选型指南:安全光栅如何选型

选型指南:安全光栅如何选型?

在现代工业生产中,安全光栅(Safety Light Curtain) 已经成为必备的安全防护装置,被广泛应用于冲床、注塑机、包装机、自动化流水线和机器人作业区。
然而,市面上的安全光栅型号众多,如何正确选型,成为工厂、工程师和采购人员经常遇到的难题。

本文将为您提供一份完整的 安全光栅选型指南,帮助您快速确定最合适的产品。


一、安全光栅选型的核心原则

在选型前,必须明确以下三个基本问题:

  1. 使用场景是什么?
    • 冲床?注塑机?机器人?不同设备对响应时间、检测高度等要求不同。
  2. 保护对象是什么?
    • 防手?防手臂?还是防整个人员进入危险区?
  3. 控制系统是什么?
    • 是PLC控制,还是安全继电器?需要NPN还是PNP输出?

👉 记住:选型必须“场景+需求+控制方式”三者匹配。


二、安全光栅选型的关键参数

1. 分辨率(检测精度)

  • 14mm → 可检测手指,适合冲床、点焊机;
  • 20mm/30mm → 可检测手掌,适合包装机、装配线;
  • 40mm/50mm → 可检测手臂,适合注塑机、搬运设备;
  • 70mm及以上 → 检测整个人员,适合机器人作业区、危险隔离区。

📌 选型口诀:危险程度越高 → 分辨率要求越高。


2. 保护高度

  • 根据危险区域的高度来确定光栅高度;
  • 常见规格有 300mm、600mm、900mm、1200mm 等;
  • 如果防护范围大,建议选择 组合拼接型光栅

3. 响应时间

  • 冲床、快速切割机等高速设备 → 必须选择 ≤10ms 的高速响应光栅;
  • 对速度要求不高的场合 → 可选择20-30ms的标准型。

👉 响应时间过长可能导致事故,即便有光栅也无法保证安全。


4. 安装距离(检测范围)

  • 一般为0.2m~5m,部分长距离光栅可达10m;
  • 在大设备或机器人防护中,安装距离必须重点考虑。

5. 输出方式(NPN/PNP/继电器)

  • NPN输出 → 适合三菱、欧姆龙等PLC(SINK输入);
  • PNP输出 → 适合西门子、施耐德等PLC(SOURCE输入);
  • 继电器输出 → 适合不使用PLC的场景,直接驱动执行器。
  • 双输出(NPN+PNP) → 通用型,适合客户不确定PLC型号时。

6. 安全等级(性能等级)

  • 符合 EN ISO 13849-1、EN 61496 标准的产品,才能应用于真正的安全防护;
  • 一般分为 Type 2、Type 4
    • Type 2 → 适合低风险场合;
    • Type 4 → 适合高风险机械(如冲床、注塑机)。

👉 冲床/注塑机/危险机械必须选择Type 4。


三、安全光栅选型步骤(实操版)

  1. 确认防护对象:手指、手掌、手臂或人员;
  2. 确定所需分辨率:14mm/30mm/50mm/70mm;
  3. 测量保护高度:根据设备危险区尺寸选光栅高度;
  4. 计算响应时间:高速机械必须选择快速光栅;
  5. 确认安装距离:光栅与危险点的间距;
  6. 匹配控制系统:选择NPN、PNP或继电器输出;
  7. 确认安全等级:是否需要Type 4光栅;
  8. 考虑额外功能:如防水防尘(IP65/IP67)、抗干扰、双输出等。

四、应用案例分析

案例1:冲床防护

  • 防护对象:手指;
  • 需求:高分辨率+快速响应;
  • 推荐:14mm分辨率,Type 4,高速响应光栅。

案例2:注塑机合模区

  • 防护对象:手臂;
  • 需求:中等分辨率,安装高度≥900mm;
  • 推荐:30mm~40mm分辨率,Type 4光栅。

案例3:自动化流水线

  • 防护对象:手掌/人员误入;
  • 需求:防护高度中等,安装距离较远;
  • 推荐:30mm分辨率,长距离光栅。

案例4:机器人作业区

  • 防护对象:整个人员;
  • 需求:检测范围大,需覆盖出入口;
  • 推荐:70mm分辨率,2-10米检测范围,Type 4。

五、安全光栅选型常见误区

  1. 误区一:分辨率越高越好
    ❌ 高分辨率光栅价格更高,不必要时选择会造成浪费。
  2. 误区二:随便选NPN或PNP都能用
    ❌ 必须与PLC输入匹配,否则会导致信号无法识别。
  3. 误区三:光栅越长越安全
    ❌ 必须根据实际危险高度来选择,过长可能影响安装。
  4. 误区四:只看价格,不看认证
    ❌ 没有CE/ISO认证的产品可能无法出口,甚至不符合法规。

六、选型推荐

  • 客户明确PLC型号 → 推荐对应的NPN/PNP光栅;
  • 客户不确定需求 → 推荐 双输出+Type 4光栅,避免不兼容;
  • 预算有限但风险较低 → 推荐Type 2;
  • 高危机械 → 必须推荐Type 4。

销售沟通示例:
👉 “您主要防护手还是整个人呢?如果是冲床,那必须选择14mm分辨率的Type 4光栅,这样才能确保合规和安全。”


七、总结

安全光栅选型的关键在于:

  • 确定防护对象 → 选择分辨率;
  • 测量防护区域 → 确定保护高度和安装距离;
  • 匹配控制系统 → 选择NPN/PNP/继电器输出;
  • 确认风险等级 → 选择Type 2或Type 4;
  • 若不确定 → 选双输出通用型。

📌 选型口诀:先看危险点 → 再定分辨率 → 接着看控制方式 → 最后确认安全等级。