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).

As tabelas de Funções de Segurança apresentadas neste capítulo são simplificadas. Você pode encontrar as versões abrangentes deles aqui: https://www.universal-robots.com/support

SF1

^{1, 2, 3, 4}

Paragem de Emergência (ISO 13850)

Descrição

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 fica "BAIXA”.

Comande¹ todas as articulações para parar e, quando todas as articulações atingirem um estado de paragem monitorizado, a energia é retirada.

Consulte as Funções de Segurança de Tempo de Paragem e Distância de Paragem⁵.

UTILIZE APENAS EM CASO DE EMERGÊNCIA, não deve ser usado para proteção porque requer uma ação manual.

Categoria de paragem 1
(IEC60204-1)

Robô, E/S da ferramenta do robô e E/S do controlador

SF2

^{3, 5}

Paragem de Segurança

(Paragem de Segurança de acordo com ISO 10218-1*)

*Antes de 2006, chamava-se "paragem de segurança" ou "paragem de salvaguarda"

Descrição

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

Categoria de Parada 2

(IEC 60204-1)
paragem SS2

(tal como é descrito na IEC 61800-5-2)

Robô

Reinicializar Paragem de Segurança

Descrição	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Quando é configurado para reinicialização de segurança e as ligações externas passam de baixo para alto, a paragem de segurança é reinicializada. Entrada de segurança para iniciar uma reinicialização de SF2.	Reinicializar entrada para SF2	--	Robô

SF3
Limite de Posição Conjunta (limitação de eixo com base em software)

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Define limites superiores e inferiores para as posições de articulação permitidas. O tempo e a distância de paragem não são tidos em conta, dado que o(s) limite(s) não será(ão) violado(s). Cada articulação pode ter os seus próprios limites.

Limita diretamente o conjunto de posições de articulação permitidas dentro das quais as articulações se podem mover. É uma limitação do eixo suave e de limitação do espaço com classificação de segurança, de acordo com a ISO 10218-1:2011, 5.12.3.

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite.

A velocidade poderia ser reduzida, pelo que o movimento não excederá qualquer limite.

Será iniciada uma paragem do robô para evitar a ultrapassagem de qualquer limite.

5°

Articulação (cada)

SF4
Limite de Velocidade da Articulação

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Define um limite superior para a velocidade da articulação. Cada articulação pode ter os seus próprios limites. Esta função de segurança tem a maior influência na transferência de energia aquando do contacto (aperto ou transiente).

Limita diretamente o conjunto de velocidades de articulação permitidas que as articulações podem executar. É utilizado para limitar movimentos rápidos das articulações, como por exemplo, riscos relacionados com singularidades..

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite.

A velocidade poderia ser reduzida, pelo que o movimento não excederá qualquer limite.

Será iniciada uma paragem do robô para evitar a ultrapassagem de qualquer limite.

1,15°/s

Articulação (cada)

Limite de torque da articulação

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.

SF5
Tem vários nomes:
Limite de pose
Limite da ferramenta, Limite de orientação, Planos de segurança, Limites de segurança

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Monitoriza a pose do TCP (posição e orientação) e evitará a ultrapassagem de um plano de segurança ou o limite da pose do TCP.

São possíveis vários limites de pose (flange da ferramenta, cotovelo e até 2 pontos de desvio da ferramenta configuráveis com um raio)

Orientação limitada pelo desvio da direção Z da funcionalidade do 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, introduzido como uma direção permitida e uma tolerância. Isto proporciona zonas de inclusão/exclusão do TCP e do pulso devido aos planos de segurança.

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite. A velocidade ou binários poderiam ser reduzidos, pelo que o movimento não excederá qualquer limite estabelecido para SF 5, SF 6, SF 7 ou SF 8.

3° 40 mm

TCP

Flange da ferramenta

Cotovelo

SF6
Limite de Velocidade TCP e Cotovelo

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Monitoriza o TCP e a velocidade do cotovelo para evitar ultrapassar um limite de velocidade. Equivalente à monitorização de todo o braço, pois as secções entre o TCP e o cotovelo não podem mover-se mais depressa do que os pontos de término dessas secções.

Será iniciada uma paragem do robô para evitar a ultrapassagem de qualquer limite.

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite.

50 mm/s

TCP

SF7
Limite de Força (TCP)

Descrição

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 torques permitidos para cada articulação, de modo a manter-se no 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 se manterão no limite de força definido.

