안전 기능 표

설명

Universal Robots 안전 기능 및 안전 I/O는 PLd 카테고리 3(ISO 13849-1)이며, 이 경우 각 안전 기능의 PFH 값은 1.8E-07 미만입니다.

PFH 값이 업데이트되어 공급망 탄력성을 위한 더 큰 설계 유연성을 포함합니다.

안전 I/O의 경우, 외부 장치 또는 장비를 포함한 결과적인 안전 기능은 전체 아키텍처와 UR 로봇 안전 기능 PFH를 포함하여 모든 PFH의 합계에 의해 결정됩니다.

안전 기능 제한이 초과되거나 제어 시스템의 안전 기능 또는 안전 관련 부분에서 오류가 감지되면 UR은 구동 전원이 분리된 정지(정지 카테고리 1 또는 0⁴ 즉시 전원 분리)로 안전 상태를 정의합니다.

이 장에 제시된 안전 기능 테이블은 간단합니다. 여기에서 포괄적인 버전을 찾을 수 있습니다: https://www.universal-robots.com/support

SF1

^{1, 2, 3, 4}

비상 정지 (ISO 13850)

설명

결과?

공차

영향

펜던트¹ 또는 외부 Estop(Estop 안전 입력을 사용하는 경우)에서 Estop PB를 누르면 정지 카테고리 1⁴이 발생하고 로봇 액추에이터와 툴 I/O에서 전원이 제거됩니다. 컨트롤러 I/O가 "낮음"이 됩니다.

모든 조인트를 정지하도록 명령하고¹ 모든 조인트가 모니터링되는 정지 상태가 되면 전원이 제거됩니다.

정지 시간 및 정지 거리 안전 기능⁵을 참조하십시오.

비상용으로만 사용해야 하며, 세이프가드를 위해 사용해서는 안 됩니다. 수동 작업이 필요하기 때문입니다.

정지 카테고리 1
(IEC 60204-1)

로봇, 로봇 툴 I/O 및 컨트롤러 I/O

SF2

^{3, 5}

세이프가드 정지

(ISO 10218-1에 따른 보호 정지*)

*2006년 이전에는 “안전 정지” 또는 “세이프가드 정지”라고 했습니다

설명

결과?

공차

영향

이 안전 기능은 정지 카테고리 2⁴를 작동시키는 안전 입력을 사용하는 외부 보호 장치에 의해 시작됩니다. 로봇, 장비 또는 제품을 보호하기보다는 사람들을 부상으로부터 보호하는 것이 목적입니다.

툴 I/O는 세이프가드 정지에 의해 영향을 받지 않습니다.

활성화 장치가 연결된 경우, 자동 모드에서만 작동하도록 세이프가드 정지를 구성할 수 있습니다.

정지 시간 및 정지 거리 안전 기능⁵을 참조하십시오.

정지 카테고리 2

(IEC 60204-1)
SS2 정지

(IEC 61800-5-2의 설명을 따름)

로봇

세이프가드 정지 초기화

설명	결과?	공차	영향
세이프가드 초기화용으로 구성되고 외부 초기화 연결이 낮음에서 높음으로 전환되면, 세이프가드 정지가 초기화됩니다. SF2 초기화를 시작하기 위한 안전 입력입니다.	SF2에 대한 입력 초기화	--	로봇

SF3
조인트 위치 제한 (소프트웨어 기반 축 제한)

설명

결과?

공차

영향

허용되는 조인트 위치의 상한 및 하한을 설정합니다. 제한을 위반하지 않기 때문에 정지 시간과 거리는 고려되지 않습니다. 각 조인트에는 자체 제한이 있을 수 있습니다.

조인트가 움직일 수 있는 허용된 조인트 위치 세트를 직접 제한합니다. ISO 10218-1:2011, 5.12.3에 따른 안전 등급의 소프트 축 제한 및 공간 제한입니다.

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.

모션이 제한을 초과하지 않도록 속도를 줄일 수 있습니다.

제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

5°

조인트(각각)

SF4
조인트 속도 제한

설명

결과?

공차

영향

조인트 속도의 상한을 설정합니다. 각 조인트에는 자체 제한이 있을 수 있습니다. 이 안전 기능은 접촉(클램핑 또는 과도) 시 에너지 전달에 가장 큰 영향을 미칩니다.

조인트가 수행할 수 있는 허용된 조인트 속도 세트를 직접 제한합니다. 빠른 조인트 움직임을 제한하는 데 사용됩니다(예: 특이점과 관련된 위험).

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.

모션이 제한을 초과하지 않도록 속도를 줄일 수 있습니다.

