在现代工业自动化系统中，光电检测技术扮演着至关重要的角色。其中，安全光栅（即安全光幕）与测量光栅（即测量光幕）作为两类核心光电传感装置，虽功能各异，却在智能制造、物流分拣、机器人协作等场景中展现出强大的协同潜力。通过合理集成与系统设计，二者能够实现“安全防护”与“精准测量”的无缝融合，既保障人员安全，又提升生产效率与智能化水平。
一、功能定位：各司其职，优势互补
安全光栅的核心使命是人身安全防护。它通过发射和接收红外光束形成保护区域，一旦检测到人员或物体侵入，立即向控制系统发送急停信号，强制设备停机，防止机械伤害。其设计遵循IEC 61496、ISO 13849等安全标准，具备高可靠性、自诊断功能和冗余设计，确保在任何单点故障下仍能实现安全响应。
测量光栅则专注于尺寸检测与位置识别。它利用高密度光束阵列，非接触式地获取物体的轮廓、高度、宽度、位置等数据，广泛应用于自动分拣、产品检测、机器人引导、堆叠控制等场景。其优势在于高分辨率（可达1mm）、高速采样和高精度，是实现自动化测量的关键传感器。
二者功能不同，但在同一自动化系统中往往共存，形成“安全+测量”的双重保障体系。
二、协同应用场景解析
- 自动化分拣系统中的集成应用
在快递物流中心，传送带上的包裹需同时满足安全防护与尺寸测量的需求。- 安全光栅安装在操作人员可接近的区域（如装包口、维修门附近），形成安全保护区。一旦人员靠近，设备自动停机，避免夹伤风险。
- 测量光栅则布置在传送带上方或两侧，实时扫描包裹外形，获取长宽高数据，用于计费、分类和路径规划。
二者协同工作：设备运行时，测量光栅持续采集数据；当安全光栅被触发，系统立即停机并锁定测量功能，确保维护安全。恢复运行后，测量系统自动重启，实现安全与效率的平衡。
- 机器人工作站的智能防护与引导
在工业机器人应用中，安全光栅用于划定机器人的工作禁区，防止人员误入造成碰撞。同时，测量光栅可安装在上料区，用于检测工件的位置、姿态和尺寸，为机器人提供精准的抓取坐标。
系统逻辑可设计为：当测量光栅确认工件到位且尺寸合格后，安全光栅解除部分区域的保护（如通过安全门互锁），允许机器人启动作业；一旦人员进入，安全光栅优先触发，机器人立即进入安全模式。这种“测量触发、安全护航”的机制，极大提升了系统的智能化与安全性。 - 冲压与装配线的复合应用
在冲压机或装配线上，安全光栅保护操作人员免受机械伤害。同时，在送料或成品输出端，测量光栅可用于检测产品是否变形、错位或缺失，实现在线质量控制。
例如：当测量光栅检测到产品尺寸异常时，系统可报警但不停机（除非达到安全阈值）；而当安全光栅被遮挡，则必须立即停机。通过PLC或安全控制器对两类信号进行逻辑处理，实现“质量监控不停机，人身安全必停机”的智能策略。
三、系统集成与选型建议
- 独立回路，安全优先
安全光栅必须接入安全控制回路（如安全PLC、安全继电器），其信号独立于测量系统，确保即使测量系统故障，安全功能仍有效。 - 时间同步与信号融合
在需要协同判断的场景中，可通过上位控制系统（如SCADA或MES）对测量数据与安全状态进行融合分析，实现更智能的决策。例如：仅当测量结果显示工件到位且安全区域无人时，才允许设备启动。 - 安装布局优化
避免光束干扰，合理规划安装位置。安全光栅应覆盖所有潜在危险入口，测量光栅则需确保检测视角完整，必要时采用多组光栅组合。 - 维护与诊断一体化
选择支持PROFIsafe、CIP Safety等安全通信协议的设备，便于远程监控安全状态；同时利用测量光栅的自诊断功能，实现预测性维护。
