Tabella sulle funzioni di sicurezza

Descrizione

Le funzioni di sicurezza e le I/O di sicurezza di Universal Robots sono PLd Categoria 3 (ISO 13849-1), laddove ogni funzione di sicurezza ha un valore PFH inferiore a 1.8E-07.

I valori PFH sono stati aggiornati in modo da garantire una maggiore flessibilità di progettazione per la resilienza della catena di approvvigionamento.

Per le I/O di sicurezza, la funzione di sicurezza risultante che include il dispositivo o l'apparecchiatura esterna è determinata dall'architettura complessiva e dalla somma di tutti i PFH, compresa la funzione di sicurezza del robot UR PFH.

Se un limite della funzione di sicurezza viene superato o se viene rilevato un guasto in una funzione di sicurezza o in una parte del sistema di controllo correlata alla sicurezza, UR definisce lo stato di sicurezza come un arresto con interruzione dell'alimentazione (arresto di categoria 1 o 04 con interruzione immediata dell'alimentazione).

Le tabelle delle funzioni di sicurezza presentate in questo capitolo sono semplificate. Puoi trovarne le versioni complete qui: https://www.universal-robots.com/support

SF1

1, 2, 3, 4

Arresto di emergenza (ISO 13850)

 
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Premendo il pulsante Estop sul pendant 1 o l'Estop esterno (se si utilizza l'ingresso di sicurezza Estop) si ottiene un Arresto Cat 1 4 con rimozione dell'alimentazione dagli attuatori del robot e dalle I/O dell'utensile. Gli I/O del controller diventano "bassi”.

Comando1 tutti i giunti si fermano e quando tutti i giunti arrivano a uno stato di fermo monitorato, l'alimentazione viene rimossa.

Vedere funzioni Tempo di arresto e Distanza di sicurezza di arresto5.

UTILIZZARE SOLO IN CASO DI EMERGENZA, da non utilizzare per l'arresto di sicurezza dal momento che questa operazione richiede un'azione manuale.

Categoria di arresto 1
(IEC 60204-1)

--

Robot, I/O utensile robot e I/O controller

SF2

3, 5

Arresto di sicurezza

(Arresto di protezione a norma ISO 10218-1*)

*Prima del 2006, questa funzione si chiamava "arresto di sicurezza" o "arresto di protezione"
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Questa funzione di sicurezza è avviata da un dispositivo di protezione esterno che utilizza ingressi di sicurezza che avvieranno un arresto di Cat 2 4. Lo scopo è proteggere il personale da lesioni, più che proteggere il robot, le apparecchiature o i prodotti.

Le I/O dell'utensile non sono influenzate dall'arresto di sicurezza.

Se è collegato un dispositivo di abilitazione, è possibile configurare l'arresto di sicurezza in modo che funzioni SOLO in modalità automatica.

Vedere le funzioni Tempo di arresto e Distanza di sicurezza di arresto.5

Categoria di arresto 2

(IEC 60204-1)
Arresto SS2

(come descritto in IEC 61800-5-2)

--

Robot

Reset dell'arresto di sicurezza
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Quando è configurato per il reset dell'arresto di sicurezza e le connessioni di reset esterne passano da low a high, l'arresto di sicurezza si resetta. Ingresso di sicurezza per avviare un reset di SF2.

Resetta ingresso su SF2

--

Robot

SF3
Limite di posizione giunto (limitazione dell'asse basata su software)
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Definisce i limiti superiori e inferiori per le posizioni consentite del giunto. Il tempo e la distanza di arresto non sono considerati in quanto il/i limite/i non sarà/anno violato/i. Ogni giunto può avere limiti specifici.

Limita direttamente l'insieme delle posizioni consentite all'interno delle quali possono muoversi i giunti. È una limitazione dell'asse flessibile e una limitazione dello spazio di sicurezza a norma ISO 10218-1:2011, 5.12.3.

Non permette al movimento di superare i limiti impostati.

La velocità potrebbe essere ridotta in modo che il movimento non superi alcun limite.

Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento di qualsiasi limite.

5°

Giunto (ciascuno)
SF4
Limite velocità giunto
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Imposta un limite superiore per la velocità del giunto. Ogni giunto può avere un limite specifico. Questa funzione di sicurezza ha la massima influenza sul trasferimento di energia al momento del contatto (bloccante o transitorio).

Limita direttamente l'insieme delle velocità consentite per i giunti. Si usa per limitare i movimenti rapidi dei giunti, ad esempio i rischi legati alle singolarità..

Non permette al movimento di superare i limiti impostati.

La velocità potrebbe essere ridotta in modo che il movimento non superi alcun limite.

Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento di qualsiasi limite.

1,15 °/s

Giunto (ciascuno)

Limite di coppia del giunto

Il superamento del limite di coppia del giunto interno (per ogni giunto) comporta un arresto Cat 04. Questa funzione di sicurezza non è accessibile per l'utente; si tratta di un'impostazione di fabbrica. NON è mostrata qui perché non ci sono impostazioni utente.
SF5
Chiamata con vari nomi:
Limite di posa,
Limite dell'utensile, Limite di orientamento, Piani di sicurezza, Limiti di sicurezza
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Monitora la posa del TCP (posizione e orientamento) e impedisce il superamento del piano di sicurezza o del limite di posa del TCP.

Sono possibili limiti di posa multipli (flangia dell'utensile, gomito dell'utensile e fino a 2 punti di offset utensile configurabili con un raggio)

Orientamento limitato dalla deviazione dalla direzione Z della caratteristica della flangia utensile O del TCP.

Due parti. (1) è costituita dai piani di sicurezza per limitare le possibili posizioni del TCP. (2) è il limite di orientamento TCP, che viene inserito sotto forma di direzione consentita e tolleranza. Questa funzione prevede zone di inclusione/esclusione TCP e polso grazie ai piani di sicurezza.

Non permette al movimento di superare i limiti impostati. La velocità delle coppie potrebbe essere ridotta in modo che il movimento non superi alcun limite impostato su FS 5, FS 6, FS 7 o FS 8.

3° 40 mm

TCP

Flangia utensile

Gomito
SF6
Limite di velocità TCP e gomito
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Monitora la velocità del TCP e del gomito per evitare il superamento di un limite di velocità. Equivalente al monitoraggio dell'intero braccio in quanto le sezioni tra il TCP e il gomito non possono muoversi più velocemente dei punti finali di queste sezioni.

Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento di qualsiasi limite.

 

Non permette al movimento di superare i limiti impostati.

 

50 mm/s

  

TCP

SF7
Limite di forza (TCP)
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Il limite di forza è la forza esercitata dal robot nel TCP (punto centrale utensile) e nel "gomito". La funzione di sicurezza calcola continuamente le coppie consentite necessarie a garantire che ogni giunto rimanga entro il limite di forza definito sia per il TCP che per il gomito.

I giunti controllano la loro uscita di coppia per rimanere all'interno dell'intervallo di coppia consentito. Ciò significa che le forze al TCP o al gomito rimarranno entro il limite di forza definito.

Quando un arresto viene avviato dal limite di forza SF, il robot si arresta. Il controller standard UR causerà il movimento di "arretramento" nella posizione precedente al superamento del limite di forza. Questo "arretramento" non fa parte della funzione di sicurezza in quanto viene eseguito dal controller standard. Il controller di sicurezza prevede un tempo fisso (parte del tempo di risposta) prima che venga avviato l'arresto del robot.

Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento di qualsiasi limite.

 

Non permette al movimento di superare i limiti impostati.

25 N

TCP

coppia di serraggio del polso

I limiti di forza possono essere superati dai tre giunti del polso se la funzione di sicurezza della "coppia di serraggio del polso" è disattivata.
SF8
Limite di quantità di moto
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Il limite di quantità di moto è molto utile per limitare gli impatti transitori.

Il limite di quantità di moto influisce sull'intero robot.

Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento di qualsiasi limite.

 

Non permette al movimento di superare i limiti impostati.

 

3 kg m/s

  

Robot

SF9
Limite di potenza
Descrizione Cosa succede? Tolleranza Processi influenzati

Questa funzione monitora il lavoro meccanico (somma delle coppie dei giunti per le velocità angolari dei giunti) eseguito dal robot, che influisce anche sulla corrente del braccio del robot e sulla velocità del robot. Questa funzione di sicurezza limita dinamicamente la corrente/coppia ma mantiene la velocità.

Limitazione dinamica della corrente/coppia

10 W

Robot

SF10
Uscite di arresto UR Robot
Descrizione Cosa succede

Tolleranza

 Processi influenzati

Quando è configurata un'uscita di arresto del robot e si verifica un arresto del robot, le doppie uscite sono LOW. Se non è stato avviato l'arresto del robot, le doppie uscite sono high. Gli impulsi non vengono utilizzati ma sono tollerati. Per la funzione di sicurezza integrata, consultare il piè di pagina 6

Queste doppie uscite cambiano stato per qualsiasi Estop esterno collegato a ingressi di sicurezza configurabili in cui questo ingresso è configurato come input di arresto di emergenza.

Per l'uscita di arresto, la convalida viene eseguita sull'apparecchiatura esterna, poiché l'uscita UR è un input per questa funzione di arresto di sicurezza esterna per apparecchiature esterne.

Questa uscita di arresto non è collegata all'IMMI (Interfaccia della macchina di stampaggio a iniezione), per evitare di sperimentare un arresto irrecuperabile.

 Le doppie uscite possono diventare low in caso di arresto se sono impostate uscite configurabili N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF11
Funzione di sicurezza “Movimento” con uscite digitali
Descrizione Cosa succede

Tolleranza

 Processi influenzati

Ogni volta che il robot è in movimento (movimento in corso), le doppie uscite digitali sono BASSE. Le uscite sono ALTE quando non c'è movimento. La sicurezza funzionale fa riferimento ai componenti interni del robot UR. Per la funzione di sicurezza integrata, consultare il piè di pagina 6.

Le doppie uscite sono low durante il movimento e high quando il robot non è in movimento.

 

 N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF12
Funzione di sicurezza “Mancato arresto” con uscite digitali
Descrizione

Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

Quando il robot è in fase di ARRESTO (in fase di spegnimento o in condizione di fermo) le uscite digitali doppie sono ALTE. Quando le uscite sono BASSE, il robot NON è in fase di arresto e NON È in una condizione di fermo. Per la funzione di sicurezza integrata, consultare il piè di pagina 6.

 Le doppie uscite sono high quando il robot è in fase di arresto o in condizione di fermo

N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF13
Funzione di sicurezza “Ridotta attiva” con uscite digitali
Descrizione Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

 

Quando le impostazioni ridotte sono attive (o avviate) per le funzioni di sicurezza, le uscite digitali doppie sono LOW. La sicurezza funzionale fa riferimento ai componenti interni del robot UR. Per la funzione di sicurezza integrata, consultare il piè di pagina 6.

 

 Le uscite doppie sono basse quando le impostazioni ridotte sono attive

N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF14
Funzione di sicurezza “Ridotta inattiva” con uscite digitali
Descrizione

Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati?

Ogni volta che le impostazioni ridotte del robot per le funzioni di sicurezza NON sono attive (o non sono state avviate), le uscite digitali sono LOW.

La valutazione della sicurezza funzionale fa riferimento ai componenti interni del robot UR.

Per la funzione di sicurezza integrata, consultare il piè di pagina sottostante 6

 Le doppie uscite sono low quando le impostazioni ridotte NON sono attive. N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura.
Modifica delle impostazioni del parametro SF di ingresso "Ridotta attiva"
Descrizione Processi influenzati

Ridotta non è una modalità. Si tratta di una modifica delle impostazioni avviata:

  • internamente da un piano/limite di sicurezza (inizia quando l'unità si trova a 2 cm dal piano e le impostazioni ridotte vengono raggiunte entro 2 cm dal piano) oppure

  • esternamente utilizzando un ingresso esterno, che consentirà di attivare impostazioni ridotte entro 500 ms dall'ingresso di attivazione.

Quando le connessioni esterne sono basse, viene avviata la Modalità ridotta. “Ridotta attiva” significa che tutti i limiti ridotti sono ATTIVI.

Ridotta non è una funzione di sicurezza. Ridotta è un mezzo di parametrizzazione delle funzioni di sicurezza.

Ridotta è un cambiamento di stato che influisce sulle impostazioni delle seguenti funzioni di sicurezza: posizione del giunto, velocità del giunto, posa TCP, velocità TCP, forza TCP, momento, potenza, tempo di arresto e distanza di arresto.
Verificare e convalidare tutti i parametri e le impostazioni dell'applicazione robot.

Robot

SF15
Limite tempo di arresto
Descrizione Cosa succede? Tolleranze Processi influenzati

Monitoraggio in tempo reale delle condizioni in modo da non superare il limite di tempo di arresto. La velocità del robot è limitata per garantire che non venga superato il limite di tempo di arresto. 7

Non permette che l'arresto effettivo superi il limite impostato.

50 ms

Robot

SF16
Limite distanza di arresto
Descrizione Cosa succede? Tolleranze Processi influenzati

Monitoraggio in tempo reale delle condizioni in modo da non superare il limite di distanza di arresto. La velocità del robot è limitata per garantire che non venga superato il limite della distanza di arresto. 7

Provoca una diminuzione della velocità o un arresto del robot per NON superare il limite.

40 mm

Robot

SF17
Posizione principale di sicurezza “posizione monitorata”
Descrizione Cosa succede? Tolleranze Processi influenzati

Funzione di sicurezza che monitora un'uscita di sicurezza, in modo tale da garantire che l'uscita possa essere attivata solo quando il robot si trova nella "posizione principale di sicurezza" configurata e monitorata.

Se l'uscita viene attivata quando il robot non si trova nella posizione configurata, viene avviato un arresto cat 0.

L'"uscita posizione principale di sicurezza" viene attivata solo quando il robot si trova nella "posizione principale di sicurezza" configurata

 1.7 °

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

INGRESSO interruttore modalità
Descrizione Cosa succede? Processi influenzati

Quando le connessioni esterne sono Basse, la Modalità automatica (in esecuzione) è attiva.  Quando sono alte, la modalità è programmazione/apprendimento.

Raccomandazione: utilizzare con un dispositivo di abilitazione, ad es. Teach Pendant UR con un dispositivo di abilitazione integrato a 3 posizioni.

Quando la modalità è apprendimento/programma, inizialmente la velocità TCP è limitata a 250 mm/s. La velocità può essere aumentata manualmente utilizzando il "cursore scorrevole della velocità" TP, ma all'attivazione del dispositivo di abilitazione, il limite di velocità verrà reimpostato su 250 mm/s.

Ingresso in SF2

Robot
SF18
Funzione di sicurezza (abilitazione a 3 posizioni) 8 ingressi
Descrizione Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

Un dispositivo di abilitazione a 3 posizioni 9 ha 3 posizioni di interruttore: off, on, off (in ordine di azionamento durante la pressione).

Quando viene rilasciato completamente, il dispositivo è spento. Quando viene premuto/abbassato in posizione centrale, è acceso. Premendo completamente (abbassando) si ottiene lo stato di spegnimento.

Quando il dispositivo di abilitazione 3P è "ON", il movimento è abilitato.

In modalità manuale e quando la connessione esterna del dispositivo di abilitazione è OFF, il sistema di sicurezza avvia internamente SF2, una categoria di arresto 2.

Raccomandazione: utilizzare con un interruttore di modalità come un ingresso di sicurezza.10

In modalità manuale, quando l'ingresso SF18 è LOW, SF2 viene attivato internamente

Categoria di arresto 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/D

Robot e collegamento esterno a SF19 e SF20

SF19

3PE (abilitazione a 3 posizioni)

Funzione di sicurezza8 con uscite digitali
Descrizione Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

In modalità automatica ("in esecuzione"), le uscite di SF19 sono HIGH.

In modalità manuale e quando qualsiasi dispositivo di abilitazione11 è in stato OFF (non in posizione centrale ON, ovvero quando il dispositivo di abilitazione viene rilasciato o premuto completamente), viene attivato un SF2 che provoca un arresto di categoria 2 (SS2) e le uscite di SF19 sono Low. 8

In modalità Manuale, quando si utilizzano Freedrive e 3PE:

  • Se Freedrive è attivato e

    • TUTTI i 3PE sono in stato OFF, le uscite di SF19 sono HIGH.

    • Un  3PE è in stato ON, le uscite di SF19 sono LOW.

  • Se Freedrive non è attivato, e

    • TUTTI i 3PE sono in stato ON, le uscite di SF19 sono HIGH.

    • Un  3PE è in stato OFF, le uscite di SF19 sono LOW.

In modalità manuale, quando il 3PE è in stato Off, le uscite sono LOW e SF2 viene attivato internamente
Categoria di arresto 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF20
Funzione di sicurezza 3PE (abilitazione a 3 posizioni) "stato NOT"8 con uscite digitali
Descrizione Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

In modalità automatica ("in esecuzione"), le uscite di SF20 sono LOW.

In modalità manuale e quando qualsiasi dispositivo di abilitazione11 è in stato OFF (non in posizione centrale ON, ovvero quando il dispositivo di abilitazione viene rilasciato o premuto completamente), le uscite di SF20 sono High.7

In modalità Manuale, quando si utilizzano Freedrive e 3PE:

  • Se Freedrive è attivato e:

    • TUTTI i 3PE sono in stato OFF, le uscite di SF20 sono LOW.

    • Un  3PE è in stato ON, le uscite di SF20 sono HIGH.

  • Se Freedrive non è attivato, e:

    • TUTTI i 3PE sono in stato ON, le uscite di SF20 sono LOW.

    • Un  3PE è in stato OFF, le uscite di SF20 sono HIGH.

Nota: SF20 è una versione invertita di SF19 in cui lo stato di uscita è logicamente invertito rispetto a SF19.

In modalità manuale, quando il 3PE è in stato Off, le uscite sono HIGH.

N/D

Connessione esterna alla logica e/o all'apparecchiatura

SF21
Limite di coppia di serraggio del polso
Descrizione Cosa succede?

Tolleranza

 Processi influenzati

Monitora la coppia dei giunti del polso per evitare coppie di serraggio alte

 

Le coppie dei giunti del polso sono monitorate e controllate per impedire il superamento del limite. Verrà avviato un arresto del robot per evitare il superamento del limite.

 

N/D

Robot
Note a piè di pagina della tabella 1

1Le comunicazioni tra il Teach Pendant, il controller e all'interno del robot sono SIL 2 per i dati di sicurezza, (a norma IEC 61784-3).

2Convalida Estop: il pulsante Estop del pendant viene valutato all'interno del pendant e successivamente comunicato1 al controller di sicurezza tramite comunicazioni SIL2. Per convalidare la funzionalità Estop del pendant, premi il pulsante Estop del pendant e verifica che il robot esegua un Estop. Ciò consente di verificare che l'arresto di emergenza sia collegato al pendant, che l'arresto di emergenza funzioni come previsto e che il pendant sia collegato al controller.

3Se una funzione di sicurezza del robot è "integrata" o "collegata" con apparecchiature, dispositivi o logiche esterni, la funzione di sicurezza integrata risultante ha un PFH equivalente alla somma di tutti i valori PFH, incluso il valore PFH della funzione di sicurezza del robot.

4Categorie di arresto in conformità con la norma IEC 60204-1 (NFPA79). Per l'Estop, sono ammesse solo le categorie 0 e 1.

  • Le categorie di arresto 0 e 1 comportano la rimozione della potenza di azionamento; l'arresto di cat. 0 è IMMEDIATO e l'arresto di cat. 1 è un arresto controllato (ad esempio, decelerazione fino all'arresto e successiva rimozione della potenza di azionamento).

  • La categoria di arresto 2 è un arresto in cui la potenza di azionamento NON viene rimossa. La categoria di arresto 2 è definita in IEC 60204-1. Le descrizioni STO, SS1 e SS2 sono riportate nella norma IEC 61800-5-2. Con UR, un arresto di categoria 2 mantiene la traiettoria, quindi mantiene la potenza degli azionamenti dopo l'arresto.

5 È necessario utilizzare le funzioni di sicurezza Tempo di arresto e Distanza di arresto. Quando vengono utilizzate tali funzioni, non è necessaria la verifica periodica delle prestazioni di arresto.

6Se una funzione di sicurezza del robot è "integrata" o "collegata" con apparecchiature, dispositivi o logiche esterni, la funzione di sicurezza integrata risultante ha un PFH equivalente alla somma di tutti i valori PFH, incluso il valore PFH della funzione di sicurezza del robot.

7 La capacità di arresto del robot nel/i movimento/i dato/i viene monitorata continuamente per impedire movimenti che supererebbero il limite di arresto. Se il tempo necessario per arrestare il robot rischia di superare il limite di tempo, la velocità di movimento viene ridotta per garantire che il limite non venga superato. Verrà avviato un arresto per evitare il superamento del limite.

8 Per la valutazione di sicurezza funzionale integrata con un sistema di controllo esterno relativo alla sicurezza, aggiungere il PFH di questa uscita relativa alla sicurezza al PFH del sistema di controllo esterno relativo alla sicurezza. La funzione di sicurezza e la sua attivazione di un arresto sono incluse nel valore PFH per questo SF.

9 Il dispositivo di abilitazione può trovarsi sul teach pendant o essere collegato esternamente all'ingresso della funzione di abilitazione (SF18).

10 È consigliabile usare un interruttore di modalità esterno quando si utilizza un dispositivo di abilitazione a 3 posizioni. Se un interruttore di modalità esterno non viene utilizzato e non è connesso agli ingressi di sicurezza, la modalità del robot sarà determinata dall'interfaccia utente. Se l'interfaccia utente è in

  • “modalità esecuzione”, la funzione di abilitazione non sarà attiva.

  • “modalità programmazione”, la funzione di abilitazione sarà attiva. È possibile configurare la protezione con password per la modifica della modalità.

11 Se un dispositivo di abilitazione 3PE viene rilasciato o premuto completamente, la funzione di sicurezza di abilitazione a 3 posizioni è OFF (non in posizione centrale ON).

12 ISO 10218:2025 ha rimosso il termine "operazione collaborativa".

13 Gli utensili collegati alla flangia dell'utensile del robot possono ancora entrare in contatto con il collegamento del braccio inferiore del robot