{"id":2000,"date":"2026-04-14T07:46:42","date_gmt":"2026-04-14T07:46:42","guid":{"rendered":"https:\/\/industrialsafetysensor.com\/?p=2000"},"modified":"2026-04-14T08:33:57","modified_gmt":"2026-04-14T08:33:57","slug":"safety-laser-scanners-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/industrialsafetysensor.com\/de\/blog\/safety-laser-scanners-guide\/","title":{"rendered":"Sicherheitslaserscanner: Funktionsweise, IEC 61496-Standards und Integrationsleitfaden"},"content":{"rendered":"

Sicherheitslaserscanner: Ein technischer Leitfaden zu Standards, Spezifikationen und industrieller Integration<\/span><\/strong><\/p>\n

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Schnellspezifikationen: Sicherheitslaserscanner<\/div>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Ger\u00e4teklassifizierung<\/td>\nTyp 3 ESE gem\u00e4\u00df IEC 61496-3 (AOPDDR)<\/td>\n<\/tr>\n
Sicherheitsbewertung<\/td>\nSIL 2 (IEC 61508) \/ PLd Kategorie 3 (ISO 13849-1)<\/td>\n<\/tr>\n
Laserklasse<\/td>\nAugensichere Klasse 1 (IEC 60825-1)<\/td>\n<\/tr>\n
Scanwinkel<\/td>\n180\u00b0 -6275\u00b0 typisch; Kompakte Einheiten oft 270\u00b0<\/td>\n<\/tr>\n
Schutzbereich<\/td>\n3 \u2013 8 m (Warnzone bis 26 m)<\/td>\n<\/tr>\n
Min. Zielreflexion<\/td>\n1,8% (gem\u00e4\u00df IEC 61496-3)<\/td>\n<\/tr>\n
Reaktionszeit<\/td>\n60 180 ms<\/td>\n<\/tr>\n
Ausg\u00e4nge<\/td>\n2 \u0304N OSSD redundant<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

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Sicherheitslaserscanner<\/a> Sind das R\u00fcckgrat des modernen Maschinenschutzes in der Fabrikautomation Fi.E.R.E.S.T.E.R.ed bewaching mats, and in vielen F\u00e4llen Light Curtaines Sie scannen eine 2 D-Ebene mit einem rotierenden Laser und stoppen nahe Maschinen, wenn eine Person oder ein Objekt in die Schutzzone gelangt, im Gegensatz zu typischen Industriesensoren \u00fcberwachen sie sich kontinuierlich gem\u00e4\u00df IEC 61496-3 und l\u00f6sen einen sicheren Zustand bei jeder internen St\u00f6rung aus.<\/p>\n

In dieser \u00dcbersicht werden das zugrunde liegende technische Prinzip (wie funktionieren sie), die Zertifizierungsstandards (IEC 61496-3, IEC 61508 SIL 2, ISO 13849 PLd), wichtige Spezifikationen zur Unterscheidung von Modellen, die Berechnung des Montageabstands nach ISO 13855 und die Verwendung mit Sicherheitsplcs erl\u00e4utert und wie Sie Ihren Scanner ausw\u00e4hlen.<\/p>\n

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Was ist ein Sicherheitslaserscanner und wie funktioniert er?<\/strong><\/h2>\n

\"Was<\/p>\n

Ein Sicherheitslaserscanner ist ein aktives optoelektronisches Schutzger\u00e4t, das auf diffuse Reflexion (AOPDDR) reagiert und zuvor von IEC 61496-3 als ESPE vom Typ 3 kategorisiert wurde. Die Kennung \u201cdiffuse Reflexion\u201dzeigt, dass kein dediziertes Sender-\/Empf\u00e4ngerpaar erforderlich ist, und empf\u00e4ngt stattdessen \u201cReflexion von jedem Objekt, das genug seiner eigenen emittierten Energie zur\u00fcck zum Detektor streut.\u201d Ein Scanner erkennt jede reflektierende Oberfl\u00e4che, die genug seines Lichts zur\u00fcck zum Detektor streut.<\/p>\n

