冲压机械的安全防护及安全光栅原理应用

关键词：安全光栅

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　　冲压机械的安全防护的原理及应对方案

　　适用于普通冲床高性能冲床、机械压力机、液压式压力机、压膜机、剪板机、工业机械手、包装设备及其他自动化设备,也可用于多面区域保护或防盗。

　　大部分企业在使用冲床加工生产的时候，仍然沿用了手工作业方法，用手直接在模腔内装取零配件，而且，大量的冲压机械设备都担负着多种产品的制造任务。在这种情况下，如果冲床设备和模具没有安全防护装置，就容易发生事故。所以，在冲压机械设备在生产过程中，应加强防护，提高机械化程度，是防止事故发生的重要环节。

　　冲床作业的技术改进措施的方向很广，它包括改进冲床作业方式，改革模具结构，实现机械自动化。采用复合模、连续模、多工位模都可以起到减少工序、简化工序、简化操作、降低操作者危险的作用。

　　对模具采取防护措施包括在模具周围设置防护板(罩)和对模具结构进行改进。如缩小模具危险面积，扩大空间；设置机械出料装置，在不影响模具强度和产品质量的前提下，将原来的各种手工送料的单工序模具加以改进，以提高可靠性。

　　在冲压设备和模具上设置安全防护装置或采用劳动强度小、使用方便灵活的手工工具，也是当前条件下实现冲压作业的有效措施。如采用手工工具、模具防护罩、机械进出装置、双按钮开关、机械拉手、推手和拨手装置、光电自动保护装置等。冲压设备的防护装置形式较多，按结构分为机械式、按钮式、光电式、感应式等。

　　机械式防护装置结构简单、制造方便，但是对作业干扰较大，操作工人不大喜欢使用，应用比较少。

　　光电保护装置是由一套光电开关与机械装置组合而成的，当操作者的手进入模具区内时，光束受阻，发出电信号，从而达到滑块停止动作、不能下行的目的，保障操作者的安全。光电保护装置有红外线光电保护装置和白炽光电保护装置两种。由于光电式保护装置使用方便，对作业基本无干扰，故应用较广。

　　接触式保护装置是利用接触杆这一传感元件来控制滑块运动的，有常开式和常闭式两种。这种保护装置结构简单，制作成本低，操作方便，工人工作时可串联若干套装置同时使用。它适用于装有摩擦离合器的压力机和经改装后的刚性离合器的压力机。

　　实现冲压作业机械化和自动化，是保障工人人身和设备的根本途径。只有实现冲压送料、取料的全自动化生产才是实现稳定生产的技术措施。

　　实践证明，采用复合模、多工位连续模代替单工序的危险模，或者在模具上设置机械进出料机构，实现机械化、自动化等都能达到提高产品质量和生产效率，降低劳动强度，方便操作，保障稳定的目的。

　　防护装置是目前保护冲压机械操作者人身安全的一种有效的保护装置，它比防护栅栏、机械拉手、机械拨手等保护装置的保护效果更好，避免在生产过程中因操作不当或机器出现故障而导致事故的发生。适用于普通冲床高性能冲床、机械压力机、液压式压力机、压膜机、剪板机、工业机械手、包装设备及其他自动化设备,也可用于多面区域保护或防盗。

　　安全光栅安全光栅组成：

　　发光器：由若干发光器件组成，发射红外光线；

　　受光器：由若干受光器件组成，接受红外光线，与发光器的发光器件一一对应，形成保护光幕，产生通光、遮光信号，同时通过信号电缆将信号传输给控制器对外部设备进行控制；

　　信号电缆：用来传输控制器和发光器、受光器之间的信号；

　　安全光栅原理：

　　安全光栅发光器发射红外光到受光器，形成红外线保护光幕，当有物体经过或被遮挡时，受光器将光幕遮光状态进行处理NPN/PNP三极管输出一个信号，传送给PLC或报警器，实现机器停止运行或安全报警，能够有效避免安全事故的发生。

　　PTS安全光栅参数

对射长度	3米、5米、10米、15米				横截面尺寸	36X40mm
保护高度	光轴间距X （光束数-1）				输出信号	NPN/PNP
光轴间距	10mm	20mm	40mm	80mm	光轴数量	4-400
检测精度	30mm	40mm	50mm	100mm	绝缘电阻	＞100 MΩ
工作电源	DC12V-24V				功率	小于10W
工作电流	lt;200mA				响应时间	≤20ms
负载电流	lt;120mA				抗光干扰	10000Lux(入射角gt;=5°)
响应时间	lt;10ms				红外波长	940nm
适用温度	-10°C ~ 55°C				环境湿度	20°C, RHlt;=85%
防护等级	IP65				同步方式	线周步（逐点扫描）