Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Zabezpečení ochranných oplocení na robotizovaných pracovištích

Německá firma Euchner patří k předním světovým výrobcům komponent určených k zajištění bezpečnosti osob pracujících na strojních zařízeních. I pro oblast zabez­pečení robotizovaných pracovišť nabízí mnoho řešení. Tento článek představí ně­které z nich.

 
Moderní bezpečnostní prvky již nepouží­vají mechanické aktuátory ve tvaru vidličky, které jsou kódovány svým tvarem, ale aktuá­tory obsahující unikátně kódované transpon­déry RFID. Přenos dat z aktuá­toru do bezpečnostního prvku je bezkontaktní. Prvek reaguje jen na jediný, během instalace pře­dem naučený aktuátor, čímž je zajištěna vysoká odolnost pro­ti neoprávněné manipulaci. Podle nové normy ISO 14119:2013 (Safety of machinery – Interloc­king devices associated with gu­ards – Principles for design and selection) jde o systémy s vyso­kou úrovní kódování, takže stačí aktuátor jen připevnit způsobem znemožňujícím demontáž běž­ným nářadím. U spínačů a zám­ků s nízkou úrovní kódování, jako jsou např. magnetické či klasické elektromechanické zámky, bude nutné již v blízké době, až norma ISO 14119 nahradí starou nor­mu ČSN EN 1088, provádět do­datečná opatření. Většina z nich vyžaduje takovou instalaci bez­pečnostního prvku, aby k němu obsluha neměla přístup a nemoh­la do něj vložit vlastní aktuátor.
 
U ochranných oplocení, na rozdíl od krytování velkých strojů, je však poměrně obtížné tyto prvky ukrýt. Moderní bezpečnostní systémy CES, CEM, CET a MGB od firmy Euch­ner díky své konstrukci dosahu­jí úrovně vlastností PL e (podle ČSN EN ISO 13849-1) a toleru­jí značné nepřesnosti v seříze­ní dveří, podle typu až ±15 mm – to je vhodné zvláště nyní, kdy vzhledem k tlaku na úspory bývá oplocení méně robustní a snadno podléhá deformacím, které u kla­sické „mechanické“ bezpečnostní techniky zvyšují náklady na seřizování či výměnu po­škozených prvků.
 
Protože zastavení robotu je v případě nouze velmi rychlé, není obvykle nutné po­užívat bezpečnostní prvky se zamykáním – robot stojí dříve, než obsluha dveře zcela otevře a dostane se do jeho pracovního pro­storu. Pro oplocení nabízí Euchner kompletní systém, jenž je tvořen bezpečnostním transpondérovým spínačem integrovaným do ocelové petlice CES-AC-AR (obr. 1). V jazyku petlice je umístěn transpondér. Po­hyblivá část petlice je nejen vybavena areta­cí proti nechtěnému zavření, ale i opatřena otvorem pro umístění visacích zámků. Při vstupu do nebezpečného prostoru tedy lze petlici uzamknout.
 
Spínač i jeho konektor jsou před poško­zením chráněny mechanickým krytem, při­čemž diagnostické LED zůstávají viditelné. Tento typ petlice je hojně používán zejmé­na ve svařovacích pracovištích firem Škoda Auto a VW.
 
Mnoho zákazníků má již dveře osazené klasickou klikou a zámkovou vložkou, a po­třebují tedy jen samostatný bezpečnostní spí­nač. Vhodnou náhradou za magnetické spí­nače jsou např. miniaturní transpondérové spínače CES-C04 (obr. 2) s vyšší úrovní kó­dování a shodnými montážními roztečemi. Tyto spínače mají nejen více než dvojnásob­ný pracovní dosah (±15 mm) než magnetic­ké, ale především více aktivních ploch, což umožňuje montáž aktuátoru se směrem jeho přibližování ze sedmi různých směrů. Spína­če CES-C04 jsou tedy z hlediska mechanické montáže velmi univerzální. Dodáván je k nim také sortiment montážních plechů pro hliní­kové profily různých šířek a výrobců.
 
