RAControls

Aktualności

Artykuły Produkty

Wykonywanie pomiarów dobiegu z wykorzystaniem dobiegometru SafetyMan DT2

Do czego można wykorzystać dobiegometr? Jak przeprowadzić montaż i pomiary? Informacje znajdą Państwo w poniższym materiale. Na wszelkie pytania z przyjemnością odpowie nasz ekspert – p. Tomasz Drewniok.


Spis treści:

 

Dobiegometr SafetyMan DT2 – zastosowanie

Głównym zastosowaniem dobiegometru SafetyMan DT2 jest pomiar czasu zatrzymania elementów ruchomych maszyny powodujących zagrożenie dla operatora. Jest to tzw. czas wybiegu lub czas reakcji układu bezpieczeństwa.

Dobiegometr mierzy czas dobiegu poprzez symulację zadziałania technicznego środka ochronnego (np. kurtyny bezpieczeństwa). Symulacja zatrzymania ruchu elementu powinna być wykonana w punkcie, dla którego czas zatrzymania będzie najdłuższy (najgorszy scenariusz).

Zazwyczaj jest to punkt, w którym element ruchomy osiąga największą prędkość. Punkt ten, na potrzeby niniejszej instrukcji, nazywa się punktem rozpoczęcia pomiaru SPM (ang. Start Position of Measurement). Dobiegometr pozwala na zwizualizowanie przebiegu prędkości względem przebytej drogi. Użytkownik na podstawie pomiaru może sam określić SPM (tryb Manual lub Teach In) lub pozwolić urządzeniu na automatyczny wybór punku SPM (funkcja Test Stroke). Wyniki mogą być drukowane po zakończeniu pomiarów lub bezpośrednio załadowane do komputera.

 

Z jakich elementów składa się zestaw do pomiaru czasu zatrzymania?

Dobiegometr – urządzenie wyposażone w drukarkę i przyłącza dla aktywatora, czujnika  oraz komputera. Na ekranie TTF wyświetlane jest menu oraz komunikaty. Dobiegometr zawiera wzory dla wyliczania odległości bezpieczeństwa, zgodnie z normą PN-EN 13855. Urządzenie wyposażone jest w wydajną baterię litowo-jonową i posiada funkcję oszczędzania energii poprzez automatyczne wyłączenie.

Zawarte w zestawie oprogramowanie pozwala na transfer protokołów pomiarowych z dobiegometru  do komputera. Wersja Professional posiada wbudowaną bazę danych, w której możliwe jest stworzenie parku maszynowego z domyślnymi parametrami pomiarów.

 

Aktywator – urządzenie podłączane do dobiegometru w celu symulacji zadziałania funkcji bezpieczeństwa, w tym między innymi:

  • otwarcia obwodu bezpieczeństwa,
  • zatrzymania maszyny ,
  • wstrzymania niebezpiecznego ruchu elementu ruchomego.

W zestawie mogą znajdować się dwa typy aktywatorów:

Auto-Hand – urządzenie do symulacji:

    • przecięcia promieni kurtyny lub bariery (skanera),
    • naciśnięcia elementu sterowniczego zatrzymującego maszynę (wyłącznik awaryjny E-Stop),
    • zwolnienia przycisku sterowania oburęcznego.

Aktywator Auto-Hand posiada ruchomą głowicę z naciągiem sprężynowym, do którego można zamontować flagi przesłaniające promienie kurtyny lub przycisk (element pośredniczący) z filcem do aktywacji elementów sterowniczych (np. wyłącznik awaryjny, przycisk Stop).

[zobacz również: jak zamontować aktywator Auto-Hand]

Przekaźnik urządzenie daje możliwość bezpośredniego wpięcia w obwód bezpieczeństwa tam, gdzie zastosowanie aktywatora Auto-Hand jest utrudnione. Przekaźnik może być wpięty w obwód pomiędzy kurtyną świetlną a przekaźnikiem bezpieczeństwa. Decydując się na zastosowanie przekaźnika należy pamiętać aby ręcznie wpisać w dobiegometrze czas reakcji kurtyny (podany na tabliczce znamionowej), gdyż czas ten nie może być mierzony w tym typie pomiaru, a musi być uwzględniony przy obliczaniu całkowitego czasu zatrzymania.

