Tehokkuuden ja materiaalivirtojen turvallisuuden merkitys teollisuudessa kasvaa. Näihin kahteen vaatimukseen, jotka ovat teollisuuden alalla usein ristiriidassa keskenään, voidaan vastata yhdistämällä turvavaloverhot ja automaatiovaloverhot, jotka perustuvat samanlaiseen tekniikkaan. SICK keskittyy tuotekehityksessä niin tehokkuuden lisäämiseen kuin mahdollisimman hyvään turvallisuuteenkin, ja luo siten erittäin toimivia anturiratkaisuja ja lisävarustekonsepteja.
Valoverhot tehostavat automaatiota ja parantavat materiaalivirtojen turvallisuutta
26.2.2025
Turvavaloverhot havaitsevat yleensä ihmiset ja käynnistävät tarvittavat turvatoimenpiteet, kun taas automaattiset valoverhot havaitsevat esineet ja ohjaavat myöhemmän vaiheen prosesseja. Laajan tuotevalikoimansa ansiosta SICK pystyy yhdistämään tehokkuuden ja turvallisuuden samaan tuotteeseen integroimalla mittaus- ja turvatoiminnot. Tällaisilla ratkaisuilla voidaan optimoida automatisoidut logistiikkaprosessit ja varmistaa erinomainen koneturvallisuus.
Mitä eroa automaatiovaloverholla ja turvavaloverholla on?
Teknisestä näkökulmasta automaatiovaloverhot ja turvavaloverhot ovat samanlaisia. Ne koostuvat useiden valokennojen ja arviointiyksikön muodostamasta kokonaisuudesta. Anturijärjestelmä sisältää lähetinyksikön ja vastaanotinyksikön. Lähettimien lähettämät valonsäteet saavuttavat vastaanotinyksiköt, kunnes valonsäteiden lähetys lakkaa tai yhden tai useamman säteen katkaisee jokin esine. Tällä tavoin useat valonsäteet luovat kaksiulotteisen havaintokentän (turvallisuustekniikan terminologiassa suojakentän), jonka avulla kohteet voidaan havaita kosketuksettomasti. Asiantuntijat ovat perinteisesti kutsuneet näitä anturityyppejä "valoverhoiksi".
Useat valonsäteet luovat kaksiulotteisen tunnistuskentän, joka mahdollistaa kosketuksettoman kohteen tunnistuksen.
Valoverhot turvallisuus- ja automaatiosovelluksiin
SICK erottaa tuotevalikoimassaan teknisen käyttötarkoituksen perusteella toisistaan “turvavaloverhot” ja “automaatiovaloverhot”. Termiä “valoverho” käytetään tässä artikkelissa ylemmän tason käsitteenä. Valoverhon yksittäiset valonsäteet on sijoitettu tietylle etäisyydelle toisistaan, mikä määrittää pienimmän havaittavan kohteen, eli “MDO:n” (minimum detectable object) tai “resoluution”. Säteet arvioidaan säännöllisesti luotettavan ja virheettömän havaitsemisen varmistamiseksi. Jaksoaika ja yksittäisten säteiden lukumäärä määrittävät vasteajan, joka on tärkeä turvallisuuteen liittyvä parametri ja ratkaiseva tekijä myös myöhemmän vaiheen prosessien automatisoinnin kannalta.
SICKin deTec4 -turvavaloverho erottaa luotettavasti henkilöt ja materiaalit toisistaan.
Lisätoiminnoilla varustetut turvavaloverhot parantavat tuottavuutta
Materiaalivirran tuottavuuden lisäämiseksi esimerkiksi deTec4-turvavaloverhossa on integroitu mallintunnistus suorakulmaisten kohteiden tunnistamiseen, ja se erottaa luotettavasti ihmiset ja materiaalit toisistaan. Toiminto analysoi yksittäisten säteiden tiedot (kuten automaatiovaloverkoissa yleensä) ja analyysin tuloksia voidaan käyttää koneturvallisuuden parantamiseen. Näin vältetään tarpeettomat seisokkiajat ja varmistetaan maksimaalinen turvallisuus tuottavuuden pysyessä tasaisena. Smart Box Detection, joka ei vaadi ulkoisia signaaleja tai muuta anturitekniikkaa, tarjoaa lisäetuja ihmisten ja materiaalien erottamisessa toisistaan. Ohi kulkevan esineen yläpuolella oleva suojakenttä pysyy aktiivisena ja tarjoaa siten lisäsuojaa sisään kurottamista vastaan.
Tämä mahdollistaa kustannustehokkaan ja joustavan konesuunnittelun, jolla voidaan optimoida turvatoiminnon tarvitsema tila.
Smart Box Detection -toiminnolla ohi kulkevan kohteen yläpuolella oleva suojakenttä pysyy aktiivisena.
