Tabell över säkerhetsfunktioner

Beskrivning

Universal Robots säkerhetsfunktioner och säkerhets-I/O är PLd, kategori 3 (ISO 13849-1), där varje säkerhetsfunktion har ett PFH-värde på mindre än 1,8E-07.

PFH-värdena har uppdaterats för att inkludera större konstruktionsflexibilitet för att öka elasticiteten i leveranskedjan.

För säkerhets-I/O bestäms den resulterande säkerhetsfunktionen inklusive den externa enheten eller utrustningen av den övergripande arkitekturen och summan av alla PFH-värden, inklusive UR-robotens säkerhetsfunktion PFH.

Om någon gräns för säkerhetsfunktionen överskrids eller ett fel upptäcks i en säkerhetsfunktion eller säkerhetsrelaterad del av styrsystemet, definierar UR det säkra tillståndet som ett stopp med borttagning av drivkraft (antingen ett stopp av kategori 1 eller 04 omedelbar borttagning av kraft).

SF1 1 , 2, 3, 4

Nödstopp (ISO 13850)

Vad händer? Tolerans Effekt

Tryck på Estop PB på manöverpanelen1 eller den externa Estop (om Estop Safety Input används) för att stoppa Cat 1 4 med strömavbrott från robotens ställdon och verktygets I/O. Styrenhetens I/O går till ”low”. Kommando 1 alla leder ska stanna, och när alla leder har nått ett övervakat stillastående läge bryts strömmen.

Se säkerhetsfunktionerna Stoptid och Stoppavstånd 5.

ANVÄND ENDAST I NÖDSITUATIONER;får inte användas för säkerhetsändamål eftersom aktivering kräver en manuell åtgärd.

Stoppkategori 1
(IEC 60204-1)		 N/A Robot, robotverktyg I/O och styrenhet I/O

SF2 3 , 5

Säkerhetsstopp (säkerhetsstopp enligt ISO 10218-1*)

Vad händer? Tolerans Effekt

Denna säkerhetsfunktion aktiveras av en extern skyddsanordning med hjälp av säkerhetsingångar som initierar ett stopp Cat 24. Syftet är att skydda människor från skador, till skillnad från att skydda roboten, utrustningen eller produkterna. Verktyget I/O påverkas inte av skyddsstoppet. Om en aktiveringsenhet är ansluten är det möjligt att konfigurera skyddsstoppet så att det fungerar ENDAST i automatiskt läge. Se Säkerhetsfunktioner för stopptid och stoppavstånd.5.

*Före 2006 kallades detta för ”säkerhetsstopp” eller ”skyddsstopp”.

 Stoppkategori 2

(IEC 60204-1)
SS2-stopp (enligt beskrivningen i IEC 61800-5-2)

N/A Robot

Återställning av skyddsstopp

Vad händer? Tolerans Effekt
När systemet är konfigurerat för återställning av säkerhetsavstängning och de externa återställningsanslutningarna övergår från låg till hög nivå, återställs säkerhetsavstängningen. Säkerhetsingång för att initiera en återställning av SF2.




 Återställ inmatning till SF2 N/A Robot

SF3

Ledposition ( programvarubaserad axelbegränsning)

Vad händer? Tolerans Effekt

Ställer in övre och nedre gränsvärden för tillåtna ledpositioner. Stopptid och bromsväg beaktas inte eftersom gränserna inte kommer att överskridas. Varje led kan ha sina egna gränser. Begränsar direkt den uppsättning tillåtna ledpositioner som lederna kan röra sig inom. Det är en säkerhetsklassad mjuk axelbegränsning och rumsbegränsning enligt ISO 10218-1:2011, 5.12.3.

Tillåter inte att rörelsen överskrider några gränsvärden.

Hastigheten kan sänkas så att rörelsen inte överskrider någon gräns . En robotstopp kommer att initieras för att förhindra att någon gräns överskrids .