Quando uma paragem é iniciada pelo Limite de Força SF, o robô para. O controlador padrão UR fará com que o movimento "recue" para a posição antes que o limite de força seja excedido. Este "recuo" não faz parte da função de segurança, pois é feito pelo controlador padrão. O controlador de segurança tem um tempo fixo (parte do tempo de resposta) permitido antes que seja iniciada uma paragem do robô.

Será iniciada uma paragem do robô para evitar a ultrapassagem de qualquer limite.

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite.

25 N

TCP

torque de aperto do pulso

Os limites de força podem ser excedidos pelas três articulações do pulso se a função de segurança "torque de fixação do pulso" estiver desativada.

SF8
Limite do impulso

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

O limite de momento é muito útil para limitar os impactos transientes.

O limite de impulso afeta todo o robô.

Será iniciada uma paragem do robô para evitar a ultrapassagem de qualquer limite.

Não permitirá que o movimento exceda qualquer definição de limite.

3 kg m/s

Robô

SF9
Limite de potência

Descrição	O que acontece?	Tolerância	Afeta
Esta função monitoriza o trabalho mecânico (soma dos torques de articulação vezes a velocidade angular da articulação) realizado pelo robô, o que também afeta a corrente para o braço do robô, bem como a velocidade do robô. Esta função de segurança limita dinamicamente a corrente/torque mas mantém a velocidade.	Limitação dinâmica da corrente/torque	10 W	Robô

SF10
Saídas de paragem do robô UR

Descrição

O que acontece

Tolerância

Afeta

Quando configurado para uma saída de paragem do robô e existe uma paragem do robô, as saídas duplas estão BAIXAS. Se não houver qualquer paragem do robô iniciada, as saídas duplas estão altas. Os impulsos não são utilizados, mas são tolerados. Para uma função de segurança integrada, consulte a nota de rodapé.⁶

Estas saídas duplas mudam de estado para qualquer Estop externo ligado a entradas de segurança configuráveis, em que esta esteja configurada como entrada de paragem de emergência.

Para a Saída de Paragem, a validação é efetuada no equipamento externo, dado que a saída UR é uma entrada para esta função de segurança de paragem externa para 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 ficam baixas em caso de paragem, se as saídas configuráveis estiverem definidas

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF11
Função de Segurança "Em movimento" com Saídas Digitais

Descrição

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 são baixas durante o movimento e altas quando não há movimento.

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF12
Função de segurança "Não parar" com Saídas Digitais

Descrição		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 são altas quando o robô está em processo de paragem ou num estado parado	N/A	Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF13
Função de segurança "Reduzida Ativa" com Saídas Digitais

Descrição

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 são baixas quando as definições reduzidas estão ativas

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF14
Função de segurança "Reduzida Não Ativa" com Saídas digitais

Descrição

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 são baixas quando as definições reduzidas NÃO estão ativas.

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento.

Entrada "Reduzida Ativa" Alteração das configurações dos parâmetros SF

Descrição

Afeta

Reduzido não é um modo. É uma alteração de definições iniciada:

internamente por um plano/limite de segurança (começa quando está a 2 cm do plano e as definições reduzidas são alcançadas dentro de 2 cm do plano) ou
externamente, através de uma entrada externa, que alcançará configurações reduzidas dentro de 500 ms da entrada de acionamento.

Quando as ligações externas são Baixas, o Modo Reduzido é iniciado. "Reduzida Ativa" significa que todos os limites reduzidos estão ATIVOS.

Reduzido não é uma função de segurança. Reduzido é um meio 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 da TCP, velocidade da TCP, força da TCP, impulso, potência, tempo de paragem e distância de paragem.
Verifique e valide todas as definições de parâmetros para a aplicação do robô.

Robô

SF15
Limite do Tempo de Paragem

Descrição	O que acontece?	Tolerâncias	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 limite de tempo de paragem não é excedido. ⁷	Não permitirá que a paragem real exceda o limite definido.	50 ms	Robô

SF16
Limite da Distância de Paragem

Descrição	O que acontece?	Tolerâncias	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	Provoca uma diminuição da velocidade ou uma paragem do robô para NÃO ultrapassar o limite.	40 mm	Robô

SF17
Posição Inicial Segura "posição monitorizada"

Descrição

O que acontece?

Tolerâncias

Afeta

Função de segurança que monitoriza uma saída com classificação de segurança, para garantir que a saída só pode ser ativada quando o robô está na "posição inicial segura" configurada e monitorizada.

