Динамические взаимодействия стали безопасными благодаря датчикам лазерного сканирования

Aug 27, 2023

Во время автоматизированной передачи материала между роботизированной ячейкой и автоматизированным транспортным средством персонал не должен оставаться незамеченным в опасной зоне. Инновационное решение Leuze обеспечивает безопасность перегрузочных станций посредством динамической регулировки защитного поля. Это делает ненужными дополнительные меры безопасности, такие как барьеры и ограждения.

Полная автоматизация без риска

На умных фабриках поток товаров полностью автоматизирован. Это означает, что производственные материалы поставляются в подготовленных контейнерах на складских площадках, также известных как супермаркеты. Цифровые уведомления о необходимости материалов отправляются прямо с производства. Автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) используются для снабжения ячеек робота необходимыми деталями и сбора обработанных компонентов. Автоматизированные процессы на этих перегрузочных станциях, где AGV взаимодействуют с роботизированными ячейками, должны быть спроектированы так, чтобы быть безопасными и эффективными. Это можно реализовать только с помощью надежных решений безопасности: автоматические транспортные средства пересекают опасные зоны, при этом роботизированные ячейки не прерывают свою работу, и люди никогда не должны входить в эти зоны незамеченными. Поэтому специалисты по датчикам в Леузе разработали инновационную концепцию безопасности, адаптированную к таким перегрузочным станциям в интеллектуальных производственных средах. Подход основан на динамической настройке защитного поля вокруг AGV во время транспортировки материалов.

Системы должны работать вместе

Автоматизированная передача материала между AGV и роботом требует всестороннего учета функций безопасности на перегрузочных станциях. Это включает в себя вход AGV на станцию, достижение позиции передачи и выход со станции. Сами AGV защищены встроенными датчиками, например, лазерными сканерами безопасности. А ячейки робота оснащены датчиками, которые распознают приближение человека к опасной рабочей зоне. Но для автоматизированной передачи материала между AGV и роботом различные блоки управления систем, участвующих в процессе (ячейка робота, AGV и управление потоком материала), должны иметь возможность взаимодействовать друг с другом. При этом они должны быть скоординированы таким образом, чтобы гарантировать безопасность и надежность на протяжении всего цикла. Этого можно добиться только путем тесной координации между различными участвующими ведомствами. Помимо (заводских) планировщиков, менеджеров по логистике и специалистов по охране труда и технике безопасности, ИТ-отдел также вносит существенный вклад в успех на этом этапе.

Требования для полностью автоматизированных переводов

Традиционные подходы часто используют световые завесы для обеспечения доступа к зоне передачи между AGV и роботизированной ячейкой. Хотя это технически осуществимо, возможности у него ограничены: присутствие персонала внутри зоны передачи невозможно контролировать автоматически. Чтобы удержать людей вне опасной зоны, эти классические концепции требуют дополнительных мер безопасности, таких как механические разделители, такие как заборы и барьеры. Полностью автоматизированная и безопасная передача данных между AGV и роботизированными ячейками без физических барьеров является более эффективным решением. Однако система должна уметь надежно различать людей и AGV. Для реализации такого подхода должны быть соблюдены следующие условия:

➤ Опасная зона перегрузочной станции AGV должна быть защищена на протяжении всего процесса. ➤ Определенные AGV должны иметь возможность проходить через рабочую зону и покидать ее в осевом направлении (опционально: также в радиальном направлении) в полностью автоматическом режиме. ➤ Наличие людей или другие отклонения от заданный контур AGV должен всегда распознаваться, вызывая сигнал безопасной остановки.

AGV в окружении защитных полей

Решение, разработанное Leuze для защиты перегрузочных станций роботов/AGV, гарантирует две функции безопасности:

➤ Остановка опасного движения роботизированной ячейки➤ Динамическая регулировка защитных полей вокруг AGV

Для обеспечения безопасности всей территории перегрузочной станции Leuze использует лазерные сканеры безопасности. Эти сканеры используют защитные поля для обнаружения входа и присутствия людей в зоне передачи. В этом случае система подает сигнал остановки. Параллельно с этим постоянно распознается положение AGV в контролируемой зоне. Чтобы сама AGV не подала сигнал остановки, программа безопасности маскирует ее контур из охраняемой зоны. Таким образом, защитное поле динамически регулируется вокруг движущегося AGV. С этой целью лазерные сканеры постепенно меняют свои заранее настроенные защитные поля. Это позволяет AGV, «окружённому» защитными полями, автоматически заезжать на станцию, перегружать материал в положение парковки, а затем снова покидать станцию. Уровень безопасности сохраняется в течение всего цикла. Это имеет то преимущество, что остальная часть окружающей среды всегда покрыта оставшимся защитным полем, обеспечивая всестороннюю защиту. В принципе, только заранее определенные в системе контуры AGV способны пересекать защитное поле. Чтобы обнаружить вмешательство или смещение сканера, Leuze использует функцию уровня, встроенную в устройство, а также дополнительные внешние контрольные контуры.