Sicherheit an einem Handarbeitsplatz mit Pneumatikschlitten

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robobo

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Hallo,

ich stehe vor einem problem, welches folgendermaßen ausschaut:
An einer automatischen Entgratemaschine sollen von einer Seite Teile auf einem Pneumatischen Schlitten eingelegt werden.
Nach dem einlegen startet der Bediener den Prozess über Zweihandbedinung. Dabei fährt der Schlitten mit den Teilen zur bohrspindel.
Fahrweg innerhalb der Maschine (unterbricht an keiner Stelle den Lichtvorhangs) ca.: 200mm Fmax=300N
Nun überwache ich den Einlegebereich mit einem Sicherheitslichtvorhang. Sollte also der Bediener während des Prozesses hineingreifen,
so soll die Anlage luftfrei geschalten werden. Der Schlitten ist somit frei beweglich.

Jetzt meine Frage:
Was muss ich tun, damit die Anlage nicht luftfrei geschalten wird, während der Bediener Teile einlegt?

Mit der Maschinensicherheit setze ich mich jetzt zum ersten mal auseinander. Dabei habe ich mir auch Aplikationsbeispiele angeschaut. Erkenne jedoch nicht,
wie ich den Lichtvorhang in der Zeit des einlegens deaktiviere.
 
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Nein, ohne Sicherheits SPS.

Muting kann der Lichtvorhang nicht und diese Funktion ist doch bestimmt auch zu aufwendig??? An kleinen Pressen, wo der Werker davor sitzt,
sehe ich immer nur den Lichtvorhang ohne weitere Lichtschranken.

maximal 300N... Hier hast du mich aber auf eine Idee gebracht: Ich kann doch die Kraft beim zurrückfahren (in richtung des Bedieners) auf ein Minimum reduzieren und
somit kann die Sicherheitsentlüftung bei der Pneumatik weggelassen werden. Im schlimmsten Fall reduziert sich dabei etwas die Taktzeit.
Wenn der Schlitten zur Bohrspindel fährt, darf dieser dann mit voller Kraft arbeiten. Dabei gibt es keine Quetschgefahr.
 
Jop auf das wollt ich hinaus, nur ist es extrem aufwendig einen Zylinder in der Kraft zu begrenzen. Weil dies müsstest du auch Sicherheits technisch überwachen.

Kannst du dort überhaupt etwas einklemmen?

300N sind 30Kg wenn ich mich nicht irre oder? In solchen heiklen fällen ziehen wir immer ein speziallist zu um das ganze einwenig breiter abzustützen.

Wie lange dauert der ganze Prozess? Ist es möglich das der Bediener die Zweihand steuerng die ganze Zeit drückt?

Oder zusätzlich beim heausfahren? und mit diesen überbrückst du dann das Lichtgitter?
 
Allerdings wäre dann das Problem nicht gelöst, da der Motor über einen FU mit davorgeschaltenen Schützen angetrieben wird. Diese Schütze sollen
jedoch nur im Falle eines ungewollten eingriff in den Prozesses (Unterbrechung Lichtvorhang) bzw. beim betätigen des Not-Aus Tasters ausgelöst werden.
 
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Ein Druckbegrenzungsventil mit Vorhangschloss, wäre meine Idee.

Etwas einklemmen? Ja! ..Wenn dieser Tisch mit den Teilen zur Bohrspindel gefahren ist, werden dies Teile mit Pneumatischen Spannzylinder festgespannt (400N.. jup, sind ca 40kg)

Ein Zyklus ist ca.: 6s

Dieser Schlitten fährt nur in der Maschine. Der Lichtvorhang wird immer nur vom Werker beim Teile einlegen unterbrochen. hätte ich etwas präzieser formulieren sollen.

OK, zu deiner frage, wie die Zweihandbedienung realisiert werden soll, kommt mir die idee, auch dies entfallen zu lassen. Letztendlich soll der Werker in dieser Zeit zu
neuen Teilen greifen.
 
