"Opracowanie i wdrożenie procedur badania optoelektronicznych urządzeń ochronnych (aktywnych, czułych na promieniowanie odbite)"

Kierownik projektu: mgr inż. Tomasz Strawiński

Streszczenie projektu:

W kolejnych etapach zadania dokonano przeglądu cech i parametrów charakterystycznych AOPDDR, których praktyczną realizacją są skanery laserowe. Szczegółowo przeanalizowano relacje między strefą wykrywania i strefą tolerancji i wykazano, że wnikanie do strefy wykrywania poprzez strefę tolerancji będzie miało niekorzystny wpływ na pomiar czasu zadziałania. Opracowano modyfikację metody pomiaru czasu zadziałania, polegajacą na zmianie kierunku wprowadzania próbnika testowego, co pozwala na wyeliminowanie błędów pomiaru czasu zadziałania, wynikających z obecności strefy tolerancji. Opracowano także program badań typu AOPDDR. Przewidziano w nim realizację 9 procedur badawczych (od NBS-01 do NBS-09), które pozwolą na wykonanie pełnego zakresu badań wymaganych w normach PN-EN 61496-1:2001 i PN-EN 61496-3:2002(U).

Informacje uzupełniające

Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 3.07.2001 r. w sprawie wymagań zasadniczych dla maszyn i elementów bezpieczeństwa, podlegających ocenie zgodności, warunków i trybu dokonywania oceny zgodności oraz sposobu oznakowania tych maszyn i elementów bezpieczeństwa (DzU nr 127, poz. 1391; zmiana DzU z 2002 r. nr 231, poz. 1945), które wdraża do polskiego prawa postanowienia dyrektywy 98/37/EC, tzw. dyrektywy maszynowej, wymaga, aby instalowane w maszynach elementy bezpieczeństwa miały wytrzymałą konstrukcję, nie powodowały żadnego dodatkowego zagrożenia, nie dawały się w łatwy sposób obejść lub wyłączyć, mogły być usytuowane w odpowiedniej odległości od strefy zagrożenia, powodowały tylko minimalne utrudnienia w obserwacji procesu produkcyjnego oraz umożliwiały dostęp do zamontowania lub wymiany narzędzi oraz prac konserwacyjnych. Rola elementów bezpieczeństwa w ochronie użytkowników maszyn przed zagrożeniami jest na tyle istotna, że wprowadzono dla nich obowiązek poddania procedurze certyfikacji i wykonywania badań typu przez kompetentne jednostki notyfikowane, w celu potwierdzenia ich zgodności z wymaganiami dyrektywy, tzn. zdolności do spełniania funkcji zadeklarowanych przez producenta i zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania
Prace podjęte w ramach niniejszego zadania prowadzą do stworzenia odpowiedniego zaplecza do badań optoelektronicznych takich urządzeń ochronnych czułych na rozproszone promieniowanie odbite (AOPDDR), jak np. skanery laserowe, niezbędnych w procesie ich certyfikacji. Badania te powinny być prowadzone zgodnie z wymaganiami zawartymi w normach zharmonizowanych z dyrektywą maszynową W przypadku AOPDDR są to normy:
- PN-EN 61496-1:2001 Bezpieczeństwo maszyn. Elektroczułe wyposażenie ochronne Wymagania ogólne i badania
- PN-EN 61496-3:2002(U) Bezpieczeństwo maszyn. Elektroczułe wyposażenie ochronne."" Cześć 3. ""Wymagania szczegółowe dotyczące aktywnych optoelektronicznych urządzeń ochronnych reagujących na odbite promieniowanie rozproszone
W pierwszym etapie zadania dokonano przeglądu cech i parametrów charakterystycznych AOPDDR, których praktyczną realizacją są skanery laserowe. Istotne jest tu występowanie stochastycznie określonej strefy wykrywania i towarzyszącej jej strefy tolerancji Dokonano szczegółowej analizy relacji między strefą wykrywania i strefą tolerancji
i wykazano, że wnikanie do strefy wykrywania przez strefę tolerancji będzie miało niekorzystny wpływ na pomiar czasu zadziałania
Następnie dokonano analizy wymagań szczegółowych dotyczących AOPDDR, zawartych w normach PN-EN 61496-1:2001 i PN-EN 61496-3:2002(U) Wymagania te dotyczą:
- cech funkcjonalnych
- cech konstrukcyjnych
- odporności i wytrzymałości na czynniki środowiskowe
- organizacji procesu projektowania (walidacji)
- oznakowania