 5° Leder (vardera)

SF4

Gräns för ledhastighet

Vad händer? Tolerans Effekt
Ställer in en övre gräns för ledhastigheten. Varje led kan ha sin egen gräns. Denna säkerhetsfunktion har störst inverkan på energiöverföringen vid kontakt (fastklämning eller övergångsläge). Begränsar direkt det intervall av tillåtna ledhastigheter som lederna får utföra. Den används för att begränsa snabba ledrörelser, t.ex. risker relaterade till singulariteter.

Tillåter inte att rörelsen överskrider några gränsvärden.

Hastigheten kan sänkas så att rörelsen inte överskrider någon gräns . En robotstopp kommer att initieras för att förhindra att någon gräns överskrids .

 1,15°/s Leder (vardera)

Gräns för vridmoment

Vad händer? Tolerans Effekt
Överskridande av gränsen för vridmomentet för den inre leden (varje led) resulterar i ett stopp av Cat 04. Denna säkerhetsfunktion är inte tillgänglig för användaren, utan är en fabriksinställning. Det visas INTE här eftersom det inte finns några användarinställningar. N/A N/A N/A

SF5

Kallas med olika namn: Positionsgräns, Verktygsgräns, Orienteringsgräns, säkerhetsplan , säkerhetsgränser

Vad händer? Tolerans Effekt

Övervakar TCP-poseen (position och orientering) och förhindrar att ett säkerhetsplan eller gränsvärdet för TCP-poseen överskrids. Flera lägesbegränsningar är möjliga (verktygsfläns, armbåge och upp till två konfigurerbara verktygsförskjutningspunkter med en radie). Orienteringen begränsas av avvikelsen från verktygsflänsens eller TCP:s Z-riktning.

Två delar: (1) är säkerhetsplanen för att begränsa de möjliga TCP-positionerna. (2) är gränsen för TCP-orientering, som anges som en tillåten riktning och en tolerans . Detta ger TCP och inkluderings-/exkluderingszoner för handleden på grund av säkerhetsplanen.

Tillåter inte att rörelsen överskrider någon av de inställda gränserna. Hastigheten eller vridmomentet kan minskas så att rörelsen inte överskrider någon av de gränser som ställts in för SF5, SF6, SF7 eller SF8. 3° 40 mm TCP, verktygsfläns , armbåge

SF6

Hastighetsbegränsning TCP och Elbow 		Vad händer? Tolerans Effekt
Övervakar TCP- och armbågeh astigheten för att förhindra att hastighetsgränsen överskrids. Motsvarar övervakning av hela armen, eftersom sektionerna mellan TCP och armbågen inte kan röra sig snabbare än ändpunkterna för dessa sektioner.

En robotstopp kommer att initieras för att förhindra att någon gräns överskrids.

Tillåter inte att rörelsen överskrider några gränsvärden.

50 mm/s TCP

SF7

Kraftgräns ( TCP)

Vad händer? Tolerans Effekt
Kraftgränsen är den kraft som roboten utövar vid Verktygets centrumpunkt och armbågen . Säkerhetsfunktionen beräknar kontinuerligt de vridmoment som är tillåtna för varje led så att de håller sig inom den definierade kraftgränsen för både TCP och armbågen. Lederna styr sitt vridmoment för att hålla sig inom det tillåtna vridmomentområdet. Detta innebär att krafterna vid TCP eller armbågen kommer att hålla sig inom den definierade kraftgränsen. När ett stopp initieras av kraftgränsen SF stannar roboten. UR:s standardstyrenhet gör att rörelsen ”avbryts” till den position som rådde innan kraftgränsen överskreds. Denna ”back-off” ingår inte i säkerhetsfunktionen eftersom den utförs av standardstyrenheten. Säkerhetsstyrenheten har en fastställd tid ( en del av svarstiden) som tillåts innan ett robotstopp initieras. En robotstopp kommer att initieras för att förhindra att någon gräns överskrids . Tillåter inte att rörelsen överskrider några gränsvärden . 25 N TCP

SF8

Momentum Limit

Vad händer? Tolerans Effekt
Momentumgränsen är mycket användbar för att begränsa transienta stötar. Momentumgränsen påverkar hela roboten. En robotstopp aktiveras för att förhindra att någon gräns överskrids . Tillåter inte att rörelsen överskrider några gränsinställningar. 3 kg m/s Robot

