Kurtyny świetlne bezpieczeństwa są powszechnie wykorzystywane w celu ochrony maszyn i personelu zakładów produkcyjnych. To znana od kilkudziesięciu lat technologia, która wciąż jest rozwijana i udoskonalana, ceniona za niezawodność, łatwość instalacji oraz wysoki poziom bezpieczeństwa, który zapewnia. Doskonale sprawdza się wszędzie, gdzie operatorzy maszyn pracują w obszarze zagrożenia. W artykule przedstawimy bliżej te urządzenia optoelektroniczne.

 

Czym są kurtyny świetlne bezpieczeństwa?

 

Optoelektroniczna kurtyna bezpieczeństwa jest czujnikiem ruchu lub obecności. Wyposażona jest w nadajnik i odbiornik, które tworzą barierę świetlną. Nadajnik emituje promienie w podczerwieni. Urządzenie to tworzy dwuwymiarową sferę fotoelektrycznych wiązek światła między nadajnikiem a odbiornikiem, przy pomocy których wykrywa dostające się w nią obiekty.

 

Kurtyna świetlna jest podłączona do układu logicznego bezpieczeństwa i wraz z nim tworzy system sterowania odpowiedzialny za bezpieczeństwo. Po wykryciu przerwania wiązki świetlnej reaguje on w ustalony sposób, umożliwiając bezpieczny dostęp człowieka do elementów zagrażających maszynom, w celu ich usunięcia.

 

Zaletą tego rozwiązania jest brak mechanicznej osłony blokującej dostęp do strefy niebezpiecznej maszyny, dzięki czemu operatorzy zyskują:

  • szybki dostęp w przypadku awarii,
  • lepszą wydajność,
  • ergonomiczne stanowisko pracy (brak konieczności obsługi fizycznej zasłony).

Kurtyny świetlne bezpieczeństwa mają kompaktową budowę, więc mogą być montowane również w miejscach o utrudnionym dostępie. Ich niewidoczna bariera nie wpływa też specjalnie na tempo i przebieg procesu produkcyjnego, tak jak ma to miejsce przy wygrodzeniach mechanicznych, a ochrona maszyn jest zapewniona.

 

Regulacje dotyczące bezpieczeństwa maszyn

 

Dyrektywa Maszynowa 2006/42/WE głosi, że każdy producent powinien budować maszyny bezpieczne, co odnosi się również do układu sterowania. Musi on być odporny na błędy i usterki, szczególnie gdy wykonuje funkcje bezpieczeństwa, których wadliwe działanie mogłoby doprowadzić do zagrożenia dla człowieka. Elementem układu bezpieczeństwa są właśnie kurtyny świetlne.

 

Wymagania odnośnie do nich określa zharmonizowana z Dyrektywą Maszynową norma EN IEC 61496-1, która wymienia typy tych urządzeń oraz wymagania dla nich. Drugą część normy EN IEC 61496-2 opisuje podstawowe wymogi dla kurtyn świetlnych bezpieczeństwa, w tym przede wszystkim wymagania optyczne.

 

Podstawowe typy kurtyn bezpieczeństwa

 

Wyróżnia się dwa podstawowe typy kurtyn bezpieczeństwa - 4 i 2. Kurtyny typu 4 są wymagane przy występującym dużym ryzyku niebezpieczeństwa. Charakteryzuje je automatyczne powtarzalne krzyżowe sprawdzanie pod kątem zakłóceń i błędów. Służą do ochrony palców, dłoni i ciała.

 

Kurtyny typu 2 znajdują zastosowanie, gdy występuje niższy stopień ryzyka. Wykonują testy bezpieczeństwa w swoich obwodach okresowo, więc w przypadku wystąpienia awarii w przerwie między nimi, nie wykryją jej. Służą do ochrony ciała i dłoni.

 

Do czego wykorzystywane są kurtyny świetlne bezpieczeństwa?

