Aktuální vydání

celé číslo

08

2020

Mozaika novinek a informací

Restart ekonomiky

celé číslo

Nové bezpečnostní světelné závory C 4000

Automa 3/2001

Ing. Karel Kabeš

Nové bezpečnostní světelné závory C 4000

Jako každoročně, i na letošním veletrhu Amper 2001 představí firma SICK spol. s r. o. celou šíři výrobního sortimentu své mateřské firmy, zaměřenou hlavně na poslední novinky.

Obr. 1.

Tradičním výrobkem firmy Sick jsou zejména osvědčené optické senzory Sensick, které se vyrábějí v širokém sortimentu jako jednocestné a reflexní světelné závory, reflexní světelné snímače, senzory kontrastu, senzory barvy, vzdálenosti, polohy aj. Mají velmi všestranné použití pro snímání, počítání, třídění a ovládání polohy objektů, pro rozpoznávání tvaru, polohy, barvy a rozdílnosti povrchu v normálních i extrémních podmínkách okolí, pro měření vzdálenosti apod. Optické senzory Sensick patří ke standardnímu vybavení ve všech průmyslových odvětvích, v dopravní a skladovací technice, ve stáčecích a plnicích zařízeních, v průmyslu obalů aj. Zabezpečují bezproblémový a hospodárný chod mnoha technologických zařízení, optimalizují výrobní a logistické procesy a přispívají k zajištění vysoké jakosti výrobků i bezpečnosti osob, strojů a zařízení. Letos budou představeny např. nové, velmi kompaktní a všestranné optické senzory řady W 9-2 v plastovém pouzdru o rozměrech pouze 40 × 22 × 12 mm, vysoce hospodárné a spolehlivé reflexní světelné snímače, světelné závory řady W 11 a univerzální optické senzory pro náročné průmyslové aplikace řady W 34.

Významnou novinkou jsou bezpečnostní světelné závory nové generace řady C 4000. Vyznačují se velmi kompaktní konstrukcí a plně využívají moderní optoelektronické principy s vysokým stupněm integrace elektronických obvodů. Bezdotykově pracující světelné závory C 4000 se skládají ze samostatné vysílací a přijímací jednotky, mezi nimiž vzniká chráněné pole (obr. 1), zabraňující přístupu k nebezpečné části stroje, ke vstupu do nebezpečného prostoru apod. Typ (velikost) světelné závory určuje výšku chráněného pole, přičemž jeho horní a dolní hranice výšky jsou vyznačeny na jejím krytu. Šířka chráněného pole je určena vzdáleností mezi vysílací a přijímací jednotkou a nikdy nesmí překročit maximální hodnotu stanovenou výrobcem. Modulární konstrukce bezpečnostních světelných závor C 4000 umožňuje realizovat chráněná pole s výškou 300 až 1 800 mm (s odstupňováním po 150 mm) a s šířkou 0 až 6 m při rozlišení 14 mm, popř. 0 až 18 m při rozlišení 20, 30 nebo 40 mm. Rozlišení definuje velikost nejmenších překážek, které je systém schopen rozpoznat, a tedy stupeň ochrany (např. 14 mm – ochrana prstu, 30 mm – ochrana ruky atd.).

Vysílací jednotka vysílá v celé výšce chráněného pole rovnoběžné infračervené paprsky o vlnové délce 940 nm. Přijímací jednotka zachycené světelné paprsky synchronně vyhodnocuje, a jestliže je některý paprsek přerušen překážkou (např. vloženým prstem, rukou, nohou nebo jinou částí těla obsluhy), vydá povel k zastavení stroje či jeho nastavení do bezpečné polohy. Přijímací jednotka má k tomu účelu dva spínací polovodičové výstupy (PNP) pro spínací proud 0,5 A, chráněné proti zkratu (rozhraní OSSD). Vysílací a přijímací jednotka se synchronizují automaticky optickou cestou a nemusí být navzájem propojeny. Bezpečnostní světelná závora C 4000 může plnit požadovanou ochrannou funkci jen za předpokladu, že:

  • ovládání provozovaného stroje (lisu, robotu aj.) lze elektricky ovlivnit,
  • stroj lze kdykoliv převést z nebezpečného do bezpečného stavu,
  • vysílací a přijímací jednotka jsou uspořádány tak, aby bezpečně rozpoznaly vniknutí cizího objektu do chráněného pole (nebezpečné oblasti stroje),
  • tlačítko pro opětovné spuštění stroje je umístěno mimo nebezpečnou oblast stroje tak, aby ho nemohla ovládat osoba, která do nebezpečné oblasti vstoupila,
  • při montáži a použití přístrojů jsou respektována platná zákonná a úřední nařízení.

Obr. 2.

Pro rozšíření aplikačních možností lze zapojit až tři bezpečnostní světelné závory C 4000 za sebou do jednoho kaskádního systému, čímž zajistíme bezpečnou ochranu proti vstupu do chráněné oblasti zezadu. Světelná závora připojená k rozváděči je hlavním čidlem kaskádního systému (tzv. host); další světelné závory, které jsou k ní připojeny, jsou čidly vedlejšími (tzv. guest). Díky kaskádnímu zapojení se minimalizují náklady na vnější propojení světelných závor, přičemž každá světelná závora použitá v systému může mít jinou výšku, jiné rozlišení a samostatně se i parametrizuje. Délka vedení mezi dvěma světelnými závorami v kaskádním systému nesmí překročit tři metry. Maximální počet paprsků všech světelných závor zapojených v kaskádním systému nesmí při nekódovaném provozu dohromady překročit 480 a při kódovaném provozu 405 paprsků. V případě potřeby je možné vedlejší světelné závory (guest) používat i samostatně.

