Ljusskydd

En ljusridå har många strålar som sitter tätt, till skillnad från en ljusbom som har en, två, tre eller fyra ljusstrålar. Tätast sitter strålarna på en ljusridå när ett finger skall kännas av. Då är upplösningen 14 mm. För ljusbommar sitter strålarna normalt med ett inbördes avstånd på 300 till 500 mm.

Val av ljusbom eller ljusridå är oftast en fråga om tillgängligt skyddsavstånd, räckvidd och pris. Ljusridå väljs för korta skyddsavstånd. Ljusbom väljs för lång räckvidd, upp till 40 m och för ett lägre pris.

Förbikoppling kan behövas av olika skäl. En av de vanligaste orsakerna för förbikoppling är vid in- och utmatning av material på transportbana, autotruckar mm. En annan vanlig tillämpning är förbikoppling vid inpassage med trelägesdon till ett riskområde.

Viktiga aspekter vid förbikoppling är att den skall vara säker, inte kunna aktiveras av misstag och vara svår att manipulera. Den skall alltså ge en tillförlitlig förbikoppling när det kommer en pall men inte släppa igenom en människa. För att uppnå säkerheten krävs ett dubblerat och övervakat förbikopplingssystem med vanligtvis minst två av varandra oberoende signaler. Om det är givare, är givare av olika slag (diversitet) att rekommendera eftersom sannolikheten för att båda slås ut av samma orsak tex en störning, är mindre. Exempel på en så- dan lösning är ett mekaniskt gränsläge och en fotocellgivare. Om de båda förbikopplingsgivarna/signalerna kopplas till ett säkerhetsrelä eller säkerhets-PLC så får man en övervakning av att båda går till och från i varje förbikopplingscykel.

För att undvika medveten manipulation av förbikopplingssystemet finns det olika lösningar. Om man har två givare som skall påverkas kan man arrangera dem så att givarna måste påverkas inom en viss tid och att det inte går att nå dem samtidigt. Ett annat alternativ är att givarna eller signalerna inte är tillgängliga för operatörerna t.ex. genom att någon givare är dold, signal tas från ett intelligent styrsystem eller signal tas från en kontaktor som styr utmatningsmekanismen.

Antalet varianter av förbikopplingar är näst intill oändligt beroende på den skiftande floran av anläggningar. För Orion finns ett antal förbikopplingsmöjligheter förberedda.

Blanking, (fixed eller floating) betyder permanent bortkoppling av ett antal strålar i ljusridåns skyddsfält. Detta är en funktion som tillåts och används när ett föremål, större än ljusridåns upplösning, permanent skall befinna sig i skyddsfältet, utan att säkerhetsutgångarna (OSSD) bryts. Om föremålet tas bort från skyddsfältet så bryts säkerhetsutgångarna.

Blanking finns i olika typer beroende på vilken tolerans som önskas; rörelse, vibrationer eller fast rörelse. ”Floating blanking” är ett exempel som innebär att det bortkopplade området kan förflyttas och följa positionen på ett föremålet som förflyttas i skyddsfältet under maskinens drift. Övriga strålar är aktiva med normal skyddsverkan men ofta med reducerad upplösning.

När någon ”blankingfunktion” används så är det mycket viktigt att ljusridån är i skyddsverkan och känner tex ett finger eller en hand, beroende på upplösningen, varsomhelst utanför det område som är inaktivt beroende på föremålet som befinner sig där. Då blanking används kan det behövas ett alternativt skydd samt ett tillägg på skyddsavståndet till den farliga rörelsen.

”Blankingfunktionen” får inte kunna väljas utan att någon nyckel, verktyg eller liknande används.

Övervakad manuell återställning

När en ljusbom/ljusridå bryts ges stoppsignal till farliga maskiner inom riskområdet och en återställningslampa tänds. För ny start av maskin måste ljusbommen/ljusridån återställas. Detta görs med en återställningsknapp som måste placeras så att hela det skyddade området kan överblickas och så att knappen inte kan nås inifrån det området som skyddas. Det ställs stora krav på återställningsfunktionen. Det vill säga varken kortslutning eller komponentfel får ge automatisk återställning. När återställningsknappen har påverkats aktiveras utgångarna och återställningslampan släcks. 

Övervakad tidsåterställning

Vid användandet av övervakad tidsåterställning (pre-reset) så är syftet att förhindar oavsiktliga återställning utanför riskområdet utan att först konfirmera att ingen faktiskt befinner sig i riskområdet. För att återställa ljusbommen (se fig.2) måste först knapp 1 tryckas in och därefter knapp 2 inom till exempel 5 sekunder. Detta är speciellt viktigt när man inte har uppsikt över det område som skyddas av ljusbommen.

Automatisk återställning

Automatisk återställning används tex när ljusbommen fungerar som områdesövervakning. När ljusbommen är bruten indikeras till exempel att en portalrobot är i området. Roboten stoppas om en person kommer in i samma område till exempel genom en grind. När ljusbommen är fri återställs styrenheten automatiskt.

Det ställs höga säkerhetskrav i standarderna EN 61496-1 som behandlar ljusstråleskydd. De huvudsakliga kraven är en säker stoppfunktion och att ljus från andra ljuskällor än den egna sändaren eller andra störningar inte får påverka skyddsfunktionen.

Beroende på skyddsfunktionens uppbyggnad finns det skydd av typ 2 och 4 att välja mellan. Typ 2 och 4 motsvarar i princip PL c/Kat. 2 och PL e/Kat. 4 enligt EN ISO 13849-1.

För typ 4 som har högst säkerhetsnivå gäller bland annat att ett fel inte får påverka skyddsfunktionen samt att felet upptäcks genom att utgångarna faller omgående eller att de inte sluter igen efter att ha brutit. Maximalt tillåten spridningsvinkel för ljuset är +/-2,5°.

För typ 2 gäller enkel men övervakad skyddsfunktion vilket innebär att skyddsfunktionen skall övervakas genom periodiska test som fäller utgången vid fel. Mellan testtillfällena kan det dock uppstå fel som gör att skyddet inte fungerar. Testfunktionen kan endera vara inbyggd i skyddsanordningen eller kan en yttre enhet (t.ex. maskinens styrsystem) initiera en test. Maximalt tillåten spridningsvinkel för ljuset är +/-5°.

Ljusbom och ljusridå ingår bland produkterna i maskindirektivets bilaga 4 vilket innebär certifieringsprocedur med anmält organ inblandat.