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光電保護(hù)器介紹




　　沖壓作業(yè)的安全防護(hù)裝置形式較多，按結(jié)構(gòu)分為機(jī)械式、按鈕式、光電式、感應(yīng)式等。這里介紹光電式保護(hù)裝置。光電保護(hù)器是目前保護(hù)沖壓機(jī)械操作者人身安全的一種有效的安全保護(hù)裝置，它比防護(hù)柵欄、機(jī)械拉手、機(jī)械撥手等保護(hù)裝置的保護(hù)效果好，避免在生產(chǎn)過程中因操作不當(dāng)或機(jī)器出現(xiàn)故障而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。適用于普通沖床（本公司配有整套改裝裝置，可使普通沖床安全運(yùn)行。）、高性能沖床、機(jī)械壓力機(jī)、液壓式壓力機(jī)、壓膜機(jī)、剪板機(jī)、工業(yè)機(jī)械手、包裝設(shè)備及其他自動(dòng)化設(shè)備,也可用于多面區(qū)域保護(hù)或防盜。
　　一、光電保護(hù)器的組成
　　光電保護(hù)器一般分為對射式和反射式兩種類型。
　　對射式光電保護(hù)器是指發(fā)光單元、受光單元分別在發(fā)光器、受光器內(nèi)，發(fā)光單元發(fā)出的光直射到受光單元，從而形成保護(hù)光幕的光電保護(hù)裝置。對射式光電保護(hù)器由控制器、發(fā)光器、受光器及發(fā)光傳輸線和受光傳輸線五部分組成。
　　反射式光電保護(hù)器是指發(fā)光單元、受光單元都在同一傳感器內(nèi)，發(fā)光單元發(fā)出的光通過反射器反射回受光單元，從而形成保護(hù)光幕的光電保護(hù)裝置。發(fā)光器及反射器兩部分之間形成安全保護(hù)屏。每當(dāng)在安全保護(hù)屏受干擾或設(shè)備工作不正常時(shí)，發(fā)光器都發(fā)射信號(hào)，傳送給壓力機(jī)控制系統(tǒng)以防止可能發(fā)生的危險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)，停止錘頭下行的危險(xiǎn)。反射式光電保護(hù)器由控制器、傳感器、反射器、傳輸線四部分組成。
　　二．功能要點(diǎn)：
　　本儀器具有自檢功能，發(fā)送器出現(xiàn)錯(cuò)誤信信息時(shí)，壓機(jī)工作狀態(tài)不受影響。光電安全保護(hù)光波作用區(qū)間，即有效敏感區(qū)，可通過下式進(jìn)行計(jì)算：
　　S=v′t（秒）=安全保護(hù)區(qū)（毫米）
　　S為有效敏感區(qū)　　　　 V 為滑塊滑行速度　　　　　　 T為滑塊停止時(shí)間（百萬分之一秒）
　　這樣由液壓系統(tǒng)響應(yīng)，可直接控制其有效敏感區(qū)。無論怎樣，Rexroth高速響應(yīng)閥和伺服回路可使光電保護(hù)光波盡可能地出現(xiàn)在模具空間內(nèi)。這樣為操作工人提供了非常安全的工作環(huán)境。在許多情況下為提高生產(chǎn)率也采用光電開關(guān)，當(dāng)操作工人從光電安全保護(hù)光波作用區(qū)間內(nèi)抽回手，模具中放好工件時(shí)即產(chǎn)生信號(hào)起動(dòng)壓力機(jī)工作，不再用腳踏板及手動(dòng)開關(guān)。當(dāng)然，在這種情況下，光電安全保護(hù)器仍可完成其安全保護(hù)作用，采用上述光電開關(guān)比機(jī)械腳踏開關(guān)生產(chǎn)效率提高包分之二十五。光電發(fā)射器及反射器由鐵皮外殼保護(hù)，可防任何意外的損壞.
