Kan en AGV stole på STO uden en mekanisk bremse?

Automated Guided Vehicles (AGV'er) er afgørende for moderne materialehåndtering, smart lager og industriel automatisering. Efterhånden som AGV-systemer bliver mere kompakte, energieffektive og intelligente, evaluerer ingeniører i stigende grad integrerede motorstyringsteknologier for at forenkle drevarkitekturer og forbedre driftssikkerheden. Et vigtigt spørgsmål er, om en AGV kan stole på Safe Torque Off (STO) uden en mekanisk bremse.

Svaret afhænger af AGV'ens mekaniske design, driftsmiljø, stopkrav og funktionelle sikkerhedsarkitektur. STO kan forhindre en motor i at generere drejningsmoment, men den bremser ikke aktivt motoren eller garanterer, at en bevægelig AGV stopper med det samme. Når køretøjet kører på en skråning, bærer en tung last eller kører i et miljø, hvor ukontrolleret bevægelse udgør en fare, kan en mekanisk bremse eller en anden konstrueret stopmekanisme være nødvendig.

For at afgøre, om en AGV kan fungere sikkert uden en mekanisk bremse, er vi nødt til at skelne mellem drejningsmomentfjernelse, kontrolleret deceleration og mekanisk fastholdelse. Vi skal også overveje, hvordan integrerede servomotorer, sikkerhedscontrollere og nødstopsystemer arbejder sammen for at beskytte mennesker, udstyr og transporterede varer.

Hvad er Safe Torque Off (STO) i en AGV?

Safe Torque Off (STO) er en funktionel sikkerhedsfunktion integreret i mange servodrev og motorstyringssystemer. I et Automated Guided Vehicle (AGV) forhindrer STO motordrevet i at generere drejningsmoment, når en sikkerhedsrelateret tilstand detekteres, hvilket hjælper med at reducere risikoen for farlig bevægelse.

STO er især vigtig i AGV-applikationer, hvor autonom navigation, forhindringsdetektion og nødstopfunktioner skal arbejde sammen for at beskytte operatører, udstyr og transporterede materialer. Når en sikkerhedscontroller aktiverer STO, deaktiverer drevet dets drejningsmomentproducerende evne gennem det udpegede sikkerhedskredsløb. STO bremser dog ikke aktivt motoren eller garanterer, at AGV'en stopper med det samme. Køretøjet kan fortsætte med at bevæge sig på grund af inerti, ydre kræfter eller tyngdekraften, især når det kører på en skråning.

Hvordan virker STO i et AGV-drivsystem?

Et typisk AGV-bevægelseskontrolsystem integrerer flere komponenter for at styre bevægelse og sikkerhed:

• Sikkerhedscontroller: Overvåger sikkerhedsrelaterede input, såsom nødstopknapper og beskyttende scannersignaler, og starter den nødvendige sikkerhedsreaktion.

• Integreret servomotor: Genererer det moment, der kræves til AGV acceleration, deceleration og kørsel.

• STO sikkerhedskredsløb: Deaktiverer drevets evne til at producere motormoment, når STO-funktionen er aktiveret.

• Nødstopsystem: Starter et sikkerhedsrelateret stop, når der opstår en farlig situation, eller en operatør anmoder om et nødstop.

• Mekanisk bremse, hvis påkrævet: Giver fysisk bremsning eller holdeevne for at forhindre ukontrolleret bevægelse under specificerede forhold.

Under normal drift regulerer servodrevet motorens drejningsmoment og hastighed for at opretholde AGV'ens kommanderede bevægelse. Når STO udløses, forhindrer drevet yderligere drejningsmomentgenerering, uafhængigt af almindelige bevægelseskommandoer. Køretøjets faktiske standsningsadfærd afhænger derefter af dets eksisterende momentum, drivlinjemodstand, bremsemekanismer og driftsmiljø.

For eksempel kan en AGV, der kører langs en plan lagergang, gradvist bremse efter STO-aktivering på grund af rullemodstand. En AGV, der kører ned ad bakke, kan dog fortsætte med at bevæge sig under tyngdekraften, hvis der ikke er en passende bremsemekanisme tilgængelig.

Hvad er forskellen mellem STO og en mekanisk bremse?

Selvom STO og mekaniske bremser begge bidrager til maskinsikkerhed, udfører de forskellige funktioner.

STO er ikke en direkte erstatning for en mekanisk bremse. Hvis en AGV skal bevare sin position på en rampe, forhindre bevægelse efter strømtab eller stoppe inden for en specificeret afstand, skal ingeniører vurdere, om en mekanisk bremse eller en anden passende bremseløsning er nødvendig.

Hvorfor er STO vigtigt for AGV-sikkerheden?

