پرده نوری ایمنی یا Safety Light Curtain یکی از تجهیزات حفاظت بدون تماس در ماشین‌آلات صنعتی است. این تجهیز با ایجاد یک میدان متشکل از چندین پرتو نوری بین Emitter و Receiver، ورود دست، انگشت یا بدن اپراتور به منطقه خطر را تشخیص می‌دهد. در صورت قطع پرتوهای حفاظتی، خروجی‌های ایمنی دستگاه تغییر وضعیت میدهند تا سیستم Safety بتواند فرمان توقف ماشین را صادر کند.
برای خرید پرده نوری تنها ارتفاع فیزیکی یا تعداد Beamها کافی نیست. Detection Capability یا Resolution، Protective Height، Operating Range، Response Time، Type 2 یا Type 4 بودن، سطح PL یا SIL، خروجی OSSD، قابلیت Muting و Blanking و همچنین Safety Distance باید مطابق Risk Assessment ماشین بررسی شوند.
پرده نوری ایمنی چیست؟
Safety Light Curtain معمولاً از یک فرستنده و یک گیرنده تشکیل می‌شود. فرستنده چندین پرتو مادون قرمز ایجاد می‌کند و Receiver وضعیت دریافت این Beamها را کنترل می‌کند.
زمانی که تمام پرتوهای لازم به Receiver می‌رسند، خروجی ایمنی در وضعیت مجاز قرار دارد. اگر جسمی مانند دست یا بدن اپراتور وارد Detection Zone شود و تعداد لازم از Beamها را قطع کند، Safety Output تغییر وضعیت می‌دهد.
این تغییر وضعیت به تنهایی ترمز مکانیکی ماشین نیست. خروجی‌های پرده نوری باید در یک Safety Circuit مناسب شامل Safety Relay، Safety PLC یا تجهیز Safety سازگار پردازش شوند تا انرژی خطرناک طبق طراحی ایمنی ماشین کنترل شود.
تفاوت پرده نوری ایمنی و Area Sensor
در بازار ایران عبارت «پرده نوری» برای دو گروه متفاوت استفاده می‌شود. گروه اول Safety Light Curtain است که برای حفاظت پرسنل و توقف ماشین در شرایط خطر طراحی شده است. گروه دوم Area Sensor یا سنسور پرده‌ای است که برای تشخیص عبور کالا، شمارش یا حضور قطعه استفاده می‌شود.
یک Area Sensor معمولی حتی اگر از چندین Beam تشکیل شده باشد، الزاماً Safety Device نیست. برای حفاظت اپراتور باید محصولی انتخاب شود که سازنده آن را صراحتاً Safety Light Curtain معرفی کرده و استانداردها و Safety Rating مربوط را اعلام کرده باشد.
هر سنسور پرده‌ای برای حفاظت انسان مناسب نیست
وجود Emitter و Receiver یا چند Beam بهتنهایی محصول را به Safety Light Curtain تبدیل نمیکند. برای حفاظت پرسنل باید Type، PL، SIL و استاندارد Safety همان کد محصول بررسی شوند.
Type 2 و Type 4 در پرده نوری
پرده‌های نوری ایمنی بر اساس طراحی و عملکرد Safety در Typeهای مختلف عرضه می‌شوند. Type 2 و Type 4 از دسته‌بندی‌های شناخته‌شده در استاندارد IEC 61496 هستند.
Type 4 برای کاربردهایی با سطح ایمنی بالاتر در محصولات متناسب استفاده می‌شود و بسیاری از خانواده‌های فعلی تولیدکنندگان معتبر با Category 4، PL e و SIL3 معرفی می‌شوند. Type 2 نیز در کاربردهایی که Risk Assessment سطح پایین‌تری را مجاز می‌داند وجود دارد.
انتخاب Type نباید صرفاً بر اساس قیمت انجام شود. سطح Performance Level، Category یا SIL مورد نیاز باید از ارزیابی خطر و طراحی Safety ماشین استخراج شود.
