Машинно осветление и индикация

• Машинното осветление често представлява инженерно предизвикателство поради тежките условия, характерни за някои видове оборудване
  
  
• Системите за осветление могат да бъдат подложени на редица неблагоприятни фактори на работната среда като запрашаване, влага, прекомерно високи или ниски температури, вибрации и удари
  
  
• Подходящото ниво на осветеност води до по-бърза и прецизна визуална инспекция на извършваната механична обработка, което е свързано с повишаване на производителността

В днешния забързан свят на автоматизирано оборудване осигуряването на добра осветеност на работните станции на машинните оператори е по-важно от всякога. Вероятно това важи с най-голяма сила за работните клетки на металообработващите машини с цифрово програмно управление (ЦПУ). Независимо дали става въпрос за камера за рязане или шлифоване или пък за работната зона на вертикален обработващ център, добрата осветеност на работните участъци може да е решаващият фактор, когато става дума за визуални инспекции, контрол на качеството на крайния продукт или поддръжка. Наличието на равномерна осветеност без отблясъци например е задължително за техниците, когато им се налага да спрат машината и да бръкнат в работната зона.

С продължаващия преход на машиностроителната индустрия от флуоресцентното осветление и лампите с нажежаема жичка към енергийно ефективната светодиодна технология (LED) е важно да се осъзнае, че не всички светодиоди са еднакви. От висока яркост и равномерно разпределение на светлината до способността да “оцелеят” в тежките индустриални условия, в статията ще обърнем внимание на някои от най-важните съображения при избора на оптималното осветление за вътрешността на металообработващите машини.

Равномерно разпределение на светлината

Ярката светлина и равномерната осветеност са характеристики от ключово значение, що се отнася до визуална инспекция на дейността, осъществяваща се на върха на металообработващия инструмент. Силно отражателните повърхности на металните детайли обаче са предпоставка за образуването на раирана шарка от традиционните светодиодни линейни осветителни тела.

Този “зебра” ефект затруднява визуалната инспекция, тъй като части от металния обект не са достатъчно осветени и изглеждат тъмни. В допълнение конвенционалните светодиодни решения, състоящи се от няколко точкови осветителя, също могат да доведат до получаването на множество засенчвания зад инспектирания обект, което отново е предизвикателство за процесите по контрол на качеството.

За инспекцията на метални детайли и други части с отразяваща външност трябва да се избере равномерен светлоизточник с повърхностно излъчване, а не светодиоден източник, състоящ се от няколко осветителя. Това не само ще намали степента на отразяване от светлоизточника, но и ще елиминира засенчванията. От своя страна, това ще доведе до по-чисти и бързи инспекции.

Трябва да се има предвид, че плоските светодиодни осветители също елиминират отблясъците, отраженията и засенчванията, но от гледна точка на оптичния дизайн те осигуряват осветеност странично, което води до загуба на светлина. На пазара обаче се предлагат решения с уникален и ефективен дизайн, които не само елиминират споменатите недостатъци, но осигуряват и висока осветеност. Конструкцията интегрира дифузерна пластина, която редуцира отблясъците и увеличава проникването на светлината, и двукомпонентна отражателна повърхност.

Съответствие със стандартите

При специфицирането на осветление за вътрешността на една металообработваща машина е важно да се съблюдават изискванията на съответните стандарти в областта. Например стандарт EN 1837:1999+A1:2009, в чийто обхват попадат машинната безопасност и неразделната част от нея – машинното осветление. Стандартът препоръчва минимум 500 lx осветеност за вътрешно машинно осветление. За да се отговори на изискванията на стандарта, трябва да се избере широкоъгълно осветително тяло, което ярко да осветява целевите участъци на върха на металообработващия инструмент и заобикалящата го зона.

Друг приложим стандарт е ISO 16089, който покрива безопасността на металорежещите машини, извършващи стационарно шлифоване. Този стандарт призовава за поне 300 lx осветеност в наблюдаваната зона и в непосредствена близост до нея.

Според документа отблясъците, отраженията и засенчванията трябва да се избягват възможно най-много. В допълнение светлоизточникът трябва да е позициониран така, че да се сведе до минимум замърсяването по време на механична обработка.

Безопасни и подходящи за тежки условия

Освен енергийни спестявания светодиодите предоставят и други предимства пред традиционните светлоизточници като флуоресцентното осветление и лампите с нажежаема жичка. Например ясното и характерно качество на светлината, излъчвана от светодиодите от висок клас, осигурява добре осветена работна камера, същевременно подсилвайки видимостта и нивото на безопасност. В допълнение, когато светодиодите са изработени от издръжливи материали като лещи от подсилено стъкло, конструкция от неръждаема стомана и корпуси от лят алуминий, те могат да понесат хвърчащите стружки и други остатъци, характерни за средата в работната камера на една металорежеща машина. При наличие на тежки експлоатационни условия трябва да се търсят светодиоди, способни да функционират при температури, достигащи до 55°C, и такива, предлагащи клас на защита срещу проникване на прах, вода, масло и метални стружки IP67, IP67G или IP69K.

Неголеми изисквания за поддръжка

Едно от най-големите предимства на светодиодното осветление е неговият продължителен експлоатационен живот без необходимост от поддръжка. Тъй като светодиодите на практика са компоненти, които не изискват поддръжка, те могат да се нуждаят от внимание единствено когато трябва да бъдат подменени. Дори тогава смяната се извършва бързо и лесно, ако осветителят предлага възможност за plug-and-play присъединяване. Тези опции предлагат бързо свързване и M12 присъединяване, както и предварително опроводени модели с отстраняеми plug-in или пружинни клеми.

Техническа помощ

Когато трябва да се осветят работните камери на различни металорежещи машини, светодиодите са очевидният избор пред флуоресцентните лампи и тези с нажежаема жичка. Както беше споменато обаче, не всички светодиоди са еднакви, а именно детайлите в дизайна може да са ключът към постигането на равномерно осветени работни пространства с ярка и хомогенна светлина, без разсейващи сенки и райета. Това важи в пълна степен за детайлите със силно отражателни повърхности като метални части. Трябва да се има предвид, че подходящото ниво на осветеност води до по-бърза и прецизна визуална инспекция на извършваната механична обработка, което е свързано с повишаване на производителността. На пазара се предлагат множество видове и размери светодиоди, способни да отговорят на потребностите на различни металообработващи машини и работни среди. Затова е разумно изборът и оразмеряването на осветителите да се извършат едва след консултация с доставчика им.

Индикация

Индикаторите за статуса на машините предоставят възможност за подобрена комуникация в рамките на производствената площадка. Безжичните решения опростяват инсталацията, позволяват отдалечено наблюдение и събиране на данни, както и бързо предаване на информация за машинния статус на територията на завода и извън него.

Навременното обръщане на внимание на проблемите, още при тяхното възникване, подобрява качеството и редуцира проблемите, свързани с безопасността. Статусът се индикира чрез цвят, позиция, текст, символи или звуков сигнал, т.е. не се губи време за дешифриране на информацията. Друго предимство е, че повечето продукти са сертифицирани за употреба в цял свят и отговарят на международните стандарти в областта.