Introduction to Safety Standard
Risk Assesment
The Idea of Performance Level
Before Selecting Safety Equipment
Installation eines Lichtvorhangs und Sicherheitsabstand
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Light Curtain Installation and
Safety Distance (Minimum Distance)

Bei der Installation eines Lichtvorhangs oder einer anderen elektrischen Schutzeinrichtung gelten die erforderlichen Mindestabstände zum Anhalten der Maschine: sobald ein Körper in die Erkennungszone gelangt und bevor er die Gefahrenzone erreicht. Diese Abstände sind in Normen wie der ISO 13855 festgelegt. Bei der Installation eines Lichtvorhangs ist der Sicherheitsabstand (Mindestabstand) einzuhalten, der in Quellen wie Normen, Vorschriften und Gesetzen des Landes bzw. der Region festgelegt ist, in dem bzw. der der Lichtvorhang zum Einsatz kommen soll.

Berechnung des Sicherheitsabstands nach ISO 13855

Sicherheitsabstand (S) = Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers × Ansprechzeit + Zusatzabstand(abhängig vom Detektionsvermögen des Lichtvorhangs)

Annäherung im rechten Winkel

alt支給待ち「垂直方向接近」の図

Erkennung von Fingern und Händen
S = K × T + 8 (d - 14) d ≦ 40
K = 2000 mm/s (Annäherungsgeschwindigkeit [Eindringgeschwindigkeit einer Hand])
T = Maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine + Ansprechzeit des Lichtvorhangs
d = Detektionsvermögen des Lichtvorhangs Hinweis: Ist S größer oder gleich 500 mm, muss die Berechnung mit K = 1600 erneut durchgeführt werden. Ergibt die Neuberechnung ein Ergebnis für S von kleiner oder gleich 500 mm, ist S auf 500 mm zu setzen.
Erkennung des Körpers
S = K × T + C 40 < d ≦ 70
K = 1600 mm/s (Annäherungsgeschwindigkeit [Gehgeschwindigkeit einer Person])
T = Maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine + Ansprechzeit des Lichtvorhangs
C = 850 mm (Eindringabstand [Wert entspricht der Standardarmlänge einer Person])

Abhängigkeit zwischen der maximal erforderlichen Anhaltezeit der Maschine und dem Sicherheitsabstand

Der Wert T in der Formel wird durch Addition der folgenden beiden Parameter ermittelt. T = Maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine + Ansprechzeit des Lichtvorhangs (EIN → AUS)

Wenn K (Eindringgeschwindigkeit) = 2000 mm/s Am Beispiel des Lichtvorhangs GL-R08H (mit einer Ansprechzeit von 0,0069 s) bedeutet das:
S = 2000 mm/s × (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine + 0,0069 s) + C

Wie oben dargestellt, wird die maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine mit der Annäherungsgeschwindigkeit (2000 mm/s) multipliziert, so dass sich bei einer Steigerung der Anhaltezeit von gerade einmal 1 Sekunde der Sicherheitsabstand um (2000 mm/s × 1 s = 2000 mm) erhöht. Verlängert man die Ansprechzeit des Lichtvorhangs um 1 ms, vergrößert sich der Sicherheitsabstand um 2 mm.

Grundlegende Rechenbeispiele

Annäherung im rechten Winkel: Modellreihe GL-R

Formel:S = K × T + C
alt支給待ち「垂直方向からの接近(GL-Rシリーズの場合)」の図
  • S: Mindestabstand (mm; siehe folgende Abbildung), wobei S ≥ 100 mm
  • K: Parameter wurde aus den Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers (mm/s) abgeleitet
  • T: Nachlaufzeit des Gesamtsystems (s)
    t1 (maximale Ansprechzeit der Modellreihe GL-R) + t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine)
  • C: Eindringabstand (mm)
    Wenn d ≤ 40: 8 × (d - 14) wobei C ≥ 0
    Wenn 40 < d ≤ 70: 850mm
  • d: Detektionsvermögen der Modellreihe GL-R (mm)
Rechenbeispiel (1)-1
Bei Verwendung von GL-R60H
(Detektionsvermögen d = 25 mm und 60 Strahlachsen)
Bedingung: Industrielle Anwendung
K = 2000 mm/s
t1 (Ansprechzeit von GL-R60H) = 0,0157 s
t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine) = 0,1 s
C = 8 × (25 - 14) = 88 mm

S = K × T + C = 2000 ×(0.1157)+ 88 = 319.4mm

Ist S größer 500 mm, muss die Berechnung mit K = 1600 mm/s erneut durchgeführt werden. Ergibt die Neuberechnung ein Ergebnis für S von kleiner oder gleich 500 mm, ist S auf 500 zu setzen.
Rechenbeispiel (1)-2
Bei Verwendung von GL-R08L
(Detektionsvermögen d = 45 mm und 8 Strahlachsen)
Bedingung: Industrielle Anwendung
K = 1600 mm/s
t1 (Ansprechzeit von GL-R08L) = 0,0069 s
t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine) = 0,1 s
C = 850 mm

