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德國SICK施克安全光幕由投光器發(fā)射出調(diào)制的紅外光,由受光器接收
SICK安全光幕也就是光電安全保護裝置(也稱安全保護器、沖床保護器、紅外線安全保護裝置等)。在現(xiàn)代化工廠里,人與機器協(xié)同工作,在一些具有潛在危險的機械設(shè)備上,如沖壓機械、剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設(shè)備、危險區(qū)域(有毒、高壓、高溫等),容易造成作業(yè)人員的人身傷害。
SICK安全光幕是經(jīng)過安全認證的光幕產(chǎn)品,由兩部分組成。投光器發(fā)射出調(diào)制的紅外光,由受光器接收,形成了一個保護網(wǎng),當(dāng)是有物體進入保護網(wǎng),當(dāng)從中有光線被物體擋住,通過內(nèi)部控制線路,受光器電路馬上作出反應(yīng),即在輸出部分輸出一個信號用于機床如沖床,壓力機等緊急剎車。 光幕有著非常廣泛的應(yīng)用,比如在需要不斷送取料的沖壓設(shè)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(guān)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(chǎn)效率。在這種情況下,采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(dǎo)致機器進入安全狀態(tài)而不會給操作人員帶來傷害。
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(xué)的數(shù)據(jù),成年人的手指直徑應(yīng)不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直徑不少于40mm,舉例:如果使用的光幕的光軸間距是40mm,光軸直徑是20mm,它的分辨率是40+20=60mm,那么手指,手掌,手腕及手臂都有可能通過光幕而不會被發(fā)現(xiàn)。因此,如果想獲得更高的安全性,便需使用較高分辨率的光幕.
使用光柵和光幕時,對安裝有一定的要求,不允許出現(xiàn)人員能夠繞過光柵和光幕而進入到危險區(qū)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(guān)信號。另外,對光柵和光幕的使用環(huán)境也有一定的要求,如果環(huán)境中粉塵太大,會影響到光線的發(fā)射,從而影響光柵和光幕的使用。
SICK安全光幕的工作原理介紹
光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發(fā)射管,另一邊相應(yīng)的有相同數(shù)量同樣排列的紅外接收管,每一個紅外發(fā)射管都對應(yīng)有一個相應(yīng)的紅外接收管,且安裝在同一條直線上。當(dāng)同一條直線上的紅外發(fā)射管、紅外接收管之間沒有障礙物時,紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(光信號)能順利到達紅外接收管。紅外接收管接收到調(diào)制信號后,相應(yīng)的內(nèi)部電路輸出低電平,而在有障礙物的情況下,紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(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(diào)制信號,相應(yīng)的內(nèi)部電路輸出為高電平。當(dāng)光幕中沒有物體通過時,所有紅外發(fā)射管發(fā)出的調(diào)制信號(光信號)都能順利到達另一側(cè)的相應(yīng)紅外接收管,從而使內(nèi)部電路全部輸出低電平。這樣,通過對內(nèi)部電路狀態(tài)進行分析就可以檢測到物體存在與否的信息。
SICK安全光幕的紅外發(fā)射和接收通路數(shù)目理論上最大可有無數(shù)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。
SICK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(fā)送端和接收端發(fā)送相同的通路選擇信號,即第一路發(fā)第一路收、第二路發(fā)第二路收、…第十五路發(fā)第十五路收、第十六路發(fā)第十六路收。而在交叉掃描模式下,單片機每次向發(fā)送端和接收端發(fā)送不同的通路選擇信號。即第一路發(fā)第二路收、第二路發(fā)第一路收、……第十五路發(fā)第十六路收、第十六路發(fā)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(qū)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(xiàn)在普遍使用的都是直線掃描方式的SICK安全光幕。
▲ 符合國際電工學(xué)會IEC61496-1/2 標準
▲ 采用技術(shù)成熟的同步紅外線掃描,優(yōu)異的光學(xué)性能和2.5°的發(fā)散角,容易對準和維護
▲ 外形小巧,采用鋁鑄合金外殼,非常堅固,輕巧
▲ 20/40mm的多種規(guī)格分辨率
▲ 保護高度范圍寬4-128cm
▲ 電氣連接.4針M12接頭
▲ 緊湊的尺寸,橫截面積僅為25×25mm
可定制分辨率和保護幅寬,以及其它各類接口和擴展功能
·檢查SICK安全光幕是否牢固的固定在需裝備的設(shè)備上,光幕傳感器的發(fā)射器和接收器是否在一平面內(nèi),且以發(fā)射器和接收器為邊界的保護區(qū)域應(yīng)為該平面內(nèi)的一個矩形
·檢查SICK安全光幕的發(fā)射器和接收器,是否和各自的電纜準確的裝配到位,以及電纜的接線端是否與電源和控制單元準確、牢固的連接
·給SICK安全光幕傳感器接通電源,此時光幕傳感器開始自檢、同步及自校準,約1秒鐘后,發(fā)射器黃色指示燈穩(wěn)定,接收器指示燈全部熄滅,表示光幕傳感器進入正常工作狀態(tài)
SICK安全光幕傳感器BW-SLC在工作狀態(tài)下
1 .當(dāng)保護區(qū)域內(nèi)無侵入物體時,傳感器的接收器處于受光狀態(tài),此時接收器的通訊指示燈(紅燈)應(yīng)熄滅,發(fā)射指示燈(黃燈)點亮,這時按下被保護設(shè)備的工作開關(guān),設(shè)備可正常運轉(zhuǎn)
2.當(dāng)有物體(不小于最小可檢測體或者分辨率)侵入保護區(qū)域時,接收器的紅色指示燈將被點亮(可能是接收器處于遮光狀態(tài),也可能是光通訊被遮斷),此時被保護設(shè)備受控,處于強制停頓狀態(tài)。
3.當(dāng)侵入物體撤出保護區(qū)域后,光幕傳感器將返回1.狀態(tài),設(shè)備將繼續(xù)工作
·在SICK安全光幕傳感器開機進入工作狀態(tài)后,使用直徑為最小檢測體尺寸的測試棒(或同等直徑的不透明物體,垂直侵入保護區(qū)域,分別按順時針和逆時針方向在保護區(qū)域內(nèi)做平移運動,此時光幕傳感器應(yīng)一直有紅色指示燈被點亮,受控設(shè)備無法工作
·當(dāng)SICK安全光幕傳感器開機進入工作狀態(tài)后,每次實際使用之前,為了人身和設(shè)備的安全,必須進行安全檢測,嚴格按照步驟操作,并做好記錄,登記在冊:檢測方法按安裝調(diào)試最后兩個步驟進行