제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

1.15 °/s

조인트(각각)

조인트 토크 제한

내부 조인트 토크 제한(각 조인트)을 초과하면 카테고리 0 정지⁴가 발생합니다. 이 안전 기능은 사용자가 액세스할 수 없으며, 공장 설정입니다. 사용자 설정이 없기 때문에 조인트 토크 제한이 여기에 표시되지 않습니다.

SF5
다양한 이름:
포즈 제한
툴 제한, 자세 제한, 안전 플레인, 안전 경계

설명

결과?

공차

영향

TCP 포즈(위치 및 자세)를 모니터링하고 안전 플레인 또는 TCP 포즈 제한을 초과하지 않도록 방지합니다.

여러 포즈 제한이 가능합니다(툴 플랜지, 엘보우 및 반경이 있는 최대 2개의 구성 가능한 툴 오프셋 지점)

자세는 툴 플랜지 또는 TCP의 특징 Z 방향으로부터의 편차로 제한됩니다.

두 부분이 있습니다. (1) 가능한 TCP 위치를 제한하기 위한 안전 플레인입니다. (2) 허용된 방향 및 공차로 입력되는 TCP 자세 제한입니다. 이는 안전 플레인으로 인한 TCP 및 리스트 포함/제외 영역을 제공합니다.

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다. 동작이 SF 5, SF 6, SF 7 또는 SF 8에 설정된 제한을 초과하지 않도록 속도 또는 토크를 줄일 수 있습니다.

3° 40 mm

TCP

툴 플랜지

엘보우

SF6
속도 제한 TCP & 엘보우

설명

결과?

공차

영향

속도 제한을 초과하지 않도록 TCP 및 엘보우 속도를 모니터링합니다. TCP와 엘보우 사이의 섹션이 이러한 섹션의 끝점보다 빠르게 이동할 수 없으므로 전체 암을 모니터링하는 것과 같습니다.

제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.

50 mm/s

TCP

SF7
포스 제한 (TCP)

설명

결과?

공차

영향

포스 제한은 TCP(툴 센터 포인트) 및 "엘보우"에서 로봇이 가하는 포스입니다. 안전 기능은 TCP 및 엘보우 모두에 대해, 정의된 포스 제한 내에서 유지되도록 각 조인트에 허용되는 토크를 지속적으로 계산합니다.

조인트는 허용된 토크 범위 내에서 유지되도록 토크 출력을 제어합니다. 즉, TCP 또는 엘보우의 포스가 정의된 포스 제한 내에 있음을 의미합니다.

포스 제한 SF에 의해 정지가 시작되면 로봇이 정지합니다. UR 표준 컨트롤러는 포스 제한이 초과되기 전 위치로 "후퇴"하는 모션을 일으킵니다. 이 "후퇴"는 표준 컨트롤러에 의해 수행되므로 안전 기능의 일부가 아닙니다. 안전 컨트롤러에는 로봇 정지가 시작되기 전에 허용되는 고정 시간(응답 시간의 일부)이 있습니다.

제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.

25 N

TCP

리스트 클램핑 토크

"리스트 클램핑 토크" 안전 기능이 비활성화되면 세 개의 리스트 조인트가 포스 제한을 초과할 수 있습니다.

SF8
운동량 제한

설명

결과?

공차

영향

운동량 제한은 일시적인 충격을 제한하는 데 매우 유용합니다.

운동량 제한은 전체 로봇에 영향을 미칩니다.

제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

모션이 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.

3 kg m/s

로봇

SF9
전력 제한

설명	결과?	공차	영향
이 기능은 로봇이 수행하는 기계적 작업(조인트 토크 합에 조인트 각속도를 곱함)을 모니터링하며, 로봇 암에 대한 전류와 로봇 속도에도 영향을 미칩니다. 이 안전 기능은 전류/토크를 동적으로 제한하지만 속도는 유지합니다.	전류/토크의 동적 제한	10 W	로봇

SF10
UR 로봇 정지 출력

설명

결과

공차

영향

로봇 정지 출력에 대해 구성되고 로봇 정지가 있는 경우, 듀얼 출력은 낮음입니다. 로봇 정지가 시작되지 않은 경우, 듀얼 출력은 높음입니다. 펄스는 사용되지 않지만 허용됩니다. 통합 안전 기능은 각주를 참조하십시오.⁶

이러한 듀얼 출력은 해당 입력이 비상 정지 입력으로 구성된 구성 가능 안전 입력에 연결된 모든 외부 Estop에 대한 상태를 변경합니다.

