В промышленной автоматизации вопрос безопасности стоит остро. Любое оборудование, работающее с высокой скоростью или силой, представляет потенциальную угрозу для человека. Раньше для защиты использовали громоздкие механические ограждения. Они надежны, но часто замедляют рабочие процессы и усложняют обслуживание станков.
Появление оптоэлектронных устройств изменило подход к защите. Световые барьеры или завесы создают невидимую зону контроля вокруг опасного участка. Они не мешают оператору, но мгновенно реагируют на любое вторжение. Это решение оказалось эффективным для конвейеров, прессов, роботизированных ячеек и другого оборудования.
Принцип работы световых завес
В основе работы световой завесы лежит простой принцип. Система состоит из двух частей — излучателя и приемника. Они устанавливаются друг напротив друга. Излучатель создает сетку из параллельных инфракрасных лучей, которую приемник постоянно считывает. Пока все лучи достигают приемника, оборудование работает в штатном режиме.
Если какой-либо объект, например рука человека, пересекает эту невидимую плоскость, один или несколько лучей прерываются. Приемник тут же фиксирует это изменение. Сигнал об отсутствии луча мгновенно передается на управляющий блок оборудования. Машина немедленно останавливается или переходит в безопасный режим. Скорость реакции системы измеряется миллисекундами, что намного быстрее реакции человека. Именно поэтому надежные автоматизированные световые завесы стали стандартом на многих производствах.
Эффективность системы напрямую зависит от ее компонентов:
- излучатель (трансмиттер), который генерирует массив инфракрасных лучей;
- приемник (ресивер), который улавливает эти лучи и фиксирует их прерывание;
- контроллер (интерфейс управления), который обрабатывает сигнал от приемника и отправляет команду на остановку оборудования.
Все эти элементы работают в связке, обеспечивая постоянный мониторинг опасной зоны без физического контакта с оператором.
Виды автоматизированных световых завес
Световые завесы классифицируют по нескольким параметрам. Основное различие заключается в уровне обеспечиваемой безопасности и разрешающей способности. Разрешающая способность определяет, какой минимальный размер объекта может обнаружить завеса. Чем меньше расстояние между лучами, тем более мелкие объекты она способна зафиксировать, например один палец.
Наиболее распространено деление на типы безопасности, которые определяют надежность компонентов и архитектуру системы. Это напрямую влияет на то, где можно применять то или иное устройство. Например, продвинутые автоматизированные световые завесы SICK могут выполнять и диагностические функции.
Области применения зависят от типа устройства:
- защита зон доступа к прессам и штамповочному оборудованию;
- контроль периметра роботизированных комплексов;
- обеспечение безопасности на автоматизированных сборочных линиях;
- мониторинг проемов на конвейерных системах.
Существуют завесы второго и четвертого типов. Завесы второго типа подходят для ситуаций с низким уровнем риска. Устройства четвертого типа используются там, где цена ошибки высока, и требуется максимальная надежность системы безопасности.
Преимущества внедрения
Использование световых завес дает производству несколько ощутимых плюсов. Главный из них — повышение уровня безопасности персонала без снижения производительности. Оператор может свободно взаимодействовать с оборудованием, не тратя время на открытие и закрытие механических защитных экранов. Это ускоряет рабочие циклы.
Еще одно важное преимущество — универсальность. Световые барьеры можно установить для защиты зон сложной формы, где монтаж физического ограждения затруднен или невозможен. Они не изнашиваются от механического воздействия, так как отсутствует прямой контакт. Обслуживание таких систем сводится к минимуму — достаточно следить за чистотой оптики. Особенно когда гибкие переключающие автоматизированные световые завесы SICK позволяют настраивать зоны контроля динамически. Такая гибкость делает их полезным инструментом для любой производственной линии.
