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使用保護裝置安全防護危險區域

以感測器監控區域!

以光學攝影機和雷達為基礎的感測器

尤其,保護裝置包含電敏感測防護設備(ESPE)。此詞彙涵蓋下列技術:單光軸光柵和安全光柵等光學感測器、安全雷射掃描器攝影機技術防護系統。除了經典的 ESPE 外,安全雷達系統亦歸類在電子感測安全解決方案中。

所有技術都有些共通點:最高安全等級、反應時間短、故障排除診斷介面、易於設定與操作,外加耐用的產品特色,提高可用性。因此這些技術兼顧安全性、生產力及易用性。

使用保護裝置安全防護危險區域

所有應用一目了然

安全防護開放的進出口和干預點

透過安全光柵,即可安全監控危險區域的進出口和干預點。光柵是最佳選擇,尤其是需要主動干預製程的應用(如進料和卸料)。

安全光柵會安裝於危險區域的進出口或干擾點。安全光柵利用其紅外線,指示位在保護範圍內的人員或物體。如果光束中斷,將會立即觸發安全關閉命令。設備與機械隨即停止。

根據需求,光柵提供符合 EN/IEC 61496-1/-2 標準的手指、手部與身體防護功能。而且其反應時間極短,因此可放在更靠近危險區域的位置。陸續增加遮蔽屏蔽等進階功能,可一邊維持防護模式,一邊引導材料穿過光柵。另外也可使用光柵實作需要穿越和後端進入保護的應用。此時,使用者可受益於光柵的可串接功能,讓保護範圍以零死角的方式進行串聯。

使用保護裝置安全防護危險區域

危險區域的靜態和動態安全防護

安全雷射掃描器的應用領域廣泛,涵蓋區域安全防護進出所設計的靜態應用,到具備後端進入保護(重新啟動聯鎖)的應用。亦用於無人搬運車(AGV)的安全防護。

作為符合 IEC/EN 61496 標準的 Category 3 安全產品,安全雷射掃描器可監控二維區域。因此雷射光束會掃描要監控的區域。與物體之間的距離,是透過測量從發射光脈衝到反射回來的時間差計算得知。為了偵測不同方向的物體,透過旋轉鏡使雷射偏轉,讓掃描器可偵測周圍 275° 的範圍區域。

由於只要使用一台掃描器,就能監控多個獨立區域,因此可靈活設定受保護空間。亦可切換至各種配置。

動態和靜態區域防護

監控嚴苛環境中的受保護空間

光學感測器功能有限,無法監控具高耐用性需求和嚴苛環境條件的危險區域。金屬和木材加工或室外應用都屬於這類情況。此時,雷達系統具備極大優勢,這可歸功於其測量原理:頻率為 24 – 24.25 GHz 的FMCW(調頻連續波)雷達監控物體時,極不易受外在因素影響,例如灰塵、泥土、雨水、光線或飛濺的火花。

雷達技術可用來實作最高至 SIL 2、PL d 及 Category 2 的應用。高可用性雷達系統也非常適合溫度劇烈變化的環境。多個串聯的感測器發射雷達波束,評估隨著時間變化的反射情形。這可偵測受保護空間內的移動障礙物。

受保護空間配置可能會依要監控的區域大小而異。以雷達為基礎的感測器特別適用於嚴苛環境下具後端進入保護的應用(重新啟動聯鎖),例如機器人系統的焊接工作。靜態應用或進入的安全防護也是應用區域的一部分。

雷達系統

安全監控折床

遠心攝影機系統適合用於安全監控折床,因為總是以相同大小顯示物體–不受其與攝影機的距離影響。此系統安裝於折床的上模座,會隨著上刀具移動。

折床的 CNC 控制器、安全控制器及移動攝影機系統之間會持續同步處理資料,因此安全控制器能夠可靠地計算出上刀具目前在板件上方的位置。根據受保護區域的範圍,即便是用途特殊的沖壓機械,例如串接沖壓機械,也能進行監控。

攝影技術防護與測量系統甚至可偵測進入傳送器和接收器之間防護範圍內的極小物件。光束透過遠心鏡頭從傳送器傳送至接收器。此鏡頭設置於折床的對面。偵測區域安裝於刀具前面、後面及下方。這可防止任何人在折床運作期間,做出從任一側介入的危險行為。

安全監控折床

以光學攝影機和雷達為基礎的感測器:比較

技術 測量原理、功能 應用 優勢
安全光柵(光學)
  • 雷射或紅外線
  • 偵測靜態物體
  • 2D 區域監控
  • 靜態安裝
  • 進入和進出保護
  • 人工介入點的安全防護
  • 後端進出保護
  • 手指防護
  • 大範圍
  • 反應時間短
  • 進階功能:屏蔽、遮蔽、可串接
安全雷射掃描器
(光學)
  • 雷射
  • 偵測障礙物
  • 2D 區域監控
  • 靜態和動態應用
  • 危險區域的靜態和動態安全防護
  • 後端進入保護
  • 垂直應用進出安全防護
  • 精確邊緣清晰度
  • 快速反應時間
  • 精確定義要監控的區域
  • 其他功能:屏蔽、遮蔽、串接、編碼器評估、設定轉換
安全雷達系統
(RCS)
  • FMCW 雷達:24 GHz(電磁能)
  • 偵測水性和金屬物體
  • 動作回應
  • 物體監控
  • 後端進入保護
  • 危險區域的靜態和動態安全防護
  • 進入安全防護
  • 可耐受外在環境影響的高耐用性
  • 自我教學背景(STB)
  • 功能:屏蔽
安全攝影機系統
  • 遠心鏡頭(視覺平行)
  • LED 燈
  • 折床安全防護
  • 折床手指防護

 

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