STO giver en vigtig sikkerhedsfunktion i automatiserede materialehåndteringssystemer, fordi det hjælper med at forhindre utilsigtet motormoment, når der opstår en farlig tilstand. Når den er korrekt integreret i AGV'ens sikkerhedsarkitektur, kan den reducere afhængigheden af ​​almindelige bevægelseskontrolkommandoer til funktionen til fjernelse af drejningsmoment.

Sikkerheden for den komplette AGV afhænger dog af mere end drevets STO-kapacitet. Ingeniører skal evaluere bremselængde, køretøjets hastighed, maksimal nyttelast, gulvforhold, skråningsdrift og muligheden for strømtab. Designet bør også tage højde for responstiden for sensorer, sikkerhedscontrollere og drivsystemer.

For AGV'er, der opererer i nærheden af ​​personale eller transporterer tunge læs, bør STO behandles som en del af en komplet funktionel sikkerhedsstrategi snarere end som en selvstændig løsning til at standse og holde køretøjet.

Når du vælger en integreret servomotor til en AGV, anbefaler vi at verificere drevets STO-implementering, gennemgå producentens sikkerhedsdokumentation og bestemme, om yderligere bremsefunktioner er nødvendige for at opfylde applikationens krav til standsning og holde.

BESFOC Integrerede DC servomotorer   produkter

BESFOC Integrerede stepper servomotorer   produkter

Besfoc integreret servomotorsystem Tilpasset service

Besfoc integreret servomotorsystem Tilpasset service

Kan en AGV stole på STO uden en mekanisk bremse?

En AGV kan potentielt fungere uden en mekanisk bremse, men kun når dens risikovurdering og systemdesign viser, at den resulterende standsnings- og holdeadfærd er acceptabel under alle relevante driftsforhold.

Fraværet af en mekanisk bremse gør ikke automatisk en AGV usikker. Nogle applikationer med lav hastighed og lav risiko kan være designet omkring kontrolleret deceleration, passiv modstand og en valideret sikkerhedsstrategi. Men udelukkende at stole på STO indfører begrænsninger, der skal adresseres.

Ved drift uden en mekanisk bremse kan det være acceptabelt

Et bremsefrit AGV-design kan overvejes, når følgende betingelser er opfyldt:

1. AGV'en fungerer på en plan overflade.

Et køretøj, der kører på et fladt, kontrolleret fabriksgulv, kan have en lavere risiko for ukontrolleret bevægelse efter drejningsmomentfjernelse end et køretøj, der kører på en skrå overflade. Ikke desto mindre skal restmomentum, gulvforurening, hjulfriktion og eksterne skubbekræfter stadig vurderes.

2. Køretøjet kører ved relativt lave hastigheder.

Lavere driftshastigheder reducerer generelt den kinetiske energi og kan gøre stopproblemet lettere at håndtere. Lav hastighed alene fastslår dog ikke, at STO uden bremsning er sikker.

3. Ansøgningen kræver ikke positiv beholdning.

Hvis AGV'en ikke behøver at opretholde sin position mod tyngdekraften eller andre ydre kræfter under et sikkerhedsrelateret stop, er en mekanisk holdebremse muligvis ikke nødvendig. Denne betingelse skal verificeres snarere end antages.

4. Stoplængden forbliver inden for den tilgængelige sikkerhedskonvolut.

Den fuldstændige standsningsadfærd skal vurderes i forhold til AGV'ens maksimalt tilladte køreafstand efter et sikkerhedskrav. Designet skal tage højde for detektionsforsinkelser, styreenhedens respons, køreresponsen, køretøjets inerti, nyttelast og tilgængelige bremsekræfter.

5. En passende alternativ stopmekanisme er tilgængelig.

Et valideret sikkerhedsrelateret kontrolleret stop, et separat bremsesystem eller et andet konstrueret arrangement kan give den nødvendige standseevne. Designet skal sikre, at drejningsmomentfjernelse ikke efterlader AGV'en i en ukontrolleret eller farlig tilstand.

Selv når disse betingelser ser ud til at være opfyldt, skal vi verificere systemet under forudsigelige fejlforhold og værst tænkelige driftsforhold.

Når en AGV ikke bør stole på STO alene

En mekanisk bremse eller en anden passende bremseløsning er generelt nødvendig, når AGV'en skal stoppe eller forblive stationær under forhold, som STO ikke kan håndtere pålideligt.

Det væsentlige princip er, at STO kan være tilstrækkelig til en specifik momentfjernelsessikkerhedsfunktion uden nødvendigvis at være tilstrækkelig til AGV'ens fuldstændige standsnings- og holdekrav.

Kan STO erstatte nødstopfunktionen i en AGV?

Nej. STO er en køresikkerhedsfunktion, hvorimod et nødstop er en sikkerhedsrelateret kommando eller funktion beregnet til at bringe farlig maskindrift til en sikker tilstand.

Et nødstopsystem kan bruge STO som en del af dets implementering, men den nødvendige stopadfærd afhænger af applikationen og risikovurderingen.

