Em ambientes industriais, como manufatura e manuseio de equipamentos pesados, existem zonas de 'bloqueio'. Essas zonas são especialmente marcadas com cores brilhantes para indicar limites para impedir a entrada de pessoas. Eles podem conter substâncias perigosas, envolver o movimento de máquinas pesadas e outros equipamentos potencialmente prejudiciais.
Cortina de luz de segurança é um dispositivo usado para criar uma barreira virtual em torno de ambientes perigosos. Eles são operados eletricamente e podem ser usados como sensores para sinalizar autoridades e disparar sequências de desligamento de emergência para proteger o pessoal.
O que é um sensor de cortina de luz de segurança?
Sensores de cortina de luz de segurança são dispositivos usados para criar uma 'barreira virtual' em torno de um perigo. A área pode conter máquinas que se movem rapidamente, como braços robóticos ou máquinas desprotegidas.
Esses sensores fornecem uma gama visível de feixes que fornecem um alerta visual para o pessoal durante o uso. Se alguém cruzar os feixes, eles geram um sinal que pode ser usado para acionar o desligamento de emergência do maquinário perigoso. Às vezes, eles também são usados para disparar alarmes.
Como funcionam as cortinas de luz de segurança?
Os sensores de cortina de luz de segurança possuem dois dispositivos, colocados paralelamente um ao outro. Uma é a unidade emissora / transmissora e a outra é a unidade receptora. A unidade de transmissão consiste em uma série de LEDs ou diodos laser (luz visível / invisível). Em algumas unidades, os LEDs estão constantemente acesos, enquanto outras podem ter LEDs pulsantes. Os pulsos são sequenciados e modulados. A sequência pode ser de cima para baixo ou de baixo para cima. Os LEDs também estão ligando em uma frequência especificada.
A unidade receptora consiste em fototransistores / fotodiodos e é especialmente projetada para detectar o padrão de pulso e a frequência da unidade transmissora. A unidade consiste em um circuito que realiza esta tarefa e pode diferenciar sua unidade de cortina transmissora correspondente de qualquer outra interferência. Isso melhora a imunidade a ruídos e interferências externas do sistema.
As cortinas de luz de segurança estão disponíveis em várias configurações. Alguns podem detectar qualquer objeto passando, enquanto outros podem ser programados / configurados para não detectar certos tipos de objetos que podem passar. Por exemplo, um sensor de cortina de luz instalado em um transportador pode detectar os objetos sendo transportados, mas pode disparar quando um objeto maior ou menor é detectado.
Esses sensores podem ter controladores integrados e fornecem uma saída direta, como uma saída de relé ou uma saída PNP / NPN conectável diretamente a um PLC ou carga. Modelos de sensores mais avançados possuem módulos de controle de segurança externos.
As cortinas de luz de segurança também possuem funções de autodiagnóstico integradas. Isso os torna muito adequados para aplicações de segurança em vez de usar um sensor genérico como um sensor fotoelétrico.
Para que é usada uma Cortina de Luz de Segurança?
As cortinas de luz de segurança são encontradas em aplicações onde a presença de operadores humanos deve ser proibida em certos casos. Ou seja, quando a máquina está em operação. Por exemplo, vamos olhar para o braço do robô de soldagem mostrado abaixo.
Os braços robóticos estão viajando em velocidades muito altas e realizam a operação de soldagem. Antes que a máquina comece a trabalhar, o operador deve ser capaz de entrar na área, configurar a peça e realizar as calibrações. Portanto, usar uma cerca física não é uma solução ideal.
Quando a máquina está em operação, o acesso deve ser limitado. Se uma pessoa entrar acidentalmente na área, a cortina de luz detecta o movimento e a máquina pára imediatamente para evitar acidentes. Este tipo de proteção é chamado 'proteção de perímetro'.
Outra aplicação é o 'ponto de operação' guardando. Isso inclui máquinas de montagem como prensa hidráulica, prensa de moldagem, ilhó, rebite e máquinas de estampar. A aplicação de um sensor de cortina de luz é benéfica para a proteção das mãos / dedos do operador enquanto a máquina está em uso.
Benefícios das cortinas de luz de segurança
- Cortinas de luz de segurança fornecem proteção adicional, como desligamento de emergência e disparo de alarme. Isso melhora muito a segurança do pessoal do operador e leva os métodos convencionais, como marcar a área com sinais de perigo, para o próximo nível.
- A maioria dos sensores é equipada com autodiagnóstico integrado. Eles monitoram o sistema interno em busca de falhas e, se uma falha for detectada, o sensor imediatamente envia um sinal de parada para a máquina protegida. Uma vez bloqueado, o bloqueio só pode ser liberado reparando o sensor / resolvendo o problema ou executando a reinicialização manual.
- As cortinas de luz de segurança estão em conformidade com os mais altos padrões de segurança industrial, como SIL3, PLe e Type4, e são projetadas para serem extremamente confiáveis. Portanto, ao contrário de usar um sensor fotoelétrico simples, usar uma cortina de luz de segurança pode melhorar muito a conformidade de segurança do sistema integrado.
- As cortinas de luz de segurança são projetadas para ter o máximo de confiabilidade e resistência ambiental para garantir que possam suportar poluentes e vibrações em ambientes hostis.
