危险区域安全光栅配置方案

危险区域安全光栅配置方案

一、核心技术选型

1.光栅类型匹配‌

· 多光束激光光栅‌：优先选择基于TOF技术的多光束光栅，通过反射信号实时测算距离，支持毫米级检测精度（误差＜2mm），覆盖复杂危险区域（如机械臂、传送带等）。

· 红外反射型光栅‌：适用于短距离防护（≥3米），通过单一方向光束反射检测侵入物体，减少安装复杂度。

2.安全等级适配‌

需符合EN 61496标准，高危场景（如冲压设备）选择Type 4安全等级，支持双通道冗余设计，确保故障发生时仍可触发紧急停机。

二、关键参数配置

1.光轴间距与保护高度‌

手指防护：光轴间距≤10mm，保护高度≥300mm，防止人员误触危险区域。

全身防护：光轴间距≤40mm，保护高度≥1800mm，覆盖人体最大侵入范围。

2.响应时间与同步机制‌

响应时间≤10ms，与设备控制系统通过RS485或EtherCAT同步，避免机械动作延迟导致误伤。

三、安装部署规范

1.布局设计要点‌

水平安装时，光栅最下光束距地面≤300mm，防止物体从底部侵入。

垂直安装时，光栅覆盖范围需超出危险区域边界≥200mm，避免盲区。

2.环境适应性调整‌

强光环境：采用940nm红外光或抗干扰激光，叠加窄带滤波算法，抑制10万LUX环境光干扰。

粉尘/雨雾场景：配置IP67防护等级外壳，并启用动态散射补偿功能，降低误报率。

四、安全冗余设计

1.双系统热备份‌

主备光栅同步监测，当主系统失效时，备用系统0.5秒内接管，确保防护连续性。

2.联动控制策略‌

光栅信号与设备急停、声光报警器联动，触发后需人工复位方可恢复运行，杜绝二次风险。

五、运维管理要求

1.周期性校验‌

每月使用标准遮挡物测试光栅响应，连续10次触发失败率需＜0.1%。

2.故障自诊断‌

内置光强衰减监测模块，当发射功率下降15%时自动报警，提示维护或更换。

典型场景示例‌：

冲压设备防护‌：配置Type 4级多光束光栅（光轴间距10mm），响应时间8ms，联动机械急停与区域声光报警，实现99.99%拦截准确率。

物流分拣线防护‌：采用反射型光栅（检测距离4米），IP67防护等级，适配-20℃至60℃温湿度波动，日均误触发次数≤1次。

通过以上配置，可有效平衡防护效率与成本，满足ISO 13849-1标准对危险区域的安全要求。