Lichtscherm, veiligheidsschakelaar of LiDAR scanner: welke machinebeveiliging kies je?
Een gevaarlijke beweging kan op verschillende manieren worden afgeschermd. Een deur kan met een veiligheidsschakelaar worden bewaakt, een open invoer met een lichtscherm en een groter toegankelijk gebied met een veiligheidslaserscanner.
Welke techniek logisch is, hangt af van gevaar, toegang, machinebeweging, stopprestatie, omgeving en de veiligheidsfunctie die uit de risicoanalyse volgt.
Dit artikel vervangt geen risicoanalyse, CE-traject, normbeoordeling, veiligheidsberekening of validatie van de complete veiligheidsfunctie.
Bij machinebeveiliging is de sensor nooit het eerste ontwerpbesluit. Een producttoevoer, servicedeur, robotcel en mobiele robot vragen elk om een ander type toegangsbewaking. De juiste technologie volgt uit de gevaren en de gewenste veiligheidsfunctie.
Binnen industriële veiligheidssensoren komen verschillende detectieprincipes samen. Dit artikel vergelijkt drie veelvoorkomende oplossingen: veiligheidslichtschermen, veiligheidsschakelaars en veiligheids-LiDAR scanners.
Begin bij de risicoanalyse, niet bij de sensor
De vraag “welke veiligheidssensor heb ik nodig?” komt eigenlijk pas nadat het gevaar is beschreven. Eerst moet duidelijk zijn wat de gevaarlijke beweging is, wie erbij kan komen en hoe de machine naar een veilige toestand kan worden gebracht.
Snijden, pletten, knellen, draaien, bewegen, uitwerpen of een andere gevaarlijke machinefunctie.
Operator, onderhoud, passerend personeel of bijvoorbeeld een AGV in dezelfde zone.
Door een deur, open machineopening, breed vloergebied of mobiele rijroute.
De werkelijke stopprestatie beïnvloedt de benodigde afstand tussen detectie en gevaar.
Een serviceopening die één keer per week open gaat vraagt iets anders dan een productinvoer per cyclus.
Stoppen, starten verhinderen, toegang vergrendelen of een gebied bewaken zijn verschillende functies.
Sensor, veilige besturing, uitgangen, aandrijving, stopfunctie, mechanica en validatie vormen samen de veiligheidsfunctie. Alleen een “safety”-sensor monteren maakt een machine niet automatisch veilig.
Vaste afscherming, beweegbare afscherming of contactloze detectie?
Waar toegang tot het gevaar niet nodig is, kan vaste fysieke afscherming de meest eenvoudige en robuuste oplossing zijn. Een gesloten machinekap die gereedschaploos niet kan worden geopend, heeft mogelijk geen veiligheidssensor nodig voor die specifieke toegang.
Zodra toegang wél nodig is, verandert het ontwerp. Een servicedeur kan worden bewaakt met een veiligheidsschakelaar. Een productopening waar operators of materiaal vaak langs moeten, kan aanleiding zijn om een lichtscherm te onderzoeken. Voor een breed, vrij toegankelijk gebied kan een veiligheidsscanner logischer zijn.
Deze technieken kunnen ook gecombineerd worden. Een robotcel kan bijvoorbeeld vaste hekwerken hebben, een bewaakte servicedeur en daarnaast een contactloos bewaakte invoeropening.
Veiligheidslichtschermen
Een veiligheidslichtscherm bestaat doorgaans uit een zender en ontvanger. Tussen beide ontstaat een veld van meerdere infraroodstralen. Wanneer een persoon, hand of ander object het beschermde veld onderbreekt, veranderen de veilige uitgangen van toestand en kan de veilige besturing de gevaarlijke machinefunctie stoppen of verhinderen.
Belangrijke selectiegegevens
- Resolutie: bepaalt de minimale objectgrootte die het beschermveld moet kunnen detecteren.
- Beveiligingshoogte: bepaalt welk gedeelte van de opening actief wordt bewaakt.
- Bereik: afstand tussen zender en ontvanger.
- Reactietijd: onderdeel van de totale tijd tot de gevaarlijke beweging veilig is gestopt.
- Veiligheidsafstand: wordt bepaald vanuit complete stoptijd, benadering en toepassing.
- Muting / blanking: alleen toepassen wanneer het veiligheidssysteem en de risicoanalyse dit correct ondersteunen.
Een belangrijk voordeel is snelle toegang zonder fysieke deur. Dat maakt een lichtscherm aantrekkelijk wanneer materiaal of operators frequent door dezelfde opening moeten. De beperking is dat vooral één detectievlak wordt bewaakt. Rondomtoegang of een groot vloeroppervlak vraagt mogelijk een andere oplossing.
Bekijk de categorie veiligheidslichtschermen voor de productgerichte selectie van resolutie, beveiligingshoogte en uitvoering.
Veiligheidsschakelaars
Een veiligheidsschakelaar bewaakt de toestand van een deur, kap, klep of andere beweegbare afscherming. Zodra de beveiligde toegang wordt geopend, verandert het veilige signaal en kan de veiligheidsbesturing de gevaarlijke functie stoppen of starten verhinderen.