Arbeitsprinzip<\/h3>\n

Dies geschieht durch Beleuchtung des Feldes mit einer gepulsten Laserdiode (die im nahen Infrarot \u00fcblicherweise mit 905 Nanometern arbeitet, in einem augensicheren Ausgang der Klasse 1 nach IEC 60825-1 \u2013 dann die Flugzeit der reflektierten Photonen messen, wenn sie zum Detektor zur\u00fcckkehren F\u00fcr jeden Satz emittierter Impulse misst der Scanner einen Entfernungspunkt gegen die bekannte Lichtgeschwindigkeit. Sein Ausgang ist eine Punktwolke & ein Satz gemessener Entfernungen, die grob um den Lichtbogen der Scannerabdeckung (sehr schnell erzeugt) ausgerichtet sind.<\/p>\n

Sobald die Entfernungspunkte festgelegt sind, definiert die Software ein Schutzfeld (ein Polygon in der Umgebung, das die Gefahr umgibt, das die Sicherheitsausg\u00e4nge im Scanner ausl\u00f6st, wenn gemessene Punkte mit einem angemessenen R\u00fccksignal darin liegen.<\/p>\n

Technische Anmerkung: Ein Typ-3-Scanner misst Tausende von Entfernungspunkten pro Umdrehung Schutzfelder sind Software als Polygone definiert oder jede Intrusion innerhalb dieses Polygons l\u00f6st die OSSDs innerhalb der ver\u00f6ffentlichten Reaktionszeit aus Seine Form kann unregelm\u00e4\u00dfig sein: L-f\u00f6rmig, gekerbt, gekr\u00fcmmt, um der tats\u00e4chlichen Gefahrengrenze Ihrer Maschinenzelle zu entsprechen.<\/div>\n

Selbst\u00fcberwachungsredundanz<\/h3>\n

Gem\u00e4\u00df IEC 61496-3 muss das Ger\u00e4t selbst eine Selbstpr\u00fcffunktion enthalten, die den Anforderungen der Kategorie 3 gen\u00fcgt In Wirklichkeit arbeiten duale Mikroprozessoren unabh\u00e4ngig voneinander, wobei jeder jeden Scan verarbeitet und die resultierenden Zahlen miteinander vergleicht Wenn Inkonsistenzen festgestellt werden (ob optische Nebenprodukte, Firmware - oder Elektronikfehler oder Stromversorgungsfehler \u2013 der Scanner l\u00e4sst die itOCOs OSSD-Ausg\u00e4nge in seinen ausfallsicheren Zustand fallen, wodurch Ihre Ausr\u00fcstung sicher angehalten wird IEC 61496-3 schreibt eine Mindestzielreflexionsschwelle von 1,81TP3 T vor, was bedeutet, dass selbst schwarze oder matte Kleidung genug Licht reflektiert, damit der Scanner dunkle Kleidung erkennen kann.<\/p>\n

Profi-Tipp: Das Dual-Prozessor-Design bedeutet, dass ein Scanner, der einem integrierten Selbsttest unterzogen wird, tats\u00e4chlich nicht sicher ist; Anstatt die Erkennung zu verpassen und einen verschlechterten Maschinenzustand anzunehmen, wird die Maschine als integraler Bestandteil des Nichtbestehens des Selbsttests angehalten Dieser grundlegende Unterschied zwischen standardm\u00e4\u00dfigen und sicherheitsbewerteten OM-Sensoren.<\/div>\n

4 Ger\u00e4tespezifikation ist in IEC 61496-3:2018 ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n

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Sicherheitsstandards: IEC 61496, IEC 61508 SIL und ISO 13849 PLd<\/strong><\/h2>\n

\"Sicherheitsstandards:<\/p>\n

Sicherheitslaserscanner sind mit einer Reihe internationaler Standards verkn\u00fcpft, und jede Norm regelt einen anderen Teil des SCS-Sicherheitssystems. Zu wissen, welche Norm regelt, welche Funktion fehlgeschlagene Spezifikationen verhindert.<\/p>\n

