Tabela de funções de segurança

Descrição

As funções de segurança e as E/S de segurança da Universal Robots são PLd categoria 3 (ISO 13849-1), sendo que cada função de segurança possui um valor PFH inferior a 1,8E-07.

Os valores de PFH são atualizados para incluir uma maior flexibilidade de design, visando a resiliência da cadeia de fornecimento.

Para as E/S de segurança, a função de segurança resultante, incluindo o dispositivo ou equipamento externo, é determinada pela arquitetura geral e pela soma de todos os PFH, incluindo o PFH da função de segurança do robô UR.

Caso seja ultrapassado algum limite de função de segurança ou seja detetada uma falha numa função de segurança ou parte relacionada com a segurança do sistema de controlo, a UR define o estado seguro como parecem com remoção de força motriz (uma categoria de paragem 1 ou 0⁴ remoção imediata de corrente).

SF1 ^{1, 2, 3, 4} Paragem de emergência (ISO 13850)	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Premir a Paragem de Emergência PB no Pendant¹ ou a Paragem de Emergência Externa (se estiver a utilizar a Entrada de Segurança da Paragem de Emergência) resulta numa Paragem Cat 1 ⁴com a energia removida dos atuadores do robô e da E/S da ferramenta. A E/S do controlador passa para o estado «baixo». Comandos¹ todas as articulações devem parar e, assim que todas as articulações atingirem um estado de paragem monitorizado, a alimentação é desligada. Consulte as funções^{de segurança «Tempo de paragem» e «Distância de paragem» 5} . UTILIZAR APENAS EM CASOSDE EMERGÊNCIA; não deve ser utilizado para fins de segurança, uma vez que a ativação requer uma ação manual.	Categoria de paragem 1 (IEC60204-1)	N/A	Robô, E/S da ferramenta do robô e E/S do controlador
SF2 ^{3, 5} *Paragem de segurança (Paragem de proteção de acordo com a norma ISO 10218-1)**	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Esta função de segurança é iniciada por um dispositivo de proteção externo utilizando entradas de segurança que iniciarão uma Paragem Cat 2⁴. O objetivo é proteger as pessoas de ferimentos, em comparação com a proteção do robô, equipamento ou produtos. As E/S da ferramenta não são afetadas pela paragem de segurança. Se um dispositivo de ativação estiver ligado, é possível configurar a paragem de segurança para funcionar APENAS no modo automático. Consulte as Funções de Segurança Tempo de Paragem e Distância de Paragem.⁵ *Antes de 2006, esta função era designada por «paragem de segurança» ou «paragem de proteção».	Categoria de Parada 2 (IEC 60204-1) Paragem SS2 (conforme descrito na norma IEC 61800-5-2)	N/A	Robô
Reinicializar Paragem de Segurança	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando configurado para o reinício da proteção e as ligações de reinício externas passam de baixo para alto, a paragem de segurança é reiniciada. Entrada de segurança para iniciar uma reinicialização do SF2.	Repor a entrada para SF2	N/A	Robô

SF3 Limite da posição da articulação (limitação do eixo baseada em software)	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Define limites superiores e inferiores para as posições de articulação permitidas. O tempo de paragem e a distância de travagem não são considerados, uma vez que os limites não serão ultrapassados. Cada articulação pode ter os seus próprios limites. Limita diretamente o conjunto de posições da articulação permitidas dentro das quais as articulações se podem mover. Trata-se de uma limitação de eixo e de espaço com classificação de segurança, de acordo com a norma ISO 10218-1:2011, 5.12.3.	Não permitirá que o movimento exceda quaisquer limites definidos. A velocidade pode ser reduzida para que o movimento não exceda qualquer limite. Será iniciada uma paragem do robô para evitar que se exceda qualquer limite.	5°	Articulação (cada uma)
SF4 Limite de velocidade da articulação	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Define um limite superior para a velocidade da articulação. Cada articulação pode ter o seu próprio limite. Esta função de segurança é a que mais influencia a transferência de energia no momento do contacto (fixação ou transição). Limita diretamente o conjunto de velocidades permitidas que as articulações podem atingir. É utilizada para limitar movimentos rápidos das articulações, por exemplo, riscos relacionados com singularidades.	Não permitirá que o movimento exceda quaisquer limites definidos. A velocidade pode ser reduzida para que o movimento não exceda qualquer limite. Será iniciada uma paragem do robô para evitar que se exceda qualquer limite.	1,15°/s	Articulação (cada uma)
Limite de binário da articulação	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Exceder o limite de torque da articulação interna (cada articulação) resulta numa paragem Cat 0⁴. Esta função de segurança não está acessível ao utilizador; é uma definição de fábrica. NÃO é apresentada aqui porque não existem definições do utilizador.	N/A	N/A	N/A
SF5 Conhecidos por vários nomes: Limite de Posição, Limite da Ferramenta, Limite de Orientação , Planos de Segurança , Limites de Segurança	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Monitoriza a TCP Pose (posição e orientação) e impedirá que se ultrapasse um plano de segurança ou o limite da TCP Pose. São possíveis vários limites de pose (flange da ferramenta, cotovelo e até 2 pontos de desvio da ferramenta configuráveis com um raio). A orientação é restringida pelo desvio em relação à direção Z da característica da flange da ferramenta OU do TCP. Duas partes: (1) são os planos de segurança para limitar as posições possíveis do TCP. (2) é o limite de orientação TCP, que é introduzido como uma direção permitida e uma tolerância. Isto permite definir zonas de inclusão/exclusão para o TCP e o pulso, em função dos planos de segurança.	Não permitirá que o movimento exceda quaisquer limites definidos. A velocidade ou os binários poderão ser reduzidos para que o movimento não exceda qualquer limite definido para o SF5, SF6, SF7 ou SF8.	3° 40 mm	TCP, flange da ferramenta , cotovelo