Resolution یا Detection Capability چیست؟
Detection Capability مشخص می‌کند کوچک‌ترین جسم مات با چه ابعادی می‌تواند در شرایط تعریف‌شده توسط پرده نوری تشخیص داده شود. این پارامتر یکی از مهم‌ترین عوامل انتخاب Safety Light Curtain است.
برای مثال در خانواده‌های فعلی، مدل‌های 14mm برای Finger Protection و رزولوشن‌های بزرگ‌تر برای Hand یا Body Protection عرضه می‌شوند. عدد دقیق بین برندها و سری‌ها متفاوت است؛ برای نمونه OMRON در F3SG-SR مدل‌های 14، 25، 45 و 85mm دارد و Autonics در SFLA مدل‌های 14، 20 و 30mm را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌کند.
بنابراین عبارت‌هایی مانند «پرده نوری دست» یا «پرده نوری بدن» باید در نهایت به Detection Capability واقعی همان مدل تبدیل شوند.
| نوع حفاظت |
پارامتر مهم |
نکته انتخاب |
| Finger Protection |
Resolution کوچک |
مدل‌های 14mm در بسیاری از خانواده‌ها رایج هستند. |
| Hand Protection |
Resolution متوسط |
مقدار دقیق به خانواده محصول بستگی دارد. |
| Body / Access Protection |
Resolution یا Beam Gap بزرگ‌تر |
برای کنترل دسترسی و حفاظت بدن در مدل‌های مربوط. |
Protective Height چیست؟
Protective Height ارتفاع واقعی ناحیه‌ای است که توسط Beamهای Safety محافظت می‌شود. این عدد با طول ظاهری بدنه Sensor الزاماً یکسان نیست.
ارتفاع حفاظتی باید طوری انتخاب شود که امکان ورود اپراتور از بالا، پایین یا اطراف Detection Zone به ناحیه خطر کنترل شود. در ماشین‌های بزرگ ممکن است مدل‌های بلندتر یا چند Segment مورد نیاز باشند.
برای نمونه خانواده فعلی OMRON F3SG-SR بسته به Resolution مدل‌هایی با Protective Height از حدود 160mm تا بیش از 2m ارائه می‌کند. مقدار دقیق باید از جدول همان کد انتخاب شود.
Operating Range پرده نوری
Operating Range فاصله مجاز میان Emitter و Receiver است. این مقدار به سری و Resolution بستگی دارد و نمی‌توان یک عدد ثابت برای تمام پرده‌های نوری اعلام کرد.
برای نمونه بعضی مدل‌های فعلی OMRON F3SG-SR بسته به نوع Detection Capability در Long Mode تا 10 یا 20m Range دارند و KEYENCE GL-R نیز با Range تا 15m ارائه می‌شود.
Sensor باید داخل محدوده مجاز سازنده نصب شود. فاصله بسیار کم یا بیش از Range مجاز می‌تواند عملکرد Optical System را مختل کند.
OSSD چیست؟
OSSD مخفف Output Signal Switching Device است و به خروجی‌های ایمنی پرده نوری اشاره دارد. Safety Light Curtain معمولاً دارای دو مسیر خروجی ایمنی برای تشخیص Fault و ساخت مدار ایمن است.
در حالت عادی که Detection Zone آزاد است، OSSDها در وضعیت مجاز قرار می‌گیرند. با قطع Beam یا تشخیص خطای مربوط، خروجی‌ها به وضعیت توقف می‌روند تا Safety Relay یا Safety PLC فرمان مناسب را اعمال کند.
خروجی OSSD نباید مانند خروجی ساده یک Photoelectric Sensor در نظر گرفته شود. نحوه اتصال آن باید مطابق Manual محصول و طراحی Safety Circuit انجام شود.
Response Time چرا اهمیت دارد؟
Response Time مدت زمانی است که Safety Light Curtain برای تغییر خروجی بعد از ورود جسم به Detection Zone نیاز دارد. این زمان مستقیماً روی Safety Distance اثر می‌گذارد.
مدل‌های مختلف یک خانواده می‌توانند Response Time متفاوتی داشته باشند و افزایش تعداد Beam یا Cascade کردن چند بخش نیز ممکن است زمان کل سیستم را تغییر دهد.
