Veilige samenwerking tussen mens en machine

Veilig kunnen werken – in welke sector dan ook – is altijd een combinatie van de juiste hard- en software gecombineerd met de juiste bedrijfscultuur. Daarbij neemt het aantal technische veiligheidsoplossingen nog altijd toe. TR-Electronic ontwikkelde bijvoorbeeld een safety encoder die uitsluitend door het meten van snelheid en positie in staat is om een groot aantal veiligheidsissues op te lossen. Zodanig dat mens en machine optimaal veilig met elkaar kunnen samenwerken.

Of het nu om de maakindustrie, infra of energiemarkt gaat: in praktisch alle sectoren werken mensen samen met machines en installaties. Eén van de risico’s voor mensen en milieu, maar ook voor de machine zelf, is dat er botsingen ontstaan. Bijvoorbeeld tussen de gieken van twee hijskranen, tussen een mens en een robot, tussen een container en de vrachtwagen of tussen een brugdek en het oplegpunt. 

Deze risicovolle situaties zijn te beveiligen door toepassing van zogenaamde safety encoders. Deze encoders zijn in staat om snelheid of positie met hoge nauwkeurigheid te bepalen. De safety encoders die uitsluitend snelheid meten, zijn de incrementele encoders. Bij de absoluut encoders is het ook mogelijk om de positie vast te stellen.

Afhankelijk van de vraag worden ze bij TR-Electronic volledig klantspecifiek ontwikkeld en vooraf grondig getest. Bij de uiteindelijke productie en assemblage van de encoders wordt na iedere processtap de functionaliteit getest om zo de kwaliteit te kunnen waar­borgen. Voor zowel de roterende als lineaire encoders zijn hiervoor verschillende assemblage- en testopstellingen beschikbaar. 

De betrouwbaarheid van de safety encoders is onder meer geborgd door het feit dat in iedere behuizing twee encoders zijn opgenomen waarvan intern de waarde voortdurend worden vergeleken. Kleine meetverschillen zijn toegestaan, maar wanneer de afwijking te groot wordt, gaat de encoder in ‘error-state’, wat zal worden opgemerkt door de veiligheids-PLC. Afhankelijk van de situatie zal de machine al dan niet gecontroleerd worden gestopt.

De toepassingen van de TR-Electronic safety encoders zijn zeer divers. Tijdens de renovatie van zeven bruggen in Rotterdam zijn bijvoorbeeld de hydraulische cilinders die het brugdek van de Erasmusbrug bewegen, voorzien van zogenaamde trekdraad encoders. Hiermee wordt nauwkeurig de stand van de cilinders gemeten zodat exact bekend is waar het brugdek zich bevindt. De encoderdata vormen onder andere de benodigde input voor de besturing om de snelheid van openen en sluiten te regelen: de laatste centimeters van het sluitproces verlopen bijvoorbeeld langzaam en beheerst. Daarnaast geven de encoderdata betrouwbaar aan dat het brugdek helemaal gesloten is.

Een andere toepassing waar de vereiste nauwkeurigheid nog hoger ligt, is in een medisch apparaat waarmee tumoren worden bestraald. Om de energie – in de vorm van een protonenstraal – met hoge nauwkeurigheid exact ín de tumor te brengen, bewaken safety encoders de bewegingen van het apparaat.

Tot slot een voorbeeld van de toepassing van safety encoders in de havens van bijvoorbeeld Rotterdam. Hier bewaken ze snelheid en positie van de containers die door grote havenkranen op AVG’s en later op vrachtwagens worden geplaatst. Bij het overschrijden van vooraf ingestelde waarden zorgt de veiligheids-PLC ervoor dat de toepassing tijdig vaart mindert of (beheerst) stopt.

Welk veiligheidsniveau een specifieke applicatie vereist, bepaalt de klant; meestal de machine- of installatiebouwer. Op basis van deze eisen ondersteunt TR-Electronic vervolgens met advies over de juiste encoder. Niet alleen met betrekking tot meetbereik en nauwkeurigheid, maar ook ten aanzien van bijvoorbeeld de beschermingsklasse en het materiaal van de behuizing. Zodanig dat de encoder de metingen optimaal kan uitvoeren onder de gegeven omstandigheden.