1. Scopo e Obiettivo
Questa guida definisce le procedure essenziali per la manutenzione delle barriere fotoelettriche di sicurezza (BPS), conformemente alla norma EN ISO 13849-1 e CEI EN 61496. L’obiettivo è assicurare il corretto funzionamento, l’integrità del sistema e il mantenimento del Performance Level (PL) richiesto dall’applicazione, riducendo i fermi macchina non pianificati. La manutenzione qui descritta è critica per prevenire accessi non autorizzati in zone pericolose, specialmente in linee di produzione ad alta automazione e macchine utensili nel settore della lavorazione meccanica.
Questa procedura deve essere eseguita ogni 6 mesi o 2000 ore di funzionamento, oppure immediatamente in caso di allarmi, malfunzionamenti o impatti meccanici.
2. Precauzioni di Sicurezza
AVVISO CRITICO DI SICUREZZA:
Prima di iniziare qualsiasi intervento sulle barriere fotoelettriche o sulla macchina associata, è obbligatorio:
- Disattivare l’alimentazione elettrica principale della macchina seguendo la procedura di Lockout/Tagout (LOTO) specifica dell’impianto, come da UNI EN ISO 14118.
- Verificare l’assenza di tensione utilizzando un voltmetro certificato CAT III 1000V.
- Assicurarsi che tutte le energie residue (pneumatica, idraulica, meccanica) siano scaricate o bloccate.
- Indossare i Dispositivi di Protezione Individuale (DPI) appropriati: guanti di protezione (EN 388), occhiali di sicurezza (EN 166), scarpe antinfortunistiche (EN ISO 20345).
- Segnalare l’area di lavoro con cartelli di avviso secondo UNI EN ISO 7010.
- Non tentare mai di bypassare le funzioni di sicurezza delle barriere.
3. Attrezzature e Materiali Necessari
| Attrezzatura/Materiale | Specifiche | Quantità |
|---|---|---|
| Multimetro Digitale | CAT III 1000V, con funzione di misura corrente (mA) e tensione (V DC/AC) | 1 |
| Telemetro laser o livella laser | Precisione ±1 mm, per distanze fino a 10 m | 1 |
| Chiavi esagonali/Torx | Set completo da 2 mm a 10 mm | 1 set |
| Chiavi dinamometriche | Range: 5-25 Nm e 20-100 Nm (tarate secondo UNI EN ISO 6789) | 2 |
| Panno in microfibra | Anti-abrasivo, privo di lanugine | 2-3 |
| Detergente neutro non abrasivo | Specifico per ottiche, privo di solventi | 1 flacone |
| Aria compressa secca/Azoto | Per pulizia superficiale, pressione max 2 bar | 1 bomboletta |
| Target di test (test rod) | Diametro conforme EN 61496 (es. 14 mm per protezione dita, 30 mm per protezione mano) | 1-2 |
| Kit di verifica muting (se applicabile) | Specifico del costruttore della BPS | 1 |
| Documentazione BPS | Manuale del costruttore, schema elettrico macchina | 1 copia |
4. Lista di Controllo Pre-Manutenzione
| Elemento | Controllo | Criteri di Accettazione/Rifiuto | Note |
|---|---|---|---|
| Documentazione BPS | Disponibilità del manuale e schemi | Presente e aggiornata | |
| Area di lavoro | Accessibilità, pulizia e illuminazione | Libera da ostacoli, ben illuminata | |
| Cablaggi e Connettori | Integrità visiva, assenza di danni meccanici, connessioni sicure | Cavi integri, connessioni strette, senza segni di ossidazione | Riparare o sostituire cavi/connettori danneggiati |
| Stato esterno BPS | Assenza di crepe, ammaccature, deformazioni sulle custodie | Custodia integra, senza danni | Sostituire la barriera se gravemente danneggiata |
| Lenti/Finestre ottiche | Pulizia, assenza di graffi, opacità, sporco o condensa interna | Superfici ottiche chiare e trasparenti | Graffi profondi richiedono sostituzione |
| Staffe di montaggio | Fissaggio sicuro, assenza di giochi, corrosione | Staffe ben ancorate, prive di gioco, senza corrosione significativa | Serrare bulloni, applicare protettivo anticorrosione |
| Indicatori LED | Corretta visualizzazione dello stato (ON/OFF, Allarme) | LED funzionanti e conformi al manuale | |
| Ambiente operativo | Presenza di fonti di interferenza (luci stroboscopiche, superfici riflettenti) | Nessuna fonte di interferenza diretta o riflessione eccessiva | Schermare o riposizionare fonti di interferenza |
5. Procedura Passo-Passo
5.1. Preparazione e Isolamento Energetico
- Isolamento della macchina: Eseguire la procedura di Lockout/Tagout (LOTO) sulla macchina associata alla BPS. Verificare sempre l’assenza di tensione prima di procedere.
