Sicherheit in 3D

Sicherheit in 3D

In der Gegenrechnung zu den bisher verwendeten Systemen ergibt sich eine deutliche Investitions- und Komplexitätsreduzierung, da nicht nur die Sicherheitskomponenten eingespart werden, sondern auch die Busankopplung bereits im Gerät implementiert ist. Verdrahtungen zu den Sicherheitskomponenten entfallen gänzlich, und im Sicherheitsprogramm der Steuerung (SPS) sind weniger Funktionsbausteine vonnöten als bisher. Auch die Einsparungen für Engineering, Installation, Inbetriebnahme und den Betrieb liegen auf der Hand. Selbst bei der periodischen Nachlaufmessung fallen weniger Kosten an, da es sich nur noch um ein zu prüfendes System handelt. Summa summarum sind mit der neuen Technologie Kosteneinsparungen von bis zu 70 Prozent im Vergleich zu Konzepten mit bisherigen Sicherheitskomponenten realisierbar.

In der nächsten Entwicklungsstufe der SafetyEye-Technologie, an der bereits gearbeitet wird, soll neben erweiterten Diagnosemöglichkeiten unter anderem das Blanking optimiert werden: Bewegt sich heute beispielsweise eine Karosserie im Schutzraum, muss derzeit mit Schutzraumumschaltung der Bewegungsraum der Karosserie freigeschaltet werden. Künftig soll das System in der Lage sein, die sich im Schutzfeld bewegende Karosserie eindeutig zu identifizieren und über eine entsprechende Aussparung des Schutzbereiches in Form der Karosseriehülle für den nötigen Freiraum sorgen, indem die Karosserie quasi eine „Tarnkappe“ aufgesetzt bekommt und keine Schutzraumverletzung mehr auslösen kann.

Sicher Einparken mit SafetyEye

Durch die Möglichkeit, beliebige Objekte dreidimensional sicher zu erfassen und zu rekonstruieren, ist die beschriebene Safety-Lösung in vielen weiteren Anwendungen einsetzbar. Automatische Parkanlagen sind nur ein weiteres Beispiel von vielen.

Bei derartigen Parkhäusern werden die Fahrzeuge vollautomatisch eingeparkt. Das Transportsystem funktioniert hier ähnlich wie in einem vollautomatischen Hochregallager. Zu beachten ist, dass es die genaue Position des Fahrzeuges zu vermessen gilt, um Schäden an der Karosserie zu vermeiden. Über die 3D-Kameralösung lässt sich die komplette Fahrzeuggeometrie dreidimensional vermessen und somit sicherstellen, dass das Fahrzeug in den dafür vorgesehenen Stellplatz auch hineinpasst. Derzeit sind für dieselben Vorkehrungen mehrere aufwendig zu installierende Laserscanner nötig. Ein weiterer Vorteil: SafetyEye könnte beim Ein- sowie Ausparken ein jeweiliges dreidimensionales Protokollbild speichern, das zur Dokumentation von möglichen schon vorhandenen Schäden am Fahrzeug herangezogen werden kann.

Klaus Stark ist Leiter Produktmanagement bei der Firma Pilz, Ostfildern.

Anton Hirzle ist Senior Manager der Abteilung Automatisierungsund Steuerungsetchnik bei DaimlerChrysler.

Wenn auch das sichere Kamerasystem auf den ersten Blick sehr komplex erscheinen mag, der Einsatz der Lösung beziehungsweise die Integration sind es nicht. Zunächst nimmt der Anwender mit Hilfe des Kamerasystems ein Standbild des zu überwachenden Raums auf, damit er eine Basis hat, um die verschiedenen Warnund Schutzräume einzurichten. Zuvor muss er noch die Bezugsfläche konfigurieren, indem er Abstand beziehungsweise Auflösung mit einem Koordinatensystem abstimmt.

Alles andere lässt sich dann mittels einer intuitiv zu bedienenden PC-Software erledigen. Mit der Maus zeichnet der Anwender in das Standbild die erforderlichen Warn- und Schutzräume ein und erhält dabei Unterstützung in Form von Symbolleisten, in denen bereits verschiedene Formen für Schutzräume hinterlegt sind. Per Mausklick auf ein Icon und per Drag-and-Drop lassen sich die Zonen auf diese Weise schnell definieren. Im Anschluss erscheint automatisch ein Menu, anhand dessen sich Größe, Abstand vom Boden und die Art der Zone – Warn-, Schutzraum oder Maskierung von Objekten – festlegen lassen. Mit der Maus können die erstellten Warn- und Schutzräume nicht nur frei verschoben und gedreht werden; es ist zudem möglich, einzelne Eckpunkte umzusetzen und zu löschen sowie den Raum zu vermessen. Auf diese Weise kann der Anwender überprüfen, ob seine durch die Risikoanalyse vorgegebenen Abstände stimmen.

Neben der Eigenschaft der Schutzräume lassen sich in einem letzten Schritt den Aus- und Eingängen der Sicherheitssteuerung entsprechende Aktionen zuordnen. Die Verletzung eines Warnraums ist also beispielsweise durch eine Lampe signalisierbar und führt gegebenenfalls zu einer Reduzierung der Geschwindigkeit der gefahrbringenden Bewegung. Die fertige Konfiguration wird anschließend auf die Auswerteeinheit aufgespielt.

Auch die Hardware ist schnell installiert. Im Gegensatz zu anderen, aus mehreren Kameras bestehenden Systemen ist bei SafetyEye keine Kalibrierung der Kameras erforderlich. Anwender müssen lediglich die Sensoreinheit über der zu überwachenden Zone montieren. Zwischen Sensor- und Auswerteeinheit verläuft ein Kabel, das sowohl die Stromversorgung gewährleistet als auch den Lichtwellenleiter für die Übertragung der Bilddaten umfasst.