Uma paragem cat 0 é iniciada se a saída for ativada quando o robô não estiver na posição configurada.

A "saída inicial segura" só pode ser ativada quando o robô está na "posição inicial segura" configurada

1.7 °

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

ENTRADA de interruptor de modo

Descrição

O que acontece?

Afeta

Quando as ligações externas estão Baixas, o Modo Automático (em execução) está ativo.  Quando estão Altas, o modo é programação/ensino.

Recomendação: utilize com um dispositivo de ativação, ou seja, UR Teach Pendant com um dispositivo integrado que permite 3 posições.

Quando em ensino/programa, inicialmente a velocidade do TCP está limitada a 250 mm/s. A velocidade pode ser aumentada manualmente utilizando o "controlador de velocidade" TP, mas após a ativação do dispositivo de ativação, o limite de velocidade será reiniciado a 250 mm/s.

Entrada para SF2

Robô

SF18
(Ativação de 3 posições) Função de Segurança ⁸ Entradas

Descrição

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 premido/apertado para a posição central, está 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 BAIXA, o SF2 é ativado internamente

Categoria de Paragem 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Robô e ligação externa a SF19 e SF20

SF19

3PE (ativação de 3 posições)

Função de segurança⁸ com saídas digitais

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

No Modo Automático ("em execução"), as saídas do SF19 são ALTAS.

No Modo Manual e quando qualquer Dispositivo de Ativação¹¹ está no estado DESLIGADO (não na posição central ligada, o que significa que o dispositivo de ativação está liberto ou totalmente premido), é acionado um SF2 provocando uma Categoria de Paragem 2 (SS2) e as saídas do SF19 são Baixas. ⁸

No modo Manual, quando o Freedrive e o 3PE são usados:

Se o Freedrive estiver ativado e
- TODOS os 3PE estão no estado DESLIGADO, as saídas do SF19 são ALTAS.
- Qualquer 3PE estiver no estado LIGADO, as saídas do SF19 são BAIXAS.
Se o Freedrive não estiver ativado e
- TODOS os 3PE estão no estado LIGADO, as saídas do SF19 são ALTAS.
- Qualquer 3PE estiver no estado DESLIGADO, as saídas do SF19 são BAIXAS.

No modo manual, quando o 3PE está no estado Desligado, as saídas são BAIXAS e o SF2 é ativado internamente
Categoria de Paragem 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF20
3PE (ativação de 3 posições) ”estado NOT” Função de segurança⁸ com saídas digitais

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

No Modo Automático ("em execução"), as saídas do SF20 são BAIXAS.

No Modo Manual e quando qualquer Dispositivo de Ativação¹¹ está no estado DESLIGADO (não na posição central LIGADA, o que significa que o dispositivo de ativação está liberto ou totalmente premido), as saídas de SF20 são ALTAS.⁷

No modo Manual, quando o Freedrive e o 3PE são usados:

Se o Freedrive estiver ativado e:
- TODOS os 3PE estão no estado DESLIGADO, as saídas do SF20 são BAIXAS.
- Se qualquer 3PE estiver no estado LIGADO, as saídas do SF20 são ALTAS.
Se o Freedrive não estiver ativado e:
- TODOS os 3PE estão no estado LIGADO, as saídas do SF20 são BAIXAS.
- Se qualquer 3PE estiver no estado DESLIGADO, as saídas do SF20 são ALTAS.

Nota: o SF20 é uma versão invertida do SF19, no qual o estado de saída é logicamente invertido em comparação com o SF19.

No modo manual, quando o 3PE está no estado Desligado, as saídas são ALTAS.

N/A

Ligação externa à lógica e/ou equipamento

SF21
Limite de torque de aperto do pulso

Descrição

O que acontece?

Tolerância

Afeta

Monitoriza o binário das articulações do pulso para evitar binários de aperto elevados

Os torques das articulações do pulso são monitorizados e controlados para evitar que excedam o limite. Será iniciada uma paragem do robô para evitar que o limite seja excedido.

N/A

Robô

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 de corrida”, o dispositivo de ativação não estará ativo.
“modo de programação”, 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).

¹² ISO 10218:2025 retirou o termo “operação colaborativa”.

¹³ As ferramentas fixadas à flange de ferramentas do robô ainda podem entrar em contacto com a articulação do braço inferior do robô.