铸件造型流水线的安全光栅应用

铸件造型流水线的安全光栅应用

铸件造型流水线是铸造厂的核心生产环节，涵盖砂箱转运、模具开合、物料投放、铸件取件等流程 —— 这些环节普遍存在 “设备重（砂箱可达 500kg 以上）、动作快（模具合模时间≤2 秒）、环境差（粉尘多、振动大）” 的特点，传统的护栏、警示标识防护，常因人员误闯、设备盲区导致碰撞、挤压事故。安全光栅凭借 “抗尘抗振、快速响应、精准检测” 的优势，成为流水线的 “动态安全屏障”，从砂箱转运到模具维护全流程适配，既不影响生产节奏，又能筑牢安全防线。本文结合现场应用，拆解安全光栅的核心作用。

一、先看痛点：铸件造型流水线的 3 大安全风险

在安全光栅应用前，流水线常面临三类风险，影响生产安全：

1.砂箱转运碰撞：砂箱通过输送带或行车转运时，人员需在旁辅助定位，若输送带未及时停稳，砂箱易碰撞人员或周边设备，某铸造厂曾因砂箱移位，导致操作人员腿部轻微挤压；

2.模具合模误触：造型模具合模时速度快、闭合力大（可达数吨），人员调整砂型时若误伸手入合模区，传统防护难以及时拦截，曾出现 2 起手指擦伤事故；

3.粉尘遮挡误报：流水线粉尘多，普通光栅镜头易积灰，导致频繁误触发停机，日均误停超 10 次，影响生产效率。

二、安全光栅的 4 大核心应用场景

（一）砂箱转运区：防人员靠近碰撞

砂箱转运是流水线首道风险环节，安全光栅主要解决 “人员误入转运路径” 问题：

1.安装方式：在输送带两侧（距离地面 0.3-1.2 米高度），安装两组对射式安全光栅，光束覆盖输送带全宽（通常 1.5-2 米），形成 “转运防护带”；

2.工作逻辑：

· 砂箱正常转运时，光栅处于 “检测状态”，若人员跨越输送带、伸手调整砂箱，遮挡光束，光栅立即向输送带控制系统发送急停信号，输送带在 0.5 秒内停机；

· 考虑砂箱定位需人员短暂靠近，设置 “临时解锁” 按钮 —— 按下按钮后 10 秒内，光栅暂不触发急停，方便人员精准对位，超时自动恢复检测；

3.实际效果：某铸造厂安装后，砂箱转运碰撞事故从每月 1-2 起降至 0 起，误停次数每月仅 1-2 次。

（二）模具合模区：防手部误伸入

模具合模是最危险的环节，安全光栅需精准覆盖 “合模动作范围”：

1.安装方式：在造型模具的前后两侧（距离模具边缘 0.2 米处），各装一组窄光束安全光栅，光束高度覆盖模具合模区间（从地面 0.5 米到模具上沿 1.2 米）；

2.工作逻辑：

· 模具准备合模时，光栅先自检（确保无粉尘遮挡），自检通过后向模具控制系统发送 “允许合模” 信号；

· 合模过程中，若人员手指、工具误伸入合模区，遮挡任意一束光束，光栅立即切断合模信号，模具停止动作并退回原位；

3.环境适配：光栅镜头加装透明防尘罩（每周清洁 1 次），外壳选 IP65 防护等级，抵御流水线粉尘与振动。

（三）物料投放口：防人员跌落与物料误投

流水线的砂料、辅料投放口（通常高 1.5 米、宽 1 米），易因人员靠近跌落或物料误投砸伤：

1.安装方式：在投放口周边（距离边缘 0.5 米），安装一圈 U 型安全光栅，光束形成 “环形防护圈”，高度从地面 0.8 米到投放口上沿 0.3 米；

2.工作逻辑：

· 人员靠近投放口（距离≤0.5 米）时，遮挡 U 型光栅光束，立即触发声光报警（“请勿靠近投放口”），若持续靠近，联动投放设备暂停供料；

· 物料投放时，若出现 “卡料” 需人员清理，按下 “清理模式” 按钮，光栅保留报警功能但不暂停设备，确保清理安全；

3.优势：U 型布局无需两侧安装，适配投放口不规则的周边空间，避免护栏遮挡操作。

（四）检修通道：防设备运行时人员误入

流水线设备（如输送带、模具）需定期检修，检修通道常与运行设备相邻，易出现 “设备未停稳人员误入”：

1.安装方式：在检修通道入口处，安装一组反射式安全光栅（发射器接收器一体，配反射板），光束覆盖通道宽度（通常 1 米）；

2.工作逻辑：

· 设备正常运行时，若人员打开检修门进入通道，遮挡光栅光束，立即向流水线总控发送 “设备急停” 信号，所有关联设备（输送带、模具）同步停机；

· 检修完成后，需按下通道出口的 “复位” 按钮，光栅才允许设备重启，避免误操作；

3.适配性：反射式光栅体积小，适合检修通道狭窄空间，且安装便捷，无需两侧布线。  

三、铸件造型流水线安全光栅应用适配表

四、选型与维护：适配流水线环境的 2 个要点

（一）选型：优先抗尘抗振款

1.防护等级：流水线粉尘多、油污重，选 IP65 及以上防护等级的光栅，镜头带防尘涂层，减少粉尘附着；

2.抗振性能：设备运行振动大，选抗振等级≥10Hz 的光栅，避免振动导致光束偏移误报；

3.光束间距：模具合模区选 5-10mm 窄光束（防手指误触），砂箱转运区选 20mm 光束（防误触砂箱边角）。

（二）维护：减少粉尘干扰

1.定期清洁：每周用压缩空气吹净光栅镜头粉尘，每月用软布蘸清水擦净镜头（禁用酒精，防损坏涂层）；

2.检查联动：每月测试光栅与设备的联动 —— 遮挡光束，看输送带、模具是否及时停机，响应延迟超 0.2 秒需调整接线。

五、结语

铸件造型流水线的安全防护，核心是 “跟紧设备动作、适配恶劣环境”—— 安全光栅通过精准检测、快速联动，既解决了传统防护的盲区问题，又能抵御粉尘振动，不拖慢生产节奏。选对场景、做好适配，就能让流水线 “安全与效率兼得”。

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