Das Sicherheitskonzept von End-of-Line-Zellen beinhaltet oft Schutzzäune bzw. Schutztüren oder Materialschleusen, durch die Waren oder Pakete zugeführt bzw. die zum Be- und Entladen der Paletten genutzt werden. Häufig müssen daher auch die Flächen oder Bereiche vor bzw. in diesen Zellen abgesichert werden. Hierfür bietet sich eine zweidimensionale Flächenüberwachung an, die es jedoch erlaubt, dass unter bestimmten, vorher definierten Bedingungen Material in der Schutzfläche bewegt werden darf, ohne dass es zu einem Maschinenstopp kommt. Dafür sorgt eine partielle- bzw., wenn erforderlich, auch eine dynamisch partielle Muting-Funktion, die zum Beispiel die Sicherheits-Laserscanner PSENscan von Pilz bieten.
Sichere Sensorik für produktiven Materialfluss
Eines dieser Anwendungsszenarien für die Absicherung des Zugangs zu End-of-Line-Zellen ist die Übergabe von Verpackungsmaterial durch das FTS an die Verpackungsmaschine, üblicherweise an einen Roboter. Den Zugang zum Roboter gilt es für das Personal abzusichern. Während des Beladungsvorgangs sollten FTS jedoch in den Bereich der End-of-Line-Zelle einfahren dürfen, um das Material an den Roboter zu übergeben. Hier zählt eine durchgängige Sicherheit über den gesamten Verladungsprozess – aus den Sicherheitssystemen des Roboters, der Zugangsabsicherung sowie des Sicherheitssystems des FTS. Dafür müssen die Schutzfelder vor der Roboterzelle abhängig von der Position des FTS dynamisch angepasst werden.
Für diesen Fall bieten sich stationär installierte Sicherheits-Laserscanner, wie PSENscan von Pilz an, die den Zugang entsprechend regeln: Nur wenn der Laserscanner keine Person im Schutzfeld erkennt, kann das FTS in die Beladungszone einfahren. Durchfährt das FTS die Beladungszone, werden die Schutzfelder des FTS individuell umgeschaltet, um die Position jederzeit dynamisch zu ‚verfolgen‘. Somit wird ein Maschinenstopp verhindert, der Materialfluss bleibt ungestört und die Produktivität ist sichergestellt.
Sollte es im Gefährdungsfall zu einem sicherheitsgerichteten Stopp der Verpackungsmaschine kommen, bieten Hersteller wie Pilz Komplettlösungen mit passender Sicherheitssteuerung: Zum Beispiel die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti 2 im Verbund mit PSENscan. Über die Überwachung von Sicherheitsfunktionen wie Nothalt, Schutztüren oder Lichtgitter hinaus kann diese Kleinsteuerung mit ihren Logikfunktionen auch Steuerungsfunktionen an einer Verpackungsmaschine übernehmen.
End-of-Line sicher im Blick – auch dreidimensional
Das Be- und Entladen von leeren bzw. geladenen Paletten ist ein beispielhafter Fall, bei dem eine dreidimensionale Schutzraumüberwachung mithilfe einer Lösung aus sicherer Radartechnologie und Sicherheitslichtgittern umgesetzt werden sollte, um auch Personen auf den Paletten zu schützen. Wichtig ist, dass sich niemand im Sicherheitsbereich aufhält, damit dieser für den Gabelstapler – der auch als mobiler Roboter bzw. autonom navigierendes FTS eingestuft wird – zum Zu- und Abtransport der Paletten befahrbar ist.
Zur Sicherung des Be- und Entladebereich der Übergabestation von außen kommen Sicherheitslichtgitter wie PSENopt II von Pilz dazu. Sie erlauben einen sicheren Zugang zu Gefahrenbereichen: Mit einem unsichtbaren Infrarot-Feld schützen die Lichtgitter gemäß EN IEC61496-1/-2 ‚Sicherheit von Maschinen – berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen‘ vor Zugriff oder Zutritt in gefährliche Maschinenbereiche und detektieren entweder statische oder auch dynamische Hindernisse wie mobile Roboter. Als Sicherheitsinstanz im Hintergrund sorgen Ausleseeinheiten – wie die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti 2 – dafür, dass der Bereich zwischen den Sicherheitslichtgittern auf die Anwesenheit von Personen überwacht wird und die Verpackungsmaschine im Gefahrenfall sicher zum Stillstand kommt. Nach dem Beladen übernimmt das sichere Radarsystem, wie PSENradar von Pilz, die Freigabe der Roboterzelle, sodass sich beim Wiederanlauf des Roboters keine Personen mehr im Gefahrenbereich befinden. Eine höhere Auslastung der Verpackungsanlage ist durch den unterbrechungsfreien Betrieb während des Be- und Entladevorgangs gewährleistet.
