安全機能表

説明

各安全機能の PFH 値が 1.8E-07 未満である Universal Robots の安全機能および安全 I/O は PLd カテゴリ 3（ISO 13849-1）です。

PFH 値が更新され、サプライチェーンの回復力のための設計の柔軟性が向上しました。

安全 I/O の場合、外部デバイスまたは機器を含む結果として得られる安全機能は、アーキテクチャ全体と、UR ロボット安全機能 PFH を含むすべての PFH 値の合計によって決定されます。

いずれかの安全機能の限界を超えた場合、または安全機能もしくは制御システムの安全関連部分で故障が検出された場合、UR が定義する安全状態は、駆動力を遮断した停止（停止カテゴリー 1、またはカテゴリ 0 ⁴ [電源の即時遮断]）です。

SF1 ^{1、2、3、4} 非常停止（ISO 13850）	結果	許容差	作用
ペンダントで緊急停止 PB ¹ または外部緊急停止（緊急停止安全入力を使用している場合）を押すと、カテゴリー 1 停止 ⁴ が作動し、ロボットの作動装置やツール I/O から電源が遮断されます。コントローラ I/O が「Low」になります。すべてのジョイントを停止するように命令¹ し、すべてのジョイントが監視された停止状態になると、電源が遮断されます。「停止時間と停止距離の安全機能」を参照してください⁵。緊急目的にのみ使用してください。手動操作が必要なため、予防には使用できません。	停止カテゴリー 1 （IEC 60204-1）	N/A	ロボット、ロボットのツール I/O、およびコントローラー I/O
SF2 ^{3, 5} *セーフガード停止（ISO 10218-1 に準拠する保護停止）**	結果	許容差	作用
この安全機能は、安全入力を使用する外部の保護デバイスによって開始され、カテゴリー 2 停止 ⁴ が作動します。その目的は、ロボット、機器、製品を保護することではなく、人を怪我から保護することです。ツール I/O は、予防停止には影響されません。イネーブルデバイスが接続されている場合は、予防停止を自動モードでのみ動作するように設定できます。「停止時間と停止距離の安全機能 ⁵」をご覧ください。 *2006年以前は「安全停止」または「予防停止」と呼ばれていました	停止カテゴリー 2 （IEC 60204-1）SS2 停止（IEC 61800-5-2 に記載されている通り）	N/A	ロボット
予防停止リセット	結果	許容差	作用
予防リセットが設定されていて、外部リセット接続が Low から High に遷移すると、予防停止がリセットされます。 SF2 のリセットを開始するための安全入力。	SF2 へのリセット入力	N/A	ロボット

SF3 ジョイント位置リミット（ソフトウェアベースの軸リミット）	結果	許容差	作用
許容ジョイント位置に対する上限および下限を設定します。限界を超えないため、停止時間と停止距離は制限とはみなされません。各ジョイントにはそれぞれの限界を設定できます。ジョイントが動けるジョイント角度を直接制限します。これは、ISO 10218-1:2011、5.12.3 に準拠した、安全適合のソフト軸制限および空間制限です。	動作が限界設定を超えないようにします。運動が限界を超えないように速度を減少できます。限界を超えないようにロボット停止が作動します。	5°	ジョイント（各）
SF4 関節速度制限	結果	許容差	作用
ジョイント速度に対する上限を設定します。各ジョイントにはそれぞれの制限を設定できます。この安全機能は、接触時のエネルギー（クランプまたは瞬間的）伝達に最も影響を与えます。ジョイントが動ける速度を直接制限します。これは、特異点に関連するリスクなど、高速なジョイントの動きを制限するために使用されます。	動作が限界設定を超えないようにします。運動が限界を超えないように速度を減少できます。限界を超えないようにロボット停止が作動します。	1.15°/s	ジョイント（各）
ジョイントトルク限界	結果	許容差	作用
内部ジョイントのトルク限界（各ジョイント）を超えると、カテゴリー 0 ⁴停止が発生します。この安全機能は、ユーザーはアクセスできません。工場出荷時の設定です。ユーザー設定がないため、ここには表示されません。	N/A	N/A	N/A
SF5 さまざまな名称で呼ばれています：ポーズ制限、ツール制限、向き制限、安全平面、安全境界	結果	許容差	作用
TCP ポーズ（位置と方向）を監視し、安全平面または TCP ポーズ限界を超えないようにします。複数のポーズ限界を設定できます（ツールフランジ、エルボー、および半径を持つ最大 2 つの設定可能なツールオフセットポイント）。ツールフランジまたは TCP のフィーチャ Z 方向からの偏差によって向きが制限されます。 2つの部分から構成されます：（1）は、可能な TCP 位置を制限するための安全平面です。（2）は TCP の姿勢制限で、許容される方向と許容差として入力されます。この安全機能は、安全平面による TCP およびリストの包含 / 除外ゾーンを提供します。	動作が限界設定を超えないようにします。 SF5、SF6、SF7、またはSF8に設定された制限値を超えないように速度またはトルクを減少できます。	3° 40 mm	TCP、ツールフランジ、エルボー

