Sicherheitsklemmen und Analogsensoren überwachen den Holzstapeltransport
Maschinensicherheit: einfach, flexibel und kostengünstig
Der Anlagenbauer IMA Klessmann hat für den französischen Küchenhersteller Fournier ein komplexes, mehrbahniges Transportsystem für Holzwerkstücke modernisiert. Dabei wurde mit der Kombination aus Analogsensoren und moderner Sicherheitstechnik eine zuverlässige Überwachung gegen unbefugtes Betreten realisiert – einfach, flexibel und kostengünstig.
In dem betreffenden Anlagenbereich werden aus einem Sortierlager plattenförmige Werkstücke für Küchenmöbel entnommen und in zwei Kommissionierstationen entsprechend der Auftragslisten auf Paletten gestapelt. Die fertigen Stapel werden anschließend aus den Kommissionierbereichen hinaus und über entsprechende Fördertechnik an nachgelagerte Maschinen transportiert. Sie erhalten alle nötigen Teile exakt in der richtigen Reihenfolge, um möglichst effizient einen Küchenschrank montieren zu können. Beide Kommissionierstationen gehören prinzipbedingt zu den sicherheitstechnischen Risikobereichen und verfügen über je sechs Gates zur Ausschleusung der Werkstückstapel. Voraussetzung für diese Art der Anwendung ist, dass zu keiner Zeit der Zutritt in den Risikobereich möglich sein darf. Bedingt durch die hohe Dynamik der dortigen Transportportale und der bewegten Massen besteht ein hohes Sicherheitsrisiko. Klassisch wird der Zutritt solcher Anlagenteile mit Sicherheitslichtschranken und Muting-Funktionen realisiert. Das allein reichte bei Fournier allerdings nicht aus, denn die Sicherheitslichtschranken konnten baulich bedingt nur unmittelbar vor dem Risikobereich installiert werden. Unbefugter Zutritt wird damit zwar sicher erkannt; die Zeit würde aber – selbst bei Aktivierung der maximal möglichen Bremsrampe – nicht ausreichen, um die Bewegungen rechtzeitig zu stoppen. Andere Maßnahmen wie der Einsatz sicherer Betriebsbremsen würden hingegen die Mechanik stark belasten und dadurch auch die Prozesssicherheit gefährden.
Lösung durch zweistufiges Konzept
Die Anforderung bestand daher darin, sowohl Personen- als auch Prozesssicherheit durch eine weitere Safety-Einrichtung und ein Zweizonenkonzept zu garantieren: Betritt nun eine Person in unzulässiger Weise den Kommissionierbereich, fällt das Portal zuerst in den Modus SLS (sicher reduzierte Geschwindigkeit). Nähert sie sich dann der zweiten Einrichtung, wird die Maschine komplett gestoppt. Die erste Safety-Einrichtung besteht aus drei Standard-Laufzeitsensoren. Ein Sicherheitsrisiko besteht immer dann, wenn sich im Bereich der Sensoren kein Materialstapel befindet oder sich dieser im Bereich nicht bewegt. Das Risiko während dieser Phasen wird folgendermaßen zuverlässig ausgeschlossen: Sobald ein Plattenstapel unterhalb des Bereichs der Laufzeitsensoren bewegt und anschließend gestoppt wird, messen die Laufzeitsensoren einmalig die aktuelle Stapelhöhe (Latch). Fährt der Stapel komplett aus dem Bereich hinaus, erhält die Stapelhöhe den Wert 0. Die im Stillstand ermittelten Werte der drei Sensoren werden an die Sicherheitssteuerung übertragen und kontinuierlich mit den Istwerten der Laufzeitsensoren verglichen. Versucht nun eine Person sich bei einem nicht vorhandenen oder über einen stehenden Stapel Zutritt zu verschaffen, weicht mindestens einer der drei Istwerte von der gelatchten Position ab. Dies führt unmittelbar dazu, dass die Portale in den SLS-Modus übergehen. Erkennen anschließend die unmittelbar vor dem Kommissionierbereich platzierten Sicherheitslichtschranken einen Zutritt, werden die Achsen endgültig zum Stillstand gebracht.
