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Scanner de área de segurança: um guia de engenharia para padrões, especificações e implantação de campo
01 · Guia de Tecnologia de Segurança
O que é um Scanner da área de segurança?
A scanner da área segurança é um termo comumente usado para um scanner a laser de segurança que monitora uma área bidimensional configurável em torno de máquinas, células robóticas ou equipamentos móveis.
O scanner mede repetidamente o seu entorno e compara objetos detectados com limites de campo configurados Quando uma pessoa ou objeto entra em um campo de proteção relacionado à segurança, o scanner altera suas saídas de segurança para que o sistema de controle a jusante possa iniciar a resposta de segurança necessária.
Terminologia Produto
“Safety area scanner” descreve a aplicaçãoA família de produtos atual da CCH é a Scanner a laser de segurança da série SH27, projetado para monitoramento de área configurável em máquinas e aplicações de robótica móvel.
Monitoramento de área configurável
Campo Aviso
Campo Protetor
Ilustração conceitual de campo A geometria real do campo e os limites dependem da configuração do scanner e dos requisitos de aplicação.
02 Lógica Campo
Campo de proteção vs campo de alerta
Os scanners a laser de segurança podem monitorar várias áreas configuráveis, mas um campo de proteção e um campo de aviso não servem a mesma função de segurança.
Relacionado à segurança
Campo Protetor
O campo de proteção é a área monitorada relacionada à segurança Quando o scanner detecta um objeto dentro deste campo, suas saídas de segurança mudam de estado para que o sistema de controle de segurança conectado possa iniciar a resposta de segurança necessária.
- Usado para a proteção do pessoal
- Associado a resultados OSSD relacionados com a segurança
- A geometria de campo é específica da aplicação
Não Relacionado à Segurança
Campo Aviso
O campo de aviso pode fornecer um sinal anterior não relacionado à segurança antes que um objeto atinja o campo de proteção. Pode ser usado para alerta precoce, pré-controle não relacionado à segurança ou lógica relacionada ao processo.
- Fornece detecção precoce
- Não substitui a função de segurança protetora
- Pode apoiar pré-aviso ou resposta de processo não relacionada à segurança
01
Ambiente de digitalização
O scanner mede repetidamente a área de monitoramento configurada.
02
Intrusão de Campo Protetor
Um objeto detectado entra no campo de proteção relacionado à segurança ativa.
03
Mudanças no estado OSSD
As saídas de segurança mudam de estado de acordo com a função de campo de proteção configurada.
04
Sistema de Segurança Responde
O sistema de segurança a jusante inicia a parada necessária ou o estado seguro.
As saídas do campo de aviso não estão relacionadas à segurança e não devem ser tratadas como um substituto para o campo de proteção ou as saídas OSSD relacionadas à segurança do scanner.
03 Segurança Funcional
Padrões de segurança para varredura de área
A seleção do scanner a laser de segurança deve considerar tanto a capacidade de segurança certificada do scanner quanto o desempenho de segurança exigido pela máquina completa ou pelo sistema de robô móvel.
CEI 61496-3
Requisitos do scanner a laser de segurança
Abrange requisitos relevantes para dispositivos de proteção optoeletrônicos ativos baseados em reflexão difusa, incluindo scanners a laser de segurança.
CEI 61508
Segurança Funcional
Fornece a estrutura mais ampla usada para definir conceitos de integridade de segurança funcional, como SIL.
ISO 13849-1
Sistemas de Controle Relacionados à Segurança
Usado ao avaliar o nível de desempenho e a arquitetura das funções de controle da máquina relacionadas à segurança.
ISO 13855
Salvaguarda Posicionamento
Fornece orientação para o posicionamento de salvaguardas em relação à velocidade de aproximação e comportamento de parada.
Desempenho de segurança SH27
Classificação de segurança SH27 verificada
CEI 61496-3
Tipo 3
Segurança Integridade
SIL 2
Nível de desempenho
PL d
Arquitetura
Categoria 3
A certificação do scanner não torna automaticamente o sistema completo da máquina ou do robô compatível A avaliação, integração e validação de risco em nível de sistema ainda são necessárias.
04 Salvaguarda Posicionamento
Distância de segurança e tempo de parada
O campo de proteção deve ser posicionado de modo que o sistema protegido possa atingir o estado de segurança exigido antes que uma pessoa possa atingir o perigo. Para equipamentos móveis, a geometria do campo de proteção também deve levar em conta o comportamento real de parada do veículo.
01
Abordagem Comportamento
Considere como uma pessoa pode abordar o perigo e quais direções devem ser monitoradas pelo campo de proteção.
02
Tempo de resposta do scanner
A configuração do tempo de resposta do scanner selecionada contribui para o tempo total antes que o sistema de segurança possa reagir.
03
Controle e pare o tempo
Inclua o atraso do controle de segurança a jusante e o tempo medido necessário para a parada de movimentos perigosos ou de veículos.
