Egy automata gyártócella legkényesebb pontja gyakran nem a robot vagy a megmunkáló egység, hanem az a nyílás, ahol az operátornak kézzel kell beavatkoznia: alkatrészt betenni, szerszámot cserélni, hibát elhárítani. Itt kerül sorra a biztonsági fényfüggöny, és a kiválasztása sokkal több, mint egy katalógussor kikeresése. A felbontás, a védelmi magasság, a hatótávolság, a funkciószint és a gép leállási ideje együtt dönti el, hogy a berendezés valóban illeszkedik-e az alkalmazáshoz.
Ez a cikk egy kézi kiszolgálási ponttal rendelkező gyártócella példáján vezeti végig a legfontosabb döntéseket. Konkrét termékpéldaként a Datasensing SH4 családot használja.
Ujj- vagy kézvédelem? A felbontás határozza meg a választást
A felbontás a legkisebb tárgy mérete, amelyet a fényfüggöny megbízhatóan érzékel. Az SH4 családban két jellemző érték van: 14 mm az ujjvédelemhez és 30 mm a kézvédelemhez. Mindkét változat Type 4 kategóriájú.
| Ujjvédelem | Kézvédelem | |
|---|---|---|
| Felbontás | 14 mm | 30 mm |
| Kapcsolási távolság | 10 m | 20 m |
| Tipikus helyzet | a veszélyes zóna közel van a nyíláshoz, vagy ujjal végzett műveletet kell végezni | a kezelő karnyújtásnyira dolgozik a nyílásban, a veszélyes mozgás távolabb van |
A választás kiindulópontja egyszerű kérdés: hol és hogyan nyúl a kezelő a veszélyes zóna felé? Egy kézi betöltési pontnál, ahol az operátor a munkadarabot a nyíláson át teszi a befogóba, gyakran a kézvédelem is elegendő. Ha viszont a nyílás közvetlenül a veszélyes mozgás mellett van, az ujjvédelem a biztonságosabb választás.
A felbontás a helyigényt is befolyásolja. Az EN ISO 13855 szerinti számítás a minimális biztonsági távolságot így adja meg: S = K × T + C. Itt K a megközelítési sebesség (2000 mm/s), T a teljes leállási idő másodpercben (a fényfüggöny reakcióideje és a gép leállási ideje együtt), C pedig a felbontástól függő pótlék, amely 40 mm alatti felbontásnál C = 8 × (d − 14), de legalább 0 mm.
Példaként tegyük fel, hogy a mért gépleállási idő 90 ms, a fényfüggöny reakcióideje pedig 10 ms (ennyi az SH4-30-0900-A-12 adatlapi értéke), tehát T = 0,1 s. Merőleges megközelítést feltételezve:
- 14 mm felbontásnál C = 0, így S = 2000 × 0,1 = 200 mm.
- 30 mm felbontásnál C = 128 mm, így S = 200 + 128 = 328 mm.
Azonos reakcióidőt feltételezve a finomabb felbontás itt 128 mm-rel kisebb biztonsági távolságot tesz lehetővé, ami egy szűk cellában sokat számíthat. A végleges méretezésnél mindig az érvényes szabvány és a gép kockázatértékelése az irányadó.
Védelmi magasság és hatótávolság: milyen gépadatokat kell ismerni?
Az SH4 család 300 mm és 2250 mm közötti védelmi magasságokban kapható, 150 mm-es lépcsőkkel. A magasságot a hozzáférési nyílás mérete határozza meg: a fényfüggönynek le kell fednie azt a teljes sávot, amelyen keresztül a kezelő a veszélyes zónába juthat. A szabvány szerinti átnyúlást és az alulról történő bejutás lehetőségét is ellenőrizni kell.
A hatótávolság a nyílás szélességéből adódik, hiszen az adó és a vevő közötti távolságnak a megadott kapcsolási távolságon belül kell maradnia. Az SH4-14 típusoknál ez 10 m, az SH4-30 típusoknál 20 m. Egy kézi kiszolgálási pontnál ez ritkán szűk korlát, de nagyobb nyílásoknál vagy több oldalt védő elrendezésnél már számít.
A kiválasztáshoz tehát legalább ezeket az adatokat érdemes összegyűjteni:
- a hozzáférési nyílás magassága és szélessége,
- a nyílás és a veszélyes mozgás távolsága,
- a gép mért leállási ideje,
- a megközelítés iránya (merőleges vagy ferde),
- a környezeti feltételek: por, hőmérséklet, rezgés.
Milyen funkciószint szükséges?
Az SH4 család alapvető, standard és speciális funkciókat kínáló kivitelekben érhető el. A típusjel utolsó tagja mutatja a szintet: B a Basic, S a Standard, SM a Standard Muting, C a Cascade, A pedig az Advanced kivitelt jelöli. A számjegy a M12-es csatlakozó érszámát adja meg (például 5, 8 vagy 12 pólus).
A Datasensing SH4 biztonsági fényfüggönyök 14 mm-es, ujjérzékelésre szánt változatai a veszélyes zónához közeli nyílásokhoz illenek, míg a Datasensing SH4 biztonsági fényfüggönyök 30 mm-es, kézérzékelésre szánt változatai a nagyobb hatótávolságot igénylő, karnyújtásnyi belépési pontokhoz. Mindkét felbontásban megtalálhatók a különböző funkciószintek.
