Zasada działania wszystkich typów czujników optoelektronicznych, do których zalicza się również kurtyna świetlna bezpieczeństwa, bazuje na wykorzystaniu systemu nadajnik-odbiornik, czyli jednego z podstawowych sposobów przesyłu informacji w automatyce przemysłowej. Nadajnik (emiter) wysyła wiązkę niewidzialnego dla oka światła podczerwonego (lub laserowego) do odbiornika (detektora), który reaguje na zmianę jej natężenia. Naruszenie monitorowanego obszaru przez osobę lub obiekt przerywa emisję. Powoduje to wysłanie sygnału alarmowego do układu sterowania, który uruchamia zaprogramowaną reakcję systemów bezpieczeństwa (np. natychmiastowe odcięcie zasilania maszyny).
Zależnie od przeznaczenia kurtyny bezpieczeństwa oferowane są w zróżnicowanych specyfikacjach technicznych. Podstawowy podział obejmuje kurtyny jedno- oraz wielowiązkowe – emitujące pojedynczą lub kilka równoległych wiązek świetlnych. Poszczególne modele urządzeń mogą różnić się m.in. rozmiarem monitorowanej strefy, rodzajem emitowanego światła, odległością pomiędzy poszczególnymi wiązkami (minimalną wielkością wykrywanego obiektu), napięciem zasilania oraz stopniem ochrony obudowy (IP).
Główny obszar zastosowań kurtyn bezpieczeństwa to przede wszystkim duże zakłady produkcyjne, wykorzystujące rozbudowany park maszynowy. Ich pracownicy narażeni są na bezpośredni kontakt z ruchomymi elementami urządzeń, takich jak: prasy, roboty przemysłowe, obrabiarki, maszyny pakujące, linie montażowe lub taśmociągi transportowe. Prawidłowo skonfigurowana kurtyna bezpieczeństwa zapobiega przypadkowemu naruszeniu strefy ochronnej, minimalizując w ten sposób ryzyko wypadków. W wielu przypadkach jej montaż bywa alternatywą dla barier mechanicznych (osłon, ogrodzeń). W odróżnieniu od zabezpieczeń fizycznych kurtyna świetlna bezpieczeństwa nie utrudnia szybkiego dostępu do obszaru roboczego, tym samym pozytywnie wpływa na wydajność oraz płynny przebieg procesów produkcyjnych.
Wybór optymalnej dla danej aplikacji kurtyny świetlnej należy poprzedzić dokładną analizą specyfiki środowiska pracy, rodzaju i częstotliwości ewentualnych zagrożeń oraz możliwości ich uniknięcia. Pozwoli to określić wymagany poziom bezpieczeństwa i dobrać barierę optyczną o odpowiednich parametrach:
· Typ 2 – dla aplikacji o niewielkim poziomie ryzyka. Okresowa, uproszczona autodiagnostyka
· Typ 4 – dla aplikacji o wysokim poziomie ryzyka oraz krytycznych wymaganiach bezpieczeństwa (ryzyko ciężkich urazów). Ciągła autodiagnostyka i redundancja komponentów
Kurtyny bezpieczeństwa obu typów różnią się m.in. rozdzielczością (wielkością obiektu, który urządzenie jest zdolne wykryć), maksymalną odległością pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem oraz szerokością pola „widzenia”. Kurtyny typu 2 występują zazwyczaj jako dodatkowy element minimalizacji zagrożeń, podczas gdy kurtyny typu 4 mogą być podstawowym systemem bezpieczeństwa.
Seria kurtyn SF4D firmy Panasonic to urządzenia typu 4, wyróżniające się kompaktowymi wymiarami oraz szczelną, aluminiową obudową w standardzie IP65 lub IP67. Cechuje je najwyższy w swojej klasie zasięg detekcji (do 15 m), bardzo krótki czas reakcji (10 ms), brak stref zaślepienia oraz szerokie możliwości współpracy z zewnętrznymi sterownikami – dzięki wbudowanym wyjściom tranzystorowym PNP i NPN. Sygnalizatory stanu i stabilności umożliwiają łatwą instalację oraz konserwację. Warto pamiętać, że w przypadku kurtyn SF4D akcesoria takie jak uchwyty montażowe czy przewody łączeniowe są zamawiane oddzielnie, co umożliwia dobór najkorzystniejszego oprzyrządowania do każdej aplikacji.
