Sicurezza
Terminologia
Arresto di Categoria 0
Arresto mediante la sospensione immediata dell’alimentazione agli attuatori. Vengono applicati freni meccanici. Un robot arrestato mediante un arresto di Categoria 0 non segue il suo percorso programmato durante la decelerazione.
Arresto di Categoria 1
Arresto controllato con alimentazione disponibile per gli attuatori, per completare la fase di arresto. L’alimentazione viene rimossa dagli attuatori una volta ottenuto l’arresto. Un robot arrestato mediante un arresto di Categoria 1 segue il suo percorso programmato durante la decelerazione.
Checksum
Una checksum è un identificativo esclusivo creato durante la configurazione della sicurezza
Sicuro per l’ambiente lavoro
Sicuro per una persona presente nell’area.
Controller di sicurezza
Una scheda di sicurezza utilizzata con il controller robot che gestisce la funzione SafeMove.
Funzionalità di ABB SafeMove
Panoramica
SafeMove dispone di due tipi importanti di funzionalità di controllo. La prima garantisce che il sistema di azionamento funzioni correttamente, facendo sì che il robot segua come previsto il valore ordinato dal computer principale. Il secondo è destinato alla supervisione della posizione, della velocità e dell’arresto del robot o all'impostazione dei segnali di uscita per indicare un pericolo.
Esempi di applicazioni collaborative
Alcuni esempi di applicazione sono: Stazioni di caricamento manuale, Ispezione manuale del pezzo durante, l'operazione, Ottimizzazione della dimensione della cella, Protezione dell’attrezzatura sensibile, Assicurazione di un orientamento sicuro dei processi di emissione.
Controllo posizione e velocità del robot
Il secondo tipo di funzionalità di supervisione (per la verifica della posizione e della velocità del robot) viene soddisfatto lasciando che SafeMove compari la posizione e la velocità del robot con i valori limite configurati da un utente autorizzato (il cosiddetto Utente di sicurezza). Se un qualsiasi valore fosse al di fuori della sua area di sicurezza definita, le funzioni di supervisione arresteranno il robot.
Supervisione del sistema di azionamento
Il computer principale calcola i valori assoluti di posizione inviati come riferimento al sistema di azionamento e contemporaneamente li invia al controller di sicurezza. Il sistema di azionamento segnala i valori attuali di posizione del motore rotazionale attraverso il computer principale al controller di sicurezza, come processo separato dal valore di riferimento. Poiché i valori si riferiscono ad un giro, la posizione assoluta viene calcolata aggiungendo i valori dai contagiri interni sia nel sistema di azionamento sia in SafeMove. Confrontando la posizione del motore ordinate e quella attuale, SafeMove è in grado di rilevare la differenza (al di fuori dello sfasamento consentito) tra due posizioni, garantendo il corretto funzionamento del sistema di azionamento in base alla prima funzione di supervisione descritta in precedenza.
Categoria 3
La supervisione è conforme alla categoria 3, vale a dire che due canali separati danno sempre lo stesso risultato. Un canale è costituito da sistema di azionamento, resolver e sistema di misura. Il secondo canale è costituito dal valore ordinato fornito dal computer principale. Questi canali vengono confrontati tramite i circuiti di valutazione di SafeMove, anch'essi a doppio canale.
Certificazioni da parte di RISE Research
Institutes of Sweden RISE Research Institutes of Sweden ha valutato il controller di sicurezza DSQC1015 e del software in dotazione in base a EN ISO 13849-1:2015 e EN ISO 13849-2:2012 e ha rilasciato un certificato di esame di tipo CE relativamente a 2006/42/EC, Annex V, item 4, come unità logica RISE ha inoltre valutato che i blocchi software, che implementano le funzioni di sicurezza così come definito in ISO 10218-1:2011, sono correttamente implementati.
Certificazioni da parte di UL
secondo le seguenti norme: UL 1740, Standard for Robots and Robotic Equipment ANSI/RIA R15.06, Industrial Robots and Robotic Systems CAN/CSA Z434-14, Industrial Robots and Robot Systems - General Safety Requirements CAN/CSA C22.2 No. 73-1953, Test of Electrically Operated Machine Tools
Normative di riferimento
EN ISO 12100:2010 Safety of machinery - General principles for design - Risk assessment and risk reduction
EN 60204-1:2006/A1:2009 Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
EN ISO 10218-1:2011, Robots for industrial environments - Safety requirements - Part 1: Robot
EN 61000-6-2:2005 EMC, Generic immunity
EN 61000-6-4:2007/A1:2011 EMC, Generic emission
EN ISO 13849-1:2015 Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
EN ISO 13849-2:2012 Safety of machinery - Safety-related parts of control systems - Part 2: Validation
Manual Operation Supervision
Panoramica
Manual Operation Supervision è una funzione attiva in modalità funzionamento manuale e controlla che il movimento sia inferiore alla velocità di supervisione configurata per la modalità manuale.
