Bei der wechselseitigen Be- und Entladung einer Prüfanlage ist menschliche Interaktion erforderlich: Ist eine der zwei elektronisch angetriebenen Zuführeinheiten komplett ausgefahren, entnimmt der Bediener das I.O.-geprüfte Türverkleidungselement und stapelt es. Mit der anderen Hand platziert er das ungeprüfte Element in der Aufnahmevorrichtung, scannt die Kabelstränge und verbindet sie mit den elektrischen Kontaktierungen der Prüfstation. Erst wenn er danach den Bereich komplett verlassen hat, fährt die 1,5 m/s schnelle Zuführeinheit automatisch in die An- lage ein. Die Prüfroutine startet, elf Sekunden später fährt der zweite Materialeinschub heraus. Aufgabenschritte, die sich stetig wiederholen.

Bei dieser Prüfanlage weiß der Anlagenbediener, dass sich die automatisierten Einschübe nicht in Bewegung setzen werden, während er diese entlädt oder bestückt beziehungsweise die Anlage im Prüfmodus ist. Ein Monitor zeigt den Prozessfortschritt an und signalisiert, wann er die Schutzzone verlassen muss oder diesen Bereich von außen nicht mehr betreten darf. Handelt er dem zuwider, warnt ihn ein akustisches Signal. Ignoriert er die Warnung, fährt die Anlage unmittelbar in den sicheren Halt.

Versteckte Safety

Der Sicherheits-Laserscanner PSENscan von Pilz sorgt an der automatisierten Prüfanlage der Brainware-Maschine für eine produktive Flächenüberwachung: Der Prüfvorgang konnte so um ein Drittel der Zeit reduziert werden.

© Brainware Solutions / Pilz

Hinsichtlich der Sicherheit bleibt dem Auge das Wesentliche jedoch zunächst verborgen: Die kompakte, circa 2 m x 4 m am Boden und 2 m in der Höhe messende Anlage steht frei im Raum, Schutzzäune und Einhausungen jeglicher Art fehlen. Einzige sichtbare Zeichen einer Raumüberwachung sind zwei Spiegelsäulen, die im Abstand von 2 m in Verlängerung der Beladefront ein Rechteck ausbilden. Doch Lichtvorhänge allein bieten noch keinen Hintertretschutz.

Null ppm (parts per million) ist nicht nur in der Automobilindustrie Synonym für Null-Fehler-Toleranz. Den Prüfanlagen des Unternehmens darf nicht nur beim Quality-Check von Türverkleidungen kein Fehler durchgehen – Türverkleidungen haben unterschiedliche Farben, verschiedenartige Bezugsstoffe und sind mit diversen Schaltern, Beleuchtungseinheiten, Lautsprechern, Kabelsätzen und vielem weiterem ausgestattet. Anlagen von Brainware Solutions untersuchen unter anderem mit 16 zum Teil hochauflösenden Kameras rund 50 Merkmale auf Vorhandensein, Vollständigkeit, korrekte Ausführung und mehr in einem Prüfdurchlauf. In vergleichbaren Projekten wurden bereits über 100 Prüfmerkmale realisiert.

Eine schnelle und wirtschaftlich arbeitende Prüfanlage kommt ohne ein intelligentes und komfortables Bedienkonzept nicht aus, das auf störende Schutzzäune oder andere tendenziell hinderliche und trennende Schutzeinrichtungen verzichtet. Daher waren die Anforderungen seitens Brainware Solutions klar formuliert: Bediener sollen ungehinderten Zugang zu beiden Einschüben haben, diese gefahrlos be- und entladen können und bei deren planmäßigem Aus- und Einfahren nicht in erreichbarer Nähe sein.

Sicherheits-Laserscanner schützt Abläufe

Die realisierte Lösung besteht aus einem Sicherheits-Lichtgitterpaar, dessen Sender und Empfänger an jeweils einer der frontseitigen Ecken der Prüfanlage installiert sind und mit den zwei vorgelagerten Spiegelsäulen ein Rechteck ausbilden. Dieser Raum ist als Sicherheitszone mit Hintertretschutz definiert. Ergänzend ist mittig unterhalb der Einschübe ein Sicherheits-Laserscanner ‚PSENscan‘ von Pilz montiert, der eine zweidimensionale Flächenüberwachung mit einem Öffnungswinkel von 275° und einer Schutzfeldreichweite bis zu 5,5 m bietet. Der Sicherheits-Laserscanner bedient die stationäre und mobile Bereichsabsicherung sowie auch die Zugangsüberwachung und lässt sich je nach Anforderung in Reihe schalten.

Beim Prüfautomaten tastet der Sicherheits-Laserscanner die definierte Sicherheitszone permanent ab. Im Zusammenspiel mit der im Schaltschrank installierten sicheren Kleinsteuerung ‚PNOZmulti 2‘ erkennt diese Sicherheits-Lösung dabei nicht nur das Bedienpersonal, sondern auch dessen Bewegungsrichtung. Meldet nach dem Verlassen des so genannten Hintertretbereichs das Sicherheits-Lichtgitter das Durchschreiten einer Person, weiß die Kleinsteuerung, dass sich niemand mehr im Schutzfeld – also in der sicheren Zone – aufhält. Doch erst, wenn der Bediener nicht nur das Schutzfeld, sondern auch die beiden vorgelagerten Warnfelder (die Warnzonen) komplett verlassen hat, wird ein automatischer Quittiervorgang erzeugt: Der zuvor bestückte Einschub fährt ein, der Bediener befindet sich definitiv in sicherer Entfernung.

Der Autor: Tobias Leska ist Vertriebsingenieur bei Pilz in Ostfildern.

© Pilz

Ist der Prüfprozess im Gange und der jeweils zu prüfende Einschub geschlossen, bleibt das Schutzfeld deaktiviert. Bediener können sich ungefährdet vor der Maschine aufhalten und dort die zu prüfenden Türmodule wechseln. Steht das Ausfahren einer der beiden Zuführeinheiten bevor, kündigt ein Monitor die Aktivierung des Schutzfeldes an, das dann zügig verlassen werden muss, soll kein Halt der Anlage ausgelöst werden.

Die beiden vorgelagerten Warnfelder dienen auch dazu, den Zutritt von außen in den aktivierten Sicherheitsbereich zu verhindern. Prinzipiell wird ein Ausfahren verhindert, solange sich ein Bediener in der Sicherheitszone aufhält.