安全光幕应用在冲床上的原理,归结起来就是一句话:
以红外线构成“看不见的屏障”,一旦被遮挡,即刻控制冲床停止运行,从而防止人员伤害。
下面,我们从原理、组成、触发机制三个角度,为你详细拆解。
一、工作原理概述
安全光幕是一种非接触式感应安全装置,由一排红外线发射器与对应的接收器组成。当所有红外线正常穿透、被接收时,冲床被允许运行;而当有人体(如手臂)遮挡任意一束红外光时,光幕控制器会立刻发出信号,切断冲床的下压指令,使其停止动作,从而防止意外压伤。
简单来说,它就像一道无形的“激光护栏”。人在外面,机器正常运作;人一进入,立刻断电制动。
二、安全光幕在冲床上的典型组成
- 红外发射器
安装在冲床一侧,持续发射多束平行的红外线,形成垂直的光墙。 - 红外接收器
安装在对侧,与发射器逐束对应接收红外线信号。 - 控制器/安全继电器
这是系统的“神经中枢”,实时监控每一束光的状态,一旦发现光束被遮挡,立即输出停止或急停信号。 - 冲床控制回路
与光幕控制器联动,接收到危险信号后立刻中断下压动作,或者在部分系统中启动制动气缸/反压系统。
三、具体工作机制
1. 建立保护区域
在冲床的危险作业区(模具下方)前方,安装一排红外光幕,通常从台面上方10cm左右起,垂直向上,形成一道覆盖“手臂进入范围”的保护面。
2. 正常运行时
所有红外光束畅通无阻,系统判定无人员靠近,冲床可以执行下压、冲压等动作。
3. 危险介入时
一旦有人伸手进入模具区域,必然会遮挡部分光束,控制器立即识别“光束中断”信号。
4. 安全响应
控制器迅速发出强制停机信号,切断冲床控制电源或信号通路,停止冲压动作。部分高端系统还能触发制动器或反压油缸,确保模具刹停在中途,避免对人员造成伤害。
5. 自检机制
安全光幕还具备“实时自检功能”,一旦某束光损坏、灰尘污染或系统故障,控制器会自动报警或进入锁定状态,防止在不安全状态下运行。
四、为什么特别适用于冲床?
冲床是工业设备中伤人事故高发的“重灾区”,特别是手动送料、调模作业等环节,危险系数极高。传统的脚踏控制、机械挡手措施,存在响应慢、误判或无法及时制动的风险。
而安全光幕具备以下优势,使其成为冲床“护身符”:
- 非接触式感应,无延迟
光幕反应时间通常在10~20ms内,远快于人工或机械触发。 - 全覆盖式防护
红外线密集排布,不留死角,即便一根手指伸入也能检测到。 - 故障自检,安全可靠
自带诊断机制,不允许在失效状态下继续运行。 - 符合国家/国际安全标准
多数光幕符合GB/T 19436、IEC 61496等安全规范,是工信部及安监局推荐的标准配置。
五、一些典型应用场景
- 单冲冲床送料保护
防止手送材料时被模具压伤。 - 连续冲床模区防护
自动送料时保护模具旁的检修、拾取区域。 - 调整或试模期间的临时保护
工人需进入危险区域时,手动切换光幕保护状态。