Kurtyny bezpieczeństwa Preventa XUSL od Telemecanique Sensors cenione są w aplikacjach wymagających elastycznej integracji z istniejącymi systemami sterowania. Podobnie jak kurtyny SF4D charakteryzują się kompaktową budową, szerokim zakresem napięć zasilania i wysokim stopniem ochrony IP, dzięki czemu mogą być stosowane w środowiskach o podwyższonej wilgotności czy zapyleniu.
Rozwiązania obu producentów uznawane są za uniwersalny wybór dla większości zastosowań przemysłowych. Spełniają europejskie oraz międzynarodowe normy bezpieczeństwa (m.in. EN/IEC 61496). Już na etapie projektowania zostały przystosowane do współpracy z programowalnymi sterownikami PLC i innymi urządzeniami automatyki przemysłowej. Sprawdzają się wszędzie tam, gdzie kluczowa jest niezawodność działania, precyzja detekcji oraz odporność na trudne warunki środowiskowe – na liniach montażowych, prasach, systemach transportu czy automatach pakujących.
Wybór optymalnego rozwiązania wymaga analizy specyfiki aplikacji. Nie masz pewności, który typ wybrać? Skontaktuj się z nami, pomożemy w doborze - rozwiązania obu producentów dostępne są w naszym e-sklepie Polimet.
Kurtyny bezpieczeństwa to elektrooptyczne bariery świetlne, tworzące niewidzialną strefę ochronną pomiędzy źródłem (nadajnikiem) a odbiornikiem światła. Ich zadaniem jest zapobieganie kontaktowi człowieka z niebezpiecznymi elementami maszyn w czasie pracy. Stosuje się je wszędzie tam, gdzie operator ma dostęp do ruchomych części urządzeń – m.in. przy prasach, liniach montażowych, robotach przemysłowych, maszynach pakujących czy transporterach. W wielu przypadkach stanowią one nowoczesną alternatywę dla tradycyjnych osłon mechanicznych, zwiększając bezpieczeństwo bez ograniczania dostępu do stanowiska pracy.
Kurtyna składa się z nadajnika i odbiornika, między którymi przesyłane są równoległe wiązki światła podczerwonego lub laserowego. W momencie, gdy dowolny obiekt (np. dłoń lub narzędzie) przerwie jedną z wiązek, system natychmiast wykrywa naruszenie strefy i wysyła sygnał do sterownika maszyny. Ten z kolei może zatrzymać jej pracę lub uruchomić inne zaprogramowane procedury bezpieczeństwa, np. odcięcie zasilania i natychmiastowe zatrzymanie urządzenia.
Kurtyny świetlne różnią się liczbą wiązek roboczych oraz poziomem ochrony:
· Bariery jednowiązkowe – stosowane w prostych aplikacjach, gdzie konieczne jest jedynie wykrycie obecności obiektu w określonym punkcie.
· Kurtyny wielowiązkowe – tworzą gęstą siatkę wiązek świetlnych, dzięki czemu pozwalają monitorować większy obszar i wykrywać nawet niewielkie elementy.
Dodatkowo rozróżnia się kurtyny według klasy bezpieczeństwa:
·Typ 2 – przeznaczone do stanowisk o niskim poziomie ryzyka,
· Typ 4 – stosowane w aplikacjach o wysokich wymaganiach bezpieczeństwa, gdzie potencjalne zagrożenie jest poważne.
Prawidłowo dobrana kurtyna świetlna bezpieczeństwa musi odpowiadać rzeczywistym warunkom pracy oraz poziomowi ryzyka w danej aplikacji. Powinna zapewniać maksymalne bezpieczeństwo operatorów maszyn, nie zakłócając jednocześnie płynności procesów produkcyjnych.
Aby dobrać odpowiedni model należy określić m.in.:
