Leuze Optosensorik sorgt für Sicherheit

Safety first!

| Redakteur: Silvano Böni

Sicherheits-Laserscanner übernimmt die Überwachung aus der Vogelperspektive.
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Sicherheits-Laserscanner übernimmt die Überwachung aus der Vogelperspektive. (Bild: Leuze)

Sicherheit und Qualität haben bei Bühler Bedachungen und Bauspenglerei höchste Priorität. Diese müssen aber nicht nur auf der Baustelle, sondern auch in der hauseigenen Bauspenglerei in Romanshorn gewährleistet werden. So auch bei einer neuen Biege­maschine der Schweizer Jorns AG, welche dank Opto­sensorik von Leuze für die entsprechende Arbeits­sicherheit für Mensch und Maschine sorgt.

Sicherheit für Mensch und Maschine wird nicht nur von sicherheitsrelevanten internationalen Normen gefordert. Mensch und Maschine vor Gefahr bringenden Prozessen zu schützen, ist beim 5-Brüder-Betrieb Bühler Bedachungen mit 35 Mitarbeitern eine Selbstverständlichkeit. «Kommt eine neue Maschine zum Einsatz, wie hier der neue Schwenkbieger TwinMatic-Pro 150 in unserer Bauspenglerei, muss diese den neuesten Anforderungen an die Sicherheitstechnik entsprechen», sagt der gelernte Bauspengler Bruno Bühler. Bei der Auswahl des Safety­konzepts vertraut er deshalb den Spezialisten der Jorns AG aus Lotzwil, dem Hersteller der Maschine. Diese setzt, nicht zuletzt dank positiver Erfahrungen bei anderen Projekten, auf den Sicherheits-Laser­scanner RSL 430 von Leuze Electronic, welcher den Zutritt zu der langen Maschinen­vorder­seite optoelektronisch absichert. Der RSL 430 ist mittig unter der Biegewanne positioniert, so dass der ma­xi­male radiale Bereich des Sensors ausgenutzt werden kann. Somit ist die Flächenabsicherung vor der Maschine mit nur einem Sensor möglich.

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Vollautomatisierter Arbeitsprozess

TwinMatic-Pro 150 heisst der neue, im Bereich der Bauspenglerei zum Einsatz kommende Schwenkbieger der Jorns AG, der eine knapp 20-jährige Maschine mit ähnlichen Funktionalitäten im Bereich der Bauspenglerei ersetzte. Die Maschine ermöglicht das Biegen verschiedenster Arten und Stärken von Blechen in einem vollautomatisierten Prozess – Aluminium, Zink, Kupfer, Stahl. Nur zum Einlegen und bei der Ausgabe der Bleche muss vom Bediener der Maschine noch persönlich Hand angelegt werden. Sobald der Maschinenbediener die zirka 80 cm vom Schwenkbieger entfernte, auf dem Fussboden rot markierte Linie überschreitet, und damit in den Gefahrenbereich der Maschine eintritt, wird seine Bewegung vom Sicherheits-Laserscanner RSL 430 erfasst, und die Maschine kommt sofort zum Stillstand. Sollte diese Safety-Überwachung einmal versagen, gibt es einen «doppelten Boden» in Form einer Trittstange. Durch Betätigen derselben durch den Fuss des Bedieners wird diese auf einen Not-Aus-Befehlsschalter gedrückt, welcher die Maschine binnen eines Bruchteils einer Sekunde zum Stillstand bringt. «Es ist gut, ein doppeltes Sicherheitsnetz zu haben – Gebrauch machen mussten wir von diesem zum Glück noch nie. Der Sicherheits-Laserscanner RSL 430 arbeitet zuverlässig und störungsfrei und ist für uns deshalb die optimale Lösung», sagt Bauspengler Bruno Bühler, der den Schwenkbieger meist persönlich bedient.

Funktionalitäten des Sicherheits-Laser­scanners überzeugen

Aufgrund seiner Innovationsfähigkeit überzeugte der Sicherheits-Laserscanner RSL 400, den es in verschiedenen Varianten gibt, seit seiner Markteinführung Ende 2015 nicht nur Endanwender wie Bühler, sondern auch Fachjurys und räumte 2016 gleich mehrere Awards ab – so den GIT Safety Award, den Industriepreis sowie den Handling Award.

