工业安全

什么是安全光幕/安全光栅?安全光幕/安全光栅的工作原理及安全光幕的价格

From:{text1} Time:2011/3/14 10:31:08
安全光幕
 
安全光幕是一种光电安全保护装置(也称安全光栅、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。光电安全装置通过发射红外线,产生保护光幕,当光幕被遮挡时,装置发出遮光信号,控制具有潜在危险的机械设备停止工作,避免发生安全事故。 安装光电安全保护装置,可以有效地避免安全事故的发生,避免操作工人及第三方的危险,减少事故综合成本,有利于公司自身、操作工人及社会。 安全光幕的价格取决于:保护高度、分辨率、安全等级。
1952年世界第一款安全光幕产品诞生,距今已达60多年历史。安全光幕产品正式进入大陆的时间集中在90年代初期。2007-2008年,大陆安全光幕市场份额接近2.2亿元人民币,销售量接近8万套,市场规模同比增长为32.3%。安全光幕在国内主要应用在汽车行业、包装行业、电子行业、橡塑行业等,其中汽车行业、橡塑行业、电子行业作为重点应用行业,销售额占总规模的67%,配套量占总销售量的62%。
安全光幕的工作原理
安全光幕由投光器和受光器两部分组成。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。
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,那么手值,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。
安全光幕的种类及参数
安全光幕一般分为对射式和反射式两种类型。
对射式安全光幕是指发光单元、受光单元分别在发光器、受光器内,发光单元发出的光直射到受光单元,从而形成保护光幕的安全光栅装置。对射式安全光栅由控制器、发光器、受光器及发光传输线和受光传输线五部分组成。
反射式安全光幕是指发光单元、受光单元都在同一传感器内,发光单元发出的光通过反射器反射回受光单元,从而形成保护光幕的安全光栅装置。发光器及反射器两部分之间形成安全保护屏。每当在安全保护屏受干扰或设备工作不正常时,发光器都发射信号,传送给压力机控制系统以防止可能发生的危险运动,停止锤头下行的危险。反射式光安全光栅由控制器、传感器、反射器、传输线四部分组成。
光幕传感器参数:
  • 光轴数:   发射光器件与接收光器件的数目
  • 光轴间距:两个红外光之间的距离,当然光轴间距越小可以检测出更小的物体 
  • 对射距离:投光器与受光器之间(保证能正常工作)最大最小距离
  • 响应时间:响应时间越小可以检测到更高速的通过传感器的物体
  • 信号输出:通常有NPN输出,PNP输出,继电器输出等。高档的还配有串行口,USB接口可以和电脑通信可以计算出物体长度和高度(高级应用)
安全光幕市场及应用情况
光幕的典型应用包括下列进出保护:

BTW-AS-SLC系列安全光幕
广泛应用于:流水线、电梯、禁区、危险区域、切纸机械、皮革机械、木工机械、锻压机床、冲剪机床,码垛系统,纺织机械,升降台,屠宰机械等领域的安全检测,可以可靠保护人身或物体安全。
大陆市场上应用的安全光幕多以2级及以下产品为主,其中包括部分区域传感器或光电开关之类的产品。2级与4级产品的实际比例接近9:1;在这种背景下,欧美品牌也调整了产品策略,加大推出了性价比较高的2级产品,在市场上取得了不错的成绩。如施克C2000系列安全光幕,邦纳的EZ- SCREEN系列安全光幕。
从应用产品的分辨率角度来讲,30MM及以上的产品占据87%的市场份额。其中用于保护手掌分辨率在30MM(光轴间距为20MM)及保护手臂分辨率为50MM(光轴间距为40MM)的安全光幕产品最为集中。
目前安全光幕市场,71%的产品应用于机械点保护,29%的产品应用于通道入口及危险周边区域保护。从各竞争厂商市场业务表现来看,欧美企业主要通过工程项目推广安全光幕,主要应用于汽车行业、包装行业及橡塑行业,用于通道出入口或危险区域保护;而日本、韩国、台湾及大陆企业主要通过与大陆机械设备生产商合作开展业务,同时重点开发备件及机械设备后装市场。

从机器的危险源分隔保护人体时,我们用保护屏障覆盖危险部位,在需要维修的部位则加上门。
但是,在机器上的加工件需要送进送出,便需要有开口部位。光幕就是设在这些开口部位的通过光束进行防护的装置。
这是一种由上到下安装有排排对射性光电开关的传感装置,它监视一定幅度范围。机器运行中有人体闯入时会因为截断光线,使机器停止,来达到保护人身安全的目的,故在IEC标准上对其性能及安全性(IEC61495,JIS B 9704)有所规定,以保护人身为目的而使用时,除了符合这一安全标准的光幕以外,其它不能随便使用。
光幕所必备的功能:
在IEC标准里,称电子式保护传感器ESPE(Electro Sensitive Protective Equipment)
光幕被规定为ESPE之一种,并规定具体标准如下:
1、具备对造成危险的故障持有检测功能
2、具备一定水平以上的耐干扰性能
3、光线的发射角度必须在一定标准以下
类型及范围:
光幕等ESPE有4种类型,用户根据自己的用途(安全的范畴)来选用适合自己的类型
例如:第二类型的光幕适合于第2范畴

机器上设置光幕时的规定也有规定。被设置的机器,必须具备停止功能。还有从机器内部飞出加工件或碎片的开口部位上,就不能使用。另外,飞来物的保护上必须加上保护门。
设置的位置要考虑,传感器的检出功能,机器停止时间,人体的侵入速度等因素,以便使用计算式算出危险与设置部位的距离。
安全距离的计算式(ISO 13852~5)
安全距离 S = K × T + C
K…人体的侵入速度
T…整个装置系统的响应时间
C…由受检物体算出的追加距离
版权所有 (c) 2011 苏州柯莱特智能科技有限公司 All Rights Reserved.
电话:86-(0)512-6587767 传真:86-(0)512-65859381 地址:江苏省苏州市吴中区越溪旺山工业园天鹅荡路27号   流量分析: