Potrzebujesz odpowiedniej kurtyny świetlnej dla swojej maszyny?
Podaj nam typ maszyny i wymagania dotyczące ochrony. Nasz zespół inżynierów pomoże Ci wybrać odpowiednią kurtynę świetlną, czujnik lub lidar bezpieczeństwa dla Twojego projektu.
Uzyskaj wsparcie dla:
Standardowe i niestandardowe projekty kurtyn świetlnych
Potrzeby OEM, integracji, dystrybucji i modernizacji fabrycznej
Wybór produktu w oparciu o układ maszyny, zakres wykrywania, moc wyjściową i środowisko
Kurtyna świetlna wygląda na prostą konstrukcję: dwie aluminiowe listwy ustawione naprzeciwko siebie nad otworem maszyny.
To wrażenie jest mylące.
Za tymi prętami znajduje się aktywne optoelektroniczne urządzenie zabezpieczające, redundantne wyjścia bezpieczeństwa, układ diagnostyczny, przekaźnik bezpieczeństwa lub sterownik PLC bezpieczeństwa, podłączone do nich styczniki lub napędy, a także obliczona odległość bezpieczeństwa, mająca na celu zapewnienie wystarczającej ilości czasu na zatrzymanie niebezpiecznego ruchu, zanim osoba do niego dotrze.
Wystarczy, że jedno ogniwo ulegnie awarii, a cały system może przestać działać.
Przejrzałem wystarczająco dużo dokumentacji dotyczącej działań egzekucyjnych OSHA, by dojść do jednoznacznego wniosku: większość awarii kurtyn świetlnych nie wynika z tajemniczych usterek czujników. Są to błędy integracji, decyzje o obejściu zabezpieczeń, błędne obliczenia odległości bezpieczeństwa, nieosłonięte drogi dostępu, niedbała logika ponownego uruchamiania lub kierownictwo akceptujące “rozwiązanie” polegające na wyeliminowaniu uciążliwych wyzwaleń, które po cichu znosi zabezpieczenie.
Technologia działa. To od instalacji zależy, czy zapewni komukolwiek ochronę.
Jak właściwie działa kurtyna świetlna?
Kurtyna świetlna bezpieczeństwa to bezkontaktowe urządzenie zabezpieczające maszynę, które tworzy pole wykrywania pomiędzy nadajnikiem podczerwieni a odbiornikiem. Gdy dłoń, ramię lub ciało przerywa to pole, kurtyna zmienia sygnały wyjściowe bezpieczeństwa i przekazuje do układu sterowania maszyny polecenie zapobieżenia lub zatrzymania niebezpiecznego ruchu.
OSHA klasyfikuje kurtyny świetlne jako urządzenia wykrywające obecność i wyjaśnia, że są one zaprojektowane tak, aby zatrzymać ruch maszyny w momencie przerwania pola wykrywania. Agencja ostrzega również, że zanim kurtyny świetlne będą mogły pełnić funkcję zabezpieczeń w miejscu pracy, muszą zostać spełnione liczne warunki techniczne.
Promień znika.
Odbiornik wykrywa brak sygnału optycznego, przełącza swoje redundantne urządzenia przełączające sygnał wyjściowy — zwane zazwyczaj kanałami OSSD — w stan wyłączony i wymusza na przekaźniku bezpieczeństwa lub sterowniku PLC bezpieczeństwa cofnięcie zezwolenia na wykonanie niebezpiecznego ruchu, zanim osoba, która wtargnęła do strefy, zdąży dotrzeć do punktu zagrożenia.
To całkiem proste, prawda?
Niezupełnie. Wykrycie to dopiero pierwszy krok. Maszyna musi jeszcze zareagować, odłączyć lub zneutralizować niebezpieczną energię, zatrzymać się w wyznaczonym czasie, pozostać w stanie zatrzymania tak długo, jak długo pole jest zablokowane, oraz zapobiec nieoczekiwanemu ponownemu uruchomieniu po opuszczeniu maszyny przez osobę.
Cały ten łańcuch stanowi funkcję bezpieczeństwa.
Dla kupujących, którzy porównują konkretne konfiguracje, oferta serwisu obejmuje Kurtyny świetlne bezpieczeństwa do ochrony maszyn obejmuje modele kompaktowe, ogólnego przeznaczenia, do ciężkich maszyn, wielostronne, z podwójnym wyjściem, ultracienkie, wodoodporne oraz modele typu 4. Kategorie te są przeznaczone do rozwiązywania różnych problemów instalacyjnych; nie należy ich traktować jako zamiennych wersji tego samego czujnika.