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Standard<\/th>\nGeltungsbereich<\/th>\nAnforderung an Sicherheitslaserscanner<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
IEC 61496-1<\/td>\nAllgemeine ESPE-Anforderungen<\/td>\nAusgangswert f\u00fcr alle elektroempfindlichen Schutzausr\u00fcstungen<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 61496-3:2018<\/strong><\/td>\nAOPDDR (diffuse Reflexion)<\/td>\nTyp 3 ist der ma\u00dfgebliche Standard f\u00fcr Laserscanner<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
IEC 61496-2<\/td>\nAOPD (Strahlunterbrechung)<\/td>\nTyp 2\/4 gilt f\u00fcr leichte Vorh\u00e4nge, nicht f\u00fcr Scanner<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 61496-4<\/td>\nVBPD (visionsbasiert)<\/td>\nTyp 4 gilt f\u00fcr Kamerasysteme, nicht f\u00fcr<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 61508<\/td>\nFunktionale Sicherheit<\/td>\nSIL 2 - 6 gef\u00e4hrliche Ausfallrate 10 bis 10 Stunden<\/td>\n<\/tr>\n
ISO 13849-1<\/td>\nSicherheitsbezogene Kontrollsysteme<\/td>\nPLd, Kategorie 3 Einzelfehlertoleranz<\/td>\n<\/tr>\n
IEC 60825-1:2014<\/td>\nLaser Produktsicherheit<\/td>\nAugensichere Wellenl\u00e4ngen- und Leistungsgrenzen der Klasse 1<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

SIL 2 vs. SIL 3 Warum Typ 3 Scanner Max<\/h3>\n

SIL 2 stellt eine gef\u00e4hrliche Ausfallrate zwischen 10-10\/Stunde dar Typ-3-Scanner k\u00f6nnen nach SIL 2 zertifiziert werden, da in der OSSD-Architektur beide OSSDs vom selben optischen Sensorelement ausgehen Um SIL 3 (10-10\/Stunde) zu erreichen, muss eine Sicherheitsfunktion durch einen wirklich unabh\u00e4ngigen zweiten Erkennungskanal gesichert werden, die Architektur, die f\u00fcr Typ-4-Einheiten verwendet wird.<\/p>\n

Architektur der Kategorie 3<\/h3>\n

ISO 13849-1 Kategorie 3 bedeutet, dass es die Sicherheitsfunktion bei einem einzelnen Fehler beh\u00e4lt Kumulative Fehler k\u00f6nnten einen Ausfall der Sicherheitsfunktion verursachen, aber jeder einzelne Fehler muss vor der n\u00e4chsten Anforderung an die Sicherheitsfunktion (oder sp\u00e4testens w\u00e4hrend der n\u00e4chsten Nachfrage) erkannt werden. IEC 61496-3 Interne Selbst\u00fcberwachung Typ 3 erf\u00fcllt diese Anforderung an die Scannerhardware selbst, aber die gesamte Sicherheitsfunktion, Scanner bis Maschinenstopp, muss in Kategorie 3 einschlie\u00dflich aller Zwischenkomponenten validiert werden.<\/p>\n

Achtung: Ein Typ-3-Scanner sollte niemals ein Typ-4-Ger\u00e4t ersetzen, bei dem die Risikobewertung feststellt, dass eine Sicherung gem\u00e4\u00df SIL 3 \/ Kategorie 4 erforderlich ist \u00dcberpr\u00fcfen Sie die von Ihnen ben\u00f6tigte PLr vor der Auswahl des Ger\u00e4ts anhand der bewerteten PL Ihres Scanners. Kosteneinsparung durch die Wahl eines niedriger bewerteten Ger\u00e4ts birgt das Risiko der Nichteinhaltung.<\/div>\n