Sicherheit auf allen Spuren
Vor dem Versand landen die fertig palettierten Güter schließlich oft auf mehrspurigen Transportanlagen, sogenannten Querförderern. Diese erstrecken sich über mehrere Meter und bergen daher erhöhte Sicherheitsrisiken, insbesondere seitlich neben den aktiv fördernden Spuren, wenn das Material ausgeschleust wird. Das Bedienpersonal könnte während dieses Transportprozesses in den Gefahrenbereich aus beweglichen Transportbändern und herannahenden Gabelstaplern gelangen. Schutzeinrichtungen sollten für die Gabelstapler nur die Spur freigeben, auf der die Palette an sie ausgegeben wird. Vertikal montierte Sicherheits-Laserscanner können dafür je nach Palette die Schutzfelder entsprechend individuell umschalten. PSENscan sorgt hierbei im Verbund mit der Kleinsteuerung PNOZmulti 2 dafür, dass im Gefahrenfall der Querförderer in einen sicheren Stillstand geht.
Zugang sicher managen
Systemlösungen von Pilz sichern die Kooperation von Mensch, Roboter und FTS entlang des Verpackungsprozesses im End-of-Line-Bereich, indem sie die jeweiligen Zugänge zur Verpackungsmaschine individuell sicher überwachen. Die jeweiligen Lösungen ermöglichen einen effizienten Warenfluss: von der Zulieferung der Verpackungsmaterialien an die Anlage über den Weitertransport der fertigen Paletten ins Lager bis hin zum Weitertransport in den Versand.
Interview mit Manuel Schön
Wie lässt sich der Sicherheits-Laserscanner PSENscan von Pilz auch mobil an FTS einsetzen?
Manuel Schön: PSENscan ist quasi wie das Auge des FTS zu sehen. Er übernimmt die produktive Flächenüberwachung für den Kollisionsschutz von Mensch und FTS. Dafür verfügt der Scanner über bis zu 70 Schutzfelder, die er dynamisch anpassen kann. Bei hoher Geschwindigkeit sind diese Schutzzonen größer, um frühzeitig Hindernisse zu erkennen. Bei langsamen Geschwindigkeiten entsprechend kürzer, um möglichst keine Stillstände zu generieren. So bewegt sich das FTS effizient.
Pilz bietet auch komplette Produktlösungen für die Absicherung von FTS. Wie bringen Sie dort Sicherheit und Produktivität in Einklang?
Schön: Die Komplexität der FTS steigt mit ihrem Können – von spurgebundenen bis hin zu frei navigierenden. Wir bieten daher modulare Sicherheitslösungen an, die die Produktivität individuell je Anwendungsfall fördern.
Bei einfachen, spurgebundenen FTS empfehlen wir eine Komplettlösung aus sicherer Sensorik mit PSENscan und eines unserer Sicherheitsrelais PNOZ, das die Sicherheitsfunktion des sicheren Stillstands des FTS im Gefahrenfall übernimmt. Sollen darüber hinaus noch weitere Sicherheitsfunktionen wie Nothalt abgedeckt werden, bietet sich eine flexiblere Produktlösung mit dem modularen Sicherheitsrelais myPNOZ an.
Bei frei navigierenden mobilen Plattformen sind die benötigten Sicherheitsfunktionen aufgrund mehrerer Schutzzonen komplexer. Der Sicherheitslaserscanner PSENscan bleibt Kern der Lösung. Die konfigurierbare Kleinsteuerung PNOZmulti wählt mit ihrem Motion Monitoring Modul zuverlässig die entsprechende Schutzzone des Scanners an. Kommen die Befehls- und Meldegeräte PITreader sowie PITestop und PITsign hinzu, erhalten Anwender ein komplettes Lösungspaket für eine effiziente und sichere Überwachung mobiler Anwendungen.
Und wie steht es um die Security?
Schön: Die ist bei Pilz mit an Bord. Zur Komplettlösung für FTS gehört die Industrie-Firewall SecurityBridge. Sie sorgt dafür, dass während des Betriebs niemand unautorisiert auf das interne IT-Netzwerk der mobilen Plattform zugreifen kann.
Herr Schön, ich bedanke mich für das informative Interview und wünsche Ihnen weiterhin viel Erfolg.
