安全光幕紅外線(xiàn)原理的核心在于:通過(guò)發(fā)射多束紅外線(xiàn),在危險(xiǎn)區(qū)域形成一道不可見(jiàn)的“光墻”,實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有物體(如手或身體)進(jìn)入,并在光線(xiàn)被遮擋時(shí)快速觸發(fā)停機(jī)信號(hào),從而保障人員安全。
下面從構(gòu)成、工作過(guò)程、信號(hào)響應(yīng)等方面進(jìn)行具體說(shuō)明:
一、基本構(gòu)成
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紅外發(fā)射器
安裝在設(shè)備一側(cè),內(nèi)部由多個(gè)紅外LED發(fā)光單元組成。這些發(fā)光元件按照固定間距垂直排列,能夠發(fā)出多束平行的紅外線(xiàn)。
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紅外接收器
安裝在對(duì)面一側(cè),內(nèi)部配有與發(fā)射器相對(duì)應(yīng)的接收單元。它們接收來(lái)自發(fā)射器的每一束紅外光線(xiàn)。
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控制系統(tǒng)
負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)每一對(duì)光束的通斷狀態(tài),并在有遮擋時(shí)快速作出響應(yīng),發(fā)出停機(jī)、報(bào)警或控制信號(hào)。
二、工作過(guò)程
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光墻構(gòu)建
當(dāng)發(fā)射器發(fā)出紅外光線(xiàn)并全部被接收器正常接收時(shí),系統(tǒng)判斷當(dāng)前狀態(tài)為“安全”。這些光線(xiàn)按順序排列,組成一道看不見(jiàn)的光墻,覆蓋整個(gè)防護(hù)區(qū)域。
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持續(xù)監(jiān)測(cè)
控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)所有光束的通斷狀態(tài)。高端光幕的掃描頻率可達(dá)到數(shù)百次每秒,確保能及時(shí)響應(yīng)快速運(yùn)動(dòng)的物體。
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遮擋檢測(cè)
一旦有異物(如人的手、臂或身體)進(jìn)入光墻范圍,并擋住任意一束或多束紅外光,接收器就會(huì)立刻識(shí)別到光束中斷。
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信號(hào)響應(yīng)
系統(tǒng)判斷為“入侵”或“危險(xiǎn)”狀態(tài),立即輸出電信號(hào),使相關(guān)設(shè)備停止運(yùn)行、斷電或報(bào)警。響應(yīng)時(shí)間一般為10毫秒以?xún)?nèi),有的產(chǎn)品可達(dá)5毫秒甚至更短。
三、紅外線(xiàn)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
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不可見(jiàn)光
所使用的是近紅外線(xiàn),波長(zhǎng)一般在850納米左右,人眼不可見(jiàn),不影響視覺(jué)環(huán)境。
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非接觸檢測(cè)
紅外線(xiàn)無(wú)須接觸目標(biāo)即可檢測(cè),適用于動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)區(qū)域的安全防護(hù)。
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抗干擾設(shè)計(jì)
紅外線(xiàn)通常采用調(diào)制信號(hào)方式,即帶有特定頻率編碼,能夠避免陽(yáng)光、燈光等環(huán)境干擾。
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高分辨率
光束間距決定了分辨率。例如10毫米間距的光幕,可以檢測(cè)到直徑大于1厘米的物體,一旦穿入立刻識(shí)別。
四、舉例說(shuō)明
以沖壓機(jī)為例,安全光幕安裝在模具區(qū)域前方。如果操作員手臂誤伸進(jìn)模具區(qū),遮擋了一些紅外光束,接收器立即判斷通道中斷,控制器立刻發(fā)出信號(hào),沖床停止下壓動(dòng)作,從而有效避免夾傷事故。