- Accesso alla BPS: Aprire eventuali carter di protezione o pannelli per accedere completamente agli emettitori e ricevitori della barriera.
5.2. Pulizia delle Lenti Ottiche
- Rimozione polvere grossolana: Utilizzare aria compressa secca (max 2 bar, distanza minima 10 cm) o una bomboletta di azoto per soffiare delicatamente via polvere e detriti dalle lenti ottiche dell’emettitore e del ricevitore. Non utilizzare mai oggetti appuntiti o abrasivi.
- Pulizia con detergente: Applicare una piccola quantità di detergente neutro per ottiche su un panno in microfibra pulito. Pulire delicatamente le superfici delle lenti con movimenti circolari, dall’interno verso l’esterno.
- Asciugatura: Con un secondo panno in microfibra asciutto e pulito, rimuovere ogni residuo di detergente, assicurandosi che le lenti siano perfettamente chiare e prive di aloni. Aloni o residui possono compromettere la rilevazione.
5.3. Verifica e Regolazione Allineamento
Un corretto allineamento è essenziale per la funzionalità della barriera e per evitare interruzioni spurie.
- Verifica stato LED: Dopo aver ripristinato l’alimentazione (senza riattivare le funzioni di sicurezza della macchina), osservare i LED di stato sull’emettitore e sul ricevitore. Tipicamente, un LED verde fisso indica un buon allineamento, mentre un LED giallo/rosso lampeggiante o spento indica un disallineamento.
- Controllo visivo grossolano: Verificare che emettitore e ricevitore siano paralleli e allineati visivamente.
- Misurazione distanza/parallelismo: Utilizzare il telemetro laser per misurare la distanza tra le staffe di montaggio superiore e inferiore di emettitore e ricevitore. La tolleranza massima accettabile per il parallelismo è di ±2 mm su una lunghezza di 1 metro della barriera.
- Regolazione fine con livella laser: Posizionare una livella laser sulla parte superiore o laterale dell’emettitore e proiettare il fascio verso il ricevitore. Regolare le viti di fissaggio della staffa dell’emettitore/ricevitore fino a quando il fascio laser non colpisce il centro della finestra ottica dell’unità opposta. Serrare le viti delle staffe a 5 Nm. Un serraggio eccessivo può deformare la custodia.
- Verifica intensità segnale (se disponibile): Se la BPS dispone di un’uscita diagnostica analogica (es. 0-10V o 4-20mA) o un’indicazione digitale di intensità segnale, connettere il multimetro e verificare che il valore rientri nel range specificato dal costruttore (es. >8V per un segnale ottimale 0-10V, o >16mA per 4-20mA). Un valore ai limiti inferiori può indicare un allineamento precario o lenti sporche.
- Test di interruzione: Con un target di test (es. diametro 14 mm per protezione dita), attraversare lentamente il campo di protezione della barriera in diversi punti (centro, bordi, alto, basso). Il LED di stato della barriera deve passare immediatamente da verde a rosso (o spento) e il PLC deve rilevare l’interruzione.
5.4. Verifica Funzione Muting (se presente)
La funzione muting consente il transito temporaneo di materiali attraverso il campo di protezione senza generare un arresto, tipicamente controllata da sensori esterni.
- Simulazione ciclo: Attivare un ciclo macchina che normalmente innescherebbe il muting (es. passaggio pallet).
