冲压设备安全光栅维护课件

SAFETYTRAINING冲压设备安全光栅维护培训原理·标准·维护·排障汇报人设备维护培训讲师日期2026年课程导览01原理认知安全光栅工作原理与系统组成02标准筑基安全等级与法规标准要求03维护实操日常维护与定期校准步骤04故障处置常见故障排查与处理方法05安全闭环检查制度与安全责任意识CHAPTER01原理认知懂原理，才能护安全从光束到停机，理解安全光栅如何守护每一次冲压安全光栅是何物“无形的矩形保护光幕，以红外光束替代实体防护门”多种称谓3项安全光幕冲床保护器红外线安全保护装置工作原理3项发射器发出多束红外光接收器接收形成无形的矩形保护光幕响应机制3项任何物体遮挡光束装置立即输出信号控制危险设备停止工作五部件协同守护安全光栅整套系统由

五大部件

协同组成01发光器持续发射调制红外光线02受光器对应接收光线，产生通光、遮光信号03控制器供电并处理信号，接入制动回路04信号电缆传输控制器与收发端之间的信号05控制电缆连接控制器与机床控制单元，实现安全控制逐束扫描机制无遮挡状态光路状态光路顺畅电路输出低电平系统判定设备正常运转有遮挡状态光路状态对应光路中断电路输出高电平系统判定判定为侵入扫描模式2项直线扫描发收同路对应交叉扫描相邻通路交叉对应扫描与同步要点2项检测精度交叉扫描最小检测高度可缩至直线模式的

2/3抗干扰CP同步线统一收发时序，有效抵御太阳光、车间照明等外界光源干扰响应与停机机制15ms响应时间内进入异常状态，中断输出信号异常状态触发后，立即中断输出信号继电器断开或晶体管截止，实现安全停机中断机制中断方式：继电器由闭合变断开，或晶体管进入截止状态输出类型：NPN（低电平有效）与PNP（高电平有效）两种匹配原则响应时间必须与设备危险运动速度匹配，设备越快响应需越短停机原则：确保操作人员在接触危险区域之前完成停机分辨率选型要诀光轴间距防护类型典型场景10mm手指防护精密设备高危工位20mm手掌防护冲压裁切常规防护40mm手臂防护开阔防护区域分辨率定义分辨率等于

镜头直径与相邻镜头中心间距之和通过判定大于分辨率的物体

无法在未触发故障的情况下

通过保护区域CHAPTER02标准筑基合规是底线，等级是保障掌握安全等级与法规要求，让维护有据可依四大安全等级IEC61496-1/-2将安全光栅划分为TypeB、1、2、3、4四个等级BTypeB基础设计，无额外安全完整性要求1Type1具备基本安全功能，容错能力有限2Type2主流应用类型，兼顾性能与成本3Type3少量应用，安全完整性较高4Type4最高安全完整性，对故障、电磁兼容、自检要求最严格等级越高，对单点故障的容错能力与抗干扰能力越强；等级选择直接影响设备在危险状态下的响应能力与可靠性。Type2与4对比对比项Type2Type4安全等级SIL1/PLcSIL3/PLe有效孔径角5°2.5°冗余电路无要求必备冗余自检方式启动时定期自检持续监控故障成本约低

30%—Type2成本约低

30%

，但无冗余电路，抗干扰能力相对较弱冲压场景等级要求冲压、折弯、机器人工作站等中高风险场景，Type4已成为新项目刚性门槛01场景要求高风险场景要求冲压机、剪板机等高危设备须配置

Type4高速冲压响应时间通常低于

10ms检测精度须满足严苛工况02选型原则选型理性原则选型须结合风险评估结果，不可盲目追求最高等级低速低风险设备可选

Type2或Type3，更具成本效益法规标准依据维护操作必须以上述标准为依据，确保合规可追溯国际标准IEC61496光电保护装置ISO13849-1PL等级国内标准GB/T21143安全光幕GB/T8196防护装置设计GB5226.1工业机械电气设备GB/T19436.1

于2026年新修订，明确四级光栅功能安全验证的测试频率与记录要求安全等级选型逻辑决策路径风险评估›确定目标

PLd/PLe›匹配合规光栅等级›构筑可靠防线关键停机功能：人身安全防护目标等级：PLd/PLeType4光栅能力：冗余电路、自检、抗干扰，单点故障不失效支撑人身安全防护达

PLd/PLe

目标等级安全等级用

PL（a-e）

描述控制系统可靠度，等级越高要求越严CHAPTER03维护实操勤维护，保可靠从日常清洁到定期校准，落实每一步维护动作日常清洁规范清洁有章，光路常亮——正确维护，才能守住每一束光清洁动作3项酒精轻擦镜片用柔软无尘布蘸高纯度酒精，轻擦发射器与接收器光学镜片去除油污灰尘碎屑重点去除油污、灰尘与碎屑，保持光束通透警惕腐蚀性液体多油多水环境需格外注意，避免腐蚀性液体接触光幕禁止事项2项禁用研磨清洁剂严禁使用腐蚀性或研磨性清洁剂禁止硬物刮擦严禁用硬物刮擦传感器表面高频维护2项提高擦拭频次粉尘较大厂房应提高擦拭频次保持光路清洁保持光路清洁稳定安装与对准检查“高湿区域建议加装温湿度监测装置。”—环境参数建议安装与对准3项安装支架与紧固螺丝定期检查是否牢固、无松动或移位发射器与接收器必须始终精确对准、互相平行长期运行振动易导致光轴偏移，需重点检查环境参数2项工作环境温度-10℃至55℃湿度35%至85%RH功能测试方法测试频率：每周或每班次执行一次安全功能测试判定标准：危险机械必须能够立即停止，指示灯状态正常1步骤01遮挡光束测试用标准测试体依次遮挡光束，观察停机信号输出2步骤02验证停机信号验证光栅能否在规定时间内准确输出停机信号3步骤03试运行确认开启设备做一次试运行，逐束确认发光单元是否正常定期校准两步走校准操作页，拆解探测距离与响应时间两项校准任务及半年深度检查校准第一步探测距离校准按说明书用专用工具调整确保检测距离准确校准第二步响应时间校准根据实际工况调整确保危险发生前完成停机深度检查每半年或机器设置变更时执行深度检查确认各项安全功能正常系统信号接收正确电缆连接牢固确认保护范围未超出危险零件处于保护范围之内电气与接地检查检查要点清单5项供电电压测量每季度用万用表测量供电电压，应控制在

