安全光幕是什么？安全光幕的工作原理介绍

时间：2020-09-10 11:40:17

关键字：安全光幕工作原理光电安全

[导读]安全光幕也就是光电安全保护装置(也称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等)。在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域(有毒、高压、高温等)，容易造成作业人员的人身伤害。

安全光幕的使用意义重大，好的安全光幕产品，可为员工提供安全保障。对于安全光幕，小编曾对安全光幕的操作方法、安全光幕干扰解决方案加以详解。

安全光幕也就是光电安全保护装置(也称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等)。在现代化工厂里，人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线、自动化焊接线、机械传送搬运设备、危险区域(有毒、高压、高温等)，容易造成作业人员的人身伤害。

安全光幕简介概况

安全光幕是经过安全认证的光幕产品，由两部分组成。投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个保护网，当是有物体进入保护网，当从中有光线被物体挡住，通过内部控制线路，受光器电路马上作出反应，即在输出部分输出一个信号用于机床如冲床，压力机等紧急刹车。光幕有着非常广泛的应用，比如在需要不断送取料的冲压设备上，如果安装接触式安全防护门，则需要操作人员频繁地开关防护门，这样不但增加了操作人员的工作量，而且降低了生产效率。在这种情况下，采用光栅和光幕就是最佳的选择。在操作人员送取料时，只要有身体的任何一部分遮断光线，就会导致机器进入安全状态而不会给操作人员带来伤害。

安全光幕细节图及支架电缆

光束的密度多少决定了体积多大的身体部分能通过光幕才被检测。按照人体工程学的数据，成年人的手指直径应不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直径不少于40mm，举例：如果使用的光幕的光轴间距是40mm,光轴直径是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过光幕而不会被发现。因此，如果想获得更高的安全性，便需使用较高分辨率的光幕.

使用光栅和光幕时，对安装有一定的要求，不允许出现人员能够绕过光栅和光幕而进入到危险区域的情况，也不允许在光栅和光幕附近有反射光线的表面，使接收器能够接收到反射过来的光线而无法输出安全开关信号。另外，对光栅和光幕的使用环境也有一定的要求，如果环境中粉尘太大，会影响到光线的发射，从而影响光栅和光幕的使用。

安全光幕的工作原理介绍

如图所示是一个用安全光幕检测物体(比如手)进入的测试原理结构示意图。图中，光幕的一边等间距安装有多个红外发射管，另一边相应的有相同数量同样排列的红外接收管，每一个红外发射管都对应有一个相应的红外接收管，且安装在同一条直线上。当同一条直线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发出的调制信号(光信号)能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，相应的内部电路输出低电平，而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号(光信号)不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，相应的内部电路输出为高电平。当光幕中没有物体通过时，所有红外发射管发出的调制信号(光信号)都能顺利到达另一侧的相应红外接收管，从而使内部电路全部输出低电平。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。

安全光幕的红外发射和接收通路数目理论上最大可有无数个，考虑到实际光幕的高度和上下通路之间的间距，一般不会超过48个。

安全光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式，在直线扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号，即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中心1/3处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的2/3。但是考虑到实际需要，现在普遍使用的都是直线扫描方式的安全光幕。

安全光幕类型

光幕分为光同步和线同步，光同步指的是光幕的接收和发射不需要有任何通信的线连接，发射按照规定的规律发出红外光，接收器靠接收到光信号后，对比发射器发射的信号，如果一致，表示此时光幕没有被遮挡，输出通光信号。

安全光幕选型

第一步：根据您的设备对人造成的危险程度选择安全光幕的安全等级(简言之：重大伤亡，选择四级or除去重大伤亡的选二级)。下图是安全等级的选择标准

第二步：根据您的客户需求是选择国外品牌还是国内品牌(或者是选择四级或者二级，四级为进口光幕价格高出二级的国产光幕一大截。)

第三步：确定安全距离的大小(安全光栅形成的保护墙到危险源的垂直距离)

第四步：选择光轴间距。保护手指，一般选择10mm间距;保护手掌一般选择选择20mm;保护脚或者是身体，一般选择40mm间距的。当然安全距离很大的时候，上述原则不适用。以人体到达危险源前，设备能停止为原则。

第五步：根据您的保护高度，选择合适数量的光轴(大于4的偶数)再选择信号输出(有多种信号输出，PNP*2，NPN*2，继电器，等)

第六步：选择对射距离(光幕截面尺寸小的，对射距离一般较近，小于3米;光幕截面尺寸大的，对射距离一般较远，大于3米。

第七步：选择放射器与接收器之间的同步方式(光同步：发射器与接收器之间没有任何连接，线同步：放射器与接受器之间有根线连接。)

第八步：选择安全光幕的结构类型，是选择大一点的，还是选择薄一点的，是否需要无盲区安全光幕，

第九步：选择安装方式(多种安装方式，L型侧面安装，L型上下安装，钢管支架方式，端盖自带安装孔等)