美国邦纳安全光幕系统在汽车生产线中的应用

       安全光幕由投光器和受光器两部分组成，投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个保护网，当有物体进入保护网中是，控制线路就会做出相反应，停止机器以保护人身安全，被应用于汽车厂中的汽车焊装线四周、冲压设备和锻压设备中，能够有效的在极其危险的环境下保证生命安全。

        前言：

        随着工业自动化越来越重视，出于对“安全”设计和安全装置的考虑，工业生产逐渐积淀了深入人心的工业人文精神和“以人为本”的思想精髓。机械工业是母工业，是所有产业的基础。机械安全关系到生产人员的人身安全、企业的财产安全，是可持续发展的重要组成部分，受到广大机械技术人员和管理人员的高度重视。安全产品成为了企业保护生产的关键守护神。
        为什么要采用安全的产品？先来看一看安全的反面：事故。事故会导致高额成本或者人员损失。事故的损失通常远远超过我们的想象，可见事故的所有成本就如一座漂浮的冰山。由于科学技术的突飞猛进，机械安全技术也发展迅速，许多方面已经达到了相当高的水平。如安全继电器、急停装置、安全PLC、安全接触器、安全变频器、安全运动控制器、安全网络、安全光幕等等安全产品在电力、化工、冶金、印刷、汽车等行业中被广泛使用。与传统的机械设计及安全工程设计方法相比，如今的机械安全技术更具有系统性、综合性、科学性。 接下来，以机械安全最常用的安全光幕为例，向读者介绍一下邦纳安全光幕在汽车行业的应用。

        安全光幕介绍：

        安全光幕由投光器和受光器两部分组成。投光器发射出调制的红外光，由受光器接收，形成了一个保护网，当有物体进入保护网，或者在保护网的覆盖范围内有光线被物体挡住，通过内部控制线路，受光器电路马上作出反应，信号立即传到相应的机械设备，例如机床、冲床等，一旦有人员的肢体进入，就产生中断信号，相应的高危机器紧急停止运行，以保护人身安全。
        另外，光幕还有着非常广泛的应用，比如在需要不断送取料的冲压设备上，如果安装接触式安全防护门，则需要操作人员频繁地开关防护门，这样不但增加了操作人员的工作量，而且降低了生产效率。在这种情况下，采用光栅和光幕就是最佳的选择。在操作人员送取料时，只要有身体的任何一部分遮断光线，就会导致机器进入安全状态而不会给操作人员带来伤害。 
        光束的密度多少决定了体积多大的身体部分能通过光幕才被检测。按照人体工程学的数据，成年人的手指直径应不少于14mm,手掌厚度不少于30mm,手腕直径不少于40mm，举例：如果使用的光幕的光轴间距是40mm,光轴直径是20mm，它的分辨率是40+20=60mm,那么手值，手掌，手腕及手臂都有可能通过光幕而不会被发现。因此，如果想获得更高的安全性，便需使用较高分辨率的光幕.
        使用光栅和光幕时，对安装有一定的要求，不允许出现人员能够绕过光栅和光幕而进入到危险区域的情况，也不允许在光栅和光幕附近有反射光线的表面，使接收器能够接收到反射过来的光线而无法输出安全开关信号。另外，对光栅和光幕的使用环境也有一定的要求，如果环境中粉尘太大，会影响到光线的发射，从而影响光栅和光幕的使用。
        安全光幕的种类及参数：
        安全光幕一般分为对射式和反射式两种类型。
        对射式安全光幕是指发光单元、受光单元分别在发光器、受光器内，发光单元发出的光直射到受光单元，从而形成保护光幕的安全光栅装置。对射式安全光栅由控制器、发光器、受光器及发光传输线和受光传输线五部分组成。
        反射式安全光幕是指发光单元、受光单元都在同一传感器内，发光单元发出的光通过反射器反射回受光单元，从而形成保护光幕的安全光栅装置。发光器及反射器两部分之间形成安全保护屏。每当在安全保护屏受干扰或设备工作不正常时，发光器都发射信号，传送给压力机控制系统以防止可能发生的危险运动，停止锤头下行的危险。反射式光安全光栅由控制器、传感器、反射器、传输线四部分组成。
        邦纳安全光幕在汽车行业的应用介绍：
        以下以邦纳EZ-SCREEN安全光幕系统在某汽车厂实际实用为例：

