《安全光幕及激光扫描仪选型技术标准》

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V1.02010-12-31发布本标准自发布之日起实施奇瑞公司规划设计一院设备规划部发布目录前言........................................................................11目的.......................................................................22主题内容与适用范围.........................................................23术语.......................................................................23.1防护装置..............................................................23.2固定式防护装置........................................................23.3安全光幕..............................................................23.4安全扫描仪............................................................33.5最小安全距离..........................................................34工作原理及扫描方式.........................................................34.1安全光幕工作原理......................................................34.2安全扫描仪工作原理....................................................44.3安全光幕扫描方式......................................................44.4安全扫描仪扫描方式....................................................45安全光幕选型、安装方式及防护功能...........................................56安全扫描仪选型及防护功能...................................................77安装要求...................................................................7EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第1页共7页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、周诚、甘志群、廖鹏、雷文慧、马昌波、周朴、汪娟、关伟、阮宏福、贺文玉、孙超、刘博、吕国川、陈海波、陈林EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第2页共7页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/T8196-2003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。EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第3页共7页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）：CTKS（1）式中：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1600mm/s或2000mm/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。图1安全光幕工作原理图投光器监控CPU投光器监控CPUCPU监控输出受光器脉冲信号监控输出受光器EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第4页共7页4.2安全扫描仪工作原理图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。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＝40msTR反射投光受光检测面的污渍检测传感检测物体EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第5页共7页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。图3安全扫描仪循环时间原理图5安全光幕选型、安装方式及防护功能手指检测分辨率14mm手掌及脚掌检测分辨率30mm图4安全光幕14mm分辨率示意图图5安全光幕30mm分辨率示意图表1安全光幕型号统计表发射器单元接收器单元品牌元件名称系列分辨率扫描范围保护区域高度（mm）型号订货号型号订货号600C40S-0601CA0101018593C40E-0601CA0101018594750C40S-0701CA0101018595C40E-0701CA010101859614mm0-8m900C40S-0901CA0101018597C40E-0701CA0101018598SICK安全光幕C4000标准型30mm0-19m1500C40S-1503CA0101018651C40E-1503CA0101018652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1周40ms80ms以上时间，有物体存在的时候，控制输出OFFEPDI-SBGHB-JSBZ-0006第6页共7页垂直安装：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。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。图8安全光幕水平安装示意图EPDI-SBGHB-JSBZ-0006第7页共7页6安全扫描仪选型及防护功能表3安全激光扫描仪型号统计表品牌元件名称系列分辨率mm保护区域范围型号订货号SICK安全扫描仪S3000标准型40、50（可选）5.5mS30A-6011BA1023456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（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。角度分解能力０．３６°（５２８平分）检测物体φ３０：最大半径１．６ｍφ４０：最大半径２．２ｍφ５０：最大半径２．８ｍφ７０：最大半径４．０ｍφ１５０：最大半径４．０ｍ扫描角度180°/190°最大半径14m