Sicherheit in 3D

Sicherheit in 3D

Die Auswerteeinheit empfängt über Lichtwellenleiter die Bilddaten der Kameras und berechnet anhand „sicherer“ Algorithmen die räumliche Lage eines Objektes und vergleicht diese mit den vorher definierten Schutz- und Warnräumen. Die Ergebnisse der Bildverarbeitung beziehungsweise eine eventuelle Schutzraumverletzung gibt der Hochleistungsrechner an die Sicherheitssteuerung weiter, die den kompletten Betrieb von SafetyEye steuert.

Die sicherheitstechnische Auslegung der Hardware wurde mit klassischen Mitteln wie Redundanz, Diversität und Rückführung generiert. Die Besonderheit liegt in den verwendeten mehrstufigen Bildalgorithmen. So darf zum Beispiel ein Sonnenstrahl, der durch ein nahe gelegenes Fenster fällt und die Szene kurzzeitig anders ausleuchtet, nicht zu einer Änderung des Detektionsverhaltens führen! Bezüglich der Performance gilt es einen Kompromiss zwischen den Algorithmen, der Zahl der Warn- und Schutzräume, der Auflösung und damit der Zahl der Pixel beziehungsweise der Leistungsfähigkeit der unterlegten Hardware zu finden.

Freie Sicht aus der Vogelperspektive

Das sichere Kamerasystem wird im Gegensatz zu den bisherigen Schutzeinrichtungen nicht auf dem Boden aufgebaut (wie Zäune und Matten) oder im Umfeld der Arbeitsstation (wie Lichtgitter oder Scanner). Vielmehr wird es über der zu beobachtenden Szene angebracht, alternativ auch seitlich. Der Abstand bestimmt den zu überwachenden Schutzraum und damit einhergehend die Auflösung. Einzige Grundbedingung: freie Sicht auf den zu überwachenden Raum. Für den Anwendungsbereich des Armschutzes etwa deckt die Kameralösung in einer Distanz von 2,8 m eine Fläche von nahezu 10 m2 ab, für den Beinschutz in einer Distanz von 5 m eine Fläche von über 30 m2 und für den Körperschutz in einer Distanz von 10 m eine Fläche von über 120 m2. Die für Arbeitsplätze in der Industrie geltenden Bestimmungen bezüglich der Lichtverhältnisse am Arbeitsplatz reichen aus, um ohne zusätzliche Beleuchtung auskommen zu können.

Ein großer Vorteil der neuen Technologie liegt in dem daraus resultierenden barrierefreien Umfeld. Mit anderen Worten: Der „Floorspace“ steht uneingeschränkt zur Verfügung. Das erhöht wesentlich die Übersichtlichkeit und führt zu mehr Ergonomie beziehungsweise Flexibilität. Aufgrund der 3D-Ausbildung der Warn- und Schutzräume müssen diese nicht auf den Boden „aufsetzen“, sondern können in beliebiger Höhe beginnen und enden; ein Warnraum kann also zum Beispiel 10 cm über dem Boden starten und damit alle Widrigkeiten umgehen. In der aktuellen Version von SafetyEye stehen 16 Warn- und Schutzräume zur Verfügung, die durch Verknüpfung mit den sicherheitsgerichteten Eingängen eine flexible Umschaltung und damit Anpassung an die Produktions-Bedingungen ermöglichen. Mit der großen Flächenabdeckung und der Vielzahl an Warn- und Schutzräumen unterstützt das System ein feinstufig abgestimmtes Verhalten.

Bei bisherigen, rein digitalen „Abschaltreaktionen“ müssen – bevor der Wiederanlauf erfolgen kann – zum einen die Mechanik und die Elektrik wieder synchronisiert werden, zum anderen müssen die Schutzräume wieder frei sein. Anders bei der Kameralösung: So können zum Beispiel die Bewegungen verlangsamt und erst bei weiterer Annäherung ganz gestoppt werden. Voraussetzung dafür ist sichere Aktorik. Ein weiterer Pluspunkt ist die Diagnose. Indem die Videolösung unter anderem eine Art Screenshot von der Schutzraumverletzung erzeugt und diesen für kurze Zeit in einem temporären Speicher aufbewahrt, gehören Stopps, die sich nicht zuordnen lassen, der Vergangenheit an.