Pomiar czasu zatrzymania maszyny – jak sprawdzić skuteczność zabezpieczeń?

Pomiar czasu zatrzymania maszyny – jak sprawdzić skuteczność zabezpieczeń?

Samo zadziałanie kurtyny świetlnej, skanera bezpieczeństwa czy otwarcie osłony nie oznacza jeszcze, że operator jest skutecznie chroniony. Po wysłaniu sygnału zatrzymania elementy maszyny mogą nadal pozostawać w ruchu przez określony czas.

Jeżeli w tym czasie człowiek może dotrzeć do strefy zagrożenia, zastosowane zabezpieczenie może nie zapewniać odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa.

Dlatego w przypadku wielu maszyn istotne jest określenie rzeczywistego czasu zatrzymania oraz zweryfikowanie, czy urządzenia ochronne znajdują się w odpowiedniej odległości od strefy zagrożenia.

Czym jest czas zatrzymania maszyny?

W praktyce przemysłowej często mówi się o czasie zatrzymania lub czasie dobiegu maszyny. Przy ocenie skuteczności zabezpieczeń należy jednak spojrzeć szerzej – znaczenie ma czas od zadziałania funkcji ochronnej do osiągnięcia przez maszynę wymaganego stanu bezpiecznego.

Na całkowity czas reakcji systemu mogą wpływać m.in.:

• czas reakcji urządzenia ochronnego,
• czas reakcji układu sterowania związanego z bezpieczeństwem,
• czas reakcji elementów wykonawczych,
• czas potrzebny na wyhamowanie niebezpiecznego ruchu,
• prędkość i masa poruszających się elementów,
• bezwładność układu,
• stan techniczny układu hamowania,
• obciążenie oraz warunki pracy maszyny.

Oznacza to, że przy ocenie bezpieczeństwa nie wystarczy wiedzieć, jak szybko zatrzyma się sam element mechaniczny. Istotny jest cały proces – od wykrycia zagrożenia do osiągnięcia wymaganego ograniczenia ryzyka.

Dlaczego czas zatrzymania jest tak ważny?

Dobrym przykładem jest maszyna zabezpieczona kurtyną świetlną.

Operator przekracza wiązkę kurtyny. Urządzenie ochronne wykrywa obecność człowieka, a układ sterowania inicjuje funkcję zatrzymania.

Maszyna nie zatrzymuje się jednak natychmiast.

W czasie potrzebnym na reakcję układu sterowania i wyhamowanie ruchu ręka lub całe ciało operatora nadal może przemieszczać się w kierunku strefy zagrożenia.

Dlatego urządzenie ochronne powinno znajdować się w takiej odległości, aby nie było możliwe dotarcie do zagrożenia przed osiągnięciem przez maszynę wymaganego stanu bezpiecznego.

Jak sprawdzić, czy maszyna zatrzymuje się wystarczająco szybko?

Jednym ze sposobów weryfikacji jest wykonanie pomiaru czasu zatrzymania maszyny przy użyciu specjalistycznego urządzenia pomiarowego – dobiegometru.

Pomiar pozwala określić rzeczywisty czas związany z realizacją funkcji zatrzymania w konkretnej aplikacji.

W zależności od zastosowanego rozwiązania pomiary mogą być wykonywane m.in. dla maszyn zabezpieczonych przez:

• kurtyny i bariery świetlne,
• skanery bezpieczeństwa,
• osłony ruchome z urządzeniami blokującymi,
• maty i inne urządzenia ochronne,
• urządzenia oburęcznego sterowania.

Istotne jest również wykonanie pomiarów w odpowiednich warunkach pracy maszyny. Pojedynczy przypadkowy wynik nie powinien stanowić podstawy do oceny skuteczności całego systemu bezpieczeństwa.

Co mówi PN-EN ISO 13855?

Zagadnienie umiejscowienia technicznych środków ochronnych względem prędkości zbliżania się człowieka do strefy zagrożenia określa PN-EN ISO 13855:2025-06 „Bezpieczeństwo maszyn – Umiejscowienie technicznych środków ochronnych ze względu na prędkości zbliżania części ciała człowieka”.

Norma określa zasady dotyczące pozycjonowania i wymiarowania środków ochronnych, m.in. elektroczułego wyposażenia ochronnego, mat czułych na nacisk, urządzeń oburęcznego sterowania oraz osłon blokujących.