Verschillende uitvoeringen
- mechanische veiligheidsschakelaars met fysieke actuator;
- contactloze veiligheidssensoren;
- gecodeerde uitvoeringen met hogere manipulatiebestendigheid;
- veiligheidsschakelaars met guard locking / vergrendeling;
- systemen met serieverbinding en aanvullende diagnose, afhankelijk van productfamilie.
Bij een servicedeur of hekwerk is de fysieke toegang duidelijk. Daardoor is een veiligheidsschakelaar vaak een logische technologie. De montage moet echter zo worden uitgevoerd dat deurspeling, uitlijning, slijtage en mogelijke manipulatie niet worden onderschat.
Bekijk de veiligheidsschakelaars voor deuren en afschermingen.
Veiligheids-LiDAR en veiligheidslaserscanners
Een veiligheidslaserscanner gebruikt optische afstandsmeting om een scanvlak rond de sensor te bewaken. Binnen dat vlak kunnen veiligheidsvelden en – bij geschikte apparaten – aanvullende waarschuwingsvelden worden geconfigureerd. Wanneer een persoon of object een actief veiligheidsveld binnengaat, verandert de veilige uitgang van toestand.
Dit verschilt wezenlijk van een lichtscherm. Een lichtscherm bewaakt vooral één vast vlak tussen zender en ontvanger. Een scanner kan een veel bredere, vrije contour rond een machine of voertuig volgen.
Bij selectie zijn scanhoogte, veldgeometrie, blinde zones, reflecties, stof, vloerconditie, responstijd, stopafstand en configuratie belangrijk. Bij mobiele toepassingen komt daar de voertuigsnelheid en dynamische veldselectie bij.
Bekijk de veiligheids-LiDAR scanners voor de productgerichte oriëntatie op safety scanners.
Safety LiDAR bij AGV en AMR
Bij een AGV of AMR verandert de beveiligingssituatie tijdens het rijden. De benodigde stopafstand hangt onder andere samen met voertuigsnelheid, rijrichting, belading en de actuele manoeuvre. Daarom kan een safety scanner met meerdere selecteerbare beschermingsvelden interessant zijn, wanneer het gekozen systeem dit ondersteunt.
Een voertuig kan bijvoorbeeld een groter voorveld gebruiken bij hogere snelheid en een ander veld bij langzaam manoeuvreren of bochten. Het selecteren van velden moet onderdeel zijn van de veilige voertuigarchitectuur en mag niet als losse scannerinstelling worden gezien.
Voor AGV/AMR-beveiliging moeten ook remprestatie, aandrijfveiligheid, encoderinformatie, noodstop, bumperfuncties en de totale voertuigbesturing in samenhang worden beoordeeld.
Lichtscherm, veiligheidsschakelaar en safety LiDAR vergeleken
| Techniek | Wat wordt bewaakt? | Fysieke afscherming nodig? | Toegang mogelijk? | Flexibiliteit | Grote gebieden | Mobiele toepassing | Mechanische slijtage | Belangrijke aandachtspunten | Typische toepassing |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Veiligheidslichtscherm | Een open detectievlak | Vaak gecombineerd met overige afscherming | Ja, zonder deur | Midden | Beperkt tot beschermvlak | Meestal niet | Geen contact in detectieprincipe | Resolutie, hoogte, bereik, uitlijning, vervuiling, veiligheidsafstand | Producttoevoer, open machineopening, pers, assemblage |
| Veiligheidsschakelaar | Deur, kap of afscherming | Ja, beweegbare afscherming | Via de fysieke toegang | Laag–midden | Nee | Nee | Afhankelijk van mechanisch/contactloos type | Manipulatie, deurspeling, uitlijning, codering, guard locking | Servicedeur, hekwerk, machinekap |
| Safety LiDAR / laserscanner | Configureerbaar scanveld | Niet altijd aan alle zijden | Ja, afhankelijk van zoneontwerp | Hoog | Ja | Ja, bij geschikte safety scanner | Geen contact in detectieprincipe | Veldgeometrie, blinde zones, omgeving, stopafstand, configuratie | Robotcel, palletiseercel, AGV/AMR, brede zone |
Zes typische machinebeveiligingsscenario’s
Deze voorbeelden laten de technische denkrichting zien. Ze vormen geen complete risicoanalyse.
1. Verpakkingsmachine met productinvoer
Wanneer materiaal frequent door een vaste opening moet en een deur het proces hindert, kan een veiligheidslichtscherm een logische technologie zijn. Resolutie, mutingbehoefte en afstand tot het gevaar moeten apart worden beoordeeld.
2. Onderhoudsdeur van een machine
Een veiligheidsschakelaar kan de gesloten toestand van de deur bewaken en de gevaarlijke functie stoppen of starten verhinderen wanneer de deur wordt geopend.
