Kısa cevap: Güvenlik lazer tarayıcı, dönen bir lazer ışınıyla çevresindeki alanı tarayan ve tanımlı bir koruma alanına bir insan girdiğinde makineye durdurma sinyali veren emniyet sensörüdür. Işık perdesinden farkı, tek bir çizgiyi değil, zemindeki serbest şekilli bir alanı izlemesidir. Robot hücrelerinde alan koruması, AGV ve AMR’lerde çarpışma önleme için kullanılır.
Bu yazıda (8 başlık)
Güvenlik lazer tarayıcı nasıl çalışır?
Tarayıcı kısa lazer darbeleri gönderir ve ışığın bir yüzeyden yansıyıp geri dönme süresini ölçer (time of flight). Dönen bir ayna bu ölçümü bir açı boyunca tekrarlar; böylece çevrenin mesafe profili çıkarılır. Kullanıcı yazılımda alanlar çizer. Ölçülen bir nokta koruma alanının içine düşerse tarayıcının güvenli çıkışları (OSSD) kapanır ve emniyet devresi makineyi durdurur.
Bu cihazlar, standartta AOPDDR (yayınık yansımaya duyarlı aktif opto-elektronik koruyucu cihaz) olarak geçer. Geçerli standart IEC 61496-3:2025‘tir; dördüncü baskı Ağustos 2025’te yayımlanmış ve 2018 baskısının yerini almıştır, Avrupa karşılığı EN IEC 61496-3:2025’tir (IEC 61496-3:2025). Standart, en küçük algılanabilir nesne boyutu 30 ile 200 mm arasında olan cihazları kapsar. Genel gereklilikler IEC 61496-1’de yer alır.
Lazer tarayıcılar yaygın olarak Tip 3 cihaz olarak sertifikalanır. IEC 61496 serisinde Tip 3, PL d / SIL 2’ye kadar olan uygulamalarla eşleştirilir (Pilz, EN/IEC 61496](https://www.pilz.com/en-INT/iec-en-61496-1)). Uygulamanızın gerektirdiği performans seviyesi risk değerlendirmesiyle belirlenir; seviyeler için: [ISO 13849 ve IEC 62061 karşılaştırması.
Koruma alanı ve uyarı alanı
Koruma alanı (protective field): Emniyet fonksiyonunu tetikleyen alandır. İçine giren bir kişi algılandığında güvenli çıkışlar kapanır ve tehlikeli hareket durur. Koruma alanı, aşağıda anlatılan minimum mesafe hesabına göre boyutlandırılmalıdır.
Uyarı alanı (warning field): Koruma alanının dışında, daha geniş bir alandır. Emniyet fonksiyonu değildir; genelde ışıklı uyarı, sesli ikaz veya robotun yavaşlaması için kullanılır. Örneğin bir robot hücresinde operatör uyarı alanına girince robot yavaşlar, koruma alanına girince durur; operatör çıkınca hücre daha kısa sürede normal hıza döner.
Uyarı alanına bağlanan yavaşlatma bir emniyet fonksiyonu olarak kullanılacaksa (örneğin koruma alanının küçültülmesi buna dayanıyorsa), yavaşlatmanın emniyetli hız izleme ile yapılması ve bu alanın uyarı alanı olarak değil, emniyet çıkışlı bir koruma alanı olarak yapılandırılması gerekir.
Alan değiştirme (field switching)
Çoğu güvenlik tarayıcısına birden fazla alan seti tanımlanabilir. Hangi setin aktif olacağı emniyet girişleri, emniyet PLC’si veya bazı modellerde enkoder girişleriyle seçilir.
- Robot hücresinde: Robot hücrenin sol tarafında çalışırken sol koruma alanı, sağda çalışırken sağ koruma alanı aktif olur. Operatör, robotun çalışmadığı tarafta parça yükleyebilir.
- AGV ve AMR’de: Araç hızlandıkça daha uzun, yavaşladıkça daha kısa koruma alanı seçilir. Dönüşlerde alan, dönüş yönüne doğru genişletilir.
Alan değişiminin de bir tepki süresi vardır. Yeni alan, ihtiyaç duyulmadan önce aktif olmalıdır; değişim anında iki alanın örtüşmesi ve geçersiz giriş kombinasyonlarının hata olarak algılanması standartlara ve üretici talimatına göre tasarlanmalıdır.
AGV ve robot hücresinde kullanım
Robot hücresi: Tarayıcı, çitsiz veya yarı açık hücrelerde zemini izler. Yatay montajda tarayıcı yerden belli bir yükseklikte, insanın ayak bileği seviyesinde alanı tarar. Tarayıcının göremediği gölge bölgeler (kolon arkası, konveyör altı, palet arası) mekanik koruma veya ikinci bir tarayıcıyla kapatılmalıdır. Robot hücresi tasarımı için: robot hücresi güvenliği ve ISO 10218.