SF9

Effektbegränsning

Vad händer? Tolerans Effekt
Denna funktion övervakar det mekaniska arbetet (summan av vridmomenter gånger ledernas vinkelhastigheter) som utförs av roboten, vilket även påverkar strömmen till robotarmen samt robotens hastighet. Denna säkerhetsfunktion begränsar strömmen/vridmomentet dynamiskt men bibehåller hastigheten. Dynamisk begränsning av ström/vridmoment 10 W Robot

SF10

UR-robot Stopp Utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt

När enheten är konfigurerad för en robotstopp-utgång och ett robotstopp inträffar, är de dubbla utgångarna i LOW-läge. Om inget robotstopp har initierats är de dubbla utgångarna höga. Pulser används inte men tolereras. För en integrerad säkerhetsfunktion, se fotnot. 6 Dessa dubbla utgångar byter tillstånd vid varje externt Nödstopp som är anslutet till konfigurerbara säkerhetsingångar där ingången är konfigurerad som en Nödstopp-ingång. För Stop-utgången utförs valideringen vid den externa utrustningen, eftersom UR-utgången är en ingång till denna externa stopp-säkerhetsfunktion för extern utrustning.

Denna stopputgång är inte ansluten till IMMI (Injection Moulding Machine Interface) för att förhindra ett oåterkalleligt stopp.

 De dubbla utgångarna går till låg nivå vid ett stopp om konfigurerbara utgångar har ställts in. N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF11

”Rörlig” säkerhetsfunktion med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt

När roboten rör sig (rörelse pågår) är de dubbla digitala utgångarna LÅGA. Utgångarna är HÖGA när ingen rörelse sker. Funktionell säkerhet gäller det som finns inuti UR-roboten. För en integrerad säkerhetsfunktion, se fotnot 6.

 De dubbla utgångarna är låga under rörelse och höga när det inte sker någon rörelse . N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF12

”Stannar inte” – säkerhetsfunktion med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt

När roboten STOPPAR (håller på att stanna eller står stilla) är de dubbla digitala utgångarna HÖGA. När utgångarna är LÅGA är roboten INTE i process att stoppa och INTE i ett stillastående tillstånd. För en integrerad säkerhetsfunktion, se fotnot 6.

 De dubbla utsignalerna är höga när roboten antingen håller på att stanna eller befinner sig i stillastående läge. N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF13

”Reducerad aktiv” säkerhetsfunktion med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt

När reducerade inställningar är aktiva (eller initierade) för säkerhetsfunktioner är de dubbla digitala utgångarna LÅGA. Funktionell säkerhet gäller det som finns inuti UR-roboten. För den integrerade säkerhetsfunktionen, se fotnot 6.

De dubbla utgångarna är låga när reducerade inställningar är aktiva. N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF14

”Reducerad Inaktiv” Säkerhetsfunktion med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt

När robotens reducerade inställningar för säkerhetsfunktioner INTE är aktiva (eller inte initierade) är de digitala utgångarna LÅGA.

Funktionell säkerhetsklassificering är för vad som finns inom UR-roboten.

För den integrerade säkerhetsfunktionen, se nedanstående fotnot 6

 De dubbla utgångarna är låga när reducerade inställningar INTE är aktiva. N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning
”Reducerad aktivitet” – Inställningar för SF-parametrar – Ändring Vad händer? Tolerans Effekt

Reducerat är inte ett läge. Det är en förändring av inställningarna som initierats:

  • internt av ett säkerhetsplan/en säkerhetsgräns (aktiveras när roboten befinner sig 2 cm från planet och reducerade inställningar uppnås inom 2 cm från planet) eller

  • externt med hjälp av en extern ingång, vilket ger reducerade inställningar inom 500 ms efter den utlösande ingången.

När de externa anslutningarna är låga initieras reducerat läge. "Reduced Active" gör alla reducerade gränsvärden AKTIVA.