SF6 Limite de velocidade TCP e cotovelo	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Monitoriza a velocidade do TCP e do cotovelo para evitar que se exceda o limite de velocidade. Equivale a monitorizar todo o braço, uma vez que as secções entre o TCP e o cotovelo não se podem mover mais rapidamente do que os pontos finais dessas secções.	Será iniciada uma paragem do robô para evitar que se exceda qualquer limite. Não permitirá que o movimento exceda quaisquer limites definidos.	50 mm/s	TCP
SF7 Limite de força (TCP)	O que acontece?	Tolerância	Afeta
O «Limite de força» é a força exercida pelo robô no TCP (ponto central da ferramenta) e no cotovelo. A função de segurança calcula continuamente os binários permitidos para cada articulação, de modo a manter-se dentro do limite de força definido, tanto para o TCP como para o cotovelo. As articulações controlam a sua saída de torque para se manterem no intervalo permitido. Isto significa que as forças no TCP ou no cotovelo permanecerão dentro do limite de força definido . Quando uma paragem é iniciada pelo Limite de Força SF, o robô para. O controlador padrão da UR fará com que o movimento «recuem» até à posição anterior àquela em que o limite de força foi excedido. Este «recuo» não faz parte da função de segurança, uma vez que é efetuado pelo controlador padrão. O controlador de segurança dispõe de um tempo fixo (parte do tempo de resposta) permitido antes de ser iniciada a paragem do robô.	Será iniciada uma paragem do robô para evitar que se exceda qualquer limite. Não permite que o movimento exceda quaisquer configurações de limite .	25 N	TCP
SF8 Limite de impulso	O que acontece?	Tolerância	Afeta
O limite de impulso é muito útil para limitar impactos transitórios. O limite de momento afeta todo o robô.	Será iniciada uma paragem do robô para evitar que se exceda qualquer limite. Não permite que o movimento exceda quaisquer limites definidos.	3 kg m/s	Robô

SF9 Limite de potência	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Esta função monitoriza o trabalho mecânico (soma dos binários das articulações multiplicados pelas velocidades angulares das articulações) realizado pelo robô, o que também afeta a corrente no braço do robô, bem como a velocidade do robô. Esta função de segurança limita dinamicamente a corrente/binário, mas mantém a velocidade.	Limitação dinâmica da corrente/binário	10 W	Robô
SF10 Saídas de paragem do robô UR	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando configuradas para uma saída de paragem do robô e ocorre uma paragem do robô, as saídas duplas ficam em LOW. Se não for iniciada qualquer paragem do robô, as saídas duplas ficam no nível alto. Os impulsos não são utilizados, mas são tolerados. Para uma função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé.⁶Estas saídas duplas alteram o seu estado para qualquer comando de paragem de emergência externo que esteja ligado a entradas de segurança configuráveis, desde que essa entrada esteja configurada como uma entrada de paragem de emergência. No caso da Saída de Paragem, a validação é efetuada no equipamento externo , uma vez que a saída da UR constitui uma entrada de segurança para esta função de segurança de paragem externa do equipamento externo. Esta saída de paragem não está ligada à IMMI (Interface da Máquina de Moldagem por Injeção), para evitar uma paragem irrecuperável.	As saídas duplas passam para o estado «baixo» em caso de paragem , se as saídas configuráveis estiverem definidas.	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
SF11 Função de segurança «em movimento» com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Sempre que o robô estiver em movimento (movimento em curso), as saídas digitais duplas estão BAIXAS. As saídas são ALTAS quando não há movimento. A segurança funcional é para o que se encontra no interior do robô UR. Para uma função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé.⁶.	As saídas duplas estão em nível baixo durante o movimento e em nível alto quando não há movimento.	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
SF12 Função de segurança «Não parar» com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando o robô está EM PARAGEM (em processo de paragem ou no estado imóvel) as saídas digitais duplas estão ALTAS. Quando as saídas estão BAIXAS, o robô NÃO está no processo de paragem, e NÃO está numa condição de paragem. Para uma função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé.⁶.	As saídas duplas ficam no nível alto quando o robô está a parar ou se encontra parado.	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento

SF13 Função de segurança «Reduzida ativa» com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando as definições reduzidas estão ativas (ou iniciadas) para funções de segurança, as saídas digitais duplas são BAIXAS. A segurança funcional é para o que se encontra no interior do robô UR. Para a função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé⁶.	As saídas duplas ficam desativadas quando as configurações reduzidas estão ativas.	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
SF14 Função de segurança «Reduzida – Não ativa» com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Sempre que as definições reduzidas do robô para funções de segurança NÃO estejam ativas (ou não sejam iniciadas), as saídas digitais são BAIXAS. A classificação de segurança funcional diz respeito ao que se encontra no interior do robô UR. Para a função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé.⁶	As saídas duplas estão desativadas quando as configurações reduzidas NÃO estão ativas.	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
Alteração das definições do parâmetro SF de entrada «Reduzido ativo»	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Reduzido não é um modo. É uma alteração de definições iniciada: internamente por um plano de segurança/limite (inicia-se quando se encontra a 2 cm do plano e as configurações reduzidas são alcançadas num raio de 2 cm do plano) ou externamente, através de uma entrada externa, o que permitirá atingir os valores de regulação reduzidos no prazo de 500 ms após a entrada de ativação. Quando as ligações externas são Baixas, o Modo Reduzido é iniciado. "Reduzido Ativo" torna todos os limites reduzidos ACTIVOS. Reduzido não é uma função de segurança. «Reduced» é um método de parametrização das funções de segurança. «Reduzido» é uma alteração de estado que afeta as definições das seguintes funções de segurança: posição da articulação, velocidade da articulação, pose do TCP, velocidade do TCP, força do TCP, momento, potência, tempo de paragem e distância de travagem. Verifique e valide todas as definições de parâmetros para a aplicação do robô.	N/A	N/A	Robô

SF15 Limite de tempo de paragem	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Monitorização em tempo real das condições para que o limite de tempo de paragem não seja excedido. A velocidade do robô é limitada para garantir que o tempo máximo de paragem não seja excedido.⁷	Não permitirá que a paragem efetiva exceda o valor limite definido. Provoca uma redução da velocidade ou a paragem do robô, de modo a NÃO exceder o limite.	50 ms	Robô
SF16 Limite da distância de travagem	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Monitorização em tempo real das condições para que o limite da distância de paragem não seja excedido. A velocidade do robô é limitada para garantir que o limite da distância de paragem não é excedido. ⁷	Não permitirá que a paragem efetiva exceda o valor limite definido. Provoca uma redução da velocidade ou a paragem do robô, de modo a NÃO exceder o limite.	40 mm	Robô
SF17 Posição de segurança inicial «Posição monitorizada»	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Função de segurança que monitoriza uma saída classificada como segura, de modo a garantir que a saída só possa ser ativada quando o robô se encontrar na «posição inicial segura» configurada e monitorizada. É iniciada uma paragem de categoria 0 se a saída for ativada quando o robô não se encontrar na posição configurada.	A «saída para a posição inicial segura» só é ativada quando o robô se encontra na «posição inicial segura» configurada	1,7 °	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
Modo Interruptor ENTRADA	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando as ligações externas estão Baixas, o Modo Automático (em execução) está ativo. Quando o modo está em «High», o modo é de programação/aprendizagem. Recomendação: Utilizar com um dispositivo de ativação, ou seja, UR Teach Pendant com um dispositivo de ativação integrado de 3 posições. No modo de aprendizagem/programação, a velocidade do TCP está inicialmente limitada a 250 mm/s. A velocidade pode ser aumentada manualmente utilizando o «controle deslizante de velocidade» do TP, mas, após a ativação do dispositivo de ativação, o limite de velocidade será reposto para 250 mm/s.	Entrada para SF2	N/A	Robô

