セーフティレーザスキャナの特徴と解説

セーフティレーザスキャナとは

セーフティレーザスキャナはレーザ光をスキャンさせ、その反射光をモニターすることでエリア内の安全を監視するセンサです。危険領域内に立ち入った人を検知する目的で使用されます。
また国際規格に沿った設計がされており、第三者認証機関に認証されたものをセーフティレーザスキャナと呼びます。
セーフティレーザスキャナの規格についてはこちらをご覧ください

セーフティレーザスキャナの原理

セーフティレーザスキャナの原理としては、スキャニング型の距離センサとなっており、センサからレーザ光を照射して物体からの反射光が帰ってくるまでの時間を測定することで、物体までの距離を測定します
それをモータで回転させてスキャニングを行う方式が一般的なものとなります。

セーフティレーザスキャナの特徴

セーフティレーザスキャナは設定する領域をパソコンで簡単に自由に設定できるので自由度が高いのが特徴です。
複雑化する生産現場の安全対策に対応するため、安全柵、ライトカーテンやマットスイッチなど従来の安全機器に加えて、設置の自由度が高いセーフティレーザスキャナが注目されています。
また、使用しているレーザはクラス１となっており、目に入っても問題ないレベルのレーザを使用していることも特徴となっています。

他の安全機器との比較

安全柵に比べてセーフティレーザスキャナは、周囲の環境に合わせて、自由に領域を設定できるため、レイアウト変更などのときに、柵の移設工事に比べてコストを大幅に削減できます。また、セーフティレーザスキャナは、機械周囲の居残りを検知できるため、イレギュラーな作業やメンテナンス作業時に柵内に人が入ることがあっても、機械を安全に制御することができます

ライトカーテンは、投光器と受光器からなっており、最大検出幅は2m程度です、そのため広い範囲を防護する場合は、もう1つジョイントする必要があります。一方、セーフティレーザスキャナは、反射式で配線も少なく、難しい光軸調整も不要で設置しやすくなっており、270°の広範囲を1台で防護できるためコスト的なメリットがあります。また、セーフティレーザスキャナは、簡単に自由に領域を設定できるため、周囲の環境に合わせて領域を設定ができ、使用にあたり自由度が高いと言えます。

マットスイッチは、踏むことで動作する接触式であり、定期的な交換が必要で、重量物を落下させた場合に破損することがあります。一方、セーフティレーザスキャナは、レーザ光で周囲をスキャンする非接触タイプであり、長期的に考えるとランニングコストは低減できます。また、セーフティレーザスキャナは、これ1台で広範囲を簡単に自由に設定できるため、総合的に考えるとコスト的なメリットがあります

活用事例　危険エリアの居残り検知（存在検知）

ロボットや設備機械の危険エリアでの作業員の有無を検知する
ロボットや設備機械でワークの補充や取り出しなど、人と共存して作業する場合に警告領域、防護領域を使用して安全を確保します。ライトカーテンや安全ドアスイッチではエリア内に人が存在しているかは検出できません、エリア内の作業員に気がつかず、再起動が発生すると危険です。また、非接触なのでマットスイッチのように工具やワークの落下で破損することはほとんどありません。複雑なエリア設定を簡単に出来ることや、作業にあわせてエリアを切り替えることも出来ます。

活用事例　危険エリアへの侵入検知

危険エリアへの作業員の侵入を検知
安全柵開口部に測域センサを設置、上部よりスキャニングすることで、危険エリアへの作業員の侵入を検知する。ミューティング機能（無効化領域機能）を使用してワークのみを搬送しながら、作業員の侵入を検知して安全を確保します。ライトカーテンに比べ、範囲を自由に設定できることや、片側配線による省配線などで採用された。