歐姆龍技術

安全光幕

兼顧生產(chǎn)現(xiàn)場安全性及生產(chǎn)型的安全光幕

通過發(fā)揮獨創(chuàng)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(chǎn)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(chǎn)現(xiàn)場機械設備運轉(zhuǎn)的危險區(qū)域，旨在避免出現(xiàn)卷入設備等與設備相接觸的事故，從而確保作業(yè)人員的安全。安全光幕由發(fā)光端與受光端組成，通過在發(fā)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(yè)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(chǎn)品，歐姆龍開發(fā)了安全光幕型F3SJ。

安全光幕型F3SJ是以歐姆龍獨創(chuàng)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(diào)整光軸形成光學系統(tǒng)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(fā)光用和受光用模塊。

通過實現(xiàn)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(jù)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。可分辨是作業(yè)人員的動作還是自動搬運用的車輛、控制設備運轉(zhuǎn)的沉默功能，在保護作業(yè)人員安全的同時，避免生產(chǎn)線無益地停轉(zhuǎn)，兼顧生產(chǎn)現(xiàn)場的安全性及生產(chǎn)性。

隨著生產(chǎn)現(xiàn)場的全球化、熟練技工的減少等生產(chǎn)環(huán)境的變化，以及企業(yè)對社會責任的重視，在確保作業(yè)人員安全的同時，竭力維持、提高生產(chǎn)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(chǎn)現(xiàn)場推出的安全光幕型F3SJ，實現(xiàn)了安全性與生產(chǎn)性的完美結(jié)合。

技術特長IC封裝無焊接壓接技術

發(fā)揮IC封裝無焊接壓接技術

實現(xiàn)1比特模塊的無焊接連接

對于安全光幕，行業(yè)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(chǎn)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(fā)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(chǎn)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(tǒng)焊接方式擁有相等的接觸韌性，在壓接式引線端子的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(xiàn)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(chǎn)品受損的情況。

技術特長光學設計技術

實現(xiàn)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(chǎn)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(xiàn)了薄型化，比原有產(chǎn)品大約薄了一半。

對于安全光幕的發(fā)光端與受光端之間的距離，國際安全標準規(guī)定了發(fā)光端發(fā)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(xiàn)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(cè)托架上設有的開孔到鏡頭之間的距離。這一間距越長，指向角就越小；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(fā)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(nèi)部的設計方面，下了一番功夫。在發(fā)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(chuàng)意，雖然開孔僅有0.3毫米，卻可實現(xiàn)相當于原有產(chǎn)品兩倍的光線亮度，使光學模塊享有與原有產(chǎn)品相同的發(fā)光強度，創(chuàng)出了符合國際標準的薄型1比特模塊安全光幕。

與原有產(chǎn)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(xiàn)更為安全又便于操作的環(huán)境空間。