Avete bisogno della barriera fotoelettrica di sicurezza giusta per la vostra macchina?
Comunicateci il tipo di macchina e i requisiti di protezione. Il nostro team di ingegneri vi aiuterà a scegliere la barriera fotoelettrica di sicurezza, il sensore o il lidar di sicurezza più adatti al vostro progetto.
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Progetti di barriere fotoelettriche di sicurezza standard e personalizzate
Esigenze di OEM, integrazione, distribuzione e aggiornamento in fabbrica
Selezione del prodotto in base al layout della macchina, al campo di rilevamento, all'uscita e all'ambiente
Una barriera fotoelettrica di sicurezza sembra semplice: due barre di alluminio disposte una di fronte all’altra a traverso l’apertura di una macchina.
Quell'apparenza è ingannevole.
Dietro quelle sbarre si trovano un dispositivo di protezione optoelettronico attivo, uscite di sicurezza ridondanti, una logica diagnostica, un relè di sicurezza o un PLC di sicurezza, contattori o azionamenti a valle e una distanza di separazione calcolata, volta a garantire il tempo necessario affinché il movimento pericoloso si arresti prima che una persona lo raggiunga.
Basta che manchi un anello e il sistema potrebbe non funzionare.
Ho esaminato un numero sufficiente di verbali di controllo dell'OSHA per giungere a una conclusione inequivocabile: la maggior parte dei malfunzionamenti delle barriere fotoelettriche non è dovuta a misteriosi guasti dei sensori. Si tratta piuttosto di errori di integrazione, decisioni di bypass, calcoli errati della distanza di sicurezza, vie di accesso non protette, logiche di riavvio imprudenti o dirigenti che accettano una “soluzione” ai falsi allarmi che, di fatto, elimina silenziosamente la protezione.
La tecnologia funziona. È l’installazione a determinare se garantisce protezione a qualcuno.
Come funziona effettivamente una barriera fotoelettrica di sicurezza
Una barriera fotoelettrica di sicurezza è un dispositivo di protezione delle macchine senza contatto che crea un campo di rilevamento tra un emettitore a infrarossi e un ricevitore. Quando una mano, un braccio o il corpo interrompono tale campo, la barriera modifica i propri segnali di sicurezza e comunica al sistema di controllo della macchina di impedire o arrestare il movimento pericoloso.
L'OSHA classifica le barriere fotoelettriche come dispositivi di rilevamento della presenza e spiega che sono progettate per arrestare la corsa di una macchina quando il campo di rilevamento viene interrotto. L'agenzia avverte inoltre che, affinché possano fungere da dispositivi di protezione del punto di lavoro, devono essere soddisfatte diverse condizioni tecniche.
Un raggio scompare.
Il ricevitore rileva la mancanza del segnale ottico, porta i propri dispositivi di commutazione del segnale di uscita ridondanti — comunemente denominati canali OSSD — allo stato OFF e costringe il relè di sicurezza o il PLC di sicurezza a revocare l'autorizzazione al movimento pericoloso prima che la persona intrusa possa raggiungere il punto di pericolo.
Piuttosto semplice, vero?
Non proprio. Il rilevamento è solo la prima fase. La macchina deve ancora reagire, scollegare o controllare l’energia pericolosa, arrestarsi entro il tempo previsto, rimanere ferma finché il campo è bloccato ed evitare un riavvio imprevisto dopo che la persona si è allontanata.
L'intera catena costituisce la funzione di sicurezza.
Per gli acquirenti che desiderano confrontare le configurazioni effettive, la gamma di prodotti offerta dal sito barriere fotoelettriche di sicurezza per la protezione delle macchine comprende modelli compatti, per uso generico, per macchinari pesanti, multifunzionali, a doppia uscita, ultrasottili, impermeabili e di Tipo 4. Queste categorie rispondono a diverse esigenze di installazione; non devono essere considerate versioni intercambiabili dello stesso sensore.
La sequenza “dal rilevamento all’arresto”, passo dopo passo
1. L'emettitore crea il campo protettivo
L'emettitore contiene una serie verticale di elementi di trasmissione a infrarossi. Anziché generare una parete continua, invia diversi fasci ottici sincronizzati verso il ricevitore.
