Messa in sicurezza della zona pericolosa con dispositivi di protezione

Tra i dispositivi di protezione rientrano soprattutto gli apparecchi elettrosensibili di protezione (ESPE). Questi ultimi includono le seguenti tecnologie: sensori ottici come le barriere fotoelettriche monoraggio e le barriere fotoelettriche di sicurezza, i laser scanner di sicurezza e i sistemi di visione di sicurezza. Oltre agli ESPE classici, anche i sistemi radar di sicurezza rientrano tra le soluzioni di sicurezza prive di barriere.

Comuni a tutte le tecnologie sono: livello massimo di sicurezza, tempi di risposta brevi, interfacce di diagnostica per l’eliminazione di guasti/errori, configurazione e gestione semplici come pure caratteristiche di prodotto resistenti per un’elevata disponibilità. In questo modo le tecnologie combinano sicurezza e produttività con semplicità e immediatezza di utilizzo.

• Messa in sicurezza di accessi aperti e di punti di intervento
• Messa in sicurezza della zona pericolosa fissa e mobile
• Controllo della zona protetta in ambienti di impiego estremi
• Controllo sicuro delle presse piegatrici

Con le barriere fotoelettriche di sicurezza è possibile controllare gli accessi aperti e i punti di intervento alle zone pericolose, il tutto con la massima sicurezza. Soprattutto per applicazioni in cui si interviene attivamente nel processo di produzione, come ad es. per il carico e lo scarico di prodotti, le barriere fotoelettriche sono la soluzione giusta.

Le barriere fotoelettriche di sicurezza sono applicate agli accessi e/o ai punti di intervento delle zone pericolose. Con l’ausilio dei raggi infrarossi, registrano la presenza di persone o oggetti nel campo protetto. Se un raggio di luce viene interrotto, si attiva immediatamente un comando sicuro di disattivazione che determina l’arresto di macchine e impianti.

A seconda dell’applicazione, le barriere fotoelettriche soddisfano i requisiti della norma EN/IEC 61496-1/-2 per protezione dito, mano e corpo. Offrono tempi di risposta particolarmente brevi e possono quindi essere posizionate più vicino alla zona pericolosa. Per garantire la protezione durante il funzionamento e introdurre comunque il materiale attraverso la barriera, sono disponibili funzioni ampliate come blanking e muting . Anche le applicazioni con pannelli divisori di protezione e con protezione di accesso alle zone posteriori possono essere provviste di barriere fotoelettriche. In questo caso gli utenti beneficiano della della barriera fotoelettrica che consente la realizzazione di una sequenza di campi protetti senza zone morte.

La gamma applicativa dei laser scanner di sicurezza è davvero versatile: spazia da applicazioni fisse per la protezione delle zone, passa per la messa in sicurezza degli accessi fino alle applicazioni con protezione di accesso alle zone posteriori (blocco del riavvio). Consentono inoltre di mettere in sicurezza i veicoli a guida autonoma (sistemi AGV).   
 
In quanto prodotto di sicurezza rientrante nella categoria 3 secondo IEC/EN 61496, i laser scanner di sicurezza controllano le superfici bidimensionali. Qui un raggio laser esplora la superficie da controllare. La distanza dall’oggetto viene stabilita tramite la misurazione della differenza temporale tra l’invio e il ritorno dell’impulso luminoso. Per riconoscere gli oggetti in diverse direzioni, il laser è diffranto su uno specchio rotante e viene acquisita la zona circostante allo scanner per un raggio di 275°.

È possibile impostare in modo flessibile le zone protette: più zone separate possono essere controllate in contemporanea con un solo scanner. Consentito è anche il passaggio tra molteplici configurazioni.

Per il controllo delle zone pericolose con requisiti di robustezza elevati e condizioni ambientali gravose, i sensori ottici mostrano spesso i propri limiti. È questo il caso, ad esempio, nella lavorazione del legno e del metallo o per le applicazioni outdoor. I sistemi radar offrono in tal senso vantaggi considerevoli, a motivo del loro principio di misurazione: il controllo del volume radar FMCW (frequency modulated continuous wave) con una frequenza compresa tra 24 e 24,25 GHz reagisce quindi con particolare resistenza agli influssi esterni come polvere, sporco, pioggia, luce o scintille.

Grazie alla tecnologia radar è possibile utilizzare applicazioni fino a SIL 2, PL d e categoria 3. Anche in presenza di forti oscillazioni delle temperature, i sistemi radar si caratterizzano per un’elevata disponibilità. Più sensori attivati in serie emettono raggi radar e analizzano i riflessi modificati nel tempo. In questo modo è possibile rilevare ostacoli in movimento all’interno della zona protetta.

A seconda della dimensione dell’area da controllare, può variare la configurazione della zona protetta. I sensori basati su radar sono idonei in modo particolare per tutte le applicazioni con protezione dell’accesso delle zone posteriori (blocco di riavvio) in ambienti estremi, come ad es. nel caso di attività di saldatura in una cella robotizzata. A ciò si aggiunge la messa in sicurezza di applicazioni fisse oppure la protezione dell’accesso per l’area dell’applicazione.

I sistemi di visione telecentrici sono lo strumento ideale per ilcontrollo sicuro delle presse piegatrici; essi infatti mappano gli oggetti sempre con le medesime dimensioni, a prescindere dalla distanza dal sistema di visione. I sistemi vengono installati sul punzone della pressa piegatrice e si muovono con esso.

Mediante il confronto costante dei dati tra il sistema di comando CNC della pressa piegatrice, del sistema di sicurezza e del sistema di visione mobile, il sistema di sicurezza stabilisce in modo affidabile la posizione esatta del punzone sopra la lamiera. In base al raggio d’azione del campo protetto possono essere controllate anche le presse speciali, come ad esempio le presse tandem.

I sistemi di visione con funzioni di misurazione e protezione rilevano i più piccoli corpi estranei nel campo protetto tra trasmettitore e ricevitore. I raggi luminosi vengono trasmessi mediante un obiettivo telecentrico dal trasmettitore al ricevitore installato sul lato opposto della pressa. Le zone protette sono disposte davanti, dietro e sotto al punzone Ciò è fatto per impedire un intervento pericoloso da qualsiasi direzione durante l’operazione di piegatura.

Per quanto riguarda l'attrezzaggio tecnico di sicurezza delle macchine, l'attenzione non deve concentrarsi solo sui singoli componenti ma anche sulla rispettiva, reciproca interazione. Se i sensori e le unità di controllo sono fabbricati dallo stesso costruttore, le interfacce tra i componenti sono già perfettamente compatibili fra loro.

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