平安光幕和开关——用在机械平安上的人身保护神_1.docx

《平安光幕和开关——用在机械平安上的人身保护神_1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平安光幕和开关——用在机械平安上的人身保护神_1.docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、平安光幕和开关用在机械平安上的人身保护神平安光幕和开关用在机械平安上的人身保护神yangliu导语：平安门开关主要安装在具有人身伤害危险性的机床、机器设备的防护门或盖板上在当代工业消费中，最危险、最需要采取保护措施的部位，即对工件进展加工的部位安装防护门作为操纵人员与加工工件之间的通道，但怎样使防护门起到平安保护作用，成为平安门，就显得尤为重要。对于防护门不同的开关方式，可以通过安装不同类型的平安开关来实现平安保护功能。由于机床的危险程度比拟高，因此所需的平安保护等级也相应比拟高，为此可通过将平安开关与各种平安监控器配合使用，来实现较高的平安保护目的。平安开关主要分为平安门开关和平安限位开关。

2、但在有些危险场所，那么需设置平安光幕。一平安门开关1.平安门开关的功能平安门开关主要安装在具有人身伤害危险性的机床、机器设备的防护门或盖板上；使用平安门开关必须实现以下功能：1隔离原那么人与机器空间上的别离原那么：在机器的危险运动停顿之前，门被锁住，工作人员无法进入危险区域；其他危险因素被排除之前，门被锁住，工作人员无法进入危险区域；防护门关闭前和危险源被隔离前不可开机。2停顿原那么时间上别离原那么：关闭可挪动的防护门都不会直接启动机器设备的危险动作；机器运转中翻开防护门就要停机。2.平安门开关平安功能的实现从构造上看，非平安开关通过弹簧施加的力来断开触点，而平安门开关通过刚性操动杆施加的力来

3、断开触点。触点熔接和弹簧失效的情况下，本来应该断开的触点却无法断开，此时就无法确保平安。而平安门的刚性操动杆，在此时可以强行断开触点，进而确保平安。因此，在理论上往往在平安开关上印上经过认证的箭头标记如图1所示。通过比拟平安门开关和非平安开关可以看出，平安门开关不仅通过对防护门开闭和锁定进展检测来实现平安功能，同时，带有NC接点的开关与刚性机械构造联动，这使之具有肯定断开接点的功能，即使接点熔接也能断开，进而，通过其平安功能保证人身不受到机器设备的伤害。3.平安门开关的国际标准国际标准是IEC60947-5-1。其有关低压开关和控制装置的一般规那么中有一局部规定：肯定断开保证在常闭触点熔接时，

4、它们可被开关的正常操纵分开，即压下心杆，取出钥匙，旋转杠杆，或者拉动绳索。换言之，即使在发生电路故障后，仍然保证开路。4.平安门开关的分类一般情况下，平安门开关分为机械锁定型和电磁锁定型平安门开关，这两种开关都具有绝缘塑料外壳和金属外壳两个系列，选择何种系列取决于它们所处的环境条件，这些条件包括：机械负载、温度、化学影响等。经历说明，金属外壳系列比绝缘塑料外壳系列更能承受恶劣的条件，但是，在通常的工业应用条件下，绝缘塑料外壳系列能更好地发挥作用，例如，在各种机床、工业机器人、印刷机械、造纸机械、包装机械等行业。平安电磁开关锁有下述两种工作方式，无论选用何种工作方式的平安电磁开关锁，都必须考虑到

5、在锁定状况下可能承受的最大拉力。1弹簧力锁定工作方式的平安电磁开关，通过内部的弹簧力来进展锁定，通过内部的电磁线圈通电产生的电磁力来进展解锁，假如电磁线圈没有通电，那么可挪动的防护门将始终保持锁定状态。在这种形式的电磁开关锁中，内部的弹簧为平安型的弹簧，其弹簧线圈之间的间隙比弹簧钢丝的直径还要小，这样可防止弹簧损坏，确保弹簧可实现平安的锁定功能。2电磁开关锁的另一种工作方式是通过电磁力锁定。当开关内部的电磁线圈通电后产生电磁力，这个电磁力克制弹簧的弹力之后将操动件锁定，而当电磁线圈断电之后，弹簧将恢复原状，进而将操动件解锁。在EN1088:1996标准中明确指出，通过弹簧力锁定的电磁开关锁可被