در طراحی Safety باید زمان پاسخ پرده نوری به زمان توقف واقعی ماشین و بخش‌های دیگر Safety Circuit اضافه شود.
Safety Distance یا فاصله ایمنی
پرده نوری نباید دقیقاً کنار نقطه خطر نصب شود مگر محاسبات Safety چنین چیزی را مجاز کنند. فاصله‌ای باید وجود داشته باشد تا پس از ورود دست یا بدن به Detection Zone، ماشین قبل از رسیدن فرد به Hazard متوقف شود.
Safety Distance به Response Time پرده نوری، زمان توقف واقعی ماشین، Detection Capability، جهت نزدیک شدن فرد و استاندارد مورد استفاده وابسته است. استانداردهایی مانند ISO 13855 برای محاسبه این فاصله استفاده می‌شوند.
زمان توقف ماشین باید روی سیستم واقعی اندازه‌گیری شود و تنها مقدار تئوری موتور یا Drive کافی نیست. با تغییر Brake، Contactor یا مکانیزم ماشین نیز Stop Time می‌تواند تغییر کند.
Safety Distance را از روی حدس تعیین نکنید
فاصله نصب بخشی از طراحی ایمنی ماشین است و باید با زمان توقف واقعی، Response Time و استاندارد قابل اعمال محاسبه شود. کم بودن این فاصله می‌تواند باعث شود ماشین پیش از رسیدن فرد به نقطه خطر متوقف نشود.
Muting در پرده نوری چیست؟
Muting قابلیتی است که در شرایط طراحی‌شده اجازه می‌دهد Safety Function پرده نوری به‌صورت موقت و کنترل‌شده غیرفعال شود تا مثلاً محصول از محدوده عبور کند، بدون آنکه اپراتور بتواند آزادانه وارد منطقه خطر شود.
این قابلیت در خطوط انتقال پالت، بسته‌بندی و Material Handling کاربرد دارد. Muting معمولاً با Sensorهای جانبی، منطق زمانی و شرایط مشخص اجرا می‌شود.
وجود Muting در خانواده محصول به معنی مناسب بودن هر تنظیمی نیست. Position سنسورهای Muting و Logic آن باید مطابق Manual و Risk Assessment طراحی شوند.
Blanking چیست؟
Blanking به پرده نوری اجازه می‌دهد بعضی Beamهای مشخص را طبق تنظیمات مجاز نادیده بگیرد. این قابلیت زمانی کاربرد دارد که بخشی ثابت از ماشین یا قطعه‌ای مجاز وارد Detection Zone می‌شود.
Fixed Blanking و Floating Blanking در بعضی خانواده‌ها ارائه می‌شوند. فعال کردن Blanking می‌تواند Detection Capability مؤثر را تغییر دهد و در نتیجه روی Safety Distance نیز اثر بگذارد.
به همین دلیل Blanking یک تنظیم ساده برای حذف Alarm مزاحم نیست و باید بخشی از Safety Design باشد.
Interlock و Restart
Interlock برای جلوگیری از Restart خودکار ماشین پس از آزاد شدن Detection Zone استفاده می‌شود. در چنین ساختاری اپراتور باید شرایط مجاز را بررسی و Reset را از محل مناسب انجام دهد.
Reset Switch باید طوری نصب شود که فرد بتواند کل منطقه خطر را مشاهده کند و از داخل Hazardous Area به آن دسترسی نداشته باشد. هدف این است که حضور فرد داخل منطقه پیش از Restart قابل کنترل باشد.
EDM چیست؟
External Device Monitoring یا EDM برای مانیتور کردن تجهیزات خروجی خارجی مانند Contactorهای Safety استفاده می‌شود. پرده نوری یا Safety Controller می‌تواند بررسی کند که تجهیز خارجی واقعاً مطابق فرمان قطع و وصل شده است.
این قابلیت برای تشخیص بعضی Faultها مانند جوش خوردن Contact در مدار خروجی اهمیت دارد. نحوه سیم‌بندی آن باید مطابق Manual همان مدل انجام شود.
