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Kartonmagazin: Starre Verhausung war gestern

20.05.2016
Die Anforderungen an die Absicherung von Maschinen haben sich mit fortschreitender Automatisierung mehr und mehr verändert. Früher wirkten Absicherungen im Arbeitsprozess eher störend, daher wurde oft ganz auf sie verzichtet. Durch innovative Techniken lassen sich Schutzeinrichtungen in den Arbeitsprozess integrieren. Dadurch sind sie für den Bediener nicht mehr hinderlich, oft unterstützen sie sogar die Produktivität. Aus diesem Grund sind zuverlässige und in den Arbeitsprozess integrierte Schutzeinrichtungen heute unverzichtbar und unterstützen das Ziel ununterbrochener Produktion und damit höhere Anlagenwirtschaftlichkeit.   Safeguard_Detector Für Flexibilität beim Formatwechsel von Kartonzuschnitten und gleichzeitig als sicherheitstechnische Schutzvorkehrung hat SICK das zertifizierte Sicherheitssystem Safeguard Detector entwickelt. Das neue Sicherheitssystem für Verpackungs-maschinen lässt sich an Kartonmagazinen, an denen Eingreifschutz erforderlich ist, einsetzen. Bei Verpackungsmaschinen besteht insbesondere an der Materialzuführung (z. B. für flächige Kartonzuschnitte) die Gefahr, dass der Bediener durch ein leeres Magazin in die laufende Maschine greift und sich verletzt. Mit Safeguard Detector lassen sich solche Verletzungen vermeiden:  

Sicherer Schutz auch ohne Material

Das Verpackungsmaterial im Kartonmagazin einer Verpackungsmaschine wirkt im laufenden Betrieb wie eine trennende Schutzeinrichtung. Ist das Magazin ausreichend mit Material bestückt, verhindert dies das Eingreifen in die Mechanik der laufenden Maschine. Dieser Schutz entfällt, sobald zu wenig Material im Magazin vorhanden ist. Die sich bewegende Mechanik der Verpackungsmaschine ist dann ungesichert und birgt die Gefahr schwerer Verletzungen. Bisher gab es für dieses Problem nur unpraktische Lösungen. Man musste entweder das Kartonmagazin in unerreichbare Höhen verlegen. Oder man brachte eine aufwendige Schutzverkleidung an, einen mechanischen Tunnel, der viel Platz benötigt und kaum oder keine Formatwechsel zulässt.

Das System für funktionale Sicherheit

FlexiSoft_MultiPulseSafeguard Detector besteht aus der Sicherheits-Steuerung Flexi Soft und zwei Reflexions-Lichttastern MultiPulse. Diezwei Reflexions-Lichttaster überwachen den Füllstand des Magazins der Verpackungsmaschine. Die seitlich montierten Sensoren überwachen den Kartonstapel. Ist der Füllstand nicht mehr ausreichend, gibt das System eine Warnung aus, damit rechtzeitiges Auffüllen einem Maschinenstopp entgegenwirken kann. Die modulare Sicherheits-Steuerung Flexi Soft wertet die Signale der Sensoren aus. Für die Flexi Soft stehen zertifizierte Funktionsblöcke für eine schnelle Inbetriebnahme der beiden MultiPulse-Sensoren zur Verfügung. Zusätzlich lassen sich über das Flexi-Soft-Gateway in mehreren Stufen Diagnosemaßnahmen realisieren. Sie helfen dabei, den Bediener darauf hinzuweisen, dass er das Magazin demnächst auffüllen muss, weil es sonst z. B. in der nächsten halben Stunde leer sein wird.

