在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，光電傳感器作為關(guān)鍵的感知元件，廣泛應(yīng)用于設(shè)備監(jiān)控、過程控制與人員防護(hù)。其中，“光柵”（Light Curtain）因其非接觸、高響應(yīng)的特性備受青睞。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，常有人混淆“測量光柵”與“安全光柵”，誤用或錯(cuò)配不僅影響生產(chǎn)效率，更可能引發(fā)嚴(yán)重安全事故。本文將從功能定位、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能參數(shù)與應(yīng)用場景出發(fā)，為您提供一份清晰的工業(yè)光電傳感器選型指南。
一、定義與核心功能區(qū)分
安全光柵（Safety Light Curtain）的核心使命是人身與設(shè)備安全防護(hù)。它被設(shè)計(jì)用于在人員或物體進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，立即觸發(fā)設(shè)備急停，防止機(jī)械壓傷、夾傷等事故。其工作邏輯為“遮擋即停機(jī)”，屬于功能安全系統(tǒng)的一部分，必須符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 61496、ISO 13849-1，并具備明確的安全等級(jí)（如PL d/e，SIL 2/3）。安全光柵具備自檢、雙通道冗余、故障診斷等安全機(jī)制，確保在任何單一故障下仍能可靠動(dòng)作。
測量光柵（Measuring Light Curtain）則專注于尺寸檢測與位置識(shí)別。它通過高密度紅外光束陣列，精確測量物體的高度、寬度、輪廓、間距等幾何參數(shù)，輸出模擬或數(shù)字信號(hào)供控制系統(tǒng)分析。其目標(biāo)是提升生產(chǎn)精度與自動(dòng)化水平，而非直接參與安全控制。測量光柵追求高分辨率（可達(dá)0.5mm以下）、快速采樣率和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)輸出，但不具備安全認(rèn)證與強(qiáng)制停機(jī)功能。
二、關(guān)鍵性能參數(shù)對(duì)比
| 參數(shù) | 安全光柵 | 測量光柵 |
|---|---|---|
| 光束間距 | 14mm、20mm、30mm、40mm等 | 通常≤5mm，可低至1mm或更細(xì) |
| 分辨率 | 較低，滿足人體檢測即可 | 高，用于精細(xì)尺寸測量 |
| 響應(yīng)時(shí)間 | 極快（≤10ms），確保及時(shí)停機(jī) | 較快，側(cè)重?cái)?shù)據(jù)穩(wěn)定性 |
| 輸出信號(hào) | 安全繼電器輸出（OSSD） | 模擬量（4-20mA）、RS485、Profinet等 |
| 安全等級(jí) | 必須具備PL/SIL認(rèn)證 | 無安全等級(jí)要求 |
| 自檢功能 | 強(qiáng)制具備，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)健康 | 可選，非強(qiáng)制 |
三、典型應(yīng)用場景
安全光柵適用場景：
- 沖壓機(jī)、剪板機(jī)、注塑機(jī)等危險(xiǎn)機(jī)械的防護(hù)區(qū)域
- 工業(yè)機(jī)器人工作單元的人機(jī)協(xié)作邊界
- 自動(dòng)化裝配線、碼垛機(jī)的入口防護(hù)
- 電梯門防夾系統(tǒng)（高端應(yīng)用）
測量光柵適用場景：
- 物流分揀系統(tǒng)中包裹尺寸自動(dòng)識(shí)別
- 鋼鐵、玻璃、造紙行業(yè)的在線輪廓與寬度檢測
- 汽車制造中車身部件間隙與對(duì)齊檢測
- 機(jī)器人引導(dǎo)系統(tǒng)中的物體定位與抓取輔助
四、選型關(guān)鍵原則
- 明確需求：安全 or 測量？
首先判斷應(yīng)用場景是“保護(hù)人”還是“測量物”。若涉及人身安全，必須選用安全光柵；若用于質(zhì)量控制或數(shù)據(jù)采集，則選擇測量光柵。 - 合規(guī)性優(yōu)先
安全光柵必須具備權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證（如TüV、CE、UL），并集成于安全回路中。切勿用測量光柵替代安全光柵，否則將違反安全法規(guī)，承擔(dān)法律責(zé)任。 - 環(huán)境適配
考慮安裝空間、環(huán)境溫度、粉塵、油污等因素。兩者均需IP65及以上防護(hù)等級(jí)，但安全光柵對(duì)電磁干擾和可靠性要求更高。 - 系統(tǒng)集成
安全光柵需連接安全繼電器或安全PLC；測量光柵則需與PLC、SCADA或MES系統(tǒng)通信，確保接口兼容。