- Controllo attivazione sensori muting: Verificare che i sensori di muting (es. fotocellule aggiuntive) si attivino correttamente quando il materiale è in posizione. Il LED di stato del muting sulla BPS o sul controllore di sicurezza deve indicare “muting attivo” (es. LED blu).
- Verifica temporizzazione muting: Utilizzare un cronometro per verificare che la durata del muting sia conforme ai parametri programmati (es. max 10 secondi). Un muting troppo lungo espone a rischi.
- Test interruzione durante muting: Durante la fase di muting, provare a interrompere la barriera fotoelettrica con il target di test in punti non coperti dal materiale che attraversa. La macchina deve arrestarsi immediatamente. Se la macchina non si arresta, la funzione muting è compromessa.
- Controllo fine muting: Verificare che, al termine del ciclo di muting, la barriera torni immediatamente allo stato di protezione completa. Il LED di stato del muting deve spegnersi e il LED della barriera tornare verde fisso.
5.5. Verifica Tempo di Risposta e Funzionalità Generale
Il tempo di risposta della barriera è un parametro critico per la sicurezza.
- Test tempo di risposta (se applicabile e con attrezzatura specifica): Alcune barriere avanzate o installazioni con PL più elevati richiedono la verifica del tempo di risposta con un tester specifico (es. dispositivo di misura del tempo di arresto). Eseguire il test secondo le istruzioni del costruttore. Il tempo misurato deve essere inferiore o uguale al tempo di risposta dichiarato nel manuale (es. < 30 ms).
- Test funzionale completo: Eseguire una prova funzionale completa della macchina, verificando che la barriera fotoelettrica interrompa correttamente il movimento pericoloso ogni volta che il campo di protezione viene interrotto.
- Verifica ripristino: Assicurarsi che il ripristino della macchina dopo un’interruzione della barriera avvenga solo dopo aver rimosso l’ostacolo e premuto il pulsante di reset esterno (se previsto), conforme alla norma EN ISO 13850.
6. Lista di Controllo Post-Manutenzione
| Test | Risultato Atteso | Risultato Effettivo | Pass/Fail |
|---|---|---|---|
| Lenti Ottiche | Pulite, prive di graffi o aloni | ||
| Allineamento BPS | LED stato verde fisso (emettitore e ricevitore), nessuna interruzione spuria | ||
| Test Interruzione | Interruzione immediata con target di test in ogni punto del campo | ||
| Funzione Muting (se presente) | Attivazione/disattivazione corretta, blocco macchina se campo interrotto durante muting in aree non coperte | ||
| Tempo di Risposta (se misurato) | ≤ Valore specificato dal costruttore (es. 30 ms) | ||
| Reset macchina | Avviene solo tramite pulsante di reset esterno, dopo ripristino campo libero | ||
| Fissaggi | Tutti i bulloni e viti serrati alla coppia specificata (5 Nm per staffe standard) |
7. Guida alla Risoluzione dei Problemi
| Sintomo | Causa Probabile | Azione Correttiva |
|---|---|---|
| LED rosso/Allarme BPS | 1. Lenti sporche o ostruite 2. Disallineamento 3. Cablaggio danneggiato 4. Interferenze esterne 5. Guasto interno BPS |
1. Pulire le lenti (Sez. 5.2) 2. Verificare e regolare allineamento (Sez. 5.3) 3. Ispezionare e sostituire cablaggio/connettori 4. Identificare e rimuovere fonti di interferenza 5. Sostituire la BPS o contattare assistenza |
| Interruzioni spurie/false interruzioni | 1. Polvere/Sporco su lenti 2. Disallineamento leggero 3. Riflessioni da superfici lucide 4. Vibrazioni eccessive 5. Fluttuazioni alimentazione |
1. Pulire lenti (Sez. 5.2) 2. Affinare allineamento (Sez. 5.3) 3. Installare schermature o verniciare superfici riflettenti 4. Controllare fissaggi, ridurre vibrazioni 5. Verificare alimentazione, installare filtro/UPS |
