Gefahrenbereichsabsicherung mit nicht-trennenden Schutzeinrichtungen

Optische, kamera- und radarbasierte Sicherheitssensoren

Zu den nicht-trennenden Schutzeinrichtungen zählen vor allem berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS). Sie umfassen folgende Technologien: optische Sensoren wie Einstrahl-Lichtschranken und Sicherheitslichtgitter, Sicherheitslaserscanner und kamerabasierte Schutzsysteme. Neben den klassischen BWS gehören auch sichere Radarsysteme zu den barrierefreien Sicherheitslösungen.

Allen Technologien gemein: höchste Sicherheitslevel, kurze Reaktionszeiten, Diagnoseschnittstellen zur Fehlerbehebung, einfache Konfiguration und Bedienung sowie robuste Produkteigenschaften für eine höhere Verfügbarkeit. Damit kombinieren die Technologien Sicherheit und Produktivität mit Anwenderfreundlichkeit.

Gefahrenbereichsabsicherung mit nicht-trennenden Schutzeinrichtungen

Alle Anwendungen im Überblick

Absicherung offener Zugänge und Eingriffsstellen

Mit Sicherheits-Lichtgittern überwachen Sie offene Zugänge und Eingriffsstellen zu Gefahrenbereichen sicher. Vor allem bei Anwendungen, bei denen aktiv in den Produktionsprozess eingegriffen wird, wie beim Zu- und Abführen von Produkten, sind Lichtgitter die richtige Wahl.

Sicherheits-Lichtgitter werden an den Zugängen bzw. Eingriffsstellen zu Gefahrenbereichen angebracht. Sie registrieren mithilfe ihrer Infrarotstrahlen, wenn sich Personen oder Objekte im Schutzfeld befinden. Wird ein Lichtstrahl unterbrochen, löst das sofort einen sicheren Abschaltbefehl aus. Die Maschinen und Anlagen werden dann gestoppt.

Je nach Anforderung erfüllen Lichtgitter gemäß der EN/IEC 61496-1/-2 Finger-, Hand- und Körperschutz. Sie bieten besonders kurze Reaktionszeiten und können so näher am Gefahrenbereich platziert werden. Um den Schutzbetrieb aufrechtzuhalten und dennoch Material durch das Lichtgitter zu führen, haben sich erweiterte Funktionen wie Blanking und Muting durchgesetzt. Auch Übergreif- und Hintertretschutz-Anwendungen lassen sich mit Lichtgittern umsetzen. Hier profitieren Anwender von der Kaskadier-Funktion der Lichtgitter, die eine Aneinanderreihung von Schutzfeldern ohne Totzonen ermöglicht.

Gefahrenbereichsabsicherung mit nicht-trennenden Schutzeinrichtungen

Stationäre und mobile Gefahrenbereichsabsicherung

Das Anwendungsspektrum von Sicherheits-Laserscannern ist vielseitig: Es reicht von stationären Anwendungen zur Bereichsabsicherung, über die Zugangsabsicherung bis hin zu Anwendungen mit Hintertretschutz (Wiederanlaufsperre). Darüber hinaus dienen sie der Absicherung von Fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTS).   
 
Als Sicherheitsprodukt der Kategorie 3 nach IEC/EN 61496 überwachen Sicherheits-Laserscanner zweidimensionale Flächen. Hierbei tastet ein Laserstrahl die zu überwachende Fläche ab. Der Abstand zum Objekt wird über die Messung der Zeitdifferenz zwischen Aussendung und Wiedereintreffen des Lichtpulses ermittelt. Um Objekte in verschiedenen Richtungen zu erkennen, wird der Laser über einen rotierenden Spiegel abgelenkt und ein Umgebungsbereich von 275° um den Scanner erfasst.

Die Schutzräume lassen sich flexibel einrichten, da mehrere getrennte Zonen gleichzeitig mit nur einem Scanner überwacht werden können. Auch der Wechsel zwischen einer Vielzahl an Konfigurationen ist möglich.

Mobile und stationäre Bereichsabsicherung

Schutzraumüberwachung in rauen Einsatzgebieten

Für die Überwachung von Gefahrbereichen mit hohen Anforderungen an Robustheit und raue Umgebungsbedingungen stoßen optische Sensoren oft an ihre Grenzen. Das ist z.B. in der Metall- und Holzverarbeitung oder bei Outdoor-Anwendungen der Fall. Radarsysteme bieten hier aufgrund ihres Messprinzips deutliche Vorteile: Die FMCW (frequency modulated continuous wave) Radar-Volumenüberwachung mit einer Frequenz von 24 - 24,25 GHz reagiert dabei besonders unempfindlich auf äußere Einflüsse wie Staub, Schmutz, Regen, Licht oder Funkenflug.

