Subhoofdstuk 3.7
Selectie en ontwerp van monitoringsystemen
Monitoring devices spelen een cruciale rol in de veiligheid van machines, maar ze hebben beperkingen. Deze apparaten kunnen niet beschermen tegen gevaren zoals uitgeworpen onderdelen, hete oppervlakken, vloeistoffen of andere emissies. In de volgende sectie zullen we u begeleiden door de verschillende alternatieven.
Alternatieven voor verplaatsbare afschermingen
Er zijn talrijke alternatieven voor de verplaatsbare beveiliging met vergrendeling.
De volgende monitorsystemen in de volgende secties:
- Lichtschranken, lichtgordijnen, bereikscanners.
- Contactgevoelige matten.
- Drempels en bumpers.
Deze monitorsystemen dienen twee doeleinden:
- Om de toegang van mensen en objecten tot de gevarenzone te monitoren.
- Om fysieke beveiligingen te vervangen voor eenvoudigere toegang, ruimte te besparen of de bedrijfstijd te verkorten.
Om echter het tweede doel te bereiken, hebben deze systemen een significante beperking.
Ze zijn niet geschikt voor bescherming tegen aanvullende gevaren, zoals:
- Uitwerping van onderdelen.
- Spuiten van gevaarlijke en/of onder druk staande vloeistoffen.
- Hele of zeer koude onderdelen in de buurt.
- Gevaarlijk stof, rook of dampen die worden gegenereerd.
Als uw toepassing een van deze gevaren inhoudt, vertrouw dan niet uitsluitend op monitoringapparaten als uw veiligheidsmaatregel.
Gevoelige beschermingsapparaten hebben de neiging de grens tussen het veilige gebied en de gevarenzone te vervagen. Mensen zijn zich misschien niet bewust van het risico dat erbij komt kijken of kunnen eraan gewend raken om een gevarenzone binnen te gaan zonder er veel bij stil te staan.
Vaak is het voor operators niet duidelijk wanneer en hoe het veiligheidstoestel moet reageren en wat de veiligheidsfunctie inhoudt. Dit kan leiden tot gevaarlijk gedrag.
Met een hek en een door een slot beveiligde deur daarentegen is het betreden van een gevarenzone altijd een bewuste, opzettelijke actie.
Alternatief 1
Lichtbarrières, lichtgordijnen, bereikscanner
Om mensen te beschermen tegen het aanraken van gevaarlijke bewegende onderdelen, moeten apparaten zoals lichtsluisjes, lichtgordijnen of laserscanners de persoon detecteren en de machine stoppen voordat zij de gevarenzone bereiken.
Om een persoon te beschermen tegen het contact met gevaarlijke bewegende delen, moeten apparaten zoals lichtschermen, lichtgordijnen of laserscanners de persoon detecteren en de machine stoppen voordat ze de gevarenzone bereiken.
Een belangrijke beperking van deze apparaten, die soms over het hoofd wordt gezien, is dat ze slechts een enkel vlak monitoren, of het nu verticaal, horizontaal of onder een specifieke hoek is. Ze kunnen niets buiten dit geselecteerde vlak detecteren, bekend als het beschermingsveld.
Ter illustratie, stel je een bereikscanner voor die is geïnstalleerd op een stuurloos industrieel voertuig. De scanner is ontworpen om mensen in het pad van het voertuig te detecteren en het voertuig te stoppen als iemand te dicht in de buurt komt. Normaal gesproken zou je de scanner ongeveer 200 mm van de vloer installeren zodat deze mensen kan detecteren die in de weg staan of lopen. Echter, het zal niemand detecteren die naast het pad van het voertuig staat en zijn arm boven het detectievlak uitsteekt. Aangezien de arm ver boven het detectievlak is gepositioneerd, dat op 200 mm van de vloer is ingesteld, kan het voertuig de arm raken en deze ernstig verwonden.
