Was ist ein Sicherheitslichtvorhang? Definition, Typen und Standards

Was ist ein Sicherheitslichtvorhang? einfach ausgedrückt, die Lichtvorhänge sind eine elektro-sensitive Schutzausrüstung (ESPE) mit einem Array Infrarotlichtstrahlen, die eine Person oder einen Teil einer Person erkennt, die eintritt, 86 Millisekunden unter IEC 61496-1: 2020, eine Gefahrenzone Als gelistetes Präsenz-Sensing-Gerät, das von OSHA anerkannt wird, sind Lichtvorhänge die “vorrangigen” Best Practices, die sieben Jahrzehnte lang die starren Zäune von Fabrikautomationsgeräten aus den 1950 er Jahren ersetzten (Sick 1951 Autocollimator Patent).

Dieses Briefing behandelt Definition, Arbeitsprinzip, Kartierung vom Typ 2 bis Typ 4, Maschinenanwendungen, OSHA- und IEC-Konformität, Auswahlspezifikationen, alternative Geräte (Laserscanner/Sicherheitsmatte/Verriegelung), Installation gemäß der ISO 13855-Entfernungsformel und die 2026+ Marktausblick aus IEC-, ISO-, OSHA-Primärquellen sowie drei unabhängigen Marktstudien.

Was ist ein Sicherheitslichtvorhang? Kerndefinition

Sicherheitslichtvorhänge sind als berührungslose, selbsttestende Präsenzerkennungsgeräte konzipiert, die eine unsichtbare Ebene synchronisierter Infrarotstrahlen zwischen einem Sender und einem Empfänger erzeugen. Wenn ein Finger, eine Hand oder ein Körper einen oder mehrere Strahlen bricht, schaltet der Empfänger sofort seine Ausgangssignal-Schaltgeräte (OSSDs) in den AUS-Zustand, der einem angeschlossenen Sicherheitsrelais oder Sicherheitscontroller signalisiert, der gefährlichen Maschinenbewegung Strom zu entziehen Da nichts den Bediener physisch blockiert, wird das Gerät als “nicht trennender”Schutz” eingestuft Das maschinenschützende eTool der OSHA, und die Verwendung von Lichtvorhängen als primäre Schutzmaßnahme wird in den US-amerikanischen und internationalen Maschinenrichtlinien anerkannt.

Eine gängige Terminologie kann zu Verwirrung führen. – die Namen, die von Regulierungs- und Wirtschaftsingenieuren häufig synonym verwendet werden, aber es ist wichtig, sie zu verstehen, wenn Sie Datenblätter oder Maschinenstandards und -richtlinien lesen:

Während funktional verwandt mit Laserscanner für Arbeitssicherheit, “Sicherheitsmatten und Verriegelungen”der Hauptzweck von Lichtvorhängen besteht darin, gefährliche Bewegungen beim Durchqueren einer Gefahrenzone zu stoppen. Was die Lichtvorhangeinheit unterscheidet, ist ihre sehr feine Auflösung (bis hin zu einem 14-Millimeter-Fingerauslöser), die Geschwindigkeit unter Sekunden und die Tatsache, dass sie nicht nur eine Ebene aus Lichtphotonen erzeugt, sondern auch keine physische Barriere hinterlässt, die eine schnelle Wiedererlangung nach einem Maschinenzyklus behindern würde. SICK-Mitarbeiter und IEC / ISO e.F.R.P.P.P.T. auf diesem Gebiet, Dr. Kidman (TV Rheinland-zertifizierter Functional Safety Engineer 15T13017/16) kann die früheste Technologie des „Limator Si” von Deutschland zurückverfolgen.

Wie funktioniert ein Sicherheitslichtvorhang?

Ein Sicherheitslichtvorhang verwendet zwei Einheiten “A-Zer und Azer”die physisch und elektronisch innerhalb der Hauptmaschine des Sicherheitssystems ausgerichtet werden müssen. Azeris wird eine Folge gepulster Infrarotlichtstrahlen („Wellenlänge 880-950 nm normalerweise”) ausgesendet; Jeder Lichtstrahl wird so abgestimmt, dass nur das Muster vom Azer erkannt wird, und die daraus resultierende Beleuchtungsunterdrückung ermöglicht es, dass Lichtvorhänge bei den meisten Anlagen nicht von der Anlagenbeleuchtung, dem Sonnenlicht und dem Schweißblitz betroffen sind.

