沖壓作業的安全防護裝置
發布時間：2014-02-25 共1頁
沖壓作業的安全防護裝置形式較多，按結構分為機械式、按鈕式、光電式、感應式等。這里重點介紹光電式保護裝置。光電保護器是目前保護沖壓機械操作者人身安全的一種最有效的安全保護裝置，它比防護柵欄、機械拉手、機械撥手等保護裝置的保護效果更好，避免在生產過程中因操作不當或機器出現故障而導致安全事故的發生。適用于普通沖床（本公司配有整套改裝裝置，可使普通沖床更安全運行。）、高性能沖床、機械壓力機、液壓式壓力機、壓膜機、剪板機、工業機械手、包裝設備及其他自動化設備,也可用于多面區域保護或防盜。
一、光電保護器的組成
光電保護器一般分為對射式和反射式兩種類型。
對射式光電保護器是指發光單元、受光單元分別在發光器、受光器內，發光單元發出的光直射到受光單元，從而形成保護光幕的光電保護裝置。對射式光電保護器由控制器、發光器、受光器及發光傳輸線和受光傳輸線五部分組成。
反射式光電保護器是指發光單元、受光單元都在同一傳感器內，發光單元發出的光通過反射器反射回受光單元，從而形成保護光幕的光電保護裝置。發光器及反射器兩部分之間形成安全保護屏。每當在安全保護屏受干擾或設備工作不正常時，發光器都發射信號，傳送給壓力機控制系統以防止可能發生的危險運動，停止錘頭下行的危險。反射式光電保護器由控制器、傳感器、反射器、傳輸線四部分組成。
二．功能要點：
本儀器具有自檢功能，發送器出現錯誤信信息時，壓機工作狀態不受影響。光電安全保護光波作用區間，即有效敏感區，可通過下式進行計算：
S=v′t（秒）=安全保護區（毫米）
S為有效敏感區 V 為滑塊滑行速度 T為滑塊停止時間（百萬分之一秒）
這樣由液壓系統響應，可直接控制其有效敏感區。無論怎樣，Rexroth高速響應閥和伺服回路可使光電保護光波盡可能地出現在模具空間內。這樣為操作工人提供了非常安全的工作環境。在許多情況下為提高生產率也采用光電開關，當操作工人從光電安全保護光波作用區間內抽回手，模具中放好工件時即產生信號起動壓力機工作，不再用腳踏板及手動開關。當然，在這種情況下，光電安全保護器仍可完成其安全保護作用，采用上述光電開關比機械腳踏開關生產效率提高25%。光電發射器及反射器由鐵皮外殼保護，可防任何意外的損壞.
三、安裝與調試
1．光電保護器的安裝形式一般有固定式和可調式兩種。
T1——光電保護器的響應時間，0.02秒（s）；
T2——壓力機的制動時間，即從制動開始到滑塊停止的時間，單位秒（s），從實際制動情況測定。
滑塊不能在行程的任意位置制動停止的壓力機，安全距離依公式（2）計算：
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——從人手離開光幕（即允許起動滑塊）至壓力機滑塊到達下死點的時間，即滑塊的下行程時間，單位秒（s），可依公式（3）計算或實際測定。距沖壓機械制造使用日期不滿一年的，采用標牌上所記載的急停時間，超過一年，則需要測定出急停時間，與標牌上記載的數值相比較，然后選用其中較的數值。
Ts =(1/2+1/N)Tn (3)
式中：N——離合器的接合槽數；
Tn——曲軸回轉一周的時間，單位秒（s）。
3．在實際工作中，發現有個別用戶安裝時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算安全距離，設想如果傳感器安裝位置與危險區域距離太近，則在滑塊下行過程中，人手進入危險區域的時間小于光電的響應時間T1與壓力機的制動時間T2(或滑塊的下行程時間TS)之和，人手一旦進入危險區域，即使遮斷光幕，光電裝置輸出停車信號，機床也不能完全停車，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圖中安裝安全距離于計算安全距離，光幕離模口太遠，人可進入危險區域。C、D、E三種情況造成光電保護器不能起到實際保護作用，形同虛設，這同樣是比較危險的，是不允許的安裝情況。不難想象，如果安全距離設定的太近或太遠，安裝光幕偏低或偏高，均很有可能導致人身傷亡事故，因此設定光幕位置后絕對不允許變更。更換模具后，應根據光幕高度和安全距離的兩項要求，重新調整光幕的安裝位置，以使達到最佳使用效果。