AGV ve AMR: Tarayıcı aracın önüne, gerekirse köşelerine monte edilir. Hız, yük ve zemin durumu fren mesafesini değiştirdiği için alan setleri en kötü duruma göre hazırlanmalıdır. Ayrıntılar: AGV ve AMR otonom taşıma robotları.
| Konu | Işık perdesi | Güvenlik lazer tarayıcı |
|---|---|---|
| İzlenen alan | Dikey veya yatay bir düzlem | Serbest şekilli zemin alanı veya dikey düzlem |
| Tipik standart tipi | Tip 2 veya Tip 4 | Yaygın olarak Tip 3 |
| Alan değiştirme | Sınırlı (muting, blanking) | Çoklu alan seti |
| Hareketli araç | Uygun değil | AGV ve AMR’de yaygın |
| Parmak koruma | 14 mm çözünürlükle mümkün | Kapsam 30 mm ve üzeri nesneler |
| Ortam hassasiyeti | Hizalama, yansıma | Toz, buhar, yansıtıcı yüzey, zemin seviyesi |
Işık perdesi için ayrıntılı rehber: ışık perdesi nedir.
Minimum mesafe nasıl hesaplanır?
Koruma alanının tehlikeli bölgeden ne kadar uzakta başlayacağı ISO 13855:2024’e göre hesaplanır. Genel formül:
S = (K × T) + D_DS + Z
- S: Ayırma (minimum) mesafesi, mm
- K: Yaklaşma hızı. Yürüyerek yaklaşma için 1600 mm/s kullanılır.
- T: Toplam sistem tepki süresi: tarayıcının tepki süresi + emniyet rölesi veya emniyet PLC’si + makinenin fiilen durma süresi
- D_DS: Koruyucu cihaza bağlı erişim mesafesi; yatay alanlarda alan yüksekliğine ve tarayıcının algılama kabiliyetine bağlıdır, değerleri standarttaki tablolardan alınır
- Z: Ek pay: tarayıcının ölçüm toleransı, yansıma etkisi, fren aşınması gibi
Örnek (yalnız K × T kısmı): Tarayıcı, emniyet rölesi ve robotun toplam duruş süresi 0,5 s olsun. K × T = 1600 × 0,5 = 800 mm. Bu değere D_DS ve tarayıcı üreticisinin belirttiği tolerans payı (Z) eklenir. Görüldüğü gibi mesafenin en büyük kısmını makinenin durma süresi belirler; T’yi kısaltmak koruma alanını doğrudan küçültür.
AGV’de hesap farklıdır: aracın hızı, fren mesafesi ve tepki süresinde aldığı yol koruma alanı uzunluğuna eklenir. Bu nedenle hız arttıkça alan uzar.
Sık yapılan hatalar
- T’yi eksik almak: Yalnız tarayıcının tepki süresini hesaba katıp makinenin durma süresini unutmak.
- Gölge bölgeleri atlamak: Tarayıcı opak cisimlerin arkasını göremez.
- Uyarı alanını emniyet fonksiyonu sanmak: Uyarı alanı tek başına koruma sağlamaz.
- Alan setlerini belgelememek: Hangi koşulda hangi alanın aktif olduğu ve konfigürasyon dosyası kayıt altında olmalıdır; yetkisiz değişiklik şifreyle engellenmelidir.
- Kirli ön camı ihmal etmek: Kirlenme tarayıcıyı durdurur veya erişimi azaltır; düzenli temizlik gerekir.
- Doğrulama testini yapmamak: Devreye almada test çubuğuyla koruma alanının her kenarı kontrol edilmelidir.
Tarayıcının OSSD çıkışları bir emniyet rölesi veya emniyet PLC’sine bağlanır. Sensör ve kontrolcü seçimi için: güvenlik sensörleri ve safety PLC.
Sıkça Sorulan Sorular
Güvenlik lazer tarayıcı ne işe yarar?
Zemindeki tanımlı bir alanı izler ve koruma alanına bir kişi girdiğinde makineyi veya aracı durdurur. Robot hücrelerinde alan koruması, AGV ve AMR’lerde çarpışma önleme için kullanılır.
Koruma alanı ile uyarı alanı arasındaki fark nedir?
Koruma alanı emniyet fonksiyonunu tetikler ve makineyi durdurur. Uyarı alanı daha geniştir; ikaz veya yavaşlatma için kullanılır ve tek başına bir koruma sağlamaz.
Güvenlik lazer tarayıcı hangi standarda göre üretilir?
Lazer tarayıcılar IEC 61496-1 ile birlikte IEC 61496-3 kapsamındadır. Güncel baskı Ağustos 2025’te yayımlanan IEC 61496-3:2025’tir; Avrupa’da EN IEC 61496-3:2025 olarak yayımlanmıştır.
Lazer tarayıcı güvenlik mesafesi nasıl hesaplanır?
ISO 13855:2024’teki S = (K × T) + D_DS + Z formülü kullanılır. Yürüyerek yaklaşmada K 1600 mm/s’dir; T tarayıcı, emniyet kontrolcüsü ve makinenin toplam duruş süresidir.
Lazer tarayıcı ışık perdesinin yerine kullanılabilir mi?
Bazı uygulamalarda evet; özellikle zemin alanı koruması ve AGV’lerde tarayıcı daha uygundur. Parmak koruması gereken veya dikey bir açıklığın korunduğu yerlerde ışık perdesi genelde daha doğru seçimdir. Karar risk değerlendirmesine göre verilir.
Eskişehir’de makine emniyeti desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerde güvenlik lazer tarayıcı seçimi, alan tasarımı ve minimum mesafe hesabı, emniyet PLC’si entegrasyonu ve devreye alma testlerinde destek veriyoruz. Ayrıntılar: makine emniyet sistemleri ve CE danışmanlığı. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.