安全光幕的使用意義重大,好的安全光幕產(chǎn)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(hù)裝置(也稱安全保護(hù)器、沖床保護(hù)器、紅外線安全保護(hù)裝置等)。在現(xiàn)代化工廠里,人與機(jī)器協(xié)同工作,在一些具有潛在危險(xiǎn)的機(jī)械設(shè)備上,如沖壓機(jī)械、剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備、自動化裝配線、自動化焊接線、機(jī)械傳送搬運(yùn)設(shè)備、危險(xiǎn)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(jīng)過安全認(rèn)證的光幕產(chǎn)品,由兩部分組成。投光器發(fā)射出調(diào)制的紅外光,由受光器接收,形成了一個保護(hù)網(wǎng),當(dāng)是有物體進(jìn)入保護(hù)網(wǎng),當(dāng)從中有光線被物體擋住,通過內(nèi)部控制線路,受光器電路馬上作出反應(yīng),即在輸出部分輸出一個信號用于機(jī)床如沖床,壓力機(jī)等緊急剎車。 光幕有著非常廣泛的應(yīng)用,比如在需要不斷送取料的沖壓設(shè)備上,如果安裝接觸式安全防護(hù)門,則需要操作人員頻繁地開關(guān)防護(hù)門,這樣不但增加了操作人員的工作量,而且降低了生產(chǎn)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(shí),只要有身體的任何一部分遮斷光線,就會導(dǎo)致機(jī)器進(jìn)入安全狀態(tài)而不會給操作人員帶來傷害。
安全光幕細(xì)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(xué)的數(shù)據(jù),成年人的手指直徑應(yīng)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(shí),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(jìn)入到危險(xiǎn)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(guān)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(jìn)入的測試原理結(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)有一個相應(yīng)的紅外接收管,且安裝在同一條直線上。當(dāng)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(shí),紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(光信號)能順利到達(dá)紅外接收管。紅外接收管接收到調(diào)制信號后,相應(yīng)的內(nèi)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(diào)制信號(光信號)不能順利到達(dá)紅外接收管,這時(shí)該紅外接收管接收不到調(diào)制信號,相應(yīng)的內(nèi)部電路輸出為高電平。當(dāng)光幕中沒有物體通過時(shí),所有紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(光信號)都能順利到達(dá)另一側(cè)的相應(yīng)紅外接收管,從而使內(nèi)部電路全部輸出低電平。這樣,通過對內(nèi)部電路狀態(tài)進(jìn)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(shí)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(jī)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(jī)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(shí)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(shí)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(shè)備對人造成的危險(xiǎn)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(biāo)準(zhǔn)
第二步:根據(jù)您的客戶需求是選擇國外品牌還是國內(nèi)品牌(或者是選擇四級或者二級,四級為進(jìn)口光幕價(jià)格高出二級的國產(chǎn)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(hù)墻到危險(xiǎn)源的垂直距離)
第四步:選擇光軸間距。保護(hù)手指,一般選擇10mm間距;保護(hù)手掌一般選擇選擇20mm;保護(hù)腳或者是身體,一般選擇40mm間距的。當(dāng)然安全距離很大的時(shí)候,上述原則不適用。以人體到達(dá)危險(xiǎn)源前,設(shè)備能停止為原則。
第五步:根據(jù)您的保護(hù)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(yuǎn),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(jié)構(gòu)類型,是選擇大一點(diǎn)的,還是選擇薄一點(diǎn)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(cè)面安裝,L型上下安裝,鋼管支架方式,端蓋自帶安裝孔等)
第十步:根據(jù)您的設(shè)備使用環(huán)境,考慮是否需要安全光幕抗電磁干擾,抗弧光及激光干擾,以及日光干擾,以及防水防塵等。
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保護(hù)器
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紅外發(fā)射
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