3. Deur terwijl de machine nog naloopt
Als het gevaar na openen niet snel genoeg verdwenen is, kan een schakelaar met vergrendeling nodig zijn zodat toegang pas wordt vrijgegeven nadat de veilige toestand is bereikt.
4. Robotcel met brede open toegang
Een lichtscherm kan passen bij een duidelijke toegangsopening. Wanneer een grotere of onregelmatige vloerzone bewaakt moet worden kan een veiligheidsscanner relevanter zijn.
5. Palletiseercel
Bij een groot toegankelijk vloeroppervlak kan een scanner meerdere contouren of zones bewaken, afhankelijk van apparaat en safety-concept.
6. AGV of AMR
Voor een mobiel voertuig is safety LiDAR vaak een relevante technologie omdat beschermingsvelden kunnen worden afgestemd op rijrichting en snelheid, mits de complete voertuigveiligheid dit ondersteunt.
Waarom de veiligheidsafstand onderdeel is van sensorselectie
Een contactloze veiligheidssensor kan niet simpelweg zo dicht mogelijk bij het gevaar worden geplaatst. Nadat iemand het beschermveld doorbreekt, moeten sensor, veiligheidsbesturing en aandrijving reageren en moet de gevaarlijke beweging fysiek tot een veilige toestand komen.
De benodigde afstand wordt daarom onder andere beïnvloed door de reactietijd van de sensor, verwerkingstijd van de besturing, gemeten stoptijd van de machine, de manier en snelheid waarmee het gevaar kan worden benaderd en de relevante eisen voor de specifieke toepassing.
Die moet voor de werkelijke machine en veiligheidsfunctie bekend zijn. Een snellere veiligheidssensor compenseert niet automatisch een machine met een lange nalooptijd.
Van safety sensor naar veilige machinefunctie
Veel veiligheidssensoren schakelen niet rechtstreeks het vermogen van de machine. Ze leveren veilige signalen aan een veiligheidsrelais, safety PLC of andere geschikte veilige besturing. Die besturing stuurt vervolgens bijvoorbeeld contactoren of een veilige functie in een drive aan.
Lichtscherm, veiligheidsschakelaar of scanner detecteert de relevante toestand.
Veiligheidsrelais of safety PLC verwerkt het signaal binnen de ontworpen veiligheidsfunctie.
Contactor, drive of ander geschikt element brengt de gevaarlijke beweging naar de vereiste veilige toestand.
OSSD-uitgangen zijn veilige elektronische schakeluitgangen die bij veel opto-elektronische veiligheidsdevices worden gebruikt. Een standaard PLC-input vormt niet automatisch een veiligheidsfunctie; de complete besturing moet geschikt zijn voor het vereiste veiligheidsniveau.
Muting bij veiligheidslichtschermen
In sommige installaties moeten pallets, dozen of andere producten door een beveiligde opening bewegen terwijl personen niet vrij mogen passeren. Daar kan een mutingconcept relevant zijn: het beveiligde veld wordt onder gecontroleerde voorwaarden tijdelijk overbrugd voor een toegestane materiaalpassage.
De logica waarmee onderscheid wordt gemaakt tussen productpassage en ongeoorloofde toegang is safety-kritisch. Sensorposities, timing, resetgedrag, signalering en mogelijke manipulatie moeten als onderdeel van de veiligheidsfunctie worden ontworpen en gevalideerd. Dit artikel biedt daarom bewust geen kant-en-klaar mutingschema.
Veiligheidsschakelaar met of zonder vergrendeling?
Zonder vergrendeling kan passend zijn wanneer
- de gevaarlijke beweging snel genoeg naar een veilige toestand gaat;
- de toegang pas kan worden bereikt nadat die toestand feitelijk veilig is;
- de risicoanalyse geen guard locking vereist.
Guard locking kan nodig zijn wanneer
- draaiende messen of vliegwielen een relevante nalooptijd hebben;
- een centrifuge niet direct stil staat;
- een robot of bewegende as na stopcommando nog gevaarlijk kan blijven;
- toegang bewust geblokkeerd moet blijven tot vrijgave.
Of vergrendeling vereist is volgt niet uit het producttype alleen, maar uit de risicoanalyse, stopprestatie en benodigde veiligheidsfunctie.
Safety LiDAR versus veiligheidslichtscherm
Lichtscherm
- duidelijk en lineair beschermvlak;
- hoge resolutie mogelijk afhankelijk van uitvoering;
- geschikt voor vaste machineopeningen;
- zender en ontvanger aan tegenoverliggende zijden;
- eenvoudig te begrijpen geometrie.
Safety scanner
- groter en flexibeler scanveld;
- programmeermogelijkheid voor veldcontour;
- meerdere velden mogelijk afhankelijk van scanner;
- interessant voor vrije vloerzones;
- mobiele toepassing mogelijk bij geschikte uitvoering.
“Scanner is beter” of “lichtscherm is beter” is geen bruikbare algemene conclusie. De geometrie en de veiligheidsfunctie bepalen welke detectietechniek het meest logisch is.