6、当作平安开关用来保护人身平安；而通过电磁力锁定的电磁开关锁只能应用于少数情况，在这些情况中，机器设备经过分析后确认不会对人身平安造成伤害，但却需要对机器设备本身或者材料的加工经过进展保护。原因显而易见，在使用通过电磁力锁定的电磁开关锁时，一旦由于外部线路的问题使得电磁线圈无法通电，那么无法锁定操动件，进而使可挪动的防护门能轻易被翻开，电磁开关锁失去了平安锁定的功能。欧姆龙的平安门开关有D4NS常规平安门开关，D4GS-N纤细型平安门开关，D4BS平安门开关，D4GL小型电磁锁定平安门开关，D4JL电磁锁定平安门开关，D4NL小型电磁锁定平安门开关，D4BL电磁锁定平安门开关，D4NH小型平安铰

7、链门开关，D40B小型非接触式门开关都可以知足上述要求或规定。5.平安门开关的特点平安门开关由互相独立的两局部组成：开关本体和开关操动件。当平安防护门翻开时，开关操动件被从开关本体中拉出，此时开关内的常闭触点会通过一个机械反弹装置断开。当平安防护门闭合时，开关操动件插入开关本体内，此时常闭触点闭合，这样机器设备的驱动或者控制系统才能通电工作。在任何情况下，具有单独别离式操动件的平安保护开关，都不允许用作机械停顿开关。对于平安门开关，它是一种除了使用专用装置钥匙等以外，使用钥匙、硬币、螺丝刀、扁嘴钳、刀等常用工具无法轻易操纵的开关，这样就可防止误操纵或者恶意操纵带来平安方面的问题。6.平安门开关

8、的应用以D4JL电磁锁定型平安开关为例。在设备正常运转状态下，电磁开关置ON，防护门被锁定型开关锁定，操纵人员即使使用钥匙插入也无法翻开防护门进入危险区域，所以可确保平安。D4JL，锁定力3000N。只有电磁开关置OFF，同时插入钥匙，才可以翻开门，此时，里面的设备停顿运转。员工假如此时进入危险区域进展设备检修或维护，即使关上门，进入者带上钥匙的情况下，电磁开关仍然置OFF，所以门还是没有锁定。假如此时电磁开关偶尔置ON，门被锁定的情况下，还可以通过特殊的反面释放钥匙解锁，进而防止受到机械伤害而确保平安。二平安限位开关1.平安限位开关功能广泛应用于扶梯、塑机、立库、印刷、包装等行业的平安限位开

9、关是指当开关操动部件操动到动作位置时，开关的常闭触头肯定断开，具有平安功能。对此类开关，IEC和欧洲都有相应的要求和标准，并用符号表示如：国际电工，德国。使用平安限位开关可防止普通开关的误动作及故障，保证当开关被操动到常闭触头断开位置时，常闭触头断开，使设备的工作电源断开，防止故障和事故的发生。我公司平安限位开关D4NA，D4N，D4F，D4B，D4N-R都含有肯定断开的常闭触头，具有平安功能，因此标有标志，并拥有欧洲CE认证。2.限位开关的分类和特点1欧姆龙的平安限位开关往往分为柱塞型如D4NA4131、可调滚珠摆杆型如D4NA-12G、滚珠柱塞型如D4NA4132等。2假如螺杆变更，通过摆