Platzsparende Magazinüberwachung

Die kleinen Sensorgehäuse benötigen kaum Platz, wodurch das Kartonmagazin sehr gut zugänglich bleibt. Der Bediener kann das Magazin im laufenden Betrieb der Verpackungsmaschine immer wieder nachfüllen. Durch die kompakten, seitlich des Magazins montierten Reflexions-Lichttaster MultiPulse ergeben sich neue Spielräume für das Maschinendesign: Die Formatverstellung der Kartonzuführung ist einfacher realisierbar als bei herkömmlichen Systemen. Der mechanische Tunnel entfällt. Bei einer Formatumstellung ändert sich die sicherheitstechnische Anordnung nicht, weil die Seitenführungen des Kartonmagazins immer den gleichen Abstand zur Kontur der Formatzuschnitte haben.   [caption id="attachment_24673" align="alignnone" width="600"]carton magazines Die kleinen Gehäuse der Reflexions-Lichttaster MultiPulse benötigen kaum Platz[/caption]

Funktionale Sicherheit im System

Die Selbsttestung gemäß den Anforderungen der funktionalen Sicherheit kann nur im System aller Komponenten gewährleistet werden. Die beiden Reflexions-Lichttaster liefern die benötigten gepulsten Signale, die die Sicherheits-Steuerung Flexi Soft auswertet. Mit dem Sicherheitssystem Safeguard Detector lassen sich Verletzungen des Bedieners durch Eingreifen in das leere Kartonmagazin vermeiden.

Intelligente Sicherheitslösung aus einer Hand

Mit Safeguard Detector bietet SICK neben den gepulsten Sensoren auch die intelligente Signalauswertung mit Flexi Soft in einem Paket. Zur einfachen Programmierung der Flexi Soft hat SICK für die einzelnen Varianten des Safeguard Detector jeweils spezielle Funktionsblöcke erstellt. Das ermöglicht einfaches Programmieren der Sicherheitsfunktion per Drag-and-drop. Zusätzlich stehen Beispielprogramme für das Einbinden erweiterter Funktionen zur Verfügung. Neben den zuverlässigen und bewährten Komponenten können sich Maschinenentwickler und Anlagenbetreiber auch auf die Sicherheitsbetrachtung des Sicherheitssystems verlassen. Es ist mit PL d gemäß EN ISO 13849 und SILCL2 gemäß EN 62061 vom TÜV Süd zertifiziert.

Umschalten auf Autopiloten

Zusätzlich zum reinen Anwesenheitssignal melden die Reflexions-Lichttaster MultiPulse die Fehlerfreiheit und den Status der Applikation gleich mit. So ist die Steuerung informiert, dass die Sensoren das Objekt zweifellos erkennen und kein Schaden oder Fehler wie ein Drahtbruch oder eine Fehlfunktion der Sensoren vorliegt. Möglich macht dies ein einfacher Schwingkreis, der durch das Objekt, die Optik und die Sensorelektronik aufgebaut wird. Durch einen zweiten Schaltpunkt ist eine Manipulation des Sensors nahezu ausgeschlossen. Die Steuerung überwacht den Schwingkreis, der mit 2 Hz oder 10 Hz schwingt.  

Modular und intuitiv zu konfigurieren: die Sicherheits-Steuerung Flexi Soft von SICK

Eine Vielzahl von Hauptmodulen, Erweiterungsmodulen, Motion-Control-Modulen und Gateways ermöglicht die Lösung der Sicherheitsapplikation: maßgeschneidert und anpassungsfähig. Effizient in der Verpackungsindustrie, wo Maschinen mit einer hohen Anzahl abzusichernder Türen und Klappen zum Einsatz kommen. Dort minimiert Flexi Soft den Verdrahtungsaufwand. Flexi Soft ermöglicht zudem die Vernetzung übergreifender Sicherheitsfunktionen von modularen Maschinen - und deren Integration in die standardisierte Anlagensteuerung. Die lizenzfreie Konfigurationssoftware Flexi Soft Designer bietet zudem intuitive Programmierung, schnelle Inbetriebnahme und eine durchgängige Kontrolle. Per Knopfdruck wird die gesamte Konfiguration mehrsprachig dokumentiert.  
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