Veelgemaakte fouten bij machinebeveiliging
Eenvoudige keuzeboom voor machinebeveiliging
Gebruik dit alleen als eerste richting; de risicoanalyse blijft leidend.
Machineveiligheid is meer dan componentselectie
De uiteindelijke veiligheidsfunctie moet worden beoordeeld binnen de relevante regels en normen voor de machine. Onderwerpen zijn onder andere risicobeoordeling, functionele veiligheid, veiligheidsgerelateerde besturing, elektrische uitrusting, bereikbaarheid van het gevaar en benodigde afstand tot gevaarlijke bewegingen.
Een productpagina of kennisbankartikel kan die beoordeling niet vervangen. De engineer moet de complete machine, toepassing en vereiste veiligheidsfunctie valideren.
Veelgestelde vragen over veiligheidssensoren en machinebeveiliging
Wat is het verschil tussen een veiligheidslichtscherm en een veiligheidslaserscanner?
Een veiligheidslichtscherm bewaakt vooral een duidelijk vlak tussen zender en ontvanger. Een veiligheidslaserscanner of safety LiDAR bewaakt een configureerbaar scanveld in een groter gebied. Een lichtscherm is vaak logisch bij een open machineopening; een scanner kan beter passen bij bredere of complexere zones en mobiele toepassingen. De uiteindelijke keuze volgt uit de risicoanalyse en benodigde veiligheidsfunctie.
Wanneer gebruik je een veiligheidsschakelaar met vergrendeling?
Een veiligheidsschakelaar met vergrendeling kan nodig zijn wanneer het gevaar na het openen van een deur of kap nog aanwezig blijft. Denk aan een machine met naloop of een beweging die niet onmiddellijk tot stilstand komt. De vergrendeling houdt de toegang dan gesloten totdat de veiligheidsfunctie vrijgave toestaat. Of dit nodig is, moet uit de risicoanalyse en het veiligheidsontwerp blijken.
Kan een gewone LiDAR als veiligheidsscanner worden gebruikt?
Niet zonder meer. Een standaard industriële LiDAR voor navigatie of objectdetectie is niet automatisch geschikt als veiligheidscomponent. Voor een veiligheidsfunctie moet de gekozen scanner expliciet bedoeld en beoordeeld zijn voor functionele veiligheid binnen de betreffende toepassing. De complete veiligheidsketen moet bovendien correct worden ontworpen en gevalideerd.
Hoe ver moet een lichtscherm van een machine staan?
Dat kan niet met één vaste afstand worden beantwoord. De benodigde veiligheidsafstand hangt onder andere af van de responstijd van het lichtscherm, de verwerkingstijd van de veiligheidsbesturing, de gemeten stoptijd van de machine, de manier waarop iemand het gevaar kan benaderen en de relevante normatieve eisen voor de toepassing.
Wat is OSSD?
OSSD staat voor Output Signal Switching Device. Dit zijn veilige elektronische uitgangen die veel veiligheidslichtschermen en andere veiligheidssensoren gebruiken om hun veilige toestand aan een veiligheidsrelais, safety PLC of andere geschikte veilige besturing door te geven. De OSSD-uitgangen zijn slechts één onderdeel van de complete veiligheidsfunctie.
Welke beveiliging wordt vaak gebruikt op een AGV of AMR?
Bij mobiele voertuigen is een safety LiDAR of veiligheidslaserscanner vaak een relevante technologie omdat meerdere beschermingsvelden kunnen worden gebruikt en de benodigde zone kan veranderen met snelheid of rijrichting, mits het gekozen apparaat en systeem dit ondersteunen. Ook bumper-, encoder-, besturings- en andere veiligheidsfuncties kunnen onderdeel zijn van het totale voertuigconcept.
Kan een lichtscherm een hekwerk vervangen?
Soms kan een lichtscherm een open toegang beveiligen waar een fysieke deur ongewenst is, maar een lichtscherm is geen universele vervanging voor vaste afscherming. De vraag of vaste afscherming, een beweegbare afscherming of contactloze beveiliging passend is, volgt uit de risicoanalyse, de bereikbaarheid van het gevaar en de vereiste veiligheidsfunctie.
Wanneer is een safety PLC nodig?
Dat hangt af van de omvang en complexiteit van de veiligheidsfuncties. Een eenvoudige veiligheidsfunctie kan soms met een geschikt veiligheidsrelais worden gerealiseerd. Bij meerdere zones, logische voorwaarden, veilige motionfuncties of uitgebreidere diagnose kan een safety PLC praktisch of noodzakelijk worden. Het ontwerp moet voldoen aan het vereiste veiligheidsniveau en worden gevalideerd.
Welke veiligheidssensor past bij de machine?
De juiste machinebeveiliging begint niet bij het artikelnummer, maar bij de toepassing en de gewenste veiligheidsfunctie. Indusen kan ondersteunen bij de technische selectie en vergelijking van geschikte detectietechnieken en componenten. De uiteindelijke risicoanalyse, veiligheidsberekening en validatie blijven onderdeel van het machineveiligheidsproces.