정지 출력의 경우, UR 출력이 외부 장비에 대한 이 외부 정지 안전 기능의 입력이므로 외부 장비에서 검증이 수행됩니다.

이 정지 출력은 복구 불가능한 정지를 방지하기 위해 IMMI(사출성형기 인터페이스)에 연결되지 않습니다.

구성 가능한 출력이 설정된 경우 정지 시 듀얼 출력이 낮음이 됩니다

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF11
”이동” 안전 기능과 디지털 출력

설명

결과

공차

영향

로봇이 움직일 때마다(모션 진행 중) 듀얼 디지털 출력이 낮음입니다. 움직임이 없을 때는 출력이 높음입니다. 기능 안전은 UR 로봇 내에 있는 요소에 적용됩니다. 통합 안전 기능은 각주를 참조하십시오⁶.

모션 중에는 출력이 낮음이고, 움직임이 없을 때는 높음입니다.

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF12
”정지하지 않음” 안전 기능과 디지털 출력

설명		결과?	공차	영향
로봇이 정지 중(정지 중이거나 정지 상태)일 때마다 듀얼 디지털 출력은 높음입니다. 출력이 낮음이면, 로봇이 정지 중이 아니며 정지 상태가 아닙니다. 통합 안전 기능은 각주를 참조하십시오⁶.		로봇이 정지 중이거나 정지 상태인 경우 듀얼 출력은 높음입니다	N/A	로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF13
”감소 활성화” 안전 기능과 디지털 출력

설명

결과?

공차

영향

안전 기능에 대한 감소 설정이 활성화(또는 시작)된 경우 듀얼 디지털 출력은 낮음입니다. 기능 안전은 UR 로봇 내에 있는 요소에 적용됩니다. 통합 안전 기능은 각주를 참조하십시오⁶.

감소 설정이 활성화된 경우 듀얼 출력은 낮음입니다

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF14
"감소 활성화 안 됨" 안전 기능과 디지털 출력

설명

결과?

공차

영향?

안전 기능에 대한 로봇 감소 설정이 활성화(또는 시작)되지 않은 경우 디지털 출력은 낮음입니다.

기능 안전 등급은 UR 로봇 내에 있는 요소에 적용됩니다.

통합 안전 기능은 아재의 각주를 참조하십시오.⁶

감소 설정이 활성화되지 않은 경우 듀얼 출력은 낮음입니다.

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결.

“감소 활성화” 입력 SF 매개변수 설정 변경

설명

영향

감소는 모드가 아닙니다. 설정 변경이며, 다음에 의해 시작됩니다.

안전 플레인/경계에 의해 내부적으로 시작됩니다(플레인으로부터 2cm 떨어진 곳에서 시작하고 플레인으로부터 2cm 내에서 감소 설정에 도달). 또는
외부 입력 사용에 의해 외부적으로 시작됩니다. 트리거 입력 후 500ms 내에서 감소 설정에 도달합니다.

외부 연결이 낮음이면 감소 모드가 시작됩니다. "감소 활성화"는 모든 감소 제한이 활성화되어 있음을 의미합니다.

감소는 안전 기능이 아닙니다. 감소는 안전 기능을 매개변수화하는 수단입니다.

감소는 조인트 위치, 조인트 속도, TCP 포즈, TCP 속도, TCP 포스, 운동량, 전력, 정지 시간 및 정지 거리와 같은 안전 기능의 설정에 영향을 미치는 상태 변경입니다.
로봇 애플리케이션에 대한 모든 매개변수 설정을 확인하고 검증하십시오.

로봇

SF15
정지 시간 제한

설명	결과?	허용 오차	영향
정지 시간 제한을 초과하지 않도록 조건을 실시간으로 모니터링합니다. 정지 시간 제한이 초과되지 않도록 로봇 속도가 제한됩니다. ⁷	실제 정지가 제한 설정을 초과하는 것을 허용하지 않습니다.	50 ms	로봇

SF16
정지 거리 제한

설명	결과?	허용 오차	영향
정지 거리 제한을 초과하지 않도록 조건을 실시간으로 모니터링합니다. 정지 거리 제한을 초과하지 않도록 로봇 속도가 제한됩니다. ⁷	제한을 초과하지 않도록 속도 감소 또는 로봇 정지를 유발합니다.	40 mm	로봇

SF17
안전 홈 위치 "모니터링된 위치"

설명

결과?

허용 오차

영향

로봇이 구성되고 모니터링된 "안전 홈 위치"에 있을 때만 출력을 활성화할 수 있도록, 안전 등급 출력을 모니터링하는 안전 기능입니다.

구성된 위치에 로봇이 있지 않을 때 출력이 활성화되면 정지 카테고리 0이 시작됩니다.