Sekwencja od wykrycia do zatrzymania – krok po kroku
1. Emiter wytwarza pole ochronne
Nadajnik zawiera pionowy układ elementów emitujących promieniowanie podczerwone. Zamiast tworzyć jednolitą ścianę, wysyła on w kierunku odbiornika wiele zsynchronizowanych wiązek optycznych.
Układ belek określa kilka właściwości użytkowych:
Zdolność wykrywania lub rozdzielczość
Wysokość ochronna
Zakres działania
Tolerancja wyrównania
Odporność na zakłócenia optyczne
Czy dane pole nadaje się do wykrywania palców, dłoni, ramion czy całego ciała
Wąska szczelina między wiązkami pozwala wykrywać mniejsze obiekty. Szerszy rozstaw wiązek może być dopuszczalny w przypadku kontroli obwodowej lub kontroli ciała, ale nie należy go bezkrytycznie stosować zamiast ochrony rąk w miejscu wykonywania czynności.
OSHA wyraża się w tej kwestii niezwykle jednoznacznie: kurtyny świetlne obwodowe o większym rozstawie kanałów są przeznaczone do zabezpieczania obwodów lub obszarów i nie mogą być automatycznie stosowane jako zabezpieczenie punktów operacyjnych przed włożeniem palców i dłoni.
2. Odbiornik nieustannie sprawdza wiązki
Odbiornik oczekuje od nadajnika określonego wzoru optycznego. W normalnych warunkach wymagane wiązki docierają prawidłowo, a wyjścia bezpieczeństwa pozostają w stanie zezwalającym.
Gdy nieprzezroczysty obiekt zasłoni wystarczającą część pola, odbiornik wykrywa to zakłócenie. Urządzenie z certyfikatem bezpieczeństwa przeprowadza również wewnętrzną diagnostykę mającą na celu wykrycie usterek, a nie tylko zgłaszanie komunikatów “wiązka wolna” lub “wiązka zablokowana”.”
Właśnie w tym miejscu nabywcy często mylą kurtynę świetlną bezpieczeństwa z siatką świetlną do automatyki.
Moja zasada jest surowa, ale przydatna: czujnik, który potrafi wykryć pudełko, niekoniecznie jest urządzeniem, któremu powierzyłbym swoją dłoń.
3. Kanały OSSD wyłączają się
Większość nowoczesnych kurtyny świetlnych wykorzystuje dwa monitorowane półprzewodnikowe wyjścia bezpieczeństwa, zazwyczaj oznaczone jako OSSD1 i OSSD2.
Podczas normalnej pracy oba kanały sygnalizują, że pole ochronne jest wolne. Gdy pole zostanie przerwane lub wykryta zostanie odpowiednia usterka, oba kanały przechodzą w stan bezpieczny.
Dlaczego dwa kanały?
System ochrony personelu nie powinien bowiem opierać się na założeniu, że pojedynczy tranzystor wyjściowy, pojedynczy przewód lub pojedyncza ścieżka sterująca będą działać bez zarzutu przez cały czas. Kontroler położony dalej w łańcuchu sprawdza kanały pod kątem zgodności z oczekiwanym zachowaniem, rozbieżności, zwarć, usterek krzyżowych lub problemów z synchronizacją, zgodnie z architekturą systemu.
Kurtyna zazwyczaj nie steruje bezpośrednio silnikiem maszyny. Przekazuje ona sygnały bezpieczeństwa do kolejnego elementu obwodu.
4. Sterownik bezpieczeństwa analizuje sygnał
Kanały OSSD zasilają przekaźnik bezpieczeństwa, programowalny sterownik bezpieczeństwa lub sterownik PLC bezpieczeństwa. To urządzenie logiczne analizuje stan kurtyny wraz z innymi sygnałami wejściowymi, takimi jak:
Obwody zatrzymania awaryjnego
Blokady drzwi osłonowych
Sterowanie dwuręczne
Skanery bezpieczeństwa
Zresetuj urządzenia
Informacje zwrotne dotyczące stycznika
Stan napędu
Sygnały wyboru trybu pracy
Norma ISO 13849-1:2023 określa aktualną metodologię projektowania i integracji elementów systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem, w tym sprzętu i oprogramowania realizującego funkcje bezpieczeństwa. Co istotne, norma ta nie przypisuje każdej maszynie wymaganego poziomu wydajności; wymóg ten musi wynikać z oceny ryzyka danej maszyny oraz z obowiązujących norm dotyczących konkretnego typu maszyny.
