Hoofdstuk 3.7
Selectie en ontwerp van monitoringsystemen
Bewakingsapparatuur speelt een cruciale rol in machineveiligheid, maar heeft zijn beperkingen. Deze apparaten kunnen geen bescherming bieden tegen gevaren zoals uitgeworpen onderdelen, hete oppervlakken, vloeistoffen of andere emissies. In het volgende hoofdstuk leiden we je door de verschillende alternatieven.
Alternatieven voor beweegbare afschermingen
Er zijn veel alternatieven voor de beweegbare afschermingen met vergrendeling. Maar ze hebben allemaal een gemeenschappelijk nadeel ten opzichte van afschermingen.
De volgende monitoringsystemen worden in de volgende paragrafen besproken:
- Lichtschermen, lichtgordijnen, gebiedscanners
- Veiligheidsmatten
- Schakellijsten en bumpers
Deze monitoringsystemen dienen twee doelen:
- Controleer de toegang van mensen en voorwerpen tot de gevarenzone
- Fysieke afschermingen vervangen om de toegang te vergemakkelijken, ruimte te besparen of de bedieningstijd te verkorten.
Om het tweede doel te bereiken, hebben deze systemen echter een belangrijke beperking.
Ze zijn niet geschikt voor bescherming van bijkomende gevaren, zoals:
- Uitwerpen van onderdelen
- Spuiten van gevaarlijke vloeistoffen en/of vloeistoffen onder druk
- Hete of zeer koude delen in de buurt
- Gevaarlijk stof, mist of dampen die vrijkomen
Als uw toepassing een van deze gevaren met zich meebrengt, vertrouw dan niet alleen op bewakingsapparatuur als veiligheidsmaatregel
Gevoelige beschermingsmiddelen hebben de neiging om de grens tussen de veilige zone en de gevarenzone te vervagen. Mensen zijn zich mogelijk niet bewust van het risico of raken eraan gewend om een gevarenzone binnen te gaan zonder er goed over na te denken.
Vaak is het voor operators niet duidelijk wanneer en hoe de veiligheidsvoorziening moet reageren en wat de veiligheidsfunctie inhoudt. Dit kan leiden tot gevaarlijk gedrag.
Met een hek en een deur met bewaking is het betreden van een gevarenzone daarentegen altijd een bewuste, opzettelijke handeling.
Alternatief 1
Lichtschermen, lichtgordijnen, gebiedscanners
Om mensen te beschermen tegen contact met gevaarlijke bewegende delen, moeten apparaten zoals lichtschermen, lichtgordijnen of laserscanners de persoon detecteren en de machine stoppen voordat ze de gevarenzone bereiken.
Om een persoon te beschermen tegen contact met gevaarlijke bewegende delen, moeten apparaten zoals lichtschermen, lichtgordijnen of laserscanners de persoon detecteren en de machine stoppen voordat ze de gevarenzone bereiken.
Een belangrijke beperking van deze apparaten, die soms over het hoofd wordt gezien, is dat ze slechts één vlak bewaken, verticaal, horizontaal of onder een specifieke hoek. Ze kunnen niets detecteren buiten dit geselecteerde vlak, dat bekend staat als het beschermingsveld.
Ter illustratie: stel je een bereikscanner voor die geïnstalleerd is op een bestuurderloze industriële truck. De scanner is ontworpen om mensen op het pad van de truck te detecteren en het voertuig te stoppen als iemand te dichtbij komt. Normaal gesproken installeer je de scanner op ongeveer 200 mm van de vloer om mensen die in de weg staan of lopen te detecteren. Iemand die naast het pad van de truck staat en zijn arm boven het detectievlak uitsteekt, wordt echter niet gedetecteerd. Omdat de arm zich ver boven het detectievlak bevindt, dat op 200 mm van de vloer is ingesteld, kan de vrachtwagen de arm raken en deze ernstig verwonden.
Belangrijke overwegingen voor een correct ontwerp
Voor een correct ontwerp van een lichtscherm of bereikscannertoepassing moet je rekening houden met deze drie vragen:
Het belang van nauwkeurige berekeningen
Nauwkeurige berekeningen zijn essentieel voor een goed ontwerp. Helaas worden installatielocaties soms gekozen op basis van giswerk, wat erg gevaarlijk kan zijn.
Correcte berekeningen moeten altijd worden gemaakt volgens de (EN) ISO 13855* norm, die ook typische bewegings- en naderingssnelheden voor personen specificeert.
Deze voorbeelden maken duidelijk dat voorzichtigheid geboden is, vooral wanneer lichtschermen dicht bij de gevarenzone worden geïnstalleerd. Als de afstand minder dan 300 mm lijkt te zijn, is het waarschijnlijk onveilig, omdat de stoptijd dan slechts ongeveer 0,15 seconden bedraagt. Onthoud dat een bewakingsapparaat een veiligheidsmaatregel is, geen gok. U moet uw bevindingen berekenen, testen en documenteren om er zeker van te zijn dat het werkt zoals bedoeld.
* ISO 13855 wordt gebruikt door ANSI B11.0 en B11.19 voor de VS en CSA Z432 voor Canada. Merk echter op dat de formules voor veiligheidsafstandberekeningen in deze normen enigszins afwijken van wat wordt gegeven in (EN) ISO 13855. De normen voor de veiligheid van bestuurderloze automatische industriële voertuigen zijn ISO 3691-4 en ANSI/ITSF B56.5-2024 voor de VS.
Alternatief 2
Veiligheidsmatten
Contactgevoelige matten zijn een goed alternatief voor lichtschermen en laserscanners omdat ze niet beïnvloed worden door stof, mist, rook, vuil of strooilicht-factoren die opto-elektronische detectieapparatuur kunnen verstoren. Het gebruik van een contactgevoelige mat zorgt ervoor dat de activiteiten stoppen wanneer een persoon op de mat stapt en de gevarenzone binnengaat.
Bij het implementeren van deze matten is de afstand tot de gevarenzone cruciaal. De tijd die nodig is om het gevaar te stoppen moet korter zijn dan de tijd die iemand nodig heeft om op de mat te stappen en de gevarenzone te bereiken. Dit vereist zorgvuldige berekeningen en naleving van (EN) ISO 13855. Grondig testen is essentieel om ervoor te zorgen dat de mat goed is gepositioneerd om te voorkomen dat iemand over de mat heen stapt, wat betekent dat het niet mogelijk moet zijn voor een persoon om met gestrekte benen op een frame of ander machineonderdeel aan weerszijden van de mat te staan. Het is essentieel voor de veiligheid en naleving dat het gevaar is geweken tegen de tijd dat een persoon de gevarenzone bereikt.
Geloof het of niet, maar bedieners kunnen proberen om veiligheidsmaatregelen te omzeilen, dus het is belangrijk om hier rekening mee te houden in uw ontwerp.
Alternatief 3
Valbeugels en bumpers
Valbeugels en bumpers detecteren bewegende machineonderdelen en stoppen de beweging wanneer ze in contact komen met een menselijk lichaam, waardoor mogelijk letsel wordt voorkomen.
Vervolgens wordt de beweging gestopt voordat deze de persoon pijn kan doen. Klinkt dat gevoelig?
Er zijn nauwe grenzen aan dergelijke toepassingen:
- De bewegingssnelheid moet laag zijn (meestal minder dan 250 mm/s), omdat de impact de persoon anders al kan verwonden of (erger nog) omver kan werpen.
- De kracht/energie van de impact mag niet groter zijn dan 150 N en 10 J.
- De tijd/pad die nodig is om te stoppen moet kort zijn.
Als deze factoren niet worden nageleefd, bestaat er nog steeds een risico op letsel omdat het bewegende onderdeel mogelijk niet stopt voordat het de persoon omstoot, verplettert of scheert.
