安全触边技术在自动化领域的应用

随着工业自动化不断向高速化、柔性化和智能化发展,生产设备的运行速度越来越快,人机协作场景也越来越普遍。对于设备制造商而言,如何在不影响正常生产流程的情况下,对运动部件可能产生的挤压、剪切和碰撞风险进行有效检测,成为机器安全设计中的重要问题。

Safety-Sensitive Edge(安全敏感型触边传感器)为这类应用提供了一种实用的解决方案。与刚性防护围栏不同,Safety Edge 本质上是一种压力敏感型接触检测装置。当人员、工件或其他障碍物对安全触边施加足够压力时,其内部感应结构发生电气状态变化,并向控制系统输出信号。随后,机器可以根据预设的安全逻辑执行停止或其他相应动作。

根据穆柯安全触边产品资料,Safety Edge 采用柔性结构,由外部绝缘层、内部感应结构以及安装型材等组成,适用于存在运动挤压和剪切风险的机械边缘位置。

因此,对于自动化设备而言,Safety Edge 尤其适合用于危险运动本身就是主要防护对象的应用场景。


Safety-Sensitive Edge 是如何工作的?

Safety Edge 通常安装在设备的运动部件边缘。

当人员或障碍物接触并挤压安全触边时,内部导电结构发生接触,使电阻或电流状态产生变化。连接的控制系统检测到有效信号后,可以根据系统配置向设备发出停止或反向运动等控制指令。

因此,可以将 Safety Edge 理解为机器安全系统中的接触检测层,而 Safety Controller、安全回路以及机器本身决定检测信号产生之后设备如何响应。

穆柯产品资料也将安全触边与控制器配合形成的系统描述为一种用于危险运动设备的柔性安全防护方案。


AGV-Safety-Edge.jpg



1. AGV 与 AMR 安全防护

Automated Guided Vehicle(AGV,自动导引车)和 Autonomous Mobile Robot(AMR,自主移动机器人)是 Safety-Sensitive Edge 的重要应用场景。

移动机器人通常需要在人员、货物、货架、生产设备以及其他车辆共同存在的环境中运行。在这种人机混行环境下,即使设备采用了非接触式检测技术,也可能存在实际接触的情况。

Safety Edge 可以安装在 AGV 或 AMR 的前端、侧面或其他可能发生接触的位置。当车辆边缘与障碍物发生接触并挤压安全触边时,传感器可以产生相应信号,并将其接入机器人的安全控制系统。

对于 AGV 和 AMR 制造商而言,Safety Edge 可以作为接触式安全检测层,与 LiDAR、激光扫描以及急停装置等技术形成互补。

穆柯目前也提供 AGV 安全触边及安全缓冲器产品,并可根据车辆结构和安装需求进行型号选择。


2. 自动门与工业门

自动门是安全触边技术的另一类典型应用。

当 **Automatic Door(自动门)、Sliding Door(滑动门)、Powered Gate(电动门)**或工业门关闭时,运动中的门边可能形成夹压或剪切危险。

此时,可以在门的关闭边缘安装 Safety-Sensitive Edge。

如果门在运行过程中与人员或障碍物发生接触,安全触边受到压力后会产生检测信号,并将信号传递至控制系统。

控制系统随后可以根据预设逻辑执行相应的安全动作。

这种方案的一个特点是,Safety Edge 可以直接安装在运动部件本身的边缘位置,因此在某些机械结构中不需要额外增加大型刚性防护结构。

对于自动门和工业门制造商来说,产品的型材尺寸、Trigger Distance(触发距离)、**Trigger Force(触发力)**以及信号配置,都需要根据门体结构和停止特性进行匹配。


3. 机床与自动化工作台

机床、自动化工作台、移动平台以及定位机构在运行过程中,可能在运动部件之间形成局部的挤压点(Crushing Point)和剪切点(Shearing Point)。