[zobacz również: jak zamontować przekaźnik]

Czujnik – urządzenie podłączane do dobiegometru w celu pomiaru prędkości oraz przesunięcia elementu ruchomego maszyny. Na podstawie danych z czujnika dobiegometr może określić czas zatrzymania elementu.

Możliwe do podłączenia czujniki:

  • Enkoder linkowy – urządzenie do pomiaru ruchów liniowych (suwak prasy, siłownik). Urządzenie składa się z enkodera inkrementalnego (impulsowego) oraz sprzężonego z nim bębna z linką. Sam enkoder jest zazwyczaj instalowany na stałym elemencie maszyny (magnes), natomiast końcówka linki (magnes, zaczep) jest mocowana do elementu ruchomego.
    Należy upewnić się, że podczas ruchu linka nie zostanie zerwana w wyniku przekroczenia maksymalnej długości.

[zobacz również: jak zamontować czujnik linkowy]

 

  • Kółko pomiarowe – przeznaczone do pomiaru ruchu wolnych elementów obracających się, takich jak np. stoły obrotowe.
    Koło pomiarowe mocuję się za pomocą specjalnego uchwytu z magnesem neodymowym.

 

  • Czujnik optyczny – przeznaczony do pomiaru ruchu szybko obracających się elementów, jak np. tarcza piły.
    W celu wykonania pomiaru czujnikiem optycznym należy nakleić odpowiednią liczbę znaczników odblaskowych na element ruchomy.

 

Montaż

Jak zamontować aktywator Auto-Hand?

Montaż na kurtynie lub barierze świetlnej – do mocowania aktywatora służą znajdujące się w wyposażeniu dobiegometru dwa uchwyty zaciskowe.

Na głowicy aktywatora należy zamontować urządzenie do przesłaniania promieni świetlnych składające się z pręta i kawałka elastycznego materiału (tzw. flaga). W zestawie znajdują się flagi o różnych kształtach pręta tak, by dało się odpowiednio ustawić cały aktywator względem kurtyny lub skanera.

Aktywator Auto-Hand należy zamocować na obudowie kurtyny (lub innym elemencie konstrukcyjnym) tak, by po aktywacji głowicy, flaga przesłoniła promień świetlny kurtyny. Kabel aktywatora należy prowadzić tak, aby nie wchodził w strefę działania kurtyny.

 

Montaż przy symulacji zadziałania sterowania oburęcznego – aktywator przy tego rodzaju pomiarze może być trzymany w ręce.

W tym pomiarze operator naciska jednocześnie (500 ms) dwa przyciski urządzenia oburęcznego, ale jeden przycisk jest naciskany poprzez aktywator. Po osiągnięciu punktu SPM głowica odskakuje, symulując zdjęcie dłoni z przycisku.

Dla zapewnienia odpowiedniego dystansu należy na aktywatorze zamontować element dystansujący – jak na zdjęciu. Dzięki zastosowaniu ww. elementu, po przesunięciu głowicy aktywator nie opada na przycisk urządzenia oburęcznego.

Dodatkowo należy pamiętać o odpowiedniej orientacji aktywatora tak, by głowica odskakiwała po osiągnięciu punku SPM.

 

Montaż przy symulacji działania elementów sterowniczych – aktywator może być również  użyty do symulacji zadziałania elementów sterowniczych powodujących zatrzymanie niebezpiecznego ruchu elementu maszyny. Należy upewnić się, że obwód sterowania nie wprowadza dodatkowych opóźnień w stosunku do innych dostępnych funkcji zatrzymania.

Pomiar tego typu można wykonać wtedy, kiedy nie ma możliwości zmierzenia innych technicznych środków ochrony (np. na etapie uruchamiania). W tym przypadku należy pamiętać o uwzględnieniu czasu reakcji – np. kurtyny, jeśli zostanie zamontowana.