Belangrijke overwegingen voor correct ontwerp
Om een correct ontwerp van een lichtgordijn of bereikscannerapplicatie te waarborgen, moet u deze drie vragen overwegen:
Belang van nauwkeurige berekeningen
Nauwkeurige berekeningen zijn essentieel voor een goed ontwerp. Helaas worden installatielocaties soms gekozen op basis van giswerk, wat zeer gevaarlijk kan zijn.
Juiste berekeningen moeten altijd worden gemaakt volgens de (EN) ISO 13855* standaard, die ook typische beweging en benadering snelheden voor individuen specificeert.
Deze voorbeelden benadrukken de noodzaak tot voorzichtigheid, vooral wanneer licht gordijnen dicht bij de gevarenzone worden geïnstalleerd. Als de afstand minder dan 300 mm lijkt te zijn, is het waarschijnlijk onveilig, aangezien de stoptijd slechts ongeveer 0,15 seconden zou zijn. Vergeet niet, een bewakingssysteem is een veiligheidsmaatregel, geen gok. Je moet berekenen, testen en je bevindingen documenteren om ervoor te zorgen dat het werkt zoals bedoeld.
* ISO 13855 wordt genoemd door ANSI B11.0 en B11.19 voor de VS en CSA Z432 voor Canada. Merk echter op dat de formules voor veiligheidsafstandberekeningen in deze normen iets anders zijn dan wat gegeven is in (EN) ISO 13855. De normen voor de veiligheid van bestuurderloze automatische industriële voertuigen zijn (EN) ISO 3691-4 en ANSI/ITSF B56.5-2024 voor de VS.
Alternatief 2
Contactgevoelige matten
Contactgevoelige matten zijn een goed alternatief voor lichtschermen en laserscanners, aangezien ze niet worden beïnvloed door stof, mist, rook, vuil of storend licht—factoren die opto-elektronische sensoren kunnen verstoren. Het gebruik van een contactgevoelige mat zorgt ervoor dat de operaties stoppen wanneer een persoon op de mat stapt en de gevarenzone binnenkomt.
Bij het implementeren van deze matten is de afstand tot de gevarenzone cruciaal. De tijd die nodig is om het gevaar te stoppen moet korter zijn dan de tijd die iemand nodig heeft om op de mat te stappen en de gevarenzone te bereiken. Dit vereist zorgvuldige berekeningen, en naleving van (EN) ISO 13855 is vereist.
Grondig testen is essentieel om ervoor te zorgen dat de mat goed gepositioneerd is om te voorkomen dat iemand het "overschrijdt", wat betekent dat het niet mogelijk mag zijn voor een persoon om op een frame of ander machineonderdeel aan beide zijden van de mat te staan met uitgespreide benen. Ervoor zorgen dat het gevaar gestopt is tegen de tijd dat een persoon de gevarenzone bereikt is cruciaal voor veiligheid en naleving.
Geloof het of niet, operators kunnen proberen veiligheidsmaatregelen te omzeilen, dus het is belangrijk om hier rekening mee te houden in uw ontwerp.
Alternatief 3
Trip bars en bumpers
Tripbars en bumpers detecteren bewegende machineonderdelen en stoppen de beweging wanneer ze in contact komen met een menselijk lichaam, waardoor mogelijke verwondingen worden voorkomen.
Het gevaarlijke bewegende machineonderdeel wordt gestopt voordat het de persoon kan verwonden. Klinkt gevoelig?
Er zijn strikte grenzen aan dergelijke toepassingen:
- De bewegingssnelheid moet langzaam zijn (meestal minder dan 250 mm/s), omdat de impact anders de persoon al kan verwonden of (erger) omver kan duwen.
- De energie van de impact mag niet meer dan 150 N en 10 J zijn.
- De tijd/afstand die nodig is om te stoppen moet kort zijn.
Als aan deze factoren niet wordt voldaan, is er nog steeds een risico op verwondingen, aangezien het bewegende onderdeel mogelijk niet stopt voordat het de persoon omver duwt, verplettert of afscheurt.
