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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 /…

.2 安全相关的功能和接口

2.1 简介

UR 机器人搭载多种安全级功能和用于连接其他机器及附加保护装置的安全级电气

接口。每项安全功能和每个接口都根据 ISO13849-1:2008 进行监控（认证请参见第

8 章），并具有 d 性能等级 (PLd)。

危险:

使用的安全配置参数与集成商执行的风险评估所定义的不同可导致

无法合理消除的危险或无法充分减少的风险。

参见第 II 部分第 10 章了解用户界面中的安全相关功能、输入和输出的配置。有关

安全设备与电气接口的连接方式，请参见第 5 章。

注意:

1. 安全相关功能和界面的使用和配置必须根据集成商针对特定

机器人应用而执行的风险评估来完成，参见第 1 章中的第

1.7 节。

2. 如果机器人发现安全系统中存在故障或违例，例如紧急停机

电路中的一条线被切断，或位置传感器损坏，或安全相关功能

的限制被违反，将启动 0 类停机。最坏情况下从错误出现到

机器人停止所需的时间列在本章的最后部分。这个时间应被

考虑为集成商执行的风险评估的一部分。

机器人配备众多安全相关功能，透过这些功能可限制机器人关节及机器人工具中心

点 (TCP) 的运动。TCP 即纳入了 TCP 偏移的输出法兰的中心点。

限制安全相关的功能有：

限制级安全功能描述

关节位置关节的最小和最大角位置

关节速度关节最大角速度

TCP 位置笛卡尔空间中限制机器人 TCP 位置的平面

TCP 速度机器人 TCP 的最大速度

TCP 力机器人 TCP 的最大推力

动量机器人手臂的最大动量

功率机器人手臂施加的最大功率

2.2 安全系统的停止时间

安全系统的停止时间是指从安全相关功能出现故障或违例到机器人完全停止且机械

制动器发生制动的时间。执行测量时机器人采用以下配置：

版本 3.2 (rev. 18629).

I-11 UR5/CB3

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

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

/s 450 ms

1.5

/s 500 ms

2.0

/s 550 ms

1.5

/s 600 ms

3.0

/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

/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。

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).

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

◦

TCP 速度 250

TCP 力 100 N

动量 10

kg m

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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