5 essentiële principes voor het beschermen van industriële machines

Machinebeveiliging blijft een zeer belangrijk aspect van automatisering en robotica in de industrie, evenals commerciële toepassingen van automatisering. Machines moeten de eerste regel van de robotica volgen, zoals die bijna 100 jaar geleden door Isaac Asimov werd gegeven (“Runaround”, 1942):“Do No Harm”. Deze zin wordt toegeschreven aan Hippocrates, die in 245CE een eed in de geneeskunde aflegde. Doordacht machineontwerp met ondersteuning van sensoren en bedieningselementen voorkomt dat machines en robots mensen schade toebrengen, zowel operators als toevallige bezoekers die misschien niet op de hoogte zijn van het gevaar dat een machine met zich meebrengt. We hebben methoden voor de bescherming van mensen georganiseerd in vijf hoofdcategorieën die hier worden gepresenteerd.

1. Mechanische beveiligingssystemen

Veiligheidsbewaking van robotbehuizingen

Overzicht

Mechanische beveiligingssystemen zijn fysieke barrières die de toegang tot gevaarlijke delen van machines verhinderen. Deze barrières kunnen vast, verplaatsbaar of vergrendeld zijn en zijn van cruciaal belang voor de bescherming van werknemers tegen gevaarlijke machine-elementen.

Soorten bewakingssystemen

• Vaste bewakers :Permanent aan de machine bevestigd en kan niet zonder gereedschap worden verwijderd. Ze zijn ontworpen om continue bescherming te bieden. Ze kunnen gemaakt zijn van massief metaal of gaas of het kunnen doorzichtige plastic panelen zijn, ook wel “hekken” genoemd
• Beweegbare bewakers :Deze kunnen worden geopend of verwijderd om toegang te verlenen voor onderhoud of bediening, maar moeten tijdens bedrijf veilig gesloten zijn.
• Vergrendelde bewakers :Deze afschermingen schakelen de machine automatisch uit wanneer deze wordt geopend, zodat operators geen toegang kunnen krijgen tot gevaarlijke gebieden terwijl de machine draait.

Algemene toepassingen

• Productie :Vaste afschermingen worden vaak gebruikt op machines zoals zagen en persen om onbedoeld contact met bewegende delen te voorkomen.
• Constructie :Beweegbare beschermkappen worden vaak gebruikt in elektrisch gereedschap, waardoor een veilige bediening mogelijk is en toch toegang blijft voor aanpassingen.
• Voedselverwerking :Vergrendelde afschermingen worden vaak gebruikt in transportsystemen om ervoor te zorgen dat operators niet in bewegende apparatuur kunnen reiken terwijl deze in werking is.

Voorbeelden van mechanische beveiliging in procesindustrieën

2. Noodstops (noodstops)

Overzicht

Noodstopsystemen bieden een snelle manier om de werking van machines te stoppen in geval van nood. Deze systemen zijn van cruciaal belang voor het voorkomen van letsel en het beperken van risico's tijdens onvoorziene gebeurtenissen. Ze bieden een gemakkelijk toegankelijke methode om de beweging van een machine onmiddellijk te stoppen

Belangrijkste kenmerken

• Locatie :E-stops zijn strategisch rond machines geplaatst en gemakkelijk toegankelijk voor operators. Ze kunnen de vorm hebben van een knop of een staalkabel langs een machine of transportband.
• Redundante systemen :Veel machines zijn voorzien van meerdere noodstops om ervoor te zorgen dat er in geval van nood altijd minstens één toegankelijk is. De contacten in de schakelaar zijn ook redundant met geforceerde veiligheid
• Faalveilig ontwerp :E-stops zijn ontworpen om in een veilige toestand uit te vallen, wat betekent dat als ze defect raken, ze de machine zullen stoppen in plaats van deze verder te laten werken.

