安全光幕即光電安全保護裝置，安全光幕對于工作人員人身安全至關重要。缺少安全光幕的應用，人身安全與機器安全將受到一定威脅。為增進大家對安全光幕的了解，本文特地帶來工業(yè)安全光幕技術對安全保障的相關內容，一起來了解下吧。

提高全球競爭力推動了通過“及時”和“精益制造”等技術不斷降低制成品生產成本的努力。但是，無論工廠和工廠是否有組織，但是經常重組，安全不會受到影響。

保護人員免受機器危害不一定是昂貴的事情，但它確實需要高度可靠的設備。隨著功能強大且成本低廉的LED的出現(xiàn)，以及易于編程的控制電子設備，安全光幕可以方便地配置以匹配各種機器，并在必要時進行有效的重新配置。

本文將概述安全光幕的最新技術進展。更高的光強度，更小的封裝和易于控制是重要的方面，但可變的范圍/分辨率，長壽命，高可靠性，特別是低成本，使安全光幕成為許多應用中更引人注目的選擇。

具體參考歐姆龍自動化和歐姆龍的F3SG系列型號。松下工業(yè)自動化銷售部的安全性和SF4B系列。

隱形燈

工業(yè)安全光幕最簡單的形式包括光學發(fā)射器和接收器，用于快速檢測任何破壞光柵的物體。發(fā)送信號以立即停止受保護區(qū)域內的任何危險機器運動。

光幕通常采用紅外LED形式的光電發(fā)射器，將一系列同步的，平行的不可見(紅外)光束投射到接收器單元。對光束進行排序并調制為特定頻率的脈沖。接收器被編程為僅檢測以指定頻率發(fā)射的脈沖，從而避免來自其他光源的干擾。

安全光幕可配置為滿足各種應用，提供不同級別的保護不同的距離和分辨率。有三大類：操作點或夾點(保護機器的特定機器或操作區(qū)域);周邊防護裝置(例如保護機器人工作單元);和區(qū)域防護(實際上是一個光柵欄)。

圖1：安全光幕控制進入工業(yè)環(huán)境中潛在危險區(qū)域的途徑。最高分辨率(中心)將檢測手指的存在。中等分辨率(右)將感知手，而更低的分辨率可以設置為感知手臂或整個人。 (圖片來源：歐姆龍STI)

工業(yè)機械用安全光幕的構造通常符合IEC61496-1或-2國際標準要求，并描述為2型或4型。類型2適用于事故可能導致輕微傷害的低風險應用。其中包括小型裝配設備的保護，自動化生產設備，如拾放機，臺式機器人工作站和小型包裝機。

對于可能導致嚴重傷害或死亡的高風險應用，需要4型光幕。這些光幕通過冗余和持續(xù)監(jiān)控以及許多其他安全功能具有高水平的容錯性，并且通常構造在更堅固的外殼中。典型應用包括機械和液壓動力壓力機，模壓機，沖壓，成型，鉚接和其他自動裝配機械。

一旦確定了適當的標準，就必須考慮許多其他因素。例如，從感應場到危險的最小間隔距離由手/體速度，機器響應時間，安全光幕檢測能力和響應時間確定。

待檢測物體的大小決定了光學系統(tǒng)的分辨率，這是光束直徑和相鄰光束間距的函數(圖1)。例如，可以指定高分辨率系統(tǒng)以可靠地檢測手指，而可以設置中等分辨率屏幕以發(fā)信號通知手臂或腳/腳踝。低分辨率系統(tǒng)將用于周邊和訪問防護應用程序，檢測何時有人直接穿過窗簾。雖然高分辨率和中等分辨率的窗簾可以在任何方向上定向，但低分辨率系統(tǒng)通常只能以垂直方向配置。

特性和靈活性

早期的光幕設計存在缺陷。對于某些類型的設備，它們可能難以有效安裝。今天的設計在安裝選項方面更加靈活。可以使垂直和水平配置的較小窗簾適合機器框架內更緊湊的空間。這不僅有助于避免盲點和死區(qū)，還可以使操作員更容易接近設備，同時還可以防止危險。

某些機器需要操作員在某些區(qū)域或特定時間間歇訪問。許多系統(tǒng)都提供屏蔽功能，允許在機器處于周期的非危險部分(例如上行程)時繞過光幕或屏幕的各個部分或禁用傳感器單元。