SF6 速度制限、TCP 、エルボー	結果	許容差	作用
TCP とエルボーの速度を監視して、速度限界を超えないようにします。 TCP とエルボーの間にある各セクションは、その両端より速くは移動できないため、アーム全体を監視するのと同等です。	限界を超えないようにロボット停止が作動します。動作が限界設定を超えないようにします。	50 mm/s	TCP
SF7 フォース限界（TCP）	結果	許容差	作用
フォース限界とは、ロボットが TCP（ツールセンターポイント）およびエルボーで加える力のことです。安全機能は、TCP とエルボーの両方においてのフォース限界を超えないように各ジョイントで許可されているトルクを常に計算します。ジョイントは、許容トルク範囲内に留まるようにトルク出力を制御します。つまり、TCP またはエルボのフォースが定義されたフォース限界内に留まるのです。フォース限界 SF によって停止が開始されると、ロボットは停止します。 UR 標準コントローラは、フォース限界を超える前の位置に「後退」する動作を引き起こします。この「後退」は、標準コントローラによって行われるため、安全機能の一部ではありません。安全コントローラには、ロボット停止が開始される前に許可される固定時間（応答時間の一部）があります。	限界を超えないようにロボット停止が作動します。動作が限界設定を超えないようにします。	25 N	TCP
SF8 運動量制限	結果	許容差	作用
運動量限界は、瞬間的な衝撃を予防するのに非常に便利です。運動量限界は、ロボット全体に影響します。	限界を超えないようにロボット停止が作動します。動作が限界設定を超えないようにします。	3 kg m/s	ロボット

SF9 出力制限	結果	許容差	作用
この機能は、ロボットが実行する機械的作業（ジョイントトルクの合計に角度ジョイント速度を掛けたもの）を監視します。これは、ロボットアームへの電流とロボットの速度にも影響します。この安全機能は、電流/トルクを動的に制限しますが、速度は維持します。	電流 /トルクの動的制限	10 W	ロボット
SF10 URロボット　停止　出力	結果	許容差	作用
ロボット停止出力が設定されていて、ロボット停止が発生すると、デュアル出力は Low になります。ロボット停止が開始されていない場合、デュアル出力は High になります。パルスは使用されませんが許容されます。統合された安全機能については、脚注 6^{を参照してください。これらの} デュアル出力は、入力が非常停止入力として設定されている設定可能な安全入力に接続されている外部緊急停止の状態を変更します。停止出力の検証は外部機器で行われます。この停止出力は、回復不能な停止を防ぐために、IMMI（射出成形機インターフェース）には接続されていません。	設定可能な出力が設定されている場合、停止イベントでデュアル出力が Low になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続
SF11 安全機能（デジタル出力付き）	結果	許容差	作用
ロボットが移動している（運動中）とき、デュアルデジタル出力は常に Low となります。移動していないとき、出力は High となります。機能安全は、UR ロボットの内部を対象としています。統合された安全機能については、脚注 ⁶ を参照してください。	動作中はデュアル出力が Low になり、動きがない場合は High になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続
SF12 「停止しない」デジタル出力付き安全機能	結果	許容差	作用
ロボットが停止中（停止処理中または静止状態）の場合、デュアルデジタル出力は High になります。出力が Low の場合、ロボットは停止しようとしていなくて、静止状態ではありません。統合された安全機能については、脚注 ⁶ を参照してください。	ロボットが停止処理中または静止状態のいずれかである場合、デュアル出力は High になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続

