安全光幕是什么？安全光幕的工作原理介紹

時間：2020-09-10 11:40:17

關鍵字：安全光幕工作原理光電安全

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[導讀]安全光幕也就是光電安全保護裝置(也稱安全保護器、沖床保護器、紅外線安全保護裝置等)。在現(xiàn)代化工廠里，人與機器協(xié)同工作，在一些具有潛在危險的機械設備上，如沖壓機械、剪切設備、金屬切削設備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設備、危險區(qū)域(有毒、高壓、高溫等)，容易造成作業(yè)人員的人身傷害。

安全光幕的使用意義重大，好的安全光幕產品，可為員工提供安全保障。對于安全光幕，小編曾對安全光幕的操作方法、安全光幕干擾解決方案加以詳解。

安全光幕也就是光電安全保護裝置(也稱安全保護器、沖床保護器、紅外線安全保護裝置等)。在現(xiàn)代化工廠里，人與機器協(xié)同工作，在一些具有潛在危險的機械設備上，如沖壓機械、剪切設備、金屬切削設備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設備、危險區(qū)域(有毒、高壓、高溫等)，容易造成作業(yè)人員的人身傷害。

安全光幕簡介概況

安全光幕是經過安全認證的光幕產品，由兩部分組成。投光器發(fā)射出調制的紅外光，由受光器接收，形成了一個保護網，當是有物體進入保護網，當從中有光線被物體擋住，通過內部控制線路，受光器電路馬上作出反應，即在輸出部分輸出一個信號用于機床如沖床，壓力機等緊急剎車。光幕有著非常廣泛的應用，比如在需要不斷送取料的沖壓設備上，如果安裝接觸式安全防護門，則需要操作人員頻繁地開關防護門，這樣不但增加了操作人員的工作量，而且降低了生產效率。在這種情況下，采用光柵和光幕就是最佳的選擇。在操作人員送取料時，只要有身體的任何一部分遮斷光線，就會導致機器進入安全狀態(tài)而不會給操作人員帶來傷害。

安全光幕細節(jié)圖及支架電纜

光束的密度多少決定了體積多大的身體部分能通過光幕才被檢測。按照人體工程學的數(shù)據(jù)，成年人的手指直徑應不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直徑不少于40mm，舉例：如果使用的光幕的光軸間距是40mm,光軸直徑是20mm，它的分辨率是40+20=60mm,那么手指，手掌，手腕及手臂都有可能通過光幕而不會被發(fā)現(xiàn)。因此，如果想獲得更高的安全性，便需使用較高分辨率的光幕.

使用光柵和光幕時，對安裝有一定的要求，不允許出現(xiàn)人員能夠繞過光柵和光幕而進入到危險區(qū)域的情況，也不允許在光柵和光幕附近有反射光線的表面，使接收器能夠接收到反射過來的光線而無法輸出安全開關信號。另外，對光柵和光幕的使用環(huán)境也有一定的要求，如果環(huán)境中粉塵太大，會影響到光線的發(fā)射，從而影響光柵和光幕的使用。

安全光幕的工作原理介紹

如圖所示是一個用安全光幕檢測物體(比如手)進入的測試原理結構示意圖。圖中，光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發(fā)射管，另一邊相應的有相同數(shù)量同樣排列的紅外接收管，每一個紅外發(fā)射管都對應有一個相應的紅外接收管，且安裝在同一條直線上。當同一條直線上的紅外發(fā)射管、紅外接收管之間沒有障礙物時，紅外發(fā)射管發(fā)出的調制信號(光信號)能順利到達紅外接收管。紅外接收管接收到調制信號后，相應的內部電路輸出低電平，而在有障礙物的情況下，紅外發(fā)射管發(fā)出的調制信號(光信號)不能順利到達紅外接收管，這時該紅外接收管接收不到調制信號，相應的內部電路輸出為高電平。當光幕中沒有物體通過時，所有紅外發(fā)射管發(fā)出的調制信號(光信號)都能順利到達另一側的相應紅外接收管，從而使內部電路全部輸出低電平。這樣，通過對內部電路狀態(tài)進行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。

安全光幕的紅外發(fā)射和接收通路數(shù)目理論上最大可有無數(shù)個，考慮到實際光幕的高度和上下通路之間的間距，一般不會超過48個。

安全光幕分直線掃描方式和交叉掃描方式，在直線掃描模式下，單片機每次向發(fā)送端和接收端發(fā)送相同的通路選擇信號，即第一路發(fā)第一路收、第二路發(fā)第二路收、…第十五路發(fā)第十五路收、第十六路發(fā)第十六路收。而在交叉掃描模式下，單片機每次向發(fā)送端和接收端發(fā)送不同的通路選擇信號。即第一路發(fā)第二路收、第二路發(fā)第一路收、……第十五路發(fā)第十六路收、第十六路發(fā)第十五路收。相比之下，交叉掃描模式對物體的高度測量更為精確，且在檢測區(qū)域中心1/3處的檢測精度最高。最小檢測高度可縮至直線掃描模式下的2/3。但是考慮到實際需要，現(xiàn)在普遍使用的都是直線掃描方式的安全光幕。

安全光幕類型

光幕分為光同步和線同步，光同步指的是光幕的接收和發(fā)射不需要有任何通信的線連接，發(fā)射按照規(guī)定的規(guī)律發(fā)出紅外光，接收器靠接收到光信號后，對比發(fā)射器發(fā)射的信號，如果一致，表示此時光幕沒有被遮擋，輸出通光信號。

安全光幕選型

第一步：根據(jù)您的設備對人造成的危險程度選擇安全光幕的安全等級(簡言之：重大傷亡，選擇四級or除去重大傷亡的選二級)。下圖是安全等級的選擇標準

第二步：根據(jù)您的客戶需求是選擇國外品牌還是國內品牌(或者是選擇四級或者二級，四級為進口光幕價格高出二級的國產光幕一大截。)

第三步：確定安全距離的大小(安全光柵形成的保護墻到危險源的垂直距離)

第四步：選擇光軸間距。保護手指，一般選擇10mm間距;保護手掌一般選擇選擇20mm;保護腳或者是身體，一般選擇40mm間距的。當然安全距離很大的時候，上述原則不適用。以人體到達危險源前，設備能停止為原則。

第五步：根據(jù)您的保護高度，選擇合適數(shù)量的光軸(大于4的偶數(shù))再選擇信號輸出(有多種信號輸出，PNP*2，NPN*2，繼電器，等)

第六步：選擇對射距離(光幕截面尺寸小的，對射距離一般較近，小于3米;光幕截面尺寸大的，對射距離一般較遠，大于3米。

第七步：選擇放射器與接收器之間的同步方式(光同步：發(fā)射器與接收器之間沒有任何連接，線同步：放射器與接受器之間有根線連接。)

第八步：選擇安全光幕的結構類型，是選擇大一點的，還是選擇薄一點的，是否需要無盲區(qū)安全光幕，

第九步：選擇安裝方式(多種安裝方式，L型側面安裝，L型上下安裝，鋼管支架方式，端蓋自帶安裝孔等)