冲床安全防护装置——安全光栅

光电保护器是目前保护冲压机械操作者人身安全的一种最有效的安全保护装置，它比防护栅栏、机械拉手、机械拨手等保护装置的保护效果更好，避免在生产过程中因操作不当或机器出现故障而导致安全事故的发生。适用于普通冲床（本公司配有整套改装装置，可使普通冲床更安全运行。）、高性能冲床、机械压力机、液压式压力机、压膜机、剪板机、工业机械手、包装设备及其他自动化设备,也可用于多面区域保护或防盗。

    一、光电保护器的组成

    光电保护器一般分为对射式和反射式两种类型。

    对射式光电保护器是指发光单元、受光单元分别在发光器、受光器内，发光单元发出的光直射到受光单元，从而形成保护光幕的光电保护装置。对射式光电保护器由控制器、发光器、受光器及发光传输线和受光传输线五部分组成，如图1所示。

    反射式冲床光电保护器是指发光单元、受光单元都在同一光电传感器内，发光单元发出的光通过反射器反射回受光单元，从而形成保护光幕的光电保护装置。发光器及反射器两部分之间形成安全保护屏。每当在安全保护屏受干扰或设备工作不正常时，发光器都发射信号，传送给压力机控制系统以防止可能发生的危险运动，停止锤头下行的危险。反射式光电保护器由控制器、传感器、反射器、传输线四部分组成，如图2所示。

    二、技术参数：

    保护高度90mm···1260mm

    光轴间距20mm,30mm,40mm

    分辨率30mm

    检测距离0-3000mm,0-10000mm

    响应时间〈20ms

    工作电压110V,220V

    波长950mm

    工作温度-10℃～+55℃

    贮存温度-25℃～+70℃

    最大输出电流≤200ma

    外壳防护等级IP65

    ★.采用光同步信号，及使用专用透镜，具有良好的抗外界光干扰性能。

    ★.数字信号辅助安装瞄准及诊断故障代码。

    ★.双独立晶体管输出。

    ★.双继电器输出。

    ★.可配合反光镜使用形成2面或3面区域保护。

    ★.本产品安全类光栅定义达到欧洲标准定义4级。

    ★.产品为纯金属外壳,传感器线采用防油污材料。

    三．功能要点：

    本仪器具有自检功能，发送器出现错误信信息时，压机工作状态不受影响光电安全保护光波作用区间，即有效敏感区，可通过下式进行计算：

    S=v′t（秒）=安全保护区（毫米）

    S为有效敏感区V为滑块滑行速度T为滑块停止时间（百万分之一秒）

    这样由液压系统响应，可直接控制其有效敏感区。无论怎样，Rexroth高速响应阀和伺服回路可使光电保护光波尽可能地出现在模具空间内。这样为操作工人提供了非常安全的工作环境。在许多情况下为提高生产率也采用光电开关，当操作工人从光电安全保护光波作用区间内抽回手，模具中放好工件时即产生信号起动压力机工作，不再用脚踏板及手动开关。当然，在这种情况下，光电安全保护器仍可完成其安全保护作用，采用上述光电开关比机械脚踏开关生产效率提高25%。光电发射器及反射器由铁皮外壳保护，可防任何意外的损坏.

    四、安装与调试

    1．光电保护器的安装形式一般有固定式和可调式两种。

    固定式安装：就是将传感器和反射器（或发、受光器）直接固定在机床床身上，它通常适用于模具比较固定，保护光幕不需经常调整的框架结构的闭式压力机（如图1所示）。

    可调式安装：是将传感器和反射器（或发、受光器）通过专用支架连接于机床上。此种安装形式，光幕可根据模口和安全距离的要求上下、左右灵活调整，一般适用于换模具比较频繁且模具大小不一的开式、闭式和四柱式压力机（如图2所示）。

    2．安全光幕高度位置的确定及安全距离的计算。

    光幕高度位置是指光电保护器的光幕相对于机床上下模口的位置。在保证安全距离的前提下，光电保护器的最下一束光不得高于模口下边缘，最上一束光不得低于模口上边缘。

    光电保护器的保护高度是指光幕的最上一束光轴与最下一束光轴之间的距离，即光幕的有效高度。保护高度等于机床滑块行程加上调节量。保护高度的大小关系到光电保护器光束的多少，如果光电保护器光束数选择过少，光幕高度将不能完全覆盖危险区域，仍存在造成事故的可能；如果过大则造成资金的浪费和使用上的不便。所以说根据保护高度选择光电保护器的规格（光束数）也是很重要的。

    光电保护器的安全距离是指光幕至工作危险区－－模具刃口之间的最短距离，即从手遮挡光幕的位置开始到达危险边界之前，能够使滑块停止所需要的距离。安全距离是确保光电保护器实现保护功能的必要条件之一，必须正确计算安全距离！其计算方法应根据压力机制动方式而定。

    对于滑块能在行程的任意位置制动停止的压力机，安全距离依公式（1）计算：

    Ds=1.6（T1十T2）（1）

    式中：Ds——安全距离，单位米（m）；

    1.6——人手的伸展速度，单位米／秒（m／s）；

    T1——光电保护器的响应时间，0.02秒（s）；

    T2——压力机的制动时间，即从制动开始到滑块停止的时间，单位秒（s），从实际制动情况测定。滑块不能在行程的任意位置制动停止的压力机，安全距离依公式（2）计算：

    Ds=1.6Ts（2）

    式中：Ds——安全距离，单位米（m）；

    1.6——人手伸展速度，单位米／秒（m／s）；

    Ts——从人手离开光幕（即允许起动滑块）至压力机滑块到达下死点的时间，即滑块的下行程时间，单位秒（s），可依公式（3）计算或实际测定。距冲压机械制造使用日期不满一年的，采用标牌上所记载的急停时间，超过一年，则需要测定出急停时间，与标牌上记载的数值相比较，然后选用其中较大的数值。