10、杆，可做到摆杆位置以7.5为单位的360任意位置设定，由于分别设计了摆杆和旋转轴的凹槽，因此可有效防止摆杆滑出旋转轴。另外，同样可以拧松螺丝，对可调滚珠摆杆型的摆杆长度进展改变，将摆杆反向正-反安装时，请先卸下摆杆正面的螺钉后再进展，这时将动作范围设置在程度180范围内。我公司的平安限位开关外形如图3所示。三平安光幕在当代工业消费中，一方面，消费的经过越来越复杂。其原因有两个：1客户的需求多样化、差异化导致工厂从大规模单一消费方式改变为小批量多品种消费方式；2用于消费产品的消费设备越来越精细复杂，也越来越高度自动化，这些都导致了消费经过复杂化。另一方面，随着社会的进步开展，以人为本的人文精神日

11、益深化人心，客观上将导致在法律法规上对于平安的要求越来越严格。消费经过复杂化导致人们在常规平安措施中对于机械平安的控制才能越来越力不从心，而进步机械平安性，又是社会开展的必然的急迫要求，两者的矛盾越来越突出，于是人们都提出这样一个问题：有没有可能在消费中做到消费效益和机械平安兼顾呢？在实际应用中，大多数平安产品都很好地解决了这个问题，例如：平安开关中平安限位开关一方面起着常规限位开关的作用，在和相关控制器连接的情况下，维护检修时还可以很快理解其技术状态，有利于缩短检修维护时间进而进步消费效率，而另一方面还要保证开关失效时仍然可以确保操纵人员的人身平安。在平安产品家族中，平安光幕是在平安和消费兼

12、顾应用中最具有代表性和典型性的例子。1.什么是平安光幕？在高速运转的较为危险的机器上不停地送进送出加工零件时，就需要设置开口部位，假如在此处设置防护门，将严重影响消费，也势必不能兼顾消费和平安。平安光幕就宜设置在这些开口部位，通过光束进展防护的装置。这是一种由上到下安装一排排对射性光电开关的传感装置。它监视一定幅度范围，机器运行中当有人体闯入时会截断光线，使机器停顿，来到达保护人身平安的目的，但是有加工零件不停送进送出通过光幕时，却不会引起机器停顿运转。这样，在不影响消费的同时，有效地保护操纵人员不受伤害，如图4所示。2.平安光幕和普通光电开关、区域传感器、普通光幕的区别普通光电开关、区域传感

13、器以及普通光幕通常都存在检测盲区，这主要由于它们没有故障自检功能，在发生故障时不能保证平安。而平安光幕不存在检测盲区，在发生故障时由于具备了故障自检功能可以保证平安。3.平安光幕的国际标准在IEC61496-1机械平安光电保护设备第1局部和IEC61496-2机械平安光电保护设备第2局部以及其他国际标准对平安光幕等光电保护设备进展了具体的规定。例如，在IEC61496-2中就提出了光电保护设备在设计、制造、测试中的特殊要求。而和IEC61496-1相对应的EN61496-1那么明确指出：其标准是适用于诸如区域传感器平安光幕是其中的一种特殊区域传感器，以通过设计的电路检测操纵者存在情况，输出一个

14、控制信号，进而进展人身防护。其中还规定了如下内容：故障检测性能、软件设计规定、耐热性能、EMC性能、耐振动和防触电性能、指示灯颜色、标签详情甚至操纵手册。和IEC61496-2相对应的prEN61496-2也提出了相关最小检测物体，防干扰方面的要求。由此可见，在以保护人身为目的使用光幕时，除了符合这一平安标准的光幕以外，其他不能随意使用。为此，消费平安光幕的厂家往往为了到达这些标准，还需要进展第三方平安认证，而不是仅仅自己声称消费可以到达相关标准的产品。4.平安光幕是怎样兼顾平安和消费效益的？a.平安光幕在消费中的作用从安装角度看，安装比拟便利我公司有自由定位的固定件，安装灵敏可有假设干套光幕