Cascade Connection
بعضی Safety Light Curtainها امکان اتصال چند Segment به یکدیگر را دارند. این قابلیت برای حفاظت چند سمت یا ایجاد ناحیه حفاظتی بلندتر و پیچیده‌تر مفید است.
تعداد مجاز Segment و Beam و اثر اتصال زنجیره‌ای بر Response Time باید از مشخصات همان محصول بررسی شوند. برای مثال خانواده‌های فعلی بعضی سازندگان امکان Cascade چند Set را ارائه می‌کنند.
کاربرد پرده نوری ایمنی
دستگاه پرس
جلوگیری از دسترسی دست یا انگشت به ناحیه خطر در طراحی Safety متناسب.
ربات صنعتی
کنترل دسترسی اپراتور به Robot Cell یا منطقه خطر.
ماشین مونتاژ
حفاظت نقاطی که اپراتور به‌صورت تکراری قطعه را وارد یا خارج می‌کند.
نوار نقاله
استفاده از Muting برای عبور کنترل‌شده محصول در طراحی مناسب.
ماشین بسته‌بندی
حفاظت اپراتور در ورودیهای خطرناک ماشین.
سلول اتوماسیون
ایجاد یک Barrier نوری برای کنترل ورود به محدوده خطر.
راهنمای انتخاب پرده نوری
| پارامتر |
موضوع انتخاب |
| Risk Level |
Type، PL، Category و SIL مورد نیاز بر اساس Risk Assessment تعیین شوند. |
| Detection Capability |
Finger، Hand یا Body Protection مطابق Hazard انتخاب شود. |
| Protective Height |
ارتفاع Detection Zone با دسترسی واقعی به خطر هماهنگ شود. |
| Operating Range |
فاصله واقعی Emitter تا Receiver داخل Range مجاز باشد. |
| Response Time |
برای محاسبه Safety Distance استفاده شود. |
| OSSD |
با Safety Relay یا Safety PLC و معماری مدار سازگار باشد. |
| Muting |
در صورت عبور محصول از Barrier، نیاز به Muting بررسی شود. |
| Blanking |
در ماشین دارای جسم ثابت یا عبوری در Detection Zone بررسی شود. |
| IP Rating |
گردوغبار، روغن، آب و محیط شست‌وشو در نظر گرفته شوند. |
نصب پرده نوری
Emitter و Receiver باید به‌درستی روبه‌روی یکدیگر Align شوند. بسیاری از مدل‌های جدید دارای Indicatorهای Alignment هستند که تنظیم Beamها را ساده‌تر می‌کنند.
پرده نوری باید طوری نصب شود که اپراتور نتواند بدون قطع Detection Zone از بالا، پایین یا اطراف آن به Hazard برسد. در صورت وجود این امکان، Guard مکانیکی یا تجهیزات Safety تکمیلی لازم هستند.
Safety Light Curtain همچنین نمی‌تواند از اپراتور در برابر قطعه یا جسمی که از داخل Hazardous Area به بیرون پرتاب می‌شود محافظت کند. برای چنین خطرهایی باید Guard یا Cover مکانیکی مناسب در نظر گرفته شود.
تجهیزات جانبی پرده نوری
- Safety Relay یا Safety PLC متناسب با معماری ماشین
- Mounting Bracket برای Emitter و Receiver
- Muting Sensor در سیستم‌های دارای Muting
- Muting Lamp در ساختارهای مربوط
- Safety Contactor و تجهیزات خروجی ایمن
- Cable و Connectorهای مخصوص همان سری
- Protection Column یا Guard برای حفاظت مکانیکی Sensor
- Mirror در مدل‌هایی که سازنده استفاده از Mirror را مجاز کرده است
قیمت پرده نوری
قیمت پرده نوری به برند، Type، سطح Safety، Detection Capability، Protective Height، تعداد Beam، Operating Range و امکانات جانبی وابسته است.
یک مدل 14mm Type 4 با ارتفاع حفاظتی زیاد و قابلیت Muting/Blanking از نظر ساختار و قیمت با یک Area Sensor ساده یا Light Curtain مخصوص تشخیص قطعه قابل مقایسه نیست.
