UR5_User_Manual_zh_Global.pdf - 第25页

2.4 安全模式 750 mm 200 mm 图 2.1: 鉴于机器人手臂的物 理性质，在工作区 的某些区域应留意 夹伤风险。其中一 个区域是定义的 径向 运动 区域， 即 手腕 1 关 节 至少 与机 器人 底座 相 距 750 mm 的区 域。 另一 个区 域是 在机 器 人底 座 200 mm 范围内的区域（机器人按正切方向移动时） 。 2.4 安全模式 标准 模 式和 缩 减模 式 安 全系 统 有两 种 可配 置 的安 全 模…

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2.3 限制安全相关功能
• 延伸：100%（机器人手臂完全水平展开）
• 速度：安全系统的 TCP 速度限制被设为所描述的限制。
• 有效负载：连接 TCP 的机器人处理的最大有效负载 (5 kg)。
最坏情况下，如果违反安全限制或接口，0 类停机
1
的停止时间可在下表中查到。
TCP 速度极限 最大停机时间
1.0
m
/s 450 ms
1.5
m
/s 500 ms
2.0
m
/s 550 ms
1.5
m
/s 600 ms
3.0
m
/s 650 ms
2.3 限制安全相关功能
如果机器人手臂接近安全相关的极限，高级路径控制软件将减速或发出停止执行程
序的命令。因此只有在异常情况下才会发生限制违例。但是，如果违反了限制，安
全系统将发出 0 类停机。
最坏情况
限制级安全功能 准确度 检测时间 断电时间 反应时间
关节位置 1.15
◦
100 ms 1000 ms 1100 ms
关节速度 1.15
◦
/s 250 ms 1000 ms 1250 ms
TCP 位置 20 mm 100 ms 1000 ms 1100 ms
TCP 方向 1.15
◦
100 ms 1000 ms 1100 ms
TCP 速度 50
mm
/s 250 ms 1000 ms 1250 ms
TCP 力 25 N 250 ms 1000 ms 1250 ms
动量 3
kg m
/s 250 ms 1000 ms 1250 ms
功率 10 W 250 ms 1000 ms 1250 ms
当 48 V 的总线电压达到 7.3 V 以下的电势时，即视为系统断电。断电时间即检测到
事件直至系统断电的这段时间。
警告:
在设计机器人的作业单元时，关于力的限制功能有两种例外情况需
要留意。参见图2.1。在机器人向外伸展时，膝 -关节效应可能导致
径向（远离底座）产生较高的力，同时速度较低。同样，短杠杆臂
在工具靠近底座和沿切线（周围）方向移动底座时，可能产生较高
的力，但同样速度较低。通过清除这些区域的障碍物、将机器人放
在其他位置，或结合利用安全平面与关节限制等措施，防止机器人
进入工作区的此区域，可规避夹伤风险。
警告:
如果存在与肘部快速运动相关的危险（例如：当在奇点附近运动
时），用户可通过利用关节速度限制安全功能限制基座和肩部关节
的速度来减少危险。
1
停机类别根据 IEC 60204-1 划分，参见术语表了解详情。
UR5/CB3 I-12 版本 3.2 (rev. 18629).
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2.4 安全模式
750 mm
200 mm
图 2.1: 鉴于机器人手臂的物理性质，在工作区的某些区域应留意夹伤风险。其中一个区域是定义的径向
运动区域，即手腕 1 关节至少与机器人底座相距 750 mm 的区域。另一个区域是在机器人底座 200 mm
范围内的区域（机器人按正切方向移动时）。
2.4 安全模式
标准模式和缩减模式 安全系统有两种可配置的安全模式：标准模式和缩减模式。
每种模式均可配置安全极限。机器人 TCP 的位置超出触发器缩减模式平面，或利
用安全输入触发时，将激活缩减模式。
在定义了标准模式极限设置的触发器缩减模式平面的边上，缩减模式极限设置可接
受的区域为 20 mm。当安全输入触发缩减模式时，二者的极限设置均为 500 ms。
恢复模式 如果安全极限违例，必须重启安全系统。如果在启动时系统超出安全极
限范围（ 例如超出关节位置极限），将进入特殊恢复模式。在恢复模式下不能运行
机器人程序，但利用自由驱动模式或 PolyScope 中的 “移动” 选项卡（参见第 II部
分 “PolyScope 手册”），可将机器人手臂手动移回极限范围内。恢复模式的安全极
限为：
限制级安全功能 限制
关节速度 30
◦
/s
TCP 速度 250
mm
/s
TCP 力 100 N
动量 10
kg m
/s
功率 80 W
如果违反这些限制，安全系统发出 0 类停机。
警告:
请注意，在恢复模式下，关节位置、TCP 位置以及 TCP 方向被禁
用。将机器人手臂移回极限范围内时应小心。
版本 3.2 (rev. 18629).
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I-13 UR5/CB3
2.5 安全相关的电气接口
Max joint
speed in
normal
mode
[rad/s]
[s]
time
0.5240.024
图 2.2: 斜坡下面的绿色区域即制动过程中允许的关节速度。在 0 点处，安全处理器检测到一个事件（紧
急停止或防护停止）。减速从 24 ms 后开始。
2.5 安全相关的电气接口
机器人配备多个安全相关的电气输入和输出。所有安全相关的电气输入和输出均为
双通道。当信号很低时，它们很安全，在信号很高 (+24V)，紧急停止没有激活等
情况下，它们也很安全。
2.5.1 安全相关的电气输入
下表概述了安全相关的电气输入。
安全输入 描述
机器人紧急停止 执行 1 类停机，利用系统紧急停止输出通知其他机器。
紧急停止按钮 执行 1 类停机，利用系统紧急停止输出通知其他机器。
系统紧急停止 执行 1 类停机。
防护停止 执行 2 类停机。
防护重置输入 当遇到防护重置输入的边缘时，从防护停止状态恢复机
器人。
缩减模式 安全系统转换为缩减模式限制。
3 档位开关 当操作模式输入为高电平时，功能为防护停止。
操作模式 当 3 档位启用设备配置时，使用操作模式。
1 类停机和 2 类停机在驱动电源开启的情况下对机器人减速，使机器人在不偏离当
前路径的情况下停止。
监控安全输入 1 类和 2 类停机由安全系统按照以下方式进行监控：
1. 安全系统监控是否在 24 ms 内启动制动，参阅图 2.2。
2. 如果关节移动，将监控其速度，使其速度不超过标准模式下通过持续减慢最大
关节速度极限所获得的速度（即 500 ms 内移动 0
rad
/s）。
3. 如果关节静止（关节速度低于 0.2
rad
/s），将对其进行监控，使其在测得的速度
低于 0.2
rad
/s 时与其位置的移动不超过 0.05 rad。
UR5/CB3 I-14 版本 3.2 (rev. 18629).
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