23至25V

区间信号通信检查检查信号线与控制器通信是否正常接地电阻测试接地电阻每季度用兆欧表测试，应

≤1Ω接地铜排铺设单独铺设接地铜排，使用截面积

≥4mm²

导线连接电源极性核对注意电源正极（红）与负极（黑）与设备电压等级对应维护记录管理记录管理建立并保存每次清洁、检查与测试的维护记录日期检查项目检查结果处理措施维护记录是故障追溯与安全审核的

重要依据异常停用发现镜片刮伤、壳体裂纹、性能不稳定，立即停用联系专业人员检修或更换，严禁自行拆卸维修CHAPTER04故障处置快定位，准处置识别故障信号，掌握排查路径，守住安全底线排障四步思路故障发生时，按以下顺序逐一排查1电源与连接›2信号与电缆›3光栅对准›4指示灯与触发行为复杂故障应联系制造商技术支持，禁止未经培训人员拆卸1电源与连接供电是否达标、接线是否牢固供电达标接线牢固2信号与电缆有无损坏、断开或接触不良检测损坏检查接触3光栅对准收发端是否精确对射、光束能否正常传输精确对射4指示灯与触发行为观察指示灯状态，定位故障区间触发行为上电报错无法启动处理措施故障原因DC24V供电不达标电压偏低、电源线压降大、正负极接反CP同步线异常松动、断线、接线错误，收发单元失去同步内部硬件损坏发射器或接收器内部硬件损坏1步骤01万用表测量供电电压应控制在

23至25V

区间修正正负极2步骤02检查同步线端子重新压接端子修复断线3步骤03对调收发器供电测试若故障跟随模块转移直接更换故障单元无遮挡却频繁误触发四类外部干扰，逐项排查即可定位。干扰来源处理措施阳光、红外灯直射接收器镜头加装遮光罩规避直射强光安装支架偏移，两端不平行校正支架，保证光轴精准对应变频器、伺服电机电磁干扰信号线单独穿金属管，远离动力电缆金属台面、工件反光干扰光路高反光区域粘贴哑光贴纸遮挡后仍运转高危故障这是最危险的故障类型，处置优先级最高四类根源4类镜头附着油污粉尘，红外光穿透脏污仍被接收NPN/PNP选型、常开常闭接线与安全回路不匹配部分光轴收发管老化损坏安全继电器、PLC程序逻辑异常对应处置4项用无尘布加无水酒精擦拭收发端透镜核对输出类型，修改接线适配回路分段遮挡各光轴确认损坏通道，必要时更换光幕检查继电器动作与程序逻辑，恢复安全回路部分区域无响应故障现象中间区域遮挡却无响应上下位置遮挡可停机原因定位镜头积污/收发管老化中间段光束衰减失效支架变形中间光路错位1步骤01清洁校准清洁中间段镜头微调支架校准光路2步骤02判定老化清洁后故障依旧判定为收发管老化失效3步骤03更换光幕更换整套光幕恢复完整保护区域对射不准与信号故障射对射不准现象受光器无法正常接收光线，设备无法启动或频繁报警原因安装初期未校准，或运行振动碰撞导致收发位置偏移处理重新调整收发器位置精确对射，用水平仪辅助校准信信号故障现象光栅本身正常但信号无法传给控制系统原因信号线被损坏，或接口松动、氧化影响传输处理更换同规格信号线，清理接口氧化层后重新牢固插接内部元件损坏排查现象特征指示灯异常闪烁或不亮，排除外部因素后仍无法运行原因分析发光二极管、光电传感器等元件老化长期过电压、过电流及电气环境不稳定导致损坏处理措施由专业维修人员用万用表检测内部元件，定位损坏部件保修期内联系厂家售后维修严禁未经培训人员自行拆卸，严防二次损伤与防护失效CHAPTER05安全闭环制度落地，责任到人把每一次检查变成习惯，让安全成为本能分级检查制度分级检查，让每一次维护都有节奏、有依据。检查项周期检查内容外观检查每周外壳损坏、表面清洁、连接松动光幕性能每月遮挡检测、分辨率、响应时间电气性能每季度电源电压、控制电路、通信安装位置每半年安装位置、高度角度、周边障碍三方职责分工检查人员职责按周期认真检查，做好记录，及时报告异常三方协同、责任到人，才能让制度真正落地安全管理部门4项制定检查制度明确检查标准与流程组织培训提升全员安全意识与技能监督执行督促各项制度落实到位协调隐患整改推动隐患闭环消除设备管理部门3项负责选型采购保障设备性能与适用性建立设备档案记录设备全生命周期信息定期巡检维护确保设备稳定安全运