Bezpečnostní funkce robotů: PL d, SIL 2 a co nastavit v buňce

Bezpečnostní funkce robota dnes nejsou jen nouzové zastavení. Universal Robots je certifikuje na Performance Level d, kategorii 3 podle ISO 13849-1 a uvádí, že to odpovídá SIL 2 podle IEC 62061 — v buňce se z nich skládá omezení rychlosti, prostoru a síly. Rozhoduje přitom konfigurace pro konkrétní aplikaci, ne údaj z katalogu.

Klíčové parametry

• PL d, kategorie 3: dvoukanálová architektura, jediná porucha nesmí vést ke ztrátě funkce
• SIL 2: stejná úroveň jako PL d, ale počítaná podle IEC 62061
• Stop kategorie 0, 1 a 2 podle IEC 60204-1: okamžité odpojení, řízené zastavení s odpojením, zastavení s napájením
• U UR: 16 bezpečnostních I/O (8 vstupů, 8 výstupů), PROFIsafe SIL 2 na řídicích boxech CB5
• U UR: dvě sady parametrů Normal a Reduced, přepínané vstupem Reduced mode
• U UR: funkce — limity polohy a rychlosti kloubů, rychlost a síla TCP, rychlost a síla lokte, bezpečnostní roviny (až 8), orientace nástroje, momentum, výkon, doba a dráha zastavení, hmotnost a těžiště břemene

Co nastavit v buňce

1. Rizikové posouzení určí, které funkce buňka potřebuje a jaké meze platí pro Normal a Reduced.
2. Prostor: bezpečnostní roviny, nebo zóny v DCS a v KUKA.SafeOperation. Vstup člověka do zóny přepne Reduced, nemusí hned zastavit.
3. Rychlost: limit TCP a kloubů. Snížení rychlosti místo zastavení zkracuje cyklus, ale mez musí odpovídat výpočtu ochranné vzdálenosti.
4. Síla: u kolaborativních aplikací limitujte na TCP i na loket. Meze se určují podle tělesné partie; pro kontakt s prsty se uvádí 140 N.
5. Zastavení: změřit dobu a dráhu se skutečným břemenem a nastavit limity. Bez toho je ochranná vzdálenost odhad.
6. Validace: zkontrolovat součet konfigurace, zapsat hodnoty do dokumentace a po každé změně ověřit znovu.

Srovnání

Rozdíl je v tom, co která sada umí bez externích komponent: UR má sílu a momentum přímo v řídicím systému, FANUC a KUKA řeší hlavně prostor a rychlost, sledování sil nechávají na aplikaci a senzorice.

Pro konstruktéra: Rozhodněte už v návrhu, které funkce potřebujete, a nenechávejte to na uvedení do provozu. Meze pro sledování sil neberte jako jedno číslo pro celou buňku — liší se podle partie, která se může dostat do kontaktu, a pro prsty platí jiná hodnota než pro trup. Dobu a dráhu zastavení změřte s reálným břemenem a opotřebenou brzdou, ne s prázdným ramenem. Nakonec si nechte konfiguraci orazítkovat kontrolním součtem a uložte ji k technické dokumentaci; u zakázky po 20. lednu 2027 ji budete potřebovat k posouzení shody.