Voor toegang tot een gevaarlijke machinezone worden vaak veiligheidslichtschermen en veiligheidslaserscanners gebruikt. Beide kunnen personen detecteren zonder fysieke deur of hek op de detectielijn, maar de beveiligingsprincipes en ideale toepassingen verschillen sterk.
Een laserscanner is niet simpelweg een 'flexibeler lichtscherm', en een lichtscherm is niet automatisch de goedkoopste oplossing. De juiste keuze volgt uit de risicobeoordeling, vereiste detectieresolutie, gevarenzone, naderingssnelheid, stoptijd en machinegeometrie.
Kort antwoord
Een veiligheidslichtscherm is sterk voor een duidelijke toegangslijn of opening waar vingers, handen, armen of een lichaam moeten worden gedetecteerd. Een veiligheids-LiDAR/laserscanner is interessant wanneer een tweedimensionaal beschermveld op vloer- of machinevlak nodig is, bijvoorbeeld rondom een robotcel, AGV-zone of open werkgebied. De veiligheidsfunctie moet altijd worden ontworpen vanuit de machine-risicobeoordeling en geldende veiligheidsnormen.
Hoe werkt een veiligheidslichtscherm?
Een veiligheidslichtscherm bestaat uit een zender en ontvanger met meerdere lichtbundels. Wanneer een object de beschermende lichtbundels onderbreekt, schakelen de veiligheidsuitgangen en kan de machineveiligheidsbesturing de gevaarlijke beweging stoppen.
Afhankelijk van de resolutie en uitvoering kan een lichtscherm worden toegepast voor vinger-, hand-, arm- of lichaamsdetectie. De gekozen resolutie heeft invloed op de veilige afstand tot het gevaar.
Hoe werkt een veiligheidslaserscanner?
Een veiligheidslaserscanner scant een tweedimensionaal gebied met laserlicht en bepaalt de afstand tot objecten binnen het geconfigureerde veld. Wanneer een persoon het beschermveld binnentreedt, wordt een veiligheidssignaal gegenereerd.
Veel systemen kunnen meerdere velden of waarschuwingszones gebruiken, bijvoorbeeld om eerst snelheid te reduceren en daarna pas volledig te stoppen. Welke functies beschikbaar en toegestaan zijn hangt af van de concrete scanner en veiligheidsarchitectuur.
Wanneer is een lichtscherm meestal sterker?
- toegang door een relatief smalle of duidelijke machineopening
- vinger- of handdetectie met kleine objectresolutie
- invoer- en uitvoeropening van een machine
- pers-, montage- of verpakkingsmachine met vaste toegangslijn
- toepassing waar een rechte beschermingslijn logisch is
- hoge eisen aan responstijd en compacte beschermzone
Bekijk hiervoor de categorie veiligheidslichtschermen.
Wanneer is een veiligheids-LiDAR interessant?
- een groter tweedimensionaal gebied moet worden bewaakt
- de vorm van het beschermveld moet om machinecontouren heen worden ingesteld
- toegang vanuit meerdere richtingen mogelijk is
- een robot- of assemblagecel een open werkgebied heeft
- mobiele machines of voertuigen een veiligheidsveld nodig hebben
- waarschuwings- en beschermvelden functioneel voordeel bieden
Bekijk hiervoor de categorie veiligheids-LiDAR scanners.
Vergelijking: lichtscherm of laserscanner
| Selectiepunt | Veiligheidslichtscherm | Veiligheidslaserscanner |
|---|---|---|
| Bewakingsvorm | Lijn/vlak tussen zender en ontvanger | 2D gescand veld |
| Typische toepassing | Machineopening, invoer, toegang | Gebiedsbewaking, robotcel, mobiel systeem |
| Kleine objectdetectie | Zeer geschikt met passende resolutie | Afhankelijk van scannerresolutie en toepassing |
| Flexibel veld | Beperkt door fysieke zender/ontvangergeometrie | Programmeerveld binnen scannerspecificaties |
| Montage | Zender en ontvanger uitlijnen | Scannerpositie en vrij zicht op veld |
| Omgeving | Optische vervuiling en uitlijning relevant | Vloer, reflecties, vervuiling en zichtlijn relevant |
Veilige afstand is geen vaste maat
De afstand tussen beschermingsvoorziening en gevaar moet zo worden gekozen dat de gevaarlijke beweging tijdig stopt voordat een persoon het gevaar kan bereiken. Daarbij spelen onder andere totale stoptijd, responstijd van sensor en veiligheidsbesturing, naderingssnelheid en detectieresolutie een rol.
