ABB Pressure Sensitive Devices คืออะไร?
ในระบบเครื่องจักรอัตโนมัติ อันตรายไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อผู้ปฏิบัติงานเดินเข้าไปในพื้นที่ทำงานของหุ่นยนต์หรือเครื่องจักรเท่านั้น แต่ยังอาจเกิดจากการสัมผัสกับชิ้นส่วนที่กำลังเคลื่อนที่ เช่น ประตูเลื่อน โต๊ะเคลื่อนที่ ลิฟต์แบบกรรไกร รถลำเลียงอัตโนมัติ หรือกลไกที่อาจก่อให้เกิดการหนีบและการชน
Pressure Sensitive Devices คืออุปกรณ์ความปลอดภัยที่ตอบสนองต่อแรงกดหรือแรงสัมผัสทางกายภาพ เมื่อบุคคลหรือวัตถุสัมผัสอุปกรณ์จนถึงจุดทำงาน ระบบจะส่งสัญญาณไปยัง Safety Relay หรือ Safety Controller เพื่อสั่งหยุดการเคลื่อนที่ที่เป็นอันตราย
ABB แบ่ง Pressure Sensitive Devices หลักออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่
- Safety edges สำหรับติดตั้งบนขอบประตูหรือขอบชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่
- Safety bumpers สำหรับติดตั้งบนเครื่องจักร ประตู หรือยานพาหนะที่ต้องการระยะยุบตัวมาก
- Safety mats สำหรับตรวจจับบุคคลที่ยืนหรือเหยียบอยู่ในพื้นที่อันตราย
อุปกรณ์ทั้งสามชนิดมีหลักการร่วมกันคือ การเปลี่ยนแรงกดให้เป็นสัญญาณเข้าสู่ระบบควบคุมความปลอดภัย แต่มีขนาด ระยะยุบตัว รูปแบบการติดตั้ง และวัตถุประสงค์การป้องกันแตกต่างกันอย่างชัดเจน
ทำไมเครื่องจักรจึงต้องใช้อุปกรณ์ตรวจจับแรงกด?
เครื่องจักรบางประเภทไม่สามารถป้องกันอันตรายด้วยรั้วนิรภัยหรือ Safety Light Curtain เพียงอย่างเดียว เนื่องจากชิ้นส่วนที่เป็นอันตรายอาจเป็นส่วนที่ต้องเคลื่อนที่เข้าหาผู้ปฏิบัติงานโดยตรง เช่น ประตูอัตโนมัติ โต๊ะเลื่อน หรือรถ AGV
ตัวอย่างความเสี่ยงที่พบได้บ่อย ได้แก่
- บุคคลถูกหนีบระหว่างประตูเลื่อนกับโครงสร้าง
- มือหรือเท้าถูกกดทับใต้โต๊ะยก
- รถ AGV เคลื่อนที่ชนผู้ปฏิบัติงานหรือสิ่งกีดขวาง
- เครื่องจักรเริ่มทำงานขณะที่ยังมีบุคคลอยู่ในพื้นที่อันตราย
- ประตูอัตโนมัติปิดลงบนสินค้า วัสดุ หรืออวัยวะของผู้ใช้งาน
- มีฝุ่น เศษวัสดุ หรืออนุภาคในอากาศมากจนระบบแสงทำงานผิดพลาดบ่อย
Pressure Sensitive Devices จึงเป็นส่วนหนึ่งของมาตรการลดความเสี่ยงทางวิศวกรรม โดยทำหน้าที่ตรวจจับการสัมผัสหรือการปรากฏตัวของบุคคล และส่งคำสั่งให้ระบบนำเครื่องจักรเข้าสู่สภาวะปลอดภัย
อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ควรถูกเลือกจากขนาดหรือราคาเพียงอย่างเดียว การเลือกต้องเริ่มจาก Risk Assessment และการวิเคราะห์ระยะหยุดของเครื่องจักร เพื่อยืนยันว่าเมื่ออุปกรณ์ถูกกดแล้ว เครื่องจักรสามารถหยุดได้ก่อนที่จะเกิดแรงหรือการยุบตัวในระดับอันตราย
Safety edges คืออะไร?
หลักการทำงานของ Safety edges
Safety edges หรือขอบตรวจจับแรงกด เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่ติดตั้งตามขอบนำการเคลื่อนที่ หรือ Leading Edge ของประตูและชิ้นส่วนเครื่องจักร
เมื่อขอบดังกล่าวสัมผัสบุคคลหรือวัตถุ โปรไฟล์ยางจะถูกบีบอัด ทำให้แถบหน้าสัมผัสตัวนำไฟฟ้าภายในเชื่อมต่อกัน เกิดเป็นสัญญาณที่ Safety Controller สามารถตรวจจับได้ จากนั้นระบบควบคุมจะสั่งหยุดหรือกลับทิศทางการเคลื่อนที่ตาม Safety Function ที่ออกแบบไว้
ภายใน Safety edge ของ ABB มีแถบหน้าสัมผัสที่ประกอบด้วยพื้นผิวตัวนำสองส่วนและชั้นฉนวน เมื่อถูกกด พื้นผิวตัวนำจะสัมผัสกันและสร้างสัญญาณลัดวงจรสำหรับตรวจจับ องค์ประกอบดังกล่าวถูกป้องกันอยู่ภายในโครงสร้างของขอบยางเพื่อลดความเสียหายจากการใช้งาน
Safety edges เหมาะกับงานใด?