La disposizione delle travi determina diverse caratteristiche pratiche:
Capacità di rilevamento o risoluzione
Altezza di protezione
Campo operativo
Tolleranza di allineamento
Resistenza alle interferenze ottiche
Se il campo sia adatto al rilevamento delle dita, delle mani, delle braccia o di tutto il corpo
Una distanza ridotta tra i raggi consente di rilevare oggetti più piccoli. Una distanza maggiore tra i raggi può essere accettabile per la protezione perimetrale o del corpo, ma non dovrebbe essere sostituita con leggerezza alla protezione delle mani nel punto di operatività.
L'OSHA è insolitamente chiara su questo punto: le barriere fotoelettriche perimetrali con una distanza maggiore tra i canali sono progettate per la protezione perimetrale o di area e non possono essere utilizzate automaticamente come protezione del punto di lavoro per le dita e le mani.
2. Il ricevitore controlla continuamente i fasci
Il ricevitore si aspetta un determinato schema ottico dall'emettitore. In condizioni normali, i fasci richiesti arrivano correttamente e le uscite di sicurezza rimangono nello stato di abilitazione.
Quando un oggetto opaco ostruisce una porzione sufficiente del campo, il ricevitore rileva l'intrusione. Un dispositivo omologato per la sicurezza esegue inoltre una diagnostica interna volta a individuare eventuali guasti, anziché limitarsi a segnalare se il “raggio è libero” o “il raggio è ostruito”.”
È proprio in questo ambito che gli acquirenti spesso confondono una barriera fotoelettrica di sicurezza con una griglia fotoelettrica per l'automazione.
La mia regola è severa ma utile: un sensore in grado di rilevare una scatola non è automaticamente un dispositivo a cui affiderei una mano.
3. I canali OSSD si disattivano
La maggior parte delle barriere fotoelettriche di sicurezza moderne utilizza due uscite di sicurezza a semiconduttore monitorate, comunemente denominate OSSD1 e OSSD2.
Durante il normale funzionamento, entrambi i canali indicano che il campo di protezione è libero. Quando il campo viene interrotto o viene rilevato un guasto rilevante, entrambi i canali passano allo stato di sicurezza.
Perché due canali?
Infatti, un sistema di protezione del personale non dovrebbe dipendere dal fatto che un singolo transistor di uscita, un singolo cavo o un singolo percorso di controllo funzionino perfettamente per sempre. Il controller a valle verifica che i canali presentino il comportamento previsto, individuando eventuali discrepanze, cortocircuiti, guasti incrociati o problemi di temporizzazione, in base all’architettura del sistema.
Di norma, la barriera non aziona direttamente il motore della macchina, ma invia un segnale di sicurezza alla parte successiva del circuito.
4. Il controllore di sicurezza analizza il segnale
I canali OSSD alimentano un relè di sicurezza, un controllore di sicurezza programmabile o un PLC di sicurezza. Tale dispositivo logico valuta lo stato della barriera insieme ad altri ingressi quali:
Circuiti di arresto di emergenza
Dispositivi di interblocco per porte di protezione
Comandi a due mani
Scanner di sicurezza
Ripristina i dispositivi
Feedback del contattore
Stato dell'unità
Segnali di selezione della modalità
La norma ISO 13849-1:2023 definisce la metodologia attualmente in vigore per la progettazione e l’integrazione delle parti dei sistemi di controllo relative alla sicurezza, compresi l’hardware e il software che svolgono funzioni di sicurezza. È importante sottolineare che essa non assegna un livello di prestazione obbligatorio a ogni macchina; tale requisito deve derivare dalla valutazione dei rischi della macchina e dalle norme specifiche applicabili a quella macchina.
Questa distinzione è importante. Una cortina di tipo 4 non trasforma magicamente un normale pannello di controllo in un sistema di sicurezza PL e.
Il sensore è un sottosistema. Le prestazioni ottenute dipendono dall'architettura complessiva.
5. I dispositivi di commutazione finali eliminano i movimenti pericolosi
Una volta ricevuta la richiesta di arresto, il controllore di sicurezza invia il comando agli elementi di comando finali della macchina.
A seconda della macchina, ciò potrebbe comportare:
Disattivazione dei contattori ridondanti
Applicazione della funzione di arresto con frizione-freno
Chiusura di una valvola idraulica monitorata
Scarico della pressione pneumatica tramite una valvola di sicurezza
Attivazione della funzione "Safe Torque Off" su un convertitore di frequenza
Avvio di un arresto controllato prima che la coppia venga disinserita
È proprio qui che il linguaggio delle brochure si scontra con la realtà tecnica.
Una barriera fotoelettrica veloce non può compensare la lentezza di una macchina. Se una pressa, una sega, un asse robotizzato, un avvolgitore o una taglierina automatica impiega 600 millisecondi per arrestarsi, la distanza di montaggio deve tenere conto dell’intero tempo di arresto. Sostituire un sensore da 20 millisecondi con uno da 10 millisecondi aiuta solo marginalmente; non elimina l’inerzia della macchina.
6. La logica di ripristino e riavvio impedisce alla macchina di muoversi in modo imprevisto
Quando il campo di protezione torna libero, la macchina non deve riavviarsi semplicemente perché la persona ha fatto un passo indietro.
In molte applicazioni è necessario un ripristino manuale intenzionale. Il comando di ripristino deve essere posizionato in modo tale che l’operatore possa verificare che non vi sia nessuno all’interno dello spazio protetto, senza però poter azionare il ripristino dall’interno di tale spazio.
Il monitoraggio dei dispositivi esterni (EDM) può essere utilizzato per verificare che i contattori o i dispositivi di commutazione a valle abbiano effettivamente cambiato stato. Non si dovrebbe permettere che un contattore saldato venga scambiato per un arresto riuscito.
Questo è uno degli aspetti meno affascinanti della progettazione delle barriere fotoelettriche.
È anche uno dei più importanti.
La catena di sicurezza è forte solo quanto il suo anello più debole
Elemento della catena di sicurezza
Cosa fa
Domanda tipica di ingegneria
Guasto comune
Trasmettitore e ricevitore
Creare e monitorare il campo a infrarossi
La risoluzione selezionata è in grado di rilevare la parte del corpo in questione?
Distanza tra le travi errata o allineamento non corretto
Uscite OSSD
Inviare segnali ridondanti relativi allo stato di sicurezza
I due canali vengono monitorati in modo indipendente?
Uscite collegate a un ingresso standard del PLC
Relè di sicurezza o PLC di sicurezza
Valuta la funzione di sicurezza
L'architettura soddisfa il livello di prestazione (PL) o il livello di integrità di sicurezza (SIL) richiesto?
Logica a canale singolo o programmazione errata
Elementi di controllo finali
Arrestare o impedire movimenti pericolosi
I contattori, le valvole, il freno o l'azionamento sono in grado di garantire un arresto affidabile?
Contattore saldato, valvola che perde, freni poco efficaci
Reset ed EDM
Prevenire i riavvii imprevisti e monitorare i cambiamenti di stato
L'operatore può ispezionare l'area protetta prima del ripristino?
Riavvio automatico o pulsante di reset nascosto
Sistema meccanico
Rallenta e si ferma fisicamente
Qual è il tempo di arresto misurato nel caso peggiore?
Utilizzo di una stima basata sul catalogo anziché di un test dello stop-time
Guardie fisiche e ausiliarie
Blocca l'accesso al di fuori del campo ottico
Sono previsti percorsi laterali, posteriori, sopra, sotto e di passaggio?
Un dipendente cammina o rimane dietro la tenda
La cruda realtà è che il sipario in sé potrebbe funzionare esattamente come previsto, mentre l'impianto nel suo complesso rimane pericoloso.
La norma generale dell’OSHA in materia di protezioni per le macchine, 29 CFR 1910.212, richiede l’adozione di protezioni contro i rischi legati ai punti di lavorazione, ai punti di schiacciamento, alle parti rotanti, ai trucioli proiettati e alle scintille. La norma riconosce i dispositivi di sicurezza elettronici come uno dei possibili metodi, ma non afferma che un singolo sensore ottico sia in grado di risolvere ogni tipo di rischio.
Una barriera fotoelettrica non è in grado di trattenere una lama rotta.
Non è in grado di fermare un frammento metallico.
Non può impedire a qualcuno di infilare la mano attraverso un'apertura laterale non coperta.
E non può compensare il fatto che una macchina non sia in grado di arrestarsi durante la fase pericolosa del proprio ciclo.
Distanza di sicurezza: quando la maggior parte delle installazioni si trasforma in un progetto ingegneristico
La barriera deve trovarsi a una distanza sufficiente dal pericolo, in modo che la macchina raggiunga uno stato di sicurezza prima che la persona raggiunga il punto di pericolo.
La relazione ingegneristica di base viene spesso espressa concettualmente come:
Distanza di separazione = velocità di avvicinamento × tempo di risposta totale + margine di penetrazione aggiuntivo
Il tempo di risposta totale non è solo il tempo di risposta della barriera fotoelettrica. Può includere:
Tempo di risposta del sensore
Tempo di risposta del controllore di sicurezza
Ritardo di rete o di interfaccia
Tempo di risposta del dispositivo di uscita
Risposta di valvole, contattori, azionamenti, frizioni o freni
Tempo di arresto meccanico
Indennità per il monitoraggio dei freni
Ulteriori ritardi causati dal filtraggio o dalla logica
L'attuale standard internazionale di posizionamento è ISO 13855:2024, pubblicata nel novembre 2024. Ha sostituito la norma ISO 13855:2010 e riguarda il posizionamento e il dimensionamento dei dispositivi di protezione, compresi i dispositivi di protezione elettrosensibili quali i dispositivi di protezione optoelettronici attivi.
Quella data è importante. Le specifiche che fanno ancora riferimento esclusivamente alla norma ISO 13855:2010 rimandano a un'edizione ritirata.
Negli Stati Uniti, anche le linee guida dell’OSHA relative alle presse meccaniche a motore spiegano perché la risposta totale sia importante. La formula per il calcolo della distanza di sicurezza tiene conto del tempo di arresto della pressa, della risposta dei comandi, della risposta dei dispositivi di rilevamento di presenza, del margine di sicurezza per il monitoraggio dei freni e della profondità di penetrazione. L’OSHA utilizza una costante di velocità della mano pari a 63 pollici al secondo in quel contesto specifico delle presse meccaniche e richiede la misurazione effettiva del tempo di arresto anziché appelli a ipotesi.
Non copiare quel valore alla cieca in ogni applicazione del sistema.
Macchine, normative, standard, approcci, capacità di rilevamento e configurazioni di installazione diversi possono richiedere calcoli diversi. La formula deve essere conforme alla norma applicabile e al tipo di macchina.
Un esempio pratico
Supponiamo che un sistema presenti i seguenti tempi misurati o documentati:
Tempo di risposta della barriera fotoelettrica: 15 ms
Tempo di risposta del controllore di sicurezza: 10 ms
Risposta in uscita e risposta del motore: 25 ms
Tempo di arresto meccanico: 320 ms
Il valore totale preliminare è di 370 ms, prima di aggiungere eventuali tolleranze richieste, il margine per l'usura dei freni, il fattore di penetrazione o il margine specifico per l'applicazione.
A una velocità di avvicinamento ipotetica di 1.600 mm/s, 370 ms corrispondono da soli a una corsa di 592 mm.
Ecco perché installare una tenda a 200 mm di distanza da una fonte di pericolo solo perché “il sensore reagisce in 15 millisecondi” non è ingegneria. È un errore di calcolo.
La risoluzione, il tipo e l'altezza di protezione sono scelte diverse
Spesso si confondono questi due termini.
Non dovrebbero.
Risoluzione di rilevamento
La risoluzione indica l'oggetto più piccolo che il campo protettivo è in grado di rilevare in modo affidabile in condizioni definite. Determina se l'applicazione è destinata al rilevamento di dita, mani, braccia o corpi.
Una capacità di rilevamento più ridotta consente in genere una protezione più accurata, ma può influire sul raggio d’azione, sulla tolleranza di installazione, sul numero di fasci, sul prezzo e sulla resistenza alla contaminazione.
Altezza di protezione
L'altezza di protezione è l'ampiezza verticale coperta dal campo di rilevamento attivo. Deve corrispondere all'apertura che deve essere protetta, non semplicemente all'altezza complessiva della macchina.
Una barriera di 900 mm non protegge un'apertura di 1.200 mm, a meno che il percorso rimanente non sia coperto da ulteriori dispositivi di sicurezza fissi o fotosensibili.
Tipo 2 contro Tipo 4
La norma IEC 61496-1:2020 stabilisce i requisiti generali di progettazione, costruzione e collaudo per i dispositivi di protezione elettrosensibili senza contatto. La norma IEC 61496-2:2020 aggiunge i requisiti relativi ai dispositivi di protezione optoelettronici attivi utilizzati per il rilevamento di persone.
La classificazione per tipo riguarda il comportamento del dispositivo di protezione in termini di sicurezza e i requisiti relativi al rilevamento dei guasti. Non è un altro termine per indicare la distanza tra i raggi.
La mia opinione è chiara: quando si rischia concretamente di provocare lesioni gravi, l’amputazione o un’invalidità permanente, la scelta non dovrebbe partire dalla domanda su quale opzione sia più economica.
Si dovrebbe iniziare definendo la funzione di sicurezza richiesta.
Cosa rivelano i fascicoli sulle misure coercitive
I dati relativi agli incidenti mettono in luce il divario esistente tra il semplice possesso di una barriera fotoelettrica e il corretto funzionamento di una macchina protetta.
Un operaio al suo primo giorno di lavoro ha perso tre dita
Nel novembre 2022, un nuovo dipendente della United Hospital Supply Corp. ha subito l’amputazione di tre dita mentre era all’opera su una pressa piegatrice. L’OSHA ha affermato che i supervisori e i dipendenti avevano deliberatamente aggirato la barriera fotoelettrica.
Il comunicato sulle misure di applicazione del 17 maggio 2023 ha segnalato tre violazioni dolose, 17 violazioni gravi, una violazione non grave e ha proposto sanzioni pari a $498,464, nonché l'inserimento nel Programma di applicazione delle norme per i trasgressori gravi dell'OSHA.
Il sipario c'era.
La protezione non c'era.
Un supervisore ha disattivato una barriera fotoelettrica
Nel 2019, l’OSHA ha avviato un’indagine nei confronti di un produttore di mobili del New Hampshire dopo che un dipendente era stato risucchiato in una macchina automatica per il taglio del legno, riportando gravi lesioni.
Gli investigatori hanno scoperto che un supervisore aveva disattivato la barriera fotoelettrica, impedendo alla macchina di arrestarsi quando una persona si avvicinava al punto di lavoro. L’OSHA ha contestato una violazione dolosa e 36 violazioni gravi, con sanzioni proposte per un totale di $378,488.
Non si trattava di un difetto elettronico nascosto.
È stata una decisione della direzione.
Una lesione alla cornea ha preceduto un'amputazione parziale di un dito
Un incidente avvenuto il 22 aprile 2016 presso un’azienda produttrice di sacchetti nel Wisconsin ha causato l’amputazione parziale dell’indice destro di un lavoratore mentre questi stava eliminando un inceppamento da una macchina sigillatrice per sacchetti. L’OSHA ha accertato che le barriere fotoelettriche installate dal produttore erano state disattivate.
La risoluzione degli intasamenti avviene proprio quando gli operai accedono a spazi in cui, secondo la pianificazione della produzione, non dovrebbero mai entrare.
Ecco perché le valutazioni dei rischi basate esclusivamente sul normale funzionamento automatico risultano insufficienti. È necessario tenere conto delle operazioni di pulizia, regolazione, risoluzione dei problemi, configurazione, ripristino, sostituzione degli utensili e manutenzione.
I numeri non sono astratti
L'Ufficio Statistico del Lavoro degli Stati Uniti ha registrato 6,200 amputazioni legate al lavoro che hanno comportato giorni di assenza dal lavoro nel 2018. I macchinari sono stati coinvolti in 58%, o 3.580 casi, e il periodo di recupero mediano è stato di 31 giorni, rispetto ai nove giorni registrati per tutte le tipologie di infortunio.
I macchinari per la lavorazione dei metalli, del legno e di materiali speciali hanno rappresentato 1,660 di quei casi di amputazione.
I dati più recenti diffusi dal BLS indicano che i datori di lavoro del settore privato hanno registrato circa 2,5 milioni infortuni e malattie professionali non mortali nel 2024. Questo dato generico non tiene conto specificatamente delle carenze nelle protezioni dei macchinari, ma serve a ricordare che la diminuzione dei tassi complessivi di infortunio non rende accettabile l’aggiramento delle misure di sicurezza.
In quali contesti le barriere fotoelettriche di protezione delle macchine funzionano al meglio
Le barriere fotoelettriche di sicurezza sono particolarmente utili nei casi in cui i lavoratori debbano accedere frequentemente all’area e una barriera fissa ostacolerebbe le operazioni di carico, scarico, ispezione o la normale produzione.
Tra le applicazioni più comuni figurano:
Presse meccaniche e idrauliche
Piegatrici
Celle di stampaggio
Aree di carico dei robot
Macchine per l'imballaggio
Stazioni di assemblaggio
Sistemi di pallettizzazione
Attrezzature di taglio automatizzate
Punti di accesso per lo stampaggio a iniezione
Aree di trasferimento dei nastri trasportatori
Macchine per l'avvolgimento e la trasformazione
Nel caso delle presse di grandi dimensioni, le vibrazioni, le strutture a vista, i lunghi tempi di arresto, il liquido di raffreddamento, la nebbia d’olio e gli urti possono modificare i requisiti del prodotto. Un alloggiamento standard di dimensioni ridotte può funzionare dal punto di vista elettrico, ma rimanere comunque una scelta meccanica inadeguata.
Le macchine con accesso frontale, laterale e posteriore potrebbero richiedere più campi di rilevamento coordinati tra loro, anziché un’unica barriera che copra l’apertura più evidente. Il sito sistemi di protezione dell'accesso su più lati affrontare questa geometria più ampia.
E a volte una barriera fotoelettrica è semplicemente la misura di sicurezza sbagliata.
Utilizzare barriere fisiche, porte interbloccate, sistemi con chiave intrappolata, dispositivi sensibili alla pressione, scanner o combinazioni di tecnologie quando il pericolo riguarda:
Materiale in volo
Utensili rotti
Fluidi caldi
Scintille o radiazioni
Tempi di fermo prolungati
Accesso a caduta libera o a scalata
Una persona che si trova all'interno dell'area sorvegliata senza essere stata individuata
Una macchina che non è in grado di arrestarsi in modo affidabile a metà ciclo
Come scegliere la migliore barriera fotoelettrica di sicurezza per la protezione delle macchine
La migliore barriera fotoelettrica di sicurezza non è il modello con il maggior numero di fasci, l'involucro più piccolo o la marcatura di tipo più impressionante.
È il modello che soddisfa una funzione di sicurezza convalidata.
Prima di richiedere un preventivo, si prega di fornire almeno le seguenti informazioni:
Tipo di macchina e ciclo di funzionamento
Movimenti pericolosi e gravità delle lesioni
Livello di prestazione richiesto o obiettivo SIL
Tempo di arresto misurato nel caso peggiore
Rilevamento mirato di dita, mani, braccia o parti del corpo
Altezza di protezione richiesta
Distanza tra l'emettitore e il ricevitore
Spazio disponibile per il montaggio
Tutte le possibili vie di accesso
Tipo di uscita e compatibilità con il controllore di sicurezza
Metodo di ripristino e posizione del pulsante di ripristino
Necessità di EDM, silenziamento o blanking
Esposizione a polvere, olio, acqua, vibrazioni, scintille di saldatura o materiali riflettenti
Norme del paese di destinazione e requisiti specifici delle macchine
Non limitatevi a comunicare al fornitore solo la larghezza di apertura e a chiedere “una tenda adatta”.”
Queste informazioni non sono sufficienti per scegliere in modo responsabile un dispositivo di protezione personale.
Domande frequenti
Come funzionano le barriere fotoelettriche di sicurezza?
Le barriere fotoelettriche di sicurezza sono dispositivi di protezione elettrosensibili che utilizzano un emettitore e un ricevitore per creare un campo di raggi infrarossi; quando una persona interrompe uno o più raggi, il dispositivo modifica le proprie uscite di sicurezza ridondanti in modo che il sistema di controllo di sicurezza della macchina possa arrestare o impedire movimenti pericolosi.
Il comando di arresto viene normalmente trasmesso tramite due canali OSSD a un relè di sicurezza o a un PLC di sicurezza. Tale controllore aziona quindi contattori, valvole monitorate, un sistema frizione-freno o una funzione di sicurezza dell'azionamento, come ad esempio il Safe Torque Off.
Le barriere fotoelettriche di sicurezza arrestano immediatamente una macchina?
Le barriere fotoelettriche di sicurezza non arrestano immediatamente una macchina; esse rilevano un’intrusione entro il tempo di risposta specificato e attivano un comando di arresto, mentre il controllore della macchina, i dispositivi di commutazione, il freno, il sistema di azionamento, l’impianto idraulico o quello pneumatico necessitano ancora di tempo aggiuntivo per portare il movimento pericoloso in una condizione di sicurezza.
La distanza di montaggio deve tenere conto dell'intera catena di risposta. Un sensore con un tempo di risposta di 10 o 15 millisecondi può comunque risultare pericoloso se installato troppo vicino a macchinari che impiegano diverse centinaia di millisecondi per arrestarsi.
Qual è la differenza tra una barriera fotoelettrica di sicurezza e un sensore a barriera fotoelettrica standard?
Una barriera fotoelettrica di sicurezza è progettata e collaudata come parte integrante di un sistema di protezione del personale legato alla sicurezza, dotato di uscite monitorate, comportamento in caso di guasto e requisiti di integrazione definiti, mentre una barriera fotoelettrica standard o una griglia ottica è normalmente destinata a rilevare, contare, misurare, posizionare o ispezionare i prodotti all’interno di un processo di automazione.
Un sensore standard può sembrare quasi identico dall'esterno. L'aspetto è irrilevante. Sono la sua classificazione di sicurezza, le funzioni diagnostiche, i segnali di uscita, la documentazione e la destinazione d'uso a determinare se possa essere inserito in un circuito di protezione del personale.
A che distanza deve trovarsi una barriera fotoelettrica di sicurezza dal punto di pericolo della macchina?
Una barriera fotoelettrica di sicurezza deve essere posizionata a una distanza sufficiente dal pericolo affinché l'intera macchina raggiunga uno stato di sicurezza prima che una persona possa spostarsi dal campo di rilevamento al punto di pericolo, tenendo conto della norma applicabile in materia di distanza di sicurezza, del tempo di arresto misurato, della velocità di avvicinamento, della risposta del sensore, dei ritardi di controllo e del margine di penetrazione.
La norma ISO 13855:2024 è l'attuale standard internazionale in materia di posizionamento. Negli Stati Uniti potrebbero essere applicabili anche i requisiti specifici per le macchine stabiliti dall'OSHA e dall'ANSI. La distanza deve essere calcolata e verificata per la macchina in questione, anziché essere copiata da un'altra installazione.
Una macchina può riavviarsi automaticamente dopo che la barriera fotoelettrica non rileva più alcun ostacolo?
Una macchina non dovrebbe riavviarsi automaticamente solo perché la barriera fotoelettrica di sicurezza risulta libera, qualora una persona possa essere entrata o sia rimasta nell'area protetta; il comportamento di riavvio deve essere conforme alla valutazione dei rischi, alle norme applicabili, alla modalità operativa, alla visibilità dello spazio protetto e alla strategia convalidata di ripristino manuale o di rilevamento della presenza.
Il pulsante di ripristino non deve essere raggiungibile dall'interno della zona di pericolo e la persona che effettua il ripristino del sistema deve poter ispezionare l'area protetta. Le celle di dimensioni maggiori potrebbero richiedere ulteriori sistemi di rilevamento all'interno dell'area o dispositivi di controllo per individuare eventuali persone intrappolate.
Una barriera fotoelettrica di tipo 4 è automaticamente un sistema di sicurezza PL e?
Una barriera fotoelettrica di Tipo 4 rientra nella classificazione dei dispositivi di protezione optoelettronici attivi ad alta integrità, ma ciò non garantisce automaticamente che la funzione di sicurezza complessiva della macchina sia di livello PL e o SIL 3, poiché le prestazioni raggiunte dipendono anche dal controllore, dal cablaggio, dai sistemi diagnostici, dai dispositivi di uscita, dagli attuatori, dal software, dalle prestazioni di arresto, dalla gestione dei guasti e dalla validazione.
Un sensore di alta qualità collegato a un normale PLC e a un contattore non monitorato non costituisce un’architettura di sicurezza ad alte prestazioni. Tale affermazione si riferisce alla funzione di sicurezza completa e convalidata, non a un singolo componente.
Trasformare i dati della macchina in una specifica di sicurezza difendibile
Non scegliere una barriera fotoelettrica di sicurezza basandosi esclusivamente sul numero di fasci e sul prezzo.
Misurare il tempo di arresto massimo della macchina. Identificare ogni percorso di accesso. Definire la parte del corpo che deve essere rilevata. Stabilire il PL o il SIL richiesto. Documentare l’ambiente, la distanza di montaggio, l’altezza di protezione, il metodo di ripristino, l’architettura di uscita ed eventuali requisiti di muting o blanking.
Quindi selezionare il dispositivo.
Per una valutazione dell'applicazione, un consiglio sul prodotto, un progetto OEM, un intervento di retrofit o un preventivo tecnico, inviate i relativi dettagli tramite il Pagina dei contatti per la progettazione delle barriere di sicurezza. Più i dati relativi alle macchine saranno completi, più la selezione finale sarà giustificabile.
