对于每个制造商来说,确保工人的安全都是一项日常挑战,尤其是那些操作一条或多条自动化装配线的制造商。为了实现这一目标,许多公司确保他们的机器配备了基于传感器的安全组件,满足ANSI、ISO、ISA和OSHA标准。这些设备包括光幕、激光扫描仪、安全控制器、编码器和联锁开关。

光窗帘帮助Robert Bosch GmbH在墨西哥托卢卡的移动解决方案厂提高了工人安全和生产力。由MeDence Corp.制造的美国,GL-R系列窗帘围绕一台机器,将针轴承安装到发动机轴上。在将本机的工作站中还验证了多个装配过程。

Keyence公司总传感解决方案部门的项目经理Steve Nyerges表示,减少生产线周期是博世在2014年安装光幕的另一个原因。循环时间从14秒减少到12.3秒,使机器的产量从每小时257个零件增加到292个零件。

“以前,机器的物理防护卫兵续费了2秒钟来循环,”尼农解释。“操作员必须等到门在开始循环之前完全关闭。现在,当窗帘被人或物体中断时,机器会自动停止。“

CNC-Lathe-Operator安全是电力传输制造商Tsubakimoto Chain Co. Shawn Martel,PowerSafe Automation(PSA)副总裁兼销售工程师的重要优先事项,Systems Integration(PSA)表示,PSA用编码器配备每个车床主轴,接近传感器和非接触式,门互锁开关,以优化操作员安全性。

“坚硬的守卫和一个处理的门封闭着车床”,Notes Markel。“之前,当工人打开门时,轴在停止前旋转大约15秒。如今,只需站在靠近车床即可导致接近传感器关闭机器。一旦主轴停止,门的锁定机构就会释放。“

这款自动机器关闭可保护工人免受严重切割以及压碎,破碎,脱离和截肢手指和手。同样重要的,互锁开关和其他安全产品使制造商能够避免昂贵的OSHA罚款,同时保持正常机器操作。额外的好处是这些技术比以往任何时候都更容易实现和维护。

灯光,危险

自20世纪50年代以20世纪50年代推出作为产品检测技术以来,光窗帘具有显着发展。只有在以下一个或所有条件适用时窗帘仅适用:机器可以一致,并立即停止其循环或中风的任何位置;工人需要经常进入守卫的区域;和身体护卫将是一种障碍。供应商说光幕不应用于离合机器或那些在关闭之前需要完全革命的光窗帘。

最初,光窗帘使用白炽灯与相应的光探测器一起串联。今天的光幕是一个细长的光电传感器,包括发射器和接收器。发射机包含一系列LED,该LED将同步的并联红外光束阵列投射到接收器。如果不透明物体阻挡任何光束,则光幕将停止信号发送到防护机。

来自keyence的GL-R系列4型光幕具有9毫米宽的凹陷透镜表面,完全防止窗帘免受冲击损坏。它还具有3毫米厚的挤压铝体,单线布线系统和速度括号。布线系统允许窗帘的发射器直接用单个电缆直接连接到接收器,大大减少误导。快速括号拧入窗帘外壳的后通道,并连接到没有特殊防护五金的标准设备框架。

“许多行业的制造商使用光幕,因为它们是对硬防护的有效替代品,”尼农说。“光幕尤其受到汽车OEM的尤为受欢迎,以及操作较小机器的三级1S和2S,例如用于组装燃料棒的机器。”

Martel说,90%到95%的公司窗帘相关的安装很简单,需要几乎没有停机时间。接线直接从窗帘运行到定制的安全箱,以便在发射器和接收器之间可靠的信号通信。

光幕的分辨率 - 它可以感测的最小物体 - 取决于需要检测到的内容。使用12至14毫米的分辨率用于检测手指,30毫米是手检测标准标准,使用100至300毫米用于检测人。

去年4月,欧姆龙自动化与安全公司推出了其F3SG-RR系列光幕,具有耐油、ip67g级的金属外壳。欧姆龙(OMRON)安全产品营销经理马特•多兹(Matt Dodds)指出,这种窗帘在数控加工中心和其他用油机器操作的工作区域特别有效。在层叠设计中,最多可以串联三个窗帘,以适应不同的保护高度,并在检测平面上产生多达255条光束的阵列。

分辨率为14或30毫米。两种型号上的光学区域完全覆盖有橡胶以产生防漏密封。SmartClick连接确保可靠的连接和加速安装。安装程序只需将窗帘的每个M12电缆插入配合连接器,旋转1/8转动并听到点击咔嗒声。