Tipos de cortina de luz de segurança
Existem dois tipos de cortinas de luz de segurança (SLCs):
- Ponto de Operação (POC) SLC
- As cortinas de luz POC são projetadas para proteger uma área de trabalho relativamente menor. Isso normalmente inclui pequenas máquinas como estampadoras, máquinas de ilhós e semelhantes, que exigem que um operador esteja muito próximo da máquina durante a operação. As cortinas de luz POC podem proteger os dedos, mãos ou braços dos operadores.
- Controle de acesso ao perímetro (PAC) SLC:
- As cortinas de luz PAC são encontradas onde a proteção de todo o corpo é necessária. Isso pode garantir que nenhuma pessoa ou objeto entre nas instalações protegidas.
Esses dois tipos são categorizados puramente de acordo com a escala e o tamanho e ambos funcionam da mesma maneira.
Além do tamanho / escala, os SLCs também estão em conformidade com os requisitos de segurança industrial como SIL (n) e Tipo (n) e Categoria (n). Por exemplo, existem SLCs que estão em conformidade com os níveis de segurança Type2 e Type4.
Dependendo do nível de risco, os dispositivos Type4 verificam rigorosamente se há falhas no dispositivo de forma repetitiva e autônoma. Um sensor Tipo 2 só pode realizar uma verificação de detecção de falha durante a inicialização. Para aplicações de alto risco, uma cortina de luz Tipo 4 será mais adequada onde os sensores Tipo 2 forem usados onde um risco muito pequeno, mas existente, está presente.
Considerando a precisão e a imunidade a interferências, os dispositivos Tipo 2 têm ± 5 EAA (Ângulo de Abertura Efetiva), enquanto o Tipo 4 tem ± 2.5 graus. Este EAA mais amplo torna os SLCs Type2 mais suscetíveis a curtos-circuitos ópticos. O curto-circuito óptico ocorre quando um objeto altamente reflexivo desvia alguns ou todos os feixes de detecção. Quanto maior o EAA, mais suscetível é o sensor a curto-circuito óptico.
Independentemente do tipo, categoria e outras características, um SLC deve estar em conformidade com Diretrizes de seleção de cortina de luz OSHA. Particularmente, eles devem estar em conformidade com a IEC-61496 partes 1 e 2 adotada como ANSI / UL 61496 partes 1 e 2.
Como você escolhe cortinas de luz de segurança?
Ao selecionar um dispositivo de cortina de luz de segurança para uma aplicação particular, alguns aspectos-chave devem ser observados:
- Segurança e Padrões
De acordo com o grau de proteção oferecido, existem duas categorias de cortinas de luz: Tipo 2, Tipo 4. As cortinas de luz do tipo 2 são adequadas para aplicações de baixo risco. Eles têm um amplo campo de visão e realizam um autodiagnóstico apenas durante a inicialização.
O Tipo 4 é superior ao Tipo 2 e adequado para aplicações de baixo a alto risco / Eles são usados para proteger o pessoal do acesso, ponto de operação e perímetros. Os scanners de luz do tipo 4 verificam constantemente se há falhas e têm a mais alta tolerância a falhas.
De acordo com os padrões, as cortinas de luz de segurança devem estar em conformidade com ASNI B11.19, IEC 61496, IEC / TS 62046 e ISO 13855.
- Performance
Ao selecionar uma cortina de luz adequada para uma aplicação específica, considere:
- Zona de detecção: paralela, perpendicular ou diagonal ao ângulo de abordagem do operador
- Distância de abrangência: distância entre o transmissor e o receptor
- Altura de proteção
- Controlador: tipo PLC integrado ou controladores externos
- Sensibilidade
- Proteção ambiental: a classificação de proteção de ingresso (IP) do dispositivo para funcionar em condições adversas
- Características adicionais
- Modo de feixe flutuante: opção para desativar um ou mais feixes em qualquer local para permitir o movimento através de uma seção específica (móvel automaticamente a uma determinada taxa)
- Circuitos de autoverificação: a capacidade de diagnosticar e indicar quaisquer erros na inicialização ou durante a operação
- Blanking / Banking: opção para desativar um ou mais feixes fixos
- Relé de segurança de travamento: uma saída especial que trava quando uma pessoa / objeto cruza a cortina e permanece até o reset deliberado.
- Muting: opção de bypass temporário para permitir a operação manual durante a operação não perigosa da máquina
Quais são os padrões de segurança para cortinas de luz de segurança?
As cortinas de luz de segurança devem estar em conformidade com os seguintes padrões:
- ASNI B11.19- Critérios de desempenho para proteção
- IEC 61496- Equipamento de proteção eletrossensível
- IEC / TS 62046- Aplicações de detecção de presença de equipamentos
- ISO 13855- Proteção de máquinas para o pessoal
Conclusão
Cortinas de luz de segurança são dispositivos usados para criar uma barreira virtual em torno de uma área de alto risco. Esses sensores podem detectar um objeto ou pessoa entrando na área perigosa e disparar mecanismos de segurança para reduzir ou eliminar completamente o risco de perigo. Em aplicações de automação, cortinas de luz são usadas para acionar o desligamento de emergência das máquinas para pará-las completamente antes que o operador entre em contato com ela. Em algumas aplicações, cortinas de luz também são usadas para contar objetos.
