如何为工业机械选择安全光屏

用点系统的安全网格保护危险区域的多个侧面。来源:Banner Engineering。

安全光幕，也称为安全光幕，是用于保护机器危险(潜在的伤害源)和保护人员和设备的光电器件。每个屏幕由发射器阵列和相应的接收器组成，它们组合在一起形成具有指定分辨率的传感场，这是安全光屏幕能够可靠检测到的物体的最小尺寸。当不透明物体(如手、手臂或脚)干扰光束时，安全光屏会检测到它的存在。

安全光屏在提供的保护级别和功能方面差异很大，为广泛的应用提供了灵活的解决方案。合适的应用应该需要一定数量的进入操作点或防护危险，并且应该具有可以通过移除电源或信号在短时间内停止的危险。例子包括机械和液压压力机，成型压力机，冲压，成型和自动化装配机械。

在选择光屏作为强大的机器保护解决方案的一部分时，应仔细考虑各种因素，例如存在的风险级别，安装选项，所需的分辨率和所需的功能。

风险等级

首先，应根据应用程序所呈现的风险级别选择安全光屏。国际电气委员会标准IEC 61496-1/ 2规定了2型和4型两种安全光屏的设计、建造和测试要求。风险评估应该确定应用程序需要哪种类型。

2型安全光屏提供了一种经济有效的解决方案，通常用于保护低风险的应用，在这些应用中，事故会导致轻微伤害。2型光屏一般采用单微处理器，以故障排除或FMEA作为保证安全功能完整性的主要手段。2型光屏的有效光圈角(EAA)或视场也比4型大。虽然较大的EAA便于发射器和接收器对准，但也使它们更容易受到光学短路的影响。2型光屏非常适合伤害风险有限但仍需要一些防护的应用，例如小型装配设备，自动化生产设备，桌面机器人工作单元，拾取和放置机，小型包装机，设备保护和补充防护。

4型安全灯屏幕可以满足OSHA或ANSI标准控制可靠性要求，应选择用于可能导致严重伤害或死亡的高风险应用。这些光屏通过冗余和监控实现了高水平的容错，可在更坚固的外壳中使用，并提供更广泛的功能。

班纳工程公司表示，安全灯屏可以水平安装，以保护危险区域。

安装

在机器危险和人员之间必须按照公认标准规定的要求安装安全光屏，以便在人员到达之前机器可以消除危险。适当的分离(安全)距离——从感应场到危险的距离——必须通过考虑手/身体速度、机器响应时间、安全光屏响应时间和安全光屏检测能力来确定。

外壳有许多尺寸和坚固程度，应该是选择过程的一部分。更小的横截面和低轮廓(“无死区”)光屏可以舒适地安装在机器框架内，而不会在传感领域产生间隙。更大、更坚固的光屏可以承受来自工件(如钣金)的物理冲击。

检测能力是定义安全光屏能够可靠检测到的物体大小的规格，它有助于确定光屏的物理位置。也称为分辨率，检测能力是光学系统可靠地检测物体的能力。探测能力由光束直径和相邻光束间距决定，是安全光幕分类的基础。

高分辨率的光屏可以检测到手指或手，为需要最大限度地减少分离(安全)距离的应用提供了理想的选择。中等分辨率的屏幕可以检测到手臂或脚踝，是区域防护的好选择。低分辨率屏幕可以检测躯干，并用于周边和访问防护应用。高、中分辨率光屏可以任意方向定向，而低分辨率光屏通常只能垂直定向。

Banner工程公司表示，该公司的低轮廓安全光屏提供了无死区的边缘到边缘检测。

选择其他功能

功能，如静音，消隐，自动或手动复位(跳闸或闩锁输出模式)，以及所需的分辨率，安装选项和风险水平，都应考虑在选择一个机器保护应用的安全光屏。

输出方式:多种功能组合，可定制出适合各种应用需求的安全光屏。例如，输出模式可以设置为自动或手动复位(也称为跳闸或闩锁)。自动复位通常用于连续检测个体的应用，一旦从传感场中移除中断，光屏就会自动复位。手动复位，通常用于操作人员实际穿过传感场进入保护区域的应用，需要在中断被移除后手动复位光屏。一旦光屏自动或手动复位，机器就可以通过启动正常启动方式进行循环。

扫描速率:大多数安全灯屏幕都有一个功能，允许用户改变扫描速率或红外线光束的扫描代码。这是为了防止其他红外光源的干扰，如其他光屏，这可能导致机器间歇性停机。用户必须确定启用此功能是否会增加光屏的响应时间，从而导致分离距离增加。

消隐:在某些应用中，高分辨率或中等分辨率的安全光屏可能需要忽略预定最大尺寸的物体。这种能力被称为消隐，它允许一个物体在不产生停止信号或影响保护人员能力的情况下中断一定数量的波束。下料有几种类型。降低的分辨率允许每隔一个或每两个波束被阻挡，而浮动消隐只允许一个或两个波束(即给定的数字)被阻挡。在固定下料时，必须堵住“固定”区域或造成闭锁。精确落料类似于固定落料，但与“确切”的光束数量而不是位置有关。

静音:另一个经常与光屏相关的功能是静音功能，它是在机器周期的安全部分暂时自动停止安全灯系统，以允许材料流入机器或过程。常见的静音应用包括在机器周期的安全部分手动卸载和加载操作，以及自动进出机器人工作单元的物料流动过程。

作者信息

迈克·卡尔森是Banner Engineering安全产品营销经理www.bannerengineering.com/safety。主编马克·t·霍斯克控制工程、www.globalelove.com．

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