圖2：具有靜音控制功能，松下工業(yè)光幕將允許特定尺寸的物體通過，但會檢測到手，例如，機器會立即停止。

在某些中等分辨率的應用中，可能需要通過光幕將材料或工具送入機器而不停止機器。消隱特征可以允許光幕被編程為忽略預定尺寸的物體，或永久靜止物體，例如阻礙一部分場地的工具或輸送機。

重要的是，今天的紅外LED更可靠，更好地理解散熱問題，延長了元件的使用壽命。微處理器控制和LED可編程的簡易性使得更多安全功能成為幕簾系統(tǒng)的一部分。這些包括內置冗余，自檢和重啟互鎖，從而改善故障安全操作，同時提供更大的靈活性和更低的成本。

歐姆龍自動化&安全性在其F3SG-R系列安全光幕中提供多種型號，符合Type 4和Type 2規(guī)格。手指防護型號范圍從15個橫梁和160毫米的保護高度到207個橫梁，保護高度為2.08米。光束間隙為10 mm，物體分辨率為14 mm。操作范圍為30厘米至10米(長)和30厘米至3米(短)。

中等分辨率手/臂保護裝置的范圍從8個190 mm的光束到124個光束，保護高度為2.51 m。光束間隙為20 mm，物體分辨率為30 mm直徑。操作范圍為30厘米至20米(長)和30厘米至7米(短)。

從開啟到關閉的響應時間通常為8至18毫秒，具體取決于型號，或它可以設置為16至36毫秒的慢速模式。關閉響應時間為40到90毫秒。 4型單元的有效孔徑角為+/- 1.5 o ，發(fā)射器和接收器的工作范圍為3 m或更大，而2型單元的+/- 5 o 。

與早期版本相比，這些裝置安裝在更堅固的外殼中，可在惡劣條件下長期使用，并可承受工具或材料沖擊產生的沖擊。外殼更緊湊，但抗扭曲。快速連接電纜和連接器可縮短布線和設置所需的時間。發(fā)射器和接收器之間的光學同步現(xiàn)在只需要一根電纜。使用先進的電子控制裝置和智能靜音執(zhí)行器等設施，可以輕松配置和重新配置系統(tǒng)，以適應不同的生產線和/或工件。

高級靜音功能可以檢測工件在傳送帶上通過的區(qū)域，并且可以承受振動，只會禁用相關的光束直到物體通過。在不同尺寸的物體在同一條線上傳遞的情況下，可以自動執(zhí)行部分靜音。

其他功能旨在減少意外停機次數，同時保持安全。例如，復位開關可以僅被編程為在滿足某些條件時操作(即，除去所有檢測到的物體)。降低分辨率的功能允許系統(tǒng)區(qū)分物體，例如自動運輸車輛，以及人腳的潛在危險進入。

典型型號包括F3SG-4RA0240-14，一個手指保護裝置，有23個橫梁，保護高度為240毫米;和F3SG-4RA0910-30手/臂保護系統(tǒng)，44個橫梁，保護高度為910 mm。

三種分辨率

松下工業(yè)自動化銷售部最近也升級了其范圍光幕。例如，Type 4 SF4B型號采用新型外殼，結構無縫，接頭極小，可提高耐環(huán)境性，易于安裝和操作。改進的自檢電路使系統(tǒng)能夠不斷檢查正確的操作并識別故障情況，例如電纜布線斷開，短路和干擾。

無論光束通道數，軸間距數或并聯(lián)連接的單元數如何，響應時間均為14 ms。其他功能包括易于設置的靜音控制功能，手持控制器可控制特定的光軸。因此，可以對單元進行編程，以允許物體通過線而不是人。固定和浮動消隱也是可以實現(xiàn)的。

安全機制包括用于平滑重啟和內置外部設備監(jiān)控的覆蓋。通過自動掃描定時偏移和雙掃描/重試功能，可以最大限度地減少潛在的光干擾。

該公司提供三種分辨率的手指，手部和手臂/腳部檢測單元。 SF4B-F79(V2)高分辨率型號，檢測手指的感應距離為14 mm，在10 mm光束間距上有79個光束，保護高度為790 mm。對于手部保護，中等分辨率SF4B-H12-01(V2)是一個緊湊的單元，在20 mm光束間距上只有12個光束通道，保護高度為230 mm?？商峁└哌_1.9米保護高度的單元。

對于手/腳檢測，SF4B-A系列在40 mm光束間距上提供16到48個光束，感測45 mm直徑的物體，保護高度從630毫米到1.9米。SF4B-A24(V2)是一個典型的例子。

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