Safety edges เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีขอบเคลื่อนที่และมีระยะสำหรับติดตั้งค่อนข้างจำกัด เช่น
- ประตูเลื่อนอัตโนมัติ
- ประตูโรงงาน
- ประตูม้วนหรือ Roller Door
- ประตูเครื่องจักรขนาดเล็กและขนาดกลาง
- โต๊ะเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ในแนวนอน
- ขอบของแท่นเคลื่อนที่
- ด้านล่างของโต๊ะยกแบบกรรไกร
- ฝาครอบหรือส่วนปิดเครื่องจักรที่เคลื่อนที่ด้วยมอเตอร์
- ระบบลำเลียงที่มีชิ้นส่วนเลื่อนเข้าหาจุดทำงาน
เมื่อประตูหรือชิ้นส่วนเครื่องจักรสัมผัสบุคคล Safety edge จะส่งสัญญาณไปยัง Safety Controller เพื่อหยุดการเคลื่อนที่ ส่วนอ่อนของ Safety edge ต้องสามารถยุบตัวได้เพียงพอจนกว่าการเคลื่อนที่อันตรายจะหยุดอย่างสมบูรณ์
ABB Safety Edge รุ่น TT
ABB มี Safety Edge กลุ่ม TT ที่ผลิตตามความยาวที่กำหนดและจัดส่งพร้อม Aluminium Support Profile เพื่อให้ง่ายต่อการติดตั้ง โดยไม่จำเป็นต้องประกอบหรือยึดแถบหน้าสัมผัสภายในหน้างาน
รุ่นหลักประกอบด้วย
TT 25-30 TPE
- ความสูง Safety edge 30 มิลลิเมตร
- ใช้ร่วมกับรางอะลูมิเนียมขนาด 25-14
- Overtravel ประมาณ 15 มิลลิเมตร
- เหมาะกับประตูหรือชิ้นส่วนที่มีระยะหยุดสั้น
- มีรูปทรงกะทัดรัด เหมาะกับพื้นที่ติดตั้งจำกัด
TT 25-45 TPE
- ความสูง Safety edge 45 มิลลิเมตร
- ใช้ร่วมกับรางอะลูมิเนียมขนาด 25-14
- Overtravel ประมาณ 22.7 มิลลิเมตร
- รองรับระยะยุบตัวมากกว่ารุ่น 30 มิลลิเมตร
- เหมาะกับชิ้นส่วนที่มีระยะหยุดมากขึ้นหรือมีความเร็วสูงกว่า
ค่า Overtravel ในข้อมูลผลิตภัณฑ์อ้างอิงการทดสอบที่ความเร็ว 100 มิลลิเมตรต่อวินาทีและแรง 400 นิวตัน จึงต้องตรวจสอบเงื่อนไขการใช้งานจริงร่วมกับคู่มือผลิตภัณฑ์และผลการวัดระยะหยุดของเครื่องจักร
คุณสมบัติสำคัญของ ABB Safety Edge TT
- ผลิตจากวัสดุ TPE
- ทนต่อโอโซน สภาพอากาศ และสารเคมีหลายประเภท
- ผลิตและประกอบสำเร็จตามความยาวที่สั่ง
- ไม่ต้องติดกาวประกอบแถบหน้าสัมผัสหน้างาน
- จัดส่งพร้อม Aluminium Support Profile
- มีสายสองด้าน รองรับการต่อ Safety edges หลายชิ้นแบบอนุกรม
- รองรับความยาวสูงสุด 25 เมตร
- Protection Class ระดับ IP65
- ช่วงอุณหภูมิใช้งานประมาณ -10 ถึง 50 องศาเซลเซียส
- รองรับข้อมูล Functional Safety ระดับ SIL 2 และ PL d/Category 4 ภายใต้เงื่อนไขการออกแบบที่กำหนด
พื้นที่ปลายที่ไม่ตอบสนองหรือ Inactive End Region อยู่ที่ประมาณ 30 มิลลิเมตร จึงต้องพิจารณาตำแหน่งรอยต่อ ปลายโปรไฟล์ และบริเวณที่ต้องการตรวจจับให้ครอบคลุมอย่างเหมาะสม
Safety bumpers คืออะไร?
Safety bumper แตกต่างจาก Safety edge อย่างไร?
Safety bumpers ใช้หลักการตรวจจับแรงกดใกล้เคียงกับ Safety edges แต่มีโครงสร้างที่หนาและมีวัสดุโฟมภายใน ทำให้มีระยะยุบตัวหรือ Overtravel มากกว่าอย่างชัดเจน
Safety bumper จึงเหมาะกับเครื่องจักรหรือยานพาหนะที่ไม่สามารถหยุดได้ภายในระยะสั้น เช่น
- ประตูโรงงานขนาดใหญ่
- ประตูโรงเก็บเครื่องบิน
- ประตูเลื่อนที่มีน้ำหนักมาก
- รถ AGV
- รถลำเลียงอัตโนมัติ
- High Reach Forklift
- แท่นหรือเครื่องจักรเคลื่อนที่ขนาดใหญ่
- ระบบที่ต้องการลดแรงกระแทกทั้งต่อบุคคลและวัสดุ
เมื่อ Safety bumper ถูกกด โฟมภายในจะยุบตัวและกดแถบหน้าสัมผัสให้ทำงาน ระยะยุบตัวที่มากช่วยเพิ่มเวลาสำหรับให้ระบบควบคุมตรวจจับ ตัดพลังงาน และหยุดการเคลื่อนที่ก่อนที่ Bumper จะถูกบีบอัดจนสุด
หลักการทำงานของ ABB Safety Bumper ASB
ภายใน ABB Safety Bumper ASB มีแถบหน้าสัมผัสแบบหล่ออยู่ในโครงสร้าง เมื่อผิวของ Bumper ถูกกด โฟมขนาดใหญ่ภายในจะถ่ายแรงไปยังแถบหน้าสัมผัส ทำให้พื้นผิวตัวนำเชื่อมต่อกัน
Safety Controller จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวและสั่งหยุดการเคลื่อนที่ รวมถึงตรวจสอบความผิดปกติของสายเชื่อมต่อ
ABB ระบุว่า Safety bumper ต้องเชื่อมต่อกับ Safety Controller แบบสองช่องสัญญาณที่เหมาะสม ตัวอย่างอุปกรณ์ควบคุมของ ABB ได้แก่
- ABB Sentry USR Safety Relay
- ABB Pluto Programmable Safety Controller
อุปกรณ์ควบคุมต้องตรวจสอบทั้งการทำงานของ Safety bumper และความผิดปกติของสายไฟ ไม่ควรนำหน้าสัมผัสไปต่อเข้ากับ Standard PLC โดยตรงแล้วถือว่าเป็น Safety Function
ขนาดของ ABB Safety Bumper ASB
ABB Safety Bumper ASB มี 4 ขนาดหลัก โดยความสูงของ Bumper มีผลโดยตรงต่อระยะยุบตัว
| รุ่น | ขนาดโดยประมาณ | Overtravel |
|---|---|---|
| ASB 60-100 | 60 × 100 มม. | 60 มม. |
| ASB 100-200 | 100 × 200 มม. | 120 มม. |
| ASB 150-300 | 150 × 300 มม. | 180 มม. |
| ASB 200-400 | 200 × 400 มม. | 240 มม. |
ABB กำหนดโครงสร้างระยะการทำงานโดยประมาณดังนี้
- Actuating Distance ประมาณ 15% ของความสูง Bumper
- Overtravel Distance ประมาณ 60% ของความสูง Bumper
- Maximum Compression ประมาณ 75% ของความสูง Bumper
สามารถสั่งผลิตตามความยาวตั้งแต่ประมาณ 0.15 ถึง 3 เมตร และจัดส่งแบบประกอบสำเร็จบน Carrier Profile
คุณสมบัติสำคัญของ ABB Safety Bumper ASB
- มีระยะยุบตัวมากกว่า Safety edge
- โครงสร้างโฟมช่วยลดแรงกระแทก
- พื้นผิวภายนอกเป็นหนังสังเคราะห์
- ทนต่อน้ำมัน ของเหลว และสารเคมีหลายประเภท
- จัดส่งแบบประกอบสำเร็จตามความยาวที่กำหนด
- รองรับการต่อหลาย Bumper แบบอนุกรม
- Protection Class ระดับ IP54
- ช่วงอุณหภูมิใช้งานประมาณ 0 ถึง 50 องศาเซลเซียส
- Switching Cycles มากกว่า 10,000 ครั้ง
- รองรับ SIL 2 และ PL d/Category 4 ภายใต้เงื่อนไขการออกแบบที่เกี่ยวข้อง
- ไม่มี Inactive Edge Region ตามข้อมูลในแค็ตตาล็อก
ข้อมูลแรงกระตุ้นของ ASB ระบุค่าต่ำกว่า 150 นิวตันเมื่อทดสอบด้วยชิ้นทดสอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 80 มิลลิเมตร และต่ำกว่า 400 นิวตันเมื่อทดสอบด้วยชิ้นทดสอบขนาด 45 × 400 มิลลิเมตรตาม EN ISO 13856-3
แม้วัสดุภายนอกจะทนสารเคมีได้ดี แต่ ABB ระบุข้อยกเว้นสำหรับ Ethyl Acetate และ Acetone จึงควรตรวจสอบชนิดสารเคมีในพื้นที่ก่อนเลือกใช้
Safety mats คืออะไร?
