Ochronne kurtyny świetlne są nowoczesną metodą ochrony osób obsługujących wiele niebezpiecznych maszyn i urządzeń. Zapewniają ochronę obsłudze, a przy tym, w porównaniu z poprzednimi metodami (mechaniczne bariery, przesuwane bramki i ograniczniki) są wygodne, podatne na dostosowanie do różnych potrzeb. Pracownik obsługujący maszynę wykonuje swoje zadanie przy mniejszym nakładzie pracy. Przez wyeliminowanie potrzeby używania sztywnych zapór upraszczają rutynowe zadania obsługi, jakimi są ustawianie maszyny, utrzymywanie jej w stanie sprawności (wykonywanie prac konserwacyjno-naprawczych).
Ochronna kurtyna świetlna może być stosowana wyłącznie przy urządzeniach mogących być bezzwłocznie zatrzymanych w każdym momencie ich działania. Nigdy nie powinna być użyta do maszyn lub pras sprzęgniętych ze stale działającymi napędami
Spójrzmy, jak to działa
Kurtynę tworzy rząd przetworników fotoelektrycznych, wysyłających w sposób zsynchronizowany równoległe wiązki promieni w paśmie podczerwieni do zespołów odbiorczych tego światła. Gdy jakikolwiek nieprzezroczysty obiekt przerwie jedną lub więcej wiązek promieni, elektroniczny układ logiczny urządzenia, stanowiący jedną całość z kurtyną świetlną, wysyła sygnał ?stop? do strzeżonej maszyny. Elementami emitującymi promienie są diody. Sterowanie pracą diod wykonuje układ logiczny sterowania kurtyną wyposażony w zegar. Praca diod jest zsynchronizowana w czasie; diody zapalają się kolejno po sobie, a częstotliwość impulsów każdej diody jest odpowiednio modulowana. Szereg fototranzystorów odpowiadających diodom emitującym odbiera tylko sygnały o tej częstotliwości, z jaką emituje ją właściwa dla każdego z nich dioda. Tym odbiorem steruje odpowiedni moduł odbiorczy układu sterującego działaniem kurtyny świetlnej. Ten sposób działania podnosi bezpieczeństwo, bo odrzuca, zewnętrzne dla systemu, promieniowanie pochodzące z innych źródeł. Poszczególne zespoły (moduły) układu sterującego kurtyny świetlnej mogą być umieszczane w oddzielnych obudowach lub w jednej wspólnej obudowie.
Różnica między kurtynami świetlnymi ochronnymi a innymi użytkowymi urządzeniami bazującymi na diodach i fototranzystorach polega na tym, że kurtyny są projektowane według ściśle sprecyzowanych wymagań i są objęte standardami bezpieczeństwa. W Polsce sprawy ochrony reguluje norma PN-EN-61496 Cz. I?III. Bezpieczeństwo maszyn ? Elektroczułe wyposażenie ochronne.
Do nadzorowania stanu kurtyny świetlnej jest stosowany specjalny układ obwodów elektrycznych (o charakterze specjalizowanego sterownika) z wbudowaną logiczną sekwencją działania. Jeżeli jakikolwiek przedmiot naruszy zabezpieczaną strefę, układ elektroniczny generuje sygnał ?stop? do chronionego urządzenia ? od tego też momentu kurtyna przechodzi w stan blokowania ruchu maszyny. Ponowne włączenie do działania ma miejsce po usunięciu przeszkody i ponownym uruchomieniu kurtyny. Innym elementem dodatkowego zabezpieczenia w działaniu kurtyny świetlnej jest dublowanie sygnału wyjściowego ze sterownika kurtyny (redundancja w układzie logicznym).
Typowe stosowanie kurtyn
Ochrona miejsca pracy. W tym celu kurtyna potrzebna jest do ochrony pracownika obsługującego, szczególnie w momencie narażenia, jakie pojawia się w związku z umieszczeniem i umocowaniem w maszynie obrabianego przedmiotu. Ten rodzaj ochrony jest stosowany przy prasach mechanicznych i hydraulicznych, służących do tłoczenia, kucia, formowania, nitowania, jedno- lub wielostopniowych oraz zautomatyzowanych. W opisanych przypadkach ochrona dotyczy głównie
palców i rąk obsługującego personelu.
Ochrona obwodowa (lub graniczna). Przy tym rodzaju kurtyny mamy do czynienia ze zdefiniowaniem obszaru lub granicznej powierzchni w obrębie działania maszyny, robota lub innego urządzenia. Dla takiego przypadku kurtyna ma wykrywać fakt obecności obsługującego pracownika w obrębie określonego obszaru lub poza wyznaczoną powierzchnią graniczną. Ma przy tym utrzymywać sygnał podtrzymujący stan istnienia zagrożenia przez cały czas obecności człowieka w chronionym obszarze. Wyłącznik ponownego załączenia urządzenia do pracy (resetujący) również musi być umieszczony poza strefą chronioną. Zapobiega to mimowolnemu uruchomieniu urządzenia. Taki model działania kurtyny jest zasadniczo dobierany do zapewnienia pełnego bezpieczeństwa pracującym.
ce
Artykuł pod redakcją Józefa Czarnula
Autor artykułu, Russ Wood jest specjalistą,
kierownikiem działu zastosowań w firmie
Scientific Technologies Inc.