooduitschakeling en alarmactivering. Dit verbetert de veiligheid van het bedieningspersoneel aanzienlijk en tilt conventionele methoden zoals het markeren van het gebied met gevarenborden naar een hoger niveau.
• De meeste sensoren zijn uitgerust met ingebouwde zelfdiagnose. Ze controleren het interne systeem op eventuele storingen en als er een storing wordt gedetecteerd, stuurt de sensor onmiddellijk een stopsignaal naar de bewaakte machine. Eenmaal vergrendeld, kan het slot alleen worden ontgrendeld door de sensor te repareren/het probleem aan te pakken of door de handmatige reset uit te voeren.
• Veiligheidslichtgordijnen voldoen aan zeer hoge industriële veiligheidsnormen zoals SIL3, PLe en Type4 en zijn ontworpen om extreem betrouwbaar te zijn. Daarom kan het gebruik van een veiligheidslichtgordijn, in tegenstelling tot het gebruik van een eenvoudige foto-elektrische sensor, de veiligheidsconformiteit van het geïntegreerde systeem aanzienlijk verbeteren.
• Veiligheidslichtgordijnen zijn ontworpen om maximale betrouwbaarheid en omgevingsweerstand te hebben om ervoor te zorgen dat ze bestand zijn tegen verontreinigende stoffen en trillingen in ruwe omgevingen.

Soorten veiligheidslichtgordijnen

Er zijn twee soorten veiligheidslichtschermen (SLC's):

• Point of Operation (POC) SLC
  • POC-lichtgordijnen zijn ontworpen om een ​​relatief kleiner werkgebied te beschermen. Dit omvat meestal kleine machines zoals stampers, eyelet-machines en dergelijke, waarvoor een operator tijdens het gebruik heel dicht bij de machine moet zijn. POC-lichtgordijnen kunnen de vingers, handen of armen van de operators beschermen.
• Perimeter toegangscontrole (PAC) SLC:
  • PAC-lichtgordijnen worden gevonden waar volledige lichaamsbescherming vereist is. Deze kunnen ervoor zorgen dat geen persoon of object het beschermde pand betreedt.

Deze twee typen zijn puur gecategoriseerd op schaal en grootte en werken beide op dezelfde manier.

Behalve de grootte/schaal voldoen SLC's ook aan industriële veiligheidseisen zoals SIL(n) en Type(n), en Category(n). Er zijn bijvoorbeeld SLC's die voldoen aan Type2- en Type4-veiligheidsniveaus.

Afhankelijk van het risiconiveau controleren Type4-apparaten herhaaldelijk en autonoom op fouten in het apparaat. Een Type2-sensor mag alleen tijdens het opstarten een foutdetectiecontrole uitvoeren. Voor toepassingen met een hoog risico is een Type4-lichtgordijn meer geschikt waar Type2-sensoren worden gebruikt waar een zeer klein, maar bestaand risico aanwezig is.

Gezien de nauwkeurigheid en immuniteit tegen interferentie, hebben Type2-apparaten een ±5 EAA (effectieve diafragmahoek), terwijl Type4 ±2.5 graden heeft. Deze bredere EAA maakt de Type2 SLC's gevoeliger voor optische kortsluitingen. Optische kortsluiting treedt op wanneer een sterk reflecterend object sommige of alle meetstralen afbuigt. Hoe groter de EAA, hoe gevoeliger een sensor is voor optische kortsluiting.

Ongeacht het type, de categorie en andere kenmerken moet een SLC voldoen aan: Selectierichtlijnen voor OSHA-lichtgordijnen. In het bijzonder moeten ze voldoen aan IEC-61496 delen 1 & 2 aangenomen als ANSI/UL 61496 delen 1 & 2.

Hoe kies je veiligheidslichtgordijnen?

Bij het selecteren van een veiligheidslichtgordijnapparaat voor een bepaalde toepassing moeten enkele belangrijke aspecten in acht worden genomen:

1. Veiligheid en normen

Afhankelijk van de geboden beschermingsgraad zijn er twee categorieën lichtgordijnen: Type 2, Type 4. Type 2 lichtgordijnen zijn geschikt voor toepassingen met een laag risico. Ze hebben een groot gezichtsveld en voeren alleen een zelfdiagnose uit tijdens het opstarten.

Type 4 is superieur aan Type 2 en geschikt voor toepassingen met een laag tot hoog risico. Ze worden gebruikt om personeel te beschermen tegen toegang, bedieningspunten en perimeters. Type 4-lichtscanners controleren voortdurend op fouten en hebben de hoogste fouttolerantie.

Volgens de normen moeten veiligheidslichtschermen voldoen aan: ASNI B11.19, IEC 61496, IEC/TS 62046 en ISO 13855 .

2. Performance

Houd bij het kiezen van een geschikt lichtgordijn voor een bepaalde toepassing rekening met:

• Detectiezone: parallel, loodrecht of diagonaal ten opzichte van de naderingshoek van de operator
• Spanning Distance: afstand tussen de zender en ontvanger
• Beschermingshoogte:
• Controller: geïntegreerd PLC-type of externe controllers
• Gevoeligheid
• Milieubescherming: de Ingress Protection (IP)-classificatie van het apparaat om onder zware omstandigheden te werken

3. Extra functies

• Zwevende straalmodus: optie om een ​​of meer liggers op elke locatie uit te schakelen om beweging door een bepaalde sectie mogelijk te maken (automatisch verplaatsbaar met een bepaalde snelheid)
• Zelfcontrolerende circuits: de mogelijkheid om fouten te diagnosticeren en aan te geven bij het opstarten of tijdens bedrijf
• Blanking/Banking: optie om een ​​of meer stationaire stralen uit te schakelen
• Vergrendelend veiligheidsrelais: een speciale uitgang die wordt vergrendeld wanneer een persoon/object het gordijn passeert en blijft totdat deze opzettelijk wordt gereset.
• Muting: tijdelijke bypass-optie om handmatige bediening mogelijk te maken tijdens ongevaarlijke werking van de machine

Wat zijn de veiligheidsnormen voor veiligheidslichtschermen?

Veiligheidslichtgordijnen moeten voldoen aan de volgende normen:

• ASNI B11.19– Prestatiecriteria voor borging
• IEC 61496– Elektrogevoelige beschermingsmiddelen
• IEC/TS 62046– Aanwezigheidsdetectie van apparatuurtoepassingen
• ISO 13855 – Machinebeveiliging voor personeel

Conclusie

Veiligheidslichtgordijnen zijn apparaten die worden gebruikt om een ​​virtuele barrière te creëren rond een risicogebied. Deze sensoren kunnen detecteren dat een object of een persoon het gevaarlijke gebied binnenkomt en activeren veiligheidsmechanismen om het risico op gevaar te verminderen of volledig te elimineren. In automatiseringstoepassingen worden lichtgordijnen gebruikt om de noodstop van machines te activeren om de machine volledig te stoppen voordat de operator ermee in contact komt. In sommige toepassingen worden lichtgordijnen ook gebruikt om objecten te tellen.