Wenn dem Bediener dieser Zylinder entgegenkommt muss eine Zweihandsteuerung vorhanden sein.

Oder der Bediener kann überhaupt nit eingreiffen weil der Vorhang nur beim teilewechsel durchbrochen wird und nicht erst wenn der Zylinder am bewegen ist. So brauchst du keine Zweihandsteuerung und der Bediener muss nur bei Be undEntladen durch den Vorhang greifen.
 
Nein, desier Zylinder kommt nicht entgegen.

Ja genau so ist das. Der Bediener muss nur bei Beladen durch den Vorhang greifen. Die Entladung übernimmt die Maschine bereits.
 
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Ja eben, ohne darauf behaftet zu werden, so brauchst du auch keine Zweihandsteuerung...

Du musst höchstens schauen das der Zylinder stehenbleibt wenn du in den Vorhang greifst, und er nicht austrudelt.
 
supper :) Das Leuchtet mir ein, bzw. kann es nachvollziehen.

Das stimmt! Ich schaue mal nach, ob es Magnetische Sicherheitssensoren für Festo zylinder gibt. Da ich davon ausgehe, dass ich den Zylinder Überwachen muss,
da in der Anlage keine Safety SPS verbaut ist.
Im Falle einer unkontrollierten Bewegung, lass ich also mit dem Sicherheitsrelais das Schnellentlüftungsventil öffnen.
 
Öffnen ist wie gesagt nicht immer die beste Lösung da der Zylinder unterumständen austrudelt.

Wir haben es schon so gemacht das wir die Luft eingeklemmt haben mit einem 5/3 Wegventil und nur bei Not-Aus verzögert die aluftt abgeschaltet haben.

Pneumatik ist immer einwenig schwierig zu händeln...
 
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Wenn der Schlitten in Ladeposition ist kannst du den Lichtvorhang doch durch div. Sichere Endschalter am Schlitten überbrücken. Dann kann der Werker in Ruhe seine Teile einlegen und den Prozess starten. Verlässt der Schlitten seine Endposition wird der Lichtvorhang wieder aktiv.
 
Die Zylinder dürfen austrudeln, da keine gefahr dabei hervorgeht.

Also die Idee, den Lichtvorhang mit sicheren Endschaltern zu brücken ist sehr gut, nur hab ich dann immernoch das Problem, dass die Spannzylinder während des Prozesses
die obere Endlagen verlassen müssen (Zylinder fährt zum Spannen nach unten). Somit würde doch auch sofort ein Maschinenstillstand herbeigeführt werden?? Oder kann ich den
auch einfach brücken? Nur wüsste ich nicht wie. Meine Idee wäre dazu, von der SPS ein Relay anzusprechen, welches diesen brückt, wenn der Werker den Prozess startet. Aber
ich glaube ein nacksches Sicherheitsrelay, welches von einer normalen SPS angesprochen wird, wird es nicht geben. Und selbst wenn, dann würde es ja bedeuten, dass wenn die
SPS macken macht, die Sicherheit somit außer kraft gesetzt wird.

Die Bohrspindel ist immer nur für max 2s an.
 
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Hallo,
es gibt aus meiner Sicht verschiedene Lösungsmöglichkeiten:

  1. Da ich denke du musst das (was auch immer) unter Druck spannen und auch halten. Ist die Idee der Sicheren Positionsübernahme gut. Das kann man bei beiden Positionen machen, Die muss entsprechend des PLr geschehen in Deinem Fall würde ich das Redundant ausführen, es gibt von Festo Sensoren die am Zylinder angebracht werden die dann eine B10d Wert haben, es sind aber zwei pro Position, aber Bewegungen dürfen nicht Automatisch ausgeführt werden es sei den Du hast davor dann noch eine Sicherheitsmaßnahmen z.B. AOPD, dass habe ich nicht ganz verstanden. Also ZHS bis Position erreicht sicher Übernahme jetzt kann er die ZHS loslassen, wenn er loslässt ohne Position erreicht oder die Pos wird ohne ZHS verlassen, dann z.B Entlüften aber auch die muss sicher sein und was oft vergessen wird ist die Zeit. Die Bohrbewegung wir durch eine AOPD abgesichert aber Vorsicht Nachlauf denke das wird schwer. Es gibt von Festo auch Systeme für Spanner.
  2. Den Prozess überdenken, eine Schulblade konstruieren die die man mit einer ZHS einfährt die Stellung zu und auf Überwachen. Den Rest kannst Dir denken.
Hoffe hab das ganze richtig verstanden. Gibt es keine Bewegung des Bohrkopfes?
 
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Hallo und ein schönen Sonntag,

eine nennenswerte Nachlaufzeit des Bohrkopfes gibt es nicht, da diese über ein Zahnriemen angetrieben wird und die Bohrmechanik kein großes Trägheitsmoment besitzt (Zeit max. 1s). Der Bohrkopf ist ca.: 800mm hinter der Lichtschranke, in einer höhe von 1m und bewegt sich horizontal mit einem hub von max. 40mm Richtung Werker zu. Der Vorschub ist pneumatisch. Die Drehbewegung soll dabei austrudel, wenn der Lichtvorhang unterbrochen wird (der FU soll dabei über zwei vorgeschaltene Netzschütze Spannungslos geschalten werden. Zuvor jedoch ein Schnellstopp)

..Ich glaube jedoch etwas missverstanden zu werden und würde mein Problem nochmal anhand eines Beispieles schildern, welches ich in der Praxis schon oft gesehen habe.
Als Beispielkonstellation soll mal eine Beladevorrichtung sein, welche mittels Portalgreifer Teile von einem Puffer zu einer Bearbeitungsmaschine transportiert. Zwischen Puffer und Bearbeitungsmaschine ist ein Platz von 2m, damit man die Bearbeitungsmaschine einrichten kann. Der Einrichtvorgang darf auch ausgeführt werden, wenn der Portalgreifer aus einer davorgelagerten Maschine den Puffer befüllt.
Als Schutz für den Einrichter ist dabei ein vertikal montierter Sicherheitslichtvorhang am Puffer Installiert. Sollte also der Portalgreifer aus dummen zufall während des Einrichtvorganges an der Bearbeitungsmschine, zur Bearbeitungsmaschine fahren, so durchstreift dieser den Lichtvorhang und die Maschine wird Sicher gestoppt.
Nun aber! ...Wie ist das elektrotechnisch gelöst, dass dieser Portalgreifer nach dem Verlassen des Werkers aus dem Gefahrenbereiches und drauffolgender Quittierung den Lichtvorhang passieren darf, ohne dabei einen Sicheren Stopp herbeizuführen?
Auf mein Problem bezogen, möchte ich ja nicht, dass wenn der Werker Teile in meine Maschine einlegt, der FU immer vom Netz genommen wird.
Es muss demzufolge eine Funktion geben, dass der Lichtvorhang während des Einlegens deaktiviert ist und die oberen Endlagenschalter zur Positionssicherung der Spannzylinder aktiviert werden. Und umgedreht soll der Lichtvorhang aktiviert werden, wenn die Maschine über des ZHS bedient wird und zusätzlich müssen aber die oberen Sicheren Endlagenschalter des Spannzylinders deaktiviert werden, da ja sonst die Maschine sofort stehen bleiben würde, wenn die Teile mittels des Spannzylinders gespannt wird.
 
