Veiligheidssensoren

Wat zijn veiligheidssensoren?

Veiligheidssensoren zijn sensoren en schakelaars die worden toegepast om personen te beschermen tegen gevaarlijke bewegingen en processen binnen machines en industriële installaties. Ze bewaken bijvoorbeeld veiligheidsdeuren, machinekappen, open toegangen of complete zones rondom een machine.

Wanneer een persoon een beveiligde zone betreedt of een machineafscherming wordt geopend, geeft het veiligheidssysteem een signaal aan de veiligheidsbesturing om de gevaarlijke beweging gecontroleerd te stoppen of te voorkomen dat de machine opnieuw kan starten.

Veiligheidssensoren vormen daarmee een belangrijk onderdeel van machineveiligheid en worden veel toegepast binnen machinebouw, productieautomatisering, robotica, intralogistiek en geautomatiseerde productielijnen.

Afhankelijk van de toepassing kunnen verschillende technologieën worden gebruikt, waaronder:

• veiligheidsschakelaars;
• contactloze veiligheidssensoren;
• veiligheidslichtschermen;
• veiligheidslichtroosters;
• Safety LiDAR en veiligheidsscanners;
• veiligheidssensoren voor deuren en machineafschermingen.

De juiste oplossing hangt af van de machine, het risico, de gewenste beveiligingszone en het vereiste veiligheidsniveau.

Welke soorten veiligheidssensoren zijn er?

Binnen industriële machineveiligheid bestaan verschillende manieren om personen en gevaarlijke zones te beveiligen.

Veiligheidsschakelaars

Een veiligheidsschakelaar wordt voornamelijk gebruikt voor het bewaken van deuren, luiken, hekken en machinekappen.

Wanneer de afscherming wordt geopend, verandert de toestand van de veiligheidsschakelaar. De veiligheidsbesturing kan vervolgens voorkomen dat een gevaarlijke machinebeweging doorgaat.

Veiligheidsschakelaars zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen, waaronder mechanische veiligheidsschakelaars, gecodeerde veiligheidssensoren en contactloze veiligheidsschakelaars.

Voor toepassingen waarbij een deur tijdens het proces gesloten moet blijven zijn ook uitvoeringen met vergrendeling of guard locking beschikbaar.

Contactloze veiligheidssensoren

Een contactloze veiligheidssensor bewaakt de positie van bijvoorbeeld een veiligheidsdeur zonder direct mechanisch contact tussen sensor en actuator.

Deze sensoren zijn interessant voor toepassingen waar slijtage, uitlijning of vervuiling een rol speelt.

Afhankelijk van de technologie kan gebruik worden gemaakt van bijvoorbeeld magnetische, RFID- of gecodeerde detectie.

Contactloze veiligheidssensoren worden veel toegepast op:

• veiligheidsdeuren;
• machinekappen;
• schuifdeuren;
• toegangshekken;
• afschermingen van robotcellen;
• verpakkingsmachines;
• assemblagemachines.

Veiligheidslichtschermen

Een veiligheidslichtscherm creëert met meerdere lichtstralen een beveiligd detectieveld.

Wanneer een persoon of lichaamsdeel het lichtscherm onderbreekt, wordt dit door het veiligheidssysteem gedetecteerd en kan de gevaarlijke machinebeweging worden gestopt.

Veiligheidslichtschermen zijn vooral geschikt voor situaties waarin regelmatig toegang tot de machine nodig is en een fysieke deur of afscherming het werkproces onnodig zou vertragen.

Ze worden bijvoorbeeld toegepast bij:

• persen;
• assemblagestations;
• verpakkingsmachines;
• invoer- en uitvoeropeningen;
• handlinginstallaties;
• productiecellen;
• robotinstallaties.

Afhankelijk van de toepassing kan onderscheid worden gemaakt tussen hand-, vinger- en lichaamsdetectie.

Safety LiDAR en veiligheidsscanners

Een Safety LiDAR of veiligheidslaserscanner bewaakt een vrij programmeerbare zone rondom een machine of voertuig.

In tegenstelling tot een lichtscherm hoeft er geen rechte fysieke beveiligingslijn te worden aangebracht. De scanner kan één of meerdere veiligheidsvelden rondom de installatie bewaken.

