Tabel over sikkerhedsfunktioner

Beskrivelse

Universal Robots sikkerhedsfunktioner og sikkerheds I/O er PLd, Kategori 3 (ISO 13849-1), hvor hver sikkerhedsfunktion har en PFH-værdi på mindre end 1,8E-07.

PFH-værdierne er opdateret for at inkludere større designfleksibilitet med henblik på forsyningskædens sikkerhed.

For sikkerheds-I/O bestemmes den resulterende sikkerhedsfunktion inklusive den eksterne enhed eller udstyr af den overordnede arkitektur og summen af alle PFH'er, inkl. UR-robotsikkerhedsfunktionen PFH.

Hvis en sikkerhedsfunktions grænse overskrides, eller der opdages en fejl i en sikkerhedsfunktion eller en sikkerhedsrelateret del af styresystemet, definerer UR den sikre tilstand som et stop med fjernelse af drivkraft (enten en stopkategori 1 eller 0⁴ øjeblikkelig frakobling af strøm).

Tabellerne over sikkerhedsfunktioner, der præsenteres i dette kapitel, er forenklede. Du kan finde de omfattende versioner af dem her: https://www.universal-robots.com/support

SF1

^{1, 2, 3, 4}

Nødstop (ISO 13850)

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Ved at trykke på Estop PB på konsollen¹ eller det eksterne Estop (hvis du bruger Estop-sikkerhedsinput) resulterer det i et Stop kat 1⁴, hvor der slukkes for strømmen til robotaktuatorerne og værktøj I/O. Kontroller I/O gå "lavt”.

Kommando¹ alle led skal stoppe, og når alle led kommer til en overvåget stilstand, slukkes der for strømmen.

Se: Stoptid og stoplængde sikkerhedsfunktioner⁵.

MÅ KUN BRUGES I NØDSITUATIONER, må ikke bruges som beskyttelsesstop, fordi det kræver en manuel handling.

Stopkategori 1
(IEC 60204-1)

Robot, robotværktøj I/O og controller I/O

SF2

^{3, 5}

Beskyttelsesstop

(Beskyttelsesstop i henhold til ISO 10218-1*)

*Før 2006 blev dette kaldt "sikkerhedsstop" eller "beskyttelsesstop"

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Denne sikkerhedsfunktion initieres af en ekstern beskyttelsesanordning ved hjælp af sikkerhedsindgange, som vil initiere et Stop Kat 2⁴. Formålet er at beskytte folk mod skader ikke at beskytte robotten, udstyret eller produkterne.

Værktøjets I/O er upåvirket af sikkerhedsstoppet.

Hvis en aktiveringsenhed er tilsluttet, er det muligt at konfigurere sikkerhedsstoppet til KUN at fungere i automatisk tilstand.

Se Stoptid og stopdistance sikkerhedsfunktioner⁵.

Stopkategori 2

(IEC 60204-1)
SS2-stop

(som beskrevet i IEC 61800-5-2)

Robot

Nulstilling af beskyttelsesstop

Beskrivelse	Hvad sker der?	Tolerance	Påvirker
Når det er konfigureret til Nulstilling af beskyttelse, og de eksterne nulstillingsforbindelser skifter fra lav til høj, nulstilles beskyttelsesstop. Sikkerhedsinput til at starte en nulstilling af SF2.	Nulstil input til SF2	--	Robot

SF3
Ledpositionsgrænse (software-baseret aksebegrænsning)

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Sætter øvre og nedre grænser for de tilladte ledpositioner. Stoptid og -afstand tages ikke i betragtning, da grænsen/grænserne ikke vil blive overtrådt. Hvert led kan have sine egne grænser.

Begrænser direkte det sæt af tilladte ledpositioner, som leddene kan bevæge sig indenfor. Det er en sikkerhedsnormeret blød aksebegrænsning og rumbegrænsning i henhold til ISO 10218-1:2011, 5.12.3.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger.

Hastigheden kan reduceres, så bevægelsen ikke overskrider nogen grænse.

Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af en grænse.

5°

Led (hver)

SF4
Grænse for ledhastighed

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Sætter en øvre grænse for ledhastigheden. Hvert led kan have sin egen grænse. Denne sikkerhedsfunktion har størst indflydelse på energioverførslen ved kontakt (klemning eller transient).

Begrænser direkte det sæt af tilladte ledhastigheder, som leddene får lov til at udføre. Det bruges til at begrænse hurtige ledbevægelser, f.eks. risici forbundet med singulariteter.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger.

Hastigheden kan reduceres, så bevægelsen ikke overskrider nogen grænse.

Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af en grænse.

1,15°/s

Led (hver)

Led-momentgrænse

Overskridelse af den interne ledmomentgrænse (hvert led) resulterer i et Kat 0-stop⁴. Denne sikkerhedsfunktion er ikke tilgængelig for brugeren. Det er en fabriksindstilling. Det vises IKKE her, fordi der ikke er nogen brugerindstillinger.

SF5
Forskellige navne:
Positurgrænse,
værktøjsgrænse, orienteringsgrænse, sikkerhedsplaner, sikkerhedsgrænser

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Overvåger TCP Positur (position og orientering) og forhindrer overskridelse af et sikkerhedsplan eller TCP-positurgrænse.

Flere positurgrænser er mulige (værktøjsflange, albue og op til 2 konfigurerbare værktøjsforskydningspunkter med en radius)

Orientering begrænset af værktøjsflangens ELLER TCP'ens afvigelse fra feature Z-retningen.

To dele. (1) er sikkerhedsplanerne for begrænsning af de mulige TCP-positioner. (2) er TCP-orienteringsgrænsen, som indtastes som en tilladt retning og en tolerance. Den giver inklusions-/eksklusionszoner for TCP og håndled på grund af sikkerhedsplanerne.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger. Hastigheden eller drejningsmomenterne kan reduceres, så bevægelsen ikke overskrider nogen grænse, der er sat for SF 5, SF 6, SF 7 eller SF 8.

3° 40 mm

TCP

Værktøjsflange

Albue

SF6
Hastighedsgrænse TCP og Albue

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Overvåger TCP- og albuehastigheden for at forhindre overskridelse af en hastighedsgrænse. Svarer til at overvåge hele armen, da sektionerne mellem TCP og albuen ikke kan bevæge sig hurtigere end endepunkterne for disse sektioner.

Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af en grænse.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger.

50 mm/s

TCP

SF7
Kraftgrænse (TCP)

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Kraftgrænsen er den kraft, som robotten udøver ved værktøjets midtpunkt (TCP - tool center point) og "albue". Sikkerhedsfunktionen beregner kontinuerligt de drejningsmomenter, der er tilladt for hvert led for at holde sig inden for den definerede kraftgrænse for både TCP og albuen.

Leddene styrer deres drejningsmoment for at forblive inden for det tilladte drejningsmomentområde. Det betyder, at kræfterne ved TCP eller albuen vil forblive inden for den definerede kraftgrænse.

Når et stop initieres af kraftgrænsen SF, stopper robotten. UR-standardstyreenheden vil forårsage en bevægelse der "bakker tilbage" til positionen, før kraftgrænsen blev overskredet. Denne "bak tilbage" er ikke en del af sikkerhedsfunktionen, da den udføres af standard-kontrolleren. Sikkerhedscontrolleren har en fast tilladt tid (en del af responstiden), før en robot stopper.

Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af en grænse.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger.

25 N

TCP

håndled klemme-moment

Kraftbegrænsninger kan overskrides af de tre håndled, hvis sikkerhedsfunktionen "håndled klemme-moment" er deaktiveret.

SF8
Momentumgrænse

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Momentumgrænsen er meget nyttig til begrænsning af transiente kollisioner.

Momentumgrænsen påvirker hele robotten.

Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af en grænse.

Tillader ikke bevægelse at overskride nogen grænseindstillinger.

3 kg m/s

Robot

SF9
Effektgrænse

Beskrivelse	Hvad sker der?	Tolerance	Påvirker
Denne funktion overvåger det mekaniske arbejde (summen af ledmomenter gange ledvinkelhastigheder) udført af robotten, hvilket også påvirker strømmen til robotarmen samt robothastigheden. Denne sikkerhedsfunktion begrænser dynamisk strømmen/drejningsmomentet, men fastholder hastigheden.	Dynamisk begrænsning af strømmen/momentet	10 W	Robot

SF10
UR Robot-stopudgange

Beskrivelse

Hvad sker der

Tolerance

Påvirker

Ved konfiguration for en robot-stopudgang og der er et robot-stop, vil de dobbelte udgange være LAVE. Hvis der ikke er indledt et robotstop, er de dobbelte udgange høje. Impulser bruges ikke, men de tolereres. For en integreret sikkerhedsfunktion, se fodnote.⁶

Disse dobbelte udgange ændrer tilstand for ethvert eksternt Estop, der er tilsluttet konfigurerbare sikkerhedsindgange, hvor denne indgang er konfigureret som en nødstop-indgang.

For Stop-udgangen udføres validering på det eksterne udstyr, da UR-udgangen er et input til denne eksterne Stop-sikkerhedsfunktion for eksternt udstyr.

Denne stopudgang er ikke tilsluttet IMMI (Injection Moulding Machine Interface) for at forhindre et uopretteligt stop.

Dobbelte udgange går lav i tilfælde af et stop, hvis konfigurerbare udgange er indstillet

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF11
”Bevæge” sikkerhedsfunktion med digitale udgange

Beskrivelse

Hvad sker der

Tolerance

Påvirker

Når robotten bevæger sig (bevægelse i gang), er de dobbelte digitale udgange LAVE. Outputtet er HØJT, når der ikke er nogen bevægelse. Funktionel sikkerhed er for det, der er inde i UR-robotten. For en integreret sikkerhedsfunktion, se fodnote.⁶.

Dobbelte udgange er lave under bevægelse og høje, når der ikke er nogen bevægelse.

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF12
”Stopper ikke” sikkerhedsfunktion med digitale udgange

Beskrivelse		Hvad sker der?	Tolerance	Påvirker
Når robotten STOPPER (stop iværksat eller står stille) er de dobbelte digitale udgange HØJE. Når udgangene er LAVE, er robotten IKKE i gang med at standse og IKKE i stilstand-tilstand. For en integreret sikkerhedsfunktion, se fodnote.⁶.		Dobbelte udgange er høje, når robotten enten er i færd med at stoppe eller står stille	N/A	Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF13
”Reduceret aktiv” sikkerhedsfunktion med digitale udgange

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Når reduceret-indstillinger er aktive (eller initierede) for sikkerhedsfunktioner, er de dobbelte digitale udgange LAVE. Den funktionelle sikkerhed er for det, der er inde i UR-robotten. For den integrerede sikkerhedsfunktion, se fodnote.⁶.

Dobbelte udgange er lave, når reduceret-indstillinger er aktive

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF14
”Reduceret ikke aktiv” sikkerhedsfunktion med digitale udgange

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker?

Når robot reduceret-indstillinger for sikkerhedsfunktioner IKKE er aktive (eller ikke startet), er de digitale udgange LAVE.

Den funktionelle sikkerhedsklassificering gælder for det, som er inden for UR-robotten.

For den integrerede sikkerhedsfunktion, se nedenstående fodnote.⁶

Dobbelte udgange er lave, når reduceret-indstillinger IKKE er aktive.

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr.

“Reduceret aktiv”-input SF-parameterindstillinger ændring

Beskrivelse

Påvirker

Reduceret er ikke en tilstand. Det er en ændring af indstillinger, der initieres:

internt af et sikkerhedsplan/en grænse (starter ved afstand på 2 cm fra planet og reducerede indstillinger opnås inden for 2 cm fra planet) eller
eksternt ved at brug af et eksternt input, som vil resultere i reducerede indstillinger inden for 500 ms efter det udløsende input.

Når de eksterne forbindelser er Lav, startes Reduceret tilstand "Reduceret aktiv" betyder, at alle reducerede grænser er AKTIVE.

Reduceret er ikke en sikkerhedsfunktion. Reduceret er en metode til parametrisering af sikkerhedsfunktioner.

Reduceret er en tilstandsændring, der påvirker indstillingerne for følgende sikkerhedsfunktioner: ledposition, ledhastighed, TCP-stilling, TCP-hastighed, TCP-kraft, momentum, effekt, stoptid og stopafstand.
Bekræft og valider alle parameterindstillinger for robotapplikationen.

Robot

SF15
Stoptid-grænse

Beskrivelse	Hvad sker der?	Tolerancer	Påvirker
Realtidsovervågning af forhold, således at stoptidsgrænsen ikke overskrides. Robothastigheden er begrænset for at sikre, at stop-tidsgrænsen ikke overskrides. ⁷	Tillader ikke, at det faktiske stop overskrider grænseindstillingen.	50 ms	Robot

SF16
Stopafstand-grænse

Beskrivelse	Hvad sker der?	Tolerancer	Påvirker
Realtidsovervågning af forhold, således at stoplængden ikke overskrides. Robothastigheden begrænses for at sikre, at stopafstandsgrænsen ikke overskrides. ⁷	Forårsager reduktion af hastigheden eller et robotstop for IKKE at overskride grænsen.	40 mm	Robot

SF17
Sikker hjem-position "overvåget position"

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerancer

Påvirker

Sikkerhedsfunktion, der overvåger en sikkerhedsnormeret udgang, således at den sikrer, at udgangen kun kan aktiveres, når robotten er i den konfigurerede og overvågede "sikre startposition".

Et stop af kat 0 indledes, hvis udgangen aktiveres, når robotten ikke er i den konfigurerede position.

"Sikkert hjem-udgangen" aktiveres kun, når robotten er i den konfigurerede "sikker hjem-position"

1.7 °

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

Tilstandsskifte INPUT

Beskrivelse

Hvad sker der?

Påvirker

Når de eksterne forbindelser er lave, er automatisk tilstand (kører) aktiv.  Når høj, er tilstanden programmering/indlæring.

Anbefaling: Brug med en aktiveringsenhed, dvs. UR programmeringskonsol med en integreret 3-positionskontakt.

I undervis/program er TCP-hastigheden i første omgang begrænset til 250 mm/s. Hastigheden kan øges manuelt ved hjælp af TP-"hastighed-skyderen", men ved aktivering af aktiveringsenheden nulstilles hastighedsbegrænsningen til 250 mm/s.

Input til SF2

Robot

SF18
(3-positionskontakt) Sikkerhedsfunktion ⁸ Input

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

En 3-positionskontakt ⁹ har 3 kontaktpositioner: slukket, tændt, slukket (i den rækkefølge de aktiveres ved klemning).

Når enheden slippes helt, er den slukket. Når den presses/klemmes til midterpositionen, er den tændt. Hvis den trykkes helt ind (klemmes) resulterer det i en slukket tilstand.

Når 3-positionskontakten er slået “TIL”, er bevægelse aktiveret.

Når den er i manuel tilstand og når en ekstern forbindelse til aktiveringsenheden er slået FRA indleder sikkerhedssystemet internt SF2, som er en Stop Kategori 2.

Anbefaling: Brug med en tilstandskontakt som sikkerhedsindgang.¹⁰

I manuel tilstand, når SF18-indgangen er LAV, udløses SF2 internt

Stopkategori 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Robot og ekstern forbindelse til SF19 og SF20

SF19

3PE (3-positionskontakt)

Sikkerhedsfunktion⁸ med digitale udgange

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

I automatisk tilstand (“kører”), er SF19-udgangene HØJE.

I manuel tilstand og når en aktiveringsenhed¹¹ er i SLUKKET tilstand (ikke i center-TÆND position, hvilket betyder, at aktiveringsenheden slippes eller trykkes helt ind), udløses en SF2, hvilket forårsager et Stop Kategori 2 (SS2) og SF19 udgange er lave. ⁸

I manuel tilstand, når Freedrive og 3PE bruges:

Hvis Freedrive er aktiveret og
- ALLE 3PE'er er i SLUKKET tilstand, SF19-udgangene er HØJE.
- En af 3PE'erne er i TÆNDT tilstand, SF19-udgangene er LAVE.
Hvis Freedrive ikke er aktiveret, og
- ALLE 3PE'er er i TÆNDT tilstand, SF19-udgangene er HØJE.
- En af 3PE'erne er i SLUKKET tilstand, SF19-udgangene er LAVE.

I manuel tilstand, når 3PE er i slukket tilstand, er udgangene LAVE og SF2 udløses internt
Stop Kategori 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF20
3PE (3-positionskontakt) ”IKKE-tilstand” Sikkerhedsfunktion⁸ med digitale udgange

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

I automatisk tilstand (“kører”), er SF20-udgangene LAVE.

I manuel tilstand, og når en Aktiveringsenhed ¹¹ er i SLUKKET tilstand (ikke i center-TÆND position, hvilket betyder, at aktiveringsenheden slippes eller trykkes helt ind) er SF20-udgangene høje.⁷

I manuel tilstand, når Freedrive og 3PE bruges:

Hvis Freedrive er aktiveret og:
- ALLE 3PE'er er i SLUKKET tilstand, SF20-udgangene er LAVE.
- En af 3PE'erne er i TÆNDT tilstand, så SF20-udgangene er HØJE.
Hvis Freedrive ikke er aktiveret, og:
- ALLE 3PE'er er i TÆNDT tilstand, SF20-udgangene er LAVE.
- En af 3PE'erne er i SLUKKET tilstand, SF20-udgangene er HØJE.

Bemærk: SF20 er en inverteret version af SF19, hvor outputtilstanden er logisk omvendt i forhold til SF19.

I manuel tilstand, når 3PE er i slukket tilstand, er udgangene HØJE.

N/A

Ekstern forbindelse til logik og/eller udstyr

SF21
Håndled klemme momentgrænse

Beskrivelse

Hvad sker der?

Tolerance

Påvirker

Overvåger drejningsmoment i håndleddene for at undgå høje klemme-momenter

Drejningsmomenter fra håndleddene overvåges og kontrolleres for at forhindre overskridelse af grænsen. Et robotstop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af grænsen.

N/A

Robot

Tabel 1 fodnoter

¹Kommunication mellem programmeringskonsol, kontroller og within robotten er SIL 2 for sikkerhedsdata (i henhold til IEC 61784-3).

²Estop-validering: Konsollens Estop-trykknap evalueres i konsollen, og kommunikeres¹ derefter til sikkerhedskontrolleren via SIL2-kommunikation. For at validere konsollens nødstop-funktionalitet skal du trykke på konsollens nødstop-trykknap og kontrollere, at der sker et nødstop. Dette validerer, at nødstop er tilsluttet i konsollen, nødstop fungerer efter hensigten, og konsollen er forbundet til controlleren.

³Hvis en robotsikkerhedsfunktion er "integreret" eller "forbundet" med eksternt udstyr, enheder eller logik, har den resulterende integrerede sikkerhedsfunktion en PFH, der er summen af alle PFH-værdier, herunder PFH-værdien for robotsikkerhedsfunktionen.

⁴Stopkategorier i henhold til IEC 60204-1 (NFPA79). For Estop er kun stop af kategori 0 og 1 tilladt.

Stop af kategori 0 og 1 resulterer i afbrydelse af drivkraften, hvor stop kat 0 sker STRAKS, og stop kat 1 er et kontrolleret stop (f.eks. deceleration til stop og derefter fjernelse af drivkraft).

Stop af kategori 2 er et stop, hvor drevkraft IKKE fjernes. Stopkategori 2 er defineret i IEC 60204-1. Beskrivelser af STO, SS1 og SS2 findes i IEC 61800-5-2. Med UR opretholder et stop af kategori 2 banen og drevene forsynes stadig med strøm efter stop.

⁵Sikkerhedsfunktionerne Stoptid og stoplængde skal anvendes. Når det bruges, er der ikke behov for periodisk kontrol af standsningsydeevne.

⁶Hvis en robotsikkerhedsfunktion er "integreret" eller "forbundet" med eksternt udstyr, enheder eller logik, har den resulterende integrerede sikkerhedsfunktion en PFH, der er summen af alle PFH-værdier, herunder PFH-værdien for robotsikkerhedsfunktionen.

⁷ Robottens evne til at stoppe de(n) givne bevægelse(r) overvåges løbende for at forhindre bevægelser, der ville overskride stopgrænsen. Hvis den nødvendige tid til at stoppe robotten risikerer at overskride tidsgrænsen, reduceres bevægelseshastigheden for at sikre, at grænsen ikke overskrides. Et stop vil blive indledt for at forhindre overskridelse af grænsen.

⁸ For den integrerede funktionelle sikkerhedsklassificering med et eksternt sikkerhedsrelateret kontrolsystem skal du tilføje PFH for denne sikkerhedsrelaterede udgang til PFH for det eksterne sikkerhedsrelaterede kontrolsystem. Sikkerhedsfunktionen og dens udløsning af et stop er inkluderet i PFH-værdien for denne SF.

⁹ Aktiveringsenheden kan være på programmeringskonsollen eller ekstern, tilsluttet til aktiveringsfunktion-indgangen (SF18).

¹⁰ Det anbefales at bruge en ekstern tilstandskontakt, når der anvendes en 3-positionskontakt. Hvis en ekstern tilstandskontakt ikke bruges og ikke tilsluttes sikkerhedsindgangene, bestemmes robottilstanden af Brugergrænsefladen. Hvis Brugergrænsefladen er i

“kørselstilstand”, aktiveringsfunktionen vil ikke være aktiv.
“programmeringstilstand”, aktiveringsfunktionen vil være aktiv. Adgangskodebeskyttelse til ændring af tilstand kan konfigureres.

¹¹ Hvis en 3PE-aktiveringsenhed frigives eller trykkes helt ind, bliver 3-positionskontaktens sikkerhedsfunktion slået FRA (ikke i Center TIL-positionen).

¹² ISO 10218:2025 fjernede udtrykket "kollaborativ drift".

¹³ Værktøjer, der er fastgjort til robottens værktøjsflange kan stadig komme i kontakt med robottens nedre arms led