Reducerat är inte en säkerhetsfunktion. Reduced är ett verktyg för parametrisering av säkerhetsfunktioner.

Reducerat är ett tillståndsbyte som påverkar inställningarna för följande säkerhetsfunktioner: ledposition, ledhastighet, TCP-pose, TCP-hastighet, TCP-kraft, rörelsemängd, effekt, stopptid och bromsväg.
Verifiera och validera alla parameterinställningar för robotapplikationen.

N/A N/A Robot

SF15

Stopp tid Tidsgräns

Vad händer? Tolerans Effekt
Realtidsövervakning av förhållandena så att stopptidsgränsen inte överskrids. Robotens hastighet är begränsad för att säkerställa att gränsen för stopptiden inte överskrids.7

Tillåter inte att den faktiska stoppningen överskrider gränsvärdet .

Orsakar minskad hastighet eller att roboten stannar för att gränsvärdet INTE ska överskridas.

 50 ms Robot

SF16

Bromsväg

Vad händer? Tolerans Effekt
Realtidsövervakning av förhållandena så att avståndsgränsen inte överskrids. Robotens hastighet begränsas för att säkerställa att gränsen för stoppsträckan inte överskrids. 7

Tillåter inte att den faktiska stoppningen överskrider gränsvärdet .

Orsakar minskad hastighet eller att roboten stannar för att gränsvärdet INTE ska överskridas.

 40 mm Robot

SF17

Säker utgångsposition "Övervakad position"

Vad händer? Tolerans Effekt
Säkerhetsfunktion som övervakar en säkerhetsklassad utgång, så att den säkerställer att utgången endast kan aktiveras när roboten befinner sig i den konfigurerade och övervakade ”säkra utgångspositionen”. Ett stopp av kategori 0 utlöses om utgången aktiveras när roboten inte befinner sig i den konfigurerade positionen. Funktionen ”safe home output” aktiveras endast när roboten befinner sig i den konfigurerade ”safe home position”. 1,7 ° Extern anslutning till logik och/eller utrustning
Läge Omkopplare INPUT Vad händer? Tolerans Effekt

När de externa anslutningarna är låga är automatiskt läge (körning) aktivt. När läget är High är läget programmering/inlärning.

Rekommendation:Använd tillsammans med en aktiveringsenhet, dvs. UR Manöverenhet med en integrerad aktiveringsenhet med tre lägen . I läget för inlärning/programmering är TCP-hastigheten initialt begränsad till 250 mm/s. Hastigheten kan ökas manuellt med hjälp av TP:s ”hastighetsreglage”, men när aktiveringsenheten aktiveras återställs hastighetsbegränsningen till 250 mm/s.

 Ingång till SF2 N/A Robot

SF18

(3-lägesaktivering) Säkerhetsfunktion 8 Ingångar

Vad händer? Tolerans Effekt
En 3-positionaktiveringsenhet 9 har 3 omkopplingsplatser: av, på, av (i storleksordning vid tryckning).

När den släpps helt är enheten avstängd. När den trycks in eller kläms till mittläget är den påslagen. Om du trycker helt (klämmer) slås funktionen av.

När 3P-aktiveringsenheten är ”PÅ” är rörelse aktiverad.

I manuellt läge och när en extern aktiveringsenhet är frånkopplad, initierar säkerhetssystemet internt SF2, vilket är en stoppkategori 2.

Rekommendation: Använd med en lägesomkopplare som säkerhetsingång.10

I manuellt läge, när SF18-ingången är LOW, utlöses SF2 internt .

Stoppkategori 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2 )

 N/A Robot och extern anslutning till SF19 och SF20

SF19

Säkerhetsfunktion 3PE (3-Position Enabling) 8med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt
I Automatiskt läge (“körs”), SF19:s utgångar är HÖG.

I manuellt läge och när någon aktiveringsenhet11 är i läget OFF (inte i mittläget ON, vilket innebär att aktiveringsenheten är släppt eller helt nedtryckt), utlöses en SF2 som orsakar ett stopp av kategori 2 (SS2) och SF19:s utgångar är låga. 8

I manuellt läge, när Freedrive och 3PE används:

  • Om Freedrive är aktiverat och

    • NÄR ALLA 3PE är i läget OFF är SF19:s utgångar i läget HIGH.

