安全光栅红外光束的工作原理详解

安协安全光栅

安全光栅工作解析

红外光束收发机制

1.发射器组件 安全光栅的发射器由多组红外发光二极管（LED）组成，以脉冲或调制形式发射不可见的红外光束。这些光束一般以平行阵列或矩形排列方式发射，形成密集的“光幕”。

   光束特性：波长大多为940nm，可避免可见光干扰；光束间距依据保护精度需求设计（例如10mm用于手指保护，40mm用于手臂保护）。

   扫描方式：部分设备采用逐光束高速扫描，以确保实时监测。

2.接收器组件：接收器包含与发射器数量对应的光敏元件（如光电二极管），用于检测每束红外光的状态。在正常工作时，接收器持续接收光束并将其转换为电信号。

信号处理与遮光检测

1.信号转换与传输 

接收器将光信号转换为电流信号，经过放大、滤波后传输至控制器。控制器通过比对发射与接收信号的同步性，判断光路是否畅通。

2.遮光判定逻辑

当物体（如人体、工具）进入光幕区域并遮挡不少于1束光时，接收器检测到信号中断或强度下降。

控制器通过预设逻辑（如“多光束同时遮挡”或“单光束中断”）区分误触与真实危险，避免误触发。

安全响应机制

1.快速中断输出 

遮光信号触发后，控制器在毫秒级时间内（通常小于20ms）切断安全输出信号（如继电器断开），直接控制设备急停。

2.多级联动防护

部分系统支持与安全门、报警器联动，实现多重防护。动态模式可根据遮挡区域调整响应策略（如减速或区域锁定）。

核心技术特点与优化设计

1.抗干扰能力

采用特殊的调制技术和滤波算法，使安全光栅能够在复杂的工业环境中稳定工作，减少外界光源或其他电磁干扰对光束传输的影响。

2.自检与容错机制

实时监测发射/接收单元状态，出现故障时自动锁定安全输出。

双回路设计（双NPN/PNP输出）提升系统冗余度。

3.安装适应性 

支持对射式安装，覆盖高度可达5米，检测距离最远300米。

应用场景示例

冲压设备：光栅检测到手部进入模具区域时，0.1秒内停机。

物流分拣线：光幕检测包裹尺寸，同步触发机械臂避障。

通过上述机制，安全光栅实现了非接触式、高精度防护，在工业自动化中成为替代传统机械护栏的主流方案。如需了解具体型号参数或安装案例，可参考相关技术文档。