In den meisten allgemeinen Maschinenschutzsituationen \u2013 der Umfang einer Roboterarbeitszelle, einer Verpackungsmaschine und einer automatisierten Baugruppe \u2013 ein Sicherheitslaserscanner mit Typ 3 und PLd\/SIL 2-Bewertung ist die richtige und wirksame L\u00f6sung, wenn die Risikobewertung eine PLr d erfordert.<\/p>\n

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Wichtige Spezifikationen: Erkennungsbereich, Aufl\u00f6sung und Reaktionszeit<\/strong><\/h2>\n

Scannerspezifikationen definieren sowohl, was das Ger\u00e4t zuverl\u00e4ssig als sicher erkennt, als auch in welcher Entfernung von der Gefahr es platziert werden muss Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten sicherheitsrelevanten Spezifikationen zusammen, wobei typische Bereiche aus Marktdatenbl\u00e4ttern f\u00fcr die generische Typ-3-Scannerkategorie destilliert werden.<\/p>\n

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Spezifikation<\/th>\nTypische Reichweite<\/th>\nPraktische Bedeutung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Schutzfeldradius<\/td>\n3 \u2013 8 m<\/td>\nBereich, in dem das Eindringen einen sicheren Stopp ausl\u00f6st<\/td>\n<\/tr>\n
Warnfeldradius<\/td>\nBis zu 26 m<\/td>\nBeratungszone f\u00fcr Verlangsamung oder Alarmsignal<\/td>\n<\/tr>\n
Scanwinkel<\/td>\n180\u00b0\u2013275\u00b0<\/td>\nAbdeckungsbogen; maximal 275\u00b0FOV um die Scannereinheit<\/td>\n<\/tr>\n
Winkelaufl\u00f6sung<\/td>\n0.1\u00b0\u20130.5\u00b0<\/td>\nPunkt-zu-Punkt-Winkelgenauigkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Erkennungsaufl\u00f6sung<\/td>\n30 \u201370 mm<\/td>\nMindestobjektgr\u00f6\u00dfe zuverl\u00e4ssig im Nennbereich erkannt<\/td>\n<\/tr>\n
Reaktionszeit<\/td>\n60 180 ms<\/td>\nKritischer Input zur Berechnung des Sicherheitsabstands nach ISO 13855<\/td>\n<\/tr>\n
Konfigurierbare Felds\u00e4tze<\/td>\nBis zu 32<\/td>\nBanken f\u00fcr Richtungswechsel oder Modusauswahl<\/td>\n<\/tr>\n
OSSD-Ausgaben<\/td>\n2\u00d7 redundant<\/td>\nStandard f\u00fcr Zweikanalsicherheit der Kategorie 3<\/td>\n<\/tr>\n
Betriebstemperatur<\/td>\n-10\u00b0C bis +50\u00b0C<\/td>\nIndustrielle Umgebungsreihe<\/td>\n<\/tr>\n
Immunit\u00e4t des Umgebungslichts<\/td>\n10.000 \u00b5m 40.000 Lux<\/td>\nIndoor - vs. Outdoor-Installationstauglichkeit<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Erkennungsl\u00f6sung: Warum es wichtiger ist als die Reichweite<\/h3>\n

Die Erkennungsaufl\u00f6sung ist die minimale Objektgr\u00f6\u00dfe, die der Scanner bei seinem Nennschutzfeldradius zuverl\u00e4ssig erkennen soll. Ein Scanner mit einer Aufl\u00f6sung von 30 mm kann eine menschliche Hand oder ein Handgelenk in seiner Erkennungszone konsistent zuverl\u00e4ssig erkennen und ist daher f\u00fcr den Nahschutz in Gefahrenbereichen geeignet. Ein Scanner mit einer Aufl\u00f6sung von 70 mm ist ausreichend empfindlich, um das sich kreuzende Personal (Beine, Rumpf) zuverl\u00e4ssig zu erkennen, kann jedoch keine Greifhand an der Grenze des Schutzfelds erkennen. (Hinweis: Das Zusammenspiel von Winkelaufl\u00f6sung und Erkennungsaufl\u00f6sung ist eine geometrische Berechnung, basierend auf der Tatsache, dass im 4-m-Bereich eine Aufl\u00f6sung von etwa 233 mm zwischen benachbarten Scan-Feld-Daten berechnet wird.<\/p>\n