SF13 デジタル出力を備えた「低活性」安全機能	結果	許容差	作用
安全機能の減少設定がアクティブ（または開始）になっている場合、デュアルデジタル出力は Low になります。機能安全は、UR ロボットの内部を対象としています。統合された安全機能については、脚注 ⁶ を参照してください。	デュアル出力は Low になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続
SF14 「低減　非アクティブ」　デジタル出力付き安全機能	結果	許容差	作用
ロボットの安全機能の減少設定がアクティブでない（または開始されていない）場合、デジタル出力は Low になります。機能安全適合は、UR ロボットの内部を対象としています。統合された安全機能については、以下の脚注 ⁶ を参照してください	減少設定がアクティブでない場合、デュアル出力は Low になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続
「減少アクティブ」入力 SF パラメーター設定の変更	結果	許容差	作用
「減少」はモードではありません。これは、以下によって開始される設定の変更です。内部では安全平面/境界によって（平面から 2 cm の時点で開始し、平面から 2 cm 以内で減少設定が達成されます）、または外部入力を使用して外部から行います。トリガー入力から 500 ms 以内に減少設定になります。外部接続が低い場合は、縮小モードが開始されます。「Reduced Active」を選択すると、すべての縮小されたリミットが有効になります。「減少」は安全機能ではありません。「減少」は、安全機能のパラメーター化のための手段です。「減少」は、ジョイント位置、ジョイント速度、TCP ポーズ、TCP 速度、TCP フォース、運動量、電力、停止時間、および停止距離といった安全機能の設定に影響を与える状態変化です。ロボットアプリケーションのすべてのパラメーター設定を確認し、検証してください。	N/A	N/A	ロボット

SF15 停止時間時間制限	結果	許容差	作用
停止時間限界を超えないように、状況をリアルタイムで監視します。停止時間限界を超えないようにロボットの速度が制限されます。⁷	実際の停止が限界の設定を超えないようにします。限界を超えないように速度を減少させるか、またはロボットを停止させます。	50 ms	ロボット
SF16 停止距離の制限	結果	許容差	作用
停止距離の限界を超えないように状況をリアルタイムで監視します。停止距離の限界を超えないようにロボットの速度が制限されます。 ⁷	実際の停止が限界の設定を超えないようにします。限界を超えないように速度を減少させるか、またはロボットを停止させます。	40 mm	ロボット
SF17 安全ホーム位置「監視位置」	結果	許容差	作用
安全適合出力を監視する安全機能により、ロボットが構成および監視された「安全ホームポジション」にあるときにのみ出力を有効化できるようなります。ロボットが設定された位置にないときに出力が有効になると、カテゴリー 0 停止が開始されます。	「安全ホーム出力」は、ロボットが設定された「安全ホームポジション」にある場合にのみ有効になります。	1.7°	ロジックおよび/ または機器への外部接続
モード切り替えの入力	結果	許容差	作用
外部接続が Low の場合、自動モード（実行中）がアクティブになります。 High 場合は、モードはプログラミング/教示となります。推奨事項: イネーブルデバイス、すなわち、 3 ポジションイネーブルデバイスを内蔵した UR ティーチペンダントと併用してください。ティーチ/プログラムの場合、初期状態では TCP 速度は 250 mm/s に制限されています。ティーチペンダントの「スピードスライダ」を使用して手動で速度を上げることはできますが、イネーブルデバイスを有効にすると、速度制限は 250 mm/s にリセットされます。	SF2 への入力	N/A	ロボット

