安全光幕传感器的工作原理

作者:旗林   发布时间:2013/3/28

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。

旗林牌安全光幕的工作原理

光幕传感器工作原理如下:①当保护区域内无侵入物体时,光幕传感器的接收器处于受光状态,此时接收器的通讯指示灯(红灯)应熄灭,发射指示<BR>灯(黄灯)点亮,这时按下被保护设备的工作开关,设备可正常运转。
②当有物体(不小于最小可检测体或者分辨率)侵入保护区域时,接收器的红色指示灯将被点亮(可能是接收器处于遮光状态,也可能是光通讯被遮断),此时被保护设备受控,处于强制停顿状态。
③当侵入物体撤出保护区域后,光幕传感器将返回①状态,设备将继续工作。光幕传感器的应用特点
1.采用同步扫描技术,光路密集,无工作盲区,抗干扰能力强,安装方便。
2.具备抗相互干扰功能,可以2 套以上紧贴安装。
3.具有故障自检功能、掉电停止、内部器件失灵停止、连接失灵停止、物体入侵停止信号输出。4.配套专用控制器,提供强大的控制功能。

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)

我公司生产的旗林牌光电保护规格品种多,适用范围广,常规产品保护高度有100mm到660mm多种规格。
采用光同步信号,具有良好的抗外界光干扰性能。
自检功能完善,当保护装置自身出现故障时,确保不向所控制的电器发送错误信号,并有LED显示。
采用工控原理设计,抗电磁干扰能力强。
采用最新工控传感技术,检测精度高,可靠性好。
双继电器输出,可靠性极大提高。
可设置自保功能。
可提供220V、380V、24V、AC,DC接入控制器,可以采用低电压控制方式。
保护长度大,通用性强,对光容易,
结构合理,接线方便,安装容易,抗振性好,持久耐用。

(一)旗林牌安全光幕传感器原理
发光器发出的光直射到受光器,形成保护光幕。当光幕被遮挡时,受光器产生一遮光信号,通过信号光缆传输到控制器,控制器将此信号进行处理,产生一控制输出信号,控制机床的制动控
制回路或其它设备的报警装置,实现机床停止运行或安全报警。
(二)旗林牌安全光幕传感器组成
*发光器:由若干发光器件组成,发射红外光线。
*受光器:由若干受光器件组成,接受红外光线,与发光器的发光器件一一对应,形成保护光幕,产生通光,遮光信号,同时通过信号电缆将信号传输给控制对外部设备进行控制:
*控制器:为发光器,受光器供电,并接受受光器传送的通光,遮光信号,输出控制信号,控制机床的制动控制回路或其他设备的报警装,实现机床停止运行或安全报警。控制器有内置式控制
器AL和外置式控制器AW两种类型。内置控制器结构小巧紧凑,可安装在设备的控制箱内;外置控制器结构美观牢固,可直接安装在设备上,方便操作及光幕通光,遮光状态的观察;
*信号电缆;用来传输控制器和发光器,受光器之间的信号。
*控制电缆;用来连接控制器和机床,设备,以实现机床或其他设备的安全控制。
*安装支架;把发光器与受光器固定在机台上。
(三)旗林牌安全光幕传感器特点
*保护长度:ZC--A系列:0---3000MM,适合用于3.0米以内的机床台面或保护区域;
QG系列;0---10000MM,适合用于10米以内的机床台面或保护区域;
*保护高度;100MM到1640MM,其它高度可定做;
*光轴间距;20MM,40MM两种;分辨力;30MM,50MM。
*完善的自检功能;当光电保护装置或自身出现故障时,确保不向所控制的电器发出错误信号。
*长寿命;继电器有效输出次数大于200万次,继电器达到使用寿命后,可更换;
*抗干扰能力强;对电磁信号,频闪灯光,焊接弧光及周围光源具有良好的抗干扰能力;
*良好的抗震性;采用SMD技术,并有多项抗震措施。
*采用对射式设计,小巧美观,安装方便;
(四)旗林牌安全光幕传感器用途
(1)对于滑块能在行程的任意位置制动停止的压力机,可实现全程保护,或与凸轮开关配合,实现30度----180度之间行程的保护。
(2)对于滑块不能在行程的任意位置制动停止的压力机,只能在单次工作时实现上止点保护,即上一行程结束后,下一行程尚未启动,如果光电保护装置处于遮光状态,下一行程无法启动(
必须保证足够的安全距离);
(3)该装置主要应用于锻压机械,液压设备,上;
(4)对于工业机械手,注塑机,包装设备,切纸机械,压滤机,自动化设备,焊装流水