To rozróżnienie ma znaczenie. Kurtyna typu 4 nie zamienia w magiczny sposób zwykłego panelu sterowania w system bezpieczeństwa PL e.
Czujnik stanowi jeden z podsystemów. Osiągnięta wydajność zależy od całej architektury.
5. Urządzenia końcowe wyłączające eliminują niebezpieczny ruch
Po otrzymaniu polecenia zatrzymania sterownik bezpieczeństwa wysyła sygnał do elementów wykonawczych maszyny.
W zależności od maszyny może to obejmować:
Odłączenie zasilania od zbędnych styczników
Włączenie funkcji hamowania za pomocą sprzęgła
Zamknięcie monitorowanego zaworu hydraulicznego
Odprowadzanie ciśnienia pneumatycznego przez zawór bezpieczeństwa
Włączanie funkcji Safe Torque Off w napędzie o zmiennej częstotliwości
Rozpoczęcie kontrolowanego zatrzymania przed odłączeniem momentu obrotowego
W tym momencie język broszury zderza się z rzeczywistością techniczną.
Szybka kurtyna świetlna nie uratuje powolnej maszyny. Jeśli prasa, piła, oś robota, nawijarka lub automatyczna wycinarka potrzebuje 600 milisekund na zatrzymanie się, odległość montażowa musi uwzględniać cały ten czas hamowania. Zastąpienie czujnika o czasie reakcji 20 milisekund czujnikiem o czasie reakcji 10 milisekund pomaga jedynie na krawędzi; nie eliminuje to bezwładności maszyny.
6. Mechanizm resetowania i ponownego uruchamiania zapobiega nieoczekiwanemu przemieszczeniu się maszyny
Gdy pole ochronne znów stanie się wolne, maszyna nie powinna ponownie uruchomić się tylko dlatego, że osoba cofnęła się.
W wielu zastosowaniach konieczne jest celowe ręczne zresetowanie. Element sterujący resetowaniem powinien być umieszczony w taki sposób, aby operator mógł upewnić się, że w obszarze zabezpieczonym nie ma nikogo, a jednocześnie nie mógł uruchomić resetowania z wnętrza tego obszaru.
Monitorowanie urządzeń zewnętrznych (EDM) może służyć do potwierdzenia, czy styczniki lub urządzenia przełączające znajdujące się w dalszej części obwodu faktycznie zmieniły stan. Nie należy dopuścić, aby zablokowany stycznik był mylnie interpretowany jako pomyślne zatrzymanie.
To jedna z najmniej efektownych części projektowania kurtyn świetlnych.
Jest to również jedna z najważniejszych.
Łańcuch bezpieczeństwa jest tak silny, jak jego najsłabsze ogniwo
Element łańcucha zabezpieczającego
Jak to działa
Typowe pytanie z dziedziny inżynierii
Typowa usterka
Nadajnik i odbiornik
Tworzenie i monitorowanie pola podczerwieni
Czy przy wybranej rozdzielczości można wykryć odpowiednią część ciała?
Nieprawidłowy rozstaw belek lub nieprawidłowe ustawienie
Wyjścia OSSD
Wysyłaj redundantne sygnały stanu bezpieczeństwa
Czy oba kanały są monitorowane niezależnie?
Wyjścia podłączone do standardowego wejścia sterownika PLC
Przekaźnik bezpieczeństwa lub sterownik PLC bezpieczeństwa
Ocenia działanie funkcji bezpieczeństwa
Czy architektura spełnia wymagania dotyczące poziomu PL lub SIL?
Usterka logiki jednokanałowej lub nieprawidłowe oprogramowanie
Elementy kontroli końcowej
Zatrzymanie lub zablokowanie niebezpiecznego ruchu
Czy styczniki, zawory, hamulec lub napęd są w stanie niezawodnie zatrzymać urządzenie?
Zapobieganie nieoczekiwanym ponownym uruchomieniom i monitorowanie przełączania
Czy operator może sprawdzić obszar chroniony przed zresetowaniem?
Automatyczne ponowne uruchomienie lub ukryty przycisk resetowania
System maszyn mechanicznych
Fizycznie zwalnia i zatrzymuje się
Jaki jest zmierzony czas zatrzymania w najgorszym przypadku?
Wykorzystanie oszacowania katalogowego zamiast testu czasu zatrzymania
Ochroniarze fizyczni i dodatkowi
Zablokuj dostęp poza polem optycznym
Czy uwzględniono trasy boczne, tylne, nad, pod i przelotowe?
Pracownik krąży po sali lub pozostaje za kurtyną
Trudna prawda jest taka, że sama kurtyna może działać dokładnie zgodnie z projektem, podczas gdy cała maszyna nadal stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa.
Ogólna norma OSHA dotycząca zabezpieczeń maszyn, 29 CFR 1910.212, nakłada obowiązek zabezpieczenia przed zagrożeniami w miejscu pracy, punktami ściskania, częściami obrotowymi, odpryskami oraz iskrami. Norma ta uznaje elektroniczne urządzenia zabezpieczające za jedną z możliwych metod, ale nie stwierdza, że jeden czujnik optyczny rozwiązuje problem każdego zagrożenia.
Kurtyna świetlna nie jest w stanie zatrzymać złamanego ostrza.
Nie jest w stanie zatrzymać metalowego odłamka.
Nie zapobiega to sięgnięciu ręką przez nieosłonięty boczny otwór.
Nie jest to też w stanie zrekompensować faktu, że maszyna nie może się zatrzymać w niebezpiecznej fazie swojego cyklu pracy.
Odległość bezpieczeństwa: kiedy większość instalacji staje się zadaniem inżynieryjnym
Kurtyna musi znajdować się w takiej odległości od źródła zagrożenia, aby maszyna osiągnęła stan bezpieczny, zanim osoba dotrze do punktu zagrożenia.
Podstawową zależność inżynierską często przedstawia się w ujęciu koncepcyjnym w następujący sposób:
Odległość separacyjna = prędkość zbliżania × całkowity czas reakcji + dodatkowy zapas na penetrację
Całkowity czas reakcji to nie tylko czas reakcji kurtyny świetlnej. Może on obejmować:
Czas reakcji czujnika
Czas reakcji sterownika bezpieczeństwa
Opóźnienie sieciowe lub opóźnienie interfejsu
Czas reakcji urządzenia wyjściowego
Reakcja zaworu, stycznika, napędu, sprzęgła lub hamulca
Mechaniczny czas zatrzymania
Dodatek z tytułu monitorowania hamulców
Dodatkowe opóźnienia wynikające z filtrowania lub operacji logicznych
Obecny międzynarodowy standard pozycjonowania to ISO 13855:2024, opublikowana w listopadzie 2024 r. Norma ta zastąpiła normę ISO 13855:2010 i dotyczy rozmieszczenia oraz wymiarowania środków zabezpieczających, w tym czułych na impulsy elektryczne urządzeń zabezpieczających, takich jak aktywne optoelektroniczne urządzenia zabezpieczające.
Ta data ma znaczenie. Specyfikacje, które nadal odwołują się wyłącznie do normy ISO 13855:2010, odnoszą się do wycofanej wersji.
W Stanach Zjednoczonych wytyczne OSHA dotyczące pras mechanicznych również pokazują, dlaczego całkowity czas reakcji ma znaczenie. Wzór na obliczanie bezpiecznej odległości uwzględnia czas zatrzymania prasy, czas reakcji układu sterowania, czas reakcji czujnika obecności, margines bezpieczeństwa hamulca oraz głębokość wgłębienia. W tym konkretnym kontekście pras mechanicznych OSHA stosuje stałą prędkości ręki wynoszącą 63 cali na sekundę i wymaga pomiaru rzeczywistego czasu zatrzymania zamiast opierania się na przypuszczeniach.
Nie należy ślepo kopiować tej wartości do każdej aplikacji maszynowej.
Różne maszyny, przepisy, normy, kierunki działania, możliwości wykrywania oraz geometrie instalacji mogą wymagać różnych obliczeń. Wzór musi być zgodny z obowiązującą normą i typem maszyny.
Praktyczny przykład
Załóżmy, że dla danego systemu odnotowano następujące czasy:
Czas reakcji kurtyny świetlnej: 15 ms
Czas reakcji sterownika bezpieczeństwa: 10 ms
Czas reakcji wyjścia i napędu: 25 ms
Mechaniczny czas zatrzymania: 320 ms
Wstępna wartość całkowita wynosi 370 ms, przed dodaniem jakichkolwiek wymaganych tolerancji, rezerwy na zużycie hamulców, współczynnika penetracji lub marginesu specyficznego dla danego zastosowania.
Przy zakładanej prędkości zbliżania wynoszącej 1 600 mm/s sam czas 370 ms odpowiada przemieszczeniu o długości 592 mm.
Właśnie dlatego zamontowanie kurtyny w odległości 200 mm od źródła zagrożenia pod pretekstem, że “czujnik reaguje w ciągu 15 milisekund”, nie jest rozwiązaniem inżynierskim. Jest to błąd w obliczeniach.
Decyzje dotyczące rozdzielczości, typu i wysokości ochronnej są odrębne
Ludzie często mylą te pojęcia.
Nie powinni.
Rozdzielczość wykrywania
Rozdzielczość określa najmniejszy obiekt, który pole ochronne jest w stanie niezawodnie wykryć w określonych warunkach. Ma ona wpływ na to, czy dane zastosowanie ma na celu wykrywanie palców, dłoni, ramion czy całych ciał.
Mniejsza czułość wykrywania zazwyczaj pozwala na zapewnienie dokładniejszej ochrony, ale może mieć wpływ na zasięg działania, tolerancję montażową, liczbę wiązek, cenę oraz odporność na zanieczyszczenia.
Wysokość ochronna
Wysokość ochronna to pionowy zasięg aktywnego pola wykrywania. Musi ona odpowiadać wysokości otworu, który ma być chroniony — a nie jedynie całkowitej wysokości maszyny.
Kurtyna o szerokości 900 mm nie zabezpiecza otworu o szerokości 1 200 mm, chyba że pozostałą część toru ruchu zabezpieczają dodatkowe stałe lub czujnikowe urządzenia zabezpieczające.
Typ 2 a typ 4
Norma IEC 61496-1:2020 określa ogólne wymagania dotyczące projektowania, wykonania i badań bezkontaktowych czujników bezpieczeństwa. Norma IEC 61496-2:2020 uzupełnia te wymagania o przepisy dotyczące aktywnych optoelektronicznych urządzeń zabezpieczających służących do wykrywania osób.
Klasyfikacja typowa dotyczy zachowania urządzenia zabezpieczającego pod kątem bezpieczeństwa oraz wymagań dotyczących wykrywania usterek. Nie jest to inna nazwa dla rozstawu wiązek.
Szczegółowe porównanie w Kurtyny świetlne typu 2 a typu 4 jest przydatne w sytuacjach, gdy w ramach oceny ryzyka konieczne jest odróżnienie aplikacji o niższym poziomie bezpieczeństwa od maszyn, w przypadku których istnieje realne zagrożenie poważnymi lub nieodwracalnymi obrażeniami.
Moje stanowisko jest jasne: gdy realnym skutkiem jest zmiażdżenie, amputacja lub trwała niepełnosprawność, przy podejmowaniu decyzji o pobraniu narządów nie należy zaczynać od pytania, który wariant jest tańszy.
Na początku należy zdefiniować wymaganą funkcję bezpieczeństwa.
Co ujawniają akta dotyczące egzekwowania prawa
Rejestr wypadków ujawnia rozbieżność między samym posiadaniem kurtyny świetlnej a obsługą maszyny wyposażonej w takie zabezpieczenie.
Pracownik zatrudniony pierwszego dnia stracił trzy palce
W listopadzie 2022 roku nowy pracownik firmy United Hospital Supply Corp. doznał amputacji trzech palców podczas obsługi prasy krawędziowej. OSHA stwierdziła, że przełożeni i pracownicy celowo pominęli kurtynę świetlną.
W komunikacie dotyczącym egzekwowania przepisów z dnia 17 maja 2023 r. odnotowano trzy umyślne naruszenia, 17 poważnych naruszeń, jedno naruszenie o mniejszym stopniu wagi oraz zaproponowano kary w wysokości $498,464, a także objęcie programem egzekwowania przepisów wobec podmiotów dopuszczających się poważnych naruszeń (Severe Violator Enforcement Program) prowadzonym przez OSHA.
Kurtyna była na swoim miejscu.
Ochrona nie była.