04
Fatores de Distância Adicionais
Podem ser necessárias licenças específicas da aplicação para intrusão, geometria de montagem, tolerância de medição e outros fatores relevantes.
Princípio Engenharia
Distância Mínima É um Cálculo do Sistema
A distância de proteção necessária depende da aproximação relevante ou do movimento do veículo, do tempo total de resposta do sistema, do desempenho de parada e dos termos adicionais de distância específicos do aplicativo. O alcance do scanner por si só não determina o limite correto do campo.
Salvaguarda de Máquinas
Use requisitos de posicionamento de proteção
Para máquinas, utilize os padrões de posicionamento de salvaguarda aplicáveis, juntamente com o tempo real de parada medido da máquina e a resposta completa da cadeia de segurança.
Aplicações AGV/AMR
Valide o comportamento real de parada do veículo
Os robôs móveis têm diferentes características de movimento e paragem Utilizar os requisitos de segurança aplicáveis à plataforma móvel e validar a distância de paragem nas condições de funcionamento relevantes.
Não copie uma distância de segurança ou tamanho de campo de proteção de outra máquina ou veículo. A configuração final deve basear-se na aplicação real, no comportamento de parada e na função de segurança completa e validada.
05 Salvaguarda Máquina
Scanners de área de segurança para máquinas e células robóticas
O monitoramento de área configurável é especialmente útil quando o acesso, o fluxo de material ou a geometria do processo tornam a salvaguarda fixa do ponto de entrada insuficiente por si só.
01
Acesso à célula robótica
Monitore áreas de acesso aberto ou zonas selecionadas ao redor de equipamentos robotizados onde o pessoal possa se aproximar de movimentos perigosos.
02
Proteção da Área da Máquina
Monitore zonas de aproximação no nível do chão em torno de máquinas onde a geometria de campo flexível é mais adequada do que um sensor de linha reta.
03
Áreas de Transferência e Paletização
Os scanners de segurança podem monitorar o acesso em torno de zonas de manuseio de materiais e paletização onde produtos e pessoas usam espaço compartilhado.
04
Zonas de Produção Flexíveis
Vários conjuntos de campos podem suportar mudanças nas condições operacionais quando o conceito de segurança for projetado e validado para esses modos.
Um scanner de segurança não substitui automaticamente a proteção física, portas interligadas ou outras medidas de proteção. O conceito de salvaguarda adequado depende da avaliação de riscos, vias de acesso, comportamento da máquina e função de segurança exigida.
06 Segurança Robô Móvel
Scanners de área de segurança para aplicações AGV e AMR
Os scanners a laser de segurança são comumente montados em AGVs e AMRs para monitorar campos de proteção e alerta configuráveis ao redor do veículo em movimento. A faixa do scanner, a geometria do campo, o tempo de resposta e o comportamento de parada do veículo devem ser considerados em conjunto.
Modelos SH27S
Monitoramento de segurança
As configurações da série S fornecem as principais funções de varredura de segurança necessárias para monitoramento configurável de proteção e campo de alerta.
- Monitoramento de campo de proteção
- Monitoramento de campo de alerta
- Saídas OSSD relacionadas à segurança
- Conjuntos de campos configuráveis
Modelos SH27 D
Segurança + Ethernet Raw Scan Data
Os modelos da série D incluem todas as funções de segurança da série S e adicionam saída Ethernet para dados brutos de varredura que podem ser usados por software de navegação, localização ou percepção downstream.
- Todas as funções de segurança da série S
- Dados de varredura bruta Ethernet
- Dados de distância, ângulo e intensidade de eco
- Adequado para integração com software de navegação
Os dados de varredura Ethernet não são uma saída relacionada à segurança O processamento de navegação, localização ou percepção deve permanecer separado da função de segurança certificada fornecida através das saídas relacionadas à segurança do scanner.
07 Seleção e Instalação
Como selecionar e instalar um scanner de área de segurança
A seleção do scanner deve começar com a função de segurança e a geometria da máquina, e não com uma especificação principal.
01
Gama Protetora
Escolha um scanner que cubra o campo de proteção necessário, mantendo a capacidade de detecção necessária.
02
Desempenho de segurança
Confirme se o scanner e a função de segurança completa atendem ao tipo, SIL, PL e categoria exigidos.
03
Distância Stopping
Posicione o campo de proteção usando a resposta total real do sistema e dados de tempo de parada.
04
Posição Montagem
Considere a altura do piso, áreas cegas, direção de aproximação, reflexos e a possibilidade de acesso abaixo ou ao redor do campo.
05
Resolução Objecto
A capacidade de detecção deve se adequar à tarefa de proteção de pessoal pretendida e à faixa de proteção selecionada.
06
Comutação Campo
Confirme como os modos de operação, a velocidade do veículo ou os estados da máquina selecionam o conjunto de campos apropriado.