横幅技术营销经理John Klesk表示,横幅工程的EZ-SCEID LS窗帘专门用于保护各种类型的小型装配站。双色对准指示器内置于接收器辅助安装程序和维护工人的整个长度中。绿灯表示传感器适当对齐,接收器窗口清洁。当传感器的任何区域未对准或窗口脏时,灯灯变红。厚厚的铝壳,金属端盖和凹陷窗口防止由于冲击导致的损坏。可选的遥控器允许从距离查看窗帘状态,以支持精益制造环境中的生产率。

激光扫描仪

保护大型危险区域的挑战最好与安全激光扫描仪满足,可用于固定或移动应用。这种类型的扫描仪是一种光电器件,其使用发射光的漫射反射来检测指定区域中的人或物体的侵入,例如机器人工作单元的内部。

“越来越多的制造商开始安装安全激光扫描仪,而不是用于大型保护应用的安全垫,”ATC自动化公司(一家装配自动化和测试系统集成商)的应用工程经理Jason Hitchcock说。“这是因为扫描仪很容易编程,而且更经济、更坚固。此外,这些垫子占用了宝贵的地板空间,而且很容易受到操作人员的磨损和掉落部件的损坏。”

SICK使MICROSCAN3激光扫描仪使用SAFEHDDM(高清距离测量)技术来减少虚假旅行的发生和相关的停机时间。SICK的国家产品经理Tyler Glieden表示,SafehDDM每次扫描发出80,000多个脉冲,这导致扫描仪的更具可用数据来评估。该数据与智能算法相结合,允许扫描仪过滤滤粉,环境光,焊接火花和污垢。

扫描仪紧凑,但提供5.5米的扫描范围和适用于面积的275度扫描角度和Access Guarding。它使用标准M12连接和可选的CIP安全整合,通过以太网/ IP,并提供按钮诊断。根据Glieden的说法,扫描仪频繁用于汽车制造商,用于机器人焊接和组装应用。

具有高达0.071度的角度分辨率,Pepperl&Fuchs的R2000系列检测扫描仪容易检测到1毫米宽的物体。标准型号避免堆垛机起重机或悬挂式输送系统上与突出部件的碰撞,而高密度单元设计用于机器人任务。两种型号都能够360度扫描,但后一扫描仪每秒提供84,000个扫描点,并且优化的角度分辨率降至0.043度。

倍加福的技术总监Helge Hornis说,扫描仪中的脉冲测距技术可以在各种环境和物体条件下提供精确的测量和短响应时间。操作员直接在设备上设置参数后,扫描仪的交互显示在操作过程中提供文本、图形和诊断信息。

Keyence SZ-V安全扫描仪具有内置摄像头,当对象或人输入受保护区域时,捕获图像和视频。根据尼农,扫描仪的用户包括大型产品的制造商,如农业机器轮胎。扫描仪提供8.4米的保护区,26米的警告区和190度的视野。

通过PROFINET,PROFISAFE,Ethernet / IP或UDP的网络通信是可能的。其他功能包括可拆卸显示器,系统存储器插头和多区域监控。

留下控制

Banner的SC26-2和XS26-2安全控制器现在都能够通过Profinet通信协议将数据发送到连接的设备。可配置的SC26-2控制器为具有危险运动的机器提供停止和启动功能,而XS26-2支持多达8个扩展I/O模块。

KLESK表示,SC26-2的用户包括多个汽车OEM和1S,医疗设备制造商以及食品和饮料公司。机器人应用包括焊接细胞和码垛设备。

这两种型号都可以配置多达256个虚拟状态输出,可用于将非安全状态信号发送到PLC,指示灯和类似设备。它们还支持虚拟非本质输入,包括手动复位,开关命令,静音启用并取消延迟。

欧姆龙NX-SL5系列安全控制器支持使用以太网/ IP连接的CIP安全性直接连接到任何安全设备。它很紧凑,强大,可轻松适应各种应用,涉及具有CIP安全连接的保护设备,本地或远程I / O和工业机器人。该单位的模块化设计允许可扩展扩展,从带有几个I / O点的小系统到大型应用,需要高达2,032分。Sysmac Studio软件允许基于条件数组自动编程。在线安全功能验证记录工作流数据以进行完整的可追溯性。

功能性安全编码器产生有关位置,角度和革命计数的信息,特别强调机械和电气安全性。来自Pepperl&Fuchs的RVS58S系列具有正弦余弦接口,能够提供1,024和2,048个脉冲计数。根据IEC 61508标准,它们是TÜV认证和可用的安全完整性水平最多3级的应用。

Hornis表示编码器经常用于监控输送机和材料处理系统中的电机,剪刀升降机和滚动压力机。编码器在-20至80℃的工作温度下提供200千赫兹的最大输出频率。它们被额定在12,000 rpm下以6,000 rpm或10牛顿的轴向轴载荷为40次牛档。径向轴载荷为6,000 rpm或20牛铜的12,000 rpm。