Przy określaniu wymaganej odległości urządzenia ochronnego od strefy zagrożenia znaczenie ma m.in. całkowity czas reakcji systemu oraz przyjęta prędkość zbliżania człowieka.

W praktyce podstawowa zasada pozostaje bardzo prosta:

człowiek nie może dotrzeć do miejsca zagrożenia wcześniej, niż system bezpieczeństwa osiągnie wymagane ograniczenie ryzyka.

Czy działająca kurtyna świetlna oznacza, że maszyna jest bezpieczna?

Nie.

Kurtyna może prawidłowo wykrywać wejście operatora i prawidłowo inicjować funkcję bezpieczeństwa, a mimo to znajdować się zbyt blisko strefy niebezpiecznej.

Przykładowo: jeżeli czas potrzebny na zatrzymanie niebezpiecznego ruchu uległ wydłużeniu, wcześniej prawidłowo określona odległość może okazać się niewystarczająca.

Dlatego podczas oceny należy zweryfikować zarówno działanie urządzenia ochronnego, jak i rzeczywisty czas reakcji systemu oraz jego położenie względem zagrożenia.

Co może wykazać pomiar czasu zatrzymania?

Wyniki pomiarów pozwalają ocenić, czy przy aktualnych parametrach pracy maszyny zastosowane zabezpieczenia są prawidłowo usytuowane.

Jeżeli pomiar wykaże zbyt długi czas zatrzymania, konieczne może być m.in.:

• zwiększenie odległości urządzenia ochronnego od strefy zagrożenia,
• zmiana położenia lub konfiguracji zabezpieczenia,
• poprawa skuteczności hamowania,
• modernizacja układu sterowania,
• zastosowanie dodatkowych środków ochronnych.

Pomiar nie jest więc wyłącznie sprawdzeniem jednego parametru maszyny. Jego wynik może mieć bezpośredni wpływ na sposób zaprojektowania lub modernizacji systemu bezpieczeństwa.

Kiedy należy zweryfikować czas zatrzymania?

Weryfikacja może być konieczna lub zasadna m.in.:

• podczas uruchamiania i odbioru maszyny,
• podczas oceny bezpieczeństwa,
• po modernizacji maszyny lub układu sterowania,
• po zmianie urządzenia ochronnego,
• po zmianie położenia kurtyny, skanera lub innego zabezpieczenia,
• po zmianach w napędach lub układach hamowania,
• po naprawach mogących wpływać na czas zatrzymania,
• w ramach okresowej kontroli skuteczności zastosowanych środków ochronnych.

Szczególnej uwagi wymagają maszyny, w których występują elementy o dużej bezwładności lub układy hamowania, których parametry mogą zmieniać się wraz ze zużyciem.

Czy jeden pomiar wystarczy?

Nie należy zakładać, że czas zatrzymania pozostanie niezmienny przez cały okres eksploatacji maszyny.

Zużycie hamulców, zmiany parametrów napędów, modyfikacje układu sterowania czy zmiany mechaniczne mogą wpłynąć na czas potrzebny do osiągnięcia stanu bezpiecznego.

Z tego względu częstotliwość weryfikacji powinna być ustalana indywidualnie, z uwzględnieniem m.in. oceny ryzyka, konstrukcji maszyny, intensywności jej użytkowania, zastosowanych komponentów oraz zaleceń producenta.

Pomiary czasu zatrzymania maszyn

MST wykonuje pomiary czasu zatrzymania maszyn, które pozwalają określić rzeczywiste parametry zatrzymania maszyny i zweryfikować, czy zastosowane np. kurtyny świetlne, skanery oraz inne środki ochronne zostały umieszczone w odpowiedniej odległości od stref zagrożenia.

Masz wątpliwości, czy zabezpieczenie znajduje się w odpowiedniej odległości?

Samo prawidłowe zadziałanie kurtyny, skanera lub innego urządzenia ochronnego nie oznacza jeszcze, że operator nie zdąży dotrzeć do zagrożenia.

Pomiar rzeczywistego czasu zatrzymania pozwala zweryfikować, czy zastosowane zabezpieczenie zapewnia odpowiednią odległość od strefy zagrożenia i czy system bezpieczeństwa działa wystarczająco szybko.