หลักการทำงานของ Safety mat
Safety mats คือแผ่นตรวจจับแรงกดที่ติดตั้งบนพื้น เพื่อใช้ตรวจจับว่ามีบุคคลยืนหรือเหยียบอยู่บนพื้นที่ที่กำหนดหรือไม่
ABB Safety Mat ASK ใช้โครงสร้างแบบ Sandwich Construction ภายในมีแผ่นตัวนำสองชั้น เมื่อมีคนเหยียบ แผ่นตัวนำจะเชื่อมต่อกันและสร้างสัญญาณให้ Safety Controller ตรวจจับ
Safety mat จึงไม่ได้ทำหน้าที่ลดแรงกระแทกเหมือน Bumper แต่ทำหน้าที่ตรวจจับการปรากฏตัวของบุคคล เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องจักรเริ่มทำงานหรือทำงานต่อขณะที่ยังมีบุคคลอยู่ในพื้นที่อันตราย
Safety mats เหมาะกับงานใด?
Safety mats เหมาะกับการตรวจจับบุคคลในพื้นที่ เช่น
- ด้านหน้าเครื่อง Press
- ภายใน Robot Cell
- จุดโหลดและนำชิ้นงานออกจากเครื่องจักร
- พื้นที่ควบคุมรอบสายการผลิต
- จุดปฏิบัติงานใกล้เครื่องจักรอัตโนมัติ
- พื้นที่ที่มีข้อจำกัดในการติดตั้ง Safety Light Curtain
- พื้นที่ที่มีฝุ่น เศษวัสดุ ไอน้ำ หรืออนุภาคในอากาศ
- จุดที่ต้องป้องกันการเริ่มเครื่องขณะที่ผู้ปฏิบัติงานยังยืนอยู่ภายใน
- พื้นที่หลังประตูนิรภัย ซึ่งต้องตรวจจับว่ามีคนหลงเหลืออยู่หรือไม่
Safety mats อาจนำมาใช้เป็น Perimeter Guard แทนระบบแสงได้ในบางกรณี เช่น พื้นที่ที่มีเศษวัสดุหรืออนุภาคจำนวนมากจนรบกวน Safety Light Curtain แต่ต้องยืนยันจาก Risk Assessment ก่อนว่า Safety mat เป็นมาตรการที่เหมาะสมกับความเสี่ยงนั้น
ABB Safety Mat รุ่น ASK
ABB Safety Mat ASK มีพื้นผิวทำจากวัสดุยางที่ลดการลื่นและทนต่อน้ำ น้ำมัน และจาระบี เหมาะกับพื้นที่อุตสาหกรรมที่พื้นอาจมีของเหลวหรือคราบจากกระบวนการผลิต
แผ่นถูกจัดส่งแบบประกอบสำเร็จพร้อมสายเชื่อมต่อสองด้าน ได้แก่ M8 Male และ M8 Female ทำให้ต่อ Safety mats หลายแผ่นแบบอนุกรมได้
บริเวณขอบมี Molded Ramp Rail กว้างประมาณ 30 มิลลิเมตร ทำหน้าที่สำคัญสองประการ ได้แก่
- ลดระดับต่างระหว่างพื้นกับ Safety mat เพื่อลดความเสี่ยงจากการสะดุด
- ใช้เป็นพื้นที่สำหรับยึด Safety mat ลงกับพื้น
ขอบ Ramp Rail ไม่รวมอยู่ในขนาดระบุของพื้นที่ตรวจจับ ตัวอย่างเช่น Safety mat ขนาด 1,000 × 1,000 มิลลิเมตร จะมีขนาดภายนอกรวมขอบประมาณ 1,060 × 1,060 มิลลิเมตร
Ramp Rail สามารถตัดออกบางด้านได้เมื่อติดตั้งชิดผนังหรือเชื่อมต่อกับ Safety mat อีกแผ่น แต่ต้องปฏิบัติตามวิธีการติดตั้งที่กำหนดและต้องไม่สร้างช่องว่างที่บุคคลสามารถยืนโดยไม่ถูกตรวจจับ
ขนาดของ ABB Safety Mat ASK
ABB มีขนาดมาตรฐาน ได้แก่
- 750 × 1,000 มิลลิเมตร
- 1,000 × 1,000 มิลลิเมตร
- 1,000 × 1,500 มิลลิเมตร
นอกจากนี้ยังสามารถสั่งผลิตตามขนาดได้ โดยมีข้อกำหนดในแค็ตตาล็อกดังนี้
- ขนาดเล็กสุด 150 × 150 มิลลิเมตร
- ขนาดใหญ่สุด 2,000 × 1,250 มิลลิเมตร
- อัตราส่วนความกว้างต่อความยาวที่แนะนำไม่เกิน 3:1
- ความสูงประมาณ 14 มิลลิเมตร
- น้ำหนักประมาณ 26 กิโลกรัมต่อตารางเมตร
- Protection Class ระดับ IP65
- ช่วงอุณหภูมิใช้งานประมาณ 0 ถึง 60 องศาเซลเซียส
- อายุการทำงานเชิงกลมากกว่า 1 ล้านรอบของการเปลี่ยนภาระ
- รองรับ SIL 2 และ PL d/Category 4 ภายใต้ข้อกำหนดของระบบ
ขนาดที่สั่งผลิตต้องพิจารณาทั้งพื้นที่ตรวจจับจริง พื้นที่ Ramp Rail ตำแหน่งสาย และระยะห่างจากจุดอันตราย
เปรียบเทียบ Safety edges, Safety bumpers และ Safety mats
| หัวข้อ | Safety edges | Safety bumpers | Safety mats |
|---|---|---|---|
| ตำแหน่งติดตั้ง | ขอบประตูหรือชิ้นส่วนเคลื่อนที่ | ขอบเครื่องจักร ประตูใหญ่ หรือรถเคลื่อนที่ | บนพื้น |
| หน้าที่หลัก | ตรวจจับการหนีบหรือสัมผัส | ตรวจจับการชน พร้อมให้ระยะยุบตัวมาก | ตรวจจับบุคคลที่ยืนอยู่ในพื้นที่ |
| รูปแบบอันตราย | ขอบเคลื่อนที่เข้าหาบุคคล | วัตถุหนักหรือยานพาหนะเคลื่อนที่ชน | เครื่องจักรทำงานขณะที่ยังมีคนอยู่ |
| Overtravel | 15–22.7 มม. | 60–240 มม. | ไม่ใช้แนวคิด Overtravel แบบเดียวกัน |
| ตัวอย่างงาน | ประตูเลื่อน โต๊ะเลื่อน Scissor Lift | AGV ประตูโรงงานขนาดใหญ่ | Robot Cell เครื่อง Press สายการผลิต |
| จุดเด่น | กะทัดรัด ติดตั้งตามขอบได้ง่าย | ดูดซับแรงและมีระยะยุบตัวมาก | ครอบคลุมพื้นที่บนพื้นและตรวจจับการยืน |
| รุ่น ABB | TT | ASB | ASK |
