Lichtschranke Ein Sicherheitssensor sichert gleichzeitig mehrere Seiten und schafft freien Zugang

Autor / Redakteur: Thomas Letsche, Simon Köpfer / Reinhard Kluger

Gibt es eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung, die einzelne Maschinen genauso absichert wie komplexe Fertigungszelle, mit der gleichzeitig mehrere Seiten mit nur einem Kategorie 4-Sicherheitssensor überwacht werden können und die zusätzlich noch installationsfreundlich ist? Die Antwort gibt die Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranke M4000.

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Die Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranken der M4000-Familie bieten Sicherheit gemäß Kategorie 4 nach IEC 61496 und SIL 3 nach IEC 61508. Die verschiedenen Versionen, wie Advanced, Standard und Area, bieten verschiedene Strahlanzahlen, Abstände und Reichweiten, unterscheiden sich aber durch sicherheits- und automatisierungstechnische Zusatzoptionen. Da der Anwender so für jede Aufgabenstellung das M4000 mit dem exakt passenden Funktionsumfang auswählen kann, sind wirtschaftliche Sicherheitslösungen gewährleistet. Gleiches gilt für die Möglichkeit, durch den Einsatz von Umlenkspiegeln mit einem System gleichzeitig mehrere Maschinenseiten zu überwachen − ein ganz wesentlicher Aspekt bei der Zugangsabsicherung an Laserschneide-/Kombi- und Stanzanlagen.

Trumpf setzt auf ein modulares Anlagenkonzept, das es erlaubt, die Maschinen um Bausteine wie z.B. Entladepodeste, beidseitige Doppelwagen oder ein Kompaktlager zu erweitern − bis hin zur kompletten Fertigungszelle. Gleiches gilt für den Automatisierungsgrad, der ebenfalls kundenspezifisch ausgelegt wird. Daher muß auch die zur Absicherung der Maschinen bzw. Anlagen eingesetzte Sicherheitstechnik ein entsprechend hohes Maß an Flexibilität aufweisen, um mit möglichst wenig Basiskomponenten möglichst alle Anforderungen zu erfüllen. Aus diesem Grund setzt Trumpf auch die Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranke M4000 Standard von SICK in zweistrahliger Ausführung ein.

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Sicherheitstechnik mit Vorsprung

Das Absichern von Zugängen ist die Grundfunktion aller M4000-Systeme. Ein- oder mehrseitige Zugangsabsicherungen, wie bei Trumpf, lassen sich mit der Version Standard realisieren. Das System kann zwei- bis vierstrahlig ausgelegt werden. Verschiedene Strahlabstände sind ebenso wählbar wie zwei unterschiedliche Reichweiten von bis zu 70 m. Zudem bietet Standard zahlreiche Merkmale, die nicht immer „Standard“ sind. Konfigurationstasten am Gerät, die integrierte Laser-Ausrichthilfe für jeden Einzelstrahl, die LED-Anzeigelampe auf dem Empfängergehäuse, der separate Anschluß am Empfänger für direkte Verdrahtung der Rücksetztaste und die integrierte AS-i Safety at Work Schnittstelle sind Merkmale, auf die es bei der Installation und im Betrieb ankommt. Die Version Advanced mit RS 232-Konfigurationsschnittstelle am Gerät, Strahlkodierung, Wiederanlaufsperre, Schützkontrolle und SDL- Schnittstelle (Safety Data Link) für die Netzwerk- bzw. Feldbuseinbindung bietet dem Anwender Sicherheitslösungen mit deutlichem Funktions-Vorsprung − einschließlich Muting. Abgerundet wird die Familie durch die Version Area. Mit zwei unterschiedlichen Auflösungen − 60 bzw. 80 mm − können Gefahrenbereiche bis 19 bzw., 70 m überwacht und Gefahrstellen wirksam gegen Hintertreten abgesichert werden. RS 232-Schnittstelle für die Konfiguration und Diagnose sowie SDL-Interface für die sichere Netzwerkanbindung gehören auch hier zum Leistungsumfang.

Umlenkspiegel sichern freien Zugang

Ob Laserschneidanlage, Stanzmaschine oder Kombimaschine − für jede TruLaser/TruPunch /TruMatic ist es wichtig, dass ein Bediener im abgeschalteten Zustand von allen Seiten möglichst ungehinderten Zugang zur Maschine hat. Dieser wird u.a. benötigt, um Rohblechpaletten bereitzustellen, um Paletten mit bearbeiteten Blechen abzutransportieren, um Werkzeuge in das Linearmagazin einers Stanzmaschine einzusetzen oder um volle Behälter mit Ausschleusteilen gegen leere Behälter auszutauschen. Mit Hilfe von Umlenksäulen vom Typ PM3S gelingt es, alle offenen Seiten einer Maschine mit nur einem System abzusichern und für höchstmöglichen Personenschutz zu sorgen − unabhängig von möglichen Maschinen- bzw. Anlagengrundrissen.