Mit Radartechnologie lassen sich Applikationen bis SIL 2, PL d und Kategorie 3 umsetzen. Auch bei starken Temperaturschwankungen zeichnen sich Radarsysteme mit hoher Verfügbarkeit aus. Mehrere in Reihe geschaltete Sensoren emittieren Radarstrahlen und werten die über die Zeit veränderten Reflektionen aus. So können sich bewegende Hindernisse im Schutzraum detektiert werden.

Je nach Größe des zu überwachenden Bereichs kann die Schutzraumkonfiguration variieren. Radarbasierte Sensoren eignen sich besonders gut für alle Anwendungen mit Hintertretschutz (Wiederanlaufsperre) in rauen Umgebungen, wie z.B. bei Schweißarbeiten in einer Roboterzelle. Darüber hinaus gehören die Absicherung von stationären Applikationen oder die Zugangsabsicherung zum Anwendungsbereich.

Radarsysteme

Sichere Überwachung von Abkantpressen

Telezentrische Kamerasysteme eignen sich hervorragend für die sichere Überwachung von Abkantpressen, da sie Objekte immer gleich groß abbilden – unabhängig vom Abstand zur Kamera. Installiert werden sie an der Oberwange der Abkantpresse und fahren somit auf dem Oberwerkzeug mit.

Durch ständigen Datenabgleich zwischen der CNC-Steuerung der Abkantpresse, der sicheren Steuerung und dem mitfahrenden Kamerasystem ermittelt die sichere Steuerung zuverlässig die momentane Position des Oberwerkzeugs über dem Blech. Je nach Schutzfeldreichweite können auch Sonderpressen, wie beispielsweise Tandempressen, problemlos überwacht werden.

Die kamerabasierten Schutz- und Messsysteme erkennen selbst kleinste Fremdkörper im Schutzfeld zwischen Sende- und Empfängereinheit. Die Lichtstrahlen werden dabei über ein telezentrisches Objektiv vom Sender auf den Empfänger übertragen, der sich auf der gegenüberliegenden Seite der Abkantpresse befindet. Die Schutzbereiche sind vor, hinter und unter dem Werkzeug angebracht. So wird ein gefährliches Eingreifen beim Abkanten von jeder Seite der Presse verhindert.

Sichere Überwachung von Abkantpressen

Optische, kamerabasierte und radarbasierte Sensoren im Vergleich

Technologie Messprinzip, Funktion Anwendungen Vorteile
Sicherheits-Lichtgitter (optisch)
  • Laser oder Infrarot
  • erkennt statische Objekte
  • Überwachung von 2D Bereichen
  • statische Installation
  • Zugangs- und Zugriffsabsicherung
  • Absichern von Handeinlegeplätzen
  • Hintertretschutz
  • Fingerschutz
  • große Reichweite
  • kurze Reaktionszeiten
  • erweiterte Funktionen: Muting, Blanking, Kaskadierung
Sicherheits-Laserscanner
(optisch)
  • Laser
  • erkennt Hindernisse
  • Überwachung von 2D Bereichen
  • stationäre und mobile Applikationen
  • stationäre und mobile Gefahrbereichsabsicherung
  • Hintertretschutz
  • Zugangsabsicherung mit vertikalen Anwendungen
  • präzise Kantenschärfe
  • schnelle Reaktionszeiten
  • präzise Definition von zu überwachenden Flächen
  • Zusatz-Funktionen: Muting, Blanking, Reihenschaltung, Encoderauswertung, Setup-Umschaltung
Sichere Radarsysteme
(RCS)
  • FMCW Radar: 24GHz (Elektromagnetische Energie)
  • erkennt wasserbasierte und metallische Objekte
  • reagiert auf Bewegung
  • Volumenüberwachung
  • Hintertretschutz
  • stationäre und mobile Gefahrbereichsabsicherung
  • Zugangsabsicherung 
  • sehr robust gegenüber externen Umwelteinflüssen
  • Self Teaching Background (STB)
  • Funktionen: Muting
Sichere Kamerasysteme
  • telezentrisches Objektiv (vision parallel)
  • LED-Licht
  • Absicherung von Abkantpressen
  • Fingerschutz an Abkantpressen

 

Komplettlösung für ein reibungsloses Zusammenspiel

Bei der sicherheitstechnischen Ausstattung von Maschinen kommt es nicht nur auf die einzelnen Komponenten, sondern auf deren Zusammenspiel an! Beziehen Sie Sicherheitssensoren und Auswerteeinheiten von einem Hersteller, dann sind die Schnittstellen zwischen den Komponenten bereits optimal aufeinander abgestimmt.

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