Interazioni dinamiche rese sicure grazie ai sensori di scansione laser

Aug 27, 2023

Durante il trasferimento automatizzato del materiale tra la cella robotizzata e il veicolo a guida automatizzata, il personale non deve entrare nella zona pericolosa senza essere notato. Una soluzione innovativa di Leuze protegge le stazioni di trasferimento mediante la regolazione dinamica del campo protetto. Ciò rende superflue misure di sicurezza aggiuntive come barriere e recinzioni.

Automazione completa senza rischi

Nelle fabbriche intelligenti il ​​flusso delle merci è completamente automatizzato. Ciò significa che i materiali di produzione vengono messi a disposizione in contenitori predisposti nelle aree di sosta, note anche come supermercati. Le notifiche digitali relative alla necessità di materiali vengono inviate direttamente dall'area di produzione. I veicoli a guida automatizzata (AGV) vengono utilizzati per fornire alle celle robotizzate le parti necessarie e per raccogliere i componenti lavorati. I processi automatizzati in queste stazioni di trasferimento, dove gli AGV interagiscono con le celle robotiche, devono essere progettati in modo da essere privi di rischi ed efficienti. Ciò può essere realizzato solo con soluzioni di sicurezza affidabili: gli AGV attraversano le zone pericolose senza che le celle robotiche interrompano il loro lavoro e le persone non devono mai entrare in queste aree inosservate. I Sensor People di Leuze hanno quindi sviluppato un concetto di sicurezza innovativo, studiato su misura per tali stazioni di trasferimento negli ambienti di produzione intelligenti. L'approccio si basa sulla regolazione dinamica del campo protettivo attorno all'AGV durante il trasferimento dei materiali.

I sistemi devono lavorare insieme

Il trasferimento automatizzato del materiale tra AGV e robot richiede una considerazione completa delle funzioni di sicurezza nelle stazioni di trasferimento. Ciò comprende l'ingresso dell'AGV nella stazione, il raggiungimento della posizione di trasferimento e l'uscita dalla stazione. Gli stessi AGV sono protetti tramite i sensori integrati, ad esempio tramite laser scanner di sicurezza. E le celle robotiche sono dotate di sensori che riconoscono se una persona si sta avvicinando all’area di lavoro pericolosa. Ma per il trasferimento automatizzato del materiale tra AGV e robot, le diverse unità di controllo dei sistemi coinvolti nel processo (cella robot, AGV e controllo del flusso di materiale) devono essere in grado di comunicare tra loro. Inoltre devono essere coordinati in modo tale da garantire sicurezza e affidabilità durante l’intero ciclo. Ciò può essere realizzato solo attraverso uno stretto coordinamento tra i vari dipartimenti coinvolti. Oltre ai pianificatori (di fabbrica), ai responsabili della logistica e agli addetti alla salute e alla sicurezza sul lavoro, anche il reparto IT fornisce un contributo sostanziale al successo in questa fase.

Requisiti per i trasferimenti completamente automatizzati

Gli approcci tradizionali spesso funzionano con barriere fotoelettriche per garantire l’accesso all’area di trasferimento tra AGV e cella robotizzata. Sebbene ciò sia tecnicamente fattibile, ha capacità limitate: la presenza di personale all'interno dell'area di trasferimento non può essere monitorata automaticamente. Per tenere le persone fuori dalla zona pericolosa, questi concetti classici richiedono ulteriori precauzioni di sicurezza, come separatori meccanici come recinzioni e barriere. Un trasferimento completamente automatizzato e sicuro tra AGV e celle robotiche senza barriere fisiche è una soluzione più efficiente. Tuttavia, il sistema deve essere in grado di distinguere in modo affidabile persone e AGV. Per questo approccio devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:

➤ La zona pericolosa della stazione di trasferimento AGV deve essere messa in sicurezza durante l'intero processo.➤ Gli AGV definiti dovrebbero essere in grado di attraversare e uscire dall'area di lavoro in modo assiale (opzionale: anche radiale) in modo completamente automatizzato.➤ Persone o altre deviazioni dall'area di lavoro il contorno definito dell'AGV deve essere riconosciuto in ogni momento, attivando un segnale di arresto sicuro.

AGV circondato da campi protettivi

La soluzione sviluppata da Leuze per la protezione delle stazioni di trasferimento robot/AGV garantisce due funzioni di sicurezza:

➤ Arresto del movimento pericoloso della cella robotizzata➤ Regolazione dinamica dei campi protetti attorno all'AGV

Per proteggere l'intera area della stazione di trasferimento, Leuze utilizza laser scanner di sicurezza. Questi scanner utilizzano campi protetti per rilevare l'ingresso e la presenza di persone nell'area di trasferimento. Quando ciò accade, il sistema attiva un segnale di arresto. In un processo parallelo, la posizione dell'AGV nella zona monitorata viene riconosciuta in ogni momento. Affinché l'AGV stesso non attivi un segnale di arresto, il programma di sicurezza ne nasconde il contorno dalla zona protetta. Il campo protetto si adatta quindi dinamicamente attorno all'AGV in movimento. A questo scopo gli scanner laser spostano progressivamente i loro campi protetti preconfigurati. Ciò consente all'AGV “racchiuso” dai campi protetti di entrare automaticamente nella stazione, trasferire il materiale nella posizione di parcheggio e quindi uscire nuovamente dalla stazione. Il livello di sicurezza viene mantenuto durante l'intero ciclo. Ciò ha il vantaggio che il resto dell'ambiente è sempre coperto dal restante campo protetto, offrendo così una protezione completa. In linea di principio solo i contorni dell’AGV definiti in anticipo nel sistema sono in grado di attraversare il campo protetto. Per rilevare manomissioni o disallineamento dello scanner, Leuze utilizza la funzione livella a bolla integrata nell'apparecchio nonché ulteriori contorni di riferimento esterni.