COMITRONIC-BTI 安全光幕覆盖 Type 4 / PL e 等级,光束间距 20~40mm,响应时间 ≤20ms,适用于冲压与机器人工作站的非接触式防护。常州麦兹自动化供应。
COMITRONIC-BTI 安全光幕概述
安全光幕(Safety Light Curtain)通过发射端与接收端之间的红外光束构建一道「不可见的保护屏障」,当人员或物体进入保护区时,光束被遮挡,输出安全信号使设备停止。它适用于无法加装机械护罩的场合:冲压机械上下料口、机器人工作站、装配工位、热成型机取件口等,属于「非接触式安全防护」方案。
相比机械护罩,光幕的优势是不妨碍工艺(物料与工件可自由进出)、便于人机协作工位(操作者可接近而仍有防护)与安装灵活;其局限是只能防护平面区域,对高处坠落、侧向进入等场景无效,且需考虑粉尘、阳光直射等光学干扰。
类型划分与安全等级
安全光幕按 IEC 61496 标准分为 Type 1~Type 4,性能等级对应关系如下:
| 类型 | 故障响应能力 | 防护等级 | 适用场合 |
|---|---|---|---|
| Type 1 | 仅能检出单一遮挡 | PL c | 低风险场合,不推荐用于高危场合 |
| Type 2 | 可检出单一故障 | PL d | 一般风险设备 |
| Type 3 | 抗扰动能力强 | PL d | 一般工业环境 |
| Type 4 | 具备自检与失效安全设计 | PL e | 高风险场合、高速设备 |
关键区别在于抗干扰与失效检出能力:Type 1/2 对灰尘、光线变化、短时遮挡缺乏有效检出能力;Type 3 增加了抗扰动设计;Type 4 具备自检功能与失效安全设计,能在光幕自身故障时给出安全状态输出,因此可支撑最高的 PL e 等级。高风险场合(如冲压机械)应选择 Type 4。
光束间距决定防护能力
光束间距(分辨率)是决定能检测多小物体的关键参数,直接影响防护区域的可靠性:
| 光束间距 | 最小可检物体 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 30~40mm | 手指以上 | 低速场合、防止手臂意外进入 |
| 20~30mm | 接近手指 | 一般机械加工、装配设备 |
| 10~20mm | 手指 | 手指检测,冲压机械、机器人工作站 |
| ≤10mm | 细小物体 | 精密设备、高速产线 |
需要强调的是:手指检测(光束间距≤30mm,通常≤20mm 才有可靠的手指识别能力)才是实现协作或高风险防护的前提。若选用大间距光幕只能检出整个手臂,就无法用于需要保护手指的场合(如压机上下料)。EN ISO 13855 对不同身体部位规定了最小光束间距要求,选型时应据此确定。
另一个容易混淆的概念是保护高度(保护范围):光幕的发射/接收器件高度决定保护区的高度范围,需覆盖人体可能接触的完整高度。若只防护腰部到膝盖高度,人的手臂可能从上方越过光幕进入危险区。
安全距离计算:不能省略的一步
光幕安装位置必须保证「机器停止」之前人不进入危险区,安全距离按 EN ISO 13855 计算:
S = K × T + C 其中 S 为安全距离(mm),K 为响应速度系数(光幕水平安装通常取 2000 mm/s),T 为总响应时间(光幕响应时间 + 继电器响应时间 + 安全接触器释放时间 + 机器停止时间),C 为附加距离(手指检测取 C=8×(d−14),其中 d 为光束间距;手臂/身体检测一般 C=0)。
举一个典型算例:某冲压机光幕响应时间 15ms、安全继电器 8ms、接触器释放 20ms、机器停止时间 100ms,T = 143ms;光束间距 20mm 属手指检测,C = 8×(20−14) = 48mm;则 S = 2000×0.143 + 48 = 334mm。这就是光幕距危险区至少应保持的距离。
这个计算必须在安装前完成并留出余量(考虑制动距离波动)。先安装再算距离是常见错误,会导致防护距离不足而形同虚设。
输出与接线:OSSD 的正确用法
光幕的输出通常为 OSSD(Output Signal Switching Device,安全输出),Type 4 光幕一般为双通道半导体输出。接线要点:
双通道必须接双通道安全继电器(或安全 PLC 的双通道输入),不可将两通道并联或只接一路,否则失去冗余意义且共因失效会大幅降低等级。
OSSD 的极性与负载需与继电器输入匹配(PNP/NPN、半导���输出通常需配相应的输入级);使用 OSSD 时应注意其具有短路检测特性,不可把它当作普通开关量随意处理。
禁止自行加装负载或分线:OSSD 输出不允许接入指示灯、蜂鸣器等非安全负载,否则会影响自检功能并降低可用性。
屏蔽与接地:信号电缆应使用屏蔽线并可靠接地,屏蔽层按规定单端接地,避免电磁干扰导致误动作。走线应避免与大功率电缆平行敷设。
安装与调试要点
安装位置。光幕应牢固安装在机器外围,安装面与检测面需保持平行(垂直度偏差会导致误动作);避免安装在振动源附近;保护区域内不得存在遮挡光束的结构。
光学干扰防范。强阳光、频闪灯或反光表面可能干扰检测,必要时应加装遮光罩或选用抗干扰型光幕;有粉尘或飞溅的场合需定期清洁光学窗口,脏污会显著降低检测可靠性。
调试验证。投运前必须完成:用标准试棒(对应光束间距的测试棒)逐高度验证检测能力、模拟单通道断线验证继电器动作、验证机器停止时间与安全距离匹配、验证复位逻辑(遮挡解除后是否自动重启,危险场合通常要求手动复位)。
我们供货的三个优势
原装正品 + 可溯源。光幕属高风险安全防护器件,麦兹自动化坚持原厂渠道供货,提供原厂包装、合格证与 Type 等级证明文件。
现货库 + 快交付。常州本地仓库常备 COMITRONIC-BTI 常用安全光幕与安全继电器现货;当日 15:00 前确认订单当天可发,江浙沪皖次日达。高分辨率与大保护高度的特殊规格可协商货期。
安全距离计算支持。工程师提供方案核对:可协助按 EN ISO 13855 计算安全距离、核对光束间距与检测部位匹配、确认 OSSD 与安全继电器通道兼容性,并提供安装对位与调试验证清单。
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