SF18 (Ativação de 3 posições) Função de segurança 8 ^Entradas	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Um dispositivo de ativação de 3 posições ⁹ tem 3 posições de interruptor: desligado, ligado, desligado (por ordem de atuação quando premidos). Quando é completamente liberto, o dispositivo está desligado. Quando pressionado ou apertado até à posição central, fica ligado. Premir completamente (apertar) resulta num estado de desligado. Quando o dispositivo de ativação 3P está "LIGADO", o movimento é ativado. Quando se encontra no Modo Manual e quando uma ligação externa do Dispositivo de Ativação está DESLIGADA, o sistema de segurança inicia internamente o SF2, que é uma Categoria de Paragem 2. Recomendação: utilize com um interruptor de modo como entrada de segurança.¹⁰	No modo manual, quando a entrada SF18 está em LOW, o SF2 é acionado internamente. Paragem Categoria 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)	N/A	Robô e ligação externa aos modelos SF19 e SF20
SF19 Função de segurança 3PE (ativação de 3 posições) 8^com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
No Modo Automático ("em execução"), as saídas do SF19 são ALTAS. No modo manual e quando qualquer Dispositivo^{de Ativação 11} se encontra no estado OFF (não na posição central ON, o que significa que o dispositivo de ativação está solto ou totalmente pressionado), é acionado um SF2, provocando uma Paragem de Categoria 2 (SS2) e as saídas do SF19 ficam em nível baixo. ⁸ No modo Manual, quando o Freedrive e o 3PE são usados: Se o Freedrive estiver ativado e TODOS os 3PE estão no estado OFF, as saídas do SF19 estão em HIGH. Sempre que um 3PE estiver no estado ON, as saídas do SF19 ficam em LOW. Se o Freedrive não estiver ativado e TODOS os 3PE estão no estado ON, as saídas do SF19 estão em nível ALTO. Qualquer 3PE estiver no estado DESLIGADO, as saídas do SF19 são BAIXAS.	No modo manual, quando o 3PE se encontra no estado «Off» , as saídas estão em «LOW» e o SF2 é acionado internamente. Paragem Categoria 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento

SF20 3PE (Ativação de 3 posições) «Estado NOT» Função^{de segurança 8} com saídas digitais	O que acontece?	Tolerância	Afeta
No Modo Automático ("em execução"), as saídas do SF20 são BAIXAS. No modo manual e quando qualquer Dispositivo de Ativação 11 se encontra no estado DESLIGADO (não na posição central LIGADO, o que significa que o dispositivo de ativação está solto ou totalmente pressionado), as saídas do SF20 ficam no nível alto.⁷ No modo Manual, quando o Freedrive e o 3PE são usados: Se o Freedrive estiver ativado e: TODOS os 3PE estão no estado OFF, as saídas do SF20 estão em LOW. Se qualquer 3PE estiver no estado ON, as saídas do SF20 ficam em nível HIGH. Se o Freedrive não estiver ativado e: TODOS os 3PE estão no estado ON, as saídas do SF20 estão em LOW. Se qualquer 3PE estiver no estado DESLIGADO, as saídas do SF20 são ALTAS. Nota: O SF20 é uma versão invertida do SF19, em que o estado de saída é logicamente invertido em relação ao SF19.	No modo manual, quando o 3PE se encontra no estado «Off» , as saídas estão no nível «HIGH».	N/A	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento
SF21 Limite de binário de fixação do pulso	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Monitoriza o torque das articulações do pulso para evitar torques de fixação elevados. Não permite que o torque de fixação do pulso exceda o limite. Esta função de segurança pode ser configurada para ser desativada.	Faz com que o robô pare para NÃO exceder o limite.	N/A	Robô
SF22 Saídas ativadas por um plano de segurança (SF5)	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Sempre que a pose TCP monitorizada ultrapassar o plano de segurança, as saídas duplas ficam em LOW. Várias posições podem acionar as saídas duplas (flange da ferramenta , cotovelo e até 2 pontos de desvio da ferramenta configuráveis com um raio). Consulte Restrição da posição da ferramenta para obter mais detalhes.	As saídas ficam em LOW quando a pose TCP monitorizada atravessa o plano de segurança.	40 mm igual a SF5	Ligação externa à lógica e/ou ao equipamento

SF23

Plano de segurança (SF5) Ativado por entradas de segurança

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Quando ambas as ENTRADAS são:

ALTO.
- A pose TCP monitorizada pode mover-se livremente.
BAIXO.
- O objetivo da função de segurança é impedir que a pose do TCP monitorizada ultrapasse o plano de segurança. No entanto, isto não é possível se não houver tempo ou distância suficientes para parar.
- Se a pose do TCP monitorizada já tiver ultrapassado o plano de segurança ou estiver prestes a ultrapassá-lo, o robô irá parar de acordo com as configurações de tempo de paragem e limite de distância de paragem.

