Linien- und Flächenportale

Safety Solutions

Sicherheitstechnik für Linien- und Flächenportale
Zwei mitfahrende horizontale Lichtvorhänge Focus sichern in einer bestimmten Höhe den Bediener gegen das fahrende Portalsystem ab.
Zum Schutz von Personen und Maschinen setzt Bleichert seit zwei Jahren Sicherheitslösungen von Jokab Safety ein. Sie vereinfachen das Projektieren, sorgen für mehr Übersicht, ermöglichen Kosteneinsparungen und erreichen durchgängig die höchste Sicherheitskategorie 4 nach EN 954-1. Für den Schutz seiner neuen Linien- und Flächenportale wählte der Fördertechnik-Spezialist Sicherheits-SPS in Verbindung mit Multiturn-Drehgebern und Unfallschutz-Lichtvorhängen.

Intralogistik-Lösungen von Bleichert ermöglichen es, in der automatisierten Fertigung Werkstücke mit Massen von einem Kilogramm bis zwei Tonnen zu bewegen, automatisch zuzuführen, ergonomisch zu montieren und zu stapeln. Ein Linienportal kann beispielsweise Motorblöcke handhaben und auf einer Präzisionsrollenbahn ablegen, wobei es sie greift, wendet und absetzt. Diese Portale sind Kernstücke einer Verkettungsanlage zur Motorenfertigung. Sie können schwere Lasten in wenigen Sekunden präzise umsetzen. Portale werden auch zum Be- und Entladen von Bearbeitungsmaschinen, zum Stapeln und Entstapeln und – in Verbindung mit Regalen – als Speichersysteme eingesetzt.

Weil Produktionsanlagen gelegentlich erweitert oder innerhalb des Betriebs verlagert werden, ist eine leichte Demontierbarkeit des Schutzzauns unerlässlich. Jokab Safety fertigt das Aluminium-Zaunsystem Quick-Guard E (Economy) mit Wellengitter und einer patentierten Gitter-Verriegelung. Hiermit ist es sehr einfach, das Wellengitter am Zaunpfosten zu befestigen. Horizontale Zwischenprofile zum Stabilisieren des Gitters sind nicht erforderlich. Das Wellengitter lässt sich auf die gewünschten Maße schneiden, die Abschnitte bequem zusammenbauen und auch im Winkel von 45 Grad aufstellen.

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Die mittigen Befestigungslöcher der Not-Aus-Taster Smile erleichtern den Einbau an Aluminiumprofilen. Die Ausgänge sind entweder zwei doppelte Öffnerkontakte oder mit einer eingebauten Tina-Schnittstelle versehen, die den Anschluss mehrerer Not-Aus-Taster an eine dynamische Sicherheitsschaltung nach Kategorie 4 ermöglicht.

Positionssteuerung

Das Linienportal PR40 hat zwei unabhängige Fahrwagen, die eine Reibschweißmaschine mit zwei unterschiedlichen Bauteilen beladen. Die in dieser Maschine zusammengefügten Bauteile werden nach dem Reibschweißen in einer nachgeschalteten Maschine wärmebehandelt und anschließend in Stapelzellen auf Paletten abgelegt. Die vollen Paletten werden manuell entnommen und die entsprechenden Stapelzellen mit leeren Paletten bestückt.

Multiturn-Absolutdrehgeber überwachen die horizontale Position der Fahrwagen, so dass der Bediener gefahrlos den Palettenwechsel vornehmen kann, während die Wagen des Linienportals weiterhin die Maschinen be- und entladen. Der automatische und der manuelle Prozessteil sind somit entkoppelt, so dass das Linienportal eine maximale Ausbringung ermöglicht. Die Multiturn-Absolutdrehgeber sorgen auch dafür, dass die Fahrwagen nicht miteinander kollidieren.

Der Multiturn-Absolutencoder JS-RSA 698 hat eine Auflösung von 13 Bit für den absoluten Positionswert und zwölf Bit (4096) für die Zahl der Umdrehungen. Zwei Drehgeber müssen mechanisch direkt mit dem beweglichen Maschinenteil verbunden und an den Sicherheitsbus zur SPS Pluto angeschlossen werden. Diese Steuerung überwacht die Position, Drehrichtung und Drehzahl des beweglichen Maschinenteils gemäß Sicherheitskategorie 4 oder SIL 3.

Berührungsloser Personenschutz

Beim Flächenportal PR100 sind verschiedene Bearbeitungsmaschinen auf einer rechteckigen Fläche angeordnet, wo sie be- und entladen werden. Die Bediener haben einen sicheren Zugang unterhalb dieses Bereichs, weil mitfahrende horizontale Lichtvorhänge eingesetzt werden, die sie in einer bestimmten Höhe gegen das fahrende Portalsystem absichern.

Vertikale Lichtvorhänge ermöglichen es dem Bediener, gefahrlos Vollpaletten abzuholen und Leerpaletten zuzuführen, während das Flächenportal die Bearbeitungsmaschine bedient. Somit sind der automatische und der manuelle Prozessteil entkoppelt. Die Multiturn-Absolutdrehgeber haben die Aufgabe, die X-Y-Position des Flächenportals mit Kategorie 4 zu überwachen, so dass die Z-Achse ausschließlich über den Maschinen nach unten fährt.

Die Lichtvorhänge Focus haben einen Querschnitt von 35 mal 45 Millimetern und eine Auflösung von 14 Millimetern für den Fingerschutz sowie 35 Millimetern für den Handschutz. Der senkrechte Vorhang löst beim Eindringen in den Gefahrenbereich einen Abschaltbefehl aus, während die beiden mitfahrenden waagerechten Vorhänge Kollisionen der bewegten Anlagenteile verhindern.
Die Lichtvorhänge entsprechen der Sicherheitskategorie 4. Sie haben Eingänge zum teilweise oder vollständigen Muten der Lichtstrahlen. Zu den besonderen Merkmalen zählen Überwachung der Muting-Leuchte, manuelle, überwachte oder automatische Rückstellung, zwei überwachte PNP-Sicherheits-Ausgänge mit Querschluss-Überwachung und M12-Anschlüsse. LEDs sorgen für einfache Ausrichtung und Anzeige von Verschmutzung, Betriebsspannung und Ausgangszustand. Die Schutzfeldhöhen betragen 150 bis 1.650 Millimeter bei einer Auflösung von 14, 35 oder 300/400/500 Millimetern und Reichweiten von jeweils sechs, 15 oder 25/50 Metern.

Sicherheits-SPS

Die 90 Millimeter breite Sicherheits-SPS Pluto B46-6 entwickelte Jokab Safety, um der Nachfrage nach einer kompakten Sicherheitssteuerung mit mehr Ein-/Ausgängen gerecht zu werden. Sie hat insgesamt 46 E/A, sechs davon sind unabhängige Sicherheitsausgänge. Außerdem können 16 E/A wahlweise als Ein- oder Ausgänge benutzt werden, und 24 Eingänge sind für Unfallschutzgeräte und sonstige Sensoren bestimmt.

Die Programmierung erfolgt über die intuitive Software „Pluto Manager“ im Kontaktplan. Die SPS eignet sich sowohl zur Sicherheitsüberwachung als auch zur Steuerung kleinerer Maschinen. Eine Bedienstation lässt sich direkt an die serielle Schnittstelle oder den Sicherheits-CAN-Bus anschließen.

Die Sicherheits-SPS entspricht der höchsten Sicherheitskategorie 4 nach EN 954-1. Alle Plutos sind Master-Geräte und können sich somit am Netzwerk gegenseitig „sehen“ und Entscheidungen bezüglich ihrer eigenen, unmittelbaren Sicherheitsumgebung treffen. Mit einem Protokollumsetzer lassen sich die Informationen von einem Pluto-Netzwerk an andere Bussysteme wie CANopen, DeviceNet und Profibus übertragen. Wolfgang Engelhart (gm)

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