Laserové skenery pro bezpečnost pracovních buněk

-- 18.11.09 22:29

Používání bezpečnostních laserových skenerů pro zabránění přístupu do míst s nebezpečným pohybem a ochrana před spuštěním nebezpečného pohybu pomocí senzorů.

Návrh řešení střežení pracovních buněk vyžaduje mimořádnou rovnováhu mezi prostorovými nároky, snadností instalace, produktivitou, bezpečností a počátečními náklady i průběžnými náklady na údržbu. Při určování správné metody pro střežení strojů je však důležité zohlednit také další občasné operace, jako je nastavování, čištění, údržba a seřizování. Evropské zákony a předpisy vyžadují, aby výrobce zařízení poskytoval potřebné bezpečnostní zařízení, které má být dodáno se strojem. Nicméně v USA leží konečná odpovědnost za střežení na společnosti, jež je konečným uživatelem a jež je povinna svým zaměstnancům zajistit prostředí bez rizika vzniku škod nebo úrazu.

Když se zaměstnanci nemusejí bát, že při práci přijdou k úrazu, jsou nakonec i více produktivní. Protože existuje mnoho způsobů, jak stroj zabezpečit, mělo by se nejprve provést vyhodnocení rizika. Zjistí se tak potenciál možnosti zranění u stroje nebo se popíše proces interakce se zařízením. Vyhodnocení rizika je zvláště důležité vzhledem k tomu, že úplná izolace mezi rizikem a operátorem je často nepraktická, zejména v případě, kde se zvýšená produktivita využívá k úspoře nákladů nebo zvýšení obratu. Starší a obvyklejší metoda fixního střežení vyžaduje speciální postup pro vstup do rizikové oblasti. I když fixní střežení zajišťuje dobré vizuální znázornění rizikových úseků, mnoho procesů vyžaduje časté zásahy v místě rizikového pohybu nebo poblíž, a proto není tento způsob střežení příliš praktický.

Jak bezpečnostní laserové skenery pracují?

Bezpečnostní laserové skenery fungují na principu měření doby průletu. Skener vysílá infračervený laserový paprsek v jedné rovině tvořící detekční oblast. Když je zjištěna přítomnost objektu, světlo se odrazí zpět k laserovému skeneru. Skener na základě času mezi vysláním a přijetím laserového paprsku vypočte vzdálenosti objektu. Existují dva uživatelsky definované typy bezpečnostních zón: bezpečnostní zóna (označovaná také jako ochranná zóna nebo ochranné pole) a výstražná zóna (označovaná také jako výstražné pole). Vstoupí-li někdo do výstražné zóny, laserový skener vydá signál, který lze spojit se zvukovým alarmem nebo vizuální indikací.

Pokud někdo naruší bezpečnostní zónu, je generován signál, který iniciuje bezpečnostní zastavení rizikového pohybu stroje. Bezpečnostní laserové skenery přístup neomezují, ale přístup bezpečně zjistí, jsou-li implementovány se spolehlivým řídicím bezpečnostním obvodem. Protože laser je u téměř všech typů bezpečnostních laserových skenerů pro lidské oko neviditelný, je praktické vizuálně vyznačit střeženou oblast páskou a použít výstražné pole, jehož úkolem je upozornit zvukovým nebo vizuálním signálem, když se osoba blíží k rizikovému místu. Oba tyto kroky pomáhají minimalizovat zastavení stroje z důvodu falešného poplachu, jejž mohou způsobit jiní pracovníci nebo návštěvníci, kteří nejsou obeznámeni s umístěním bezpečnostní zóny.

