冲床安全光栅(安全光幕)是防止操作人员肢体进入危险区域的核心防护装置,其安装质量直接关系人员安全和设备合规性。以下是基于ISO 13849、GB/T 19436等标准的专业安装要求及实践要点:
一、安装前的规划要求
风险评估
根据冲床行程、闭合高度、模具尺寸等参数,确定危险区域范围及防护等级(需满足PLc或PLd安全等级)。
明确光栅类型:对射式(E型)或反射式(T型),优先选用对射式以提高抗干扰性。
安全距离计算
依据公式 S=(K×T)+C 确定光栅与模具的最小水平距离:
K:人体接近速度(通常取1600mm/s);
T:冲床制动总时间(含光栅响应时间≤20ms);
C:附加距离(根据光轴间距,通常≥50mm)。
二、安装位置与固定要求
覆盖范围
光栅高度须覆盖模具开口区域,底部光轴距工作台≤20mm,顶部高于上模最高点≥50mm(防止手部从上方绕过)。
多工位冲床需采用多组光栅或U型包围布局,消除侧面盲区。
支架与校准
使用刚性支架(如钢制L型槽)固定,避免冲床振动导致偏移。
发射端与接收端严格水平对位,错位误差≤1mm(可通过激光校准仪检测)。
三、电气连接与同步要求
信号处理
安全光栅输出信号需接入冲床控制系统的安全继电器模块(如PNOZ系列),直接切断主电源而非仅停马达。
禁止将光栅信号与普通传感器并联,防止干扰引发误动作。
抗干扰措施
电源独立供电(推荐24VDC稳压电源),与变频器、伺服驱动器保持≥30cm距离。
信号线采用屏蔽双绞线,屏蔽层单点接地(接地电阻≤4Ω)。
四、功能测试与维护
模拟测试
遮挡单根光轴:冲床应在≤20ms内急停,滑块回程距离≤6mm(国标要求)。
全区域扫描:使用φ20mm测试棒以2m/s速度侵入,确保无漏检。
周期性维护
每日清洁光栅透镜,防止油污遮挡;
每月校验对射精度及响应时间,误差超过10%立即更换。
五、特殊场景适配
多模具切换
安装可调式支架或配备多组光栅,通过PLC程序自动匹配不同模具的保护区域。
对小型冲床(吨位≤30T),可选用光幕分辨率≤14mm的高精度型号。
高温/油污环境
选用IP67防护等级光栅,配合耐高温透镜(工作温度-10℃~70℃);
增加压缩空气吹扫装置,避免切削液附着。
注意事项
严禁跨区域使用:单套光栅仅保护指定冲床,禁止“一拖多”安装;
人员培训:操作员需掌握光栅屏蔽/复位流程,避免违规绕过防护;
法律合规:安装后需取得CMA认证机构出具的《机械安全验收报告》。
正确安装冲床安全光栅可降低90%以上的冲压事故风险,但需严格遵循“设计-安装-调试-验证”全流程管控。企业应建立点检台账,结合双人互检机制,确保防护系统持续有效。
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