Aby zapobiec uszkodzeniu elementu sterowniczego zaleca się montaż elementu pośredniczącego z końcówką z filcu.

 

Jak zamontować przekaźnik ?

Przekaźnik wpina się bezpośrednio w obwód bezpieczeństwa, którego rozwarcie powoduje natychmiastowe zatrzymanie niebezpiecznego ruchu maszyny. Należy upewnić się, że obwód sterowania nie wprowadza dodatkowych opóźnień w stosunku do innych dostępnych funkcji zatrzymania.  Podobnie do symulacji działania elementów sterowniczych, pomiar za pomocą przekaźnika można wykonać w sytuacji, kiedy nie ma możliwości zmierzenia innych technicznych środków ochrony (np. na etapie uruchamiania). W tym wypadku również należy pamiętać o uwzględnieniu czasu reakcji – np. kurtyny, jeśli zostanie zamontowana.

Przekaźnik posiada na jednym końcu kabla złączkę do instalacji przewodów obwodów sterowania. 

 

Jak zamontować czujnik linkowy?

Enkoder linkowy należy zamontować do statycznego elementu konstrukcji maszyny (np. stół, obudowa), a koniec linki do elementu ruchomego.

Enkoder posiada kółko magnetyczne, które można mocować w dwóch pozycjach (2 otwory w obudowie enkodera). Kółko magnetyczne wystarczająco mocno mocuje obudowę enkodera do elementów stalowych (ferromagnetycznych). Zdarza się jednak, że do dyspozycji dostępne są jedynie elementy aluminiowe. W takiej sytuacji należy użyć uchwytów zaciskowych.

Drugi koniec linki również może być mocowany za pomocą magnesu. Linka zakończona jest metalową zapinką, którą można zamocować do mniejszych, wystających części elementu ruchomego.

Enkoder może być montowany dowolnie (góra/dół). Kierunek pomiaru określamy w menu dobiegometru.

 

Wykonywanie pomiarów

Na przykładzie stanowiska montażowego wyposażonego w kurtynę świetlną.

  1. Włączamy dobiegometr SafetyMan DT2 i sprawdzamy czy urządzenie jest naładowane.
  2. Mocujemy aktywator z odpowiednio dobraną flagą do obudowy kurtyny (patrz: mocowanie aktywatora).
  3. Mocujemy enkoder linkowy do stołu stanowiska (patrz: mocowanie czujnika).
  4. Mocujemy koniec linki na elemencie ruchomym (patrz: mocowanie czujnika).

Przed rozpoczęciem pomiaru należy ustawić w menu P2 Protective Device rodzaj instalowanego urządzenia ochronnego. W przypadku zastosowania kurtyny należy przede wszystkim wskazać jej orientację (np. Orthogonal – prostopadle, Horizontal – poziomo). Następnie należy podać rozdzielczość kurtyny. Powyższe dane mają wpływ na wzór zastosowany do obliczenia bezpiecznego dystansu. Wykonując pomiar na istniejącej kurtynie nie wprowadzamy dodatkowego opóźnienia (Response Time). Opcja dodatkowego opóźnienia  pozwala na wprowadzenie fabrycznego czasu reakcji, który spisujemy z tabliczki kurtyny w przypadku użycia przekaźnika wpiętego bezpośrednio w obwód bezpieczeństwa za kurtyną.

  1. Przechodzimy do menu P3 Measurement Setting, gdzie wprowadzamy domyślne parametry pomiaru. Dla nowych maszyn wybieramy normę PN-EN 13855, która wymusza wykonanie 10 pomiarów. Następnie określamy kierunek ruchu linki (Pull Out – wyciąganie, Draw In – wciąganie) oraz sposób określania punktu SPM. Kierunek ruchu linki oraz sposób określania SPM możemy zmienić w opcjach wykonywania pomiaru.