07
Meio Ambiente
Revise a temperatura, contaminação, luz ambiente, vibração, classificação do gabinete e condições de instalação.
08
Comissionamento e Validação
Valide a geometria do campo, as saídas de segurança, o desempenho de parada e a resposta a falhas antes do uso da produção.
Especificações de referência SH27
Faixa de configuração atual da série SH27
Gama Protetora
3 m ou 5 m dependendo do modelo
Alcance de aviso
Até 10 m ou 20 m dependendo do modelo
Ângulo de digitalização
276°
Conjuntos Zona
Até 64 conjuntos configuráveis
Resolução Objecto
70 mm na faixa máxima de proteção
Tempo Resposta
Configurável de 100 a 567 ms
As especificações de referência descrevem a série SH27; a seleção e instalação do modelo ainda devem ser baseadas na aplicação real e na função de segurança exigida.
08 Perguntas Comuns
Perguntas frequentes sobre o scanner da área de segurança
Essas questões abrangem a terminologia, os campos de segurança, os problemas de instalação e integração de AGV comumente encontrados ao selecionar um scanner a laser de segurança.
O que é um scanner de área de segurança?
Um scanner de área de segurança é um termo comumente usado para um scanner a laser de segurança configurado para monitorar uma área bidimensional em torno de uma máquina, célula robótica ou veículo móvel.
Um scanner de área de segurança é igual a um scanner a laser de segurança?
Em muitas aplicações industriais, os termos referem-se ao mesmo tipo de dispositivo sensor de segurança. “Safety laser scanner” é o termo de categoria de produto mais preciso, enquanto “safety area scanner” frequentemente descreve sua aplicação de monitoramento de área.
O que é um campo de proteção?
O campo de proteção é a área monitorada relacionada à segurança A entrada neste campo faz com que as saídas de segurança do scanner mudem de estado para que o sistema de segurança conectado possa iniciar a resposta necessária.
O que é um campo de aviso?
Um campo de aviso fornece um sinal de detecção anterior não relacionado à segurança fora do campo de proteção Ele pode suportar avisos, redução de velocidade ou controle de processo, mas não substitui o campo de proteção relacionado à segurança.
Como é calculada a distância do scanner de segurança?
A distância mínima depende do comportamento da aproximação, do tempo total de resposta do scanner e do sistema de controle, do tempo de parada da máquina e de fatores adicionais de distância específicos da aplicação. Deve ser calculado usando o padrão de segurança aplicável e os dados reais de parada.
O que significa o Tipo 3 para um scanner a laser de segurança?
O tipo 3 refere-se à classificação do dispositivo de segurança definida para o equipamento de proteção optoeletrónico aplicável nos termos da IEC 61496. a função de segurança completa deve ainda ser concebida e validada para a máquina ou veículo.
O que significam SIL 2 e PL d?
SIL e PL são conceitos de desempenho de segurança funcional usados em diferentes estruturas de padrões A série SH27 é especificada para aplicações de segurança SIL 2 e PL d /Categoria 3.
Um scanner de segurança pode substituir uma cerca de segurança?
Não automaticamente Um scanner de segurança pode ser uma medida de salvaguarda apropriada em algumas aplicações, mas cercas, proteções interligadas ou outras medidas de proteção ainda podem ser necessárias, dependendo da avaliação de risco e das condições de acesso.
Os scanners a laser de segurança podem ser usados em AGVs e AMRs?
Sim. Os scanners a laser de segurança são amplamente utilizados para campos de proteção e alerta configuráveis em torno de veículos móveis, desde que a faixa do scanner, a geometria do campo e a distância de parada se ajustem ao conceito de segurança do veículo.
Um scanner de segurança também pode fornecer dados de navegação?
Os modelos selecionados da série D SH27 fornecem dados brutos de varredura Ethernet, além das funções de segurança disponíveis nos modelos da série S. Que os dados Ethernet podem suportar software de navegação ou percepção, mas não é uma saída relacionada à segurança.
O que afeta o tempo de resposta do scanner de segurança?
O tempo de resposta depende da configuração do scanner e da cadeia de segurança completa Para a série SH27, o tempo de resposta do scanner pode ser configurado de 100 a 567 ms, e o valor selecionado deve ser incluído no cálculo da distância de segurança.
Como escolho entre uma faixa de proteção de 3 m e 5 m?
Escolha com base na geometria de campo necessária, posição de montagem, distância de parada, requisitos de resolução de objetos e o conceito real de segurança da máquina ou do veículo, em vez de simplesmente selecionar a faixa mais longa disponível.
Seleção do varredor do laser da segurança
Precisa de proteção de área para uma máquina, célula robótica ou AGV?
Explore a gama de scanners a laser de segurança SH27 ou contacte a CCH para discutir a gama de proteção, configuração de campo, distância de paragem e requisitos de integração para a sua aplicação.