Aplikační požadavky pro ochranné zařízení pro snímání osob

Typografie
  • Smaller Small Medium Big Bigger
  • Default Helvetica Segoe Georgia Times

Článek pojednává o použití ochranného zařízení, které využívá snímací přístroj (přístroje) pro detekci přítomnosti osob v prostoru nebo přibližujících se k prostoru s cílem snížit nebo minimalizovat riziko způsobené nebezpečnými částmi strojních zařízení bez používání fyzických zábran.

Aktivní optoelektronické ochranné zařízení (AOPD)

Aktivace zařízení se světelným paprskem a světelné clony závisí na přerušení jednoho nebo více světelných paprsků. Odrazové plochy v blízkosti světelného paprsku (paprsků) mohou snížit schopnost AOPD zjistit určený předmět, jak je znázorněno na obr. 1.
Pro vyloučení vlivu odrazových ploch je nutno se řídit návodem výrobce AOPD. Pro vyloučení tohoto vlivu po celou dobu životnosti stroje je nutné uvážit činitele, jako je opotřebení natřených ploch, změny zpracovávaného materiálu, odchylka paprsku, vlivy prostředí atd.

Zařízení se světelným paprskem
Zařízení se světelným paprskem mohou sestávat z jednoho nebo více paprsků. Obvykle se používají jako vypínací zařízení pro detekci celého těla v uzavřených chráněných oblastech. Blokování opětného spuštění nebo přístroje pro snímání (detekci) přítomnosti osoby (osob) je obvykle nutné pro zabránění neočekávaného opětného spuštění. Vzhledem k tomu, že zařízení se světelným paprskem obvykle nemají předepsanou schopnost snímání (detekci), ale pouze zjišťují přerušení paprsku (paprsků), vyžadují přesné umístění pro zajištění účinného působení.
Pro výpočet minimální oddělovací vzdálenosti je nutno uvážit dobu odezvy každého paprsku s ohledem na velikost a rychlost části těla, která bude procházet v každé výšce.
Při umísťování se musí brát v úvahu možnost:

  • zasahování mezi, nad nebo pod paprsky;
  • nezjištěného proniknutí částí těla, například rukou/paží;
  • plazení se pod, šplhání přes nebo skákání nad.

Výšky pro 2, 3 a 4 paprsky uvedené v tabulce 1 (převzaté z ČSN EN ISO 13855) byly zjištěny jako nejúčelnější při použití.
Vyšší počet paprsků může snížit možnost pronikání nebo obcházení. Dva paprsky se mají použít pouze tehdy, pokud je obcházení obtížné například vzhledem k pevným zábranám při otevírání.

aplikace ochrannych zarizeni 2018 2

Vzájemné rušení
U zařízení se světelným paprskem může docházet ke vzájemnému rušení mezi sousedními paprsky nebo mezi sousedními přístroji. Je nutné přijmout opatření pro snížení rizika vzájemného rušení. Tato opatření mohou zahrnovat:

  • opatření zajišťovaná výrobcem přístroje, například různé kódy;
  • bezpečná instalace a upevnění;
  • střídání směrů sousedních paprsků;
  • orientace směru paprsku;
  • seřízení přístrojů, použití světelných mezistěn a vyvarování se odrazovým plochám pro zabránění toho, aby vysílač aktivoval přijímač jiného zařízení se světelným paprskem.

Světelné clony
Orientace zóny detekce (snímání)
Světelné clony mohou být orientovány v jednom z šesti formátů:

  • kolmý přístup – tam, kde je zóna detekce (snímání) kolmá ke směru přístupu;
  • rovnoběžný přístup – tam, kde je zóna detekce (snímání) rovnoběžná se směrem přístupu;
  • šikmý přístup – tam, kde je zóna detekce (snímání) nastavena v určitém úhlu vzhledem ke směru přístupu;
  • kombinovaný přístup – tam, kde zóna detekce (snímání) kombinuje dvě nebo více předchozích variant;
  • pevný duální formát – tam, kde lze zvolit zónu detekce (snímání) tak, aby byla buďto kolmá, nebo rovnoběžná vzhledem ke směru přístupu. Oddělovací vzdálenost se musí dodržovat v obou orientacích zóny detekce (snímání);
  • otočný duální formát – tam, kde zóna detekce (snímání) může být převedena do polohy buďto kolmé, nebo rovnoběžné vzhledem ke směru přístupu otáčením světelné clony kolem středu. Nesmí být možné otočit světelnou clonu směrem k nebezpečným částem, pokud nemůže být dodržena oddělovací vzdálenost.