SF18 （3ポジション有効化）安全機能 ^{8 入力}	結果	許容差	作用
3 ポジションイネーブルデバイス ⁹ には 3 つのスイッチポジションがあります: オフ、オン、オフ（握ったときの作動順）。完全に離すと、デバイスはオフになります。中央の位置まで押すか握ると、オンになります。完全に押す/握ると、オフの状態になります。 3P イネーブルデバイスが「オン」のとき、動作が有効になります。手動モード時に外部イネーブルデバイス接続がオフの場合、安全システムは内部で SF2 （停止カテゴリー 2）を開始します。推奨事項：安全入力としてモードスイッチで使用してください。¹⁰	手動モードで SF18 入力が Low の場合、 SF2 が内部でトリガーされます。停止カテゴリー 2 （IEC 60204-1） SS2 （IEC 61800-5-2）	N/A	ロボットと SF19 および SF20 への外部接続
SF19 3PE（3ポジション・イネーブリング）安全機能 8^{デジタル出力付き}	結果	許容差	作用
自動モード（「実行中」）では、SF19 の出力は High になります。手動モードで、いずれかのイネーブルデバイス¹¹ がオフ状態（中央のオン位置になく、イネーブルデバイスが離されているか完全に押されている）の場合、SF2 がトリガーされて停止カテゴリー 2 （SS2）が発生し、SF19 の出力は Low になります。 ⁸ 手動モードで、フリードライブと 3PE が使用されている場合: フリードライブが有効で、すべての 3PE がオフ状態の場合、SF19 の出力は High になります。いずれかの 3PE がオン状態の場合、SF19 の出力は Low になります。フリードライブが有効でなく、すべての 3PE がオン状態の場合、SF19 の出力は High になります。いずれかの 3PE がオフ状態の場合、SF19 の出力は Low になります。	手動モードにおいて、3PEがオフ状態の場合、出力はLOWとなり、SF2が内部でトリガーされます。停止カテゴリー 2 （IEC 60204-1） SS2 （IEC 61800-5-2）	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続

SF20 3PE（3ポジション・イネーブリング）「NOT状態」安全機能⁸ デジタル出力付き	結果	許容差	作用
自動モード（「実行中」）では、SF20 の出力は Low になります。手動モードにおいて、いずれかの有効化^{デバイス11が}OFF状態（中央のON位置にない状態、つまり有効化デバイスが離されているか、または完全に押し込まれている状態）の場合、SF20の出力はHighとなる。⁷ 手動モードで、フリードライブと 3PE が使用されている場合: フリードライブが有効で、すべての 3PE がオフ状態の場合、SF20 の出力は Low になります。いずれかの 3PE がオン状態の場合、SF20 の出力は High になります。フリードライブが有効でなく、すべての 3PE がオン状態の場合、SF20 の出力は Low になります。いずれかの 3PE がオフ状態の場合、SF20 の出力は High になります。注： SF20 は SF19 の反転バージョンであり、出力状態は SF19 と比較して論理的に逆になります。	手動モードで 3PE がオフ状態の場合、出力は High になります。	N/A	ロジックおよび/ または機器への外部接続
SF21 リストの挟み込みトルク限界	結果	許容差	作用
高い挟み込みトルクを回避するために、リストジョイントのトルクを監視します。リストのクランプトルクが制限値を超えないようにします。この安全機能は無効に設定することができます。	制限値を超えないように、ロボットを停止させます。	N/A	ロボット
SF22 出力安全平面（SF5）によって作動	結果	許容差	作用
監視対象のTCPポーズが安全平面を越えた場合、デュアル出力はLOWになります。複数のポーズによって、デュアル出力（ツールフランジ、エルボー、および半径を設定可能な最大2箇所のツールオフセットポイント）が作動します。詳細については、「ツールの位置制限」を参照してください。	監視対象のTCPポーズが安全平面を横切ると、出力はLOWになります。	40 mm SF5と同じ	ロジックおよび/ または機器への外部接続

SF23

安全平面 (SF5) 入力により作動

結果

許容差

作用

両方のINPUTが以下の場合：

HIGH.
- 監視対象のTCPポーズは自由に移動できます。
真
- この安全機能の目的は、監視対象のTCP のポーズが安全平面を越えることを防止することです。ただし、停止するための時間や距離が不足している場合は、これは不可能です。
- 監視対象のTCPポーズがすでに安全平面を越えている場合、または安全平面を越えようとしている場合、ロボットは停止時間および停止距離の制限設定に従って停止します。

