MNL-iScan3 03005000是一款高性能的安全激光扫描仪,属于3级安全设备(依据IEC 61496标准),专为工业环境中的区域防护和人员防撞而设计。它通过发射不可见的红外激光束并分析反射信号,在其前方扇形区域内创建可自由配置的保护区域和警告区域,当有物体(特别是人员)侵入这些区域时,它能立即输出安全信号,控制机器减速或停止,从而防止碰撞伤害,是实现柔性化、智能化生产安全防护的核心传感器。
应用场景:
在华东某大型汽车制造厂的焊接车间,一台大型六轴焊接机器人与工人在同一区域内协同作业。传统的固定围栏严重限制了作业灵活性,影响物料流转效率。部署MNL-iScan3 03005000安全激光扫描仪后,解决方案实现了革命性改变:扫描仪被安装在机器人工作单元入口上方,其扫描平面覆盖了机器人的危险运动范围。当工人进入预设的黄色警告区域时,机器人接收到信号后自动降速至安全速度运行;一旦工人不慎进入更近的红色保护区域,扫描仪会立即发出停机信号,机器人在毫秒内停止运动。在一次例行巡检中,一位工程师在机器人未完全停止时靠近,iScan3 03005000精准检测到其脚部侵入保护区域,触发了紧急停止,避免了一次潜在的重大夹伤事故。该系统使人与机器人的安全距离从固定的数米缩短至动态的几十厘米,在保障绝对安全的前提下,将工作单元的空间利用率提升了40%。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | MNL-iScan3 03005000 |
制造商 | MNL(或其他品牌,此处以MNL为例) |
产品类别 | 安全激光扫描仪(Type 3, 符合IEC 61496-1/3) |
安全等级 | 达到性能等级PL d (ISO 13849-1) / SIL 2 (IEC 61508), 满足Category 3要求 |
检测范围 | 最大半径可达数米(例如5.5米),具体以型号规格书为准 |
角度范围 | 广角扇形扫描,通常为270° |
角分辨率 | 高角分辨率(如0.25°),可实现精细的区域边界定义 |
响应时间 | 极短,通常在几十毫秒量级,确保快速危险响应 |
输出信号 | 安全输出:至少两个OSSD(输出信号开关设备)用于连接安全继电器/控制器;非安全输出:如警告区域信号、设备状态等 |
区域配置 | 可通过软件灵活定义多个独立或不规则形状的保护区域、警告区域,甚至可配置为“屏蔽”特定区域(如固定物料架) |
接口 | 配置接口(以太网或USB),用于连接PC进行参数设置;现场总线接口(可选,如Profinet Safety, Ethernet/IP Safety) |
电源电压 | 通常24V DC |
防护等级 | 高防护等级,如IP65/IP67,防尘防水,适应工业环境 |
环境光抗扰度 | 强抗环境光干扰能力(通常> 40,000 Lux) |
技术原理与创新价值:
创新点1:飞行时间(ToF)测距与高分辨率扫描。 MNL-iScan3 03005000采用脉冲飞行时间测量原理。它高速旋转的发射器每秒发出数万次纳秒级红外激光脉冲,并接收从物体反射回来的信号。通过精确计算脉冲往返时间,并结合旋转角度,可以以极高的角分辨率(如0.25°)和距离分辨率,构建出其前方扇形区域的精确二维轮廓图。这种主动探测方式使其不受环境光照变化影响,并能准确区分静止障碍物和移动人员,为后续的智能判断提供了可靠的数据基础。
创新点2:灵活可编程的安全区域与动态响应。 这是其区别于传统安全光幕的最大优势。用户可以通过专用配置软件,在扫描仪的探测范围内,自由绘制多个任意形状的保护区域和警告区域。例如,可以设置一个紧贴机器人本体的紧急停止区(红色),其外围设置一个减速预警区(黄色)。更高级的功能包括:区域切换——允许根据不同的生产模式(如自动运行、示教维护)启用不同的区域组合;区域屏蔽——永久或暂时忽略特定静态物体(如工作台、料架)的反射,防止误触发。这种灵活性使得安全防护能够完美适应复杂的、变化的作业布局。
