Smart & safe in Materialflusssystemen

Erst­mals auf der FACHPACK 2024 in Nürn­berg prä­sen­tier­te SICK die Safe­ty-Sys­tem­lö­sung Safe Adap­ti­ve Access (SAA). Die berüh­rungs­los wir­ken­de Schutz­ein­rich­tung für Mate­ri­al­fluss­sys­te­me erfüllt Typ 4 / SIL3 / pl d und über­wacht Ein- und Aus­lauf­stre­cken an Maschi­nen mit gefahr­brin­gen­den Bewe­gun­gen. Zwei Beson­der­hei­ten zeich­nen die SAA aus: zum einen die dyna­mi­sche und auto­ma­ti­sche Anpas­sung der Schutz­fel­der an die Höhe, Brei­te und Posi­ti­on der För­der­gü­ter, z. B. Kar­tons, und zum ande­ren die Sicher­heits­funk­ti­on zur Unter­schei­dung zwi­schen Mensch und Mate­ri­al, die ohne exter­ne Signa­le und Sen­so­ren aus­kommt. Damit bie­tet die SAA höchs­te Fle­xi­bi­li­tät bei der Umset­zung anspruchs­vol­ler, fle­xi­bler und arbeits­ge­rech­ter Schutz­maß­nah­men in auto­ma­ti­sier­ten för­der­tech­ni­schen Anla­gen.

In der auto­ma­ti­sier­ten Mate­ri­al­fluss­tech­nik sor­gen berüh­rungs­los wir­ken­de Schutz­ein­rich­tun­gen (BWS) für den Schutz von Per­so­nen an Maschi­nen und Anla­gen, an denen Ver­let­zungs­ge­fah­ren bestehen. Aus­ge­löst durch eine sicher­heits­ge­rich­te­te Detek­ti­on einer Per­son oder eines Kör­per­teils, ver­setzt die BWS die betref­fen­de Maschi­ne oder Anla­ge in einen siche­ren Zustand, bevor eine Per­son in Gefahr gerät. Im Gegen­satz zu Schutz­zäu­nen gewäh­ren BWS den ergo­no­misch wie auch pro­zess­tech­ni­schen Vor­teil eines unge­hin­der­ten Zugangs an die Maschi­ne, um die­se z. B. bedie­nen oder war­ten zu können.

Per­so­nen im Umfeld lager- und för­der­tech­ni­scher Anla­gen gehö­ren zum intra­lo­gis­ti­schen All­tag. Beim Mate­ri­al­trans­port in Lager- oder Pro­duk­ti­ons­be­rei­che hin­ein oder aus die­sen her­aus besteht beim Ein­satz von BWS daher immer wie­der die Anfor­de­rung, die­se vor Unfall­ge­fah­ren durch Maschi­nen zu schüt­zen – also Mate­ri­al und Men­schen sicher von­ein­an­der zu unter­schei­den. Die­se Dif­fe­ren­zie­rung soll es zulas­sen, dass Mate­ria­len unge­hin­dert ein- oder aus­ge­schleust wer­den kön­nen. Der unbe­rech­tig­te Zutritt von Per­so­nen hin­ge­gen muss erkannt wer­den und dazu füh­ren, dass alle gefahr­brin­gen­den Maschi­nen­be­we­gun­gen recht­zei­tig stop­pen, bevor die­se von einer Per­son erreicht wer­den kön­nen. Oft wer­den dabei För­der­gü­ter bewegt, die ver­schie­de­ne Abmes­sun­gen haben und deren Posi­tio­nen und Dreh­la­gen auf der Trans­port­ein­rich­tung unter­schied­lich sein kön­nen. Dar­aus resul­tiert die Her­aus­for­de­rung, Per­so­nen auch bei varia­blen Abmes­sun­gen und Aus­rich­tun­gen von För­der­gü­tern sicher detek­tie­ren und unter­schie­den zu kön­nen, um gefahr­brin­gen­de Bewe­gun­gen recht­zei­tig zu stop­pen. Auto­ma­ti­sche Schutz­feld­an­pas­sung und Mensch-Mate­ri­al-Unter­schei­dung: die­se bei­den Anfor­de­run­gen löst die SAA in einer ein­zi­gen Systemlösung.

Auf­ga­be der SAA ist es, den unge­hin­der­ten Trans­port von För­der­gut ohne Stö­rung in einen Gefah­ren­be­reich hin­ein oder her­aus zu ermög­li­chen und dabei den unbe­rech­tig­ten Zugang von Per­so­nen in einen Gefah­ren­be­reich zu erken­nen. Die ver­ti­ka­le Absi­che­rung des Durch­fahrt­be­rei­ches erfolgt durch zwei seit­lich mon­tier­te Sicher­heits-Laser­scan­ner microScan3, deren Mess­wer­te zur Abstands­mes­sung in einem Inter­face SIM1200 ver­ar­bei­tet wer­den. Die Sicher­heits­steue­rung Fle­xi Soft ver­ar­bei­tet die­se Sen­sor­si­gna­le, schal­tet ent­spre­chend erkann­ter Objekt­grö­ßen zwi­schen den ent­spre­chen­den Über­wa­chungs­fäl­len um und gibt den Stopp­be­fehl aus, wenn ein unbe­rech­tig­ter Zutritt erkannt wird. Ein Schlüs­sel­schal­ter zum Frei­fah­ren des Sys­tems nach dem Aus­lö­sen der Sicher­heits­ein­rich­tung sowie eine Befehls­ein­rich­tung zum Rück­set­zen der Schutz­ein­rich­tun­gen und Wie­der­lauf der För­der­tech­nik run­den den Sys­tem­um­fang der SAA ab.

Die zwei Sicher­heits- Laser­scan­ner des SAA ver­mes­sen das För­der­gut im Bereich der Durch­fahrt zu einer Maschi­ne und mel­den die Mess­da­ten an die Steue­rung. Lie­gen die Mess­da­ten inner­halb des erlaub­ten Berei­ches, schal­tet die Logik der SAA auf den für die Mess­da­ten pas­sen­den Über­wa­chungs­fall. Bei einer Ände­rung der Brei­te oder Höhe des För­der­gu­tes wird das Schutz­feld dyna­misch an die neu detek­tier­ten Abmes­sun­gen ange­passt. Eine Abwei­chung von den für die Durch­fahrt des För­der­gu­tes erlaub­ten Para­me­tern führt zum Aus­lö­sen der Sicher­heits­funk­ti­on – eben­so wie das Ein­drin­gen einer Per­son in das Schutz­feld. Hier­bei erken­nen die Sicher­heits-Laser­scan­ner das räum­lich und zeit­lich grund­sätz­lich ande­re, mensch­li­che Bewe­gungs­mus­ter, so dass die SAA in die­sem Fall ent­spre­chend ihrer Schutz­funk­ti­on die Maschi­ne oder deren gefahr­brin­gen­de Bewe­gung stoppt. Mit Typ 4 / SIL3 / pl d erfüllt die SAA dabei höchs­te Anfor­de­run­gen der funk­tio­na­len Sicherheit.