Der Sicherheits-Laserscanner funktioniert wie folgt: Er sendet über eine rotierende Ablenkeinheit periodisch Lichtimpulse aus. Diese werden von Hindernissen wie beispielsweise den Gefahrenbereich betretenden Personen in alle Richtungen gestreut. Ein Teil der Lichtimpulse wird vom Sicherheits-­Laserscanner wieder empfangen und ausgewertet. Aus der Lichtlaufzeit und dem aktuellen Winkel der Ablenkeinheit berechnet dieser dann die genaue Position des Maschinenbedieners. Befindet sich dieser innerhalb eines vorher festgelegten Schutzfeldes, führt der Sicherheits-Laserscanner eine sicherheitsgerichtete Schaltfunktion aus. «Dies passiert in unserem Fall, sobald der Bediener der Maschine die auf dem Fussboden mit roter Signalfarbe aufgebrachte Sicherheitslinie an der langen Vorderseite der Maschine übertritt», weiss Pascal Guyot, Leiter Steuerungsbau bei der Jorns AG. In diesem Fall werden die Sicherheitsschaltausgänge abgeschaltet. Die Berechnung des erforderlichen Sicherheitsabstandes ergibt sich aus der sicherheitsrelevanten Norm DIN EN 999. Hierbei spielen beispielsweise Faktoren wie Annäherungsgeschwindigkeit und Höhe des Schutzfeldes über dem Boden eine Rolle. Darüber hinaus müssen mitunter die Nachlaufzeit der Maschine sowie Zuschläge zum Beispiel für systembedingte Messfehler Berücksichtigung finden.

Überwachung aus der Vogelperspektive

Ein Rundumschutz aller Maschinenseiten ist jedoch durch einen einzigen, mittig unter der Biegewanne des Schwenkbiegers positionierten Sicherheits-­Laserscanner nicht gegeben. Hierfür wären je nach Anbringung derselben mindestens zwei Sicherheits-Sensoren erforderlich. Mit nur einem Sicherheits-Laserscanner wäre ein Schneiden im Automatik-Modus nur im Tippbetrieb möglich. Ebenso könnte es gegebenenfalls zu Behinderungen beim Biegen von Blech top-down kommen, wenn das Blech weit aus der Maschine herausragen würde. Deshalb traf Bühler die Entscheidung, einen zweiten Sicherheits-Laserscanner RSL 430 zur Überwachung des Maschinenraums von oben anzubringen, damit das Gefahrenfeld in der Tiefe auf 80 cm reduziert werden konnte. Der zweite Scanner ist mittels einer Eisenkette an der Decke angebracht und hat eine Reichweite von 8,25 Metern bei einer Auflösung von 70 Millimetern und einem Erfassungsbereich von 270°.

Die Position des Sicherheits-­Laser­scanners richtet sich dabei immer nach dem Sensor, welcher der Überwachung der Biegelinie dient. Zu beachten ist, dass auch das Steuerpult als Gegenstand erkannt wird und sich daher im Automatikbetrieb ausserhalb der Gefahrenzone befinden muss. «Würde der Bereich für das Steuerpult von der Überwachung ausgenommen, entstünden entsprechend dem Schattenwurf blinde Stellen innerhalb des Gefahrenbereichs. Zudem entstünden Blindstellen zwischen den Ständern und hinter der Maschine, welche zwingend abgesichert werden müssen», weiss Bojan Zmijanjac, Area Sales Manager bei Leuze Electronic Schweiz.

Ein ganzheitliches Sicherheitskonzept, das überzeugt

Mit der Positionierung von zwei Sicherheits-­Laserscannern RSL 430 empfahl Jorns Bühler ein schlüssiges, ganzheitliches Safety-Konzept für einen Maschinen-Rundumschutz, das in seinem Praxiseinsatz erprobt ist und überzeugt. Tobias Wüst, Geschäftsführer der Schweizer Niederlassung von Leuze Electronic in Flurlingen unterstreicht die Kompetenz des Herstellers und Innovationsführers im Bereich Optosensorik: «Sicherheitssensorik bieten viele. Zuverlässige Sicherheits-­Laserscanner setzen langjährige Erfahrung voraus. Mit der Sicherheits-­Laserscanner-Baureihe RSL 400 ist Leuze eine Entwicklung gelungen, die höchste Zuverlässigkeit und Performance mit einfacher Bedienung kombiniert.» SMM

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