Pracuje-li několik bezpečnostních světelných závor C 4000 prostorově blízko vedle sebe, mohou vysílané paprsky jednoho systému nežádoucím způsobem ovlivnit přijímací jednotku druhého systému. Aby se tomu zabránilo, používají se kódované (světelně modulované) paprsky; přijímací jednotka je pak schopna odlišit paprsky pro ni určené od ostatních. Při parametrizaci může uživatel stanovit, zda bude používat vysílané paprsky nekódované, či s kódováním 1 nebo 2. Bezpečnostní světelné závory C 4000 dovolují rovněž jeden nebo i několik sousedních infračervených paprsků zaclonit a dovolit tak provoz stroje i v případě, že v dráze paprsků stojí pevná či pohyblivá překážka, např. pracovní stůl, zařízení pro přísun materiálu aj. (obr. 2). Zacloněná oblast není součástí chráněného pole (inkriminované objekty se proto musejí trvale nacházet v zacloněné oblasti). Jestliže se objekt z dráhy paprsků odstraní, světelná závora automaticky přeruší nebezpečný pohyb stroje, protože jinak by mohlo v zacloněné oblasti dojít k úrazu pracovníka. Světelná závora C 4000 umožňuje zaclonit celkem až čtyři oblasti. Mezi dvěma oblastmi musí zůstat odstup nejméně jednoho paprsku. Zaclonit se nesmí první paprsek zdola, který je nutný pro synchronizaci mezi vysílací a přijímací jednotkou. Při parametrizaci se pomocí menu volí způsob zaclonění (pevné nebo pohyblivé), počet a poloha zacloněných oblastí a jejich velikost v milimetrech.

Velkou předností nové generace světelných závor C 4000 oproti předchozím typům FGS a LVU je možnost jejich konfigurace čili nastavování požadované funkce a parametrů z počítače pomocí programu CDS (Configuration & Diagnostic Software), který se dodává jako příslušenství na CD-ROM. Počítač (stolní nebo notebook) s operačním systémem MS Windows 9x/NT 4/2000 se k vysílací nebo přijímací jednotce světelné závory připojuje přes sériové rozhraní (kulatý konektor M8 se čtyřmi piny). Přehledné uživatelské rozhraní na stínítku displeje výrazně usnadňuje parametrizaci. S podporou menu lze pohodlně parametrizovat všechny důležité funkce, jako např. blokování opětovného rozběhu stroje, způsob kontroly stykačů, kódování světelných paprsků, dosah systému, polohu i velikost oblastí zaclonění. Uživatelé z praxe jistě ocení důmyslný indikační systém vysílací a přijímací jednotky, tvořený čtyřmi barevnými svítivými diodami LED a jednomístným sedmisegmentovým zobrazovačem LED. Rozsvícené diody a zobrazené znaky identifikují hlavní provozní stavy systému (15 stavů) a nejčastější poruchy (17 druhů). Dodávaný konfigurační a diagnostický program CDS rozšiřuje diagnostické možnosti a umožňuje uživateli chybu přesněji identifikovat a lokalizovat.

Obr. 3.

Vysílací a přijímací jednotky bezpečnostních světelných závor řady C 4000 vypadají naprosto stejně. Všechny jejich optické a elektronické díly jsou umístěny ve štíhlém, ale tuhém profilu obdélníkového průřezu s vnějšími rozměry 40 × 48 mm a s délkou 427 až 1 933 mm podle požadované výšky chráněného pole (11 typů). Ve spodní části krytu světelné závory jsou indikační prvky, tj. čtyři barevné svítivé diody LED uspořádané do čtverce a jeden sedmisegmentový zobrazovač LED pro indikaci provozního stavu a typických poruch a kulatý konektor M8 sériového rozhraní. Na obou koncích krytu jsou jedenáctipólové kulaté konektory M26 pro systémové, popř. kaskádní připojení. Celá konstrukce zaručuje vysoký stupeň krytí IP65 a velkou odolnost proti chvění a otřesům. Bezpečnostní světelné závory řady C 4000 splňují požadavky kategorie 4 podle ČSN EN 954-1, a jsou tedy bezdotykovým ochranným zařízením typu 4 ve smyslu EN 61496-1 a 2 s širokými možnostmi použití ve strojírenských provozech, v automobilovém průmyslu, v hutnictví, na robotizovaných pracovištích i jinde (obr. 3).

Na veletrhu Amper 2001 ve svém stánku č. 27 v hale E na pražském Výstavišti firma Sick samozřejmě představí množství dalších zajímavých výrobků pro průmyslovou automatizaci, jako výkonné laserové skenery, inteligentní systémy čtení čárového kódu pro identifikační účely, spolehlivé indukční a kapacitní snímače přiblížení, monitorovací systémy pro hlídání znečištění ovzduší v průmyslové sféře a dopravě apod.

Další informace týkající se výše uvedené bezpečnostní závory naleznete na internetové adrese www.c4000.com

SICK spol. s r. o.
nám. Osvoboditelů 1368
153 00 Praha 5 – Radotín
tel.: 02/57 91 18 50
e-mail: sick@sick.cz
internet: www.sick.cz