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安全光柵的類別和分級(jí)

更新時(shí)間:2025-05-22點(diǎn)擊次數(shù):

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安全光柵的類別和分級(jí):選型與應(yīng)用的核心指南

在五金加工車間,操作人員常對(duì)安全光柵的防護(hù)差異感到困惑:為何有的能防手指誤觸,有的卻只能檢測(cè)人體軀干?這背后涉及安全光柵的類別劃分與安全分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。作為工業(yè)安全防護(hù)的核心設(shè)備,安全光柵的選擇直接影響人機(jī)安全與生產(chǎn)效率。本文將從應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā),解析安全光柵的類別、分級(jí)及選型要點(diǎn),附對(duì)比表,為制造業(yè)從業(yè)者提供選型思路。


一、按檢測(cè)精度分類:三級(jí)防護(hù)體系

安全光柵依據(jù)最小檢測(cè)物體直徑,可分為三個(gè)核心類別:

1.手指級(jí)安全光柵

光束間距 10 - 20mm,適用于 3C 產(chǎn)品加工、醫(yī)療器械組裝等場(chǎng)景,可識(shí)別細(xì)小物體,防止手指誤觸精密機(jī)械部件。典型如安協(xié) HC 系列,具備 IP67 防護(hù)。

2.手臂級(jí)安全光柵

光束間距 30 - 50mm,檢測(cè)距離與防護(hù)高度適中,常用于汽車零部件沖壓、智能倉(cāng)儲(chǔ)等場(chǎng)景,可有效檢測(cè)手臂入侵,避免操作人員手臂受傷。

3.軀干級(jí)安全光柵

光束間距 50 - 100mm,檢測(cè)距離和防護(hù)高度較大,適用于大型壓力機(jī)、協(xié)作機(jī)器人周邊等場(chǎng)景,能覆蓋人體全身,防止人員探身進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。


二、按結(jié)構(gòu)與安裝方式分類:三大形態(tài)適配不同設(shè)備

1.對(duì)射式安全光柵

發(fā)射端與接收端分離安裝,通過(guò)平行光束對(duì)射檢測(cè),防護(hù)精度高,但需精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)。適用于沖床、電梯防夾等固定工位設(shè)備。

2.反射式安全光柵

發(fā)射端與接收端集成于同一側(cè),通過(guò)反射鏡實(shí)現(xiàn)光束折返,節(jié)省安裝空間,適合機(jī)械臂關(guān)節(jié)、狹小通道等場(chǎng)景。

3.區(qū)域掃描式安全光柵

高密度光束形成 2D 防護(hù)平面,支持自定義檢測(cè)區(qū)域,搭配軟件可設(shè)置 “通行區(qū)”“禁區(qū)”,常用于智能產(chǎn)線分揀區(qū)、醫(yī)療器械消毒艙等智能化防護(hù)場(chǎng)景。


三、國(guó)際安全分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):從 PL a 到 PL e 的風(fēng)險(xiǎn)匹配

安全光柵的安全性能需符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 13849 - 1,主要按以下標(biāo)準(zhǔn)分級(jí):

安全等級(jí)性能等級(jí) (PL) 低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備,如小型包裝機(jī)
等級(jí) 1PL a低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備,如小型包裝機(jī)
等級(jí) 2PL b/c通用設(shè)備,如注塑機(jī)、沖床
等級(jí) 3/4PL d/e高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備,如大型壓力機(jī)、機(jī)器人

PL a 級(jí)僅需基本檢測(cè)功能,適用于家用設(shè)備;PL d/e 級(jí)要求雙重冗余電路,通過(guò) EMC 電磁兼容測(cè)試,適用于汽車焊裝線、冶金高溫爐等高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景。


四、選型交叉參考:類別與分級(jí)組合應(yīng)用

低風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景如電子組裝,可選擇手指級(jí)光柵搭配 PL b 級(jí),兼顧防護(hù)精度與成本;中等風(fēng)險(xiǎn)的五金沖壓場(chǎng)景,手臂級(jí)光柵與 PL d 級(jí)組合,既能識(shí)別手臂入侵,又能應(yīng)對(duì)設(shè)備振動(dòng);高風(fēng)險(xiǎn)的汽車覆蓋件沖壓場(chǎng)景,則需軀干級(jí)光柵與 PL e 級(jí)配合,保障人員安全。


五、實(shí)戰(zhàn)案例:新能源汽車廠的分級(jí)防護(hù)

某新能源汽車廠電池 PACK 線針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備,差異化配置安全光柵:3C 沖壓區(qū)用手指級(jí)光柵實(shí)現(xiàn)零手傷;模組組裝區(qū)部署手臂級(jí)光柵,提升檢測(cè)效率并減少誤停機(jī);機(jī)器人搬運(yùn)區(qū)安裝軀干級(jí)光柵,通過(guò)相關(guān)認(rèn)證,全產(chǎn)線安全事故歸零,成本降低。


六、結(jié)語(yǔ)

安全光柵的類別解決 “防什么”,分級(jí)解決 “可靠性”。企業(yè)選型時(shí)應(yīng)明確設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),匹配對(duì)應(yīng)類別與安全等級(jí)。安協(xié)安全光柵覆蓋全類別與等級(jí),提供一站式服務(wù),訪問(wèn)官網(wǎng)(www.yrgdgs.com)可獲取手冊(cè)與方案設(shè)計(jì),為產(chǎn)線安全賦能。