"안전 홈 출력"은 구성된 "안전 홈 위치"에 로봇이 있을 때만 활성화됩니다

1.7 °

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

모드 스위치 입력

설명

결과?

영향

외부 연결이 낮음이면 자동 모드(실행 중)가 활성화됩니다.  높음인 경우, 모드는 프로그래밍/티치입니다.

권장 사항: 활성화 장치와 함께 사용하십시오. 예: 통합 3-위치 활성화 장치가 있는 UR 티치 펜던트.

티치/프로그램인 경우, 초기에 TCP 속도가 250mm/s로 제한됩니다. TP "속도 슬라이더"를 사용하여 속도를 수동으로 높일 수 있지만, 활성화 장치가 활성화되면 속도 제한이 250mm/s로 초기화됩니다.

SF2에 대한 입력

로봇

SF18
(3-위치 활성화) 안전 기능⁸ 입력

설명

결과?

공차

영향

3-위치 활성화 장치⁹에는 다음과 같은 3개의 스위치 위치가 있습니다: 꺼짐, 켜짐, 꺼짐(잡았을 때 작동 순서).

완전히 해제하면 장치가 꺼집니다. 중앙 위치까지 누르거나 잡으면 켜집니다. 완전히 누르거나 (잡으면) 꺼짐 상태가 됩니다.

3P 활성화 장치가 "켜짐"이면 모션이 활성화됩니다.

수동 모드이고 외부 활성화 장치 연결이 꺼져 있는 경우, 안전 시스템은 내부적으로 SF2를 시작합니다. SF2는 정지 카테고리 2입니다.

권장 사항: 안전 입력으로 모드 스위치와 함께 사용하십시오.¹⁰

수동 모드에서 SF18 입력이 낮음인 경우 SF2가 내부적으로 트리거됩니다

정지 카테고리 2(IEC 60204-1) SS2(IEC 61800-5-2)

N/A

로봇과 SF19 및 SF20에 대한 외부 연결

SF19

3PE (3-위치 활성화)

안전 기능⁸과 디지털 출력

설명

결과?

공차

영향

자동 모드("실행 중")에서 SF19의 출력이 높음입니다.

수동 모드이고 모든 활성화 장치¹¹가 꺼짐 상태(중앙 켜짐 위치가 아님, 즉 활성화 장치가 해제되거나 완전히 눌려 있음)인 경우 SF2가 트리거되어 정지 카테고리 2(SS2)가 되고 SF19의 출력은 낮음입니다. ⁸

수동 모드에서 프리드라이브와 3PE를 사용하는 경우:

프리드라이브가 활성화되어 있고 다음과 같은 경우
- 모든 3PE가 꺼짐 상태이고 SF19의 출력은 높음입니다.
- 모든 3PE가 켜짐 상태이고 SF19의 출력은 낮음입니다.
프리드라이브가 활성화되어 있지 않고 다음과 같은 경우
- 모든 3PE가 켜짐 상태이고 SF19의 출력은 높음입니다.
- 모든 3PE가 꺼짐 상태이고 SF19의 출력은 낮음입니다.

수동 모드에서 3PE가 꺼짐 상태인 경우 출력은 낮음이고 SF2가 내부적으로 트리거됩니다.
정지 카테고리 2(IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF20
3PE(3-위치 활성화) ”NOT 상태” 안전 기능⁸ 및 디지털 출력

설명

결과?

공차

영향

자동 모드("실행 중")에서 SF20의 출력이 낮음입니다.

수동 모드이고 모든 활성화 장치¹¹가 꺼짐 상태(중앙 켜짐 위치가 아님, 즉 활성화 장치가 해제되거나 완전히 눌려 있음)인 경우 SF20의 출력이 높음입니다.⁷

수동 모드에서 프리드라이브와 3PE를 사용하는 경우:

프리드라이브가 활성화되어 있고 다음과 같은 경우:
- 모든 3PE가 꺼짐 상태이고 SF20의 출력은 낮음입니다.
- 모든 3PE가 켜짐 상태이고 SF20의 출력은 높음입니다.
프리드라이브가 활성화되어 있지 않고 다음과 같은 경우:
- 모든 3PE가 켜짐 상태이고 SF20의 출력은 낮음입니다.
- 모든 3PE가 꺼짐 상태이고 SF20의 출력은 높음입니다.

참고: SF20은 SF19의 반전 버전이며, 출력 상태가 SF19와 논리적으로 반대입니다.

수동 모드에서 3PE가 꺼짐 상태인 경우 출력은 높음입니다.