| มาตรฐานผลิตภัณฑ์หลัก | EN ISO 13856-2 | EN ISO 13856-3 | EN ISO 13856-1 |
วิธีเลือก Safety edges และ Safety bumpers จากระยะหยุด
การเลือก Safety edge หรือ Safety bumper ต้องพิจารณา Stopping Distance ของชิ้นส่วนที่กำลังเคลื่อนที่ ไม่ใช่พิจารณาเพียงขนาดทางกายภาพของอุปกรณ์
ABB แนะนำให้ Overtravel Distance มีค่ามากกว่าระยะหยุดของชิ้นส่วน โดยใช้ Safety Factor อย่างน้อย 1.2
เขียนเป็นแนวคิดได้ดังนี้
Overtravel ที่ต้องการ ≥ ระยะหยุดของชิ้นส่วน × 1.2
ตัวอย่างเช่น หากตรวจวัดแล้วพบว่าประตูต้องใช้ระยะทาง 50 มิลลิเมตรตั้งแต่ Safety bumper ทำงานจนประตูหยุดสนิท ควรเลือกอุปกรณ์ที่มี Overtravel ไม่น้อยกว่า 60 มิลลิเมตร
อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์จริงต้องพิจารณาร่วมกันหลายค่า ได้แก่
- ระยะก่อนที่อุปกรณ์จะเริ่มส่งสัญญาณ
- Response Time ของอุปกรณ์ตรวจจับ
- Response Time ของ Safety Relay หรือ Safety PLC
- เวลาตอบสนองของ Drive, Contactor หรือระบบวาล์ว
- เวลาหยุดเชิงกลของมอเตอร์และโหลด
- ความเร็วและมวลของชิ้นส่วนเคลื่อนที่
- ความยืดหยุ่นของโครงสร้าง
- การเปลี่ยนแปลงระยะหยุดตามน้ำหนักบรรทุก
- ความคลาดเคลื่อนจากการสึกหรอ
- สภาพเบรกและระบบส่งกำลัง
- Safety Factor ที่กำหนดจากการประเมินความเสี่ยง
ABB ระบุชัดว่าต้องเลือก Edge หรือ Bumper ซึ่งมี Overtravel มากกว่าระยะหยุด และใช้ค่าความปลอดภัยขั้นต่ำ 120% ของระยะหยุด
อย่าสับสนระหว่าง Actuating Distance กับ Overtravel
การเลือกอุปกรณ์ต้องแยกความหมายของระยะต่าง ๆ ให้ชัดเจน
Actuating Distance
ระยะที่อุปกรณ์ถูกกดตั้งแต่เริ่มสัมผัสจนถึงจุดที่หน้าสัมผัสไฟฟ้าทำงานและระบบตรวจพบสัญญาณ
Overtravel Distance
ระยะที่อุปกรณ์ยังสามารถยุบตัวต่อได้ หลังจากหน้าสัมผัสทำงานแล้ว จนถึงระดับการกดที่กำหนด
Maximum Compression
ระยะสูงสุดที่โครงสร้างสามารถถูกบีบอัดได้ ไม่ควรใช้ค่านี้เป็นระยะหยุดปกติ เพราะอุปกรณ์ไม่ควรถูกกดจนสุดในการทำงานทุกครั้ง
สำหรับ Safety Function ระยะที่มีความสำคัญมากคือ Overtravel หลังอุปกรณ์เริ่มทำงาน เนื่องจากเป็นพื้นที่สำรองให้เครื่องจักรหยุดก่อนที่แรงกดจะเพิ่มขึ้นจนถึงระดับอันตราย
วิธีคำนวณระยะติดตั้ง Safety mats
เมื่อใช้ Safety mat เป็น Perimeter Detection ต้องติดตั้งให้ห่างจากจุดอันตรายเพียงพอ เพื่อให้เครื่องจักรหยุดก่อนที่บุคคลจะเดินจากขอบ Safety mat ไปถึงอันตราย
ABB อ้างอิงสมการจาก EN ISO 13855 ดังนี้
S = (K × T) + DDS + Z
สำหรับ Safety mats สามารถใช้รูปแบบดังนี้
S = 1600 × T + 1200 + Z
โดย
- S คือระยะห่างขั้นต่ำจากขอบด้านนอกของ Safety mat ถึงพื้นที่อันตราย หน่วยมิลลิเมตร
- K คือความเร็วในการเข้าหาของร่างกาย หน่วยมิลลิเมตรต่อวินาที
- T คือเวลาตอบสนองรวมทั้งหมดของระบบ หน่วยวินาที
- DDS คือระยะการเอื้อมหรือการเข้าถึงที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ป้องกัน
- Z คือระยะเผื่อเพิ่มเติมตามลักษณะการใช้งาน ความไม่แน่นอน และความคลาดเคลื่อนในการวัด
นอกจากนี้ ABB แนะนำว่า Safety mat ที่ใช้เป็น Perimeter Detection ควรมีความกว้างอย่างน้อย 750 มิลลิเมตร เพื่อลดโอกาสที่บุคคลจะก้าวข้ามแผ่นโดยไม่กระตุ้นการทำงาน
ตัวอย่างคำนวณระยะ Safety mat
สมมติระบบมีเวลาตอบสนองรวม 0.30 วินาที และวิศวกรกำหนดค่า Z เท่ากับ 100 มิลลิเมตร
ระยะติดตั้งจะเท่ากับ
S = 1600 × 0.30 + 1200 + 100
ดังนั้น
S = 1,780 มิลลิเมตร
หมายความว่าขอบด้านนอกของ Safety mat ควรอยู่ห่างจากจุดอันตรายอย่างน้อย 1,780 มิลลิเมตรตามเงื่อนไขสมมตินี้
ตัวเลขดังกล่าวเป็นเพียงตัวอย่าง วิธีคำนวณจริงต้องใช้เวลาหยุดที่ตรวจวัดจากเครื่องจักร และต้องพิจารณามาตรฐานเฉพาะของเครื่องจักรแต่ละประเภทเพิ่มเติม
การเชื่อมต่อกับ ABB Safety Controller
Safety edges, Safety bumpers และ Safety mats ไม่ควรถูกมองเป็นสวิตช์ธรรมดาที่ใช้เปิดหรือปิดเครื่องจักรโดยตรง แต่เป็น Input Subsystem ของ Safety Function
โครงสร้างระบบโดยทั่วไปประกอบด้วย
- Input
Safety edge, Safety bumper หรือ Safety mat - Logic
ABB Sentry USR Safety Relay หรือ ABB Pluto Programmable Safety Controller - Output
Safety Contactor, Safe Torque Off, Safety Valve หรือระบบตัดพลังงานที่เหมาะสม - Machine Actuator