Kierownik wyłączył kurtynę świetlną
W 2019 roku OSHA przeprowadziła dochodzenie w sprawie producenta mebli z New Hampshire po tym, jak pracownik został wciągnięty do zautomatyzowanej maszyny do cięcia drewna i odniósł poważne obrażenia.
Śledczy ustalili, że przełożony wyłączył kurtynę świetlną, uniemożliwiając zatrzymanie maszyny w momencie zbliżania się osoby do miejsca pracy. OSHA stwierdziła jedno umyślne i 36 poważnych naruszeń, a proponowane kary wyniosły łącznie $378,488.
Nie była to ukryta usterka elektroniczna.
Była to decyzja kierownictwa.
Przed częściową amputacją palca doszło do uszkodzenia powieki
W wyniku zdarzenia, które miało miejsce 22 kwietnia 2016 r. w zakładzie produkującym worki w stanie Wisconsin, pracownik doznał częściowej amputacji prawego palca wskazującego podczas usuwania zacięcia z maszyny do zgrzewania worków. Agencja OSHA ustaliła, że zainstalowane przez producenta kurtyny świetlne zostały wyłączone.
Usuwanie zatorów ma miejsce właśnie wtedy, gdy pracownicy wkraczają do obszarów, do których – zgodnie z planem produkcji – nigdy nie powinni wkraczać.
Właśnie dlatego oceny ryzyka oparte wyłącznie na normalnej pracy automatycznej są niewystarczające. Należy uwzględnić czyszczenie, regulację, usuwanie usterek, konfigurację, przywracanie sprawności, wymianę narzędzi oraz konserwację.
Liczby nie są czymś abstrakcyjnym
Amerykański Urząd Statystyki Pracy odnotował 6,200 amputacje związane z pracą, które spowodowały nieobecność w pracy w 2018 r. Do wypadków tych przyczyniły się maszyny 58%, lub 3 580 przypadków, a mediana czasu powrotu do zdrowia wyniosła 31 dni, w porównaniu z dziewięcioma dniami w przypadku wszystkich rodzajów urazów.
Maszyny do obróbki metali, drewna oraz materiałów specjalnych stanowiły 1,660 wśród tych przypadków amputacji.
Z najnowszych danych BLS wynika, że pracodawcy z sektora prywatnego zatrudnili około 2,5 miliona nieśmiertelne wypadki i choroby zawodowe w 2024 r. Ta ogólna liczba nie uwzględnia konkretnie przypadków nieprawidłowego działania osłon maszyn, ale stanowi przydatne przypomnienie, że niższe łączne wskaźniki wypadkowości nie sprawiają, że pomijanie zabezpieczeń jest dopuszczalne.
Gdzie kurtyny świetlne do zabezpieczania maszyn sprawdzają się najlepiej
Kurtyny świetlne bezpieczeństwa sprawdzają się szczególnie tam, gdzie pracownicy muszą często wchodzić na teren, a stała bariera utrudniałaby załadunek, rozładunek, kontrolę lub normalny przebieg produkcji.
Do typowych zastosowań należą:
Prasy mechaniczne i hydrauliczne
Prasy krawędziowe
Komórki tłoczące
Strefy załadunku robotów
Maszyny do pakowania
Stacje montażowe
Systemy paletyzacji
Zautomatyzowane urządzenia do cięcia
Punkty dostępowe formowane wtryskowo
Strefy przeładunkowe przenośników
Maszyny do nawijania i przetwórstwa
W przypadku dużych pras wibracje, odsłonięte elementy konstrukcyjne, długie przerwy w pracy, płyn chłodzący, mgła olejowa oraz uderzenia fizyczne mogą wpływać na wymagania dotyczące produktu. Standardowa, smukła obudowa może działać prawidłowo pod względem elektrycznym, a mimo to stanowić niekorzystny wybór z punktu widzenia mechaniki.
Maszyny z dostępem od przodu, z boku i z tyłu mogą wymagać zastosowania wielu skoordynowanych pól wykrywania zamiast pojedynczej kurtyny rozciągniętej w poprzek najbardziej oczywistego otworu. Obiekt wielostronne systemy zabezpieczeń dostępu zająć się tą szerszą geometrią.
Czasami kurtyna świetlna po prostu nie jest odpowiednim zabezpieczeniem.