Bei einer komplexen TruPunch 5000 beispielsweise können bis zu fünf Umlenkspiegel zum Einsatz kommen, d.h. fünf Seiten gleichzeitig abgesichert werden. Daher ist eine möglichst einfache Justierung von Sender, Spiegelsäulen und Empfänger zueinander besonders wichtig. Mit der integrierten Ausrichthilfe ist dies gewährleistet. Sie ist im Empfänger über Tasten aktivierbar und ermöglicht es, sowohl die Erstinbetriebnahme als auch das Beheben von im Betrieb verursachten Dejustagen möglichst einfach und zeitsparend zu gestalten. Zudem geht im Servicefall auch der Austausch eines Gerätes schneller vonstatten. Die Folge sind deutlich weniger Serviceeinsätze und deutlich weniger Stillstandszeiten, d.h. mehr Maschinenverfügbarkeit. Was die neuen PM3S-Umlenksäulen betrifft, ist zu erwähnen, dass sie jetzt eine um etwa 40% vergrößerte Spiegelfläche haben. Auch dieses Merkmal macht die Ausrichtung − und damit Inbetriebnahme und Service − komfortabler. Gleichzeitig reduziert es die Sensibilität des Gesamtsystems gegenüber Vibrationen und Schwingungen, wie sie im rauen Maschinenumfeld auftreten können.

Ein Kabel: Sicherheit und Strom

Bedarfsgerechte, integrierte Automatisierung ist eines der Schlüsselmerkmale aller TruPunch, TruLaser und TruMatic-Baureihen. Kommunikationstechnisch setzt TRUMPF hier auf das Aktuator-Sensor-Interface AS-i. Konzipiert für die Datenübertragung zwischen Standardsensoren und –steuerungen ermöglicht die Bustechnologie durch Verwendung von AS-i Safety at Work und des Safety Monitors die Einbindung sicherer Sensoren in die Kommunikationsstrukturen der Maschine. Da das M4000 Standard − im Gegensatz zur Vorgängerlösung − über eine integrierte AS-i Safety at Work Schnittstelle verfügt, kann das M4000 mittels M12-Klipp an das gelbe AS-i Buskabel angeschlossen werden. Neben der sicheren Signalübertragung über den Zweileiter-Kabelstrang wird auch die Stromversorgung der M4000 gewährleistet. Für Trumpf hat dies entscheidende Vorteile: das Steuerungskonzept der gesamten Anlage wird vereinheitlicht und der Verdrahtungsaufwand deutlich reduziert.

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Freier Maschinenzugang

Die verschiedenen Einsatzszenarien bei Trumpf beweisen, dass es sie gibt: die berührunglos wirkende Schutzeinrichtung, mit der man eine Stand alone-Maschine genauso absichern kann, wie eine komplette Fertigungszelle; die Lösung, mit der man „um Ecken und Kanten“ gleichzeitig mehrere Seiten mit nur einem Kategorie 4-Sicherheitssensor überwachen kann; das System, das durch seine integrierte Ausrichthilfe, den sicheren ASI-Bus und andere Merkmale besonders installationsfreundlich ist. Nahezu unabhängig von der Komplexität von Maschinen und ihren Grundrissgeometrien ist es mit der M4000 und der passenden Anzahl von Umlenksäulen möglich, einen freien Maschinenzugang zu gewährleisten und so sowohl gegenüber Mehr-Sensor-Lösungen als auch gegenüber festen Schutzeinrichtungen die bessere Alternative zu bieten.

Die Trumpf-Gruppe zählt mit einem Umsatz von 1,64 Milliarden Euro im Geschäftsjahr 2005/06 und 6.488 Mitarbeitern zu den weltweit führenden Unternehmen bei Blechbearbeitungsmaschinen. Werkzeugmaschinen zum Laserschneiden, Stanzen, Umformen und Biegen in der flexiblen Blechbearbeitung, Elektrowerkzeuge, Lasertechnik und Elekronik für Fertigungsprozesse sowie Lösungen für die Medizintechnik prägen technische Standards und eröffnen den Anwendern neue und produktivere Möglichkeiten. Im Bereich industrieller Laserschneidsysteme, wie z. B. der TruLaser 5030 classic, ist das Unternehmen mit Stammsitz in Ditzingen, nahe Stuttgart, Technologie- und Weltmarktführer. Bei Stanzmaschinen deckt das Unternehmen ein breites Spektrum ab − von der TruPunch 2020 für Einzelteile, Klein- und Mittelserien bis zur TruPunch 5000 für das Stanzen in Großserien.

Drei Trümpfe, die stechen beim Einsatz der Mehrstrahl-Sicherheitslichtscheranke M4000 zum Absichern von mehrseitigen Zugängen:

1. freier Maschinenzugang

2. integrierte Ausrichthilfe

3. integrierte AS-i Safety at Work Schnittstelle

Thomas Letsche, Key Account Manager Machine Tooling der SICK Vertriebs GmbH, Düsseldorf, Simon Köpfer, Produktmanager in der DivisionSicherheitstechnik der SICK AG, Waldkirch.

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