光カーテンエンジニアリングガイド T2 – 光カーテンはどのようにして位置合わせしますか？

日本語フォーラム 電子部品技術の深層
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APDahlen Applications Engineer

この記事は、産業用オートメーションにおける光カーテンの実際の用途を学ぶ、ガイド付きエンジニアリングシリーズの一部です。

:pushpin: 基準記事：光カーテンエンジニアリングガイド：概要と用途

この記事はトピック2です。

光カーテンはどのようにして位置合わせしますか？

説明

この技術概要では、図1に示すSICKのdeTec4 シリーズの光カーテンについて説明します。具体的には、光カーテンにレーザー位置合わせ補助機能が組み込まれていることを前提としています。deTec4 Coreなどの関連するSICKの光カーテンでは、図2に示す SICKの AR60 1015741 などの外部位置合わせ補助装置の使用が必要になる場合があります。

Figure 1: Image of a SICK deTec4 light curtain attached to T-slot aluminum in a classroom setting.
Figure 1: Image of a SICK deTec4 light curtain attached to T-slot aluminum in a classroom setting.1007×755 32.1 KB

図1： 教室に設置されているT溝アルミニウムに取り付けられたSICKのdeTec4光カーテンの画像

Figure 2: Image of the SICK AR60 laser alignment tool.
Figure 2: Image of the SICK AR60 laser alignment tool.975×975 39.4 KB

図2： SICK AR60レーザー位置合わせツールの画像

回答

SICK deTec4は、内蔵のレーザー位置合わせ補助機能により、非常に簡単に位置合わせを行うことができます。理想的な設定では、

  • 内蔵のレーザー位置合わせ補助機能を有効にしてください。

  • 最初の目標は、図3に示すように、位置合わせレーザーがステータスLEDの中点に当たるように光カーテンを移動させることです。これには、図4に示すように複数の軸での移動が必要になる場合があります。送信側と受信側の両方とも移動の必要がある場合もあります。

  • すべてのLEDインジケータが点灯するまで、必要に応じて光カーテンを微調整します。これには、図3に示すブロックに加え、ユニット上部にさらに4つのLED（図には示されていません）が含まれます。

  • ネットワーク接続（IO-Link など）を使用するか、携帯電話の近距離無線通信（NFC）機能とSICKのSafety Assistantアプリを使用して、光カーテンの正常動作を確認してください。

  • 誤ってぶつかった場合でも光カーテンがその位置から動かないように、光カーテンを所定の位置に固定してください。

技術的なヒント： データシートに記載されているとおり、内蔵のレーザー位置合わせ補助装置は、送信機のスイッチまたは押ボタン、あるいは送信機と受信機の接続（Safety Designer、IO-Link、SICK Safety Assistant、位置合わせモード）のいずれかで制御できます。

図5に示す押ボタンは、特に教室などで、内蔵レーザー位置合わせツールを簡単に起動するための便利な機能です。ケーブルの構成に応じて、適切なボタンを選択してください。

Figure 3: Alignment LEDs illuminate to indicate a valid alignment.
Figure 3: Alignment LEDs illuminate to indicate a valid alignment.976×732 78.3 KB

図3： 位置合わせLEDが点灯して、位置合わせが正しいことを示します。deTec4には、ユニット上部に、さらに4つのLEDが搭載されています。

Figure 4: Image of light curtain alignment including rotational and translational adjustment.
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図4： 回転位置合わせおよび平行移動位置合わせを含む光カーテンの調整イメージ

送信機と受信機を平行にする位置合わせが必要です

緑色の動作マーカーが付いた図4は、SICKのdeTec4操作説明書に記載されています。受信機と送信機の取り付けが平行でなければならないことを示す赤い印は私が追加しました。たるんだドアのように、ビームが光カーテンの面に垂直に届かない場合、問題が発生します。つまり、送信機と受信機は平行でなければなりません。

deTec4には、適切な位置合わせを行うための合計8つのステータスLEDが搭載されています。完璧な位置合わせを行うには、すべての軸の光カーテンを移動する必要がある場合があります。最終的な位置合わせは、NFCまたはIO-Linkを使用して確認します。

技術的なヒント： 光カーテンをシム（詰め木）で調整して、平行になっていない位置合わせを修正したくなるかもしれません。しかし、シムを使用すると、光カーテンに機械的ストレスがかかり、誤作動や光カーテン部品の損傷の原因となるため、お勧めできません。

施設および保護レベルに最適な対策については、安全エンジニアにご相談ください。ただし、最終的な目標を念頭に置き、光カーテンを設置する壁は堅牢で直角の構造にしてください。

Figure 5: Image of the SICK pushbutton which may be used to activate the integral laser alignment tool.
Figure 5: Image of the SICK pushbutton which may be used to activate the integral laser alignment tool.975×975 51.5 KB

図5： 内蔵のレーザー位置合わせツールを起動するために使用できるSICKの押ボタンの画像

光カーテンがずれたり、正しく固定されていない場合はどうなりますか？

光カーテンは、機械や製造プロセスを停止させるために設計された、高感度で高速動作の安全装置です。多くの状況では、これは、生命や身体への損傷を防ぐために、SIL（安全度水準）つまりパフォーマンスレベルに適した措置を講じて緊急停止を行うことに相当します。

  • 再開には、時間と材料の両面で多額の費用がかかります。
  • システムによっては、技術者がプロセスを起動する必要があります。
  • 工場の性質によっては、根本原因を特定するための調査が必要になる場合があります。

産業環境では誤警報は深刻な問題です

誤警報は、オオカミ少年のようなものです。迷惑な誤警報は、人々をヨーダの暗い道へと導きます。

  • フラストレーション
  • フラストレーション は油断につながります
  • 油断は安全機能を無効にしたくなる誘惑につながります
  • その道を進むと、職場での事故につながります…

結論：迷惑なシャットダウンは、工場の安全戦略を損ないます。

:writing_hand: DigiKeyのアプリケーションエンジニア、Aaron Dahlen（米国沿岸警備少佐、退役）による記事です。




オリジナル・ソース（English）