A kézi kiszolgálási pont példájánál a legfontosabb kérdés az, hogy a nyíláson csak személy halad-e át. Ha igen, a muting funkcióra nincs szükség, és egyszerűbb kivitel is szóba jöhet. Ilyenkor érdemes az adatlapon ellenőrizni, hogy az adott kivitel az indítási és az újraindítási módot hogyan kezeli.
Ha viszont ugyanazon a nyíláson anyag vagy raklap is áthalad, a némítás (muting) szükségessé válik. A család némítási lehetőségei között szerepel a 2 és a 4 jeles, az egy- és kétirányú, valamint a részleges dinamikus némítás. Az Advanced kivitelű SH4-30-0900-A-12 adatlapja a következő funkciókat sorolja fel: kézi és automatikus újraindítás, külső eszközök ellenőrzése (EDM), 2 jeles L/T és 4 jeles T némítás, részleges némítás, némítási szűrő, felülbírálás (override), kioltás (blanking) és Wi-Fi programozhatóság.
Több oldal védelménél a Cascade kivitel jöhet szóba, ahol több fényfüggöny kapcsolható sorba. Ilyenkor a reakcióidők összeadódnak, ezért a kaszkádolt rendszer teljes reakcióidejét az adatlap képlete szerint kell kiszámítani.
A konfigurálás egyszerű huzalozással, DIP-kapcsolókkal vagy programozással történhet. Az Advanced kivitelek esetében a kioltás, a csökkentett felbontás és a némítás Wi-Fi-n keresztül is beállítható külső interfész nélkül, a programozó alkalmazás pedig számítógépen, táblagépen és okostelefonon is fut.
Beépítés és integráció a biztonsági vezérléshez
A beépítésnél több adat is a telepítést könnyíti. Az SH4 profilja minden típusnál kompakt, 35 × 40 mm-es, az Advanced kivitel adatlapja pedig zéró holt zónát jelez. A sugárintenzitást LED-ek jelzik, az összehangolást beépített lézeres célzó segíti, és a csomag szögletes rögzítőkonzolokat is tartalmaz. Az elforgatható konzol (ST-K4ROT-SH) külön rendelhető.
A villamos csatlakozás M12-es pigtail kábelkivezetéssel, szabványos, nem árnyékolt kábelekkel történik. Az adatlap szerint a tápfeszültség 24 V DC ± 20%, a két PNP típusú OSSD biztonsági kimenet terhelhetősége kimenetenként legfeljebb 250 mA, a tápellátás és a kimenetek kábelhossza pedig legfeljebb 30 m. A két kimenetet általában biztonsági relére vagy biztonsági PLC bemenetére kötik, ezért a csatlakozó pólusszámát és a vezérlő bemeneteit előre egyeztetni kell.
A gépleállási idő itt jelenik meg újra: a fényfüggöny reakcióidejét be kell számítani a teljes leállási időbe. Az SH4-30-0900-A-12 adatlapi értéke 10 ms, de ez a védelmi magasságtól és a kivitelektől függően eltérhet, ezért mindig a kiválasztott típus adatlapját kell ellenőrizni.
Környezeti oldalról az adatlap IP65 és IP67 védettséget, -30 és +55 °C közötti üzemi hőmérsékletet, valamint a rezgéssel és ütéssel szembeni ellenállást ad meg. A biztonsági jellemzők közül az SH4-30-0900-A-12 típusnál PL e, SIL 3 és PFHd = 8,4 × 10⁻⁹ szerepel, az engedélyek között pedig CE, cULus, TÜV és UKCA.
A beépítés után szokás szerint funkcióteszt és dokumentáció következik. Az elhelyezésnél érdemes tükröző felületektől távol tartani az adó-vevő párt, és úgy kell kialakítani a nyílást, hogy a fényfüggöny mellett, alatt vagy felett ne lehessen megkerülni.
Gyakorlati ellenőrzőlista: milyen információkkal érdemes ajánlatot kérni?
A pontos ajánlathoz az alábbi adatokat érdemes előre összegyűjteni:
- Védendő testrész és megközelítési irány: ujj, kéz vagy test, merőleges vagy ferde belépés.
- A nyílás mérete: magasság és szélesség, vagyis a szükséges védelmi magasság és hatótávolság.
- Biztonsági távolság: a nyílás és a veszélyes mozgás távolsága, valamint a gép mért leállási ideje.
- Funkciószint: újraindítási mód, némítás, kioltás, kaszkádolás, EDM, Wi-Fi programozhatóság.
- Csatlakozás: a biztonsági vezérlő bemenetei, a szükséges M12 pólusszám és a kábelhossz.
- Környezet: védettség, hőmérséklet, rezgés, por.
- Rögzítés: a rendelkezésre álló beépítési hely és a szükséges konzolok.
Összegzés
A biztonsági fényfüggöny kiválasztása akkor jó, ha a döntések egymásra épülnek: a felbontás meghatározza a biztonsági távolságot, a nyílás mérete a védelmi magasságot és a hatótávolságot, az alkalmazás pedig a szükséges funkciószintet. Egy kézi kiszolgálási pontnál ez a lánc jól követhető, és az SH4 család többféle felbontásban és funkciószinten ad rá választ.
Ha konkrét gépcellához keres megoldást, kérjen egyedi ajánlatot az ANXQ Vision Technology Kft.-től a fenti adatok megadásával.
