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安全光幕应用在区域防护的原理

安全光幕应用于区域防护时,其原理主要基于红外对射感应,通过建立一个不可见的红外光栅墙,实时检测是否有物体进入危险区域,从而实现非接触式安全防护。以下是详细的原理说明:

一、基本工作原理

安全光幕由发射器和接收器两部分组成,发射器连续发出多束红外光,接收器同步接收这些光束。发射器与接收器平行安装,在两者之间形成一个红外线扫描区域。

在正常情况下,所有光束均未被遮挡,光幕保持输出“安全信号”,设备可正常运行。

当有人员或物体进入防护区域,遮挡任意一束或多束光线时,光幕立即识别遮挡信号,并在极短时间内(通常10至30毫秒)向控制系统输出“停止信号”或“危险信号”,触发设备停止、断电或进入安全状态。

二、应用于区域防护的特点

  1. 全区域感应
    光幕可垂直或水平布置,根据发射和接收端形成一个连续的检测面,可覆盖一个二维平面区域,实现完整的人员进入检测。
  2. 非接触式保护
    无需物理围栏或防护门,即可感知人员靠近或进入危险区域,避免传统防护方式对操作效率的影响。
  3. 可定制防护尺寸
    根据区域尺寸选择适当的保护高度和安装距离,例如:
    • 水平安装保护机器人运动区地面
    • 垂直安装防止人员穿越机械臂动作范围
  4. 支持高级功能
    区域防护常配合“屏蔽功能(Muting)”使用。例如,在自动物流系统中,允许托盘或物料通过光幕但防止人员进入。
  5. 快速响应停机
    一旦人体进入危险区域,立即中断设备运行,满足高等级安全要求(例如PL e,SIL3)。

三、典型应用场景

  1. 工业机器人工作区
    光幕围绕机器人工作区域布设,防止人员误入被高速机械伤害。
  2. 自动化物流线
    对封闭式输送线或堆垛机区域进行水平或多面防护,确保在运行中无人进入。
  3. 数控机床或压铸设备周边
    检测作业人员是否靠近高温高压或高速转动设备区域。
  4. 大型门禁和出入口
    安装于自动门或升降门两侧,用于区域占用检测,防止夹人或误开。

四、安全原理总结

安全光幕区域防护的实质是“以红外光束构建不可见安全屏障”,一旦有物体穿越,即视为安全状态被破坏,从而自动触发控制系统反应,达到防误闯、防误操作、防伤害的目的。

如您有具体场地结构或防护目标,我可以帮助设计布光方式和控制逻辑方案。是否需要进一步说明实际应用布置?

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