汽车厂焊装车间

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        1.在汽车厂焊装线四周，人员需要进出的地方，安装激光扫描仪AG4、EZ-SCREEN 系列四级光幕，在四周立体空间范围里采取隔离原则，将人和危险源隔离。EZ- SCREEN系列安全光幕和激光扫描仪AG4时刻侦测，当线体处于输送工况时，一旦有人员进入指定的四周立体扫描区域范围内，安全光幕和激光扫描仪将会检测到信息，发出信号到安全控制器，使线体立即停止，达到保护人身安全防范作用。

汽车零部件冲压设备

        2.在冲压设备中，邦纳EZ-Screen四级安全光幕系统和OTB光电触摸式按钮系统的灵活应用保护了操作人员安全可靠的加工汽车零部件，实际应用中，冲压设备外安装固定的光幕防护装置，采取隔离原则，将人的手指和危险源隔离，一旦安全光幕检测人指进入，将发出信号到安全继电器，使机器立即停止，防止意外发生，只有在操作员将零部件放置于冲压设备之后，EZ-Screen安全光幕检测到手指离开，机器随后才能通电，操作员触摸OTB按钮，冲压设备确认启动，进行加工操作。

锻压设备

        3.上图的锻压设备两侧装有一对邦纳EZ-SCREEN安全光幕，当汽车的底盘放置到锻压设备之下，此时EZ-SCREEN将对锻压机器旁边的人员检测，确认人员都不在的时候，锻压机器才会通电等待启动锻压机器的指令发出后开启，以保证人员在极其危险的环境下生命安全。
        邦纳EZ-SCRENN四级安全光幕的选型特点：
        1. 14mm和25mm分辨率；
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        2. 保护高度270到1810mm（140 mm递增）；
        3. 两件式，调制红外光；
        4. “无盲区”（保护高度等同外壳高度）；
        5. 保护距离（两根光幕之间的距离）：100mm到7m；
        6. 可选标准形式产品或串联形式产品；
        7. 通过指示灯和数字显示方便了解遮挡的光幕位置及数量，可以显示光幕的诊断信息；
        8. 抗EMI、RFI干扰，抗周围光、防静电和焊接弧光及闪光灯等光源干扰；
        9. 可选1通道、2通道或屏蔽外围设备监控功能（EDM）；
        10. 辅助输出可选监视OSSD输出或光幕发射器、接收器的故障监视；
        11. 可选发射器测试功能来模拟光幕被遮挡的动作；
        12. Dip开关设置复位模式、扫描方式、EDM和反向显示；
        13. 固定盲区通过Teach设置；
        14. 抗震动，高可靠的内置线路；
        15. 通过FMEA测试，安全可靠；
        16. 光幕可以串联，最多4套；
        17. 2个PNP OSSD输出，与安全PLC兼容；
        18. 响应时间: 8 ～43 ms；

        总结：
        目前中国的安全设备市场中，71%的产品应用于机械点保护，29%的产品应用于通道入口及危险周边区域保护。其中安全光幕广泛应用于汽车行业、包装行业及橡塑行业，用于通道出入口、危险区域保护、大型设备外围区域保护、特定区域进出保护等等；邦纳公司的安全产品都有非常成熟的应用，操作简便，同时集合了邦纳的光电、视觉、PLC、HMI等等一系列的产品，为用户提供完整的综合解决方案，邦纳专注于新产品新技术的研发，这种专注能确保邦纳在技术、研发和产品等方面均处于领先地位，做到专业而深入，为不同的用户提供快捷周到的服务，灵活响应客户的定制需求。
        特别在2010年，美国邦纳成功开始实施从“传感器专家”向以“传感为核心的综合自动化方案提供商”整体战略转型，在短短的几年里，不光光是安全产品，邦纳的产线扩大至无线产品、HMI触摸屏及PLC产品线等等，邦纳将先进的国际领先的产品技术和研发，融入到产品应用中，打造更适用于中国用户的产品应用解决方案。

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