Funzionalità
Quando Manual Operation Supervision è attiva, una supervisione si assicura che il punto centrale dell'utensile (TCP), del polso (WCP) e la velocità del gomito non siano superiori a 250 mm/s (a meno che non sia configurato un valore inferiore). Manual Operation Supervision si sovrappone alle funzioni di sicurezza disattivando gli arresti dal controller di sicurezza causati dalle funzioni di supervisione.
Contact Application Tolerance (CAP)
Panoramica
Contact Application Tolerance rilascia la supervisione Servo Lag, sempre che tutti gli assi configurati si trovino nell'ambito dell'intervallo di assi sicuro corrispondente, il TCP rientri nell'ambito della zona sicura corrispondente, il segnale di attivazione per la funzione Contact Application Tolerance sia pari a 0 (se utilizzato).
Funzionalità
Contact Application Tolerance rilascia la Control Error Supervision (servo lag) a un valore più elevato. È possibile utilizzare Contact Application Tolerance, ad esempio, nella sorveglianza delle macchine durante Force Control. È utile anche nel caso in cui al robot siano applicate forze esterne, ad esempio durante la sostituzione di utensili.
Sincronizzazione del software
Panoramica
La sincronizzazione del software è una funzione che assicura la presenza di informazioni corrette del controller di sicurezza riguardo alla posizione del robot. Uno stato non sincronizzato si verifica, ad esempio: Se si stavano spostando uno o più assi durante l'arresto o lo spegnimento o dopo una sincronizzazione con esito negativo.
Funzionalità
Le funzioni di supervisione possono essere attive soltanto durante la sincronizzazione di SafeMove. In stato di non sincronizzazione, è possibile esclusivamente il funzionamento in modalità manuale a velocità ridotta fino alla corretta esecuzione della sincronizzazione.
Sincronizzazione del Hardware
Panoramica
La sincronizzazione dell'hardware è una funzione che assicura la corretta calibratura del robot, mediante un commutatore fisico di sincronizzazione. Uno stato non sincronizzato si verifica, ad esempio: Se si stavano spostando uno o più assi durante l'arresto o lo spegnimento o dopo una sincronizzazione con esito negativo.
Funzionalità
Il robot deve spostarsi nella posizione di sincronizzazione sicura e attivare un interruttore. Una volta attivato l’interruttore, il controller di sicurezza presume che i contagiri del robot siano corretti. Inoltre, calcola la posizione del braccio rispetto alla posizione del motore, il rapporto di trasmissione e il suo contagiri interno. Se la sincronizzazione è corretta, il controller di sicurezza invia un messaggio al controller del robot.
Safe Brake Ramp
Panoramica
Safe Brake Ramp è una funzione attiva di supervisione che sovrintende agli arresti di categoria 1 iniziati dal controller di sicurezza.
Funzionalità
Quando il controller di sicurezza provoca un arresto di categoria 1, i motori vengono utilizzati per una decelerazione controllata lungo il percorso del movimento pianificato. Safe Brake Ramp controlla questa decelerazione. Se la decelerazione è troppo lenta, viene attuato sempre un arresto di categoria 0 dopo 1 secondo. Un arresto di categoria 1 in genere è più rapido rispetto ai margini di Safe Brake Ramp, pertanto in condizioni normali Safe Brake Ramp non funge da trigger. A seconda dell'applicazione, Safe Brake Ramp può fungere più spesso da trigger, ad esempio, per robot inclinati o carichi pesanti. Ciò determina un arresto di categoria 0.
Cyclic Brake Check
Panoramica
Se si utilizza Cyclic Brake Check su un sistema SafeMove, è necessario configurare Cyclic Brake Check nella configurazione di sicurezza. Successivamente, è necessario eseguire regolarmente la verifica dei freni (entro l'intervallo di tempo configurato).
Funzionalità
Spostare il robot ad un punto d’arresto prima di effettuare Cyclic Brake Check. Cyclic Brake Check può essere eseguita soltanto al livello di esecuzione normale (non da una trap routine, routine d’evento o a livello del percorso memorizzato). I freni vengono collaudati in ordine sequenziale; ogni test richiede da 10 a 15 secondi. Non modificare la velocità da FlexPendant e non utilizzare VelSet, AccSet, speedRefresh. Utilizzare la procedura chiamata: CyclicBrakeCheck
Human Contact Supervision
Panoramica
La funzione di supporto Human Contact Supervision suggerirà, in caso di contatto quasi statico, i valori di velocità e forza per non superare un livello di picco desiderato. Questi valori devono essere convalidati. La funzionalità si basa sulle raccomandazioni contenute in /TS 15066.
Funzionalità
Human Contact Supervision calcola i valori massimi ammessi di velocità, forza e coppia dell'utensile per le funzioni Tool Speed Supervision e Tool Force Supervision. Il calcolo può essere fatto per un contatto transitorio o quasi-statico. La velocità, la forza e la coppia applicata all'utensile e a ogni giunto devono essere inferiori al limite che potrebbe causare lesioni all'operatore. Per maggiori informazioni vedere ISO/TS 15066.
