Kurtyny świetlne bezpieczeństwa – jak dobrać typ i wyznaczyć odległość montażu wg PN-EN ISO 13855

Kurtyny świetlne bezpieczeństwa to elektroczułe wyposażenie ochronne (ESPE), które tworzy niewidzialną barierę z wiązek podczerwieni i zatrzymuje niebezpieczny ruch maszyny w momencie przecięcia którejkolwiek wiązki. Sama kurtyna nie chroni jednak nikogo, jeśli wisi za blisko strefy zagrożenia – maszyna musi zdążyć się zatrzymać, zanim dłoń operatora dotrze do punktu niebezpiecznego. O tym, gdzie dokładnie ją zamontować, decyduje norma PN-EN ISO 13855 i wzór S = K×T + C.

Poniżej znajdziesz: kiedy kurtyna ma sens zamiast osłony, jak wybrać między typem 2 a typem 4 wg EN IEC 61496, jak policzyć odległość montażu krok po kroku na liczbach, co zmienia edycja PN-EN ISO 13855:2024 i jakie błędy montażowe widzimy najczęściej podczas audytów w polskich zakładach.

Kurtyny świetlne bezpieczeństwa – czym są i kiedy się je stosuje

Kurtyna świetlna składa się z nadajnika i odbiornika, między którymi biegnie od kilku do kilkudziesięciu równoległych wiązek podczerwieni – przerwanie dowolnej z nich generuje sygnał zatrzymania do układu sterowania związanego z bezpieczeństwem. Parametrem decydującym o zastosowaniu jest zdolność detekcji (rozdzielczość) d: 14 mm wykrywa palec, 30 mm dłoń, a wiązki rozstawione co 300-500 mm wykrywają całe ciało (bariery wielowiązkowe).

Kurtyny stosuje się tam, gdzie operator musi mieć częsty, szybki dostęp do strefy roboczej: podawanie detali do prasy, stacje załadunku robota, gniazda montażowe, paletyzacja. Wymagania zasadnicze dla środków ochronnych określa Dyrektywa Maszynowa 2006/42/WE, załącznik I, pkt 1.4 – a od 20 stycznia 2027 zastąpi ją Rozporządzenie 2023/1230. Dla maszyn już użytkowanych obowiązują wymagania minimalne z Dz.U. 2002 nr 191 poz. 1596.

Kurtyna świetlna jest komponentem bezpieczeństwa w rozumieniu załącznika V Dyrektywy Maszynowej – jej dobór i umiejscowienie musi wynikać z oceny ryzyka wg PN-EN ISO 12100, a nie z tego, ile miejsca zostało przy maszynie.

 

Kurtyna świetlna zamiast osłony – kiedy to dobry wybór

Kurtyna wygrywa z osłoną stałą lub ruchomą wszędzie tam, gdzie operator ingeruje w strefę częściej niż kilka razy na zmianę – bo eliminuje czas otwierania i zamykania. Osłona (wg EN ISO 14120) pozostaje lepsza, gdy poza dostępem człowieka trzeba zatrzymać także zagrożenia fizyczne: odpryski, wyrzucane detale, mgłę olejową, promieniowanie łuku.

W praktyce o wyborze rozstrzygają dwa pytania: czy zagrożenie ogranicza się do dostępu człowieka (jeśli nie – osłona) i czy jest fizycznie miejsce na wymaganą odległość S (jeśli nie – kurtyna o lepszej rozdzielczości, sterowanie oburęczne albo przeprojektowanie stanowiska). Te decyzje powinny zapadać na etapie audytu bezpieczeństwa maszyny, nie po zakupie komponentów.

Kurtyna świetlna typ 2 czy typ 4 – dobór wg EN IEC 61496 i Performance Level

Typ kurtyny musi odpowiadać wymaganemu poziomowi nienaruszalności funkcji bezpieczeństwa: typ 4 stosuje się dla PL e / SIL 3, typ 2 maksymalnie dla PL c / SIL 1. Klasyfikację urządzeń ESPE definiuje seria norm EN IEC 61496-1/-2, a wymagany Performance Level wyznacza się z grafu ryzyka wg PN-EN ISO 13849-1.

Różnice praktyczne:

• Typ 4 – pełna samokontrola, odporność na olśnienie i odbicia, kąt apertury ±2,5°. Standard przy prasach, robotach, gilotynach – wszędzie, gdzie ocena ryzyka wskazuje PL e.
• Typ 2 – test okresowy zamiast ciągłej samokontroli, kąt apertury ±5°, niższa cena o 30-50%. Dopuszczalny przy niskim ryzyku (PL c), np. wygrodzenia stref o ograniczonym zagrożeniu.
• Typów 1 i 3 dla kurtyn nie produkuje się – wybór realnie sprowadza się do 2 albo 4.

Częsty błąd zakupowy: typ 2 przy prasie mimośrodowej, bo „był tańszy”. Normy typu C dla pras (EN ISO 16092, wcześniej EN 692/693) wymagają PL e dla funkcji ochrony strefy narzędzia – typ 2 oznacza niezgodność wykrywaną przy pierwszej kontroli PIP lub audycie linii.