Safety LiDAR wordt onder andere gebruikt voor:

• robotcellen;
• cobots;
• mobiele robots;
• AGV's en AMR's;
• productie-installaties;
• logistieke systemen;
• gevaarlijke zones rondom machines.

Hierdoor is deze technologie bijzonder interessant wanneer de vorm of omvang van de beveiligde zone flexibel moet kunnen worden ingesteld.

Welke veiligheidssensor past bij mijn machine?

De juiste veiligheidstechnologie hangt sterk af van de manier waarop toegang tot het gevaarlijke gebied plaatsvindt.

Welke oplossing technisch geschikt is, kan alleen worden bepaald wanneer ook naar de volledige machine en risicoanalyse wordt gekeken.

Veiligheidssensor voor een deur of machinekap

Een veelvoorkomende toepassing is het bewaken van een veiligheidsdeur of machinekap.

Wanneer een operator de deur opent, moet worden voorkomen dat gevaarlijke bewegingen doorgaan zolang toegang tot de machine mogelijk is.

Hiervoor kunnen mechanische of contactloze veiligheidsschakelaars worden gebruikt.

Een eenvoudige mechanische veiligheidsschakelaar kan geschikt zijn wanneer de deur nauwkeurig wordt geleid en mechanische bediening geen probleem vormt.

Voor machines met veel schakelingen of situaties waarbij mechanische slijtage moet worden beperkt kan een contactloze veiligheidssensor een betere oplossing zijn.

Wanneer een machine na het uitschakelen niet direct veilig tot stilstand komt, kan bovendien een veiligheidsschakelaar met vergrendeling noodzakelijk zijn.

Veiligheidslichtscherm of Safety LiDAR?

Zowel veiligheidslichtschermen als Safety LiDAR kunnen worden gebruikt om personen contactloos te detecteren, maar de toepassingen verschillen.

Een veiligheidslichtscherm creëert een vaste tweedimensionale beveiligingslijn. Dit is ideaal voor bijvoorbeeld een open invoerzijde van een machine.

Een Safety LiDAR kan daarentegen een groter en vrij programmeerbaar gebied bewaken. Hierdoor kunnen meerdere waarschuwings- en veiligheidszones worden ingesteld rondom een installatie.

Voor een vaste doorgang is een veiligheidslichtscherm daarom vaak een logische oplossing. Voor een open machineomgeving, robotcel of mobiele toepassing kan Safety LiDAR meer flexibiliteit bieden.

De beste keuze wordt bepaald door onder andere:

• afmetingen van de beveiligde zone;
• benodigde resolutie;
• afstand tot het gevaar;
• toegang tot de machine;
• bewegende personen of voertuigen;
• beschikbare montageruimte;
• omgeving;
• vereiste veiligheidsprestaties.

Veiligheidssensoren voor machinebouw

Binnen de machinebouw moeten veiligheidssensoren niet alleen veilig functioneren, maar ook praktisch integreerbaar zijn in het machineontwerp.

Daarbij spelen onder andere montage, bekabeling, diagnosemogelijkheden, formaat en beschikbare interfaces een rol.

Bij seriematige machinebouw is bovendien standaardisatie belangrijk. Het gebruik van dezelfde veiligheidscomponenten binnen meerdere machines kan onderhoud, voorraadbeheer en engineering vereenvoudigen.

Daarom kijken wij bij sensorselectie niet uitsluitend naar één component, maar ook naar de bredere toepassing en toekomstige beschikbaarheid.

Veiligheidssensoren voor robotica en automatisering

Robotcellen en geautomatiseerde machines vereisen vaak verschillende veiligheidsprincipes binnen één installatie.

Een toegangsdeur kan bijvoorbeeld worden bewaakt met een veiligheidsschakelaar, terwijl een open toegang wordt beveiligd met een veiligheidslichtscherm.

Rondom robots of bewegende installaties kan daarnaast een Safety LiDAR worden gebruikt voor gebiedsbewaking.

Door verschillende veiligheidstechnologieën te combineren kan een beveiligingsconcept worden opgebouwd dat aansluit bij zowel het machineproces als de manier waarop operators met de installatie werken.

Veiligheidssensor vervangen

Een bestaande veiligheidssensor vervangen vereist meer aandacht dan het vervangen van een standaard industriële sensor.