　　三、安裝與調(diào)試
　　1．光電保護(hù)器的安裝形式一般有固定式和可調(diào)式兩種。
　　固定式安裝：是將傳感器和反射器（或發(fā)、受光器）直接固定在機(jī)床床身上，它通常適用于模具比較固定，保護(hù)光幕不需經(jīng)常調(diào)整的框架結(jié)構(gòu)的閉式壓力機(jī)。
　　可調(diào)式安裝：是將傳感器和反射器（或發(fā)、受光器）通過專用支架連接于機(jī)床上。此種安裝形式，光幕可根據(jù)?？诤桶踩嚯x的要求上下、左右靈活調(diào)整，一般適用于換模具比較頻繁且模具大小不一的開式、閉式和四柱式壓力機(jī)。
　　2．光幕高度位置的確定及安全距離的計(jì)算。
　　光幕高度位置是指光電保護(hù)器的光幕相對于機(jī)床上下?？诘奈恢谩Ｔ诒ＷC安全距離的前提下，光電保護(hù)器的下一束光不得高于模口下邊緣，上一束光不得低于?？谏线吘墶?/span>
　　光電保護(hù)器的保護(hù)高度是指光幕的上一束光軸與下一束光軸之間的距離，即光幕的有效高度。保護(hù)高度等于機(jī)床滑塊行程加上調(diào)節(jié)量。保護(hù)高度的大小關(guān)系到光電保護(hù)器光束的多少，如果光電保護(hù)器光束數(shù)選擇過少，光幕高度將不能完全覆蓋危險(xiǎn)區(qū)域，仍存在造成事故的可能；如果過大則造成資金的浪費(fèi)和使用上的不便。所以說根據(jù)保護(hù)高度選擇光電保護(hù)器的規(guī)格（光束數(shù)）也是很重要的。
　　光電保護(hù)器的安全距離是指光幕至工作危險(xiǎn)區(qū)－－模具刃口之間的短距離，即從手遮擋光幕的位置開始到達(dá)危險(xiǎn)邊界之前，能夠使滑塊停止所需要的距離。安全距離是確保光電保護(hù)器實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的必要條件之一，正確計(jì)算安全距離！其計(jì)算方法應(yīng)根據(jù)壓力機(jī)制動(dòng)方式而定。
　　對于滑塊能在行程的任意位置制動(dòng)停止的壓力機(jī)，安全距離依公式（1）計(jì)算：
　　Ds=1.6（T1十T2） （1）
　　式中：Ds——安全距離，單位米（m）；
　　1.6——人手的伸展速度，單位米／秒（m／s）；
　　T1——光電保護(hù)器的響應(yīng)時(shí)間，0.02秒（s）；
　　T2——壓力機(jī)的制動(dòng)時(shí)間，即從制動(dòng)開始到滑塊停止的時(shí)間，單位秒（s），從實(shí)際制動(dòng)情況測定。
　　滑塊不能在行程的任意位置制動(dòng)停止的壓力機(jī)，安全距離依公式（2）計(jì)算：
　　Ds=1.6Ts （2）
　　式中：Ds——安全距離，單位米（m）；
　　1.6——人手伸展速度，單位米／秒（m／s）；
　　Ts——從人手離光幕（即允許起動(dòng)滑塊）至壓力機(jī)滑塊到達(dá)下死點(diǎn)的時(shí)間，即滑塊的下行程時(shí)間，單位秒（s），可依公式（3）計(jì)算或?qū)嶋H測定。距沖壓機(jī)械制造使用日期不滿一年的，采用標(biāo)牌上所記載的急停時(shí)間，超過一年，則需要測定出急停時(shí)間，與標(biāo)牌上記載的數(shù)值相比較，然后選用其中較大的數(shù)值。
　　Ts =(1/2+1/N)Tn (3)
　　式中：N——離合器的接合槽數(shù)；
　　Tn——曲軸回轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，單位秒（s）。