Należy stosować fizyczne zabezpieczenia, drzwi z blokadą wzajemną, systemy z kluczem uwięzionym, urządzenia czułe na nacisk, skanery lub kombinacje tych technologii, gdy zagrożenie wiąże się z:
Materiał latający
Uszkodzone oprzyrządowanie
Gorące płyny
Iskry lub promieniowanie
Długie czasy postoju
Dostęp typu „fall-through” lub „climb-over”
Osoba przebywająca w strefie strzeżonej bez wykrycia
Maszyna, która nie jest w stanie niezawodnie zatrzymać się w trakcie cyklu
Jak wybrać najlepszą kurtynę świetlną do zabezpieczenia maszyn
Najlepsza kurtyna świetlna nie to model o największej liczbie wiązek, najmniejszej obudowie ani najbardziej imponującym oznaczeniu typu.
Jest to model, który realizuje zweryfikowaną funkcję bezpieczeństwa.
Przed złożeniem zapytania ofertowego należy udokumentować co najmniej następujące informacje:
Typ maszyny i cykl pracy
Ruch stwarzający zagrożenie a stopień ciężkości urazu
Wymagany poziom bezpieczeństwa lub docelowa wartość SIL
Zmierzony czas zatrzymania w najgorszym przypadku
Wykrywanie palców, dłoni, ramion lub ciała
Wymagana wysokość ochronna
Odległość między nadajnikiem a odbiornikiem
Dostępna przestrzeń montażowa
Wszystkie możliwe trasy dojazdu
Typ wyjścia i zgodność ze sterownikiem bezpieczeństwa
Sposób resetowania i położenie przycisku resetowania
Konieczność zastosowania EDM, wyciszenia lub wygaszenia
Narażenie na działanie pyłu, oleju, wody, wibracji, iskier spawalniczych lub materiałów odbijających światło
Normy obowiązujące w kraju przeznaczenia oraz wymagania dotyczące konkretnych maszyn
Nie należy podawać dostawcy wyłącznie szerokości otworu i prosić o “odpowiednią zasłonę”.”
To za mało informacji, by w sposób odpowiedzialny wybrać urządzenie do ochrony osobistej.
Najczęściej zadawane pytania
Jak działają kurtyny świetlne bezpieczeństwa?
Kurtyny świetlne bezpieczeństwa to czułe na działanie prądu urządzenia zabezpieczające, które wykorzystują nadajnik i odbiornik do utworzenia pola wiązek podczerwieni; gdy osoba przerwie jedną lub więcej wiązek, urządzenie zmienia stan swoich redundantnych wyjść bezpieczeństwa, dzięki czemu układ sterowania maszyny odpowiedzialny za bezpieczeństwo może zatrzymać lub zapobiec niebezpiecznemu ruchowi.
Sygnał zatrzymania jest zazwyczaj przekazywany przez dwa kanały OSSD do przekaźnika bezpieczeństwa lub sterownika PLC bezpieczeństwa. Sterownik ten uruchamia następnie styczniki, zawory monitorowane, układ sprzęgła i hamulca lub funkcję bezpieczeństwa napędu, taką jak Safe Torque Off.
Czy kurtyny świetlne bezpieczeństwa natychmiast zatrzymują maszynę?
Kurtyny świetlne bezpieczeństwa nie zatrzymują maszyny natychmiast; wykrywają wtargnięcie w określonym czasie reakcji i uruchamiają polecenie zatrzymania, podczas gdy sterownik maszyny, urządzenia przełączające, hamulec, napęd, układ hydrauliczny lub pneumatyczny nadal potrzebują dodatkowego czasu, aby doprowadzić niebezpieczny ruch do stanu bezpiecznego.
Odległość montażowa musi uwzględniać cały łańcuch reakcji. Czujnik o czasie reakcji wynoszącym 10 lub 15 milisekund może nadal stanowić zagrożenie, jeśli zostanie zamontowany zbyt blisko maszyny, której zatrzymanie wymaga kilkuset milisekund.
Jaka jest różnica między kurtyna świetlna bezpieczeństwa a standardowym czujnikiem kurtyny świetlnej?
Kurtyna świetlna bezpieczeństwa jest zaprojektowana i przetestowana jako część systemu ochrony osób związanego z bezpieczeństwem, wyposażonego w monitorowane wyjścia, mechanizmy reagowania na awarie oraz określone wymagania integracyjne, podczas gdy standardowa kurtyna świetlna lub siatka optyczna służy zazwyczaj do wykrywania, zliczania, pomiaru, pozycjonowania lub kontroli produktów w ramach procesu automatyzacji.