    • När någon av 3PE-enheterna är i läge ON är SF19:s utgångar i läge LOW.

  • Om Freedrive inte är aktiverat, och

    • NÄR ALLA 3PE är i läge ON är SF19:s utgångar i läge HIGH.

    • Någon 3PE är i AV-läge, SF19:s utgångar är LÅG.

I manuellt läge, när 3PE är i avstängt läge, är utgångarna på låg nivå och SF2 utlöses internt.

Stoppkategori 2 (IEC 60204-1) SS2 (IEC 61800-5-2)

 N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF20

3PE (3-Position Enabling) ”NOT-läge” Säkerhetsfunktion 8med digitala utgångar

Vad händer? Tolerans Effekt
I Automatiskt läge (“körs”), SF20:s utgångar är LÅG.

I manuellt läge och när någonaktiveringsenhet11 befinner sig i läget OFF (inte i det mellersta ON-läget, vilket innebär att aktiveringsenheten är släppt eller helt nedtryckt), är SF20:s utgångar på High.7

I manuellt läge, när Freedrive och 3PE används:

  • Om Freedrive är aktiverat och:

    • När alla 3PE är i läget OFF är SF20:s utgångar i läget LOW.

    • Om någon av 3PE-enheterna är i läge ON, är SF20:s utgångar i läge HIGH.

  • Om Freedrive inte är aktiverat, och:

    • ALLA 3PE är i läge ON, SF20:s utgångar är LOW.

    • Någon 3PE är i AV-läge, SF20:s utgångar är HÖG.

Obs! SF20 är en inverterad version av SF19 där utgångstillståndet är logiskt omvänt jämfört med SF19.

 I manuellt läge, när 3PE är i avstängt läge, är utgångarna i högt läge. N/A Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF21

Handled Klämning Vridmomentgräns

Vad händer? Tolerans Effekt

Övervakar vridmomentet i handledslederna för att undvika höga åtdragningsmoment. Låter inte vridmomentgränsen för handleden överskrida gränsen.

Denna säkerhetsfunktion kan konfigureras så att den inaktiveras.

 Får roboten att stanna för att INTE överskrida gränsen. N/A Robot

SF22

Utgångar Aktiveras av ett säkerhetsplan (SF5)

Vad händer? Tolerans Effekt
När den övervakade TCP-posen har passerat säkerhetsplanet är de dubbla utgångarna i LOW-läge. Flera positioner kan aktivera de dubbla utgångarna (verktygsfläns , armbåge och upp till två konfigurerbara verktygsförskjutningspunkter med en radie).

Se Verktygspositionsbegränsning för mer information.

 Utgångarna är LOW när den övervakade TCP-posen korsar säkerhetsplanen . 40 mm samma som SF5 Extern anslutning till logik och/eller utrustning

SF23

Säkerhetsplan (SF5) Aktiveras av ingångssignaler

Vad händer? Tolerans Effekt

När båda INPUTS är:

  • HÖG.

    • Den övervakade TCP-poseen kan röra sig fritt.

  • LÅG.

    • Säkerhetsfunktionens avsedda resultat är att förhindra att den övervakade TCP- -posen korsar säkerhetsplanet. Detta är dock inte möjligt om det inte finns tillräckligt med tid eller avstånd för att stanna.

    • Om den övervakade TCP-posen redan har passerat säkerhetsplanet eller om den övervakade TCP-posen är på väg att passera säkerhetsplanet, kommer roboten att stanna i enlighet med inställningarna för stoptid och stoppavstånd.

Se Verktygspositionsbegränsning för mer information.

När den

  • båda ingångarna är LÅGA, och

  • den övervakade TCP-poseen rör sig mot säkerhetsplanet, och

  • om det finns tillräckligt med tid eller avstånd för att stanna innan säkerhetsplanet nås, initieras ett robotstopp för att förhindra att säkerhetsplanet överskrids.