Při výpočtech oddělovací vzdálenosti se úhel přístupu větší než 30° považuje za kolmý přístup a úhel přístupu menší než 30° se považuje za rovnoběžný přístup.

Vzájemné rušení
U světelných clon může docházet k vzájemnému rušení mezi sousedními přístroji. Je nutné přijmout opatření pro snížení rizika vzájemného rušení. Tato opatření mohou zahrnovat:

  • opatření zajišťovaná výrobcem světelné clony, například různé kódy;
  • bezpečná instalace a upevnění;
  • střídání směrů paprsků sousedních přístrojů;
  • seřízení přístrojů, použití světelných mezistěn a vyvarování se odrazovým plochám pro zabránění toho, aby vysílač aktivoval přijímač jiné světelné clony.

Zatemňování
Pro zabránění možnému chybnému použití musí být zatemňování použito jen v nutných případech pro funkci stroje.
Zatemňování může být použito pro umožnění přítomnosti částí obrobku nebo stroje v zóně detekce (snímání), pokud je bezpečnost zajištěna jinými prostředky, například:

  • zatemněný prostor je trvale a zcela vyplněn materiálem, upínacími přípravky, pevnými ochrannými kryty nebo odnímatelnými blokovacími ochrannými kryty (viz obrázek 2); nebo
  • světelná clona působí v „opačném režimu" pro všechny pevné zatemněné paprsky, tj. světelná clona přejde do stavu VYPNUTO, pokud oblast, která se má blokovat, zjasní; nebo
  • oddělovací vzdálenost je zvětšena podle ČSN EN ISO 13855 vlivem upravené schopnosti detekce (snímání). Informace o upravené schopnosti detekce poskytne výrobce AOPD.

Instalace musí být provedena tak, aby byla minimalizována možnost ztráty schopnosti detekce (snímání) způsobená odrazovými povrchy v zatemněném prostoru.

aplikace ochrannych zarizeni 2018 3

Aktivní optoelektronické ochranné zařízení s rozptylným odrazem (AOPDDR)

AOPDDR se používají jak ve statických, tak i v mobilních provedeních. Norma ČSN CLC/TS 61496-3 předepisuje, že AOPDDR jsou elektrická snímací ochranná zařízení (ESPE) typu 3.
Při sestavě zóny detekce (snímání) AOPDDR je nutno zajistit, aby:

  • zóna detekce (snímání) plně pokrývala nebezpečný prostor;
  • za předměty nebyly vytvářeny žádné stíny, které by mohly umožnit osobám přiblížit se k nebezpečnému prostoru blíže, než je vypočtená minimální oddělovací vzdálenost;
  • se vzaly v úvahu instrukce výrobce AOPDDR týkající se blízkých odrazových ploch a rušení z pozadí;
  • se vzaly v úvahu instrukce pro nastavení zóny (zón) detekce (snímání), včetně zohlednění zóny (zón) tolerance;
  • se vzaly v úvahu instrukce o minimální požadované vzdálenosti mezi hranicí zóny detekce (snímání) a předměty, které není třeba zjišťovat (například stěny nebo části strojů);
  • při konkrétním použití nemohlo vzniknout nebezpečí vyvolané existencí zóny (zón) s omezenou schopností detekce (snímání).