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Hallo,
verwende eine FU mit STO dann wird da nichts vom Netzgetrennt.
Diese Verknüpfungen löst man heute mit einer Sicherheitssteuerung. Die gibt es in viele Varianten und sind auch bezahlbar.
Bei Deinem Beispiel machst Du nach meiner Meinung einen Denkfehler, die Portalachse darf erst gar nicht zu der AOPD kommen, wenn die mit hoher Geschwindigkeit durch die AOPD fährt bleibt die nicht sofort sehe und kann erhebliche Verletzungen erzeugen. Aus diesem Grund Überwacht man zusätzlich den Bereich der Portalachse und wenn dieser verlassen wird schaltet man ab bevor überhaupt die Achse der AOPD zu nahe kommt und somit dem Mensch, in die andere Richtung muss das Portal rechtzeitig stehen bleiben, bevor der Mensch dahin kommt. Die Formel findest Du in der DIN EN ISO 13855 S=KxT +C
K = die Greifgeschwindigkeit 2000mm/S bis zu 500mm Abstand über 500mm sind es dann nur noch 1600mms
T = die komplette Stillstandszeit bis keine Gefahr mehr gegeben ist.
C= ist ein Aufschlag, = 8 (d-14)
Wäre bei Deinem Beispiel, und einem Typ 4 AOPD mit 14mm schon 1,6m Abstand, da Du was von 1 Sekunde Nachlauf schreibst.
Übrigens es gibt auch eine Formel für ZHS in der 13855. Auch da ist ein Sicherheitsabstand zu bewerten.
 
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robobo schrieb:
Die Drehbewegung soll dabei austrudel, wenn der Lichtvorhang unterbrochen wird (der FU soll dabei über zwei vorgeschaltene Netzschütze Spannungslos geschalten werden. Zuvor jedoch ein Schnellstopp)
Zum Vergrößern anklicken....

Wie Safety schon geschrieben hat, ein FU mit sicheren Stop (STO) nutzen dieses
zyklische Takten des FUs geht erheblich auf die Lebensdauer des FUs, die Kondesnsatoren
des Zwischenkreises mögen das garnicht.
 
Naja Denkfehler hin oder her. Bei der Portalachse muss es aber auch gesichert sein, dass diese auch stehen bleibt, wenn der Werker beim Einrichten die AOPD durchstreift. Ich wollte mit diesem Beispiel es blos aufgezeigt haben, dass es doch irgendwie gehen muss, das in bestimmten zuständen eine Sicherheitsvorrichtung unterbrochen werden darf, ohne einen Stillstand herbeizuführen.
In diesen Anlagen waren FUs mit davorgeschalten Schützen in Verwendung. Ich denke das dies ja auch in Ordnung ist. Immerhin Durchstreift man nicht jeden Tag versehentlich den Lichtvorhang.

Bis jetzt habt ihr mir sehr gute Denkanmstöße gegeben. Ich werde mich jetzt erst mal mit Sicherheits Logikbausteinen außeinandersetzen. Vielleicht ist genau dies, was ich für diese Problem benötige.

Ich melde mich dann bald wieder. Hoffe kann mir dieses Wissen in dieser Woche noch aneignen, da ich dies für meine Technikerarbeit benötige.
 
Hallo miteinander,

Ich hab ein kleinwenig Hausaufgaben gemacht. Folgendes ist dabei rausgekommen.

Ich überbrücke den Lichtvorhang mit einer ODER-Schaltung. Am ersten Kanal ist der Lichtvorhang angeschlossen. Am zweiten Kanal mehrere in reihe verbundene Endlagenschalter, welche mir die position des schlittens und der Spannzylinder überwachen, während teile eingelegt werden. Somit kann ich den Lichtvorhang ganz bequem unterbrechen, ohne das mir die Maschine in Stopp geht.

Jetzt hab ich nur noch das Problem, dass der FU verzögert vom Netz genommen werden soll. Für verzögert Aus finde ich aber immer blos Sicherheitsrelais mit einem Verzögerten ausgang. Wenn ich mich aber nicht täusche, brauche ich zwei. Für jedes Netzschütz ein Ausgang.
Muss ich da jetzt also zwei solcher Sicherheitsrelais kaufen, um den zweiten kanal bereitzustellen?

...Verwende momentan Geräte von Sick (Flexi Classic)
 

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