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Safety 3D-Kamera mit Safety-Zulassung ersetzt Sicherheitssensorik

Redakteur: Jan Vollmuth |

Eine neue 3D-Kamera mit Safety-Zulassung erkennt in Echtzeit Objekte, die in Gefährdungs- bzw. Bewegungsräume eindringen. Sie kann Mensch und Maschine zuverlässig vor Kollision schützen.

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Spotguard überwacht frei definierbare Räume – das kann zum Beispiel ein Schutzbereich rund um einen Roboterarbeitsplatz sein.
Spotguard überwacht frei definierbare Räume – das kann zum Beispiel ein Schutzbereich rund um einen Roboterarbeitsplatz sein.
(Bild: Tofmotion)

Einen Arbeitsbereich etwa für den Bediener einer Maschine sicher zu machen, kann aufwendig sein. Das österreichische Start-up Tofmotion will diesen Aufwand reduzieren: Seine Kameras der Produktgruppe Tofguard ermöglichen eine sichere Raumüberwachung im Industrieumfeld. Sie basieren auf den Outdoor-Kameras TFM IC5, die ebenfalls von Tofmotion stammen und nun für Sicherheits-Applikationen weiterentwickelt wurden. Die daraus resultierenden neuen Time-to-Flight-(ToF-)Kameras (Flash-Lidar) sind zertifiziert und zugelassen nach EN 13849 (Performance Level D) und EN 62061 (SIL 2, Cat.).

Daten werden direkt an die Steuerung weitergegeben

Mit einer Bildrate von maximal 100 fps sind die 3D-Kameras mit QVGA-Auflösung von 320 × 240 Pixel sehr schnell. Alle erfassten Bilder werden mittels einem Onboard-Prozessor sofort verarbeitet und die daraus abgeleiteten Informationen direkt an Steuerungen weitergegeben. Der Datentransfer bleibt auf diese Weise so schlank wie möglich – aus gutem Grund: Schließlich resultiert eine schnelle Kamera in kurzen Reaktionszeiten, was wiederum eine erhöhte Sicherheit bedeutet. Autonome Transportsysteme können somit um ein Vielfaches schneller fahren, die Geschwindigkeit von Robotern wird nicht durch langsame Sensoren eingeschränkt.

Die störsichere Erfassung von Objekten erfolgt über Infrarot-Laser, die sich von ungünstigen Schatten, geringen Kon­trasten und laut Herstellerangaben selbst von extremen Lichtverhältnissen nicht beeinträchtigen lassen: Die Kamera funktioniert sowohl in dunklen Produktionsumgebungen als auch in der grellen Sommersonne zuverlässig. Die optische Leistung lässt sich im Bereich von 0 bis 16 W flexibel an die Lichtverhältnisse anpassen, wobei stets die Laserklasse 1 und somit Augensicherheit gewährleistet ist. Der weite Arbeitsbereich von 0,05 bis 10 m ermöglicht es, sowohl sehr nahe als auch weit entfernte Objekte zu erkennen.

Einfach zu integrieren

Die industrietauglichen Kameras sind robust und dank ihrer Stoßfestigkeit und einem erweiterten Temperaturbereich von -45 °C bis 85 °C für den Außenbereich konzipiert. Das Gehäuse aus Aluminium und PMMA-Front erfüllt die Schutzart IP65. Die kompakte Bauweise und das geringe Gewicht von nur 650 g erlauben eine Integration auch in engen Bauräumen und möglichst leichten Konstruktionen.

Die Kameras von Tofmotion lassen sich per Plug-&-Play in Betrieb nehmen. Durch ein einfach nutzbares Software- Development-Kit lassen sich die Kamerasysteme leicht implementieren und in die Softwareumgebung des Kunden integrieren, betont der Hersteller. Die Tofguard-3D-Kameras verfügen über eine Ethernet- und drei OSSD-Schnittstellen, weitere Anbindungen lassen sich auf Anfrage realisieren. Kunden können die vom Hersteller entwickelten Software-Pakete nutzen oder ihre eigene Applikationssoftware einsetzen; Anwendungsschnittstellen zu ROS, C++, Python, SDK, Octave und Matlab stehen hierfür zur Verfügung. So lassen sich die Systeme innerhalb kürzester Zeit operativ nutzen.

Individuell anpassbar

Tofguard ist grundlegend als Safety-zertifizierte Kamera für Industrieanwendungen ohne spezifische Vorkonfiguration erhältlich, darüber hinaus bietet Tofmotion die Kameras auch inklusive passender Software für definierte Einsatzbereiche an. So entstehen Lösungen, die Interaktion und Autonomie in industriellen Einsatzbereichen ermöglichen. In Produktionsumgebungen, der Robotik, der Logistik und in der Automatisierungstechnik gewährleisten die Produkte höchste Sicherheit für Mensch und Maschine. Sie übertreffen dabei die Funktionalität von Sicherheitssensoren: Während einstrahlige Sensoren die Umgebung immer nur punktuell und sequentiell abtasten, erfassen die 3D-Kameras den kompletten Arbeitsbereich mit jedem Bild.

Im ersten Schritt wird das Produkt Spotguard verfügbar sein: Hier überwacht die Kamera einen frei definierbaren Raum. Das kann zum Beispiel ein Schutzbereich rund um einen Roboterarbeitsplatz sein. Nähert sich ein Mensch oder ein Objekt und verletzt definierte Gefährdungs- bzw. Bewegungsräume, löst die OSSD-Schnittstelle der Kamera entsprechende Reaktionen im Maschinencontroller aus.

Die Einsatzmöglichkeiten sind damit noch nicht erschöpft. Tofmotion hat bereits ein weiteres Produkt für den Einsatz für automatisiertes Fahren (Automated Guided Vehicles AGVs) angekündigt. Darüber hinaus bietet das Unternehmen umfassende Feasability Studies, Consulting und Application Services an, um Kunden das volle Potenzial dieser neuesten Safety-Technologie für eigene branchenspezifische Anwendungen rasch verfügbar zu machen. (jv)

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