Může být prospěšné vyznačit hranici zóny detekce (snímání) na podlaze.
U mobilních provedení musí být vyloučeno riziko zachycení nebo rozdrcení na okraji celé zóny detekce (snímání). U mobilních provedení je třeba uvážit některé dodatečné činitele tak, aby byla zajištěna odpovídající oddělovací vzdálenost, například:

  • ztížené klimatické podmínky;
  • změny fyzikálního prostředí (například odrazové vlastnosti) jako výsledek pohybu;
  • doba zastavení a její možné zhoršení;
  • měnící se podmínky na povrchu podlahy nebo země (například voda, olej nebo led, které se příležitostně vyskytují), které mohou ovlivnit vzdálenost zastavení;
  • nebezpečný prostor se pohybuje spolu se strojem (primární nebezpečí je náraz nebo rozdrcení způsobené pohybem stroje);
  • směr přibližování předmětu se může měnit, například vlivem změn směru pohybu vozidla;
  • směr přibližování osoby se může měnit, například vlivem změn směru pohybu vozidla a/nebo osoby;
  • pokud se stroj pohybuje po nerovných površích, může se účinná výška zóny detekce (snímání) lišit od předpokládané polohy;
  • musí se uvážit různé rychlosti pohybu, například:
    - rychlost stroje (a AOPDDR);
    - vzájemná rychlost stroje a předmětu, která má být zjištěna, například:
    - osoba,
    - jízdní kola,
    - vidlicové zdvižné vozíky,
    - ostatní vozíky.

Rohože a podlahy citlivé na tlak

Podlahy citlivé na tlak
Podlahy citlivé na tlak sestávají z pohyblivých tuhých desek, které aktivují čidla polohy, například koncové spínače. Podlahy citlivé na tlak se nesmí používat, pokud deformace desky nebo cizích předmětů pod deskou může způsobit neschopnost zařízení zjistit na něm stojící osobu.

Rohože citlivé na tlak
Kritéria pro volbu
Činitele, které se musí vzít v úvahu při volbě rohoží citlivých na tlak jakožto ochranných zařízení, zahrnují konstrukci rohože, podmínky prostředí, chování v případě poruchového stavu (například kategorii podle souboru norem ČSN EN ISO 13849) a pracovní podmínky (například možnost úmyslného neoprávněného vyřazení zařízení z provozu).

Konstrukce rohože
Bezpečnostní integrita rohože závisí spíše na její spolehlivosti a odolnosti proti poruchovým stavům než na zjištění poruchového stavu, proto může zhoršení snímací funkce (například vlivem pomalého vnikání prachu, tekutin nebo plynů) zůstat skryto.
Některé typy rohoží citlivých na tlak nemohou zjistit osobu již stojící na rohoži, je-li zapnuto napájení, nebo je vypnuto a znovu zapnuto. Tyto rohože se nesmí používat jako ochranná zařízení.
Citlivost může být nepříznivě ovlivněna statickým zatížením (například zpracovaným materiálem ležícím na povrchu rohože).
Kabelové vstupy do rohoží musí být takové, že:

  • nedojde k nebezpečí vypnutí vlivem připojovacích kabelů;
  • žádné pásmo necitlivosti přilehlé k vstupnímu bodu připojovacích kabelů neleží v prostoru určeném pro detekci osob;
  • kabel není umístěn v poloze, kde je pravděpodobné mechanické poškození.

Pokud je rozdíl ve výšce sousedních vodorovných povrchů 4 mm a větší, musí se použít instalace s vyrovnanými podklady nebo malé rampy, jejichž sklon nepřekračuje 20°.
Při použití kombinace rohoží je nutno v zóně detekce (snímání) vyloučit pásma necitlivosti. Vysvětlení je uvedeno v normě ČSN EN ISO 13856-1.
Pokud se systém rohože použije jako vypínací zařízení, musí minimální oddělovací vzdálenost okraje rohože od nebezpečí vzít v úvahu nejnepříznivější podmínky, například délku prvního kroku osoby na rohož z jakéhokoliv směru přiblížení.
Rozměry rohože se musí zvolit tak, aby bylo osobě zabráněno překročení nebo přeskočení rohože.