Lichtscherm, veiligheidsschakelaar of LiDAR scanner: welke machinebeveiliging kies je?
Een gevaarlijke beweging kan op verschillende manieren worden afgeschermd. Een deur kan met een veiligheidsschakelaar worden bewaakt, een open invoer met een lichtscherm en een groter toegankelijk gebied met een veiligheidslaserscanner.
Welke techniek logisch is, hangt af van gevaar, toegang, machinebeweging, stopprestatie, omgeving en de veiligheidsfunctie die uit de risicoanalyse volgt.
Dit artikel vervangt geen risicoanalyse, CE-traject, normbeoordeling, veiligheidsberekening of validatie van de complete veiligheidsfunctie.
Bij machinebeveiliging is de sensor nooit het eerste ontwerpbesluit. Een producttoevoer, servicedeur, robotcel en mobiele robot vragen elk om een ander type toegangsbewaking. De juiste technologie volgt uit de gevaren en de gewenste veiligheidsfunctie.
Binnen industriële veiligheidssensoren komen verschillende detectieprincipes samen. Dit artikel vergelijkt drie veelvoorkomende oplossingen: veiligheidslichtschermen, veiligheidsschakelaars en veiligheids-LiDAR scanners.
Begin bij de risicoanalyse, niet bij de sensor
De vraag “welke veiligheidssensor heb ik nodig?” komt eigenlijk pas nadat het gevaar is beschreven. Eerst moet duidelijk zijn wat de gevaarlijke beweging is, wie erbij kan komen en hoe de machine naar een veilige toestand kan worden gebracht.
Snijden, pletten, knellen, draaien, bewegen, uitwerpen of een andere gevaarlijke machinefunctie.
Operator, onderhoud, passerend personeel of bijvoorbeeld een AGV in dezelfde zone.
Door een deur, open machineopening, breed vloergebied of mobiele rijroute.
De werkelijke stopprestatie beïnvloedt de benodigde afstand tussen detectie en gevaar.
Een serviceopening die één keer per week open gaat vraagt iets anders dan een productinvoer per cyclus.
Stoppen, starten verhinderen, toegang vergrendelen of een gebied bewaken zijn verschillende functies.
Sensor, veilige besturing, uitgangen, aandrijving, stopfunctie, mechanica en validatie vormen samen de veiligheidsfunctie. Alleen een “safety”-sensor monteren maakt een machine niet automatisch veilig.
Vaste afscherming, beweegbare afscherming of contactloze detectie?
Waar toegang tot het gevaar niet nodig is, kan vaste fysieke afscherming de meest eenvoudige en robuuste oplossing zijn. Een gesloten machinekap die gereedschaploos niet kan worden geopend, heeft mogelijk geen veiligheidssensor nodig voor die specifieke toegang.
Zodra toegang wél nodig is, verandert het ontwerp. Een servicedeur kan worden bewaakt met een veiligheidsschakelaar. Een productopening waar operators of materiaal vaak langs moeten, kan aanleiding zijn om een lichtscherm te onderzoeken. Voor een breed, vrij toegankelijk gebied kan een veiligheidsscanner logischer zijn.
Deze technieken kunnen ook gecombineerd worden. Een robotcel kan bijvoorbeeld vaste hekwerken hebben, een bewaakte servicedeur en daarnaast een contactloos bewaakte invoeropening.
Veiligheidslichtschermen
Een veiligheidslichtscherm bestaat doorgaans uit een zender en ontvanger. Tussen beide ontstaat een veld van meerdere infraroodstralen. Wanneer een persoon, hand of ander object het beschermde veld onderbreekt, veranderen de veilige uitgangen van toestand en kan de veilige besturing de gevaarlijke machinefunctie stoppen of verhinderen.
Belangrijke selectiegegevens
- Resolutie: bepaalt de minimale objectgrootte die het beschermveld moet kunnen detecteren.
- Beveiligingshoogte: bepaalt welk gedeelte van de opening actief wordt bewaakt.
- Bereik: afstand tussen zender en ontvanger.
- Reactietijd: onderdeel van de totale tijd tot de gevaarlijke beweging veilig is gestopt.
- Veiligheidsafstand: wordt bepaald vanuit complete stoptijd, benadering en toepassing.
- Muting / blanking: alleen toepassen wanneer het veiligheidssysteem en de risicoanalyse dit correct ondersteunen.
Een belangrijk voordeel is snelle toegang zonder fysieke deur. Dat maakt een lichtscherm aantrekkelijk wanneer materiaal of operators frequent door dezelfde opening moeten. De beperking is dat vooral één detectievlak wordt bewaakt. Rondomtoegang of een groot vloeroppervlak vraagt mogelijk een andere oplossing.
Bekijk de categorie veiligheidslichtschermen voor de productgerichte selectie van resolutie, beveiligingshoogte en uitvoering.
Veiligheidsschakelaars
Een veiligheidsschakelaar bewaakt de toestand van een deur, kap, klep of andere beweegbare afscherming. Zodra de beveiligde toegang wordt geopend, verandert het veilige signaal en kan de veiligheidsbesturing de gevaarlijke functie stoppen of starten verhinderen.
