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ISO 13855 接近速度怎么取:步行 1600 还是伸手 2000、垂直水平角度安装的 K 值全梳理

标准法规 · 发布于 2026-06-04 · 最后更新于 2026-06-04 · 戴迪斯科

一句话先答:手或臂垂直接近检测平面取 K=2000mm/s(算大了可降到 1600 重算),而全身步行接近水平检测平面统一取 K=1600mm/s。本文系统梳理 ISO 13855 对垂直、平行、成角度三种安装与手/臂/全身不同身体部位的 K 值和最小距离公式差异——同一台设备换个安装方向,公式和附加项就要跟着换。

ISO 13855 接近速度怎么取:步行 1600 还是伸手 2000、垂直水平角度安装的 K 值全梳理

一句话先答:K 值不是看设备,而是看「人怎么接近检测平面」。手或手臂垂直接近(光幕竖着挡在身前)取 K=2000mm/s,若算出的距离偏大可在满足条件时降到 1600 重算;而人步行全身接近(光幕水平铺在脚下或斜置)统一取 K=1600mm/s。所以同一台安全光幕,竖着装和平铺装,最小距离公式 S=K×T+C 里的 K 和附加项 C 全要换。

先厘清:S=K×T+C 里 K 到底代表什么

ISO 13855(国标对应 GB/T 19876)给出探测型保护设备的最小安装距离公式 S=K×T+C。其中 T 是系统总停止时间,C 是与分辨率/接近方向相关的附加距离,而 K 是人体部位的接近速度,单位 mm/s。很多人把 K 误当成「设备参数」,其实它描述的是人侵入危险区的速度假设——伸手很快、走路较慢,所以 K 的取值取决于接近的身体部位和接近方向,与你买的是哪款光幕无关。可先用本站安全距离计算器套公式,再由工程师按现行标准复核。

三种安装方向:垂直、平行、成角度

ISO 13855 把探测平面相对于接近方向分成三类,这是判断 K 值的第一步,也是最容易被装错的一步:

  • 垂直安装:检测平面竖立、与接近方向(伸手)大致垂直,典型如冲床模口前的手部光幕、安全门口的竖光幕
  • 平行安装(水平铺设):检测平面水平铺在地面上方,人是「走进去」踩过它,典型如机器人单元入口的水平区域防护
  • 成角度安装:检测平面与水平面成一定倾角,介于上述两者之间,需按角度判断该用手部还是全身规则
图1:垂直 / 平行 / 成角度三种安装的接近方向与 K 值对照
图1:垂直 / 平行 / 成角度三种安装的接近方向与 K 值对照

垂直安装:手/臂接近,K=2000,可有条件降到 1600

当光幕竖立、人用手或手臂垂直穿过检测平面(绝大多数手部防护光幕的用法),接近速度按最严的 K=2000mm/s 取。公式为 S=2000×T+8×(d−14),其中 d 是分辨率(mm),C=8×(d−14) 且不小于 0。

标准允许一个「降速重算」的放宽:如果用 2000 算出的 S 大于 500mm,可改用 K=1600mm/s 重新计算,但最终结果不得小于 500mm。注意这是「先用 2000 算、超 500 才能降」的单向规则,不能上来就用 1600 图省距离。分辨率 d≤40mm 时这套公式成立;d>40mm 属于身体/腿部探测,要改用另一套规则。

垂直手部规则记法:S=2000×T+8×(d−14);若 S>500mm,可改 1600 重算但结果不小于 500mm;分辨率 d 必须 ≤40mm,否则属整体接近另算。

平行(水平)安装:全身步行接近,K=1600,C 与高度挂钩

当检测平面水平铺设、人是步行整个身体进入(如走进机器人作业区),接近的是「全身」而非伸出的手,速度假设较低,K 统一取 1600mm/s,且不存在降速重算那一说。这里的关键差异是附加距离 C 变了:水平光幕的 C 不再是分辨率公式,而与检测平面离地高度 H 相关,体现「人可能在被探测到之前先跨过或探身越过光束」的风险。

ISO 13855 对水平安装给出的附加项形式为 C=1200−0.4×H(结果不小于 0,H 为检测平面离地高度,mm),同时对安装高度 H 与可探测最大物体直径 d 有约束关系(常见为 H≤15×(d−50) 一类限制,确保人无法在两束光之间钻过或跨过而不被发现)。因此水平区域防护的「分辨率」和「离地高度」要一起选,不能只看一个。这类水平区域防护常用区域立体防护装置或地面级区域扫描方案实现。