Automaatiovaloverhot tunnistavat ja mittaavat myös haastavat kohteet
Tuotteiden täsmällisen ja tasaisen etäisyyden varmistaminen kuljetuksen ja käsittelyn aikana on olennaisen tärkeää kuljetuslaitteiden ja tuotantokoneiden käytettävyyden kannalta. Tätä varten valoverhot havaitsevat kuljetettavien kohteiden etu- ja takareunan. SICKin SLG-2-automaatiovaloverhot on varustettu moninkertaisella ristikkäisten säteiden tekniikalla. Tämä lisää havaintokentän resoluutiota ja mahdollistaa jopa erittäin pienten, hyvin litteiden tai epäsäännöllisen muotoisten kohteiden (esim. polybag-pussien) tarkan havaitsemisen.
Eräs MLG-2-automaatiovaloverhon erinomaisista toiminnoista on sen läpinäkyvyystila, jonka avulla myös läpinäkyvät kohteet voidaan tunnistaa luotettavasti ja niiden korkeus ja leveys voidaan mitata. Tämä parantaa myöhempien prosessivaiheiden tuottavuutta ja parantaa käytettävyyttä, sillä vialliset kohteet voidaan tunnistaa ja poistaa mittausten ja ylitysvalvonnan perusteella.
Erittäin kompaktiin koteloon sijoitettu valoverkko sopii moniin erilaisiin tunnistus- ja mittaustehtäviin
Sekä turvallisuus- että automaatiopuolen tuotteet parantavat tuottavuutta
Koska SICKin valoverhosovelluksissa on sekä automaatio- että turvallisuussovelluksissa yksinkertainen mutta tehokas IO-Link-liittymä, kaikkia kerättyjä tietoja voidaan käyttää myöhemmän vaiheen prosessien ohjaamiseen. Näin esimerkiksi IO-Linkin välityksellä lähetettyjä sädetietoja voidaan käyttää myös kuljetettavien tuotteiden korkeusmittaukseen tai laatutarkastukseen. deTec4-turvavaloverholla tämä onnistuu 14 tai 30 millimetrin tarkkuudella ja automaatiovaloverkolla vielä huomattavasti tarkemmin eli jopa 2,5 millimetrin tarkkuudella. Pakkausalalla, jossa tarvitaan paitsi turvallista erottelua ihmisten ja materiaalien välillä myös esimerkiksi avoimien pakettien tunnistamista, voidaan deTec4-turvavaloverholla kattaa molemmat tehtävät. Vaakasuuntaisen turvallisuustoiminnon lisäksi laite havaitsee IO-Linkin kautta myös paketin avoimen yläosan korkeuserona. Pystysuunnassa ei tarvita turvatoimintoa, joten avoimet sivut voidaan tässä tapauksessa havaita IO-Linkin kautta SLG-2-automaatiovaloverhon avulla.
deTec4 erottaa ihmiset ja materiaalit toisistaan ja tunnistaa avoimet paketit.
Helppo integrointi ja käyttöönotto
IO-Link-tiedonsiirtoliittymä tuo mukanaan myös monia muita tuottavuutta parantavia etuja. Näihin kuuluvat jaettu infrastruktuuri, yhtenäinen SOPAS Engineering Tool -käyttöohjelmisto sekä vähentyneet integrointityöt ja -kustannukset. Myös käyttöönotto on huomattavasti helpompaa yhtenäisen kotelo- ja liitäntärakenteen sekä samanlaisten lisävarusteiden, kuten kiinnikkeiden, kaapeleiden jne. käytön ansiosta. Jotta laitoksen käytettävyys olisi mahdollisimman hyvä, diagnostiikkatiedot saadaan yhdenmukaiseen Smart Sensor -konseptin pohjalta, mikä tehostaa kunnossapitoa ja virheanalyysejä.
Automaatio- ja turvallisuustehtävien läheisyyden huomiointi parantaa tuottavuutta
Koneiden ja järjestelmien automaatio- ja turvallisuustehtävät suoritetaan usein lähellä toisiaan tai jopa samassa prosessivaiheessa. SICK on huomioinut tämän kokonaisvaltaisissa ratkaisuissaan, jotka perustuvat yhtiön pitkäaikaiseen kokemukseen molemmilta aloilta. Pyrkimyksenä on ratkaista molemmat tehtävät mahdollisimman kustannustehokkaasti, joskus vain yhdellä tuotteella. Yhdistämällä molempien tuoteperheiden parhaat puolet on mahdollista säästää aikaa ja kustannuksia materiaalivirrassa, nopeuttaa läpimenoaikaa ja parantaa kuljetusprosessien kannattavuutta ja tuottavuutta.