Niet alleen mechanische en elektrische eigenschappen moeten overeenkomen. Ook de veiligheidsfunctie en relevante veiligheidsparameters moeten bij de toepassing passen.

Bij het zoeken naar een vervangende veiligheidssensor kijken wij daarom onder andere naar:

• fabrikant en typenummer;
• type veiligheidssensor;
• aansluitprincipe;
• voedingsspanning;
• uitgangssignalen;
• OSSD-uitgangen;
• codering;
• mechanische afmetingen;
• connector en pinbezetting;
• detectieafstand;
• veiligheidsfunctie;
• Performance Level en/of SIL;
• benodigde diagnosefuncties;
• vereisten vanuit de bestaande veiligheidsbesturing.

Een sensor die elektrisch lijkt te passen is hierdoor niet automatisch een geschikte veiligheidsvervanger.

Voor bestaande machines ondersteunen wij bij het technisch vergelijken van componenten en het zoeken naar een passende vervangende oplossing.

OSSD-uitgangen bij veiligheidssensoren

Veel moderne elektronische veiligheidssensoren en veiligheidslichtschermen maken gebruik van OSSD-uitgangen.

OSSD staat voor Output Signal Switching Device. Meestal zijn twee afzonderlijke veiligheidsuitgangen aanwezig die door een veiligheidsrelais of safety-PLC worden bewaakt.

Hiermee kunnen onder andere fouten zoals kortsluitingen en bepaalde bedradingproblemen worden gedetecteerd.

Bij vervanging van een bestaande veiligheidssensor is het daarom belangrijk om te controleren welk uitgangsprincipe de huidige veiligheidsbesturing verwacht.

Performance Level en SIL

Bij machineveiligheid worden vaak begrippen zoals Performance Level (PL) en Safety Integrity Level (SIL) gebruikt.

Deze waarden hebben betrekking op de vereiste betrouwbaarheid van een veiligheidsfunctie. Welke prestaties noodzakelijk zijn, wordt bepaald vanuit de risicoanalyse van de machine en de manier waarop de veiligheidsfunctie is opgebouwd.

Een individuele veiligheidssensor bepaalt daarbij niet zelfstandig het veiligheidsniveau van de complete machine. Ook bijvoorbeeld de veiligheidsbesturing, bekabeling, architectuur en actuatoren maken onderdeel uit van de veiligheidsfunctie.

Daarom moet bij selectie of vervanging altijd naar de complete veiligheidsketen worden gekeken.

Waar moet je op letten bij het kiezen van een veiligheidssensor?

Bij de selectie van een veiligheidssensor zijn onder andere de volgende factoren belangrijk:

• type gevaarlijke beweging;
• manier waarop personen toegang krijgen tot het gevaar;
• benodigde beveiligingsafstand;
• gewenste detectiezone;
• type machineafscherming;
• benodigde vergrendeling;
• responstijd;
• uitgangstype;
• aansluiting op safety-PLC of veiligheidsrelais;
• Performance Level;
• SIL;
• beschermingsklasse;
• beschikbare montageruimte;
• omgevingscondities;
• diagnosemogelijkheden.

Daarom is het meestal beter om eerst naar de toepassing te kijken en daarna pas het specifieke product te selecteren.

Veiligheidssensoren selecteren en vervangen met Indusen

Bij Indusen ondersteunen wij machinebouwers, OEM's en industriële eindgebruikers bij de selectie en vervanging van veiligheidssensoren.

Afhankelijk van de toepassing vergelijken we verschillende technologieën zoals veiligheidsschakelaars, contactloze veiligheidssensoren, veiligheidslichtschermen en Safety LiDAR.

Daarbij kijken we niet alleen naar technische prestaties, maar ook naar integratie, beschikbaarheid en kosten. Zo zoeken we naar een oplossing die technisch én economisch past bij de toepassing.

Heb je een bestaande veiligheidssensor die vervangen moet worden? Stuur ons het typenummer, een foto of datasheet van de huidige sensor. Daarmee kunnen we gericht de specificaties vergelijken.

Voor nieuwe toepassingen kunnen we meedenken op basis van de machine, beveiligde zone, gewenste werking en bestaande veiligheidsbesturing.