水平全身规则记法:K 恒为 1600mm/s,无降速重算;C=1200−0.4×H(不小于 0),且离地高度 H 受最大可探测物体直径约束。换言之,水平光幕装多高,直接改变最小距离。

成角度安装:按倾角归类,别想当然

检测平面与水平面成角度时,ISO 13855 的处理原则是按倾角归并到上述两类:一般以约 30° 为界——接近垂直(陡)的按手/臂垂直接近、K=2000 那套来;接近水平(平缓)的按全身水平接近、K=1600 那套来;处于过渡角度时应取更保守的假设并逐束校核探测能力。实务中成角度安装最容易出错的,是「凭感觉觉得它更像竖着」就用了 2000,结果 C 的附加项算错、或反过来漏算了跨越风险。

为什么说「换安装方向就要换公式」

把三种情形并排看就一目了然:垂直手部用 K=2000、C=8×(d−14);水平全身用 K=1600、C=1200−0.4×H;成角度按倾角二选一。同一台光幕硬件,竖着装在冲床前是「垂直手部」,平铺在机器人单元入口就是「水平全身」,两次算出来的最小距离可能差出几百毫米。如果搬动设备、改造工位后没有重新判定接近方向、沿用旧的 S 值,很可能距离不足而不自知。

图2:垂直手部 vs 水平全身——同一台设备两种公式的对照
图2:垂直手部 vs 水平全身——同一台设备两种公式的对照

一个对照算例

场景A 垂直手部:用手指级 d=14mm 光幕(C=0),实测光幕响应 30ms、整机停止 120ms,T=0.15s,则 S=2000×0.15+0=300mm,未超 500,直接取 300mm。场景B 水平全身:同样 T=0.15s,检测平面离地 H=300mm,则 C=1200−0.4×300=1080mm,S=1600×0.15+1080=1320mm。可见接近方向一换,最小距离从 300mm 跳到 1320mm,差了一千多毫米——这正是「换方向必换公式」的直观后果。

选型与落地建议

先用 ISO 12100 做风险评估定 PL 等级,再按接近方向选设备与算距离:垂直手部场合选 Type 4 手部光幕(如 DQE 手部防护装置);水平区域围护选区域立体防护或区域扫描;无论哪种都需配安全继电器(如 DA31)把信号升到 PLe 回路。保护高度与防护范围可参考本站保护高度选型工具。务必强调:任何 S 值都要由具资质的安全工程师按现行有效标准与现场实际复核后方可施工。

拿不准某个工位算「垂直」还是「水平」、K 该取多少,把设备型号、危险区尺寸和人的接近方式告诉戴迪/金恩士工程师,可按现场出具体方案。

常见问题(FAQ)

看人怎么接近检测平面,而不是看设备。手或手臂垂直穿过竖立的光幕取 K=2000mm/s;人步行用全身进入水平铺设的检测平面取 K=1600mm/s。1600 还有一种用法:垂直手部场合用 2000 算出的 S 大于 500mm 时,可降到 1600 重算,但结果不得小于 500mm。
垂直手部:S=2000×T+8×(d−14),附加距离 C 取决于分辨率 d。水平全身:S=1600×T+C,C=1200−0.4×H,附加距离取决于检测平面离地高度 H,且 H 受最大可探测物体直径约束。两套公式的 K 和 C 都不同,不能混用。
按检测平面与水平面的倾角归类:一般以约 30° 为界,较陡(接近垂直)按手部 K=2000 处理,较平缓(接近水平)按全身 K=1600 处理,过渡角度应取更保守假设并逐束校核探测能力,不能凭感觉直接套一个。
因为最小距离取决于接近方向。同一台光幕竖着装是垂直手部(K=2000),平铺装是水平全身(K=1600、C 与离地高度相关),两次结果可能差几百毫米。改造工位、移动设备后若沿用旧 S 值,很可能距离不足而埋下隐患,必须按新的接近方向重算并由工程师复核。
会,而且影响很大。水平安装的附加距离 C=1200−0.4×H 直接含离地高度 H;同时 H 还受最大可探测物体直径约束,防止人从两束光之间钻过或跨过。所以水平光幕装多高,最小距离就跟着变,高度和分辨率必须一起确定。
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