هنگام استعلام باید کد Emitter و Receiver، ارتفاع مورد نیاز و Resolution مشخص شوند. در بعضی برندها فرستنده و گیرنده به‌صورت Pair و در برخی ساختارها به‌صورت کدهای جداگانه سفارش داده می‌شوند.
خرید پرده نوری
برای خرید پرده نوری ایمنی ابتدا باید مشخص شود محصول برای حفاظت انسان استفاده می‌شود یا فقط تشخیص قطعه. اگر هدف Personnel Safety است، Area Sensor معمولی نباید جایگزین Safety Light Curtain شود.
سپس Risk Assessment، Type، Detection Capability و Protective Height مشخص می‌شوند. پس از آن Operating Range و Response Time برای انتخاب مدل و محاسبه Safety Distance بررسی خواهند شد.
در مرحله بعد قابلیت‌هایی مانند Muting، Blanking، EDM، Interlock و Cascade و همچنین IP Rating و Accessories مورد نیاز تعیین می‌شوند. این روش باعث می‌شود پرده نوری با ساختار واقعی ماشین و Safety Circuit سازگار باشد.
سوالات متداول پرده نوری
پرده نوری ایمنی چیست؟
تجهیز Safety بدون تماس است که ورود جسم، دست یا بدن به Detection Zone را تشخیص داده و از طریق خروجی‌های ایمنی OSSD به مدار Safety فرمان می‌دهد.
آیا Area Sensor همان پرده نوری ایمنی است؟
خیر. Area Sensor معمولی ممکن است فقط برای تشخیص قطعه طراحی شده باشد. برای حفاظت افراد باید محصول دارای Safety Rating و استاندارد مناسب انتخاب شود.
تفاوت Type 2 و Type 4 چیست؟
Typeها سطح طراحی و عملکرد Safety متفاوتی دارند. انتخاب آنها باید بر اساس Risk Assessment و Safety Level مورد نیاز ماشین انجام شود.
رزولوشن 14mm در پرده نوری یعنی چه؟
Detection Capability حدود 14mm نشان می‌دهد Sensor برای تشخیص جسم مات با اندازه تعریف‌شده توسط سازنده طراحی شده و در بسیاری از خانواده‌ها برای Finger Protection استفاده می‌شود.
OSSD چیست؟
OSSD خروجی ایمنی Safety Light Curtain است که برای اتصال به Safety Relay، Safety PLC یا مدار ایمنی سازگار استفاده می‌شود.
Safety Distance پرده نوری چگونه تعیین می‌شود؟
بر اساس زمان توقف واقعی ماشین، Response Time پرده نوری، Detection Capability، جهت نزدیک شدن فرد و استاندارد قابل اعمال مانند ISO 13855 محاسبه می‌شود.
Muting چیست؟
Muting امکان غیرفعال شدن موقت و کنترل‌شده Safety Function را در شرایط تعریف‌شده، مانند عبور محصول از خط، فراهم می‌کند.
Blanking در پرده نوری چیست؟
Blanking اجازه می‌دهد Beamهای مشخصی طبق تنظیمات Safety نادیده گرفته شوند. فعالسازی آن می‌تواند Detection Capability مؤثر و Safety Distance را تغییر دهد.
آیا پرده نوری مستقیماً موتور را قطع می‌کند؟
معمولاً OSSDها به Safety Circuit متصل می‌شوند و مدار Safety مسئول اجرای توقف ایمن ماشین بر اساس طراحی سیستم است.
قیمت پرده نوری به چه عواملی بستگی دارد؟
Type، Safety Rating، Resolution، Protective Height، Operating Range، Response Time، Muting/Blanking و Accessories از عوامل اصلی تعیین قیمت هستند.
خرید و قیمت پرده نوری ایمنی
برای انتخاب پرده نوری، سطح Safety مورد نیاز، Detection Capability، Protective Height، Operating Range، Response Time و امکاناتی مانند Muting و Blanking را مشخص کنید. در کاربرد حفاظت پرسنل، فقط Safety Light Curtain دارای استاندارد معتبر استفاده شود.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت پرده نوری با شماره
03191091031
تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!