มอเตอร์ กระบอกลม กระบอกไฮดรอลิก หรือกลไกที่สร้างการเคลื่อนที่
ABB กำหนดให้อุปกรณ์ Pressure Sensitive Devices เชื่อมต่อกับ Safety Controller แบบสองช่องสัญญาณที่สามารถตรวจสอบได้ทั้ง
- การทำงานของอุปกรณ์
- การลัดวงจร
- สายขาด
- ความผิดปกติระหว่างช่องสัญญาณ
- ความพร้อมของระบบก่อนเริ่มเครื่องใหม่
Sentry USR เหมาะกับ Safety Function แบบค่อนข้างตรงไปตรงมาและมีจำนวนอุปกรณ์ไม่มาก ส่วน Pluto เหมาะกับระบบที่ต้องจัดการหลายโซน หลายอุปกรณ์ หรือมีเงื่อนไขการทำงานที่ซับซ้อนกว่า
Response Time ของ Safety Mat ASK
ข้อมูลในแค็ตตาล็อก ABB ระบุเวลาตอบสนองโดยประมาณของ Safety Mat ASK เมื่อใช้งานกับอุปกรณ์ควบคุมที่กำหนด ได้แก่
- รวม Sentry น้อยกว่า 20 มิลลิวินาที
- รวม Pluto แบบเดี่ยว น้อยกว่า 30 มิลลิวินาที
- Pluto ร่วมกับ Pluto Bus ในสภาวะปกติ น้อยกว่า 40 มิลลิวินาที
- Pluto Bus ในสภาวะ Fault น้อยกว่า 70 มิลลิวินาที
- เมื่อใช้ Function Block “BigMat” ให้เพิ่มเวลาประมาณ 30 มิลลิวินาที
ค่าเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของเวลาตอบสนองรวมเท่านั้น ยังต้องรวมเวลาของ Output Device, Drive, Contactor, Valve และกลไกเครื่องจักรเข้าด้วยกันก่อนนำไปคำนวณ Safety Distance
มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับ Pressure Sensitive Devices
EN ISO 13856-1
ใช้กับอุปกรณ์ตรวจจับแรงกดประเภท Safety mats และ Safety floors ครอบคลุมหลักการออกแบบ การทดสอบ และคุณลักษณะด้านความปลอดภัยของแผ่นตรวจจับบนพื้น
EN ISO 13856-2
ใช้กับ Pressure Sensitive Edges และ Pressure Sensitive Bars ซึ่งรวมถึง Safety edges ที่ติดตั้งบนขอบของประตูและเครื่องจักร
EN ISO 13856-3
ใช้กับ Pressure Sensitive Bumpers รวมถึงอุปกรณ์ลักษณะคล้ายแผ่นหรือโครงสร้างที่ต้องการระยะยุบตัวมาก
EN ISO 12100
ใช้เป็นกรอบสำหรับการประเมินความเสี่ยงและการลดความเสี่ยงของเครื่องจักร ต้องดำเนินการก่อนเลือก Safety Device
EN ISO 13849-1
ใช้ในการออกแบบ Safety-Related Parts of Control Systems และกำหนด Performance Level Required หรือ PLr ของแต่ละ Safety Function
EN ISO 13849-2
ใช้สำหรับ Validation ระบบความปลอดภัย รวมถึงการวิเคราะห์และทดสอบว่าสถาปัตยกรรมที่ออกแบบทำงานได้ตรงตามข้อกำหนด
EN IEC 62061
ใช้ในการประเมิน Functional Safety ของ Safety-Related Control System โดยอ้างอิงระดับ SIL
EN ISO 13855
ใช้สำหรับกำหนดตำแหน่งและ Safety Distance ของอุปกรณ์ป้องกัน โดยพิจารณาความเร็วในการเข้าหาและเวลาตอบสนองรวมของระบบ
EN 60204-1
ครอบคลุมข้อกำหนดด้านอุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องจักร การตัดพลังงาน การควบคุม และการเดินสายที่เกี่ยวข้อง
ABB ระบุว่า Safety Edge TT สอดคล้องกับ EN ISO 13856-2, Safety Bumper ASB สอดคล้องกับ EN ISO 13856-3 และ Safety Mat ASK สอดคล้องกับ EN ISO 13856-1 พร้อมมาตรฐานด้าน Functional Safety และระบบไฟฟ้าอื่นที่เกี่ยวข้อง
วิธีเลือกอุปกรณ์ ABB Pressure Sensitive Devices ให้เหมาะกับงาน
1. เริ่มจากระบุอันตราย
พิจารณาว่าอันตรายเกิดจากลักษณะใด
- ขอบเคลื่อนที่เข้าหาบุคคล
- เครื่องจักรหรือรถเคลื่อนที่ชนบุคคล
- บุคคลยืนอยู่ภายในพื้นที่อันตราย
- การเริ่มเครื่องโดยไม่ตั้งใจ
- การเคลื่อนที่ต่อเนื่องหลังมีการสัมผัส
- การหนีบระหว่างชิ้นส่วนสองส่วน
- การกดทับระหว่างเครื่องจักรกับพื้นหรือโครงสร้าง
หากอันตรายไม่ได้เกิดจากแรงสัมผัส Pressure Sensitive Device อาจไม่ใช่อุปกรณ์หลักที่เหมาะสม และอาจต้องเลือก Guard, Interlock, Light Curtain, Laser Scanner หรือมาตรการอื่น
2. ระบุตำแหน่งที่ต้องตรวจจับ
- ตรวจจับที่ขอบแคบ ใช้ Safety edge
- ตรวจจับที่ขอบหนาและต้องมีระยะยุบมาก ใช้ Safety bumper
- ตรวจจับบุคคลบนพื้น ใช้ Safety mat
ไม่ควรนำ Safety mat ไปติดบนชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ หรือใช้ Safety edge ขนาดเล็กกับ AGV ที่มีระยะหยุดยาวโดยไม่ตรวจสอบ Overtravel
3. วัดความเร็วและระยะหยุดจริง
ต้องวัดเวลาหยุดและระยะหยุดภายใต้สภาวะที่เลวร้ายที่สุด เช่น
- น้ำหนักบรรทุกสูงสุด
- ความเร็วสูงสุด
- แรงดันลมหรือไฮดรอลิกสูงสุด
