Skanery, część III: Dystansowanie ♻

Skaner może być wykorzystywany na dwa sposoby: do wykrywania obecności osób (co uniemożliwia uruchomienie maszyny) lub do wykrywania ich zbliżania się (co powoduje zatrzymanie maszyny). Zasady prawidłowej lokalizacji skanera są takie same, jak zasady lokalizacji kurtyny, opisane w ISO 13855.¹

Uniemożliwienie uruchomienia (wykrywanie obecności)

Skaner wykrywający obecność osób, zamontowany poziomo, powinien mieć próg wykrywania nie większy niż 70 mm, a strefa aktywna powinna znajdywać się nie wyżej niż 30cm nad poziomem chodzenia, jednak nie niżej niż:

H = 15 (d – 50[mm]),²

gdzie d jest progiem wykrywania. Łatwo sprawdzić, że dla d = 70mm nie ma wielkiego wyboru, bo H = 30cm.

Zabezpieczenie osób zbliżających się do strefy niebezpiecznej wymaga umieszczenia urządzenia ochronnego wystarczająco daleko, by maszyna zdążyła się zatrzymać.

Zatrzymywanie — dostęp równoległy

Odległość minimalna dla skanera poziomego (ściśle biorąc: jeżeli kierunek dostępu jest równoległy do płaszczyzny wykrywania) określony jest wzorem:

S = K × T + C = 1600 [mm/s] × T + 1200[mm] – 0,4 H,³

gdzie H jest wysokością strefy skanera nad poziomem chodzenia, K — prędkością zbliżania się człowieka, T — całkowitym czasem zatrzymania ruchów niebezpiecznych po naruszeniu strefy aktywnej skanera, a C — dodatkową stałą.

Przykład 1. Skaner o progu wykrywania 70mm, zamontowany na wysokości 30cm, z czasem reakcji t₁ = 100ms. Czas od wygenerowania przez skaner sygnału zatrzymania do całkowitego ustania ruchów niebezpiecznych t₂ = 60ms.

Całkowity czas zatrzymania:

T = t₁ + t₂ = 160 [ms].

Odległość minimalna:

S = 1600 × 0,160 + 1200 – 0,4 × 300 = 1336 [mm].

Zatrzymywanie — dostęp prostopadły

Przy dostępie prostopadłym do płaszczyzny wykrywania, odległość wartość stałej C zależy od zdolności wykrywania. Dla d ⩽ 40mm:

C = 8 × (d – 14[mm]),

ale nie mniej niż zero. W pozostałych przypadkach (40mm < d ⩽ 70mm) C = 850mm.

Uwaga: Należy uwzględnić możliwość sięgania przez strefę tolerancji⁴ pomiędzy obszarem wykrywania a fizycznymi przeszkodami (np. osłoną stałą), która — ze względu na niepewność pomiaru — jest traktowana jako obszar niemonitorowany. Dla strefy szerokości 70–300mm należy przyjąć C = 850mm.

Prędkość K = 2000mm/s dla odległości S ⩽ 500mm. Jeśli S > 500mm, K = 1600mm/s.

Przykład 2. Skaner zamontowany w płaszczyźnie pionowej, z czasem reakcji t₁ = 100ms, próg wykrywania nie przekracza d = 40mm. Czas zatrzymania t₂ = 60ms.

Odległość minimalna:

S = 2000 × (0,100 + 0,060) + 8 × (40 – 14) = 528 [mm].

Ponieważ odległość jest większa niż 500mm, można przyjąć mniejszą prędkość:

S = 1600 × 0,160 + 8 × (40 – 14) = 464 [mm].

Wyliczona wartość jest jednak mniejsza niż 500mm, należy więc przyjąć: S = 500mm.

Podsumowanie

Laserowe skanery bezpieczeństwa są niezastąpione w wielu sytuacjach — ale we wszystkich innych warto pomyśleć o zamiennikach. Kurtyny optyczne — jeśli ich zastosowanie jest możliwe — pozwolą lepiej wykorzystać przestrzeń stanowiska i zapewnią wyższy poziom bezpieczeństwa, tak procesu jak i pracownika.

W tej serii:
1. Zasada działania.
2. Ograniczenia.
3. Dystansowanie.

 
﹏﹏﹏

1. PN-EN ISO 13855:2014 Bezpieczeństwo maszyn. Umiejscowienie technicznych środków ochronnych ze względu na prędkości zbliżania części ciała człowieka  [⤣]
2. ISO 13855, 6.3.8  [⤣]
3. ISO 13855, 6.3.7  [⤣]
4. strefę tolerancji omówiono w poprzedniej części  [⤣]