Tecnologia di sicurezza nella produzione: tutto su radar, scanner di sicurezza 2D e camere 3D ToF

13-mag-2024

Nell'automazione industriale, la sicurezza dei dipendenti, dei prodotti e dei sistemi è prioritaria. A questo scopo sono state sviluppate numerose tecnologie di sicurezza. 

Radar, scanner di sicurezza (LiDAR 2D) e camere 3D ToF (time-of-flight) sono tre di queste tecnologie comunemente utilizzate nell'industria. Ogni tecnologia ha vantaggi e svantaggi propri ed è importante comprendere le differenze per poter prendere decisioni informate sulla tecnologia da utilizzare. 

Various safety technologies have been developed for the safety of industrial automation.
Various safety technologies have been developed for the safety of industrial automation.

Cosa è un radar? 

Il radar è una tecnologia di sensori basata su onde elettromagnetiche che utilizza onde radio per rilevare oggetti. Per applicazioni di sicurezza nella produzione, il radar può essere utilizzato per rilevare la presenza di persone od oggetti al fine di fermare movimenti pericolosi delle macchine e prevenire riavvii imprevisti. 

Il radar è stato utilizzato per la prima volta nell'industria manifatturiera negli anni ‘30. Inizialmente sviluppato per rilevare gli aerei durante la Seconda Guerra Mondiale, è stato successivamente adattato per uso civile ed è ora ampiamente utilizzato in numerose applicazioni nell'industria manifatturiera. Le soluzioni radar per applicazioni di sicurezza nella produzione sono disponibili con Performance Level d e sono generalmente utilizzate per rilevare persone e oggetti al fine di fermare movimenti pericolosi e prevenire un riavvio imprevisto.

Radar is based on electromagnetic waves and uses radio waves to detect objects.
Radar is based on electromagnetic waves and uses radio waves to detect objects.

Caratteristiche chiave del radar: 

  1. Resistente ai materiali interferenti: il radar opera efficacemente anche in ambienti con nuvole di polvere, trucioli di legno, scintille e particelle di plastica. 
  2. Elevate prestazioni in ambienti difficili: il radar di SICK per applicazioni di sicurezza nella produzione, come il safeRS3, è classificato con grado di protezione IP67 e può essere utilizzato a temperature comprese tra -30 °C e +60 °C. È inoltre altamente tollerante alla contaminazione. 
  3. Campi protetti: soluzioni come il safeRS3 di SICK offrono dimensioni dei campi configurabili e possono monitorare fino a quattro campi protetti contemporaneamente, tutto questo con livello di prestazione "d". 
     

Cos'è uno scanner di sicurezza  2D? 

 
2D-LiDAR is based on lasers and uses light to detect objects.

 

 

Gli scanner di sicurezza 2D sono LiDAR (Light Detection and Ranging), una tecnologia di sensori basata su laser che utilizza la luce per rilevare oggetti. Questa tecnologia è spesso utilizzata in applicazioni di sicurezza che devono coprire aree estese o contorni complessi. 

Utilizza il laser per rilevare oggetti su un piano bidimensionale e ottenere così informazioni dettagliate sull’ambiente circostante. Questi sensori possono essere utilizzati, tra le altre cose, per rilevare persone e oggetti, misurare distanze o identificare oggetti in movimento. Possono anche essere impiegati per rilevare ostacoli ed evitare collisioni nei processi di produzione automatizzati. 

Il LiDAR 2D è stato utilizzato per la prima volta nell'industria manifatturiera nei primi anni 2000. Inizialmente, è stato impiegato principalmente nei sistemi che evitano le collisioni nell'industria automobilistica. Oggi, il LiDAR 2D è disponibile certificato per il livello di prestazione di sicurezza d e anche per il livello di prestazione b, ed è utilizzato in numerose industrie manifatturiere, inclusi settori come la robotica, la logistica e le fabbriche in generale. La tecnologia è diventata sempre più popolare negli ultimi anni grazie alla riduzione dei costi e al miglioramento della precisione. 

Il LiDAR 2D può essere impiegato anche per monitorare e rilevare i cambiamenti nell'ambiente circostante. Questo garantisce maggiore sicurezza ed efficienza nel processo di produzione. Il LiDAR 2D è adatto sia per applicazioni fisse che mobili. Le applicazioni fisse tipiche includono, ad esempio, il monitoraggio di aree orizzontali o la protezione di accessi verticali. Per le applicazioni mobili, è necessario implementare anche una protezione simultanea dei campi per i robot mobili o i veicoli a guida automatica. Questo permette loro di rallentare o fermarsi a seconda del campo in cui entra un oggetto o una persona.

Caratteristiche chiave del LiDAR 2D 

  1. Rilevamento degli ostacoli: i sistemi LiDAR 2D possono rilevare ostacoli o persone in uno spazio, il che è essenziale per le applicazioni di sicurezza nella produzione e logistica. 
  2. Scansione ad alta risoluzione: la capacità di scansione ad alta risoluzione dei sistemi 2D LiDAR consente localizzazione e la navigazione grazie a dati di misurazione altamente accurati e precisi. 
  3. Tempi di risposta brevi: i sistemi 2D LiDAR possono rilevare rapidamente e con precisione gli oggetti, riducendo così i tempi di risposta nelle applicazioni critiche per la sicurezza. 
  4. Campi protetti sicuri: i sistemi 2D LiDAR possono essere utilizzati per monitorare campi protetti secondo il livello di prestazione "d" o "b" negli ambienti manifatturieri, consentendo il movimento sicuro di persone e macchine. 
  5. Monitoraggio in tempo reale: i sistemi 2D LiDAR forniscono feedback e dati in tempo reale che possono essere utilizzati per controlli di sicurezza, misurazioni e monitoraggio. 
The safeVisionary2 is a 3D time-of-flight camera with performance level c.
The safeVisionary2 is a 3D time-of-flight camera with performance level c.

Cos'è una camera 3D ToF (time-of-flight)? 

 

3D time-of-flight measures the time it requires for a light pulse to be reflected by objects in the environment.

Le camere 3D time-of-flight (ToF) sono una tecnologia di sensori basata su principi ottici che utilizza la luce per rilevare oggetti. Con questa tecnologia, viene emesso un impulso luminoso e si misura il tempo necessario affinché l'impulso venga riflesso dagli oggetti circostanti. 

Il ToF 3D è spesso utilizzato in applicazioni di sicurezza che richiedono informazioni dettagliate sull'ambiente circostante. Con l'aiuto degli impulsi luminosi, il ToF 3D può creare una mappa tridimensionale accurata dell'area monitorata. Questa mappa può quindi essere utilizzata per rilevare gli oggetti. 

La tecnologia time-of-flight (ToF) 3D è stata utilizzata per la prima volta nell'industria manifatturiera nei primi anni 2000. Originariamente, è stata impiegata per l'acquisizione di immagini e la scansione in 3D. Tuttavia, il suo utilizzo si è esteso a numerose altre applicazioni. Dal 2023, questa tecnologia è disponibile per la prima volta con il Performance Level c. Ciò consente ora applicazioni di sicurezza come la protezione dalle collisioni per robot mobili, la protezione 3D per robot collaborativi e il rilevamento degli oggetti per sistemi di trasporto.

For example, Level C's 3D time-of-flight technology enables collision protection for mobile robots.
For example, Level C's 3D time-of-flight technology enables collision protection for mobile robots.

 

Leggi anche

Next generation air conditioner manufacturing

Read more

Focusing on the bigger picture together: 3D vision cameras with time-of-flight technology

Read more

Safety without compromise: flexible robot cell for more productivity at Mills CNC

Read more