安全光栅是基于红外光幕的电敏防护设备,在危险机械周边建立不可见"光墙",入侵即停机。其原理可从系统组成与核心机制两方面详解。
发射器内置等距红外光阵列,循环发射平行光束;接收器对应布置光电元件,将光信号转为电信号;安全单元(多集成于内部)经专用输出口送出停机信号。收发靠同步线或内部时钟对齐时序。红外光波长取 850 或 940 纳米,人眼不可见。
同步扫描:收发按统一时序逐束采样,抗杂光干扰并支持高密度光束排布。
光幕构成:多束平行光组成二维检测面,其垂直跨度为保护高度,光束间距决定最小可检物体。
遮光检测:人体遮挡任一光束,对应接收光强骤降,判定该通道被遮断。遮挡阈值由内部算法设定,可区分人体与粉尘,降低误报。
判断响应:控制器消抖判断后,在毫秒级内切断输出使设备停机;撤离后须复位方可重启,防误恢复。
分辨率(光束间距,14mm 防手指、30mm 防手掌)、保护高度、响应时间(计算安全距离的依据)、保护距离共同决定防护能力。按国际功能安全标准,高性能光栅可达 Cat.4 / PL e、SIL 3,具备冗余、交叉故障检测与外部设备监控等失效保护,任何单点故障都不致危险失效。对射式最常用,反射式适配单侧受限场合。