Stand Still Supervision (SST)
Panoramica
Stand Still Supervision è una funzione di supervisione attiva che assicura che tutti gli assi controllati siano immobili.
Funzionalità
Stand Still Supervision può controllare se un robot resta immobile anche se il servo e il sistema di trasmissione si trovano in fase di regolazione. Se un qualche asse controllato iniziasse a muoversi, Stand Still Supervision provocherà un arresto di categoria 0. Quando Stand Still Supervision è attiva per tutti gli assi.
Axis Speed Supervision (ASP)
Panoramica
Axis Speed Supervision è una funzione di supervisione attiva che controlla la velocità degli assi del robot e degli assi aggiuntivi.
Funzionalità
Se anche un solo degli assi controllati supera la sua velocità consentita, il controller di sicurezza si aziona. Questa violazione provocherà un arresto di categoria 0, uno di categoria 1 e un segnale d'uscita, a seconda della configurazione. Axis Speed Supervision non è attiva in modalità funzionamento manuale e non deve pertanto essere utilizzata per garantire la sicurezza dell'operatore nella modalità in questione.
Tool Speed Supervision (TSP)
Panoramica
Tool Speed Supervision è una funzione di supervisione che controlla la velocità dell'utensile per la sicurezza attiva, di Arm Check Point e dei punti configurati della velocità controllata.
Funzionalità
Tool Speed Supervision controlla la velocità lineare (in mm/s) per TCP per l'utensile per la sicurezza attiva. Arm Check Point, "gomito". Punto centrale del polso (WCP)), solo in modalità manuale. Se in uno qualsiasi di questi punti la velocità massima viene superata, il controller di sicurezza si aziona. Se il TCP si sposta più lentamente rispetto alla velocità minima, il controller di sicurezza si azionerà anche in questo caso.
Axis Position Supervision (APO)
Panoramica
Axis Position Supervision è una funzione di supervisione attiva che provoca una violazione quando uno qualunque degli assi si trova fuori dagli intervalli definiti.
Funzionalità
Se un asse di una serie attiva eccede il suo intervallo consentito, il controller di sicurezza si aziona. Questa violazione provocherà un arresto di categoria 0, uno di categoria 1 e/o imposterà un segnale d'uscita, a seconda della configurazione.
Tool Position Supervision (TPO)
Panoramica
Tool Position Supervision è una funzione di supervisione che controlla che il robot rientri nella zona sicura consentita.
Funzionalità
Tool Position Supervision controlla che il robot e lo strumento di sicurezza attivo (ed eventuali incapsulazioni configurate attorno a essi) si trovino all’interno della zona definita. Possono essere configurati fino a 32 set, al massimo due per zona di sicurezza. Se il robot si trova al di fuori della sua zona consentita, il controller di sicurezza si aziona.
Tool Orientation Supervision (TOR)
Panoramica
Tool Orientation Supervision è una funzione di supervisione attiva che controlla che l'orientamento dell'utensile per la sicurezza attiva rientri nella tolleranza consentita.
Funzionalità
Tool Orientation Supervision controlla l'orientamento dell'utensile. Se l'orientamento dell'utensile è al di fuori della sua tolleranza consentita, il controller di icurezza si aziona. Poiché l’orientamento dello strumento è determinato dall’orientamento programmato, è molto importante che lo strumento attivo in SafeMove corrisponda allo strumento attivo nel programma del robot.
Tool Force Supervision (TFO)
Panoramica
Tool Force Supervision controlla che la forza esterna sull'utensile e la coppia esterna su ogni giunto non superino un determinato limite, per evitare lesioni in caso di una situazione di bloccaggio. Tool Force Supervision è disponibile soltanto per CRB 15000.
Funzionalità
Tool Force Supervision controlla che la forza sull'utensile e le coppie sui giunti siano al di sotto dei limiti specificati. È possibile configurare fino a 8 serie. Se la forza o la coppia superano il limite permesso, interviene il controller di sicurezza.
Control Error Supervision
Panoramica
Control Error Supervision è una funzione che controlla la differenza fra il valore di riferimento e quello misurato della posizione del motore di ciascun asse. Control Error Supervision è necessaria per garantire l’accuratezza nelle funzioni di supervisione e nella categoria strutturale 3 del sistema di sicurezza, ovvero la supervisione a canale doppio.
Funzionalità
L’errore di controllo (servo lag) è il valore assoluto della differenza tra il valore di riferimento e il valore misurato della posizione del motore di ciascun asse. La funzione viene attivata automaticamente dopo che il controller di sicurezza è stato sincronizzato con la posizione del robot. Quando si aziona si verifica quanto segue: Il robot viene arrestato mediante un arresto di categoria 1. Viene inviato un messaggio di log eventi (90511) al controller del robot.