　　3．在實(shí)際工作中，發(fā)現(xiàn)有個(gè)別用戶安裝時(shí)不能確保正確的安裝位置，如圖3中的B、C、D、E四種位置。B圖中安裝安全距離小于計(jì)算安全距離，設(shè)想如果傳感器安裝位置與危險(xiǎn)區(qū)域距離太近，則在滑塊下行過程中，人手進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的時(shí)間小于光電的響應(yīng)時(shí)間T1與壓力機(jī)的制動(dòng)時(shí)間T2(或滑塊的下行程時(shí)間TS)之和，人手一旦進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，即使遮斷光幕，光電裝置輸出停車信號(hào)，機(jī)床也不能完全停車，仍然可能造成傷殘事故。C圖安裝光幕偏高，人手可從光幕下邊伸入。D圖安裝光幕偏低，人手可從光幕上邊伸入。E圖中安裝安全距離大于計(jì)算安全距離，光幕離?？谔h(yuǎn)，人可進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。C、D、E三種情況造成光電保護(hù)器不能起到實(shí)際保護(hù)作用，形同虛設(shè)，這同樣是比較危險(xiǎn)的，是不允許的安裝情況。不難想象，如果安全距離設(shè)定的太近或太遠(yuǎn)，安裝光幕偏低或偏高，均很有可能導(dǎo)致人身傷亡事故，因此設(shè)定光幕位置后不允許變更。更換模具后，應(yīng)根據(jù)光幕高度和安全距離的兩項(xiàng)要求，重新調(diào)整光幕的安裝位置，以使達(dá)到好的使用效果。
　　4．根據(jù)不同的安裝形式和確定的安裝位置，把控制器、傳感器（發(fā)、受光器）、反射器固定在合適的位置，然后按照光電保護(hù)器說明書的要求進(jìn)行控制器與機(jī)床電器的接線。如果回程不保護(hù)功能需要借助光電保護(hù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)，還要調(diào)整凸輪開關(guān)的接觸角度。
　　安裝接線完成后，應(yīng)詳細(xì)檢查，確保接線正確。核查無誤，方可進(jìn)行通電調(diào)試。
　　（1）將控制器的開關(guān)置于“關(guān)”位置，給機(jī)床供電，用萬用表檢查光電保護(hù)器接入的電源電壓是否與產(chǎn)品銘牌上要求的電壓相符。
　　（2）將控制器上的開關(guān)置于“開”位置，控制器上的電源紅色指示燈和遮光紅色指示燈均亮。
　?。?）對光：反射式--調(diào)整反射器與傳感器的位置，使之平行、對應(yīng)、對正，至控制器上的通光綠色指示燈亮，遮光紅色指示燈滅。對射式--調(diào)整發(fā)、受光器的位置，使之平行、對應(yīng)、對正，至控制器上的通光綠色指示燈亮，遮光紅色指示燈滅。
　?。?）檢驗(yàn)。遮擋任一光束，控制器上的通光綠色指示燈滅，遮光紅色指示燈亮。不遮擋光幕時(shí)，通光綠色指示燈亮，遮光紅色指示燈滅。則表明光電保護(hù)器狀態(tài)正常。
　?。?）不保護(hù)區(qū)間角度的調(diào)整。若安全條件允許，并需要實(shí)現(xiàn)滑塊行程的部分區(qū)間不保護(hù)時(shí)，須依圖4所示的狀態(tài)調(diào)整凸輪開關(guān)的位置及角度。在設(shè)定的不保護(hù)區(qū)間，光電保護(hù)器不起保護(hù)作用，即使遮斷光幕，滑塊也不停止運(yùn)行。在實(shí)際使用中，一般允許在滑塊下行程的30°區(qū)間和滑塊回程區(qū)間內(nèi)，設(shè)置不保護(hù)功能，即將凸輪開關(guān)的斷開角度調(diào)整為30°～180°，使滑塊在下行程30°～180°之間處于保護(hù)狀態(tài)。
　?。?）試車。遮擋光幕，觀察控制器指示燈轉(zhuǎn)換正常；在保護(hù)區(qū)間內(nèi)（下行程30°～180°之間，回程不保護(hù)凸輪開關(guān)處于斷開狀態(tài)），遮擋光幕，機(jī)床滑塊應(yīng)能立即停止；滑塊在下死點(diǎn)時(shí)（180°），遮擋住光幕，機(jī)床滑塊應(yīng)能回程。滿足上述三條，試車成功，方可進(jìn)入正式工作。

 






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