在这类应用中,可以将 Safety Edge 安装在运动部件的暴露边缘,用于检测人员或异物与设备之间的直接接触。

穆柯产品资料明确将机床工作台、自动化设备、材料处理设备等列入安全触边的应用范围。

当传统固定式防护装置会影响设备运动、开合或人员正常操作时,柔性的 Safety Edge 可以成为一种更适合局部危险区域的接触检测方案。

对于 OEM 设备制造商而言,还可以根据安装空间和设备结构选择不同截面规格的 Safety Edge。


4. 升降平台与物料搬运设备

升降平台和物料搬运设备通常包含垂直或水平运动机构。

随着平台或搬运机构移动,其与周围固定结构之间可能形成新的夹压间隙。如果人员或物体进入这些区域,就可能产生挤压风险。

Safety-Sensitive Edge 可以安装在平台或运动机构的特定边缘位置,用于检测实际接触。

当安全触边受到压力后,信号可以进入设备安全控制回路,使系统根据预设逻辑执行相应动作。

在选择产品时,设备制造商不应只考虑 Safety Edge 的物理尺寸,还需要综合考虑:

运动速度

停止距离(Stopping Distance)

机械结构

安装空间

Trigger Distance

Trigger Force

只有将这些参数与实际机械运动特性结合起来,才能选择更合适的安全触边型号。


5. 轮胎与橡胶机械

轮胎及橡胶机械也是 Safety Edge 的重要应用领域。

穆柯产品资料将轮胎成型设备和橡胶机械列为安全触边的应用场景。

这类设备通常包含多个运动部件,其中部分位置可能存在局部挤压或剪切危险。

由于 Safety Edge 具有柔性结构,因此可以安装在设备特定边缘位置,对人员或物体的直接接触进行检测。

对于硫化机、轮胎成型机等 OEM 设备制造商而言,产品截面和弯曲能力尤其重要,因为不同设备可能具有不同的安装空间和机械结构。

穆柯提供多种 Safety Edge 型材规格,并通过不同的截面尺寸、Trigger Distance 和 Trigger Force 满足不同设备的选型需求。


6. 包装、物流与自动化生产设备

现代包装和物流系统通常包含输送机、转运机构、自动门、定位机构以及其他自动化运动部件。

这些机构在特定位置可能形成直接接触风险。此时,可以在相应的运动边缘安装 Safety Edge,对人员或物体与设备之间的接触进行检测。

穆柯产品资料显示,Safety Edge 可应用于包装机械、材料处理设备、装配机械、冲压/压力设备以及自动化设备等领域。

对于 **System Integrator(系统集成商)**而言,这种灵活性使 Safety Edge 可以作为机器安全系统中的一个组件,根据具体设备结构进行组合设计。


Safety Edge7.jpg


如何选择适用于自动化设备的 Safety Edge?

并非所有 Safety Edge 都适合所有自动化设备。在采购之前,需要重点确认以下技术参数。

1. Profile Size and Shape——型材尺寸与形状

Safety Edge 的截面尺寸必须与设备实际安装空间相匹配。

穆柯产品提供多种型材规格,包括:

25 × 45 mm

25 × 48 mm

30 × 30 mm

40 × 60 mm

54 × 56 mm

以及其他规格

具体型号应根据设备安装空间、运动方向和实际结构进行选择。

对于 OEM 项目,建议在选型阶段直接提供安装位置尺寸或机械图纸。

2. Trigger Distance 与 Trigger Force

**Trigger Distance(触发距离)**和 **Trigger Force(触发力)**是 Safety Edge 选型过程中非常重要的两个参数。

Trigger Distance 可以理解为从压力开始作用于安全触边,到达到有效检测状态所需要的压缩量。

Trigger Force 则是达到相应触发距离时所需要的压缩力。

穆柯产品资料中提供了不同 Trigger Distance 和 Trigger Force 参数的安全触边型号,可根据不同设备进行选择。

因此,选型时不能简单地认为“触发距离越小越好”或“触发力越小越好”,而应结合设备结构、运动速度、停止距离以及实际接触条件综合判断。

3. Electrical Configuration——电气配置

在采购 Safety Edge 时,还必须确认电气配置。

穆柯安全触边支持:

Normally Open(NO,常开)

Normally Closed(NC,常闭)

不同导线配置

不同出线方式

定制导线长度

具体接线方式需要根据 Safety Controller 和整机安全控制回路确定。

穆柯官网资料显示,其 Safety Edge 可以提供常开干接点信号,也有常闭型产品,并可根据具体应用搭配安全控制器。

4. Environmental Requirements——环境要求

工业现场可能存在粉尘、水汽、油污、温度变化以及机械冲击,因此安全触边的环境适应能力也需要重点考虑。

根据穆柯产品资料,其 Safety Edge 的主要参数包括:

外壳材料:EPDM

工作温度:−30°C 至 +85°C

防护等级:IP65

额定电压:12 V / 24 V

最大承受电压:36 V

最大电流:30 mA

动作次数:20,000 次

这些参数应当与设备实际工作环境进行匹配,不能将某一型号的参数直接视为所有工业应用的通用要求。


为什么 OEM 需要考虑定制 Safety Edge?

对于标准化自动化设备,标准 Safety Edge 通常可以满足需求。但对于 **OEM Machine Builder(OEM 设备制造商)**而言,实际项目经常会遇到非标准安装条件,例如:

非标准长度

特殊截面

弯曲结构

特殊出线方向

特定导线长度

特定 NO/NC 配置

特殊安装方式

穆柯支持根据实际应用需求对 Safety Edge 进行定制,包括长度、导线配置以及不同出线和安装方式。

因此,在询价时,如果设备属于 OEM 定制项目,建议直接提供:

设备图纸 + 安装尺寸 + 安装位置照片 + 弯曲要求

而不是只向供应商提出“需要一条 Safety Edge”。

这样制造商可以更准确地判断应该使用标准型号还是定制 Safety Edge。


Safety Edge 是机器安全系统的一部分

需要特别明确的是,Safety Edge 是安全检测组件,并不是完整的机器Safety Controller 是否匹配;

接线方式;

设备停止距离;

运动部件速度;

Trigger Distance;

Trigger Force;

有效检测区域;

整机风险评估及安全设计要求。

通过这种系统化的方式进行选型,才能使 Safety Edge 更合理地融入自动化设备的整体安全架构。


结语

从 AGV、AMR、自动门、机床、升降设备、轮胎机械、橡胶机械,到包装设备和自动化生产线,Safety-Sensitive Edge 都可以用于检测运动部件上的直接接触,从而为存在挤压和剪切风险的位置提供接触式安全检测。

Safety Edge 的柔性结构使其能够适应许多传统刚性防护结构不便安装的场景,尤其适合需要在运动部件边缘进行压力检测的自动化设备。

但需要注意的是,Safety Edge 应当被视为机器安全系统中的一个检测组件,而不是完整安全系统的替代品。最终的安全效果还取决于 Safety Edge、Safety Controller、安全回路、机械停止特性、安装方式以及整机风险评估等多个因素。

对于正在寻找 **Safety Edge Supplier(安全触边供应商)、OEM Safety Edge Solution(OEM 安全触边解决方案)或 Custom Safety-Sensitive Edge(定制安全敏感型触边)**的 OEM 设备制造商和 System Integrator,穆柯可以根据设备实际需求提供不同型材、长度、Trigger Distance、Trigger Force、电气配置以及出线方式的产品选型与定制服务。

如果您正在为自动化设备寻找合适的 Safety Edge,欢迎向穆柯提供设备结构、安装尺寸及技术要求,获取专业的产品选型、定制方案和报价。

15318935025
+8615318935025
wangxinkun@moncee.com