Consulte Restrição da posição da ferramenta para obter mais detalhes.

Quando

ambas as entradas estão em LOW, e
a pose TCP monitorizada está a deslocar-se em direção ao plano de segurança, e
se houver tempo ou distância suficientes para parar antes de atingir o plano de segurança, é iniciada uma paragem do robô para evitar que este ultrapasse o plano de segurança.

Se não houver tempo ou distância suficientes para parar antes de atingir o plano de segurança, é iniciada uma paragem do robô que respeitará as configurações definidas para o tempo de paragem e o limite de distância de paragem. No entanto, a pose TCP monitorizada ultrapassará o plano de segurança.

40 mm , igual ao SF5

TCP, flange da ferramenta , cotovelo

Notas de rodapé da tabela 1

¹As comunicações entre o Teach Pendant, o controlador e dentro do robô são SIL 2 para dados de segurança (conforme IEC 61784-3).

²Validação de paragem de emergência: o botão de paragem de emergência é avaliado dentro do pendant, e depois comunicado¹ ao controlador de segurança por comunicações SIL2. Para validar a funcionalidade do pendant de paragem de emergência, prima o botão Pendant de paragem de emergência e verifique se resulta numa paragem de emergência. Isto valida que a paragem de emergência está dentro do pendant, a paragem de emergência funciona como pretendido, e que o pendant está ligado ao controlador.

³Se uma função de segurança do robô estiver "integrada" ou "conectada" a equipamentos, dispositivos ou lógica externos, a função de segurança integrada resultante terá um PFH que é a soma de todos os valores de PFH, incluindo o valor de PFH da função de segurança do robô.

⁴Categorias de paragem de acordo com a norma IEC 60204-1 (NFPA79). Para a Paragem de Emergência, são permitidas apenas as categorias de paragem 0 e 1.

As Categorias de Paragem 0 e 1 resultam na remoção da força motriz, com a paragem cat 0 a ser IMEDIATA e a paragem cat 1 a ser uma paragem controlada (por exemplo, desacelerar até parar e depois remover a força motriz).

A Categoria de Paragem 2 é uma paragem na qual a alimentação do inversor NÃO é removida. A categoria de paragem 2 está definida em IEC 60204-1. Descrições de STO, SS1 e SS2 estão em IEC 61800-5-2. Com os robôs UR, uma categoria de paragem 2 mantém a trajetória e retém a força motriz depois de parar.

⁵ Devem ser utilizadas as Funções de Segurança de Tempo de Paragem e Distância de Paragem. Quando são utilizadas, não há necessidade de verificação periódica do desempenho de paragem.

⁶ Se uma função de segurança do robô estiver "integrada" ou "conectada" a equipamentos, dispositivos ou lógica externos, a função de segurança integrada resultante terá um PFH que é a soma de todos os valores de PFH, incluindo o valor de PFH da função de segurança do robô.

⁷ A capacidade de paragem do robô no(s) movimento(s) dado(s) é continuamente monitorizada para evitar movimentos que excedam o limite de paragem. Se o tempo necessário para parar o robô estiver em risco de exceder o limite de tempo, a velocidade de movimento é reduzida para garantir que o limite não é excedido. Será iniciada uma paragem do robô para evitar que o limite seja ultrapassado.

⁸ Para a classificação de segurança funcional integrada com um sistema de controlo externo relacionado com a segurança, adicione o PFH desta saída relacionada com a segurança ao PFH do sistema de controlo externo relacionado com a segurança. A função de segurança e o seu acionamento de uma paragem estão incluídos no valor de PFH para este SF.

⁹ O dispositivo de ativação pode estar no Teach Pendant ou ser externo ligado à entrada da Função de Ativação (SF18).

¹⁰ Recomenda-se a utilização de um interruptor de modo externo quando utilizar um dispositivo de ativação de 3 posições. Se não for utilizado um interruptor de modo externo e estiver ligado às entradas de segurança, o modo do robô será determinado pela interface do utilizador. Se a Interface do Utilizador estiver em

"modo automático", a função de ativação não estará ativa.
“modo manual”, o dispositivo de ativação estará ativo. A proteção por palavra-passe para alterar o modo pode ser configurada.

¹¹ Se qualquer dispositivo de ativação 3PE for liberto ou totalmente premido, a função de segurança de ativação de 3 posições estará DESLIGADA (não na posição LIGADA Central).