Gut zu wissen: eine h\u00f6here Aufl\u00f6sung (30 mm) erm\u00f6glicht die Handpegelerkennung an der Grenze des Schutzfeldes; geben Sie 70 mm nur dort an, wo Sie in Ihrer Anwendung kreuzende Arbeiter erkennen m\u00f6chten, anstatt Gliedma\u00dfen zu erreichen. Die Spezifikation f\u00fcr die Erkennungsaufl\u00f6sung steuert den erforderlichen Schutzabstand D (C) f\u00fcr Ihre ISO 13855-Einbruchpr\u00fcfung und anschlie\u00dfend den Montageabstand.<\/div>\n

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M\u00fcssen Sie bestimmte Modellspezifikationen nebeneinander vergleichen? Laden Sie den vollst\u00e4ndigen Spezifikationsvergleich f\u00fcr CCH-Sicherheitslaserscannermodelle herunter.<\/div>\n

Laden Sie das Spezifikationsvergleichsblatt herunter<\/a><\/p>\n<\/div>\n

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Prim\u00e4re Anwendungen: Gebietsschutz, Zugangsschutz und Kollisionsverh\u00fctung<\/strong><\/h2>\n

\"Prim\u00e4re<\/p>\n

Wof\u00fcr werden Sicherheitslaserscanner eingesetzt? sie decken drei verschiedene Anwendungsmodi ab, wobei sie sich unterschiedliche Eigenschaften des konfigurierbaren 2 D-Schutzfeldes zunutze machen.<\/p>\n

1. Bereich Schutz \u2018Stationary Machine Cells<\/h3>\n

Der Scanner ist horizontal auf Bodenh\u00f6he oder in einer H\u00f6he montiert, so dass das Schutzfeld das herannahende Objekt abf\u00e4ngt, Er pr\u00fcft auf Anwesenheit von Personal in der Gefahrenzone um station\u00e4re, gesch\u00fctzte Ger\u00e4te wie Roboterzellen, Pressen, Verpackungsausr\u00fcstung, automatisierte Palettierer Bei Anwesenheit einer Person oder eines Objekts gehen die OSSDs in einen sicheren Zustand und die Maschine stoppt, ihre Funktion zur Verhinderung eines Neustarts h\u00e4lt die Maschine in einem sicheren Zustand, um das Personal zu sch\u00fctzen, bis die Zone frei ist und der Bediener au\u00dferhalb der Zone neu startet.<\/p>\n

Anwendungsbeispiel:<\/strong> Sechsachsige Roboterzelle ohne physischen Sicherheitszaun Gem\u00e4\u00df ISO 10218-2 definiert der Scanner eine Verlangsamungswarnzone (Maschine f\u00e4llt auf reduzierte Geschwindigkeit ab) und eine innere Stoppzone (Maschine stoppt).Der Wartungsmodus erm\u00f6glicht dem Bediener den Einstieg, wobei die Sicherheitsfunktion vor\u00fcbergehend \u00fcber ein geeignetes Sperr-\/Tagout-Verfahren und einen sicherheitsbewerteten Schl\u00fcsselschalter au\u00dfer Kraft gesetzt wird.<\/p>\n

2. Zugangsschutz Gro\u00dfe \u00d6ffnungen<\/h3>\n

Der Scanner ist vertikal am Eingang einer Gefahrenzone montiert und ersetzt das, was sonst mehrere Lichtvorhangpaare erfordern w\u00fcrde, um breite oder unregelm\u00e4\u00dfig geformte \u00d6ffnungen zu sch\u00fctzen. Ein Scanner mit 270 Scanwinkeln kann eine \u00d6ffnung sch\u00fctzen, die m\u00f6glicherweise drei oder vier Sender-\/Empf\u00e4ngerpaare mit Lichtvorh\u00e4ngen erfordert - wodurch Hardware und Montagekomplexit\u00e4t und -kosten entfallen. Das Schutzfeldpolygon ist so programmiert, dass es genau zur \u00d6ffnung passt.<\/p>\n

