图1  焊装线旁的安全保护

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和特定区域进出保护等。

随着工业自动化越来越重视安全设计和安全装置，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。机械工业是所有产业的基础，机械安全关系到生产人员的人身安全和企业的财产安全，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。安全产品已成为企业保护生产的关键守护神。

由于科学技术的发展突飞猛进，机械安全技术发展很快，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、安全网络和安全光幕等安全产品在电力、汽车、化工、冶金和印刷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、综合性和科学性。本文以机械安全最常用的安全光幕为例，介绍一下邦纳安全光幕在汽车行业的应用。

安全光幕的原理

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、光线被物体挡住时，通过内部控制线路，受光器电路马上作出反应，即在输出部分输出一个信号，用于机床如冲床、压力机等紧急制动。

图2   冲压设备旁边的安全保护

光幕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，还降低了生产效率。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，不会给操作人员带来伤害。

光束的密度决定了体积多大的身体部分能通过光幕被检测出来。按照人体工程学的数据，成年人的手指直径应不小于14mm，手掌厚度不小于30mm，手腕直径不小于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40mm＋20mm＝60mm，那么手指、手掌、手腕以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，对安装有一定要求，不允许出现人员能够绕过光栅和光幕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，避免出现接收器接收到反射过来的光线而无法输出安全开关信号的情况。另外，使用光栅和光幕对环境也有一定要求，如果环境中粉尘太多，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

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。

图3   锻压设备旁边的安全保护

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、反射器和传输线四部分组成。

在汽车行业的应用

以下以邦纳EZ-SCREEN安全光幕系统在某汽车零部件生产制造厂家实际应用为例：

1.焊装线旁的安全保护

在焊装线四周，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（见图1），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，一旦有人员进入，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，使机器立即停止，达到保护人身安全防范作用。

2.冲压设备旁边的安全保护

在冲压设备旁边，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地加工汽车零部件（见图2）。在实际应用中，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，一旦安全光幕检测到手指进入，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，对部件进行加工操作。

图4   邦纳EZ-SCREEN四级安全光幕

3.锻压设备旁边的安全保护

图3中锻压设备两侧装有一对邦纳EZ-SCREEN安全光幕，当汽车底盘放置在锻压设备之下，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，以保证在极其危险的环境下的人员安全。

邦纳EZ-SCREEN四级安全光幕的选型特点

邦纳EZ-SCREEN四级安全光幕（见图4）的选型特点如下：14mm和25mm分辨率；保护高度270～1810mm（140mm递增）；两件式，调制红外光；“无盲区”（保护高度等同外壳高度）；保护距离（两根光幕之间的距离）为0.1～7m；可选标准形式产品或串联形式产品；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；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；可选1通道、2通道或屏蔽外围设备监控功能（EDM）；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；可选发射器测试功能来模拟光幕被遮挡的动作；Dip开关设置复位模式、扫描方式、EDM和反向显示；固定盲区通过Teach设置；抗振动，高可靠的内置线路；通过FMEA测试，安全可靠；光幕可以串联，最多4套；2个PNP OSSD输出，与安全PLC兼容；响应时间为8～43ms。

结语

目前中国的安全设备中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和特定区域进出保护等；邦纳公司的安全产品非常成熟，操作简便且性价比高。邦纳一直专注于传感器的研发，为不同用户提供快捷周到的服务，灵活响应客户的定制需求。2010年，邦纳公司成功实施从“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，不只是安全产品，邦纳公司的产品线扩大至无线产品、HMI触摸屏及PLC产品线等。邦纳公司将先进的国际领先的产品技术和研发融入到产品应用中，力求打造更适用于中国用户的产品应用解决方案。