Algemene toepassingen

• Productiefabrieken :E-stops worden veel gebruikt in assemblagelijnen en zware machines om werkzaamheden in noodgevallen snel te kunnen stoppen.
• Materiaalverwerking :In transportsystemen kunnen noodstops ongelukken voorkomen die veroorzaakt worden door storingen of bedieningsfouten.
• Robotica :E-stops zijn essentieel in omgevingen waar robots en mensen dicht bij elkaar werken om ervoor te zorgen dat de beweging van de robot indien nodig onmiddellijk wordt stopgezet.

3. Aanwezigheidsdetectieapparaten (PSD)

Overzicht

Aanwezigheidsdetectieapparatuur wordt gebruikt om de aanwezigheid van personen in de buurt van gevaarlijke machines te detecteren en passende maatregelen te nemen om de veiligheid te vergroten. Deze apparaten maken gebruik van verschillende technologieën, zoals infrarood-, laser- en microgolfsensoren, om het gebied rond de machine te bewaken.

Soorten PSD's

• Lichtgordijnen :Dit zijn veiligheidsvoorzieningen die een onzichtbare barrière vormen; wanneer de straal wordt onderbroken, stopt de machine.
• Laserscanners :Deze apparaten kunnen een 2D- of 3D-kaart van de werkruimte maken, menselijke aanwezigheid detecteren en ervoor zorgen dat machines alleen werken als het veilig is.
• Nabijheidssensoren :Deze detecteren de aanwezigheid van operators of objecten in de buurt van de machine en kunnen indien nodig uitschakelingen of vertragingen activeren.

Algemene toepassingen

• Geautomatiseerde productie :Lichtgordijnen worden veelvuldig gebruikt rond robotarmen om te voorkomen dat operators gevaarlijke gebieden betreden.
• CNC-machines en kantbanken :Een belangrijke toepassing van veiligheidslichtgordijnen is het gebied voor en achter een kantbank om te voorkomen dat de pers sluit terwijl een menselijk lichaamsdeel zich dicht bij het perspunt bevindt
• Textielindustrie :Laserscanners zorgen ervoor dat werknemers zich niet in de baan van bewegende machines bevinden.
• Verpakking en verzending :Veiligheidslichtgordijnen (PSD's) worden vaak gebruikt voor robotpalletiseersystemen om werknemers te beschermen tegen de beweging van de robot. Veiligheidslaserscanners (LIDAR's) zijn een andere optie voor palletiseerbeveiliging. Nabijheidssensoren in verpakkingsmachines helpen letsel te voorkomen door de aanwezigheid van de operator te detecteren voordat machines of robots kunnen werken.

4. Veiligheidsvergrendelingen

Overzicht

Veiligheidsvergrendelingen zijn voorzieningen die voorkomen dat machines onder onveilige omstandigheden kunnen werken. Ze zorgen ervoor dat machines alleen kunnen worden bediend als aan bepaalde veiligheidsvoorwaarden is voldaan, waardoor de kans op ongevallen wordt verkleind.

Soorten vergrendelingen

• Mechanische vergrendelingen :Fysiek de werking verhinderen als een beschermkap is verwijderd of niet correct is geplaatst.
• Elektrische vergrendelingen :Gebruik elektrische signalen om te voorkomen dat machines in werking treden totdat aan de veiligheidscriteria is voldaan.
• Softwarevergrendelingen :Vertrouw op geprogrammeerde veiligheidsprotocollen binnen de machinebesturingen om een veilige werking te garanderen.

Algemene toepassingen

• Spuitgieten :Vergrendelingen voorkomen dat de machine werkt als de veiligheidskappen niet op hun plaats zitten, waardoor operators worden beschermd tijdens het verwisselen van matrijzen.
• Robotica :Wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat robots niet kunnen werken tenzij aan alle veiligheidsvoorwaarden is voldaan, zoals een juiste plaatsing binnen het werkgebied.
• Druk op bewerkingen :Veiligheidsvergrendelingen zorgen ervoor dat persen niet kunnen werken tenzij de operator correct en veilig uit de gevarenzone is gepositioneerd.

5. Machinebeveiligingscontrollers