《安全光幕及激光扫描仪选型技术标准》

EPDI-SBGHB-JSBZ-0006 4.2 安全扫描仪工作原理
检测物体
R
受光
T
投光
反 射
检测面的污渍检测传感
图 2 安全扫描仪工作原理图
从投光器发出的激光、经旋转镜面进行扩散。 扩散的激光检测到物体，通过反射到受光器之间的时间来计算出检测物体的位置。
4.3 安全光幕扫描方式 安全光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式，在直线扫描模式下，单片机每次向发 送端和接收端发送相同的通路选择信号， 即第一路发第一路收、 第二路发第二路收、 … 第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。 而在交叉扫描模式下，单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。 即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发 第十五路收。相比之下，交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确，且在检测区域中 心 1/3 处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的 2/3。但是考虑到 实际需要，现在普遍使用的是直线扫描方式的安全光幕。
S K T C
式中：
（1）
K——从有关人体或人体部位的接近速度导出的参数，单位为毫米/秒，一般取值为 1600 mm/s 或 2000 mm/s。 T——全系统停机性能，单位为秒（s） 。 C——附加距离，单位为毫米（mm） ，是在防护设备触发之前进入危险区域的额外距 离。
4 工作原理及扫描方式
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EPDI-SBGHB-JSBZ-0006 3.4 安全扫描仪 扫描仪是借着扫描技术来测量工件区域及形状等工作的一种仪器，内部采用一个稳定 度和精度良好的旋转电机，当光束射到由电机所带动的多面棱规上时，经反射而形成扫描 光束。由于多面棱规位于扫描透镜的前焦面上，并均匀旋转，使激光束对反射镜的入射角 相对地连续性改变，因为反射角也作连续性改变，经由扫描透镜的作用，形成一平行且连 续的扫描线。 3.5 最小安全距离 用下面给出的通用公式（1） ，计算从危险区到所探测的点、线、平面或区域的最小距 离 S，单位为毫米（mm） ：
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规 划 设 计 一 院 设 备 规 划 部 技 术 标 准
EPDI-SBGHB-JSBZ-0006
安全光幕及激光扫描仪 选型技术标准 V1.0
2010-12-31 发布
本标准自发布之日起实施 发 布
奇 瑞 公 司 规 划 设 计 一 院 设 备 规 划 部
目 录
前 言........................................................................1 1 目的 .......................................................................2 2 主题内容与适用范围.........................................................2 3 术语.......................................................................2 3.1 防护装置..............................................................2 3.2 固定式防护装置........................................................2 3.3 安全光幕 ..............................................................2 3.4 安全扫描仪............................................................3 3.5 最小安全距离..........................................................3 4 工作原理及扫描方式 .........................................................3 4.1 安全光幕工作原理 ......................................................3 4.2 安全扫描仪工作原理 ....................................................4 4.3 安全光幕扫描方式 ......................................................4 4.4 安全扫描仪扫描方式 ....................................................4 5 安全光幕选型、安装方式及防护功能 ...........................................5 6 安全扫描仪选型及防护功能 ...................................................7 7 安装要求 ...................................................................7
图 4 安全光幕 14mm 分辨率示意图
手掌及脚掌检测分辨率 30mm
图 5 安全光幕 30mm 分辨率示意图 表 1 安全光幕型号统计表 保护区域 发射器单元 高度 型号 订货号 （mm）
品牌
元件 名称 安全 光幕
系列
分辨 率
扫描 范围
接收器单元 型号 订货号
SICK
C4000 标准型
14mm
0-8m
4.1 安全光幕工作原理 工作原理：光电安全装置通过发射红外线，产生保护光幕，当光幕被遮挡时，装 置发出遮光信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作，避免发生安全事故。
投光器
受光器
监控
监控 CPU
投 光 器
受 光 器
CPU CPU 监控
输出 输出
脉冲信号监控 图 1 安全光幕工作原理图
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图 8 安全光幕水平安装示意图
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6 安全扫描仪选型及防护功能
角度分解能 力０．３６° （５２８平分）
检测物体 φ３０ ：最大半径１．６ｍ φ４０ ：最大半径２．２ｍ φ５０ ：最大半径２．８ｍ φ７０ ：最大半径４．０ｍ φ１５０：最大半径４．０ｍ
（1）如果扫描仪的安装高度低于 300mm，则需要增加安全距离来阻止跨越保护区的 行为。 （2）如果扫描仪的安装高度高于 300mm，则需要额外的手段来阻止爬行穿越保护区 的行为。 （3）如果安全光幕的安装高度高于 300mm，则需要增加安全护栏或是其他防护手段 来阻止爬行穿越保护区的行为。 （4） 在设计和应用防护装置时， 应适当考虑在机器整个预期寿命期间的运行和可预见 的机器环境方面的因素。对这些方面的考虑不当可能导致不安全或机器不能运行，以致人 为的使防护装置失效，从而使人员暴露在更大的风险中。
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前 言
本标准由规划设计一院设备规划部提出 本标准由规划设计一院设备规划部设备技术科归口 本标准起草单位：设备规划部电气标准化小组 本标准主要起草人：薛盛智、倪 宝、贲 伟、叶迎富、周 马昌波、周 朴、汪 娟、关 吕国川、陈海波、陈 林 诚、甘志群、廖 鹏、雷文慧、 超、刘 博、
EPDI-SBGHB-JSBZ-0006 2 次及 2 次以上扫描同一位置有物体存在时，才能检测出保护区域有异物，其响 应时间最小为 80ms 。
1周40ms
80ms以上时间，有物体存在的时 候，控制输出OFF
图 3 安全扫描仪循环时间原理图
wenku.baidu.com
5 安全光幕选型、安装方式及防护功能
手指检测分辨率 14mm
1018594 1018596 1018598 1018652
表 2 安全光幕安装方式及应用范围统计表 安全方式 防护功能 垂直安装 安全点或安全通道的防护 成角度安装 安全点或安全通道的防护 水平安装 安全区域的防护
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垂直安装： S——最小距离； 1——危险区； 2——探测区； 3——接近方向； 4——固定式防护装置。
扫描角度 180°/190° 最大半径14m
品牌
SICK
元件 名称 安全 扫描仪
系列
表 3 安全激光扫描仪型号统计表 保护区域 分辨率 mm 范围
型号
订货号
S3000
标准型
40、50（可选）
5.5m
S30A-6011BA
1023456
防护功能：固定和移动式应用，危险点/通道/区域的安全防护。
7 安装要求
伟、阮宏福、贺文玉、孙
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安全光幕及激光扫描仪技术标准
1 目的
为规范安全防护装置选型， 此次针对安全光幕及激光扫描仪进行规划， 特制定此标准。
2 主题内容与适用范围
本标准规定了主要用于保护人员免受机械性危险伤害的防护装置的选型和应用范围的 一般要求。 本标准适用于固定式防护装置。适用于各车间安全光幕及激光扫描仪选型，如果该标 准中未涉及到的部分，供应商有权向奇瑞公司提出，但是针对该标准的所有变更必须征得 奇瑞公司的书面认可。 引用文件： GB/T 8196-2003 机械安全 防护装置固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求 GB/T19876-2005 机械安全 与人体部位接近速度相关防护设施的定位
30mm 0-19m
600 750 900 1500
C40S-0601CA010 C40S-0701CA010 C40S-0901CA010 C40S-1503CA010
1018593 1018595 1018597 1018651
C40E-0601CA010 C40E-0701CA010 C40E-0701CA010 C40E-1503CA010
3 术语
下列术语和定义适用于本标准 3.1 防护装置 通过物体障碍方式专门用于提供防护的机器部分。根据其结构，防护装置可以是壳、 罩、屏、门、封闭式防护装置等。 3.2 固定式防护装置 固定式防护装置，按以下方式保持在应有位置（即关闭）的防护装置： — 永久固定（如焊接固定等） ； — 或借助紧固件（螺钉、螺栓等）固定，不用工具不可能拆除或打开。 3.3 安全光幕 安全光幕也就是光电安全保护装置（也称安全保护器、红外线安全保护装置等） 。 以保护人体为目的，具有检测导致危险产生的手段。
4.4 安全扫描仪扫描方式 安全扫描仪可以自由的设定防护领域。考虑夹具形状、位置关系、现场区域，防 护领域很复杂的情况下，也可以进行简单安装。采用反射型的安全防护措施，在其设 定的防护领域内，可以任意安置在不影响作业的地方。 安全激光扫描仪响应时间＝激光扫描时间 激光扫描器一次扫描时间＝ 40ms
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图 6 安全光幕垂直安装示意图
成角度安装： S——最小距离； 1——危险区； 2——探测区； 3——接近方向； 4——固定式防护装置； 5——探测区起始端。
图 7 安全光幕成角度安装示意图
水平安装： H——基准面上方探测区高度（也存在直接 水平安装在地面的情况） ； S——最小距离； 1——危险区； 2——探测区； 3——接近方向； 4——固定式防护装置。