安全光幕的红外线原理与防护机制
一、红外线原理
光幕构建
发射端与接收端协同:安全光幕由发射器和接收器组成,发射端通过阵列式红外LED发射多束平行且密集的红外线光束,接收端配备对应的光电传感器阵列,两者形成垂直或水平排列的“光幕”覆盖监测区域。
光束调制技术:采用高频脉冲调制(如20kHz)的红外光,通过同步解码技术区分环境光干扰,确保信号传输稳定性。
信号检测与处理
遮挡触发机制:当物体(如人体、工具)进入光幕区域时,部分或全部红外光束被遮挡,接收端传感器检测到光强变化,立即转换为电信号输出。
抗干扰设计:通过温度补偿算法(适应-30℃~70℃环境)和光学对焦系统(光束发散角<3°),减少误触发风险。
动态检测能力
高精度识别:光幕间距可精细至9mm,支持检测手指级微小入侵;多通道同步扫描技术提升对不规则物体的识别精度。
二、防护实现方式
快速安全响应
毫秒级停机:从光束遮挡到触发停机仅需5-20ms,结合机械制动系统,确保人体接触危险区域前完成设备断电。
多级防护逻辑:
单束遮挡:触发预警或降速(适用于协作机器人场景)。
连续遮挡:立即切断设备电源(如冲压机、注塑机等高危场景)。
冗余防护设计
多光束冗余:当单束光路因污染或故障失效时,其他光束仍能维持防护功能,避免系统瘫痪。
环境适应性防护
防水防尘:部分型号支持IP67防护等级,适用于潮湿、粉尘等恶劣工业环境。
抗电磁干扰:采用屏蔽电路设计,防止车间内电机、变频器等设备对光幕信号的干扰。
三、典型应用场景
冲压设备防护:覆盖模具区域,防止操作中肢体误入危险区。
协作机器人协作:实时监测人机交互距离,触发降速或停机保护。
电梯门防夹:检测乘客或物品遮挡,控制电梯门延迟关闭或紧急回弹。
通过上述红外线原理与多层级防护机制,安全光幕实现了对人员、设备及生产流程的全方位保护。