15、无盲区串接，还可节省布线，使安装变得非常轻松。从使用角度看，由于消费经过复杂化，现场消费的产品型号经常发生变更，此时对平安光幕的设置要求也是不同的。平安光幕配有灵敏可变的相关软件，根据客户各种现场需求可轻松通过软件变更屏蔽和消隐效果，大大减少了再布置、重新接线的时间。从检修维护看，平安光幕具有现场维护、调试的便利性，有各种指示灯，指明其工作状态，故障状态。假设干个红色LED故障原因指示灯，通过不同的组合，快速查明故障原因，并给出解决对策。b.平安光幕的平安特性从平安回路上看：故障检测才能是划分平安光幕的最重要的标准，因此光幕等级根据其故障检测才能划分为1，2，3，4级。同时，平安光幕除了具有复

16、位功能，还具有联锁功能，即：在电源通电时或遮光时使控制输出OFF，并保持这种状态，直到复位信号输入。有的平安光幕除了具有外部测试功能外，还具有外部继电器EDM监控功能，以便检测控制机器危险部的外部继电器或接触器诸如接点熔接等动作不良的功能。从标准上看，平安光幕是按国际标准制造，并且都要获得第三方认证，而不是仅仅声称知足国际标准。c.平安光幕的平安功能按照图5，一方面，当AGV自动导向车把工件送入危险区域内进展加工时，机器人的机械手照常工作，并不影响其效率。另一方面，当操纵者进入时，平安光幕应可以检测到操纵者，并控制机械手，使其停顿运转进而保证操纵者的平安。因此，根据AGV进入危险区域的不同方式

17、，把平安光幕的平安功能分为：1屏蔽：屏蔽功能就是使平安光幕的平安功能暂时无效，即使在遮光状态下，也能使控制输出保持ON的状态的功能。这就解决了由于AGV要通过而不能设置光幕的课题，能兼顾平安性和消费性。当然，屏蔽还有局部屏蔽和位置屏蔽等详细情况。屏蔽经过中，为了让四周的人知道平安功能暂时无效，还可在所有操纵位置都能确认的地方使用屏蔽指示灯外部指示灯来加以警示。2固定消隐：使平安光幕的特定光轴无效。在这种情况下，无论在失效区域内是否存在物体，控制输出始终保持ON的状态。3浮动消隐：检测区域内存在不想检测的一定幅度的运动物体时，使检测功能失效。5.平安光幕的使用考前须知1要留意平安间隔的正确计算。

18、在设置平安光幕位置时要综合考虑传感器的检测才能、机器停顿时间、人体侵入速度等因素以便使用计算式算出危险区域与设置部位的间隔。平安间隔的计算式：ISO138525平安间隔S=KXT+C式中：K人体侵入时间T整个装置系统的响应时间C由最小受检物体算出的追加间隔平安间隔计算不充分将导致平安事故。2还应在安装和设置多套平安光幕时，考虑到光幕间的互相干扰问题，可采用自动抗干扰才能的光幕。我公司的平安光幕内置了干预光回避算法，包括自身投光器在内即使有3套入光也可防止误动作发生，非常合适AGV等挪动设备上的平安光幕和固定设备上的平安光幕之间无法通过接线方式防止干扰。但是，设置的平安光幕数目太多时，仍然要采取

19、防止互相干扰的措施：例如，通过设置遮光板，改变入光方向，使用设定工具，保持足够间隔等方法防止互相干扰。当然，无论设置平安光幕数目的多少，其他防干扰措施也是必要的，例如：在使用反射镜时，不要把平安光幕设置成反射型构造可用反射镜改变光线途径，在金属制成的墙壁、地板、天花板、工件等反射率较高的光泽面上设置时应参照使用手册考虑离这些光泽面的间隔。在采取上述措施后都无法防止干扰的情况下，应向各平安光幕消费家咨询后或严格遵照相关手册执行。四完毕语通过理解平安开关、平安光幕的相关内容，可以预见，平安产品系列随着中国作为世界制造工厂的地位进一步加强和机械平安意识的进步，必将在中国机械平安事业中发挥越来越重要的作用。0