沖床安全光柵傳感器應用解析

在山東一家五金加工廠，操作工小張操作 80 噸沖床時，左手還沒完全抽出模具區(qū)，沖床突然下行。好在設備加裝的安全光柵傳感器瞬間感應到遮擋，0.1 秒內切斷了電源，滑塊懸停在離手掌僅 3 厘米的地方。這道 “看不見的光墻”，成了沖床操作工的 “保命符”。

沖床作為工業(yè)生產中高風險設備，合模瞬間壓力可達數(shù)百噸，傳統(tǒng)的防護欄、警示燈很難做到實時防護。安全光柵傳感器通過多束紅外光形成防護區(qū)域，能精準檢測人體靠近并快速響應，從根本上解決沖床操作的安全隱患。本文就來詳細說說，這種傳感器在沖床上的具體應用。

一、沖床為什么必須裝安全光柵傳感器？

（一）速度太快，人的反應根本跟不上

普通沖床滑塊下行速度可達每秒 300-500 毫米，從模具閉合到完成沖壓僅需 0.5 秒。人眼看到危險再抬手躲避，最快也要 0.3 秒，根本來不及。而安全光柵傳感器的響應時間≤15 毫秒，比人類反應快 20 倍，能在危險發(fā)生前強制停機。

某小作坊曾為省成本用腳踏開關控制沖床，操作工腳滑誤踩，導致手指被壓傷，治療費用花了 8 萬多。后來加裝 15mm 間距的光柵，哪怕指尖剛靠近模具，設備就會停機，再也沒出過類似事故。

（二）操作頻繁，難免有疏忽的時候

沖床操作工每天要重復取料、放料動作上百次，長時間作業(yè)容易疲勞。有時候注意力不集中，手還沒離開模具就啟動設備，這時候光柵就成了 “最后一道防線”。

在汽車配件沖壓車間，有位老師傅經驗豐富，卻因一次走神，手還在模具里就按下了啟動鍵。幸好光柵及時感應，滑塊剛動就停了，只蹭破了點皮。他說：“這光柵比我自己還靠譜。”

二、安全光柵傳感器在沖床上的三大核心作用

（一）精準檢測：連指尖都不會放過

沖床模具周邊的危險區(qū)域，哪怕指尖誤入都可能造成傷害。15mm 光束間距的光柵，能檢測直徑 20mm 以上的物體（相當于成人手指粗細），確保細小部位靠近時也能被發(fā)現(xiàn)。

而用于大型沖床的 30mm 間距光柵，既能檢測手掌級危險，又不會因粉塵、碎屑遮擋頻繁誤停，兼顧安全與效率。

（二）分級防護：該停才停，不耽誤生產

傳統(tǒng)防護裝置要么全停要么全擋，影響效率。安全光柵能實現(xiàn) “預警 - 減速 - 停機” 三級響應：

· 手靠近警戒區(qū)（離模具 30-50 厘米），沖床先減速并亮警示燈；

· 繼續(xù)靠近到危險邊緣，設備暫停待命；

· 指尖進入核心區(qū)，立即切斷動力電源，滑塊緊急制動。

某軸承廠安裝這種分級光柵后，單次沖壓周期縮短了 2 秒，日產量提高了 15%。

（三）抗干擾：油污水汽里照樣靠譜

沖床工作時難免有油污飛濺、金屬碎屑掉落，普通傳感器容易被污染導致誤報。沖床專用光柵采用 IP67 防護等級，鏡頭帶疏水涂層，油污滴上會自動滑落，哪怕被冷卻液濺到也能正常工作。

有個不銹鋼制品廠的沖床，以前用普通光柵三天兩頭誤停，換了抗油污型號后，每月誤停次數(shù)從 12 次降到 1 次。

三、不同噸位沖床的光柵選型表

四、安裝調試：這幾個細節(jié)決定防護效果

（一）裝在哪里？離模具太近太遠都不行

· 距離模具邊緣 20-30 厘米：太近容易被模具碰撞，太遠會提前停機影響效率；

· 高度從地面 60 厘米到 150 厘米：剛好覆蓋操作工取料時手臂活動的范圍，避免彎腰或抬手時漏檢。

某車間曾把光柵裝得太高（離地面 1 米起），操作工彎腰取料時腰部以下進入危險區(qū)沒被檢測到，后來調低安裝高度才解決問題。

（二）調試要 “較真”，模擬各種危險情況

裝完光柵后，必須做三次 “破壞測試”：

1.用直徑 20mm 的圓棒（模擬手指）從不同角度伸進防護區(qū)，看沖床是否立即停機；

2.快速晃動手臂穿過光束，測試光柵會不會因速度快而漏檢；

3.往鏡頭上潑點機油，看是否誤報或失靈（合格產品應正常工作）。

五、常見問題及解決辦法

（一）頻繁誤停

可能是光束被粉塵、碎屑遮擋，解決辦法：

· 每天用壓縮空氣吹一次鏡頭；

· 加裝防塵罩（透光率≥95%），避免碎屑直接落到光柵上。

（二）偶爾漏檢

多因安裝角度偏差，發(fā)射端和接收端沒對準，調整支架讓光束完全重合即可。某廠曾因螺栓松動導致光柵偏移 1°，出現(xiàn)漏檢，擰緊后再沒發(fā)生過。

（三）低溫環(huán)境失靈

冬季車間溫度低于 0℃時，普通光柵可能反應變慢，換成耐低溫型號（-20℃~70℃工作范圍）就能解決。

六、比傳統(tǒng)防護手段強在哪？

七、結語

沖床安全光柵傳感器不是可有可無的配件，而是能救命的 “剛需設備”。選對參數(shù)、裝準位置、做好維護，才能讓它真正發(fā)揮作用。

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