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屏蔽功能

 
屏蔽功能是指在机器运行周期内,通过暂时自动切断电源来实现光幕保护的功能。只有在安全条件下才会触发屏蔽功能。

下面列举了两个应用实例:

1- 在机器运行周期的非危险时段,允许人员进入危险区域。
fig32
实例:工件的定位和拆除


根据刀具(最危险的部分)的位置,面对机床工作区域的光幕已经激活,而另一个处于屏蔽模式,以便操作者加载/卸载工件。当刀具在机床的另一面工作时,光幕的屏蔽模式会随之反转。


2- 允许物料通过,不允许人员通过。
fig33


实例:托盘从危险区域出料


安全光幕内含屏蔽传感器,可以区分人员和物料。只允许物料通过监控区域。


下列标准描述了屏蔽功能的基本要求:

IEC TS 62046 “使用防护设备检测是否有人的应用”
EN 415-4 “机械安全自动码垛系统”
IEC 61496-1 “电敏防护设备”

一般要求:
  • 屏蔽是指临时中止安全功能,该功能必须自动激活和关闭
  • 对于实现屏蔽功能的电路,其安全完整性等级应该与临时中止的安全功能的等级相同,这样可以保证不对整个系统的保护性能造成不利的影响
  • 只有通过以正确的时间或空间顺序触发的两路或两路以上的独立硬接线信号,才能激活和关闭屏蔽功能;出现信号故障则不视作屏蔽条件
  • 电敏防护设备 (ESPE) 的输出端处于关闭状态时,无法触发屏蔽功能
  • 如果先关闭设备,再重新启动,则无法起动屏蔽功能
  • 只有在机器运行周期内的适当时刻,即只有当操作人员没有危险的时候,才应当激活屏蔽功能
  • 应该以机械方式对屏蔽传感器进行保护,以防止受到冲击时产生错误匹配


屏蔽:托盘堆垛机和物料搬运系统

监测的要求:

  • 对货物(不是托盘)进行监控,否则操作人员可能会进入由托盘拖动的危险区域
  • 屏蔽时间必须限制为物料通过通道口所需的实际时间
  • 带有L型屏蔽功能的产品配置,必须具有特殊的运行逻辑
  • 屏蔽功能必须有时间限制
  • 传感器错误匹配时,不允许出现永久屏蔽状态
  • 屏蔽传感器的配置和位置应当确保可靠地区分人和物料
  • 在运行屏蔽功能和托盘通过通道口的时间内,通道口布局、屏蔽传感器的位置以及额外的侧面保护都应当防止有人进入危险区域

因此,安全系统应当能够区分:


 

fig34

 



屏蔽功能既能用于 2 级光幕,也能用于 4 级安全光幕。

fig35

放置屏蔽传感器的一般解决方案

运用 2 个交叉光束传感器的屏蔽功能时间监测和双向托盘操作的 T 型配置:

  • 两束光束的交叉点应该位于光幕上方被隔离的危险区域
  • 应当使用安全定时器将屏蔽时间限制为物料通过通道口所需要的时间
  • 只有屏蔽传感器同时中止时,才应当激活屏蔽功能:t2(S2) - t1(S1) = 4 秒(最大时间))
  • 在通过传感器的整个运输过程中,两束光束应该持续被托盘遮断
  • 直径 500 毫米、表面无光泽的圆柱形物体(模拟人体尺寸),不应当触发屏蔽功能

fig36

屏蔽传感器的光束交叉部分应当高于或等于较低的光幕光束,以免阻碍或意外触发屏蔽功能。

fig37

采用 4 平行光束传感器(带有时间和/或序列监测的 T 型配置)、双向托盘进出的屏蔽功能:

  • 4 个屏蔽传感器应当在短时间内同时驱动(4 个传感器的连续驱动和关闭)
  • 传感器和光幕感应区域之间的距离应该为:
    • d1 and d3 < 200 mm 防止在屏蔽期间无法检测到紧跟托盘之前或之后的人员
    • d2 > 250 mm 防止人的四肢、衣服等物件同时触发两个传感器,从而激活屏蔽功能

 

fig38


采用 2 交叉光束/2 平行光束传感器(带有时间监测的 L 型配置)、单向(仅从危险区域退出)托盘进出的屏蔽功能:

  • 屏蔽传感器应当放置在危险区域的光幕上方
  • 一旦光幕被清除,而且两个屏蔽传感器中的第一个被清除不超过 4 秒,就应当立即停止屏蔽功能。监测 4 秒定时的计时器应为安全相关项目

 

fig39