- เบรกอยู่ในสภาวะใช้งานจริง
- อุณหภูมิและสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง
- ระบบส่งกำลังมีความคลาดเคลื่อนตามอายุการใช้งาน
อย่าอ้างอิงเพียงเวลาที่ PLC ใช้เปลี่ยน Output เพราะเวลาหยุดจริงรวมทั้งระบบควบคุม ระบบขับเคลื่อน และกลไกเครื่องจักร
4. ตรวจสอบระยะยุบตัว
สำหรับ Safety edges และ Safety bumpers ต้องมี Overtravel มากกว่าระยะหยุด พร้อม Safety Factor ที่เหมาะสม
ถ้า TT 25-45 มี Overtravel 22.7 มิลลิเมตร แต่ประตูมีระยะหยุด 30 มิลลิเมตร อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียงพอ แม้จะสามารถตรวจจับแรงกดได้ก็ตาม
กรณีนี้อาจต้องดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น
- ลดความเร็วของประตู
- ปรับปรุงเบรก
- ใช้ Safe Limited Speed
- เลือก Safety bumper ที่มี Overtravel มากกว่า
- เปลี่ยนโครงสร้างทางกล
- เพิ่มมาตรการตรวจจับก่อนเกิดการสัมผัส
5. ตรวจสอบสภาพแวดล้อม
พิจารณาปัจจัยต่าง ๆ ได้แก่
- ฝุ่น
- น้ำ
- น้ำมัน
- จาระบี
- น้ำยาทำความสะอาด
- สารเคมี
- แสงแดด
- โอโซน
- อุณหภูมิ
- ความชื้น
- การกระแทก
- เศษโลหะ
- รถเข็นหรือพาเลทที่อาจวิ่งทับ
- วิธีทำความสะอาดพื้นที่
ตัวอย่างเช่น Safety Bumper ASB มีระดับ IP54 ขณะที่ Safety Edge TT และ Safety Mat ASK มีระดับ IP65 จึงไม่ควรถือว่าทั้งสามชนิดมีความสามารถทนสภาพแวดล้อมเท่ากัน
6. กำหนด PLr หรือ SIL ที่ต้องการ
Risk Assessment ต้องระบุระดับความน่าเชื่อถือที่ต้องการของ Safety Function เช่น PLr ตาม EN ISO 13849-1 หรือ SIL ตาม EN IEC 62061
ข้อมูลในแค็ตตาล็อกระบุผลิตภัณฑ์กลุ่ม Pressure Sensitive Devices รองรับ SIL 2 และ PL d/Category 4 ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด โดย ABB อธิบายว่าการใช้ Fault Exclusion สำหรับความผิดปกติบางลักษณะของหน้าสัมผัสถูกจำกัดไว้ถึง PL d
ดังนั้น หาก Risk Assessment กำหนด PLr e ไม่ควรสรุปโดยอัตโนมัติว่าสามารถใช้อุปกรณ์ Pressure Sensitive Device ชิ้นเดียวแล้วบรรลุ PL e ได้ ต้องทบทวน Safety Concept เลือกเทคโนโลยีเพิ่มเติม หรือออกแบบมาตรการป้องกันอื่นร่วมกัน
7. ตรวจสอบพื้นที่ที่ไม่ตอบสนอง
Safety edge มี Inactive End Region ประมาณ 30 มิลลิเมตร จึงต้องตรวจสอบบริเวณปลายทั้งสองด้าน รวมถึงรอยต่อระหว่าง Safety edges หลายชิ้น
Safety mat หลายแผ่นที่ติดตั้งต่อกันต้องไม่มีช่องว่างซึ่งบุคคลสามารถยืนได้โดยไม่กดแผ่นใดเลย
สำหรับ Safety bumper ต้องตรวจสอบทั้งมุม จุดเชื่อมต่อ Carrier Profile และตำแหน่งที่โครงสร้างเครื่องจักรอาจสัมผัสบุคคลก่อน Bumper
8. วางแผนการ Reset และ Restart
หลังอุปกรณ์ถูกกระตุ้น เครื่องจักรไม่ควรกลับมาทำงานโดยอัตโนมัติโดยไม่มีการประเมินความเสี่ยง
ระบบควรพิจารณา
- Manual Reset
- ตำแหน่งปุ่ม Reset ที่สามารถมองเห็นพื้นที่อันตราย
- Prevention of Unexpected Start-Up
- Contactor Monitoring หรือ EDM
- การตรวจสอบว่าพื้นที่ปลอดภัยก่อนเริ่มใหม่
- การแยก Reset ออกจาก Start Command
- การแบ่ง Safety Zone ในระบบขนาดใหญ่
Safety mat ภายใน Robot Cell มักต้องออกแบบร่วมกับ Interlocked Door และระบบ Reset เพื่อป้องกันไม่ให้บุคคลเข้าไปใน Cell แล้วมีผู้อื่นเริ่มเครื่องจากภายนอก
ตัวอย่างการเลือกอุปกรณ์ตามลักษณะงาน
กรณีที่ 1: ประตูเลื่อนเครื่องจักรขนาดเล็ก
ลักษณะงาน:
- ประตูมีน้ำหนักไม่มาก
- เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ
- ระยะหยุดสั้น
- มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด
อุปกรณ์ที่เหมาะสม:
- ABB Safety Edge TT 25-30 หรือ TT 25-45
- เลือกตามผลการวัด Stopping Distance
- เชื่อมต่อกับ ABB Sentry USR หรือ Pluto
- ตรวจสอบ Inactive End Region บริเวณปลายประตู
กรณีที่ 2: ประตูโกดังขนาดใหญ่
ลักษณะงาน:
- ประตูมีมวลสูง
- มีแรงเฉื่อยมาก
- ระยะหยุดยาว
- อาจชนทั้งบุคคลและรถเข็น
อุปกรณ์ที่เหมาะสม:
- ABB Safety Bumper ASB
- เลือกความสูงจาก Overtravel ที่ต้องการ
- ประเมินแรงสัมผัสและแรงกดสูงสุด
- ตรวจสอบสารเคมีและสภาพแวดล้อม
- ทดสอบระยะหยุดเมื่อประตูมีภาระสูงสุด
กรณีที่ 3: รถ AGV ภายในโรงงาน
ลักษณะงาน:
- รถเคลื่อนที่ไปตามเส้นทาง
- มีโอกาสชนผู้ปฏิบัติงานหรือสิ่งกีดขวาง