Standardowy czujnik może z zewnątrz wyglądać niemal identycznie. Wygląd nie ma znaczenia. To jego klasyfikacja bezpieczeństwa, funkcje diagnostyczne, sygnały wyjściowe, dokumentacja oraz przeznaczenie decydują o tym, czy nadaje się on do zastosowania w obwodzie zabezpieczającym personel.
W jakiej odległości od niebezpiecznego obszaru maszyny powinna znajdować się kurtyna świetlna?
Kurtyna świetlna bezpieczeństwa musi być umieszczona w odległości od źródła zagrożenia wystarczającej do tego, aby cała maszyna osiągnęła stan bezpieczny, zanim osoba będzie mogła przejść z pola wykrywania do punktu zagrożenia, przy uwzględnieniu obowiązującej normy dotyczącej odległości bezpieczeństwa, zmierzonego czasu zatrzymania, prędkości zbliżania się, czasu reakcji czujnika, opóźnień sterowania oraz dopuszczalnego wkroczenia w pole wykrywania.
Norma ISO 13855:2024 stanowi aktualną międzynarodową normę dotyczącą pozycjonowania. W Stanach Zjednoczonych mogą mieć również zastosowanie wymagania OSHA i ANSI dotyczące konkretnych maszyn. Odległość należy obliczyć i zweryfikować dla konkretnej maszyny, a nie przejmować z innej instalacji.
Czy urządzenie może uruchomić się ponownie automatycznie po ustąpieniu przeszkody przed kurtyną świetlną?
Maszyna nie powinna automatycznie uruchamiać się ponownie wyłącznie z powodu zniesienia blokady kurtyny świetlnej, nawet jeśli osoba mogła wejść lub pozostać w strefie chronionej; sposób ponownego uruchomienia musi być zgodny z oceną ryzyka, obowiązującymi normami, trybem pracy, widocznością przestrzeni chronionej oraz zatwierdzoną strategią ręcznego resetowania lub wykrywania obecności.
Przycisk resetowania nie powinien być dostępny z wnętrza strefy zagrożenia, a osoba resetująca system powinna mieć możliwość sprawdzenia stanu obszaru zabezpieczonego. W przypadku większych komór może zaistnieć potrzeba zastosowania dodatkowych czujników wewnątrz komory lub mechanizmów zabezpieczających przed uwięzieniem osób.
Czy kurtyna świetlna typu 4 jest automatycznie systemem bezpieczeństwa klasy PL e?
Kurtyna świetlna typu 4 należy do klasy aktywnych optoelektronicznych urządzeń zabezpieczających o wysokim poziomie integralności, jednak nie oznacza to automatycznie, że cała maszyna spełnia wymagania funkcji bezpieczeństwa PL e lub SIL 3, ponieważ osiągnięta wydajność zależy również od sterownika, okablowania, systemów diagnostycznych, urządzeń wyjściowych, elementów wykonawczych, oprogramowania, skuteczności zatrzymania, sposobu postępowania w przypadku awarii oraz walidacji.
Czujnik klasy premium podłączony do zwykłego sterownika PLC i jednego niemonitowanego stycznika nie stanowi wysokowydajnej architektury bezpieczeństwa. To stwierdzenie odnosi się do kompletnej, zweryfikowanej funkcji bezpieczeństwa, a nie do pojedynczego elementu.
Przekształć dane maszynowe w uzasadnioną specyfikację bezpieczeństwa
Nie należy wybierać kurtyny świetlnej wyłącznie na podstawie liczby wiązek i ceny.
Należy zmierzyć najdłuższy możliwy czas zatrzymania maszyny. Należy zidentyfikować wszystkie drogi dostępu. Należy określić część ciała, która musi zostać wykryta. Należy ustalić wymagany poziom PL lub SIL. Należy udokumentować otoczenie, odległość montażową, wysokość osłony, metodę resetowania, architekturę wyjść oraz wszelkie wymagania dotyczące wyciszenia lub wygaszania sygnału.
Następnie wybierz urządzenie.
Jeśli chodzi o analizę zastosowania, rekomendację produktu, projekt OEM, modernizację lub wycenę techniczną, prosimy o przesłanie szczegółowych informacji za pośrednictwem Strona kontaktowa działu inżynierii firmy Safety Curtain. Im pełniejsze dane dotyczące maszyn, tym bardziej uzasadniony będzie ostateczny wybór.