Om det inte finns tillräckligt med tid eller avstånd för att stanna innan säkerhetsplanet nås, initieras ett robotstopp som följer de konfigurerade inställningarna för stopptid och stoppavstånd.  Den övervakade TCP-posen kommer dock att passera säkerhetsplanet.

 40 mm samma som SF5 TCP, verktygsfläns , armbåge

Tabell 1 fotnoter

1Kommunikationen mellan manöverenhet, styrenhet och inom robot är SIL 2 för säkerhetsdata (enligt IEC 61784-3).

2Estop-validering: Manöverenhetens Estop-tryckknapp utvärderas i manöverenheten och kommuniceras sedan1 till säkerhetskontrollenheten via SIL2-kommunikation. För att validera Estop-funktionen för enheten trycker du på knappen Pendant Estop och kontrollerar att en Estop uppstår. Detta bekräftar att nödstoppet är anslutet till enheten, att nödstoppet fungerar som avsett och att enheten är ansluten till styrenheten.

3Om en robotsäkerhetsfunktion är ”integrerad” eller ”ansluten” till extern utrustning, enheter eller logik, har den resulterande integrerade säkerhetsfunktionen en PFH som är summan av alla PFH-värden, inklusive PFH-värdet för robotsäkerhetsfunktionen.

4Stoppkategorier enligt IEC 60204-1 (NFPA79). För Estop är endast stoppkategorierna 0 och 1 tillåtna.

  • Stoppkategori 0 och 1 resulterar i att drivkraften tas bort, där stoppkategori 0 är omedelbart och stoppkategori 1 är ett kontrollerat stopp (t.ex. bromsa till stopp och ta bort drivkraften).

  • Stoppkategori 2 är ett stopp där drivkraften INTE tas bort. Stoppkategori 2 definieras i IEC 60204-1. Beskrivningar av STO, SS1 och SS2 finns i IEC 61800-5-2. Med UR upprätthåller ett stopp av kategori 2 banan och behåller kraften till drivenheterna efter stoppet.

5 Säkerhetsfunktioner för stopptid och stoppsträcka bör användas. När den används finns det inget behov av periodisk kontroll av bromsprestanda.

6 Om en robotsäkerhetsfunktion är ”integrerad” eller ”ansluten” till extern utrustning, enheter eller logik, har den resulterande integrerade säkerhetsfunktionen en PFH som är summan av alla PFH-värden, inklusive PFH-värdet för robotsäkerhetsfunktionen.

7 Robotens stoppförmåga i de givna rörelserna övervakas kontinuerligt för att förhindra rörelser som skulle överskrida stoppgränsen. Om den tid som behövs för att stoppa roboten riskerar att överskrida tidsgränsen minskas rörelsehastigheten för att säkerställa att gränsen inte överskrids. Ett stopp kommer att initieras för att förhindra att gränsen överskrids.

8 För den integrerade funktionella säkerhetsklassningen med ett externt säkerhetsrelaterat styrsystem, lägg till PFH för denna säkerhetsrelaterade utgång till PFH för det externa säkerhetsrelaterade styrsystemet. Säkerhetsfunktionen och dess utlösande av ett stopp ingår i PFH-värdet för denna SF.

9 Aktiveringsenheten kan finnas på programmeringspanelen eller vara externt ansluten till aktiveringsfunktionsingången (SF18).

10 Användning av en extern lägesomkopplare rekommenderas vid användning av en 3-lägesaktiveringsenhet. Om en extern lägesomkopplare inte används och inte ansluten till säkerhetsingångarna, kommer robotläget att bestämmas av användargränssnittet. Om användargränssnittet är i

  • ”automatiskt läge”, aktiveringsfunktionen inte aktiv.

  • ”manuellt läge”, aktiveringsfunktionen kommer att vara aktiv. Lösenordsskydd för att ändra läge kan konfigureras.

11 Om någon 3PE-aktiveringsenhet släpps eller trycks ned helt är säkerhetsfunktionen med tre lägen AV (inte i mittläget PÅ).