Was ist ein Sicherheitslichtvorhang? | EMEA

Sicherheitslichtvorhänge (im Folgenden als „Lichtvorhänge“ bezeichnet) sind Sicherheitsvorrichtungen, die mithilfe von Lichtstrahlen die Passage von Personen und Gegenständen durch Türöffnungen ohne Schutztüren erkennen (Abbildung 1).

Der Lichtvorhang verwendet eine Kombination aus einem Sender und einem Empfänger.

Er ist so eingerichtet, dass mehrere parallele Strahlen, die vom Sender ausgesendet werden, vom Empfänger präzise empfangen werden (Abbildung 2). Wenn kein Objekt den Strahl zwischen Sender und Empfänger blockiert (keine Person passiert ihn), wird die Maschine als in einem sicheren Zustand befindlich angesehen, da alle Lichtstrahlen den Empfänger erreichen, und der Ausgang des Empfängers wird eingeschaltet, damit die Maschine betrieben werden kann.

Werden hingegen einige oder alle Lichtstrahlen durch eine menschliche Hand oder einen Körper blockiert, stuft die Maschine die Situation als gefährlich ein und schaltet den Ausgang des Empfängers aus, um die Maschine anzuhalten.

Die Lichtstrahlen jeder Achse des Lichtvorhangs werden in einem festen Muster projiziert, und der Ausgang des Empfängers wird nur dann eingeschaltet, wenn Licht empfangen wird, das mit dem Muster übereinstimmt. Durch diesen Mechanismus wird der Ausgang des Empfängers auch ausgeschaltet, wenn die Reihenfolge des empfangenen Lichts durch starkes externes Licht, das in die Empfängereinheit eintritt, durch ein Objekt, das den Lichtstrahl blockiert, oder durch eine Fehlausrichtung der optischen Achse gestört wird. Mit anderen Worten: Das System ist so konzipiert, dass es die Sicherheit gewährleistet, indem es die Maschine nicht nur dann stoppt, wenn eine Person oder ein Objekt zwischen Sender und Empfänger hindurchgeht, sondern auch dann, wenn die Sender oder Empfänger falsch ausgerichtet sind, externes Licht eindringt, die Lichtemission stoppt oder eine andere Anomalie im System auftritt.

Anwendungsbeispiele für Lichtvorhänge

Hier sind einige konkrete Anwendungsbeispiele für den Einsatz von Lichtvorhängen. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für die Installation an einer Pressmaschine. Ein Lichtvorhang wird verwendet, um Finger, Hände, Arme oder andere Körperteile zu erkennen, wenn ein Bediener Werkstücke in eine Pressmaschine mit kurzer Zykluszeit einlegt oder aus ihr entnimmt. Abbildung 4 zeigt ebenfalls ein Beispiel für die Installation in einem Industrierobotersystem. Lichtvorhänge können in der Öffnung der Sicherheitsvorrichtung eines Industrierobotersystems installiert und als Teil der Sicherheitsvorrichtung verwendet werden. Durch den Einsatz eines Lichtvorhangs kann das Werkstück effizient aus der Öffnung der Sicherheitsvorrichtung entnommen werden, da die Tür nicht geöffnet und geschlossen werden muss.

Da der Lichtvorhang keine Sicherheitsvorrichtung oder Schutztür ist, die das Eindringen einer Person oder eines Objekts verhindert, muss ein Abstand (S: Mindestabstand) vorgesehen werden, um zu verhindern, dass eine Person oder ein Objekt mit der Gefahrenquelle in Kontakt kommt, die auf der Grundlage der Zeit (T: Gesamtabschaltzeit des Systems) zwischen der Erkennung der Person oder des Objekts, das den Lichtstrahl unterbricht, und dem Stillstand der (beweglichen Teile der) Maschine in Betrieb ist. Bestimmen Sie den Installationsort des Lichtvorhangs anhand dieses Mindestabstands (S).

Dazu müssen wir zunächst einen Lichtvorhang mit einem geeigneten optischen Achsenabstand verwenden, der auf der Größe des Objekts basiert, das den Lichtstrahl blockiert.

Anschließend wird der Mindestabstand (S) anhand einer vorgegebenen Formel berechnet (Abbildung 5).

Zusätzlich zum Mindestabstand (S) müssen auch die Installationshöhe und die Länge des Lichtvorhangs überprüft werden.

Er muss so installiert werden, dass keine Person oder kein Gegenstand den Erfassungsbereich des Lichtvorhangs umgehen und in den Gefahrenbereich gelangen kann. Die Länge des Lichtvorhangs muss ebenfalls so gewählt werden, dass sich der Lichtvorhang immer an einer Stelle befindet, an der eine Person oder ein Gegenstand immer den Erfassungsbereich des Lichtvorhangs passieren muss, bevor sie in den Gefahrenbereich gelangen (Abbildung 6).

Lichtvorhänge sind in verschiedenen Größen von etwa 300 mm bis fast 2.000 mm Länge erhältlich. Wählen Sie daher den für Ihren Installationsort geeigneten Lichtvorhang aus.

Wie bereits erwähnt, sind Lichtvorhänge Vorrichtungen, die Sicherheit ohne den Einsatz von Schutzvorrichtungen oder Schutztüren gewährleisten. Daher müssen einige wichtige Punkte hinsichtlich ihrer Verwendung und Installation beachtet werden. Einige Vorsichtsmaßnahmen sind darauf zurückzuführen, dass Lichtvorhänge optisch-elektronische Geräte sind.

• Späne, Schneidöl, Strahlung und Geräusche von der Maschine können nicht abgeblockt werden. Lichtvorhänge können nicht verwendet werden, wenn solche Elemente abgeblockt werden müssen. Es muss eine Kombination aus Schutztür und Verriegelungsvorrichtung (Verriegelungsschalter) verwendet werden.

• In Bereichen mit viel Dampf oder Staub können die Lichtstrahlen behindert werden oder die Linse des Senders oder Empfängers verschmutzen, was zu Erkennungsfehlern führen kann. Die Linsen müssen möglicherweise auch regelmäßig gereinigt werden. Überprüfen Sie die Installationsumgebung sorgfältig.

• Externes Licht, wie Sonnenlicht oder Stroboskoplicht, kann zu Erkennungsfehlern des Lichtvorhangs führen. Installieren Sie den Empfänger so, dass die Lichtempfangsfläche des Empfängers nicht direkt dem externen Licht ausgesetzt ist.

• Befindet sich in der Nähe eine reflektierende Wand oder ein anderes Objekt, empfängt der Empfänger das reflektierte Licht, selbst wenn das Licht durch eine Person oder ein Objekt blockiert wird, was zu Erkennungsfehlern führen kann. Überprüfen Sie vor der tatsächlichen Verwendung, dass keine Erkennungsfehler auftreten.