Tableau des fonctions de sécurité

Description

Les fonctions de sécurité et les E/S de sécurité des robots Universal Robots sont PLd catégorie 3 (ISO 13849-1), où chaque fonction de sécurité a une valeur PFH inférieure à 1,8E-07.

Les valeurs PFH sont mises à jour pour tenir compte d'une plus grande flexibilité de conception pour la résilience de la chaîne d'approvisionnement.

Pour les E/S de sécurité, la fonction de sécurité résultante incluant le dispositif ou l'équipement externe est déterminée par l'architecture globale et la somme de tous les PFH, y compris la fonction de sécurité PFH du robot UR.

Si une limite de fonction de sécurité est dépassée ou si une défaillance est détectée dans une fonction de sécurité ou une partie du système de commande liée à la sécurité, UR définit l'état de sécurité comme un arrêt avec suppression de l'entraînement (arrêt de catégorie 1 ou 04, suppression immédiate de l'entraînement).

Les tableaux des fonctions de sécurité présentés dans ce chapitre sont simplifiés. Vous pouvez en trouver les versions complètes ici : https://www.universal-robots.com/support

SF1

1, 2, 3, 4

Arrêt d'urgence (ISO 13850)

 
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Le fait d'appuyer sur le bouton d'arrêt d'urgence du terminal1 ou sur l'arrêt d'urgence externe (si vous utilisez l'entrée de sécurité d'arrêt d'urgence) entraîne un arrêt de catégorie 1 4 avec coupure de l'alimentation des actuateurs du robot et des E/S de l'outil. Les E/S du contrôleur passent à « bas ».

Commande1 l'arrêt de toutes les articulations et lorsque toutes les articulations se déclarent dans un état d'arrêt surveillé, l'alimentation est coupée.

Voir fonctions de sécurité temps d'arrêt et distance d'arrêt5.

À N'UTILISER QU'EN SITUATION D'URGENCE, à ne pas utiliser à des fins de protection, car une action manuelle est requise.

Catégorie d'arrêt 1
(IEC 60204-1)

--

Robot, E/S d'outil du robot et E/S du contrôleur

SF2

3, 5

Arrêt de sécurité

(Arrêt de protection selon ISO 10218-1*)

*Avant 2006, le nom pouvait être différent
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Cette fonction de sécurité est déclenchée par un dispositif de protection externe utilisant des entrées de sécurité qui déclenchent un arrêt de catégorie 2 4. L'objectif est de protéger les personnes contre les blessures plutôt que de protéger le robot, l'équipement ou les produits.

Les E/S de l'outil ne sont pas affectées par l'arrêt de sécurité.

Si un dispositif d'activation est connecté, il est possible de configurer l'arrêt de sécurité pour qu'il fonctionne en mode automatique UNIQUEMENT.

Voir les fonctions de sécurité temps d'arrêt et distance d'arrêt5.

Catégorie d’arrêt 2

(IEC 60204-1)
Arrêt SS2

(comme décrit dans CEI 61800-5-2)

--

Robot

Réinitialisation de l'arrêt de sécurité
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Lorsqu'il est configuré pour la réinitialisation de la sauvegarde et que les connexions de réinitialisation externes passent de basses à hautes, l'arrêt de sécurité est réinitialisé. Entrée de sécurité pour initier une réinitialisation de SF2.

Réinitialiser l'entrée à SF2

--

Robot

SF3
Limite de position d'articulation(limitation d'axe basée sur un logiciel)
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Définit les limites supérieures et inférieures des positions d'articulation autorisées. Le temps et la distance d'arrêt ne sont pas pris en compte car la ou les limites ne seront pas enfreintes. Chaque articulation peut avoir ses propres limites.

Limite directement l'ensemble des positions autorisées dans lesquelles les articulations peuvent se déplacer. Il s'agit d'une limitation de sécurité douce de l'axe et de l'espace, selon la norme ISO 10218-1:2011, 5.12.3.

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite.

La vitesse peut être réduite de manière à ce que le mouvement ne dépasse aucune limite.

Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter tout dépassement de limite.

5°

Articulation (chaque)
SF4
Limite de vitesse d'articulation
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Définit une limite supérieure pour la vitesse d'articulation. Chaque articulation peut avoir sa propre limite. Cette fonction de sécurité est celle qui a le plus d'influence sur le transfert d'énergie lors d'un contact (serrage ou transitoire).

Elle limite directement l'ensemble des vitesses d'articulations autorisées que les articulations sont autorisés à effectuer. Elle est etilisée pour limiter les mouvements rapides des articulations, par exemple les risques liés aux singularités.

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite.

La vitesse peut être réduite de manière à ce que le mouvement ne dépasse aucune limite.

Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter tout dépassement de limite.

1,15 °/s

Articulation (chaque)

Limite de couple d'articulation

Le dépassement de la limite de couple de l'articulation interne (chaque articulation) entraîne un arrêt de catégorie 04. Cette fonction de sécurité n'est pas accessible à l'utilisateur ; il s'agit d'un réglage d'usine. Elles N'EST PAS affichée ici, car il n'y a pas de réglages utilisateur.
SF5
Porte différents noms :
limite de posture,
limite d'outil, limite d'orientation, plans de sécurité, limites de sécurité
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Surveille la posture du PCO (position et orientation) et empêche le dépassement d'un plan de sécurité ou d'une limite de posture du PCO.

Plusieurs limites de posture sont possibles (bride d'outil, coude et jusqu'à 2 points de décalage d'outil configurables avec un rayon)

Orientation restreinte par l'écart par rapport à la direction de la fonction Z de la bride d'outil OU du TCP.

Deux parties. (1) est les plans de sécurité pour limiter les positions de PCO possibles. (2) est la limite d'orientation du PCO, qui est entrée comme une direction autorisée et une tolérance. Cela permet d'obtenir des zones d'inclusion/exclusion pour le PCO et le poignet en raison des plans de sécurité.

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite. La vitesse ou les couples peuvent être réduits de manière à ce que le mouvement ne dépasse aucune limite définie pour SF 5, SF 6, SF 7 ou SF 8.

3° 40 mm

PCO

Bride d'outil

Coude
SF6
Limite de vitesse PCO et coude
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Surveille la vitesse du PCO et du coude pour éviter un dépassement de la limite de vitesse. Équivalent à la surveillance de l'ensemble du bras, car les sections entre le PCO et le coude ne peuvent pas se déplacer plus rapidement que les extrémités de ces sections.

Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter tout dépassement de limite.

 

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite.

 

50 mm/s

  

PCO

SF7
Limite de force (PCO)
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

La limite de force est la force maximum exercée par le robot au PCO (repère de travail de l'outil) et au « coude ». La fonction de sécurité calcule en continu les couples autorisés pour chaque articulation pour qu'ils restent sous la limite de force pour le PCO et le coude.

Les articulations contrôlent leur couple pour rester dans la plage de couple autorisée. Cela signifie que les forces au niveau du PCO ou du coude resteront dans la limite de force définie.

Lorsqu'un arrêt est initié par la fonction de sécurité Limite de force, le robot s'arrête. Le contrôleur standard UR provoquera un mouvement de « recul » vers la position avant que la limite de force ne soit dépassée. Ce « recul » ne fait pas partie de la fonction de sécurité, car il est effectué par le contrôleur standard. Le contrôleur de sécurité a un temps fixe (une partie du temps de réponse) autorisé avant qu'un arrêt du robot ne soit initié.

Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter tout dépassement de limite.

 

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite.

25 N

PCO

couple de serrage du poignet

Les limites de force peuvent être dépassées par les trois articulations du poignet si la fonction de sécurité « couple de serrage du poignet » est désactivée.
SF8
Limite de quantité de mouvement
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

La limite d'élan est très utile pour limiter les impacts transitoires.

La limite de quantité de mouvement affecte l'ensemble du robot.

Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter tout dépassement de limite.

 

N'autorisera pas le mouvement à dépasser les réglages de limite.

 

3 kg m/s

  

Robot

SF9
Limite de puissance
Description Que se passe-t-il ? Tolérance Affecte

Cette fonction contrôle l'effort mécanique (somme des couples des articulations multipliée par les vitesses angulaires des articulations) effectué par le robot, ce qui affecte également le courant du bras du robot ainsi que la vitesse du robot. Cette fonction de sécurité limite dynamiquement le courant/couple tout en maintenant la vitesse.

Limitation dynamique du courant/couple

10 W

Robot

SF10
Sorties d'arrêt du robot UR
Description Que se passe-t-il 

Tolérance

 Affecte

Lorsqu'elles sont configurées pour une sortie d'arrêt du robot et qu'il y a un arrêt du robot, les deux sorties sont BASSES. Si aucun arrêt du robot n'est initié, les deux sorties sont hautes. Les impulsions ne sont pas utilisées mais elles sont tolérées. Pour une fonction de sécurité intégrée, voir la note de bas de page. 6

Ces deux sorties changent d'état pour tout arrêt d'urgence externe qui est connecté à des entrées de sécurité configurables où cette entrée est configurée comme une entrée d'arrêt d'urgence.

Pour la sortie arrêt, la validation est effectuée au niveau de l'équipement externe, car la sortie UR est une entrée de cette fonction de sécurité d'arrêt externe pour l'équipement externe.

Cette sortie d'arrêt n'est pas connectée à l'IMMI (interface de machine de moulage par injection), pour éviter un arrêt irrécupérable.

 Les sorties doubles deviennent basses en cas d'arrêt si des sorties configurables sont définies N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF11
Fonction de sécurité « Déplacement » avec sorties numériques
Description Que se passe-t-il 

Tolérance

 Affecte

Chaque fois que le robot se déplace (mouvement en cours), les deux sorties numériques sont à l'état BAS. Les sorties sont HAUTES lorsqu'il n'y a pas de mouvement. La sécurité fonctionnelle correspond à ce qui se trouve dans le robot UR. Pour une fonction de sécurité intégrée, voir la note de bas de page6.

Les sorties doubles sont basses pendant le mouvement et hautes en l'absence de mouvement.

 

 N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF12
Fonction de sécurité « Pas d'arrêt » avec sorties numériques
Description

Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

À chaque fois que le robot s'ARRÊTE (en cours d'arrêt ou dans une condition d'immobilisation), les deux sorties numériques sont à l'état HAUT. Lorsque les sorties sont BASSES, le robot N'EST PAS en cours d'arrêt ou à l'arrêt et N'EST PAS immobile. Pour une fonction de sécurité intégrée, voir la note de bas de page6.

 Les sorties doubles sont hautes lorsque le robot est en train de s'arrêter ou à l'état immobile

N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF13
Fonction de sécurité « Actif réduit » avec sorties numériques
Description Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

 

Lorsque des réglages réduits sont actifs (ou initiés) pour des fonctions de sécurité, les sorties numériques doubles sont BASSES. La sécurité fonctionnelle correspond à ce qui se trouve dans le robot UR. Pour la fonction de sécurité intégrée, voir la note de bas de page6.

 

 Les sorties doubles sont basses lorsque les réglages réduits sont activés

N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF14
Fonction de sécurité « Réduit non actif » avec sorties numériques
Description

Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte?

Chaque fois que les réglages des fonctions de sécurité du robot ne sont PAS actifs (ou pas initiés), les sorties numériques sont BASSES.

L'indice de sécurité fonctionnelle correspond à celui qui se trouve dans le robot UR.

Pour la fonction de sécurité intégrée, voir la note de bas de page ci-dessous.6

 Les sorties doubles sont basses lorsque les réglages réduits ne sont PAS activés. N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes.
Entrée « Réduit actif » Modification des réglages du paramètre SF
Description Affecte

« Réduit » n'est pas un mode. C'est une modification des réglages initiés :

  • en interne par un plan / une limite de sécurité (commence quand à 2 cm du plan et que les réglages sont réduits à moins de 2 cm du plan) ou

  • en externe en utilisant une entrée externe, ce qui permettra d'obtenir des réglages réduits dans les 500 ms de l'entrée déclenchante.

Lorsque les connexions externes sont basses, le mode réduit est démarré. « Réduit actif » signifie que toutes les limites réduites sont ACTIVES.

« Réduit » n'est pas une fonction de sécurité. « Réduit » est un moyen de paramétrage des fonctions de sécurité.

« Réduit » est un changement d'état affectant les réglages des fonctions de sécurité suivantes : position d'articulation, vitesse d'articulation, de posture PCO, vitesse PCO, force PCO, quantité de mouvement, puissance, temps d'arrêt et distance d'arrêt.
Vérifier et valider tous les réglages de l'application du robot.

Robot

SF15
Limite de temps d'arrêt
Description Que se passe-t-il ? Tolérances Affecte

Contrôle en temps réel des conditions permettant de ne pas dépasser la limite de temps d'arrêt. La vitesse du robot est limitée pour s'assurer que la limite de temps d'arrêt n'est pas dépassée. 7

Ne permet pas à l'arrêt réel de dépasser le réglage de la limite.

50 ms

Robot

SF16
Limite de distance d'arrêt
Description Que se passe-t-il ? Tolérances Affecte

Contrôle en temps réel des conditions permettant de ne pas dépasser la limite de distance d'arrêt. La vitesse du robot est limitée pour s'assurer que la limite de distance d'arrêt ne sera pas dépassée. 7

Cause une diminution de la vitesse ou un arrêt du robot pour ne PAS dépasser la limite.

40 mm

Robot

SF17
Position initiale de sécurité « position surveillée »
Description Que se passe-t-il ? Tolérances Affecte

Fonction de sécurité qui surveille une sortie de sécurité, de sorte qu'elle garantit que la sortie ne peut être activée que lorsque le robot est dans la « position initiale de sécurité » configurée et surveillée.

Un arrêt de catégorie 0 est activé si la sortie est activée lorsque le robot n'est pas dans la position configurée.

La « sortie position initiale de sécurité » n'est activée que lorsque le robot est dans la « position initiale de sécurité » configurée

 1.7 °

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

ENTRÉE commutateur de mode
Description Que se passe-t-il ? Affecte

Quand les connexions externes sont faibles, le mode automatique (en cours) est actif.  Lorsqu'elles sont hautes, le mode est programmation/enseignement.

Recommandation : utilisez ceci avec un dispositif d'activation, c.-à-d. Teach Pendant UR avec un dispositif d'activation à 3 positions intégré.

Lors du mode enseignement/programme, la vitesse du PCO est initialement limitée à 250 mm/s. La vitesse peut être augmentée manuellement en utilisant le « curseur de vitesse » du CP, mais lors de l'activation du dispositif d'activation, la limitation de vitesse sera réinitialisée à 250 mm/s.

Entrée vers SF2

Robot
SF18
Entrées de la fonction de sécurité 8 (activation à 3 positions)
Description Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

Un dispositif d'activation à 3 positions 9 a 3 positions de commutateur : éteint, allumé, éteint (par ordre d'activation lors de l'actionnement).

Lorsqu'il est relâché complètement, l'appareil est éteint. Quand il est appuyé/pressé à la position centrale, il est allumé. Lorsqu'il est appuyé (pressé) au maximum, cela entraîne un état d'arrêt.

Lorsque le dispositif d'activation 3P est « ACTIVÉ », le mouvement est activé.

En mode manuel et lorsqu'un dispositif d'activation externe est DÉSACTIVÉ, le système de sécurité lance SF2 en interne, qui est un arrêt de catégories 2.

Recommandation : utiliser avec un commutateur de mode comme entrée de sécurité.10

En mode manuel, lorsque l'entrée SF18 est BASSE, SF2 est déclenché en interne

Arrêt de cétagorie 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Robot et connexion externe à SF19 et SF20

SF19

3PE (activation à 3 positions)

Fonction de sécurité8 avec sorties numériques
Description Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

En mode automatique (« fonctionnement »), les sorties de SF19 sont HAUTES.

En mode manuel et quand n'importe quel dispositif d'activation11 est à l'état DÉSACTIVÉ (pas en position centrale activée, ce qui signifie que le dispositif d'activation est relâché ou complètement enfoncé), un SF2 est déclenché, entraînant un arrêt de catégorie 2 (SS2) et les sorties de SF19 sont basses . 8

En mode manuel, quand le fonctionnement libre et le 3PE sont utilisés :

  • Si le fonctionnement libre est activé et

    • TOUS les 3PE sont à l'état DÉSACTIVÉ, les sorties de SF19 sont HAUTES.

    • N'importe quel 3PE est à l'état ACTIVÉ, les sorties de SF19 sont BASSES.

  • Si le fonctionnement libre n'est pas activé, et

    • TOUS les 3PE sont à l'état ACTIVÉ, les sorties de SF19 sont HAUTES.

    • N'importe quel 3PE est à l'état DÉSACTIVÉ, les sorties de SF19 sont BASSES.

En mode manuel, quand le 3PE est à l'état désactivé, les sorties sont BASSES et SF2 est déclenché en interne
Catégorie d'arrêt 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF20
Fonction de sécurité 8 « état NON » 3PE (activation à 3 positions) avec sorties numériques
Description Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

En mode automatique (« fonctionnement »), les sorties de SF20 sont BASSES.

En mode manuel et quand n'importe quel dispositif d'activation11 est à l'état DÉSACTIVÉ (pas en position centrale activée, ce qui signifie que le dispositif d'activation est relâché ou complètement enfoncé), les sorties de SF20 sont HAUTES.7

En mode manuel, quand le fonctionnement libre et le 3PE sont utilisés :

  • Si le fonctionnement libre est activé et :

    • TOUS les 3PE sont à l'état DÉSACTIVÉ, les sorties de SF20 sont BASSES.

    • N'importe quel 3PE est à l'état ACTIVÉ, alors les sorties de SF20 sont HAUTES.

  • Si le fonctionnement libre n'est pas activé, et :

    • TOUS les 3PE sont à l'état ACTIVÉ, les sorties de SF20 sont BASSES.

    • N'importe quel 3PE est à l'état DÉSACTIVÉ, les sorties de SF20 sont HAUTES.

Remarque : SF20 est une version inversée de SF19 où l'état de sortie est logiquement inversé par rapport à SF19.

En mode manuel, lorsque le 3PE est à l'état désactivé, les sorties sont HAUTES.

N/A

Connexion à des logiques et/ou équipements externes

SF21
Limite de couple de serrage du poignet
Description Que se passe-t-il ?

Tolérance

 Affecte

Surveille le couple des articulations du poignet pour éviter les couples de serrage élevés

 

Les couples des articulations du poignet sont surveillés et contrôlés pour éviter de dépasser la limite. Un arrêt du robot sera déclenché pour éviter le dépassement de la limite.

 

N/A

Robot
Tableau 1 Notes de bas de page

1Les communications entre le Teach Pendant, le contrôleur et l'intérieur du robot sont SIL 2 pour les données de sécurité (conformément à la norme IEC 61784-3).

2Validation de l'arrêt d'urgence : le bouton-poussoir d'arrêt d'urgence est évalué dans le terminal, puis communiqué1 au contrôleur de sécurité par des communications SIL2. Pour valider la fonctionnalité d'arrêt d'urgence du terminal, appuyez sur le bouton-poussoir d'arrêt d'urgence du terminal et vérifiez qu'un arrêt d'urgence se produit. Cela permet de valider que l'arrêt d'urgence est connecté dans le terminal, que l'arrêt fonctionne comme prévu et que le terminal est connecté au contrôleur.

3Si une fonction de sécurité du robot est « intégrée » ou « connectée » à un équipement, des dispositifs ou une logique externes, le PFH de la fonction de sécurité intégrée résultante est la somme de toutes les valeurs PFH, y compris la valeur PFH de la fonction de sécurité du robot.

4Catégories d'arrêt selon la norme IEC 60204-1 (NFPA79). Pour l'arrêt d'urgence, seules les catégories d'arrêt 0 et 1 sont autorisées.

  • Les catégories d'arrêt 0 et 1 entraînent la suppression de la puissance d'entraînement, la catégorie d'arrêt 0 étant IMMÉDIATE et la catégorie d'arrêt 1 étant un arrêt contrôlé (par exemple, décélération jusqu'à l'arrêt puis suppression de la puissance d'entraînement).

  • La catégorie d'arrêt 2 est un arrêt où la puissance d'entraînement n'est PAS coupée. La catégorie d'arrêt 2 est définie dans la norme IEC 60204-1. Les descriptions de STO, SS1 et SS2 se trouvent dans la norme IEC 61800-5-2. Chez UR, un arrêt de catégorie 2 maintient la trajectoire et conserve la puissance des entraînements après l'arrêt.

5 Le temps d'arrêt et les fonctions de sécurité de distance d'arrêt doivent être utilisés. Lorsqu'ils sont utilisés, il n'est pas nécessaire de vérifier périodiquement les performances d'arrêt.

6 Si une fonction de sécurité du robot est « intégrée » ou « connectée » à un équipement, des dispositifs ou une logique externes, le PFH de la fonction de sécurité intégrée résultante est la somme de toutes les valeurs PFH, y compris la valeur PFH de la fonction de sécurité du robot.

7 La capacité d'arrêt du robot dans le(s) mouvement(s) donné(s) est surveillée en permanence pour empêcher les mouvements qui dépasseraient la limite d'arrêt. Si le temps nécessaire à l'arrêt du robot risque de dépasser la limite de temps, la vitesse de déplacement est réduite pour que la limite ne soit pas dépassée. Un arrêt sera déclenché pour éviter le dépassement de la limite.

8 Pour l'évaluation de la sécurité fonctionnelle intégrée avec un système de contrôle externe de sécurité, ajoutez le PFH de cette sortie de sécurité au PFH du système de contrôle externe de sécurité. La fonction de sécurité et son déclenchement d'un arrêt sont inclus dans la valeur PFH de cette fonction de sécurité.

9 Le dispositif d'activation peut être sur le teach pendant ou externe et connecté à l'entrée de fonction d'activation (SF18).

10 L'utilisation d'un interrupteur de mode externe est recommandée lorsque vous utilisez un dispositif d'activation à 3 positions. Si un commutateur de mode externe n'est pas utilisé et connecté aux entrées de sécurité, le mode du robot sera déterminé par l'interface utilisateur. Si l'interface utilisateur est en 

  • « mode exécution », la fonction d'activation ne sera pas active.

  • « mode programmation », la fonction d'activation sera active. Le changement de mode peut être protégé par un mot de passe.

11 Si un dispositif d'activation 3PE est relâché ou enfoncé complètement, la fonction de sécurité à 3 positions est DÉSACTIVÉE (pas en position centrale ACTIVÉE).

12 ISO 10218:2025 a supprimé le terme « opération collaborative ».

13 Les outils attachés à la bride outil du robot peuvent toujours entrer en contact avec le bras inférieur du robot