讓機器控制既“安全”又“高生產(chǎn)力”的智能傳感系統(tǒng)

智能傳感系統(tǒng)的發(fā)展，為使用強大的安全系統(tǒng)來優(yōu)化高速生產(chǎn)環(huán)境中的貨物流動提供了更多機會。

高生產(chǎn)率和動態(tài)自動化往往取決于各個流程之間物料流的優(yōu)化。實現(xiàn)接近連續(xù)的流動是最終目標(biāo)，包括在生產(chǎn)線的末端，貨物需要包裝、碼垛和轉(zhuǎn)移以進行后續(xù)的配送。

隨著物料搬運自動化程度的提高，例如，使用移動運輸系統(tǒng)、輸送機或鉸接機器人,人員受傷的風(fēng)險也隨之增加。與此同時，生產(chǎn)團隊可能面臨著引入更大的制造靈活性、最大限度地減少機器設(shè)置時間和提高車間利用率的壓力。

在這種情況下，安全系統(tǒng)很容易被認為是必要的，但對實現(xiàn)最快速、不間斷的過程可能會產(chǎn)生適得其反的作用。物理防護或手動停止和重新啟動所造成的干擾，會被視為提高生產(chǎn)率的障礙。它們甚至?xí)饜琅?，誘使不耐煩的操作員越過系統(tǒng)，采取不安全的做法。

好消息是，智能傳感系統(tǒng)的發(fā)展為使用強大的安全系統(tǒng)來優(yōu)化高速生產(chǎn)環(huán)境中的貨物流動提供了更多機會。它們避免了不必要的停工和停機，同時還可以持續(xù)保護人員安全。

01

物理防護

對于輸送機上的瓶子、工件或巧克力棒等小物件，通?？梢允褂门c危險區(qū)域保持正確安全距離的物理通道來保護人員，這只需較低等級的技術(shù)即可實現(xiàn)。

然而，在其他一些類型的生產(chǎn)裝置中，物理防護裝置或通道可能不太合適或會占用太多空間。一旦建成，通常就無法輕易適應(yīng)產(chǎn)品或紙箱形狀的變化，也無法接受比防護裝置更大的物體。因此，在許多機器上，例如輸送線上，都使用了電敏感防護設(shè)備（ESPE），如安全光幕和安全激光掃描儀。

02

保護區(qū)域

為了確保材料的持續(xù)流動，ESPE必須允許物體通過保護區(qū)，而不會觸發(fā)停機的安全響應(yīng)，但如果有人伸手進入保護區(qū)，則必須做出反應(yīng)。最常見的實現(xiàn)方法是在材料通過時暫時“屏蔽”ESPE，使用額外的傳感器來檢測識別出的物體或人。但這樣做也有一些弊端，當(dāng)保護系統(tǒng)被短暫繞過時，屏蔽系統(tǒng)仍有殘余風(fēng)險。屏蔽傳感器需要額外的空間，安裝和維護需要花費更多的時間和精力，而且有移位或損壞的風(fēng)險。

光幕系統(tǒng)可以提供更大的靈活性，通過集成的出入監(jiān)控（muting）裝置安裝安全出入保護。預(yù)配置的即插即用解決方案，可以指定為用于快速安裝、連接和調(diào)試的完整muting套件。

03

安全激光掃描儀

與安全光幕一樣，安全激光掃描儀是可用于人/材料區(qū)分的ESPE。安全激光掃描儀常用于設(shè)置水平保護場，例如在AGV上，也可以應(yīng)用于垂直場合。它的優(yōu)勢是，在安全光幕只能旁路一定數(shù)量光束的情況下，可以設(shè)置安全激光掃描儀來識別輪廓更復(fù)雜的形狀，并且可以動態(tài)改變其掃描場。這樣就不需要額外的防護裝置或傳感器來檢測ESPE屏蔽時是否有人接近機器。

此外，使用具有安全通信接口（如CIP Safety、ProfiSafe或SICK EFIPro）的掃描儀，可以同時評估多個領(lǐng)域，以開發(fā)更復(fù)雜的人、材識別應(yīng)用程序。SICK的安全應(yīng)用是一個預(yù)先認證的解決方案，最初是為汽車裝配中的材料傳輸站而開發(fā)的。它使用智能保護場評估來實現(xiàn)自適應(yīng)生產(chǎn)過程，以便不同的車輛或其它物體可以通過。檢測場動態(tài)變化，例如允許車輛通過，同時光柵的其余部分仍然發(fā)揮保護作用。

智能傳感系統(tǒng)的發(fā)展，也使安全光幕解決方案能夠作為典型muting的預(yù)認證替代品進行推廣。任何類型4的ESPE，只需使用一個安全控制器即可同時評估多個材料閘門，從而配置為安全出入口。

04

智能安全光幕

最近，出現(xiàn)了即插即用的安全光幕解決方案，它使用智能模式識別來檢測預(yù)先確定的物體，而無需使用muting傳感器。SICK C4000 Fusion和deTec4智能安全光幕可以促進材料的安全流動，而無需接收來自外部機器控制器的信號。通過編程設(shè)置，C4000 Fusion可以允許復(fù)雜外形通過其水平光束陣列。

人們常常驚訝地發(fā)現(xiàn)，安全記錄最好的制造商往往也是生產(chǎn)力最高的制造商。當(dāng)然，機械安全法規(guī)和標(biāo)準是為了保護員工，但精心設(shè)計的安全系統(tǒng)也將提高運營效率，而不是阻礙運營效率。因此，選擇合適的安全解決方案對實現(xiàn)優(yōu)化物料流至關(guān)重要。

目前正在開發(fā)用于機械安全的智能傳感系統(tǒng)和軟件，使運行人員能夠快速安裝并獲得完全認證的系統(tǒng)，避免不必要的機械停機，同時持續(xù)保護員工的安全。

關(guān)鍵概念：

■ 了解現(xiàn)代機器安全的各種選項。

■ 了解物理防護、屏蔽、保護區(qū)域和安全激光掃描儀。

■ 擁有最佳安全記錄的制造商通常也是生產(chǎn)率最高的制造商。

思考一下：

智能傳感系統(tǒng)的發(fā)展如何幫助企業(yè)兼顧安全性與生產(chǎn)效率？

審核編輯：劉清