Automatisierte Abläufe müssen sicher sein: Menschen dürfen in der Produktion und Logistik zu keinem Zeitpunkt gefährdet sein. Zugleich sollen Sicherheitslösungen einen möglichst reibungslosen, unterbrechungsfreien Betrieb ermöglichen und nur minimalen Serviceaufwand verursachen. Die Sensor People von Leuze entwickeln effiziente Sicherheitslösungen für den Einsatz in automatisierten Umgebungen, die diese Anforderungen erfüllen. Safety Solutions von Leuze spielen unter anderem an Übergabestationen und Materialschleusen ihre Stärken aus: Ein Beispiel ist das Sicherheitssystem für mehrspurige Transportanlagen, das mit Laserscannern arbeitet.
Zugangssicherung muss mehrere Anforderungen erfüllen
Das System bietet sich für mehrspurige Transportanlagen an, wie sie in vielen Produktions- oder Logistikbereichen zum Einsatz kommen. Technisch setzt sich eine mehrspurige Transportanlage aus mehreren Rollenbahnen zusammen, die nebeneinander platziert sind. Ein Querförderer beschickt die Rollenbahnen mit Paletten, die auf den einzelnen Bahnen mittels Schwerkraft an den Übergabeplatz transportiert werden. Ein Mitarbeiter nimmt die Paletten dort mittels Hubwagen oder Gabelstapler ab. Anforderung ist es, den Gefahrenbereich um den Querförderer gegen den Zutritt von Personen abzusichern. Für die Bereichsabsicherung soll die Schutzeinrichtung jeweils nur die Bahn freigeben, auf der die Palette ausgegeben wird. Weitere grundsätzliche Anforderungen: Der gesamte Paletten-Übergabeprozess muss unterbrechungsfrei ablaufen. Der Montageaufwand sollte möglichst gering und das System auch einfach nachrüstbar sein.
Klassischer Ansatz: Lichtgitter und Muting-Sensoren
Um diese Anforderungen zu erfüllen, arbeiten herkömmliche Sicherheitskonzepte mit Lichtgittern und Muting-Sensoren. Für jede einzelne Rollenbahn wird dabei ein separates Lichtgitter benötigt, das diese absichert. Die Muting-Sensoren werden verwendet, um die Paletten ein- oder ausschleusen zu können. Sie schalten eine gefahrbringende Bewegung umgehend ab, wenn eine Person den Schutzbereich betritt – die Sensoren unterscheiden dabei zwischen dem Material auf der Palette und einer Person. Pro Bahn sind zwei Sensoren erforderlich, wenn z.B. auf das zeitgesteuerte Kreuz-Muting gesetzt wird. Handelt es sich um sequenzielles Muting, sind pro Bahn bis zu vier Muting-Sensoren hintereinandergeschaltet. Vorteil dieser Sicherheits-Lichtgitter mit integriertem Muting ist, dass sie sich einfach über zwei OSSD-Ausgänge in die Anlagensteuerung integrieren lassen. Zudem gibt es vormontierte Muting-Sensor-Sets, welche die Installation weiter vereinfachen.
Hoher Aufwand durch viele Sensoren
Doch gerade bei mehrspurigen Anlagen entstehen durch diese herkömmliche Art der Zugangssicherung auch Nachteile: Die vielen einzelnen Komponenten bedeuten einen hohen Aufwand für Installation und Service. Vor und hinter dem Lichtgitter brauchen die Muting-Sensoren zudem Platz. Wird ein Muting-Sensor versehentlich verschoben oder dreht sich weg, wird der Muting-Prozess nicht mehr ausgelöst und der Sensor muss von einem Techniker nachjustiert werden. Des Weiteren darf nach EN 62046 ‚Anwendungen von Schutzausrüstungen zur Anwesenheitserkennung von Personen‘ der Abstand zwischen Lichtgitter und Transportgut nicht größer als 200mm sein, da sonst eine Person neben dem Transportgut in den Gefahrenbereich gelangen könnte. Daraus folgt, dass für jede Bahn ein Sicherheits-Lichtgitter mit Muting-Funktion vorzusehen ist.
