單邊安全光柵的漫反射 TOF 原理

在自動化車間里逛一圈，你會發(fā)現(xiàn)單邊安全光柵特別機靈 —— 不僅能知道有沒有東西靠近，還能大概算出離多遠。這并非什么難以理解的神秘現(xiàn)象，全靠一個叫 “漫反射 TOF” 的技術(shù)在發(fā)揮作用。不少人一聽 “TOF” 就頭大，其實用平時常見的事兒打比方，很快就能明白。 

一、TOF 原理其實很生活化

TOF 說全稱可能有點繞 ——Time of Flight，翻譯過來就是 “飛行時間”。單邊安全光柵用的漫反射 TOF 原理，跟咱們在山谷里喊一聲聽回聲差不多。

光柵上的發(fā)射器會發(fā)出一種特殊的光，這光碰到東西就會散開來往回跑，最后被接收器接住。光柵就偷偷記著光從出去到回來花了多少時間，再根據(jù)光跑的速度（這速度快得很，每秒能繞地球七圈半），一算就知道東西離自己有多遠了。

這種法子可比老款的 “看光強” 靠譜多了。以前的光柵只能判斷 “有” 還是 “沒有”，現(xiàn)在用 TOF 原理的，連 “多遠” 都能說清楚，在車間里處理復(fù)雜情況時就靈活多了。

二、漫反射 TOF 的工作步驟

單邊安全光柵靠漫反射 TOF 工作時，步驟簡單得像發(fā)快遞，分三步走就完事兒。

1. 發(fā)出帶 “身份證” 的光

發(fā)射器發(fā)的光可不是隨便亂閃的，是經(jīng)過特殊處理的 —— 比如按一定規(guī)律閃的紅外光，就像給光加了個 “身份證”。這樣一來，車間里的燈光、陽光再強，也不會跟它搞混，接收器一眼就能認出自己家的光。

2. 光碰到東西會 “散開跑”

光跑出去碰到物體后，不會像鏡子反光那樣直來直去，而是向四面八方散開 —— 這就是 “漫反射”。物體表面越粗糙，光散得越開，接收器就越容易接到信號。比如檢測粗糙的木頭塊，比檢測光滑的玻璃片更穩(wěn)當。

3. 算距離就像算快遞時效

接收器接到反射回來的光，就會對比光發(fā)出去和收回來的時間差，再用這個時間差算出光跑了多遠。內(nèi)置的小芯片算得可快了，眨眼間就能出結(jié)果，然后告訴設(shè)備：“那邊有東西，離著不遠，該減速了。”

三、TOF 原理比傳統(tǒng)方法好在哪兒

跟車間里以前用的檢測方法比，漫反射 TOF 原理有三個明顯的好處，讓光柵干活更得力。

就拿五金車間來說，一會兒檢測亮堂堂的金屬零件，一會兒又要盯著黑乎乎的橡膠墊，用 TOF 原理的光柵就不會偏心，倆都能管好。要是在窗邊的車間，太陽曬進來的時候，老款光柵可能就亂報警，TOF 原理的因為認得出自己的光，該干啥還干啥，穩(wěn)得很。

四、實際用起來優(yōu)勢特別明顯

1. 倉庫里的 AGV 小車全靠它

物流倉庫里的 AGV 小車在貨架中間穿梭時，最怕撞上去。用 TOF 原理的單邊光柵，小車就能提前反應(yīng)：老遠看到貨架，就慢慢減速；離近了確認有東西，趕緊停下。不像以前的光柵，要么沒反應(yīng)，要么一有東西就急剎車，現(xiàn)在靈活多了。

2. 沖壓車間防護更靠譜

沖壓機干活的時候，得防著人手靠近。TOF 原理的光柵能分檔提醒：離得遠的時候，先亮個燈提醒；離近點了，就發(fā)出警告；真快碰到了，立馬讓機器停下。比以前那種 “只要有東西靠近就停機” 的老辦法，既安全又不耽誤干活。

3. 粉塵多的車間也能穩(wěn)住

在水泥廠、木工車間這種粉塵大的地方，老款光柵的光容易被粉塵擋著，經(jīng)常漏檢。TOF 原理的光柵靠算時間測距離，只要能收到一點反射光，就能算出距離，就算粉塵多，也不容易出岔子。

五、用 TOF 光柵的幾個小竅門

雖然 TOF 原理挺厲害，但用的時候不注意，也可能掉鏈子。

1. 鏡頭得擦干凈

發(fā)射器和接收器的鏡頭要是沾了油污、粉塵，光就被擋住了，跟快遞盒上的條形碼被弄臟了掃不出來一樣。平時沒事就用干凈的布擦擦，別讓臟東西擋道。

2. 安裝別太歪

光柵得對著東西可能過來的方向裝，要是歪得太厲害，光反射回來的路就被擋住了，跟快遞寄錯地址收不到一樣。一般來說，光柵和物體正對方向的夾角別超過 30 度，就沒啥大問題。

3. 別超它的 “能力范圍”

雖然 TOF 原理能測的距離挺遠，但每個光柵都有自己的最大范圍，超過這個范圍，再亮的東西也測不到。選的時候最好比實際需要的距離多留點富余量，免得不夠用。

六、說到底就這么回事

單邊安全光柵的漫反射 TOF 原理，說破了就是 “靠光的飛行時間算距離”，簡單又實在。有了這個技術(shù)，光柵從只會 “看有無”，變成了能 “看遠近”，在物流、制造、倉儲這些地方用處可大了。

安協(xié)科技做的單邊安全光柵，就用了這種 TOF 原理，在不少車間里試過，抗干擾、穩(wěn)定性都挺讓人放心。要是你想知道哪種 TOF 光柵適合自家車間，或者想了解更多用法，可以上官網(wǎng) www.wvufootballtickets.com看看，會有專門的技術(shù)人員給你講明白。