4．根據不同的安裝形式和確定的安裝位置，把控制器、傳感器（發、受光器）、反射器固定在合適的位置，然后按照光電保護器說明書的要求進行控制器與機床電器的接線。如果回程不保護功能需要借助光電保護器實現時，還要調整凸輪開關的接觸角度。
安裝接線完成后，應詳細檢查，確保接線正確。核查無誤，方可進行通電調試。
（1）將控制器的開關置于“關”位置，給機床供電，用萬用表檢查光電保護器接入的電源電壓是否與產品銘牌上要求的電壓相符。
?。?）將控制器上的開關置于“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--調整反射器與傳感器的位置，使之平行、對應、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--調整發、受光器的位置，使之平行、對應、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。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，通光綠色指示燈亮，遮光紅色指示燈滅。則表明光電保護器狀態正常。
?。?）不保護區間角度的調整。若安全條件允許，并需要實現滑塊行程的部分區間不保護時，必須依圖4所示的狀態調整凸輪開關的位置及角度。在設定的不保護區間，光電保護器不起保護作用，即使遮斷光幕，滑塊也不停止運行。在實際使用中，一般允許在滑塊下行程的30°區間和滑塊回程區間內，設置不保護功能，即將凸輪開關的斷開角度調整為30°～180°，使滑塊在下行程30°～180°之間處于保護狀態。
?。?）試車。遮擋光幕，觀察控制器指示燈轉換正常；在保護區間內（下行程30°～180°之間，回程不保護凸輪開關處于斷開狀態），遮擋光幕，機床滑塊應能立即停止；滑塊在下死點時（180°），遮擋住光幕，機床滑塊應能回程。滿足上述三條，試車成功，方可進入正式工作。
一、光電保護器的組成
光電保護器一般分為對射式和反射式兩種類型。
對射式光電保護器是指發光單元、受光單元分別在發光器、受光器內，發光單元發出的光直射到受光單元，從而形成保護光幕的光電保護裝置。對射式光電保護器由控制器、發光器、受光器及發光傳輸線和受光傳輸線五部分組成。
反射式光電保護器是指發光單元、受光單元都在同一傳感器內，發光單元發出的光通過反射器反射回受光單元，從而形成保護光幕的光電保護裝置。發光器及反射器兩部分之間形成安全保護屏。每當在安全保護屏受干擾或設備工作不正常時，發光器都發射信號，傳送給壓力機控制系統以防止可能發生的危險運動，停止錘頭下行的危險。反射式光電保護器由控制器、傳感器、反射器、傳輸線四部分組成。
二．功能要點：
本儀器具有自檢功能，發送器出現錯誤信信息時，壓機工作狀態不受影響。光電安全保護光波作用區間，即有效敏感區，可通過下式進行計算：
S=v′t（秒）=安全保護區（毫米）
S為有效敏感區 V 為滑塊滑行速度 T為滑塊停止時間（百萬分之一秒）
這樣由液壓系統響應，可直接控制其有效敏感區。無論怎樣，Rexroth高速響應閥和伺服回路可使光電保護光波盡可能地出現在模具空間內。這樣為操作工人提供了非常安全的工作環境。在許多情況下為提高生產率也采用光電開關，當操作工人從光電安全保護光波作用區間內抽回手，模具中放好工件時即產生信號起動壓力機工作，不再用腳踏板及手動開關。當然，在這種情況下，光電安全保護器仍可完成其安全保護作用，采用上述光電開關比機械腳踏開關生產效率提高25%。光電發射器及反射器由鐵皮外殼保護，可防任何意外的損壞.
