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      安全光幕: 兼顧生產現場的安全與生產的光幕裝置

      歐姆龍技術

      安全光幕

      產品特點

      兼顧生產現場安全性及生產性的安全光幕

      技術特點

      發揮IC封裝無焊接壓接技術,實現1比特模塊的無焊接連接


      可實現模塊薄型化的光學設計技術

      兼顧生產現場安全性及生產型的安全光幕

      通過發揮獨創的感知及控制技術,歐姆龍推出了符合國際安全標準的各種安全裝置。安全光幕就是代表產品之一。

      安全光幕是一種多光軸光電傳感器,用于工廠車間等生產現場機械設備運轉的危險區域,旨在避免出現卷入設備等與設備相接觸的事故,從而確保作業人員的安全。安全光幕由發光端與受光端組成,通過在發光端與受光端之間投射簾幕狀紅外線來檢測人與物體的進入,為此被稱為"安全光幕"。

      隨著企業安全意識的提高,安全光幕也得到了迅速普及。為了提供與客戶要求安裝場所及設備完全匹配的產品,歐姆龍開發了安全光幕型F3SJ。

      安全光幕型F3SJ是以歐姆龍獨創的"1比特模塊"(單光軸模塊)組成的。所謂1比特模塊就是通過調整光軸形成光學系統的鏡頭及容納光學元件的IC封裝件。在光學零部件托架上裝配一體化的單光軸模塊,又分為發光用和受光用模塊。

      通過實現該1比特模塊,提高了安全光幕按單光軸配置的靈活度(光軸間距),從而可根據顧客的裝配情況,從最小9毫米至245毫米,任意確定檢測寬度。

      安全光幕型F3SJ的另一特點是配有能使部分光軸無效的沉默功能??煞直媸亲鳂I人員的動作還是自動搬運用的車輛、控制設備運轉的沉默功能,在保護作業人員安全的同時,避免生產線無益地停轉,兼顧生產現場的安全性及生產性。

      隨著生產現場的全球化、熟練技工的減少等生產環境的變化,以及企業對社會責任的重視,在確保作業人員安全的同時,竭力維持、提高生產性就顯得越來越重要。歐姆龍面向汽車、平板顯示屏(FPD)等所有生產現場推出的安全光幕型F3SJ,實現了安全性與生產性的完美結合。

      技術特長IC封裝無焊接壓接技術

      發揮IC封裝無焊接壓接技術

      實現1比特模塊的無焊接連接

      對于安全光幕,行業主流的組裝方式是按每個光軸將端子焊接到印刷電路板上。由于焊接熱導致的物理壓力,會使產品的可靠性受到一些影響,為此歐姆龍針對1比特模塊核心的IC封裝件,開發了壓接式引線端子連接方法。其主要特點是:不必焊接即可直接將IC封裝件的端子貼裝在扁平接線上進行通電。 

      壓接式引線端子本身,雖然常常用于生產扁平接線接口,但用于光學模塊,還是首次嘗試。為了確保與傳統焊接方式擁有相等的接觸韌性,在壓接式引線端子的結構設計上有相應要求。尤其是為了加強壓接電線的端子接觸力,采用了比通常用于IC端子引線的銅質材料強硬3倍的彈簧用磷青銅材料。并且,通過對夾緊扁平接線的引線端子Y型結構與最佳端子厚度之間的關系展開仿真試驗,確保不焊接也能擁有良好的通電性。

      因此,通過在IC封裝件上采用壓接式引線端子,實現了在扁平接線上的任意部位裝配光學模塊的目標,避免了由于熱量導致產品受損的情況。

      技術特長光學設計技術

      實現模塊薄型化的光學設計技術

      近年來,隨著在開口狹窄的小型裝置上使用安全光幕用途的增長,對產品薄型化的需求也不斷高漲。為了滿足顧客的需求,歐姆龍對安全光幕型F3SJ的關鍵件——光學模塊實現了薄型化,比原有產品大約薄了一半。

      對于安全光幕的發光端與受光端之間的距離,國際安全標準規定了發光端發出的光線擴散角度(指向角)與受光端的光線接收角度(指向角)。在實現光學模塊薄型化的過程中,其關鍵就是如何控制這種光線的指向角。指向角取決于光線穿過的開口孔徑及焦距。以相機為例,焦距通常是指從鏡頭中央到聚焦點之間的距離。而對光學模塊而言,焦距就是從包在模塊外側托架上設有的開孔到鏡頭之間的距離。這一間距越長,指向角就越??;相反,這一間距越短指向角就越大。另外,如開孔小,指向角也??;如開孔大,指向角也將隨之增大。

      為了使光學模塊變薄,需要將焦距從原來的14.2毫米縮短到5.8毫米。同時要相應地將指向角變小。為此,需要將直徑為0.7毫米的開孔縮小到0.3毫米。但如果開孔孔徑太小,就會導致發出的光線強度下降。為了解決這一難題,歐姆龍在光學模塊內部的設計方面,下了一番功夫。在發光端采用了高亮度LED,同時在LED周圍的引線框上新增了反光板功能,其目的就是確保光線亮度。通過這一前所未有的創意,雖然開孔僅有0.3毫米,卻可實現相當于原有產品兩倍的光線亮度,使光學模塊享有與原有產品相同的發光強度,創出了符合國際標準的薄型1比特模塊安全光幕。

      與原有產品相比,如果在操作門面幅寬為500毫米的小型裝置上使用此款薄型安全光幕,即可將操作門面拓寬8%,從而可實現更為安全又便于操作的環境空間。


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