- dokumentacji towarzyszącej
- funkcji opcjonalnych
Stwierdzono - na podstawie zestawionych w tablicy wymagań oraz informacji dotyczących metod ich badania i sprawdzania, że podstawowym i najczęściej wykonywanym badaniem jest wielokrotny pomiar czasu zadziałania w warunkach narażenia na różne czynniki środowiskowe
Stosowana dotychczas metoda pomiaru czasu zadziałania kurtyn świetlnych okazała się nieadekwatna w wypadku urządzeń ochronnych ze stochastycznie określoną strefą wykrywania i wymagała modyfikacji W nowej metodzie próbnik testowy będzie wprowadzany w kierunku innym niż naturalne wnikanie do strefy wykrywania, tj prostopadle do jej płaszczyzny, co pozwoli na uniknięcie błędów pomiaru czasu zadziałania, wynikających
z obecności strefy tolerancji. Badania, które nie wymagają pomiaru czasu zadziałania, będą wykonywane metodami standardowymi
.
Uzyskane wyniki pozwolą na opracowanie stanowisk do badań AOPDDR oraz procedur ich wykonywania. Nowa metoda pomiarowa czasu zadziałania, opracowane stanowiska badawcze oraz procedury wykonywania badań zostaną następnie poddane weryfikacji w czasie badań skanerów laserowych. Prace te pozwolą na objęcie państwowym systemem oceny zgodności również urządzeń ochronnych z grupy AOPDDR.
W 2. etapie zadania kontynuowano prace nad przygotowaniem odpowiedniego zaplecza umożliwiającego wykonywanie badań i oceny typu AOPDDR. W tym celu opracowano program badań typu AOPDDR. Przewidziano w nim realizację dziewięciu procedur badawczych (od NBS-01 do NBS-09), które pozwolą na wykonanie pełnego zakresu badań wymaganych w normach PN?EN 61496-1:2001 i PN-EN 61496-3:2002(U). W ramach tych procedur przywoływane będą odpowiednio dwie procedury pomiarowe czasu zadziałania optoelektronicznych urządzeń ochronnych: NBZ-01 (pomiar na stacjonarnym stanowisku badawczym z automatycznym pozycjonowaniem próbnika testowego) i NBB-5 (pomiar z wykorzystaniem ruchomego stanowiska badawczego SBUO-1).
Na podstawie programu badań typu AOPDDR określono potrzeby w zakresie niezbędnych stanowisk badawczych i wyposażenia dodatkowego. W celu uzyskania możliwości pomiaru czasu zadziałania AOPDDR opracowano założenia do stacjonarnego stanowiska pomiarowego czasu zadziałania optoelektronicznych urządzeń ochronnych z automatycznym pozycjonowaniem próbnika testowego, w którym zastosowano metodę pomiaru czasu zadziałania AOPDDR, opracowaną w ramach 1. etapu niniejszego zadania (metoda podwójnego wnikania próbnika testowego do strefy wykrywania w kierunku do niej prostopadłym). Stanowisko to zostało wykonane w ramach programu wieloletniego w realizowanym równolegle zadaniu badawczym II-4.01 ""System automatyzacji badań właściwości i parametrów optoelektronicznych urządzeń ochronnych"". Opracowano także założenia, a następnie wykonano adaptację ruchomego stanowiska SBUO-1, dostosowując je do wymagań związanych z pomiarem czasu zadziałania AOPDDR.
Opracowano również założenia i na ich podstawie wykonano stanowiska do sprawdzania zakresu napięcia zasilającego i badania wpływu jego zmian na funkcjonowanie AOPDDR oraz do badań wpływu temperatury otoczenia, wilgotności i zmian temperatury na funkcjonowanie AOPDDR. Na podstawie wymagań zawartych w normie PN-EN 61496-3:2002(U) wykonano wyposażenie dodatkowe do badania wpływu oświetlenia na funkcjonowanie AOPDDR.
Uzyskane wyniki pozwolą na opracowanie procedur badawczych przeznaczonych do stosowania w badaniach typu AOPDDR. Procedury te zostaną następnie zweryfikowane w toku badań sprawdzających, przeprowadzanych na wykonanych stanowiskach badawczych i, po ewentualnych korektach, wprowadzone do systemu badań laboratoryjnych CIOP-PIB, a następnie do państwowego systemu oceny zgodności. Realizacja tych prac zapewni warunki do prowadzenia badań i oceny typu AOPDDR.

Jednostka: Pracownia Elektronicznych Systemów Ochronnych

Okres realizacji: 01.01.2002 – 30.11.2004