Podmínky prostředí
Při volbě rohoží citlivých na tlak, jakožto ochranného zařízení, zahrnují podmínky prostředí, které se musí vzít v úvahu:

  • znečištění povrchu rohože, což zvyšuje nebezpečí uklouznutí;
  • nepravidelnosti montážního povrchu rohože, což může zhoršit citlivost rohože;
  • dopravu kolovými vozidly na rohoži (vidlicové zdvižné vozíky nebo jiná těžká vozidla mohou způsobit poškození rohože, zvláště při brždění, rozjíždění nebo otáčení);
  • chemikálie (například oleje, rozpouštědla, řezné kapaliny), které mohou způsobit změnu vlastností rohože, jako je vyboulení nebo tvrdnutí materiálu vedoucí ke změně citlivosti;
  • vlivy teploty. Minimální teplotní rozsah požadovaný v ČSN EN ISO 13856-1 je +5 °C až +40 °C. Studená prostředí mohou způsobit tuhnutí materiálu rohože a horká prostředí mohou způsobit měknutí materiálu, a tím změnu citlivosti rohože;
  • cizí tělesa, jako svařovací okuje, piliny nebo písek mohou způsobit opotřebení nebo poškození rohože. Může být použito dodatečné pokrytí rohože předepsané výrobcem.

Častá aktivace
Bezpečnostní integrita rohože závisí na její spolehlivosti a odolnosti vůči poruchovým stavům. Rohož musí být zvolena tak, aby odolávala předpokládanému počtu aktivací a četnosti používání.

Občasná aktivace
Tam, kde je rohož aktivována jen občas, bude uživatel muset provádět periodické zkoušky pro ověření integrity rohože.

Fyzikální vlastnosti rohože
Fyzikální vlastnosti rohože mohou u některých použití způsobit problémy. Alespoň následující body se musí vzít v úvahu:

  • trvalá deformace nebo tvrdnutí povrchu rohože může způsobit „přemostění" částí snímacího pole;
  • u většiny konstrukcí je uvnitř rohože vnitřní vzduchová mezera. Vniknutí materiálu (malých nebo velkých částic), hmyzu, korozívních plynů nebo tekutin může způsobit poruchu rohože. Malé otvory nemusí být během údržby zjištěny.

Montážní povrch
Nepravidelnosti podlahy nebo jiného montážního povrchu mohou zhoršit funkci rohože a musí proto být v rámci mezí stanovených výrobcem rohože.
Rohož musí být pevně zajištěna na místě pro zabránění náhodného nebo úmyslného pohybu rohože, a tím uvolnění nechráněného přístupu do nebezpečného prostoru.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz cervenec 2019s

ElektroPrůmysl.cz, srpen 2019

Číslo je zaměřené na PLC, řídicí systémy, operátorské panely, průmyslové a kolaborativní roboty.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.

Zajímavé odkazy

Magnetizujeme svět. Vše okolo magnetů. Přesné součásti pro přední světové inovátory v oblasti osobních automobilů, užitkových vozidel a průmyslových aplikací.
Turck Cloud - vzhůru do oblak! Se speciálním cloudovým systémem pro sběr, ukládání a zpracování produkčních dat pro potřeby monitorování různých úloh ve sféře průmyslového internetu věcí (IIoT) a Industry 4.0.
Vyšší úroveň bezpečnosti – NKT instal CYKY Dca Inovovaný kabel s vylepšeným materiálem pláště, nešíří plamen, splňuje požární klasifikaci „Dca“.
TERMOKAMERY.cz – novinky a akční ceny! Vyberte si termokameru přesně dle Vašeho požadavku. Technické poradenství, profesionální přístup, prodej, odborná školení, servis a kalibrace. Vyžádejte si předvedení termokamer zdarma přímo ve vaší firmě!
EATON TOUR 2019 - Inteligentní jištění a ovládání Konstruktéři, projektanti a elektrotechnici jste zváni zdarma na cyklus odborně-technických přednášek po celé ČR pod vedením špičkových odborníků zaměřených především na praktická řešení a ukázky.
VOLTWORLD.cz - Svět měřicí techniky! Internetový obchod s kvalitní měřicí technikou osvědčených světových značek. Akční ceny, výhodné sady, půjčovna, servis, kalibrace, školení a semináře.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
 Souhlasím se zpracováním osobních údajů pro potřeby zasílání časopisu zdarma. Informace o zpracování osobních údajů
Časopis vychází 1x měsíčně.