N/A

로직 및/또는 장비에 대한 외부 연결

SF21
리스트 클램핑 토크 제한

설명

결과?

공차

영향

리스트 조인트의 토크를 모니터링하여 높은 클램핑 토크를 방지합니다.

제한을 초과하지 않도록 리스트 조인트의 토크가 모니터링되고 제어됩니다. 제한을 초과하지 않도록 로봇 정지가 시작됩니다.

N/A

로봇

표 1 각주

¹티치 펜던트, 컨트롤러 및 로봇 내부 간의 통신에는 안전 데이터를 위한 SIL 2가 사용됩니다(IEC 61784-3에 따름).

²Estop 검증: 펜던트 Estop 푸시 버튼은 펜던트 내에서 평가된 다음 SIL2 통신에 의해 안전 컨트롤러에 전달됩니다¹. 펜던트 Estop 기능을 검증하려면 펜던트 Estop 푸시버튼을 누르고 Estop 결과를 확인하십시오. 이를 통해 비상 정지가 펜던트 내에 연결되어 있고, 비상 정지가 의도한 대로 작동하며, 펜던트가 컨트롤러에 연결되어 있는지 확인합니다.

³로봇 안전 기능이 외부 장비, 장치 또는 로직과 "통합" 또는 "연결"된 경우, 결과적으로 통합된 안전 기능은 로봇 안전 기능의 PFH 값을 포함한 모든 PFH 값의 합계인 PFH를 갖습니다.

⁴IEC 60204-1(NFPA79)에 따른 정지 카테고리. Estop의 경우 정지 카테고리 0 및 1만 허용됩니다.

정지 카테고리 0 및 1에서는 구동 전원이 분리됩니다. 정지 카테고리 0은 즉각 정지이고 정지 카테고리 1은 제어된 정지입니다(예: 정지까지 감속한 다음 구동 전원 분리).

정지 카테고리 2는 구동 전원이 분리되지 않는 정지입니다. 정지 카테고리 2는 IEC 60204-1에 정의되어 있습니다. STO, SS1 및 SS2에 대한 설명은 IEC 61800-5-2에 나와 있습니다. UR의 경우, 정지 카테고리 2는 궤적을 유지하고 정지 후에도 드라이브에 전원을 공급합니다.

⁵ 정지 시간 & 정지 거리 안전 기능을 사용해야 합니다. 사용 시, 성능 정지에 대한 정기적 검증이 필요하지 않습니다.

⁶ 로봇 안전 기능이 외부 장비, 장치 또는 로직과 "통합" 또는 "연결"된 경우, 결과적으로 통합된 안전 기능은 로봇 안전 기능의 PFH 값을 포함한 모든 PFH 값의 합계인 PFH를 갖습니다.

⁷ 정지 제한을 초과하는 모션을 방지하기 위해 주어진 모션에서 로봇의 정지 기능을 지속적으로 모니터링합니다. 로봇을 정지하는 데 필요한 시간이 시간 제한을 초과할 위험이 있는 경우, 제한을 초과하지 않도록 모션 속도가 감소됩니다. 제한을 초과하지 않도록 정지가 시작됩니다.

⁸ 외부 안전 관련 제어 시스템과 통합된 기능 안전 등급의 경우, 이 안전 관련 출력의 PFH를 외부 안전 관련 제어 시스템의 PFH에 추가하십시오. 안전 기능 및 정지 트리거 이 SF의 PFH 값에 포함됩니다.

⁹ 활성화 장치는 티치 펜던트에 있거나 활성화 기능 입력(SF18)에 연결된 외부에 있을 수 있습니다.

¹⁰ 3-위치 활성화 장치를 사용할 때 외부 모드 스위치를 사용하는 것이 좋습니다. 외부 모드 스위치가 사용되지 않고 안전 입력에 연결되어 있지 않으면, 로봇 모드는 사용자 인터페이스에 의해 결정됩니다. 사용자 인터페이스가 다음과 같은 경우

"실행 모드", 활성화 장치가 활성화되지 않습니다.
"프로그래밍 모드", 활성화 기능이 활성화됩니다. 모드 변경을 위한 비밀번호 보호를 구성할 수 있습니다.

¹¹ 3PE 활성화 장치를 놓거나 완전히 누르면 3-위치 활성화 안전 기능이 꺼집니다(중앙 켜짐 위치가 아님).

¹² ISO 10218:2025에서는 "협업 작업"이라는 용어가 제거되었습니다.

¹³ 로봇의 툴 플랜지에 부착된 툴이 계속 로봇의 하단 암 링크에 닿을 수도 있습니다.