Tecnologie per la sicurezza automatizzata delle macchine

Sep 07, 2023

Il trasmettitore della barriera fotoelettrica contiene una serie di LED che proiettano una serie di raggi di luce infrarossa sincronizzati e paralleli al ricevitore. Foto per gentile concessione della Keyence Corp. d'America

Garantire la sicurezza dei lavoratori è una sfida quotidiana per ogni produttore, in particolare per quelli che gestiscono una o più linee di assemblaggio automatizzate. Per raggiungere questo obiettivo, molte aziende si assicurano che le loro macchine siano dotate di componenti di sicurezza basati su sensori che soddisfano gli standard ANSI, ISO, ISA e OSHA. Questi includono barriere fotoelettriche, scanner laser e controller di sicurezza, encoder e interruttori di interblocco.

Le barriere fotoelettriche aiutano Robert Bosch GmbH a migliorare la sicurezza e la produttività dei lavoratori nel suo stabilimento di soluzioni per la mobilità a Toluca, in Messico. Realizzate da Keyence Corp. of America, le tende della serie GL-R vengono utilizzate attorno a una macchina che installa cuscinetti ad aghi in un albero motore. Diversi processi di assemblaggio vengono verificati anche nella postazione di lavoro che ospita questa macchina.

Steve Nyerges, project manager della divisione soluzioni di rilevamento totale di Keyence, afferma che la riduzione dei tempi di ciclo della linea di produzione è stato un altro motivo per cui Bosch ha installato le barriere fotoelettriche nel 2014. Il tempo di ciclo è passato da 14 secondi a 12,3, con un conseguente aumento della produttività della macchina. da 257 a 292 pezzi/ora.

"In precedenza, la guardia fisica della macchina impiegava altri 2 secondi per eseguire il ciclo", spiega Nyerges. "L'operatore doveva attendere che la porta si chiudesse completamente prima di avviare il ciclo. Ora la macchina si ferma automaticamente quando la tenda viene interrotta da una persona o da un oggetto."

La sicurezza dell'operatore del tornio CNC è una grande priorità per il produttore di trasmissioni di potenza Tsubakimoto Chain Co. Shawn Martel, vicepresidente e ingegnere commerciale presso PowerSafe Automation (PSA), un integratore di sistemi, afferma che PSA equipaggia ciascun mandrino del tornio con un encoder, un sensore di prossimità sensore e un interruttore di interblocco porta senza contatto per ottimizzare la sicurezza dell'operatore.

"Una robusta protezione e una porta con maniglia racchiudono il tornio", osserva Martel. "Prima, quando l'operaio apriva la porta, il mandrino girava per circa 15 secondi prima di fermarsi. Oggi, semplicemente stando troppo vicino al tornio, il sensore di prossimità spegne la macchina. Una volta che il mandrino si ferma, il meccanismo di bloccaggio della porta si blocca. rilasciato."

Questo arresto automatico della macchina protegge i lavoratori da tagli gravi, nonché da dita e mani schiacciate, fratturate, lussate e amputate. Altrettanto importante, gli interruttori di interblocco e altri prodotti di sicurezza consentono ai produttori di evitare costose multe OSHA, pur mantenendo il normale funzionamento della macchina. Un ulteriore vantaggio è che queste tecnologie sono più facili che mai da implementare e mantenere.

La popolarità delle barriere fotoelettriche è cresciuta notevolmente da quando sono state introdotte negli anni '50 come tecnologia per il rilevamento dei prodotti. Le tende devono essere utilizzate solo quando si applica una o tutte le seguenti condizioni: La macchina può arrestarsi in modo coerente e immediato in qualsiasi punto del ciclo o della corsa; i lavoratori hanno necessità di accedere frequentemente all'area presidiata; e le guardie fisiche sarebbero un ostacolo. I fornitori affermano che le barriere fotoelettriche non dovrebbero mai essere utilizzate su macchine dotate di frizione o su macchine che richiedono un giro completo prima dello spegnimento.

Inizialmente, le barriere fotoelettriche utilizzavano lampade a incandescenza collegate insieme a una corrispondente linea di rilevatori di luce. La barriera fotoelettrica odierna è un sensore fotoelettrico allungato costituito da un trasmettitore e un ricevitore. Il trasmettitore contiene una serie di LED che proiettano una serie di raggi di luce infrarossa paralleli e sincronizzati al ricevitore. Se un oggetto opaco blocca uno qualsiasi dei raggi, la barriera fotoelettrica invia un segnale di arresto alla macchina sorvegliata.

La barriera fotoelettrica di tipo 4 serie GL-R di Keyence è dotata di una superficie della lente incassata di 9 millimetri di larghezza che protegge completamente la tenda dai danni da impatto. Dispone inoltre di un corpo in alluminio estruso di 3 millimetri di spessore, sistema di cablaggio a linea singola e staffe a montaggio rapido. Il sistema di cablaggio consente di collegare il trasmettitore della tenda direttamente al ricevitore con un unico cavo, riducendo notevolmente gli errori di cablaggio. Le staffe ad attacco rapido si avvitano nel canale posteriore dell'alloggiamento della tenda e si fissano alla struttura dell'attrezzatura standard senza particolari dispositivi di protezione.