Laserový skener nabízí několik výhod. Zaprvé, protože jde o nekontaktní metodu, minimalizuje rušivé zásahy do provozu stroje. Zadruhé, obvykle je nainstalován u paty stroje a mimo oblast činnosti zařízení, takže umožňuje plný přístup k pracovní oblasti. Laserové skenery se snadno konfigurují, a proto je jednoduché měnit prostorové rozložení pracovní buňky. K dalším výhodám patří diagnostika pro usnadnění odstraňování chyb; menší množství kabelů vedených zpět k řídicím prvkům, což omezuje problémy s kabely; komponenty neprovádějící mechanický cyklický pohyb, což zajišťuje nižší náklady na údržbu než u elektromechanických bezpečnostních zařízení; obtížnější odstavení nebo obejití skeneru. Díky těmto výhodám je trvale zajištěno bezpečné pracovní prostředí, dokonce i v okolí vysoce repetitivních úkonů, kde se na bezpečnost občas zapomíná.

Návrh bezpečné pracovní buňky

Dvěma hlavními cíli střežení pracovní buňky je buď bránit v přístupu během nebezpečné aktivity stroje, nebo zastavit nebezpečný pohyb stroje, když do prostor někdo vstoupí. Jak bylo uvedeno výše, bránit v přístupu ne vždy splňuje potřeby firmy, když se vyžadují časté zásahy u úkonů, jako je vkládání nebo vyjímání dílů u výrobní operace. Inicializace zastavení u koncepce s otevřeným přístupem se často provádí pomocí páru svisle nainstalovaných bezpečnostních světelných závor, které umožňují kratší bezpečnostní vzdálenost, a tedy vyžadují od operátora méně kroků nutných k tomu, aby se dostal k místu vkládání/ vyjímání. Tento zásah uvede stroj do bezpečného stavu, kdy pro nové spuštění mohou být zapotřebí další bezpečnostní funkce pro ochranu před neúmyslným opětovným spuštěním nebezpečného pohybu.

Obvykle se toho dosahuje nutností ručně vynulovat bezpečnostní zařízení. Nulovací tlačítko musí být umístěno mimo nebezpečnou oblast a nesmí být z této rizikové oblasti dosažitelné. Kromě toho musí mít operátor z místa umístění resetovacího tlačítka nebráněný výhled na celou nebezpečnou oblast a je povinen ujistit se, že je tato oblast volná dříve, než bezpečnostní zařízení vynuluje. Někteří namítají, že by se nemělo spoléhat na operátora, jenž neustále věnuje pozornost důležitým bezpečnostním funkcím, jako je časté nulování bezpečnostního zařízení po vkládání a vyjímání. A právě zde lze použít bezpečnostní laserový skener pro ochranu před neúmyslným opětovným spuštěním nebezpečného pohybu a pro odstranění nutnosti neustále provádět nulování.

 Takže i když je nulovací tlačítko pro bezpečnostní světelnou závoru stisknuto, nachází-li se někdo v rizikové oblasti, nebezpečný pohyb se nezahájí. Je-li dostupná dostatečná plocha, bezpečnostní laserový skener lze použít jak pro inicializaci zastavení, tak pro ochranu před neúmyslným vynulováním stroje. Na rozdíl od fixně střeženého vstupu nebo jednoho páru svislých světelných závor vyžadujících nulování monitorují laserové skenery neustále bezpečnost v pracovní buňce a okolo ní. Navíc je odstraněna nutnost pamatovat na stisknutí nulovacího tlačítka po každé operaci, čímž je dosaženo vyšší produktivity. Bezpečnostní laserové skenery se staly trvalým vybavením téměř ve všech závodech s automatizací.

Autor: Brad Raven,, Sick Safety Systems

Sponzorované odkazy

	All for Power - odborný časopis o energetice Časopis All for Power se zaměřuje na uhelnou a jadernou energetiku, plynárenství, teplárenství a energetické strojírenství. Medium přináší i racionální pohledy na OZE.
	Řízení a údržba průmyslového podniku Redaktoři časopisu průběžně sledují nejnovější trendy ve všech aspektech výroby v průmyslových závodech a přinášejí odběratelům informace, které potřebují pro udržení své konkurenceschopnosti.
	4METAL.CZ - portál kovozpracujícího odvětví Skupina 4metal je sdružení kovozpracujících a strojírenských firem. Katalog firem, Burza strojů a materiálů, Burza práce, akce, aktuality, média. To vše na jedné adrese.