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(fā)射出調制的紅外光,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于機床如沖床,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沖壓設備上,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,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。按照人體工程學的數據,成年人的手指直徑應不少于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。
安全光幕的工作原理介紹
圖1如圖1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1中,光幕的一邊等間距安裝有多個紅外發(fā)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(fā)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(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制信號后,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(fā)射管發(fā)出的調制信號(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制信號,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(fā)射管發(fā)出的調制信號(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(tài)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(fā)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(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安全光幕。