Verschillende uitvoeringen
- mechanische veiligheidsschakelaars met fysieke actuator;
- contactloze veiligheidssensoren;
- gecodeerde uitvoeringen met hogere manipulatiebestendigheid;
- veiligheidsschakelaars met guard locking / vergrendeling;
- systemen met serieverbinding en aanvullende diagnose, afhankelijk van productfamilie.
Bij een servicedeur of hekwerk is de fysieke toegang duidelijk. Daardoor is een veiligheidsschakelaar vaak een logische technologie. De montage moet echter zo worden uitgevoerd dat deurspeling, uitlijning, slijtage en mogelijke manipulatie niet worden onderschat.
Bekijk de veiligheidsschakelaars voor deuren en afschermingen.
Veiligheids-LiDAR en veiligheidslaserscanners
Een veiligheidslaserscanner gebruikt optische afstandsmeting om een scanvlak rond de sensor te bewaken. Binnen dat vlak kunnen veiligheidsvelden en – bij geschikte apparaten – aanvullende waarschuwingsvelden worden geconfigureerd. Wanneer een persoon of object een actief veiligheidsveld binnengaat, verandert de veilige uitgang van toestand.
Dit verschilt wezenlijk van een lichtscherm. Een lichtscherm bewaakt vooral één vast vlak tussen zender en ontvanger. Een scanner kan een veel bredere, vrije contour rond een machine of voertuig volgen.
Bij selectie zijn scanhoogte, veldgeometrie, blinde zones, reflecties, stof, vloerconditie, responstijd, stopafstand en configuratie belangrijk. Bij mobiele toepassingen komt daar de voertuigsnelheid en dynamische veldselectie bij.
Bekijk de veiligheids-LiDAR scanners voor de productgerichte oriëntatie op safety scanners.
Safety LiDAR bij AGV en AMR
Bij een AGV of AMR verandert de beveiligingssituatie tijdens het rijden. De benodigde stopafstand hangt onder andere samen met voertuigsnelheid, rijrichting, belading en de actuele manoeuvre. Daarom kan een safety scanner met meerdere selecteerbare beschermingsvelden interessant zijn, wanneer het gekozen systeem dit ondersteunt.
Een voertuig kan bijvoorbeeld een groter voorveld gebruiken bij hogere snelheid en een ander veld bij langzaam manoeuvreren of bochten. Het selecteren van velden moet onderdeel zijn van de veilige voertuigarchitectuur en mag niet als losse scannerinstelling worden gezien.
Voor AGV/AMR-beveiliging moeten ook remprestatie, aandrijfveiligheid, encoderinformatie, noodstop, bumperfuncties en de totale voertuigbesturing in samenhang worden beoordeeld.
Lichtscherm, veiligheidsschakelaar en safety LiDAR vergeleken
| Techniek | Wat wordt bewaakt? | Fysieke afscherming nodig? | Toegang mogelijk? | Flexibiliteit | Grote gebieden | Mobiele toepassing | Mechanische slijtage | Belangrijke aandachtspunten | Typische toepassing |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Veiligheidslichtscherm | Een open detectievlak | Vaak gecombineerd met overige afscherming | Ja, zonder deur | Midden | Beperkt tot beschermvlak | Meestal niet | Geen contact in detectieprincipe | Resolutie, hoogte, bereik, uitlijning, vervuiling, veiligheidsafstand | Producttoevoer, open machineopening, pers, assemblage |
| Veiligheidsschakelaar | Deur, kap of afscherming | Ja, beweegbare afscherming | Via de fysieke toegang | Laag–midden | Nee | Nee | Afhankelijk van mechanisch/contactloos type | Manipulatie, deurspeling, uitlijning, codering, guard locking | Servicedeur, hekwerk, machinekap |
| Safety LiDAR / laserscanner | Configureerbaar scanveld | Niet altijd aan alle zijden | Ja, afhankelijk van zoneontwerp | Hoog | Ja | Ja, bij geschikte safety scanner | Geen contact in detectieprincipe | Veldgeometrie, blinde zones, omgeving, stopafstand, configuratie | Robotcel, palletiseercel, AGV/AMR, brede zone |
Zes typische machinebeveiligingsscenario’s
Deze voorbeelden laten de technische denkrichting zien. Ze vormen geen complete risicoanalyse.
1. Verpakkingsmachine met productinvoer
Wanneer materiaal frequent door een vaste opening moet en een deur het proces hindert, kan een veiligheidslichtscherm een logische technologie zijn. Resolutie, mutingbehoefte en afstand tot het gevaar moeten apart worden beoordeeld.
2. Onderhoudsdeur van een machine
Een veiligheidsschakelaar kan de gesloten toestand van de deur bewaken en de gevaarlijke functie stoppen of starten verhinderen wanneer de deur wordt geopend.