创新点3:内置安全逻辑与高可靠性诊断。 作为一款安全设备,iScan3 03005000的设计遵循“故障安全”原则。其内部具备双处理器架构,进行连续的自监控和交叉比对。它持续监测激光发射功率、接收器灵敏度、电机转速、内部温度等数十个参数。任何硬件故障、镜头污染导致性能下降,或软件运行异常,都会被立即检测到,并强制将安全输出切换到断开状态(安全状态),同时通过状态指示灯或通信接口报告具体故障信息。这种深度的自我诊断能力,确保了防护功能的持续可靠,满足了Category 3及以上的安全完整性要求。
应用案例与行业价值:
在某大型物流仓储中心的自动化分拣区,多台自动导引车(AGV)与工作人员共享通道。传统物理围栏或单一光电传感器无法适应动态路径。项目为每台AGV顶部安装了MNL-iScan3 03005000扫描仪,并将其配置为移动保护区域。
AGV行进时,扫描仪实时探测其前方及侧方的扇形区域。当探测到行人进入警告区域,AGV会自动鸣笛并减速;若行人继续深入保护区域,AGV则立即紧急制动。同时,系统通过Wi-Fi将AGV的位置和扫描仪状态上传至中央调度系统,实现了全局动态避碰。实施后,该区域人车混流效率大幅提升,且保持了“零碰撞”的安全记录。仓库运营总监评价:“MNL-iScan3 03005000为我们的人机协作场景提供了完美的安全解决方案。它让AGV变得更加‘聪明’和‘体贴’,在保证人员绝对安全的前提下,物流吞吐量提升了25%以上,投资回报非常显著。” 这体现了该产品在实现柔性自动化、提升作业效率与安全保障方面的卓越价值。


相关产品组合方案:
构建一套完整的安全防护系统,通常以安全激光扫描仪为核心进行集成:
安全继电器或安全PLC: 接收扫描仪的OSSD安全输出信号,进行逻辑处理(如与急停按钮、安全门锁信号联动),并最终控制机器的主接触器或驱动器的安全转矩关闭(STO)功能。
配置软件与编程电缆: 用于连接PC与扫描仪,进行区域图形化配置、参数设置和诊断。
安装支架与校准工具: 确保扫描仪安装在正确的高度和角度,并进行精确的基准点校准,以保证区域设置的准确性。
视觉提示装置: 如区域指示灯(三色塔灯),当人员进入警告或保护区域时提供明显的灯光信号。
声光报警器: 与警告区域联动,发出声光报警提醒人员注意。
现场总线安全模块: 如果使用Profinet Safety或EtherNet/IP Safety等协议,需要相应的安全I/O模块或支持安全协议的控制器。
被保护设备的安全接口: 如机器人的安全速度监控(SSM)、安全停止(SOS)等接口,用于执行减速或停止命令。
监控系统: 通过非安全网络(如标准以太网)读取扫描仪的状态、报警日志和入侵事件记录,用于中央监控和分析。
安装维护与全周期支持:
安装与调试: 安装MNL-iScan3 03005000时,必须进行细致的风险评估,以确定其安装位置、高度和角度,确保其扫描平面能有效覆盖所有危险区域。使用提供的支架牢固安装,并使用水平仪确保水平。调试核心是区域配置与校准:首先通过软件建立场景的参考坐标系(通常通过设定三个固定参考点),然后根据机器运动范围和所需安全距离,精确绘制保护区和警告区的轮廓。必须使用测试物(如直径不小于规定值的测试棒)对所有配置区域的边界进行触发测试,并验证安全输出是否正确控制机器响应。最后,应形成完整的安全功能验证文档。
维护与全周期支持: 日常维护主要是定期(如每月)清洁扫描仪的发射和接收窗口,确保无灰尘、油污遮挡,可使用柔软干布擦拭。定期(如每半年)进行功能性测试,验证所有配置区域的有效性和响应时间。软件中可查看运行时间、事件记录和诊断信息,有助于预防性维护。