Voor de machinebeveiling van haar nieuwe compacte,
mobiele open ultrasone bakkerijsnijmachine koos Bakon BV in Goes voor een
horizontaal lichtscherm (PSENopt) en een multifunctionele compact
configureerbaar veiligheidsrelais (PNOZMulti Mini), beide van Pilz. Voor een
optimaal resultaat was de leverancier al vroeg bij het ontwerp betrokken.
‘De compacte ultrasone
snijmachine is een doorontwikkeling van de eerder gelanceerde ultrasoon snijmachines van Bakon voor de industriële- en de semi-industriële
banketbakkerij’, vertelt directeur Ronald Gijssel. ‘Verschil is wel het
kleinere formaat van 170 cm bij 170 cm bij 180 cm (bxdxh) en de grotere flexibiliteit van de machine.’
Voor de productinvoer is die aan de voorkant kant volledig open waarbij gebruik
gemaakt is van een lichtscherm. De machine is multifunctioneel en daardoor
breed inzetbaar. Om die reden staat die op wieltjes met een rem.
Breed inzetbaar
Het is mogelijk rechthoekige, vierkante en driehoekige vormen te snijden, mede afhankelijk
van het product dat wordt gesneden. Producten zoals (groente- of kaas)taarten,
cakes, pizza’s kunnen ook gewoon in een
metalen bakvorm worden ingevoerd, eventueel meerdere tegelijk. Hiervoor zijn
verschillende productdragers beschikbaar, die via een sensor worden herkend
door het aantal ronde metalen plaatjes
aan de zijkant van de drager. Het aantal bijgeleverde dragers bepaalt
natuurlijk de klant. De capaciteit van de machine hangt sterk af van het product,
het aantal en de grootte van de stukken. Het snijden van 40 stukken cake in een
blik van 400 bij 600 mm duurt ongeveer 30
seconden. ‘Dat gaat dus behoorlijk snel’, weet Ronald Gijssel op.Het gebruik
Voor het gebruik van de
modulaire machine is in de eerste plaats belangrijk dat de operator de juiste
productdrager installeert en het juiste snijprogramma via een touchscreen
kiest. Het installeren gebeurt door het aandraaien van enkele montagebouten. Te
allen tijde moet voorkomen worden dat het kostbare ultrasone titanium mes –de
duurste component in de machine- beschadigd wordt door een metalen bakvorm. Om
die reden zijn de snijprogramma’s ook gekoppeld aan het soort productdrager,
zodat problemen automatisch worden voorkomen. Losse producten legt hij op met
kleur gemarkeerde plaats. Bakvormen worden door de operator geplaatst tussen
omhoog staande nokken op de productdrager, zodat deze in positie blijven.
Eenmaal op de startknop gedrukt verplaatst de drager zich richting het mes.
Voor het snijden beweegt de drager zich in nauwkeurig in de XY-richtingen,
waarna het servogestuurde mes in een bepaalde hoek verticaal omhoog en omlaag
beweegt.
Door de ultrasone trilling, opgewekt door een piëzo keramisch element gekoppeld aan een transducer, beweegt
het snijvlak met een frequentie van 20.000 Hz en een amplitude van circa 25
micrometer. Hierdoor wordt het product niet gesneden door de mechanische druk
van het mes, maar door de trilling, waarbij het mes langer en korter wordt.
‘Zelfs aardbeien op een taart worden keurig doorgesneden’, weet Ronald Gijssel.
Een bijkomend voordeel van de snijtechniek is dat product geen kans krijgt aan
het mes te kleven waardoor er geen vervuiling aan het mes ontstaat.
Machineveiligheid
Het belang van veiligheid bij deze machine, die aan een
kant gewoon open is, staat buiten kijf. ‘We hebben overwogen een deur voor de
opening te plaatsen, want dan is het snijgedeelte mechanisch afgeschermd, maar
openen en sluiten kost tijd en vraagt extra verrichtingen van de operator. Hij
moet de deur bewegen en ook naar achter gaan’, legt Ronald Gijsel uit.
‘Bovendien kost dit extra ruimte. Nu kan de operator door de openingen de
producten in de machine plaatsen en na het snijden er weer uit halen en een
nieuw product in de machine plaatsen. Dit betekent een bedieningsgemak. Dit is
het grootste voordeel.’
Om optimaal resultaat te halen heeft Bakon al in een
vroegtijdig stadium besloten om Pilz te betrekken in het ontwerp van de
snijmachine. ‘Hierdoor stonden alle mogelijkheden nog open’, vertelt Ronald
Gijssel. Beide bedrijven zijn dan ook om tafel gaan zitten om de risico's in
kaart te brengen (met behulp van de norm EN ISO 12100:2010). Dit is verplicht vanuit de Machinerichtlijn en de
Arbowet.
‘Vervolgens is met behulp van de EN-ISO 13849-1
(Performance Level) het vereiste veiligheidsniveau bepaald, waarna afhankelijk
van de klasse, mogelijke oplossingen met deskundigen van Pilz konden worden
besproken’, vertelt de directeur van Bakon over het proces. De EN-ISO 13849-1 norm is geschikt voor elektromechanische, pneumatische en hydraulische
veiligheidsschakelingen.
