UR5_User_Manual_zh_Global - 第26页

2.5 安全相关的电气接口 Max joint speed in normal mode [ rad / s ] [ s ] time 0.524 0.024 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 …

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).

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).

2.5 安全相关的电气接口

此外，对于 1 类停机，安全系统将监视机器人手臂静止后，是否在 600 ms 内关闭

电源。另外在防护停止输入后，机器人手臂只能在防护重置输入的正沿后才允许开

始移动。如果不满足上述任何情况，安全系统将发出 0 类停机。

监控到缩减模式输入将触发向缩减模式的转变，如下所示：

1. 触发缩减模式输入后，安全系统接受 500 ms 标准和缩减模式限制设置。

2. 在 500 ms 后，只有缩减模式限制生效。

如果不满足上述任何情况，安全系统将发出 0 类停机。

0 类停机由安全系统执行，其表现如下表中所示。最坏情况下的反应时间即停止全

速和满负载下运行的机器人并对其断电的时间（放电到电势低于 7.3 V）。

最坏情况

安全输入功能检测时间断电时间反应时间

机器人紧急停止 250 ms 1000 ms 1250 ms

紧急停止按钮 250 ms 1000 ms 1250 ms

系统紧急停止 250 ms 1000 ms 1250 ms

防护停止 250 ms 1000 ms 1250 ms

2.5.2 安全相关的电气输出

下表概述了安全相关的电气输出。

安全输出描述

系统紧急停止当机器人紧急停止输入为逻辑低电平或紧急停止按钮按

下时。

机器人运动当此信号为逻辑高电平时，没有机器人手臂的单一关节

移动超过 0.1 rad。

机器人未停止当由于紧急停止或防护停止而使机器人停止或处于停止

过程中时为逻辑高电平。否则将为逻辑低电平。

缩减模式当安全系统处于缩减模式时为逻辑低电平。

非缩减模式缩减模式输出无效。

如果安全输出设置不当，安全系统将发出 0 类停机，其最坏情况下的反应时间为：

安全输出最坏情况反应时间

系统紧急停止 1100 ms

机器人运动 1100 ms

机器人未停止 1100 ms

缩减模式 1100 ms

非缩减模式 1100 ms

版本 3.2 (rev. 18629).

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