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安全光幕与安全激光扫描仪怎么选?分辨率、安全等级与安全距离三步定案

选安全光电保护装置,先看"要防的是哪个方向的人体接近"——平面开口、边界规则,用安全光幕;区域不规则、范围大,或者装在 AGV 这类移动设备上,用安全激光扫描仪。类型定了,再按检测分辨率、安全等级和安全距离把型号收紧。这篇按这个顺序讲。

一、两类安全光电装置的分工

类型保护形态典型应用
安全光幕(Light Curtain)投光器与受光器组成的一道或多道"光墙",平面区域防护冲床与压力机开口、机器人工作站入口、电梯与仓库门
安全激光扫描仪(Safety Laser Scanner)二维扇形扫描,区域形状可配置AGV / AMR 巷道防护、大型设备不规则区域、立体库
(补充)安全门开关 + 安全继电器位置检测 + 逻辑处理防护门状态监控、急停回路

光幕是"一面墙",扫描仪是"一片可配置的区域";边界复杂、多台设备共用区域时扫描仪更灵活,但要注意背景反射与多台扫描仪之间的相互干扰。SICK 在该领域同时覆盖安全光幕与 TiM 系列 2D 激光扫描仪(用于区域防护、移动平台导航与轮廓测量),可按场景分别选型。

二、检测分辨率:决定能挡住什么

  • 14 mm:手指级检测,用于手指可接近危险点的场合;
  • 30 mm 左右:手部检测;
  • 40 mm 以上:手臂 / 身体检测,保护高度相应提高。

分辨率越细,允许的安全距离越短、成本越高;选过头是浪费,选不够是安全问题。

三、安全等级:Type 4 / PL e / SIL 3

工业安全部件按 IEC 61496 分 Type 2 / Type 4,按 ISO 13849-1 分 PL a–e,按 IEC 62061 分 SIL 1–3。冲压、剪切等高危场合通常要求 Type 4 / PL e / SIL 3;具体到你们的设备,要按风险评估结果定,不要照抄别家配置。

四、安全距离:别让"挡得住"变成"来不及"

安全距离(S)的基本计算思路是 S = K × T + C:

  • K 为人体接近速度,手接近时按标准取 2000 mm/s(S ≤ 500 mm)或 1600 mm/s(S > 500 mm);
  • T 为系统总响应时间 = 装置响应时间 + 控制器 / 继电器响应时间 + 执行机构制动时间;
  • C 为与检测分辨率相关的附加距离(分辨率 d ≤ 40 mm 时取 8 ×(d − 14))。

制动时间越长、分辨率越粗,需要的安全距离越大;设备改造后必须重新核算,不能沿用旧数值。完整计算与修正项以 ISO 13855 原文与厂商计算工具为准。

五、三个容易踩的坑

  1. 只看价格不看等级:高危场合用低等级装置等于没有防护,等级必须与风险评估结论一致。
  2. 换了装置没重新算安全距离:响应时间变了、安装位置照旧,是最危险的组合。
  3. 忽略环境干扰:强光直射、多台扫描仪对射、地面反光都可能造成误动作或不动作,调试时要实地验证。

三步走完,选型基本就能定案:先按人体接近的方向定装置类型,再用分辨率匹配危险点的可达性,最后按风险评估结论确认等级、按响应时间核算安全距离。拿不准的场合,把现场尺寸和风险评估结论发给我们,一起把方案捋一遍再下单。

FAQ

安全光幕和激光扫描仪怎么选?

平面开口、边界明确用光幕;区域形状不规则、需要一片可配置的防护区,或 AGV 与移动设备防撞,用激光扫描仪。

分辨率 14 mm 和 30 mm 差别在哪?

14 mm 是手指级、30 mm 是手级;越细越能靠近安装但成本更高,按危险点的可达性选。

Type 4、PL e、SIL 3 是什么关系?

分别对应 IEC 61496、ISO 13849-1、IEC 62061 三套体系对安全部件能力的评级,高危场合通常同时要求,最终以风险评估结论为准。

安全距离怎么算?

按 S = K × T + C 估算,T 要计入装置、控制器与执行机构的总响应时间;改造设备必须重新核算,完整规则以 ISO 13855 与厂商资料为准。

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睿联信供应 SICK、Autonics、Euchner、Balluff 等品牌的传感与安全产品,报品牌加原型号,或说明防护区域尺寸、所需安全等级与响应时间要求,可协助核对替代方案。

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免责声明:本文基于公开资料整理,具体分辨率、响应时间与安全等级请以 SICK 等原厂资料及设备风险评估结论为准。

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