Ronald Gijssel: ‘Gekozen is voor een verticaal lichtscherm (PSENopt) direct gemonteerd op
het frame bij het open gedeelte van de machine. De operator houdt nu zijn
handen vrij en kan rustig doorwerken.’ Het
scherm bestaat uit een stapeling van fotocellen tegenover elkaar staan. De fotocellen zijn uitgerust met een
controlecircuit voor diagnose en controle van de werking van de cellen plaats.
De combinatie van de fotocellen is
altijd op basis van een zender en
ontvangercombinatie. Zodra de machine aan gaat, vormt zich tussen de sensoren
een onzichtbaar scherm van lichtstralen. Worden een of meer van deze stralen
onderbroken, dan schakelt de machine automatisch af door ingrijpen van de logische
verwerkingseenheid en actuatoren.
Voor de besturing van de veiligheidsfuncties, in het
bijzonder de bewaking van het lichtscherm en het noodstopcircuit, maar ook de
positie van de productdrager wordt gecontrolleerd door een
veiligheidsschakelaar (PSENmag), is gekozen voor een PNOZMulti Mini
veiligheidsrelais van Pilz.
Pilz als partner
De keuze voor Pilz als partner
bij veilig ontwerpen is volgens Ronald Gijssel mede gebaseerd op haar
organisatie waar ook engineers en consultants deel van uitmaken. Zij houden
zich dagelijks bezig met de praktische aspecten van veiligheid. Natuurlijk is
de kwaliteit en betrouwbaarheid van het grootste belang, zeker als het gaat om
veiligheid. ‘De combinatie van veiligheid en werkbaarheid binnen een
economische oplossing is telkens weer een uitdaging’, aldus de directeur van
Bakon. Belangrijkste technische ontwerpparameter voor de plaatsing van het
lichtscherm is de veiligheidsafstand. Voor de
positiebepaling moet rekening worden gehouden met de afschakeltijden
van de installatie (voor uitleg en gratis lesmodule, zie http://onlinetraining.pilz.nl/ ).
Schijnveiligheid is uit
den boze. Gebruikers zijn niet voorbereid op een
onveilige situatie. Zij gaan ervan uit dat de installatie op het juiste moment
vanzelf stopt: omdat ze afschakelen verwachten is de kans op verwondingen bij
onjuiste installatie groot. ‘Daar hebben we dan ook goed naar gekeken.
We waren bij het begin van het ontwerpen een beetje ongerust over de
reactietijd, maar na overleg met Pilz bleek het verticaal lichtscherm in combinatie met de sensoren gekoppeld multimini controller te voldoen aan de
norm’, blikt Ronald Guijssel terug. ‘Testen met een demonstratie-installatie
hebben dit ook aangetoond.’ Belangrijk aandachtspunt was natuurlijk ook de
hoogte van het lichtscherm.
In werking
‘Op het moment dat het product in de machine kan worden gelegd,
is het veiligheidsysteem vanzelfsprekend uitgeschakeld en staat alles stil’,
toont Ronald Gijssel. ‘De juiste positie van de drager bij de opening van de
installatie wordt gedetecteerd met een magnetische
veiligheidsschakelaar. Zolang de drager niet op de juiste positie, is werkt het
veiligheidsysteem en is er een noodstop bij het doorbreken van het
lichtgordijn.’
Eenmaal de startknop is ingedrukt, schakelt het
veiligheidsysteem in en is de installatie in werking. De productdrager beweegt
naar de juiste posities voor het ultrasoon snijden. Wanneer dit gereed is, gaat
de productdrager weer terug naar de opening, wordt daar gedetecteerd en
schakelt het veiligheidsysteem uit, zodat de operator het product kan uitnemen
en een nieuw product kan invoeren. De cyclus herhaalt zich.
Wanneer de installatie operationeel is en het wanneer de
lichtstralen van het lichtscherm worden onderbroken, de productdrager niet op
juiste positie is of als de noodstop wordt bediend, stoppen de bewegingen van
zowel de productdrager als het mes zo goed al meteen.
Besturing
Het 45 mm brede PNOZMulti Mini
veiligheidsrelais bepaalt de wijze waarop de installatie wordt stilgelegd bij
het indrukken van de noodstop of het onderbreken van het lichtscherm wanneer
dit wordt onderbroken tijdens het in bedrijf zijn van de snijmachine,
verduidelijkt sales engineer bij Pilz, Jeroen te Brake. ‘Natuurlijk bepaalt
deze ook wanneer de machine veilig kan gaan draaien. De Pilz controler stuurt
hiervoor een signaal naar de Lenze besturing van de compacte snijmachine.
Belangrijke kenmerken van de PNOZmulti Mini controller is de eenvoudige
programmering van de veiligheidsfuncties via de PNOZmulti Configurator software
op een PC. De in- en outputs zijn volledig vrij configureerbaar en kunnen
worden verbonden met logische elementen, zoals een noodstop, veiligheidsgordijn
of een sensor. De reden dat niet voor
een veiligheids plc is gekozen is dat er bij het gebruikte aantal in- en
outputs prima voldaan kan worden met de PNOZmulti Mini.
Geen opmerkingen:
Een reactie posten