Novinkou v sortimentu je dveřní madlo Euchner ESL s integrovaným transpondéro­vým spínačem (obr. 3). Již není nutné poři­zovat zvlášť mechanické dveřní madlo od vý­robců profilů a dodatečně na dveře montovat bezpečnostní spínač. Robustní celokovové pouzdro je vhodné do těžkých průmyslo­vých podmínek, západka, ve které je inte­grován transpondér, má klínovitý tvar jako u běžných dveří. Dveře lze tedy zavírat pro­stým přibouchnutím, pouzdro současně fun­guje jako doraz. Symetrické provedení mad­la ESL usnadňuje montáž na hliníkové nebo ocelové profily šířky 30 až 50 mm jak pro dveře zavěšené vpravo, tak i pro dveře zavě­šené vlevo – k tomu může uživatel přemístit konektor nahoru nebo dolů. V pouzdře je navíc instalována zámková vložka. Tou lze madlo uzamknout, a zabránit tak neautorizo­vaným osobám otevřít dveře a zastavit robot v nevhodném okamžiku.
 
Nejkomplexnějším zástupcem celé řady je dveřní systém MGB, který nejen plní bezpeč­nostní funkce, ale může nahradit i ovládací panel montovaný na oplocení poblíž dveří – zamykací modul s vyhodnocovací elektroni­kou lze totiž dodat i v provedení s integrova­nými ovládacími prvky (signálky, prosvětlená tlačítka, tlačítko nouzového zastavení, přepí­nač, popř. přepínač na klíček). Tyto ovláda­cí prvky jsou do svorkovnice vyvedeny zce­la samostatně, takže je může nadřazený řídicí systém využít naprosto libovolně – třeba jako žádost o zastavení zařízení a odemčení dve­ří, start zařízení apod. Na rozdíl od již před­stavených komponent funguje MGB i jako dveřní zámek, přičemž zamykací mechanis­mus lze ovládat signálem z PLC. Na přední straně MGB jsou indikační LED, zobrazující stavové a diagnostické informace.
 
Systém MGB je vybaven venkovní klikou pro pohodlné ovládání, kterou lze při použi­tí na posuvných dveřích nahradit dveřní koulí (obr. 4). Klika ovládá pohyb zamykacího kolíku s integrovaným transpondérem, který funguje jako aktuátor. Zamykací kolík je natolik robust­ní, že snese velmi hrubé zacházení i zabouchnutí dveří – MGB tedy plně nahrazuje bezpeč­nostní petlici. Také zde je možné kolík zabloko­vat v otevřeném stavu visacími zámky (obr. 5).
 
Vnitřní stranu dveří lze osadit modulem s nouzovou červenou klikou, kterou je mož­né dveře kdykoliv a jediným pohybem ode­mknout a otevřít, a uniknout tak z nebez­pečného prostoru. Současně se vypnou bez­pečnostní výstupy a robot se zastaví.
Konstrukce systému MGB to­leruje i značně neseřízené dve­ře. Je univerzální pro levé a pra­vé dveře. Velmi snadná je také montáž – stačí jen dva šrou­by pro každý modul, uchycené např. do středové drážky v hliní­kovém profilu. Významní dodavatelé ocelových plotových sys­témů, jako jsou např. TROAX nebo Axelent, dodávají pro MGB jako příslušenství hotové mon­tážní plechy.
 
MGB je dodáván v desítkách variant, lišících se hlavě osa­zením ovládacích prvků. Jako jediný dveř­ní bezpečnostní systém na trhu jej lze dodat také s integrovaným rozhraním Profinet. Za­pojování, konfigurace a diagnostika se tak velmi zjednoduší.
Obr. 1. Dveřní petlice Euchner CES-AC-AR s integrovaným bezpečnostním transpondérovým spínačem
Obr. 2. Bezpečnostní transpondérové spínače Euchner CES-C04
 

Obr. 3. Dveřní madlo ESL s integrovaným bezpečnostním transpondérovým spínačem
Obr. 4. Systém MGB pro posuvné dveře vyba­vený dveřní koulí
Obr. 5. Kolík systému MGB lze zablokovat visacím zámkem