Sicherheitslichtvorhänge, die robust gegen Fremdlicht und in einer stark miniaturisierten Bauweise verfügbar sind, sind für die industrielle Produktion heute unabdingbar. Sicherheitslichtgitter der Serie SF4B sind u.a. zur Absicherung von Schweißrobotern geeignet, wie sie z.B. in der metallverarbeitenden Industrie und bei der Herstellung von Automobilen verwendet werden. So werden die Sicherheitslichtgitter u.a. in Schweiß-Zellen verwendet. Im Verbund mit einem Sicherheitsschaltgerät (mit konfigurierbarer Sicherheitslogik), Sicherheitstürschaltern und Sicherheitslichtgittern und/oder Laserscanner sind diese Bauteile eine zuverlässige und rechtlich sichere Lösung für alle Beteiligten – Maschinenbauer, Betreiber und Nutzer. Die Sicherheitslichtvorhänge der Serie SF4B erfüllen alle Normen, die zur Umsetzung der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) notwendig sind. Dabei erreicht das Lichtgitter den Performance Level PLe bzw. den Sicherheits-Integritätslevel SIL3. Diese besagen u.a., dass sich das Gerät sogenannten Selbsttests innerhalb der Ansprechzeit bzw. bei jedem Rücksetzen nach einem Fehlerfall unterziehen muss. In der Automobilindustrie sind die zuliefernden Maschinen- und Anlagenbauer meist international tätig, und die Produktionsstätten der Autobauer liegen weltweit verstreut. Deshalb müssen alle für die industrielle Sicherheit entwickelten Geräte den international gültigen Vorschriften angepasst sein. Eine globale Verfügbarkeit aufgrund umfassender Vertriebs- und Händlernetze spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle für den weltweiten Einsatz.
Funktionsweise der Sicherheitslichtgitter
Ein Sicherheitslichtgitter funktioniert prinzipiell wie eine Durchweglichtschranke mit vielen Sendern und Empfängern, einzig mit dem Unterschied, dass mithilfe von Hard- und Software eine Fehlfunktion nahezu ausgeschlossen ist. Um die Geräte auch gegen Fremdlicht abzusichern, das bei herkömmlichen Sicherheitslichtgittern als \’undefinierbar\‘ bewertet und dadurch zum Fehlerfall und dem Abschalten der Maschine führen kann, wurde in Zusammenarbeit mit einem der größten Automobilhersteller der Welt das sogenannte Extranous Light Check & Avoid Prinzip (ELCA) entwickelt. Dieses erfüllt sowohl eine Übersprechunterdrückung bei Verwendung mehrerer SF4B als auch die Vermeidung von Fehlfunktionen, die durch Fremdlicht verursacht werden können und eine Maschine zum sofortigen Stillstand zwingen würden. Die Quellen für den Fremdlichteinfluss können vielzählig sein: als Warnlampen verwendete Blitzlichter, die u.a. bei fahrerlosen Transportsystemen Verwendung finden oder Schweißanwendungen, die ein Licht in einem breiten Spektrum erzeugen.
Mögliche Fehlerquellen des Sensors schon vorher eliminieren
Die in den Sicherheitslichtgittern verbauten Empfangselemente arbeiten zwar in einem engen Spektrum, dennoch ist die Gefahr gegeben, dass dieses Licht zum Fehlerfall des Sensors und damit zum Abschalten der Maschine führen kann, obwohl kein sicherheitsrelevanter Vorfall vorhanden ist. Im schlimmsten Fall kann das einen Ausfall der Produktion verursachen. Die ELCA-Funktion verhindert einen solchen möglichen Produktionsstopp. Sender und Empfänger des Lichtgitters sind jeweils zueinander synchronisiert. Jedes der Sender-/Empfängerpaare wird seriell abgearbeitet. Trifft Fremdlicht nun auf ein Empfangsteil, wird nicht sofort Alarm ausgelöst, sondern der Scan findet ein weiteres Mal statt. Erst wenn dieser Fremdlichteinfluss oder auch ein Unterbrechen des Strahls ein zweites Mal auf dem gleichen Empfangselement entdeckt wird, schaltet der Sensor in den Fehlermodus. Der Roboter wird erst dann aus Sicherheitsgründen abgeschaltet. Das Sicherheitslichtgitter identifiziert einen Fehler erst bei zweimaligem Vorkommen als Fehler. Dieses Verfahren bezeichnet man als Double Scanning; es hat aufgrund der Ansprechzeit des SF4B von 14ms eine Scannzeit kleiner als 7ms.
Lichtgitter vor Einfluss von Schweißspritzern geschützt
Beim Entstehen von Schweißperlen oder Schweißspritzern besteht die Möglichkeit, eine Schutzabdeckung der Frontscheibe des Sicherheitslichtgitters zu montieren. Hier kann das Lichtgitter bei vollem Funktionsumfang mit einer Polycarbonatscheibe geschützt werden. Sollte es doch zu einer zu starken Verschmutzung dieser Schutzscheibe kommen, muss nicht der Sensor, sondern nur die Schutzkappe ausgetauscht werden.