Odległość bezpieczeństwa kurtyny świetlnej – wzór z PN-EN ISO 13855

Minimalną odległość montażu wyznacza wzór S = K × T + C, gdzie S liczy się od płaszczyzny wiązek do najbliższego punktu strefy zagrożenia. Norma PN-EN ISO 13855 definiuje:

• K – prędkość zbliżania: 2000 mm/s dla dłoni/ramion (montaż pionowy, S ≤ 500 mm) lub 1600 mm/s dla całego ciała i przypadków S > 500 mm,
• T – całkowity czas zatrzymania: T = t₁ + t₂, gdzie t₁ to czas reakcji kurtyny i przekaźnika bezpieczeństwa, a t₂ to czas dobiegu maszyny (mierzony, nie deklarowany),
• C – dodatek na wnikanie przed wykryciem: C = 8 × (d − 14) dla rozdzielczości d ≤ 40 mm; dla d > 40 mm do 70 mm C = 850 mm; dla detekcji całego ciała C = 850 mm przy K = 1600 mm/s.

Dwa warunki brzegowe, które wycinają większość błędów: jeśli S policzone z K = 2000 przekracza 500 mm, przelicz ponownie z K = 1600, ale wynik nie może być mniejszy niż 500 mm; minimalna odległość dla kurtyn o d ≤ 40 mm to 100 mm. Dla kurtyn poziomych (detekcja obecności) stosuje się odrębny wzór S = 1600 × T + (1200 − 0,4 × H), gdzie H to wysokość płaszczyzny detekcji nad podłogą.

Sięganie ponad lub wokół kurtyny reguluje osobna norma – PN-EN ISO 13857 (odległości bezpieczeństwa dla kończyn górnych i dolnych). Obie trzeba sprawdzić równolegle: kurtyna może być wystarczająco daleko „po linii prostej” i jednocześnie możliwa do ominięcia górą.

Jak obliczyć odległość montażu kurtyny świetlnej – przykład krok po kroku

Przykład: stacja załadunku prasy, kurtyna pionowa o rozdzielczości d = 30 mm.

1. Zmierz czas dobiegu maszyny (t₂) przyrządem do pomiaru dobiegu – w naszym przykładzie 185 ms. Pomiar wykonuje się przy najmniej korzystnym punkcie cyklu i powtarza min. 10 razy, przyjmując wynik najgorszy.
2. Dodaj czas reakcji toru bezpieczeństwa (t₁): kurtyna 12 ms + przekaźnik bezpieczeństwa 3 ms = 15 ms. Łącznie T = 0,2 s.
3. Policz dodatek C: C = 8 × (30 − 14) = 128 mm.
4. Policz S z K = 2000: S = 2000 × 0,2 + 128 = 528 mm. Wynik > 500 mm, więc przeliczamy.
5. Przelicz z K = 1600: S = 1600 × 0,2 + 128 = 448 mm. Wynik poniżej progu, więc obowiązuje minimum: S = 500 mm.
6. Zweryfikuj ISO 13857 (sięganie górą/bokiem) i udokumentuj obliczenie w dokumentacji technicznej oraz safety matrix.

Ta sama maszyna z kurtyną d = 14 mm (C = 0) dałaby S = 2000 × 0,2 = 400 mm – lepsza rozdzielczość realnie skraca wymaganą odległość i bywa jedynym sposobem zmieszczenia kurtyny na ciasnym stanowisku. Druga dźwignia to skrócenie t₂, np. przez wymianę układu hamowania lub modernizację układu sterowania.

PN-EN ISO 13855:2024 – co zmienia nowa edycja normy

Edycja PN-EN ISO 13855:2024 zastępuje wersję z 2010 r. i domyka luki, które dotąd każdy integrator interpretował po swojemu. Najważniejsze zmiany:

• Sięganie pod dolną wiązką kurtyny pionowej zostało formalnie uregulowane – wcześniej żadna norma nie opisywała szczeliny między podłogą a pierwszą wiązką.
• Urządzenia aktywowane dłonią: odległość przy możliwej aktywacji łokciem wzrosła z 250 do 550 mm.
• Uwzględniono osłony ryglowane, gdy czas odryglowania jest krótszy niż całkowity czas zatrzymania.
• Okres przejściowy na dostosowanie to ok. 2 lata od publikacji – projekty realizowane w 2026 r. warto liczyć już wg nowej edycji, zwłaszcza że od 20 stycznia 2027 r. zacznie obowiązywać Rozporządzenie maszynowe 2023/1230.

Co to oznacza dla Ciebie? Kurtyna zamontowana poprawnie wg edycji 2010 może nie spełniać edycji 2024 – szczególnie w zakresie dolnej wiązki i stanowisk z aktywacją ręczną. Przy najbliższym przeglądzie bezpieczeństwa maszyn warto zweryfikować istniejące instalacje.