 

Kurtyny świetlne są wykorzystywane do trzech rodzajów zabezpieczeń:

  • punktu niebezpiecznego — używane przy konieczności częstego dostępu do maszyny, np. do stanowisk montażowych czy pras. Dla pełnej ergonomii pracy są one montowane bardzo blisko miejsca wystąpienia potencjalnego zagrożenia. Potrzebne są tu kurtyny typu 4 ze względu na konieczność wykrywania najmniejszych części ciała — palców;
  • dostępu — stosowane, gdy potrzebny jest sporadyczny dostęp do obszaru niebezpiecznego, np. przy maszynach o długim cyklu produkcyjnym. Zadaniem kurtyny jest wykrycie wejścia człowieka, a więc wystarczy tu urządzenie typu 2, które zauważy ciało. Ich zasięgi dochodzą nawet do 90 cm, pozwalając na odgrodzenie dużych obszarów i mogą zabezpieczać dostęp z kilku stron. Minusem jest to, że nie wykryją osób znajdujących się już w środku, dlatego trzeba każdorazowo rozważyć ryzyko ich stosowania,
  • obszaru — wykorzystuje się głównie dla uniemożliwienia rozpoczęcia pracy maszyny, gdy ktoś znajduje się w strefie zagrożenia. Stosowana tu kurtyna świetlna musi mieć odpowiednią rozdzielczość, tj. ok. 70 mm. Jeżeli jest jedynym zamontowanym tam urządzeniem do wykrywania wejścia w obszar niebezpieczny, to jej długość musi wynikać z wymaganej bezpiecznej odległości. Najczęściej stosowane są tu laserowe skanery bezpieczeństwa, które dają możliwość tworzenia obszarów o różnym kształcie.

 

Jakie funkcje może pełnić kurtyna świetlna?

 

Podstawowa funkcja kurtyny świetlnej polega na przerywaniu wiązki świetlnej, wskutek czego funkcje wyjściowe są wyłączane, a powiązane z nimi niebezpieczne ruchy są zatrzymywane. Po sprawdzeniu, czy nie wystąpił niebezpieczny incydent, można wykonać reset maszyny. Ten proces bezpiecznego zatrzymywania i uruchamiania może powodować zakłócanie wydajności i przebiegu produkcji, dlatego jest wciąż rozwijany i udoskonalany, a kurtyny bezpieczeństwa zyskują nowe funkcje.

 

Muting

 

Funkcja wykorzystywana w aplikacjach, w których wymagane jest chwilowe zawieszenie działania ochronnego. Kurtyna z tą funkcją przepuszcza przejeżdżające przez nią obiekty bez blokowania pracy maszyny. Do realizacji mutingu potrzebne są co najmniej dwa niezależne sygnały, które najczęściej pochodzą od umieszczonych przy urządzeniu ochronnym, wykrywających przejeżdżający obiekt. czujników.

 

Kaskada

 

Funkcja przydatna w sytuacjach, gdy ze względu tzw., bezpieczną odległość, kurtyna świetlna musi być zamontowana w pewnej odległości od miejsca niebezpiecznego. Między nią a maszyną powstaje więc obszar, w którym może znaleźć się niewykryty człowiek. Aby uniknąć ryzyka uruchomienia maszyny mimo jego obecności, często stosuje się dodatkowe urządzenia monitorujące, zwykle jest to kurtyna zainstalowana w poziomie.

 

Dla uproszczenia instalacji elektrycznej, urządzenia bezpieczeństwa mogą być łączone kaskadowo — sygnały z jednego są wprowadzane na kolejne. Kaskada składa się zwykle maksymalnie z trzech urządzeń, przy czym do szafy sterowniczej podłącza się tylko jedno z nich.

 

Maskowanie (blanking)

 

Niektóre aplikacje wymagają, by określone obiekty mogły wystawać poza obszar pola ochronnego, np. gdy używany jest stojak lub stół do przytrzymania ciężkiego elementu dostarczanego do maszyny. Funkcję maskowania wykorzystuje się do zmiany zdolności wykrywania kurtyny świetlnej bezpieczeństwa, bez konieczności przerywania całego procesu produkcyjnego. Maskowanie może mieć charakter stały lub ruchomy, który umożliwia obiektowi przyjmowanie zmiennych pozycji.

 

Podsumowanie

 

Współczesne kurtyny świetlne bezpieczeństwa są doskonale przystosowane potrzeb zautomatyzowanego przemysłu. Mogą wykonywać wiele funkcji, które zapewniają bezpieczeństwo i efektywność produkcji. Ochrona maszyn i personelu jest dzięki nim na najwyższym poziomie.

 

Gdzie kupić kurtynę bezpieczeństwa? Internetowa hurtownia elektryczna EUROMATEL oferuje duży wybór tych urządzeń. Dostępna jest tam również inna aparatura elektryczna wielu rodzajów.