Gebruik daarom nooit een standaardafstand uit een andere machine zonder een eigen veiligheidsberekening.
Waarom detectieresolutie belangrijk is
Een lichtscherm voor vingerdetectie heeft andere optische eigenschappen dan een systeem dat alleen het lichaam van een persoon hoeft te detecteren. Ook scanners hebben een gespecificeerde objectdetectie/resolutie en toepassingsvoorwaarden.
Een kleiner detecteerbaar object kan invloed hebben op de minimale veiligheidsafstand en toepassingsmogelijkheden, maar de complete veiligheidsfunctie moet volgens de geldende normen worden ontworpen.
Muting, blanking en veldwissel: nuttig maar veiligheidskritisch
In machines moeten soms producten door een beveiligde opening kunnen zonder dat de machine telkens stopt. Functies zoals muting of specifieke blankingconcepten kunnen daarvoor worden gebruikt bij geschikte apparatuur en een correct veiligheidsontwerp.
Bij laserscanners kan veldselectie bijvoorbeeld worden gekoppeld aan machine- of voertuigstatus. Zulke functies mogen niet worden gebruikt als simpele productiviteitsinstelling; ze zijn onderdeel van de veiligheidsfunctie en moeten in de risicobeoordeling zijn meegenomen.
Omgevingsinvloeden
Beide technologieën zijn optisch. Vervuilde lenzen, condens, mechanische beschadiging of foutieve montage kunnen de beschikbaarheid beïnvloeden. Bij laserscanners moet daarnaast rekening worden gehouden met het vrije scanveld, objecten op vloerniveau en de installatiehoogte.
Voor een stabiele machine is onderhoudstoegang en diagnose daarom net zo belangrijk als de eerste sensorselectie.
Omron en Akusense binnen machineveiligheid
Omron heeft verschillende veiligheidslichtschermen en veiligheidslaserscanners voor machinebeveiliging. Binnen het programma van Akusense zijn eveneens Safety LiDAR oplossingen beschikbaar. Bij selectie moeten de specifieke certificeringen, safety performance, responstijden en toepassingsvoorwaarden van het gekozen model worden gecontroleerd.
Veelgestelde vragen
Kan een safety LiDAR een lichtscherm altijd vervangen?
Nee. Beide systemen hebben andere detectiegeometrie, resolutie, responstijd en toepassingsvoorwaarden. De risicobeoordeling bepaalt welk principe passend is.
Kan ik een gewoon LiDAR gebruiken als veiligheidsscanner?
Nee. Voor een veiligheidsfunctie moet apparatuur worden gebruikt die als safety component voor de vereiste functie en performance is gecertificeerd en correct wordt geïntegreerd.
Is een veiligheidslichtscherm geschikt voor transparante producten?
Een veiligheidslichtscherm is bedoeld voor personenbeveiliging, niet voor productdetectie. Producteigenschappen mogen de veiligheidsfunctie niet onbedoeld beïnvloeden; volg altijd de veiligheidsdocumentatie.
Machineveiligheid begint bij de toepassing
Indusen kan ondersteunen bij de technische selectie van veiligheids-LiDAR en veiligheidslichtschermen. De uiteindelijke veiligheidsfunctie moet worden onderbouwd met de machine-risicobeoordeling en gevalideerd volgens de geldende normen. Voor een concrete toepassing kunt u via contact de machineopbouw en beveiligingsvraag delen.