三、安裝與調試
1．光電保護器的安裝形式一般有固定式和可調式兩種。
T1——光電保護器的響應時間，0.02秒（s）；
T2——壓力機的制動時間，即從制動開始到滑塊停止的時間，單位秒（s），從實際制動情況測定。
滑塊不能在行程的任意位置制動停止的壓力機，安全距離依公式（2）計算：
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——從人手離開光幕（即允許起動滑塊）至壓力機滑塊到達下死點的時間，即滑塊的下行程時間，單位秒（s），可依公式（3）計算或實際測定。距沖壓機械制造使用日期不滿一年的，采用標牌上所記載的急停時間，超過一年，則需要測定出急停時間，與標牌上記載的數值相比較，然后選用其中較的數值。
Ts =(1/2+1/N)Tn (3)
式中：N——離合器的接合槽數；
Tn——曲軸回轉一周的時間，單位秒（s）。
3．在實際工作中，發現有個別用戶安裝時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算安全距離，設想如果傳感器安裝位置與危險區域距離太近，則在滑塊下行過程中，人手進入危險區域的時間小于光電的響應時間T1與壓力機的制動時間T2(或滑塊的下行程時間TS)之和，人手一旦進入危險區域，即使遮斷光幕，光電裝置輸出停車信號，機床也不能完全停車，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圖中安裝安全距離于計算安全距離，光幕離模口太遠，人可進入危險區域。C、D、E三種情況造成光電保護器不能起到實際保護作用，形同虛設，這同樣是比較危險的，是不允許的安裝情況。不難想象，如果安全距離設定的太近或太遠，安裝光幕偏低或偏高，均很有可能導致人身傷亡事故，因此設定光幕位置后絕對不允許變更。更換模具后，應根據光幕高度和安全距離的兩項要求，重新調整光幕的安裝位置，以使達到最佳使用效果。
4．根據不同的安裝形式和確定的安裝位置，把控制器、傳感器（發、受光器）、反射器固定在合適的位置，然后按照光電保護器說明書的要求進行控制器與機床電器的接線。如果回程不保護功能需要借助光電保護器實現時，還要調整凸輪開關的接觸角度。
安裝接線完成后，應詳細檢查，確保接線正確。核查無誤，方可進行通電調試。
（1）將控制器的開關置于“關”位置，給機床供電，用萬用表檢查光電保護器接入的電源電壓是否與產品銘牌上要求的電壓相符。
?。?）將控制器上的開關置于“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--調整反射器與傳感器的位置，使之平行、對應、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--調整發、受光器的位置，使之平行、對應、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。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，通光綠色指示燈亮，遮光紅色指示燈滅。則表明光電保護器狀態正常。
?。?）不保護區間角度的調整。若安全條件允許，并需要實現滑塊行程的部分區間不保護時，必須依圖4所示的狀態調整凸輪開關的位置及角度。在設定的不保護區間，光電保護器不起保護作用，即使遮斷光幕，滑塊也不停止運行。在實際使用中，一般允許在滑塊下行程的30°區間和滑塊回程區間內，設置不保護功能，即將凸輪開關的斷開角度調整為30°～180°，使滑塊在下行程30°～180°之間處于保護狀態。
?。?）試車。遮擋光幕，觀察控制器指示燈轉換正常；在保護區間內（下行程30°～180°之間，回程不保護凸輪開關處于斷開狀態），遮擋光幕，機床滑塊應能立即停止；滑塊在下死點時（180°），遮擋住光幕，機床滑塊應能回程。滿足上述三條，試車成功，方可進入正式工作。
