冲压设备在汽车、家电、五金等制造领域应用广泛,其工作过程中产生的巨大冲击力一旦失控,极易造成严重的机械伤害事故。为有效保障操作人员安全,安全光幕作为现代化冲床不可或缺的主动防护装置,已逐步取代传统的机械式防护栅栏和双手按钮系统,成为实现人机协同作业的核心安全技术。然而,安全光幕的防护效果不仅取决于设备本身性能,更依赖于科学、规范的安装与调试流程。本文将系统梳理冲床安全光幕的标准化安装全流程。
一、前期风险评估与方案设计
安装前必须进行详尽的风险评估,识别冲床的危险区域(如上下模具之间、进料口、出料口),确定需防护的范围与高度。根据冲床吨位、行程速度、滑块停止时间等参数,依据《ISO 13855:机械安全——位置安全原则》计算安全光幕的最小安装距离(S)。该距离需确保当操作人员进入检测区时,光幕触发停机信号后,滑块能在人体触及危险点前完全停止。
同时,根据操作需求选择合适类型的安全光幕:对于防止手部进入的高风险区域,应选用分辨率为14mm或20mm的Type 4级光幕;若仅用于防止躯干进入,可选用30mm分辨率。明确安装位置、数量及是否需要多对光幕组合覆盖前后双工位。
二、设备选型与组件准备
选择符合IEC 61496-1/2标准、具备CE或国内认证的安全光幕产品。主要组件包括发射器、接收器、支架、连接电缆、安全继电器或安全控制器。确保光幕的响应时间(Ta)远小于冲床的总停止时间(Ts),并留有足够安全裕量。配套的安全继电器需支持双通道输入,具备自检功能,确保整个安全回路达到PL d或PL e等级(依ISO 13849-1)。
三、现场安装实施
- 定位与固定:根据设计方案,在冲床两侧精确标记安装位置。使用专用金属支架将发射器和接收器牢固安装,确保两者严格对齐,避免因振动或热变形导致偏移。建议采用可调式支架,便于后续微调。
- 布线与连接:使用屏蔽电缆连接光幕与安全继电器,避免与动力线平行敷设,减少电磁干扰。接收器输出的安全信号接入安全继电器的输入端,继电器输出端则串联至冲床主控系统的急停回路或安全使能回路,确保触发时能切断液压或离合器电源。
- 环境防护:安装位置应避开油污、粉尘密集区,必要时加装防护罩。保持镜面清洁,定期检查是否有异物遮挡。
四、功能调试与验证
- 通电测试:确认电源正常,指示灯显示对光状态良好。
- 遮挡测试:使用标准测试棒(直径等于光幕分辨率)在检测区内移动,验证所有光束均能可靠触发停机。
- 响应时间验证:使用专业仪器测量从遮挡到设备停机的总时间,确保满足安全距离要求。
- 旁路与复位功能测试:如配置了允许换模的安全模式,需验证其授权访问机制可靠。
五、文档归档与培训
完成安装后,应形成完整的验收报告,包括安装图纸、参数设置、测试记录等,并张贴于设备显著位置。对操作人员和维护人员进行专项培训,明确安全光幕的作用、禁止行为(如故意遮挡)及应急处理流程