3. Deur terwijl de machine nog naloopt
Als het gevaar na openen niet snel genoeg verdwenen is, kan een schakelaar met vergrendeling nodig zijn zodat toegang pas wordt vrijgegeven nadat de veilige toestand is bereikt.
4. Robotcel met brede open toegang
Een lichtscherm kan passen bij een duidelijke toegangsopening. Wanneer een grotere of onregelmatige vloerzone bewaakt moet worden kan een veiligheidsscanner relevanter zijn.
5. Palletiseercel
Bij een groot toegankelijk vloeroppervlak kan een scanner meerdere contouren of zones bewaken, afhankelijk van apparaat en safety-concept.
6. AGV of AMR
Voor een mobiel voertuig is safety LiDAR vaak een relevante technologie omdat beschermingsvelden kunnen worden afgestemd op rijrichting en snelheid, mits de complete voertuigveiligheid dit ondersteunt.
Waarom de veiligheidsafstand onderdeel is van sensorselectie
Een contactloze veiligheidssensor kan niet simpelweg zo dicht mogelijk bij het gevaar worden geplaatst. Nadat iemand het beschermveld doorbreekt, moeten sensor, veiligheidsbesturing en aandrijving reageren en moet de gevaarlijke beweging fysiek tot een veilige toestand komen.
De benodigde afstand wordt daarom onder andere beïnvloed door de reactietijd van de sensor, verwerkingstijd van de besturing, gemeten stoptijd van de machine, de manier en snelheid waarmee het gevaar kan worden benaderd en de relevante eisen voor de specifieke toepassing.
Die moet voor de werkelijke machine en veiligheidsfunctie bekend zijn. Een snellere veiligheidssensor compenseert niet automatisch een machine met een lange nalooptijd.
Van safety sensor naar veilige machinefunctie
Veel veiligheidssensoren schakelen niet rechtstreeks het vermogen van de machine. Ze leveren veilige signalen aan een veiligheidsrelais, safety PLC of andere geschikte veilige besturing. Die besturing stuurt vervolgens bijvoorbeeld contactoren of een veilige functie in een drive aan.
Lichtscherm, veiligheidsschakelaar of scanner detecteert de relevante toestand.
Veiligheidsrelais of safety PLC verwerkt het signaal binnen de ontworpen veiligheidsfunctie.
Contactor, drive of ander geschikt element brengt de gevaarlijke beweging naar de vereiste veilige toestand.
OSSD-uitgangen zijn veilige elektronische schakeluitgangen die bij veel opto-elektronische veiligheidsdevices worden gebruikt. Een standaard PLC-input vormt niet automatisch een veiligheidsfunctie; de complete besturing moet geschikt zijn voor het vereiste veiligheidsniveau.
Muting bij veiligheidslichtschermen
In sommige installaties moeten pallets, dozen of andere producten door een beveiligde opening bewegen terwijl personen niet vrij mogen passeren. Daar kan een mutingconcept relevant zijn: het beveiligde veld wordt onder gecontroleerde voorwaarden tijdelijk overbrugd voor een toegestane materiaalpassage.
De logica waarmee onderscheid wordt gemaakt tussen productpassage en ongeoorloofde toegang is safety-kritisch. Sensorposities, timing, resetgedrag, signalering en mogelijke manipulatie moeten als onderdeel van de veiligheidsfunctie worden ontworpen en gevalideerd. Dit artikel biedt daarom bewust geen kant-en-klaar mutingschema.
Veiligheidsschakelaar met of zonder vergrendeling?
Zonder vergrendeling kan passend zijn wanneer
- de gevaarlijke beweging snel genoeg naar een veilige toestand gaat;
- de toegang pas kan worden bereikt nadat die toestand feitelijk veilig is;
- de risicoanalyse geen guard locking vereist.
Guard locking kan nodig zijn wanneer
- draaiende messen of vliegwielen een relevante nalooptijd hebben;
- een centrifuge niet direct stil staat;
- een robot of bewegende as na stopcommando nog gevaarlijk kan blijven;
- toegang bewust geblokkeerd moet blijven tot vrijgave.
Of vergrendeling vereist is volgt niet uit het producttype alleen, maar uit de risicoanalyse, stopprestatie en benodigde veiligheidsfunctie.
Safety LiDAR versus veiligheidslichtscherm
Lichtscherm
- duidelijk en lineair beschermvlak;
- hoge resolutie mogelijk afhankelijk van uitvoering;
- geschikt voor vaste machineopeningen;
- zender en ontvanger aan tegenoverliggende zijden;
- eenvoudig te begrijpen geometrie.
Safety scanner
- groter en flexibeler scanveld;
- programmeermogelijkheid voor veldcontour;
- meerdere velden mogelijk afhankelijk van scanner;
- interessant voor vrije vloerzones;
- mobiele toepassing mogelijk bij geschikte uitvoering.
“Scanner is beter” of “lichtscherm is beter” is geen bruikbare algemene conclusie. De geometrie en de veiligheidsfunctie bepalen welke detectietechniek het meest logisch is.