S = K × T + C = 1600 × (0.1069) + 850 = 1021.04 mm

Parallele Annäherung: Modellreihe GL-R

Formel:S = K × T + C
alt支給待ち「水平方向からの接近(GL-Rシリーズの場合)」の図
  • S: Mindestabstand (siehe folgende Abbildung)
  • K: Parameter wurde aus den Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers (mm/s) abgeleitet
  • T: Nachlaufzeit des Gesamtsystems (s)
    T = t1 (maximale Ansprechzeit der Modellreihe GL-R) + t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine)
  • C: Eindringabstand (mm)
    C = 1200 - 0.4H wobei C ≥ 850 mm
    H: Höhe des Schutzfelds über der Bezugsebene (mm)
    15 (d - 50) ≤ H ≤ 1000 wobei H ≥ 0
  • d: Detektionsvermögen der Modellreihe GL-R (mm)
Rechenbeispiel (2)-1
Bei Verwendung von GL-R30L
(Detektionsvermögen d = 45 mm und 30 Strahlachsen)
Bedingung: Industrielle Anwendung
K = 1600 mm/s
t1 (Ansprechzeit von GL-R30L) = 0,0105 s
t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine) = 0,1 s
H = 200 mm
C = 1200 - 0.4 × 200 = 1120 mm
S = K × T + C = 1600 × (0.0105 + 0.1) + 1120 mm = 1296.8 mm

Annäherung an die Gefährdung durch Umgehung des Schutzfelds von oben: Modellreihe GL-R

Können Personen nicht daran gehindert werden, oberhalb des Schutzfelds in die Gefahrenzone zu gelangen, muss diese Problematik bei Auslegung der Höhe des Lichtvorhangs und des Mindestabstands S berücksichtigt werden. Dabei ist der Wert für S, der wie unten gezeigt berechnet wird, mit dem Wert unter „Annäherung im rechten Winkel: Modellreihe GL-R“ zu vergleichen und der jeweils größere Wert als Mindestabstand einzusetzen.

alt支給待ち「検出領域の上方を迂回する接近(GL-Rシリーズの場合)」の図

Formel: S = K × T + CRO
  • S: Mindestabstand (mm; siehe Abbildung rechts), wobei S ≥ 100 mm
  • K: Parameter wurde aus den Daten über die Annäherungsgeschwindigkeit des Körpers (mm/s) abgeleitet
  • K wird anhand der folgenden Tabelle aufgrund von S bestimmt.
S (mm inch) K (mm inch/s)
100 ≤ S ≤ 500 2000
500 < S 1600

CRO wird wie in der folgenden Tabelle dargestellt anhand der Werte a (Höhe des Gefahrenbereichs) und b (Höhe am obersten Punkt des Schutzfelds des Lichtvorhangs) ermittelt.

*1 Situationen, in denen die Höhe im obersten Punkt des Schutzfelds unter 900 mm liegt, sind nicht erfasst, weil sie keinen ausreichenden Schutz gegen Umgehen oder Übersteigen gewährleisten.
*2 Befindet sich die untere Grenze des Schutzfelds auf einer Höhe von mehr als 300 mm von der Bezugsebene, ist gegen eine Annäherung an die Gefährdung durch Unterkriechen kein ausreichender Schutz geboten.

Rechenbeispiel (3)-1
Bei Verwendung von GL-R60H
(Detektionsvermögen d = 25 mm, 60 Strahlachsen und Detektionshöhe von 1180 mm)
Bedingung: Industrielle Anwendung
a (Höhe des Gefahrenbereichs) = 1400 mm
b (Höhe am obersten Punkt des Schutzfelds des Lichtvorhangs) = 1180 + 300 = 1480 mm
alt支給待ち「GL-R60H(最小検出体d=25mm、光軸数60、検出高さ1180mm)使用時のCRO」
Laut oben stehender Tabelle ist CRO = 850 mm.
(Da b 1480 mm beträgt, liegt der Wert zwischen 1400 und 1600. In diesem Fall wird für b der Wert 1400 verwendet.)
  • K = 1600 mm/s
  • t1 (Ansprechzeit von GL-R60H) = 0,0157 s
  • t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine) = 0,1 s
S = K × T + CRO = 1600 × (0.1157) + 850 = 1035.12 mm
(Dieser Wert liegt über dem S-Wert, der unter „Annäherung im rechten Winkel: Modellreihe GL-R“ ermittelt wurde).
Rechenbeispiel (3)-2
Bei Verwendung von GL-R80H
(Detektionsvermögen d = 25 mm, 80 Strahlachsen und Detektionshöhe von 1580 mm)
Bedingung: Industrielle Anwendung
a (Höhe des Gefahrenbereichs) = 1400 mm
b (Höhe am obersten Punkt des Schutzfelds des Lichtvorhangs) = 1580 + 300 = 1880 mm
alt支給待ち「GL-R80H(最小検出体d=25mm、光軸数80、検出高さ1580mm)使用時のCRO」
Laut oben stehender Tabelle ist CRO = 0 mm.
(Da b 1880 mm beträgt, liegt der Wert zwischen 1800 und 2000. In diesem Fall wird für b der Wert 1800 verwendet.)
  • K = 2000 mm/s
  • t1 (Ansprechzeit von GL-R80H) = 0,0192 s
  • t2 (maximal erforderliche Anhaltezeit der Maschine) = 0,1 s
S = K × T + CRO = 2000 × (0.1192) + 0 = 238.4 mm
(Dieser Wert liegt unter dem S-Wert, der unter „Annäherung im rechten Winkel: Modellreihe GL-R“ ermittelt wurde).
  • Strong X Smart X Simple Safety Light Curtain GL-R Series
  • Branchenführender Sicherheits-Laserscanner Modellreihe SZ-V

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