安全光栅在冲床上的应用原理主要基于光电传感技术,通过实时监测危险区域实现主动防护。以下是其核心原理及工作流程的详细说明:
一、核心原理
光幕屏障构建
安全光栅由成对安装的发射器和接收器组成,发射器发出多束红外线或可见光,接收器则对应接收这些光束,形成覆盖冲床危险区域的垂直或水平光幕。当人体或物体进入该区域时,光束被遮挡,触发保护机制。
信号转换与传输
接收器检测到光束被遮挡后,将光信号转换为电信号,并通过高速传输通道(如电缆或无线模块)发送至冲床的控制系统(如PLC或安全继电器)。
紧急停机响应
控制系统在接收到遮挡信号后,立即切断冲床动力源(如电磁离合器或液压系统),强制停止冲压动作,响应时间通常为毫秒级。
二、技术特点
高灵敏度:可检测最小直径达数毫米的遮挡物(如手指),适用于高速冲压场景。
抗干扰性:采用红外线或编码光束技术,减少环境光、粉尘等干扰,确保稳定性。
模块化设计:支持多区域分段保护,灵活适配不同尺寸的冲床。
维护便捷:无需物理接触,日常仅需清洁光栅表面,减少停机时间。
三、应用限制与优化
上死点保护限制:在机械冲床中,若冲头已启动运动,安全光栅仅能在冲头到达上死点时实现停机,无法中断正在下压的冲程。
冗余设计:部分高端型号采用双通道冗余检测,进一步提升安全性。
四、实际效果
案例显示,某制造企业安装安全光栅后,冲床事故率下降超90%,同时因误触停机导致的效率损失不足1%。该技术已成为冲压行业合规化生产的标配防护措施。