詳細については、「ツールの位置制限」を参照してください。

次の場合：

両方の入力がLOWであり、
監視対象のTCPポーズが安全平面に向かって移動しており、
安全平面に到達する前に停止するのに十分な時間または距離がある場合、安全平面を越えるのを防ぐためにロボットの停止が開始されます。

安全平面に到達する前に停止するための時間または距離が不足している場合、設定された停止時間および停止距離の制限設定に従って、ロボットの停止が開始されます。ただし、監視対象のTCPポーズは安全平面を通過することになります。

40 mm SF5と同じ

TCP、ツールフランジ、エルボー

表１の脚注

¹ティーチペンダント、コントローラー、およびロボット内の通信は、安全データに関して SIL 2 です（IEC 61784-3 に準拠）。

²緊急停止の検証：ティーチペンダントの緊急停止押ボタンはティーチペンダント内で評価され、SIL2 通信によって安全コントローラーに伝達¹されます。ペンダントの緊急停止機能を検証するには、ティーチペンダントの緊急停止の押しボタンを押して緊急停止が発生することを確認します。これにより緊急停止ボタンがティーチペンダントに接続されていること、緊急停止が正常に機能していること、およびティーチペンダントがコントローラーに接続されていることが検証できます。

³ロボットの安全機能が外部の機器、デバイス、またはロジックと「統合」または「接続」されている場合、結果として得られる統合された安全機能の PFH は、ロボットの安全機能の PFH 値を含む、すべての PFH 値の合計になります。

⁴ IEC 60204-1（NFPA79）に準拠する停止カテゴリー。緊急停止では、停止カテゴリー 0 および 1 のみが許可されます。

停止カテゴリー 0 と 1 では、駆動力が遮断されます。停止カテゴリー 0 は即時であり、停止カテゴリー 1 は制御された停止（例：停止するまで減速してから駆動力を遮断）です。

停止カテゴリー 2 は、駆動力が遮断されない停止です。停止カテゴリー2は、IEC 60204-1 で定義されています。 STO、SS1、および SS2 の記述は IEC 61800-5-2 にあります。 UR の場合、停止カテゴリー 2 は軌道を維持し、停止後もドライブへの電力を保持します。

⁵停止時間および停止距離の安全機能を使用する必要があります。これらを使用する場合、停止性能を定期的に検証する必要はありません。

⁶ ロボットの安全機能が外部の機器、デバイス、またはロジックと「統合」または「接続」されている場合、結果として得られる統合された安全機能の PFH は、ロボットの安全機能の PFH 値を含む、すべての PFH 値の合計になります。

⁷ 特定の動作におけるロボットの停止能力は、停止限界を超える動作を防ぐために継続的に監視されます。ロボットを停止するのに必要な時間が時間限界を超える可能性がある場合は、限界を超えないように運動速度が低下します。制限を超えないように、停止が開始されます。

⁸ 外部の安全関連制御システムとの統合機能機能安全適合では、この安全関連出力の PFH を外部安全関連制御システムの PFH に加算します。安全機能とそれがトリガーする停止は、この SF の PFH 値に含まれています。

⁹ イネーブルデバイスは、ティーチペンダントに搭載、またはイネーブル機能入力（SF18）に外部接続することができます。

¹⁰ 3 ポジションイネーブルデバイスを使用する場合は、外部モードスイッチを併用することを推奨します。外部モードスイッチが使用されず、安全入力に接続されていない場合、ロボットモードはユーザーインターフェースによって決定されます。ユーザーインターフェースが

「自動モード」の場合、イネーブル昨日は無効になります。
「手動モード」では、イネーブル機能は有効になります。モード変更にパスワード保護を設定できます。

¹¹ いずれかの 3PE イネーブルデバイスが離されているか、完全に押されている場合、3 ポジションイネーブル安全機能はオフ（中央のオン位置にない）です。