Innovative und kompakte Sicherheits-Lösung
Leuze bietet alternativ eine innovative Mehrspurabsicherung, die auf Laserscanner-Technologie basiert und sich deutlich kompakter ausführen lässt. Das Funktionsprinzip: Zwei Sicherheits-Laserscanner sind oberhalb der Rollenförderer installiert. Sie bauen ein vertikales Schutzfeld über alle Bahnen auf. Übergibt der Querverschiebewagen eine Palette, wird dies an die Steuerung der Sicherheitslösung signalisiert und an der entsprechenden Stelle im Schutzfeld ein Fenster in der Größe des Transportguts geöffnet. Sobald die Palette passiert hat, springen die Schutzfelder der Sicherheits-Laserscanner zurück in die Ausgangsposition und das Fenster ist wieder geschlossen. Bei Bedarf lässt sich auch ein Fenster für zwei nebeneinanderliegende Bahnen freigeben, so dass gleichzeitig zwei Paletten (Doppelpalette) passieren können. Des Weiteren lassen sich auch unterschiedlich große Fenster in der Steuerung hinterlegen, dazu wird lediglich die Information benötigt, welches Paket welche Stelle passiert. Die Lösung basiert auf dem innovativen Smart Process Gating von Leuze – das Verfahren sichert gegen den Zutritt von Personen ohne zusätzliche Muting-Sensoren.
Nur ein System für zehn Bahnen
Gerade bei größeren Anlagen mit vielen Rollenförderern spart das Kosten – statt mehreren Lichtgittern und Muting-Sensoren kommt ein System mit zwei Sicherheits-Laserscannern zum Einsatz. Weitere Komponenten sind eine Systemsteuerung und das Sicherheitsprogramm. Ein System deckt bis zu zehn Bahnen und neun Meter Breite ab und erlaubt so ein platzsparendes Anlagendesign. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Störungssicherheit, denn die beiden Scanner liegen nicht dort, wo sich Personen bewegen, sondern oberhalb. Weniger Komponenten bedeuten außerdem einen überschaubareren Serviceaufwand: Jährliche Inspektionen werden nur für die beiden Scanner und nicht etwa für viele einzelne Muting-Lichtgitter für jede Bahn fällig. Die von den Laserscannern erzeugten Schutzfelder sind skalierbar. So kann die Sicherheits-Lösung einfach an die jeweilige Anzahl der Bahnen angepasst werden.
Hoher Umgehungsschutz
Vor allem punktet ein solches System mit optimaler Sicherheit: Auch während des Ausschleusprozesses überwacht es kontinuierlich den gesamten Zugangsbereich. Nur ein Fenster von normativ zugelassener Größe wird geöffnet – dadurch kann keine Person neben dem Paket passieren. Erreicht wird ein Performance-Level d nach EN ISO 13849-1 und eine Sicherheitsstufe SIL 2 nach IEC 61508. Ein weiterer Vorteil ist der hohe Umgehungsschutz, weil das notwendige Steuersignal der übergeordneten Steuerung eine Manipulation nahezu unmöglich macht.
Wenig Aufwand und einfach nachrüstbar
Die Sicherheits-Lösungen sind vorentwickelt und werden individuell an das jeweilige Layout der Anlage angepasst. Dies spart Zeit und Kosten und garantiert optimale Sicherheit – auch aus rechtlicher Sicht. Praktisch für Anlagenbetreiber: Die Safety-Experten von Leuze übernehmen bei Bedarf von der ersten Ist-/Soll-Analyse über die Hardware-Auswahl inklusive Zubehör bis hin zu Parametrierung, Inbetriebnahme-Unterstützung und Abnahme des Systems alle Schritte für eine reibungslose Umsetzung. Auch eine Nachrüstung ist einfach möglich, weil die Sicherheits-Lösung über einen zwei-kanaligen Sicherheitsausgang in den Sicherheitskreis der Anlagensteuerung integriert wird.
