在现代工业自动化与智能制造领域,光电传感器技术被广泛应用。其中,测量光幕和安全光幕作为两种重要的光电检测设备,虽然在外观上可能相似,都由发射器和接收器组成,通过红外光束形成光栅进行检测,但其功能定位、技术要求和应用场景却截然不同。正确区分并选择合适的设备,不仅关系到生产效率与测量精度,更直接影响到操作人员的安全。本文将从功能、性能、应用场景及选型要点等方面,深入解析如何正确选择测量光幕与安全光幕。
一、核心功能区分:测量 vs 安全
- 测量光幕(Measurement Light Curtain)
测量光幕的核心功能是尺寸检测与位置定位。它主要用于非接触式测量物体的外形尺寸、高度、宽度、厚度、轮廓等,广泛应用于物流分拣、产品检测、自动化装配、机器人引导等领域。例如,在快递分拣中心,测量光幕可精确测量包裹的三维尺寸,实现自动计费与分类;在汽车制造中,可用于检测车身部件的装配精度。 测量光幕强调的是高精度、高分辨率和高速响应。其分辨率(光束间距)通常可达1mm甚至更小,采样频率高,能捕捉快速移动物体的轮廓变化。但它不具备安全认证,不能用于人身安全防护。 - 安全光幕(Safety Light Curtain)
安全光幕的核心功能是人员安全防护。它属于功能安全设备,用于在危险区域(如冲压机、注塑机、机器人工作区)形成一道“无形屏障”,一旦有人或物体进入光幕区域,立即触发设备停机或急停,防止机械伤害事故。 安全光幕的关键在于高可靠性与功能安全认证。它必须符合国际安全标准,如IEC 61496、ISO 13849等,具备SIL2/PLe等安全等级认证。其设计冗余、自检功能、故障诊断能力远高于普通传感器,确保在任何单点故障下仍能安全停机。
二、关键性能参数对比
| 参数 | 测量光幕 | 安全光幕 |
|---|---|---|
| 分辨率 | 高(1-10mm) | 中等(14-50mm) |
| 响应时间 | 极快(毫秒级) | 快(满足安全停机要求) |
| 安全等级 | 无 | SIL2/PLe/Cat.4 |
| 认证要求 | 无强制要求 | 必须有CE、UL、TÜV等认证 |
| 自检功能 | 一般 | 强(实时自诊断) |
| 应用重点 | 精度、速度 | 可靠性、安全性 |
三、选型要点:如何正确选择?
- 明确应用需求
首先问自己:是需要测量尺寸,还是保护人员?如果是前者,选择测量光幕;如果是后者,必须选择安全光幕。切勿将测量光幕用于安全防护,这是严重的安全隐患。 - 确定检测范围与分辨率
对于测量光幕,根据被测物体的最小特征尺寸选择分辨率。例如,检测小型电子元件需1-2mm分辨率;大型包装箱可选10mm。光幕长度应覆盖整个检测区域,并留有余量。 - 安全等级与认证
选择安全光幕时,必须确认其安全等级是否满足设备风险评估要求。高风险设备(如压力机)需PLe/SIL3等级;中等风险可用PLe/SIL2。同时检查是否具备必要的国际认证。 - 响应时间与安全距离
安全光幕的响应时间(包括外部设备停机时间)必须满足安全距离公式计算要求,确保人员在进入危险区前设备已停止。需根据机械停止时间和接近速度计算最小安装距离。 - 环境适应性
考虑现场环境:是否有强光干扰、粉尘、油污、振动等。选择防护等级(IP等级)合适的型号,必要时加装防护罩或吹扫装置。 - 接口与集成
确认输出信号类型(NPN/PNP、继电器、安全输出等)是否与控制系统兼容。安全光幕通常需接入安全PLC或安全继电器。