Anwendungsbeispiel:<\/strong> Abwickelmaschine mit gro\u00dfer Einlauf\u00f6ffnung Der Scanner best\u00e4tigt, dass sich vor dem Neustart kein Bediener in der Gefahrenzone befindet. In Kombination mit einem GS-bewerteten Sicherheitsverriegelungsschalter an jeder sekund\u00e4ren Zugangst\u00fcr bietet dies eine Zugangskontrolle der Kategorie 3 \u00fcber alle Einstiegspunkte hinweg.<\/p>\n

3. Kollisionsverh\u00fctung auf mobilen Plattformen<\/h3>\n

Scanner dienen zur Fahrzeugkollisionsvermeidung bei FTF (Automated Guided Vehicles), AMR (Autonomous Mobile Robots) und Gabelstaplern, ihre programmierbaren Felds\u00e4tze (bis zu 32 davon) erlauben richtungsempfindliches Zonenschalten mit aktiviertem Vorw\u00e4rtsschutzfeld bei Vorw\u00e4rtsfahrt, das hintere Feld bei R\u00fcckw\u00e4rtsfahrt, schmale Seitenfelder bei normaler Bewegung und breite Rundrichtungsfelder f\u00fcr Park - und Rotationsman\u00f6ver Externe Signale des Fahrzeugcontrollers schalten das in der Reihenfolge \u00fcberwachte Aktivfeld ein.<\/p>\n

Profi-Tipp: Geben Sie einen Scanner mit einer Umgebungsbewertung von IP65 oder h\u00f6her f\u00fcr den AGV-Einsatz an und testen Sie die Winkelaufl\u00f6sung bei Ihrer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei 1,5 m\/s Fahrzeuggeschwindigkeit und 80 ms Scannerantwort bewegt sich das Fahrzeug 120 mm, bevor die Scannerantwort einen Stopp befehlen kann - nehmen Sie dies in Ihre Sicherheitsabstandsberechnung auf!<\/div>\n

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Sicherheitsabstandsberechnung gem\u00e4\u00df ISO 13855<\/strong><\/h2>\n

\"Sicherheitsabstandsberechnung<\/p>\n

Wenn Sie die Berechnungen f\u00fcr den minimalen Sicherheitsabstand von der Grenze der Erkennungszone zum Gefahrenpunkt durchf\u00fchren, kann diese Spezifikation aus ISO 13855:2024 ein Stern oder h\u00e4ufiger ein Bootsanker sein: Wenn Sie Ihre Berechnung falsch machen (zu niedrig lesen Sie den Wert \u201cGesamtreaktionszeit\u201d), ergibt sich ein montierter Abstand, der die Maschine nicht zuverl\u00e4ssig stoppen kann, bevor der Bediener die Gefahr erreicht. Dies ist das h\u00e4ufigste Problem bei der Installation eines Sicherheitslaserscanners.<\/p>\n

Die Formel<\/h3>\n
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\ud83d\udcd0 S = K \u00d7 T + C<\/strong><\/p>\n

S<\/strong> = Mindestabstand von der Grenze der Erkennungszone zum n\u00e4chsten Gefahrenpunkt (mm)
\nK<\/strong> = Ann\u00e4herungsgeschwindigkeit des K\u00f6rperteils (mm\/s)
\nT<\/strong> = Gesamtansprechzeit des Systems (Sekunden)
\nC<\/strong> = Intrusionsdistanz, wie weit ein K\u00f6rperteil vor der Erkennung eindringt (mm)<\/p>\n<\/div>\n

Anfluggeschwindigkeit (K)<\/h3>\n