Korzystając z opcji Manual, wybieranej jeszcze przed rozpoczęciem serii pomiarów, konieczne na tym etapie będzie podanie odległości między punktem początkowym a punktem  SPM  w milimetrach. Najczęściej rekomenduje się wybór opcji Test Stroke. Wówczas przed rozpoczęciem serii pomiarów należy wykonać test prędkości.

Wykonanie testu prędkości zaleca się dla obserwacji zmian prędkości w funkcji pokonanego dystansu. Jednocześnie umożliwi to określenie punktu SPM w celu wprowadzenia go ręcznie (opcja Manual). Test ten zostanie również wykonany na poziomie pomiaru w menu Stop Time Measuring, jeśli wybierzemy metodę Test Stroke do określenia punku SPM. Po ukazaniu się ekranu testu wykonujemy pełny ruch elementem mierzonym. Po zatrzymaniu elementu, na ekranie pokaże się wykres z zależnością Prędkość/Dystans.

  1. Następnie przechodzimy do menu Stop Time Measuring, w którym pojawia się ekran z możliwością zmiany sposobu określania punktu SPM oraz kierunku ruchu DIR. Jeśli wybraliśmy opcję Test Stroke, ukaże nam się ekran do testu prędkości. Jeśli wybraliśmy opcję Manual, wyświetlone zostanie okno do wprowadzenia wartości w milimetrach. Początkowo pokazana liczba to 0000. Za pomocą przycisków [A] i [B] zmieniamy cyfrę na pozycjach (początkowa skrajna prawa), a klawiszem [Enter/C] przechodzimy do następnej pozycji, aż do ostatniej lewej.
  2. Upewniamy się, że głowica aktywatora jest naciągnięta, a flaga nie przesłania promieni kurtyny. Ustawiamy mierzony element ruchomy w pozycji początkowej. Na ekranie wybieramy funkcję Start (nawigacja strzałkami) i naciskamy klawisz [Enter/C] – zapali się niebieska dioda LED oznaczająca stan gotowości dobiegometru. W tym momencie możemy aktywować ruch elementu maszyny. W czasie wykonywania ruchu dobiegometr będzie odliczał dystans do punktu rozpoczęcia pomiaru SPM, po jego osiągnięciu dobiegometr wyśle sygnał do aktywatora, głowica wykona szybki ruch, a promień świetlny kurtyny zostanie przecięty – układ sterowania maszyny otrzyma sygnał zatrzymania. Od tego momentu rozpoczyna się pomiar rzeczywistego czasu zatrzymania elementu ruchomego. Na ekranie pojawi się wynik pomiaru. W górnym prawym rogu wyświetla się numer pomiaru oraz numer maszyny, zapala się żółta dioda LED. Jeśli w tym momencie przerwiemy pomiary klawisz [ESC] drukarka (jeśli włączono drukowanie) wydrukuje wyniki na rolce papieru. Ta funkcja pozwala na wstępne testowanie zachowania maszyny przed ostatecznym wykonaniem serii 10 pomiarów.
  3. Ustawiamy głowicę aktywatora w pozycji początkowej (naciągnięcie mechanizmu), resetujemy układ bezpieczeństwa, element mierzony ustawiamy w pozycji początkowej. Maszyna jest gotowa do wykonania następnego pomiaru.

 

Wsparcie

W RAControls zapewniamy wsparcie techniczne w zakresie bezpieczeństwa maszynowego zarówno dla producentów maszyn, zakładów produkcyjnych, jak i integratorów systemów automatyki. Posiadamy kompetencje w zakresie wykonywania raportów z oceny zgodności maszyn z odpowiednimi dyrektywami.

Ponadto oferujemy Państwu możliwość przeprowadzenia  audytu parku maszynowego, na bazie którego łatwiej będzie odpowiednio zaplanować działania dostosowawcze.

Więcej informacji na temat możliwości zastosowania dobiegometru udzieli Państwu nasz ekspert:

Tomasz Drewniok | CSM & Safety Business Consultant:
tdrewniok@racontrols.pl, tel.: +48 32 788 77 37, kom.: +48 785 293 262 

Zapraszamy do kontaktu!