Werkbare veiligheid met laserscanner

Om een veilige werksituatie te creëren, zouden robots en andere ‘gevaarlijke’ machines uitsluitend achter een stevig hekwerk moeten functioneren. Meestal levert dit echter geen werkbare situatie op en is het handiger om gebruik te maken van een veiligheidslaserscanner. Deze op infrarood gebaseerde roterende sensor ‘scant’ voortdurend zijn omgeving af en detecteert daarbij in het 2D-vlak de aanwezigheid van personen. Hiermee is eenvoudig een veilige werkbaarheid – of een werkbare veiligheid? – te creëren.

De opbouw van de veiligheidslaserscanner PSENscan van Pilz omvat een behuizing waarin een infraroodlaser is ondergebracht. Deze laser draait met een openingshoek van 275° rond en voert iedere tiende van een graad een meting uit. Op basis van de tijd die de laserstraal nodig heeft om terug te kaatsen, is vast te stellen of zich onbedoeld mensen in dit gebied begeven. De reactietijd bedraagt slechts 62 ms.

Wanneer de veiligheidslaserscanner inderdaad mensen detecteert, dan geeft hij dit door aan de (veiligheids)besturing die de gewenste maatregelen neemt; geprogrammeerd door de gebruiker. Zo kan hij bijvoorbeeld de volledige machine of lijn stilleggen, robotbewegingen tot een veilige snelheid terugbrengen of anders. Veelal vergezeld van akoestische of optische waarschuwingssignalen.

Om te voorkomen dat machines direct stil komen te staan wanneer mensen zich in de buurt begeven, is het mogelijk om twee zones in te stellen. De zone in de directe nabijheid van de machine is de ‘safety zone. Deze is daadwerkelijk gevaarlijk en leidt tot het afschakelen of beheerst stoppen van de machine. De veiligheidslaserscanner kan een veiligheidszone van 3 of 5,5 meter bewaken. Daaromheen is een extra ‘warning’ zone van maximaal 40 meter in te stellen. Hier is nog geen direct gevaar, maar mensen die in deze zone komen worden wél alvast gewaarschuwd door geluid- of lichtsignalen. Wanneer zij zich vervolgens weer uit de warning zone begeven, ontstaat er geen serieus gevaarlijke situatie.

Eén veiligheidslaserscanner kan tot maximaal drie afzonderlijke beschermingszones gelijktijdig bewaken; daarbij zijn tot zeventig configuraties te schakelen en is een serieschakeling tot maximaal vier scanners mogelijk.

De veiligheidslaserscanner is zowel statisch als dynamisch in te zetten. Bij statische toepassing staat de sensor op een specifieke plek en bewaakt deze – in 2D – het gebied rondom een machine of robot. Mobiele gebiedsbeveiliging is te realiseren door de veiligheidslaserscanner op een AGV (Automated Guided Vehicle) of BTS (Bestuurderloos transportsysteem) te plaatsen. Deze autonome systemen rijden vrij in de ruimte rond om bijvoorbeeld producten bij machines weg te halen of onderdelen te brengen. Lopen er mensen in hun bereik, dan zullen ze afremmen – in de warning zone – of volledig tot stilstand komen. Ook hier kunnen licht- en geluidsignalen de aanwezige waarschuwen dat hij te dicht in de buurt komt.

Naast de stationaire en dynamische gebiedsbeveiliging zijn de veiligheidslaserscanners ook in te zetten voor toegangsbewaking. Bovendien zijn ze breed en veelzijdig in te zetten door onder meer het temperatuurbereik van -10 tot 50°C en de compacte behuizing die eenvoudig te integreren is. Ook hebben ze een verwisselbare geheugenmodule die de beschikbaarheid van de veiligheidslaserscanners maximaliseert. 

De veiligheidslaserscanner is standaard voorzien van een configurator waarmee de gebruiker onder meer de afmetingen van de zones, de snelheid van reageren en de gevoeligheid kan instellen. De signalen die de veiligheidslaser-scanner genereert zijn weer door te geven aan een (veiligheids)besturing zoals de PNOZmulti. Deze besturing zorgt er uiteindelijk voor dat de gewenste actie wordt ondernomen zoals eerder beschreven. 

Tevens is de besturing verantwoordelijk voor een veilige herstart. Deze kan automatisch en zelfstandig plaatsvinden wanneer de veiligheidslaserscanner geen mensen meer detecteert. Maar het kan ook zijn dat er een monteur of andere medewerker ter plaatse moet komen om de situatie te beoordelen en het teken ‘veilig’ te geven.