FAQ – kurtyny świetlne bezpieczeństwa

W jakiej odległości zamontować kurtynę świetlną od strefy zagrożenia?

Minimum wyznacza wzór S = K × T + C z PN-EN ISO 13855: dla kurtyny o rozdzielczości 14-40 mm zwykle wychodzi 100-500 mm, zależnie od czasu zatrzymania maszyny. Bez pomiaru dobiegu nie da się tego policzyć poprawnie.

Kurtyna świetlna typ 2 czy typ 4 – którą wybrać?

Typ wynika z wymaganego Performance Level z oceny ryzyka: PL e (prasy, roboty, gilotyny) wymaga typu 4, typ 2 dopuszcza się najwyżej przy PL c. Cena nie jest kryterium doboru.

Czy kurtyna świetlna może zastąpić osłonę stałą?

Tak, jeśli jedynym zagrożeniem jest dostęp człowieka do strefy. Przy odpryskach, wyrzucanych detalach lub czynnikach emisyjnych osłona wg EN ISO 14120 pozostaje konieczna.

Co to jest muting i blanking kurtyny?

Muting to czasowe, automatyczne zawieszenie funkcji ochronnej na przejazd materiału (np. palety), blanking to trwałe lub ruchome wygaszenie części wiązek. Obie funkcje wymagają dodatkowych warunków z EN IEC 62046 i poprawnej konfiguracji – źle ustawione tworzą lukę w ochronie.

Jak często sprawdzać kurtynę świetlną?

Test funkcjonalny prętem testowym o średnicy równej rozdzielczości – zgodnie z DTR producenta, w praktyce co zmianę lub co dobę; pełna walidacja funkcji bezpieczeństwa po każdej modyfikacji maszyny oraz okresowo w ramach przeglądów.

Czy stara kurtyna spełnia nową normę PN-EN ISO 13855:2024?

Niekoniecznie – edycja 2024 zaostrza m.in. wymagania dot. szczeliny pod dolną wiązką i urządzeń aktywowanych dłonią (550 mm zamiast 250 mm). Istniejące instalacje warto zweryfikować podczas audytu.

Ile kosztuje kurtyna świetlna z montażem?

Komponent typu 4 o wysokości ochronnej 900-1200 mm to 4 000 – 12 000 zł; z przekaźnikiem, integracją w układ sterowania, pomiarem dobiegu i dokumentacją całość stanowiska zamyka się zwykle w 8 000 – 35 000 zł.

Najczęstsze błędy montażu kurtyn świetlnych

Najczęstszy błąd to montaż „na oko”, bez pomiaru dobiegu i bez udokumentowanego obliczenia…

• Brak pomiaru t₂ – przyjęcie czasu z DTR sprzed 20 lat, podczas gdy zużyty hamulec wydłużył dobieg 2-3-krotnie.
• Kurtyna za blisko, bo „nie było miejsca” – zamiast zmiany rozdzielczości z 30 na 14 mm, która skróciłaby wymagane S o ponad 100 mm.
• Możliwość ominięcia: stanięcie między kurtyną a strefą bez wykrycia (brak kurtyny poziomej lub funkcji restart interlock), sięganie górą wbrew ISO 13857, szczelina pod dolną wiązką.
• Typ 2 tam, gdzie ocena ryzyka wymaga PL e – niezgodność z EN IEC 61496 i normą typu C.
• Muting bez nadzoru – czujniki mutingu ustawione tak, że człowiek „przechodzi jak paleta”.
• Reset za strefą widoczności – przycisk restartu w miejscu, z którego nie widać całej strefy chronionej.

Każdy z tych błędów oznacza, że funkcja bezpieczeństwa formalnie istnieje, a realnie nie działa – i to wychodzi dopiero przy wypadku albo kontroli. Wytyczne dot. wypadków przy maszynach publikuje CIOP-PIB; kara z art. 283 Kodeksu pracy to grzywna od 1 000 do 30 000 zł, niezależnie od odpowiedzialności karnej przy wypadku.

Dlaczego Automatech?

• 30+ lat w bezpieczeństwie maszyn i automatyce przemysłowej – audyty, integracja, walidacja funkcji bezpieczeństwa.
• Wykonujemy pomiar dobiegu certyfikowanym przyrządem i dokumentujemy obliczenia S wg PN-EN ISO 13855 – to dokument do Twojej dokumentacji technicznej.
• Dobieramy kurtyny pod wymagany PL wg PN-EN ISO 13849-1, z weryfikacją w SISTEMA.
• Prowadzimy audyty bezpieczeństwa maszyn i oznakowanie CE oraz dostosowania do wymagań minimalnych – od pojedynczej prasy po całe linie.
• Jako Solution Partner Siemens integrujemy kurtyny z bezpiecznymi układami sterowania (F-PLC), również przy modernizacjach starszych maszyn.

Masz kurtyny zamontowane „historycznie” albo planujesz nowe stanowisko? Napisz do nas przez formularz kontaktowy – inżynier Automatech zweryfikuje odległości i typ urządzeń zanim zrobi to inspektor.