Veelgemaakte fouten bij machinebeveiliging
Eenvoudige keuzeboom voor machinebeveiliging
Gebruik dit alleen als eerste richting; de risicoanalyse blijft leidend.
Machineveiligheid is meer dan componentselectie
De uiteindelijke veiligheidsfunctie moet worden beoordeeld binnen de relevante regels en normen voor de machine. Onderwerpen zijn onder andere risicobeoordeling, functionele veiligheid, veiligheidsgerelateerde besturing, elektrische uitrusting, bereikbaarheid van het gevaar en benodigde afstand tot gevaarlijke bewegingen.
Een productpagina of kennisbankartikel kan die beoordeling niet vervangen. De engineer moet de complete machine, toepassing en vereiste veiligheidsfunctie valideren.
Veelgestelde vragen over veiligheidssensoren en machinebeveiliging
Wat is het verschil tussen een veiligheidslichtscherm en een veiligheidslaserscanner?
Een veiligheidslichtscherm bewaakt vooral een duidelijk vlak tussen zender en ontvanger. Een veiligheidslaserscanner of safety LiDAR bewaakt een configureerbaar scanveld in een groter gebied. Een lichtscherm is vaak logisch bij een open machineopening; een scanner kan beter passen bij bredere of complexere zones en mobiele toepassingen. De uiteindelijke keuze volgt uit de risicoanalyse en benodigde veiligheidsfunctie.
Wanneer gebruik je een veiligheidsschakelaar met vergrendeling?
Een veiligheidsschakelaar met vergrendeling kan nodig zijn wanneer het gevaar na het openen van een deur of kap nog aanwezig blijft. Denk aan een machine met naloop of een beweging die niet onmiddellijk tot stilstand komt. De vergrendeling houdt de toegang dan gesloten totdat de veiligheidsfunctie vrijgave toestaat. Of dit nodig is, moet uit de risicoanalyse en het veiligheidsontwerp blijken.
Kan een gewone LiDAR als veiligheidsscanner worden gebruikt?
Niet zonder meer. Een standaard industriële LiDAR voor navigatie of objectdetectie is niet automatisch geschikt als veiligheidscomponent. Voor een veiligheidsfunctie moet de gekozen scanner expliciet bedoeld en beoordeeld zijn voor functionele veiligheid binnen de betreffende toepassing. De complete veiligheidsketen moet bovendien correct worden ontworpen en gevalideerd.
Hoe ver moet een lichtscherm van een machine staan?
Dat kan niet met één vaste afstand worden beantwoord. De benodigde veiligheidsafstand hangt onder andere af van de responstijd van het lichtscherm, de verwerkingstijd van de veiligheidsbesturing, de gemeten stoptijd van de machine, de manier waarop iemand het gevaar kan benaderen en de relevante normatieve eisen voor de toepassing.
Wat is OSSD?
OSSD staat voor Output Signal Switching Device. Dit zijn veilige elektronische uitgangen die veel veiligheidslichtschermen en andere veiligheidssensoren gebruiken om hun veilige toestand aan een veiligheidsrelais, safety PLC of andere geschikte veilige besturing door te geven. De OSSD-uitgangen zijn slechts één onderdeel van de complete veiligheidsfunctie.
Welke beveiliging wordt vaak gebruikt op een AGV of AMR?
Bij mobiele voertuigen is een safety LiDAR of veiligheidslaserscanner vaak een relevante technologie omdat meerdere beschermingsvelden kunnen worden gebruikt en de benodigde zone kan veranderen met snelheid of rijrichting, mits het gekozen apparaat en systeem dit ondersteunen. Ook bumper-, encoder-, besturings- en andere veiligheidsfuncties kunnen onderdeel zijn van het totale voertuigconcept.
Kan een lichtscherm een hekwerk vervangen?
Soms kan een lichtscherm een open toegang beveiligen waar een fysieke deur ongewenst is, maar een lichtscherm is geen universele vervanging voor vaste afscherming. De vraag of vaste afscherming, een beweegbare afscherming of contactloze beveiliging passend is, volgt uit de risicoanalyse, de bereikbaarheid van het gevaar en de vereiste veiligheidsfunctie.
Wanneer is een safety PLC nodig?
Dat hangt af van de omvang en complexiteit van de veiligheidsfuncties. Een eenvoudige veiligheidsfunctie kan soms met een geschikt veiligheidsrelais worden gerealiseerd. Bij meerdere zones, logische voorwaarden, veilige motionfuncties of uitgebreidere diagnose kan een safety PLC praktisch of noodzakelijk worden. Het ontwerp moet voldoen aan het vereiste veiligheidsniveau en worden gevalideerd.
Welke veiligheidssensor past bij de machine?
De juiste machinebeveiliging begint niet bij het artikelnummer, maar bij de toepassing en de gewenste veiligheidsfunctie. Indusen kan ondersteunen bij de technische selectie en vergelijking van geschikte detectietechnieken en componenten. De uiteindelijke risicoanalyse, veiligheidsberekening en validatie blijven onderdeel van het machineveiligheidsproces.