Der Signalfluss von der Strahlunterbrechung bis zur Maschinenabschaltung durchläuft fünf Stufen:

1. Azer-Scan- und -Brüche werden nacheinander 8 pro 8 in jedem Zyklus und nicht parallel ausgegeben, sodass der Azerr feststellen kann, welcher Strahl gestört wurde.
2. Azer-Interpretation – Die Azer-Logik überprüft, ob der Bruch stattgefunden hat (ohne durch einen Rauschimpuls verwirrt zu werden), mit Kreuzbestätigungs- und Selbsttestzyklen.
3. OSSD-Umschaltung – die OSSDs (Ausgangssignal-Umschaltgeräte) wechseln von 24 V DC auf 0 V; Es ist ein redundantes Gerät erforderlich, um zu verhindern, dass ein einzelner gegebener Fehler zum Verlust der Sicherheitsfunktion führt.
4. Sicherheitsrelais/Sicherheitscontroller – der OSSD-Ausgang schaltet die redundanten kraftgeführten Relaiskontakte in einem Sicherheitsrelais/Sicherheits-plc/Licht-Curini um, wodurch die Hauptschütze stromlos werden.
5. Maschinenstopp – Der Kontor öffnet den Motorstromkreis, das System verlangsamt sich auf eine mechanische Bremsgeschwindigkeit, die durch Antrieb, Bremse und Trägheit bestimmt wird.

ESTRental Device Monitoring (“check back”, manchmal) ist eine Fehlererkennungsmethode, bei der das Sicherheitsrelais (oder tatsächlich dieser Lichtvorhang, wenn es eingebautes EDM hat) tatsächlich prüft, dass die Hauptschütz stromabwärts fallen, wenn es befohlen wird Wenn sich ein Schütz verbindet, erkennt EDM die Diskrepanz und sperrt das System aus Gemäß ISO 13849-1 liefert EDM die diagnostische Abdeckung, die erforderlich ist, um bei getreuer Anwendung die Leistungsstufe e (PLe) zu erreichen - normalerweise mit einer diagnostischen Abdeckung von 991 TP3 T bewertet.

Sicherheitslichtvorhänge vom Typ 2 vs. Typ 4: SIL- und PL-Kartierung

IEC 61496-1:2020 spezifiziert vier ESPE-Typen in Abhängigkeit von Selbsttestverhalten und Fehlertoleranz Die funktionale Realität schreibt vor, dass nur Komponenten vom Typ 2 und Typ 4 für den typischen industriellen Maschinenschutz zu kaufen sind, wobei Typ 3 eine engere Nische ist, die überwiegend für Laserscanner bestimmt ist, die an FTS montiert sind Es ist nicht frei, ob Komponenten vom Typ 2 oder Typ 4 gekauft werden sollen; die Wahl wird durch die nach ISO 12100 durchgeführte Risikobewertung und die daraus resultierende erforderliche Sicherheitsintegritätsstufe (SIL gemäß IEC 61508) oder Leistungsstufe (PL gemäß ISO 13849-1) bestimmt.

Was ist der Unterschied zwischen Sicherheitslichtvorhängen Typ 2 und Typ 4?

Fehlerverhalten 'Nicht-Strahlqualität oder Konstruktion ist der inhaltliche Unterschied' Geräte vom Typ 2 laufen einen Selbsttest in einem regelmäßigen Intervall, entweder zwischen Maschinenzyklen oder in festen Zeitschritten Daten der Zeitraum zwischen Tests werden nie auf dem Gerät validiert, daher bildet Typ 2 die ISO 13849-1 Kategorie 2 Architektur ab und wird normalerweise für Sicherheitsfunktionen spezifiziert, deren Risikobewertung bis zu PL c (ISO 13849-1) oder bis SIL 2 (IEC 61508 / IEC 62061) erfordert; die tatsächliche PL oder SIL der vollständigen Sicherheitsfunktion hängt von der gesamten SRP/CS-Kette ab + Logik.

