安全光幕是什麼?

安全光幕也就是光電安全保護裝置（也稱安全保護器、衝床保護器、紅外線安全保護裝置等）。在現代化工廠裡，人與機器協同工作，在一些具有潛在危險的機械設備上，如衝壓機械、剪切設備、金屬切削設備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設備、危險區域（有毒、高壓、高溫等），容易造成作業人員的人身傷害。

安全光幕簡介概況

安全光幕是經過安全認證的光幕產品，由兩部分組成。投光器發射出調製的紅外光，由受光器接收，形成了一個保護網，當是有物體進入保護網，當從中有光線被物體擋住，通過內部控制線路，受光器電路馬上作出反應，即在輸出部分輸出一個信號用於工具機如衝床，壓力機等緊急剎車。 光幕有著非常廣泛的應用，比如在需要不斷送取料的衝壓設備上，如果安裝接觸式安全防護門，則需要操作人員頻繁地開關防護門，這樣不但增加了操作人員的工作量，而且降低了生產效率。在這種情況下，採用光柵和光幕就是最佳的選擇。在操作人員送取料時，只要有身體的任何一部分遮斷光線，就會導致機器進入安全狀態而不會給操作人員帶來傷害。

安全光幕細節圖及支架電纜

光束的密度多少決定了體積多大的身體部分能通過光幕才被檢測。按照人體工程學的數據，成年人的手指直徑應不少於14mm，手掌厚度不少於30mm，手腕直徑不少於40mm，舉例：如果使用的光幕的光軸間距是40mm，光軸直徑是20mm，它的解析度是40＋20＝60mm，那麼手指，手掌，手腕及手臂都有可能通過光幕而不會被發現。因此，如果想獲得更高的安全性，便需使用較高解析度的光幕．

使用光柵和光幕時，對安裝有一定的要求，不允許出現人員能夠繞過光柵和光幕而進入到危險區域的情況，也不允許在光柵和光幕附近有反射光線的表面，使接收器能夠接收到反射過來的光線而無法輸出安全開關信號。另外，對光柵和光幕的使用環境也有一定的要求，如果環境中粉塵太大，會影響到光線的發射，從而影響光柵和光幕的使用。

安全光幕的工作原理介紹

如圖所示是一個用安全光幕檢測物體（比如手）進入的測試原理結構示意圖。圖中，光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發射管，另一邊相應的有相同數量同樣排列的紅外接收管，每一個紅外發射管都對應有一個相應的紅外接收管，且安裝在同一條直線上。當同一條直線上的紅外發射管、紅外接收管之間沒有障礙物時，紅外發射管發出的調製信號（光信號）能順利到達紅外接收管。紅外接收管接收到調製信號後，相應的內部電路輸出低電平，而在有障礙物的情況下，紅外發射管發出的調製信號（光信號）不能順利到達紅外接收管，這時該紅外接收管接收不到調製信號，相應的內部電路輸出為高電平。當光幕中沒有物體通過時，所有紅外發射管發出的調製信號（光信號）都能順利到達另一側的相應紅外接收管，從而使內部電路全部輸出低電平。這樣，通過對內部電路狀態進行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。

安全光幕的紅外發射和接收通路數目理論上最大可有無數個，考慮到實際光幕的高度和上下通路之間的間距，一般不會超過48個。

安全光幕分直線掃描方式和交叉掃描方式，在直線掃描模式下，單片機每次向發送端和接收端發送相同的通路選擇信號，即第一路發第一路收、第二路發第二路收、…第十五路發第十五路收、第十六路發第十六路收。而在交叉掃描模式下，單片機每次向發送端和接收端發送不同的通路選擇信號。即第一路發第二路收、第二路發第一路收、……第十五路發第十六路收、第十六路發第十五路收。相比之下，交叉掃描模式對物體的高度測量更為精確，且在檢測區域中心1／3處的檢測精度最高。最小檢測高度可縮至直線掃描模式下的2／3。但是考慮到實際需要，現在普遍使用的都是直線掃描方式的安全光幕。

安全光幕類型

光幕分為光同步和線同步，光同步指的是光幕的接收和發射不需要有任何通信的線連接，發射按照規定的規律發出紅外光，接收器靠接收到光信號後，對比發射器發射的信號，如果一致，表示此時光幕沒有被遮擋，輸出通光信號。

安全光幕選型

第一步：根據您的設備對人造成的危險程度選擇安全光幕的安全等級（簡言之：重大傷亡，選擇四級or除去重大傷亡的選二級）。下圖是安全等級的選擇標準

第二步：根據您的客戶需求是選擇國外品牌還是國內品牌（或者是選擇四級或者二級，四級為進口光幕價格高出二級的國產光幕一大截。）

第三步：確定安全距離的大小（安全光柵形成的保護牆到危險源的垂直距離）

第四步：選擇光軸間距。保護手指，一般選擇10mm間距；保護手掌一般選擇選擇20mm；保護腳或者是身體，一般選擇40mm間距的。當然安全距離很大的時候，上述原則不適用。以人體到達危險源前，設備能停止為原則。

第五步：根據您的保護高度，選擇合適數量的光軸（大於4的偶數）再選擇信號輸出（有多種信號輸出，PNP＊2，NPN＊2，繼電器，等）

第六步：選擇對射距離（光幕截面尺寸小的，對射距離一般較近，小於3米；光幕截面尺寸大的，對射距離一般較遠，大於3米。

第七步：選擇放射器與接收器之間的同步方式（光同步：發射器與接收器之間沒有任何連接，線同步：放射器與接受器之間有根線連接。）

第八步：選擇安全光幕的結構類型，是選擇大一點的，還是選擇薄一點的，是否需要無盲區安全光幕，

第九步：選擇安裝方式（多種安裝方式，L型側面安裝，L型上下安裝，鋼管支架方式，端蓋自帶安裝孔等）

第十步：根據您的設備使用環境，考慮是否需要安全光幕抗電磁幹擾，抗弧光及雷射幹擾，以及日光幹擾，以及防水防塵等。

來源：21ic