| Muting non si attiva/disattiva correttamente | 1. Sensori muting sporchi/disallineati 2. Oggetto non correttamente posizionato 3. Errore di temporizzazione/programmazione 4. Guasto sensore muting/controllore |
1. Pulire/allineare sensori muting 2. Verificare il corretto posizionamento del materiale 3. Controllare programma PLC o configurazione muting 4. Sostituire sensori o contattare assistenza |
| La macchina non si arresta con interruzione BPS | 1. Guasto grave BPS 2. Cablaggio di sicurezza interrotto/cortocircuitato 3. Guasto al modulo di sicurezza/PLC 4. Bypass illegale |
ARRESTARE IMMEDIATAMENTE LA MACCHINA. 1. Sostituire la BPS 2. Verificare integrità cablaggi di sicurezza 3. Diagnosticare modulo di sicurezza/PLC 4. Rimuovere bypass, investigare la causa |
8. Programma di Manutenzione Raccomandato
| Attività | Frequenza | Durata Stimata | Livello di Abilità |
|---|---|---|---|
| Ispezione visiva BPS (lenti, cablaggi, staffe) | Settimanale/Operatore | 5 min | Operatore |
| Pulizia lenti BPS | Mensile o più spesso se ambiente polveroso | 15 min | Tecnico |
| Verifica e regolazione allineamento BPS | Ogni 6 mesi o 2000 ore | 30 min | Tecnico Specializzato |
| Test funzionale completo BPS e sistema di sicurezza | Ogni 6 mesi o 2000 ore | 45 min | Tecnico Specializzato |
| Verifica funzione Muting (se presente) | Ogni 6 mesi o 2000 ore | 20 min | Tecnico Specializzato |
| Verifica tempo di risposta BPS (con strumento) | Annuale o in caso di dubbi | 30 min | Tecnico Specializzato/Esterno |
| Revisione completa sistema di sicurezza (EN ISO 13849-1) | Ogni 3-5 anni | Su valutazione | Ingegnere della Sicurezza/Esterno |
9. Riferimento Ricambi
Per mantenere l’affidabilità del sistema di sicurezza, è fondamentale utilizzare ricambi originali o equivalenti certificati. Di seguito una selezione di componenti tipici:
| Descrizione Parte | Specifica Tipica | Categoria UNITEC |
|---|---|---|
| Barriera Fotoelettrica di Sicurezza | Tipo 4, PL e, SIL 3 (EN 61496), altezza protetta 300-1800 mm | Automazione Sicurezza |
| Emettitore BPS | Compatibile con ricevitore esistente, risoluzione 14/30 mm | Automazione Sicurezza |
| Ricevitore BPS | Compatibile con emettitore esistente, risoluzione 14/30 mm | Automazione Sicurezza |
| Staffe di Fissaggio BPS | Acciaio inox A2, regolabili, resistenti alle vibrazioni | Componenti Meccanici |
| Cavo di Connessione BPS | M12, 5/8 pin, schermato, lunghezza 5/10 m, PUR | Connettori & Cablaggi |
| Modulo di Sicurezza per BPS | PL e, SIL 3, con monitoraggio uscite OSSD e funzioni start/reset | Automazione Sicurezza |
| Sensore Muting (fotocellula) | M18, IR o Laser, NO/NC, distanza rilevamento 0.1-5 m | Sensoristica Industriale |
Per l’acquisto e la consultazione dettagliata dei ricambi, visitare il nostro e-catalog: www.unitecd.com/e-catalog/
10. Riferimenti
- UNI EN ISO 13849-1: Sicurezza del macchinario – Parti dei sistemi di comando legate alla sicurezza – Parte 1: Principi generali per la progettazione.
- CEI EN 61496-1: Sicurezza del macchinario – Apparecchiature elettrosensibili di protezione – Parte 1: Requisiti generali e prove.
- CEI EN 61496-2: Sicurezza del macchinario – Apparecchiature elettrosensibili di protezione – Parte 2: Requisiti particolari per apparecchiature che impiegano rivelatori attivi optoelettronici (AOPD).
- UNI EN ISO 14118: Sicurezza del macchinario – Prevenzione dell’avviamento inatteso.
- UNI EN ISO 13850: Sicurezza del macchinario – Funzione di arresto di emergenza – Principi per la progettazione.
- Manuale Operativo del Costruttore BPS: (Specifico per il modello installato).
- Direttiva Macchine 2006/42/CE.