Typ 4 führt den Selbsttest in kontinuierlichen Abständen beim Laufen durch und ordnet sich der ISO 13849-1-Architektur der Kategorie 4 zu und kann Sicherheitsfunktionen bis zu PL e oder SIL 3 2 unterstützen, dem erwarteten Niveau für Kraftpressen, hydraulische Druckbremsen, Roboterumfangsschutz usw. bei hoher Energie Ein immer häufiger auftretender Fehler auf dem Anlagenboden besteht darin, dass Typ-4-Geräte für Anwendungen mit geringem Risiko benötigt werden (Überspezifikation um den Faktor etwa 1,5 2, also mehr als nötig) oder alternativ, was genauso schwerwiegend ist, dass ein Typ-2-Gerät, das zuvor zu einem Zeitpunkt installiert wurde, als die Risikobewertung ergab, dass PL a oder c jetzt angemessen ist, muss 1 für die korrekte Risikovorhang pro ISO-0-0-Vorhang-a-1-Vorhang-Vorlage aktualisiert werden.

Eine ausführliche Behandlung der Auswahl von Sicherheitslichtvorhängen vom Typ 4 finden Sie in unserem Begleithandbuch.

Wo werden Sicherheitslichtvorhänge verwendet? Anwendungen

Sicherheitslichtvorhänge schützen die Bediener in jeder Situation, in der eine Gefahrenzone für den normalen Produktionsbetrieb zugänglich sein muss, bei Kontakt während einer gefährlichen Bewegung jedoch Verletzungen verursachen würde Die folgende Tabelle zeigt die typischen Anwendungsbereiche mit entsprechender typischer Risikohärte und die vorgeschlagene ESPE-Typ-2-Teilung Typ 2 und Typ 4 entspricht in der Regel der Frage, ob eine fremde Betätigung zu einer behandelbaren Verletzung vor Ort oder zu einer Verletzung führen kann, die eine Krankenhausversorgung erfordert.

Selten dient der Lichtvorhang allein als primäre Absicherung, in einer typischen Roboterschweißzelle macht ein Typ-4-Umfangslichtvorhang die Eintrittserkennung und wird durch ineinandergreifende feste Schutzvorrichtungen für Freilaufwege und eine vom Bediener initiierte Tiefenverteidigung der E-Stop-Kette ergänzt. Für anwendungsspezifische Ratschläge lesen Sie unsere Fachartikel zum Thema Maschinenschutz Lichtvorhänge, Aufzugslichtvorhänge, Finger - und Handschutz Lichtvorhänge, und Stummschaltende Sicherheitslichtvorhänge.

Standards und Compliance: OSHA, IEC 61496, ISO 13855

Jede Installation eines Sicherheitslichtvorhangs, die in den Augen von Vorschriften und Versicherungen standardmäßig auf die für ihn geltenden Sicherheitsstandards anwendbar ist, wird aus ihrer Sicht dem Schutz von überhaupt nichts gleichkommen. Bei drei Familien mit Standardbesprechungseinstellungen ist das Wettbewerbsfeld gründlich festgelegt Jeder beauftragte Paxuil Basonaya wird mindestens einen Vertreter jeder Familie mit unterschiedlichen Fragen befolgen.

So wählen Sie aus: Auflösung, Höhe, Reaktionszeit, IP-Bewertung

Vier Achsen treiben die Auswahl von Sicherheitslichtvorhängen an und die Analyse erfolgt aus der Risikogeometrie. Diese sind voneinander abhängig: Wählen Sie eine höhere Sicherheitsentfernung, ermöglichen Sie eine höhere Höhe der Überbrückungspfade, handeln Sie die Reaktionszeit gegen die Anzahl der Balken und passen Sie die Gehäusegabe an die Umgebung an.

Wie wähle ich den richtigen Sicherheitslichtvorhang?

Verwenden Sie das Typ-Auflösungs-Distanz-Dreieck - drei zusammengeschlossene Fragen, um die Wahl auf eine deterministische Übung zu beschränken. Erstens schränkt die Risikobewertung nach ISO 12100 die erforderliche PL oder SIL-ein, die den Typ einschränkt (PL c Typ 2; PL e Typ 4). Zweitens schränkt der zu erkennende Körperteil die Auflösung ein (Finger 14 mm; Hand 30 mm; Körper 300 + mm Gitter). Drittens wird durch den verfügbaren Montageabstand und die Maschinenstoppzeit eingeschränkt, ob die ausgewählte Auflösung erreicht werden kann: Stecker Tdevice und Tmachine überprüfen den physischen Abstand S = 2000 T + 8 (Tch), die am meisten vorhanden sind.

Sicherheitslichtvorhang im Vergleich zu anderen Schutzmethoden

Ein Lichtvorhang ist eine von vier gängigen Kategorien von Sicherheitsvorrichtungen zur Präsenzerkennung, aber Vorhänge ohne komplementäre feste Schutzvorrichtungen oder Verriegelungen decken selten jeden Zugangspfad auf ihrem eigenen ab. Jeder Lichtvorhang muss in einem geschichteten Schutzplan installiert werden, um Licht zu verwenden Strahlen als primäre und nicht als einzige Verteidigungslinie. Jede Methode hat einen Sweet Spot, der dadurch definiert wird, was sie erkennt, wo sie erkennen kann und wie der Bediener mit der Maschine interagiert.

Diese vier Methoden sind Optionen, die einander verstärken, anstatt miteinander zu konkurrieren – die meisten gut gestalteten Zellen schichten solche Schutzmaßnahmen ein In einer typischen Roboterzelle würde man erwarten, dass sie feste Schutzvorrichtungen auf drei Seiten, einen ineinandergreifenden Zugangspunkt auf einer vierten Seite, einen Lichtvorhang an der Ladegrube und eine druckempfindliche Matte um den Zugang zu Wartungsarbeiten sehen. Laserscanner für den Arbeitsschutz sind in der Regel vorzuziehen, wenn die Geometrie unregelmäßig ist oder wenn der Zugang mobil ist; Der Lichtvorhang zeichnet sich aus, wenn der Zugang häufig ist und die Geometrie eine saubere rechteckige Ebene ist.

Berechnung des Installations- und Sicherheitsabstands

Ein Sicherheitslichtvorhang in der richtigen Größe, der in einem falschen Abstand montiert ist, ist ebenso unsicher, als ob kein Vorhang vorhanden wäre: ISO 13855:2010 verpflichtet ihn, dies zu einer berechneten Übung zu machen: Messen Sie die Maschinenstoppzeit, analysieren Sie sie in der Formel, positionieren Sie den Bohrer S oder größer und führen Sie dann einen kontrollierten Stopptest durch, um das Ergebnis zu überprüfen. Die Berechnung ist nicht verhandelbar. Es ist das Kriterium, anhand dessen Versicherungsagenturen und OSHA feststellen werden, ob die Schutzmaßnahme “das Auftreten tatsächlich verhindert hat””

“Das Richten des Lichtvorhangs ist so weit verbreitet, dass er weltweit als einfaches Ein-/Aus-Gerät angesehen wird - ein ausfallsicherer, fit-and-forget-Ersatz für Sicherheitszäune. Dennoch gibt es eine wachsende und anpassungsfähige Palette von Lichtvorhängen.”die mehrere Rollen erfüllen und zur Verbesserung der Produktivität beitragen können, während sie gleichzeitig in Netzwerke in der Fabrikumgebung integriert werden, um eine umfassendere Anlagenautomatisierung zu ermöglichen.”

(TÜV Rheinland #13017/16), SICK UK

Wie verkabelt man einen Sicherheitslichtvorhang?

Verkabelung ist das OSSD-redundante Muster, das implizit in IEC 61496-1 beschrieben wird Der Lichtvorhang bietet zwei OSSD-Ausgänge (OSSD 1 und OSSD 2), beide bei 24 V Gleichstrom, wenn das Sicherheitsfeld frei ist, das zu einem redundanten Sicherheitsrelais oder Sicherheitscontroller geführt werden sollte (keine Verbindung zu einem Einkanaleingang einer herkömmlichen SPS, wobei ein verkürzter auf 24 V-Draht auf einem einzelnen Kanal jede Anzeige des Fehlers deaktivieren würde. Ein Sicherheitsrelais mit kraftgeführten Ausgangskontakten muss dann die Leitung zu den Hauptkontaktgebern (K1 und K2 in klassischen Sicherheitsarchitekturen), die doppelte Rückmeldung EDSS-Ketten, verlassen, und die zusätzliche Rückmeldung des EDSS-Kontak-Ketten,4. Sicherheitsrelaismodule Der Weg mit dem geringsten Widerstand ist für die gleiche SIL/PL wie ein Vorhang ausgelegt; Einige Lichtvorhänge vom Typ 4 arbeiten auch mit integrierter Relaislogik und EDM, wodurch die Verkabelung auf Kosten der Flexibilität frei wird.

Ausrichtung und Inbetriebnahme sind so kritisch wie Verkabelung Der Eck-zu-Ecke-Messtest (überprüfen Sie, ob die Diagonale zwischen Emitteroberteil und Empfängerunterseite der Diagonale zwischen Emitterunterteil und Empfängeroberteil entspricht) ist die Feldmethode, der Anlagenelektriker mehr vertrauen als die visuelle Inspektion. Führen Sie vor der Inbetriebnahme eine Stoppzeitanalyse mit zehn Datenpunkten aus jedem ISO 13855 durch und überprüfen Sie, ob das tatsächliche S das berechnete Minimum überschreitet. Wiederholt sind die Fehler, die wir bei r/PLC sehen, die gleichen: Stapler-Aufprallklemmen-Ausrichtung akew, gegenseitige Störungen zwischen benachbarten Vorhangpaaren erfordern Strahlkodierung und helle Umgebungsflecken, die von nahegelegenen glänzenden Oberflächen reflektiert werden, verursachen falsche Auslösungen, die durch die durch die Checkliste fixierbar sind.

Branchenausblick: Marktwachstum und Technologietrends (2026+)

Mit vier sequentiellen Markterweiterungstreibern in Betrieb erlebt die Safety Light Cain Arena eine Phase der Aufbauphase Die Synthese von drei unabhängigen Marktprognosen berechnet den weltweiten Markt im Zeitraum 2025-2026 mit CAGRs in der Region von 6,61 TP3 T und 7,81 TP3 T:

Drei technologische Entwicklungen verändern die Fähigkeiten bei der Spezifizierung des nächsten Vorhangs. Die IO-Link-basierte Ferndiagnose hat sich von der Nice-to-Have-Funktion auf Vorhängen vom Typ 4 zur Designerwartung entwickelt; Durch das Zurückziehen von Ausrichtungsdaten, Qualitätsmetriken und Strahl-für-Strahl-Zustand zurück zur SPS wird der Vorhang von einem binären Verkauf in eine gesundheitsüberwachte Prozessfacette umgewandelt. Visions- oder Mustererkennungsgesteuertes Smart Muting ersetzt traditionelles Cross-Beam-Muting an Förderbandeingängen (das Gerät teilt einer APF Kaaxtub Humbersa-Palette von einer Person ohne 4-Strahl mit, wodurch Belästigungsstopps auf Paletten und Entkürzungsanzeigen reduziert werden. BLEt-Status-Status-Status-Status-Stufen und Ausrichtung von Vorhang-Status-Status-Status-Status-Status-Stufen-Status-Status-Status-Stufen-Status-Status-Status-Stufen-Stopps-Status-Status-Status-Status-Stützanwendungen.

Die Beschaffungsplanung für 2026 läuft auf eine kurze praktische Checkliste hinaus: Wählen Sie IO-Link-fähige Einheiten aus, auch wenn die aktuelle SPS-Architektur die Daten noch nicht verbraucht; einen Grundbudgetspielraum vom Typ 4 / SIL 3 / PL e für Risikosituationen lassen, da die Risikomodellierung nach IEC 61496-1:2020 die Risikobewertungen im Schwermaschinenbereich nach oben verschiebt; und bestätigen Sie, dass der ausgewählte Anbieter Alignment-Assist-Apps unterstützt, da sich die Feldinbetriebnahmearbeit nun möglicherweise den Produktkosten selbst nähert oder diese übersteigt.

Häufig gestellte Fragen

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Eine Auswahl des Sicherheitslichtvorhangs beginnt mit einer Bewertung der Risiken und einer Stoppzeitmessung. – keine Spezifikation. Um Unterstützung bei der Anwendung von Sicherheitsvorkehrungen für eine Presse, eine Roboterzelle oder eine Fertigungslinie zu erhalten, möchten Sie vor dem Kauf eine Spezifikationsprüfung durchführen. Nehmen Sie Kontakt mit unserem Team für Sicherheitssensortechnik auf. Sie überprüfen den Typ, die Auflösung, die Schutzhöhe und den ISO 13855-Abstand für Ihre tatsächliche Maschinengeometrie, bevor Sie Ihre Bestellung aufgeben.

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