- ระยะหยุดเปลี่ยนแปลงตามน้ำหนักบรรทุก
- ต้องมีอุปกรณ์สำรองจากระบบตรวจจับแบบไม่สัมผัส
อุปกรณ์ที่เหมาะสม:
- ABB Safety Bumper ASB ติดตั้งด้านหน้าและจุดเสี่ยงรอบตัวรถ
- เลือก Bumper ที่มี Overtravel มากกว่าระยะหยุด
- ใช้ร่วมกับ Safety Laser Scanner หรือระบบ Navigation Safety ตาม Risk Assessment
- ทดสอบทั้งรถเปล่าและน้ำหนักบรรทุกสูงสุด
Safety bumper ไม่ควรถูกใช้เป็นเหตุผลให้ AGV สามารถชนบุคคลได้เป็นปกติ แต่เป็นมาตรการสำหรับลดความเสี่ยงเมื่อเกิดการสัมผัสที่ไม่คาดคิด
กรณีที่ 4: พื้นที่หน้าเครื่อง Press
ลักษณะงาน:
- ผู้ปฏิบัติงานต้องนำชิ้นงานเข้าและออก
- ต้องป้องกันการเริ่มเครื่องขณะที่มีคนยืนอยู่
- พื้นที่อาจมีน้ำมันและจาระบี
อุปกรณ์ที่เหมาะสม:
- ABB Safety Mat ASK
- กำหนดขนาดให้ครอบคลุมตำแหน่งยืนทั้งหมด
- คำนวณ Safety Distance ตาม EN ISO 13855
- เชื่อมต่อกับ Sentry USR หรือ Pluto
- ออกแบบ Manual Reset และตรวจสอบเงื่อนไขของมาตรฐานเครื่อง Press โดยเฉพาะ
กรณีที่ 5: Robot Cell ที่มีฝุ่นหรือเศษวัสดุจำนวนมาก
ลักษณะงาน:
- ฝุ่นและอนุภาคอาจรบกวนระบบแสง
- ต้องตรวจจับบุคคลในบริเวณทางเข้า
- มีความเสี่ยงจากการเริ่มหุ่นยนต์ขณะมีคนอยู่ภายใน
อุปกรณ์ที่อาจเหมาะสม:
- ABB Safety Mat ASK เป็นส่วนหนึ่งของ Perimeter Protection
- ใช้ร่วมกับรั้ว Interlocked Door และระบบควบคุมที่เหมาะสม
- ความกว้างของ Mat สำหรับ Perimeter Detection อย่างน้อย 750 มิลลิเมตร
- คำนวณระยะจากขอบ Mat ถึงอันตราย
- ประเมินความเสี่ยงจากการก้าวข้าม การกระโดดข้าม หรือการเข้าถึงจากด้านข้าง
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการเลือก Pressure Sensitive Devices
เลือกจากขนาดโดยไม่วัดระยะหยุด
นี่เป็นข้อผิดพลาดที่สำคัญที่สุด Safety edge อาจตรวจจับได้รวดเร็ว แต่หากเครื่องจักรหยุดไม่ทันก่อน Edge ถูกกดจนสุด ก็ไม่สามารถควบคุมแรงกดให้อยู่ในระดับปลอดภัยได้
ต่อเข้ากับ PLC ทั่วไปโดยตรง
Standard PLC อาจอ่านสถานะได้ แต่ไม่ได้หมายความว่าจะมีโครงสร้าง การตรวจสอบ และความน่าเชื่อถือเพียงพอสำหรับ Safety Function
ใช้ Safety bumper แทนระบบป้องกันหลักทั้งหมด
Bumper เป็น Contact-Based Protection ซึ่งต้องเกิดการสัมผัสก่อนจึงจะตรวจจับได้ ในหลายงานควรใช้ร่วมกับอุปกรณ์แบบไม่สัมผัส เช่น Laser Scanner หรือ Light Curtain
ติดตั้ง Safety mat ชิดพื้นที่อันตรายเกินไป
แม้ Mat จะตอบสนองทันทีเมื่อถูกเหยียบ แต่บุคคลยังสามารถก้าวจาก Mat ไปถึงอันตรายได้ก่อนเครื่องจักรหยุด หากไม่ได้คำนวณ Safety Distance
มีช่องว่างระหว่าง Safety mats
ช่องว่างอาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานยืนอยู่โดยไม่กดแผ่นใด ส่งผลให้ระบบเข้าใจว่าพื้นที่ปลอดภัย
ไม่ป้องกันสายสัญญาณ
สายที่ถูกหนีบ ขาด หรือเสียหายอาจทำให้ระบบหยุดโดยไม่จำเป็น หรือรุนแรงกว่านั้นคือทำให้การวินิจฉัย Fault ไม่เป็นไปตามที่ออกแบบ
Reset จากตำแหน่งที่มองไม่เห็นพื้นที่
ผู้ควบคุมอาจ Reset และเริ่มเครื่องในขณะที่ยังมีบุคคลอยู่ภายในพื้นที่อันตราย
ไม่ทดสอบหลังเปลี่ยน Drive หรือปรับความเร็ว
การเพิ่มความเร็ว เปลี่ยนมอเตอร์ เปลี่ยน Gearbox หรือแก้ Parameter ของ Drive อาจทำให้ระยะหยุดเปลี่ยนไป ต้องวัดและ Validate ใหม่
แนวทางการติดตั้งที่ควรพิจารณา
Safety edges
- ติดตั้งตรง Leading Edge ที่สัมผัสบุคคลก่อนส่วนแข็งของเครื่องจักร
- ยึด Aluminium Profile ให้แน่นและต่อเนื่อง
- ไม่บิดหรือยืดโปรไฟล์ผิดรูป
- ป้องกันปลายสายจากแรงดึง
- ตรวจสอบพื้นที่ปลายที่ไม่ตอบสนอง
- หลีกเลี่ยงจุดที่มีขอบโลหะกดลงบน Edge โดยตรง
- ทดสอบแรงกดตลอดความยาว
Safety bumpers
- ติดตั้งให้ Bumper เป็นชิ้นส่วนแรกที่สัมผัสบุคคล
- มีพื้นที่ด้านหลังเพียงพอสำหรับการยุบตัว
- ห้ามมีโครงสร้างแข็งขวางการยุบ
- เลือกความสูงจากระยะหยุด ไม่ใช่จากความสวยงาม
- ป้องกันพื้นผิวจากของมีคม
- ตรวจสอบวัสดุภายนอกกับสารเคมีในพื้นที่
- ทดสอบหลายตำแหน่งตลอดหน้าสัมผัส
Safety mats
- พื้นติดตั้งต้องเรียบ แข็งแรง และไม่มีวัตถุแหลมคม
- ยึด Ramp Rail เพื่อลดการเคลื่อนตัวและการสะดุด
- ไม่ให้มีช่องว่างระหว่าง Mat กับผนังหรือ Mat แผ่นอื่น
- ป้องกันสายจากการถูกล้อรถหรือพาเลททับ
- ไม่ติดตั้งในจุดที่น้ำหรือสารเคมีเกินข้อกำหนด
- คำนวณ Safety Distance ก่อนกำหนดตำแหน่ง
- ตรวจสอบว่าบุคคลไม่สามารถข้าม Mat ได้โดยง่าย
- ทดสอบจุดกดบริเวณมุม กลางแผ่น และขอบแผ่น
การตรวจสอบและบำรุงรักษา
Pressure Sensitive Devices มีชิ้นส่วนที่ต้องรับแรงทางกล จึงต้องมีแผนตรวจสอบเป็นระยะ ไม่ควรรอให้อุปกรณ์เสียจึงเปลี่ยน
รายการตรวจสอบเบื้องต้นประกอบด้วย
- ตรวจหารอยฉีก รอยแตก หรือการเสียรูป
- ตรวจสภาพ Ramp Rail และ Aluminium Profile
- ตรวจนอตและจุดยึด
- ตรวจสายและ Connector
- ตรวจรอยกดถาวรหรือโฟมคืนตัวไม่สมบูรณ์
- ตรวจคราบน้ำมันและสารเคมี
- ทดสอบการทำงานในหลายตำแหน่ง
- ยืนยันว่าเครื่องจักรหยุดทุกครั้งที่อุปกรณ์ถูกกด
- ตรวจสอบ Manual Reset
- ตรวจสอบ EDM หรือ Feedback จาก Output Device
- วัด Stopping Time ตามรอบที่ Risk Assessment กำหนด
- บันทึกผลการตรวจสอบและผู้ดำเนินการ
- เปลี่ยนอุปกรณ์เมื่อถึงอายุหรือจำนวนรอบตามแผน
หลังการซ่อม เปลี่ยนอะไหล่ หรือปรับ Parameter ที่มีผลต่อการหยุด ต้องทำ Functional Test และ Validation ก่อนคืนเครื่องจักรเข้าสู่การผลิต
คำถามที่พบบ่อย
Safety edges ใช้แทน Safety Light Curtain ได้หรือไม่?
ไม่สามารถตอบว่าใช้แทนกันได้โดยตรง เพราะหลักการตรวจจับแตกต่างกัน Safety Light Curtain ตรวจจับก่อนสัมผัส ส่วน Safety edge ต้องถูกกดก่อนจึงทำงาน การเลือกขึ้นอยู่กับ Risk Assessment ระยะหยุด และลักษณะการเข้าถึงอันตราย
Safety bumper เหมาะกับ AGV ทุกชนิดหรือไม่?
ไม่เสมอไป ต้องประเมินความเร็ว น้ำหนัก ระยะหยุด รูปทรงของรถ จุดอับ และข้อกำหนดของมาตรฐาน AGV หรือ Mobile Robot ที่เกี่ยวข้อง Bumper มักเป็นหนึ่งในมาตรการป้องกัน ไม่ใช่ระบบเดียวทั้งหมด
Safety mat วางติดเครื่องจักรได้เลยหรือไม่?
ไม่ได้ ต้องคำนวณระยะห่างจากขอบ Mat ถึงจุดอันตรายตามเวลาตอบสนองรวมของระบบและมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
ต่อ Safety mats หลายแผ่นเข้าด้วยกันได้หรือไม่?
ABB Safety Mat ASK มีสายสองด้านและรองรับการต่อแบบอนุกรม แต่ต้องพิจารณาการเดินสาย จำนวนอุปกรณ์ การวินิจฉัย Fault และผลต่อ Safety Function โดยรวม
Pressure Sensitive Device ต่อเข้ากับ Emergency Stop Circuit ได้หรือไม่?
สามารถออกแบบให้สั่งการ Output Safety เดียวกันได้ในบางระบบ แต่ Pressure Sensitive Device ไม่ใช่ Emergency Stop การกำหนด Safety Function, Reset และพฤติกรรมการหยุดต้องแยกวิเคราะห์ตามหน้าที่และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
อุปกรณ์รองรับ PL e หรือไม่?
ข้อมูลผลิตภัณฑ์กลุ่มนี้ระบุ PL d/Category 4 ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด และมีข้อจำกัดเกี่ยวกับ Fault Exclusion ถึงระดับ PL d ดังนั้นต้องเทียบกับ PLr ของ Safety Function ก่อนเลือกใช้ ไม่ควรสรุปจาก Category เพียงค่าเดียว
สรุปการเลือก ABB Safety edges, Safety bumpers และ Safety mats
Safety edges, Safety bumpers และ Safety mats เป็นอุปกรณ์ในกลุ่ม ABB Pressure Sensitive Devices ที่ออกแบบมาสำหรับตรวจจับแรงกดและช่วยลดความเสี่ยงจากการหนีบ การชน และการเริ่มเครื่องจักรขณะที่มีบุคคลอยู่ในพื้นที่อันตราย
แนวทางเลือกโดยสรุปคือ
- เลือก ABB Safety Edge TT เมื่อต้องป้องกันขอบประตูหรือชิ้นส่วนเคลื่อนที่ที่มีระยะหยุดสั้น
- เลือก ABB Safety Bumper ASB เมื่อต้องป้องกันประตูขนาดใหญ่ เครื่องจักรเคลื่อนที่ หรือ AGV ที่ต้องการระยะยุบตัวมาก
- เลือก ABB Safety Mat ASK เมื่อต้องตรวจจับบุคคลที่ยืนอยู่บนพื้นภายในหรือรอบพื้นที่อันตราย
หัวใจสำคัญไม่ได้อยู่ที่การติดตั้งอุปกรณ์ให้เครื่องจักร “หยุดเมื่อถูกกด” เท่านั้น แต่ต้องพิสูจน์ว่าระบบสามารถหยุดได้ทันเวลา มีระยะยุบหรือ Safety Distance เพียงพอ ตรวจสอบ Fault ได้ และบรรลุระดับ PLr หรือ SIL ที่กำหนดจาก Risk Assessment
การออกแบบจึงควรครอบคลุมตั้งแต่ Input Device, Safety Controller, Output Device, ระยะหยุดทางกล การ Reset ไปจนถึงการทดสอบ Validation ทั้งระบบ เพราะอุปกรณ์ที่ผ่านมาตรฐานไม่ได้หมายความว่าเครื่องจักรจะปลอดภัยโดยอัตโนมัติ หากเลือกขนาด ตำแหน่ง หรือวงจรควบคุมไม่เหมาะสม
เอกสารอ้างอิงหลัก: ABB Safety Products Catalog หมวด Pressure Sensitive Devices หน้า 7-1 ถึง 7-15