：随着工业自动化的飞速发展，自动化弧焊系统越来越多的应用到各个行业。工业机器人弧焊系统更是广泛地应用在汽车工业中。以工业机器人为焊接主体，将工件放置在特定的自动夹具上定位夹紧，通过控制系统进行机器人自动化焊接的方式。而此类工作站的安全防护也是至关重要的，它主要包括两个方面，一个方面是焊接产生的弧光的防护，另一方面是机械安全失效。本文旨在设计弧焊系统时，将安全性放在设计的首要位置。做好弧光的防护和机械失效的发生。由于人的能力是有限的，只注重人员不安全行为的传统方法已不能满足人们对安全与健康的渴求，别是对于机械设备日益复杂化、系统化和集成化的今天。因此，人们更趋向于采用消除设备的不安全状态和避免人的不安全行为与设备的不安全状态产生交集，采用这两种方法来避免安全事故，实践证明，这两种方法也是最有效的方法。 对于弧焊系统的安全来说，主要是从弧光的防护、机械安全失效两点来说明。在系统弧焊站的设计之前，要充分考虑到设备的不安全因素，n过机械的方式避免设备的不安全。弧焊站一般采用固定或柔性的护栏及隔离板进行设备的防护，将人和不安全的设备强制隔离。

安全光幕也就是光电安全保护装置（也称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等）。主要应用在人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线等，用于保护作业人员的安全。现在的安全光幕产品主要分为直线扫描方式和交叉扫描方式两种，本设计采用了直线扫描方式。安全光幕通常由红外发射器和红外接收器两部分组成。安全光幕主要技术参数如下: 电源: 直流24V 保护高度: 140mm 检测距离: 1~2000mm（通过配置参数可调节测试距离） 光束数量: 8 光轴间距: 20mm 分辨率: 15mm 响应时间: 10ms 输出类型: NPN 安全光幕红外发射器电路板正面如图: 安全光幕红外接收器电路板正面如图: 安全光幕原理介绍: 安全光幕由红外发射装置、红外接收装置以及以MCU 为核心的电子电路组成。光幕的发送端等间距安装有多个红外发射管，接收端相应的有相同数量同样排列的红外接收管，每一个红外发射管都对应有一个红外接收管，且安装在同一水平线上。当同一水平线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发出的红外光调制信号能顺利到达红外接收管。 而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的红外光调制信号则不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到红外光调制信号，相应的输出到外部继电器的控制信号输出有效电平，控制设备停止或断电，从而达到保护的目的。安全光幕探测原理如图所示。红色线条代表红外线，红色线条覆盖区域是被保护的区域。左图是保护区域内无物体的情况，右图是保护区域内有物体的情况。 更多详细说明，详见附件内容，附件内容截图:

基于FPGA的安全光幕的设计与实现.pdf

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