光幕工程指南 T1——手指保护与手掌保护有何区别?

本文是光幕工程应用实践系列指南的组成部分。

Pushpin_00 核心文章:光幕工程指南:概述与应用

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光幕中的手指保护与手掌保护有何区别?

简要回答

光幕光束间距决定了人体手掌可伸入机械装置多深才会触发急停。

  • 手指 保护对应紧密光束间距。
  • 手掌 保护对应较宽光束间距。

图示说明

我们通过图1至图3展示光束间距:

  • 首张图为SICK光幕特写镜头。可清晰观察到独立光束透镜,便于测量平行光束间距

  • 第二张图展示作者手掌与设定30毫米卡尺的对比。作者手掌较大,指关节处达30毫米。

  • 第三张图展示作者手指与设定14毫米卡尺的对比。

1 :SICK光幕特写,显示30毫米间距的独立透镜。

2 :作者指关节与30毫米量规对比。

3 :作者手指与14毫米量规对比。

光束间距为何重要

本例中,作者手掌可伸入至指关节处才会触发急停。体型较小者或到访儿童可能伸至手腕甚至前臂才会触发急停。这是重要安全考量——我们需保护所有人,而不仅是(通常)可预测的操作员和技术人员。

此时我们有两种选择:

  • 增大光幕与危险设备之间的距离(增加机器占地面积)。

  • 我们减小了光传感器之间的光束距离,并采用手指安全装置。

只要通过适当的安全分析来确定间距,这两种方案都是可行的。

技术提示 :仅是在设备上安装光幕和安全继电器是不够的。例如,假设光幕用于保护一个高惯性锯床。适当的安全分析将识别对生命和肢体造成的危害。

  • 可能需要机械防护装置

  • 可以增加光幕与锯床之间的距离

  • 可以安装经过安全认证的锯床制动器

在所有情况下,安全工程师都应参考适用的标准,如ISO 13855:2024

如何使用 DigiKey 的选择工具来选择和比较手指与手部专用光幕。

DigiKey的参数搜索引擎将光幕分类为“手/臂”或“手指”,如图4所示。为了理解这一区别,我们将使用代表性的SICK光幕进行案例研究,包括:

手指与手部专用光幕的差异比较

为了更好地理解这一区别,我们使用DigiKey的比较功能,然后选择两个光幕之间不同的字段。如图5所示。

4 :DigiKey的SICK光幕参数,保护区域已高亮显示。价格截至2025年7月10日准确,但可能有所变动。请点击之前提到的产品链接获取最新价格。

5 :DigiKey产品比较(差异)——手指与手部专用光幕。

观察结果

  • 光束距离指标出现在多个位置:

    • 手指专用为14毫米
    • 手部检测距离30毫米
  • 手指保护光幕价格略高。这很自然,因为相同长度的光幕需要更多光束。

  • 有效感应距离会缩短。即使采用优质透镜(图1),光线仍会扩散。光束间距对这款SICK deTECH光幕至关重要。