To almindeligt refererede stopkategorier er særligt relevante.

Kategori 0 Stop: Øjeblikkelig fjernelse af moment

Et kategori 0-stop involverer stop ved øjeblikkelig afbrydelse af strømmen til maskinens aktuatorer, hvor stop opnås ved at fjerne energi i stedet for ved en kontrolleret decelerationssekvens.

I et drev, der implementerer STO, kan STO-funktionen bruges til at opnå den påkrævede drejningsmoment-fjernelsesadfærd.

For en AGV i bevægelse kan køretøjet køre, indtil det stopper. Hvis denne stopafstand er uacceptabel, er drejningsmomentfjernelse alene utilstrækkelig.

Kategori 1 stop: kontrolleret deceleration efterfulgt af momentfjernelse

Et kategori 1 stop involverer en kontrolleret stopproces efterfulgt af fjernelse af strømmen til aktuatorerne.

For eksempel kan en AGV først decelerere gennem dets motordrev og derefter aktivere STO efter at have nået en sikker standsningstilstand eller fuldført den tilsigtede decelerationssekvens.

Denne tilgang kan reducere bremselængden og forbedre forudsigeligheden, forudsat at funktionen med kontrolleret stop og dens sikkerhedsrelaterede implementering opfylder applikationens krav.

Den nøjagtige arkitektur skal designes og valideres i forhold til gældende maskinsikkerhedsstandarder, herunder relevante bestemmelser i IEC 60204-1 og ISO 13850.

Vigtigt er det, at et normalt softwarestop efterfulgt af STO ikke automatisk bør antages at give et sikkerhedsklassificeret kontrolleret stop. Hvor selve den kontrollerede deceleration er sikkerhedskritisk, kræves en passende designet og valideret sikkerhedsfunktion.

Sådan beregnes AGV-stoplængde uden en mekanisk bremse

Når man vurderer en AGV uden mekanisk bremse, er stoplængden en kritisk faktor for at afgøre, om STO alene kan opfylde applikationens sikkerhedskrav. Da STO fjerner motormomentet uden aktivt at bremse køretøjet, kan AGV'en fortsætte med at bevæge sig på grund af inerti, rullemodstand eller tyngdekraft.

Nøglefaktorer, der påvirker AGV-stoplængde

Flere faktorer påvirker, hvor langt en AGV kører efter STO-aktivering:

• Køretøjshastighed: Højere hastigheder resulterer generelt i længere bremselængder.

• Samlet masse: En tungere AGV eller nyttelast øger den kinetiske energi.

• Systemets responstid: Køretøjet fortsætter med at køre, mens sensorer, sikkerhedscontrollere og drevet reagerer.

• Gulvforhold: Overfladefriktion og hjulmodstand påvirker passiv deceleration.

• Driftshældning: Tyngdekraften kan forlænge bremselængden eller få AGV'en til at accelerere ned ad bakke.

Sådan estimeres stopafstand

Et praktisk estimat bør omfatte to komponenter: den tilbagelagte afstand under systemrespons og den tilbagelagte afstand, mens AGV'en kører ud til et stop.

Overvej for eksempel en AGV, der kører med 1,5 m/s med en systemresponstid på 0,15 sekunder. I denne responsperiode kører køretøjet cirka 0,23 meter.

Hvis AGV'en derefter decelererer med en antaget hastighed på 0,3 m/s² på grund af passiv modstand kan den rejse yderligere 3,75 meter, før den stopper. Den estimerede samlede bremselængde er derfor cirka 4 meter.

Dette eksempel er kun illustrativt. Den faktiske bremselængde afhænger af køretøjets design, nyttelast, gulvforhold, drivlinjemodstand og driftsmiljø. Passiv deceleration bør måles og valideres under værst tænkelige forhold i stedet for at antages at forblive konstant.

Hvordan kan ingeniører forbedre stopsikkerheden?

Når man designer en AGV uden mekanisk bremse, bør ingeniører verificere den værste standslængde og sikre, at der er tilstrækkelig beskyttelsesafstand til rådighed. Hvis passiv deceleration ikke kan opfylde den påkrævede standseevne, omfatter mulige løsninger at reducere den maksimale kørehastighed, opdage farer tidligere, implementere en passende kontrolleret stopfunktion eller tilføje en passende bremsemekanisme.

Nøgleprincippet er, at STO stopper drejningsmomentgenereringen, ikke køretøjets bevægelse. Et sikkert AGV-design skal tage højde for den tilbagelagte afstand efter STO-aktivering og sikre, at ukontrolleret friløb eller rulning ikke skaber en uacceptabel risiko.

Hvordan påvirker en integreret servomotor AGV-bremsedesign?

Integrerede servomotorer kombinerer en motor med tilhørende drivelektronik og, afhængigt af produktet, feedback-enheder og kommunikationsgrænseflader. Denne arkitektur kan forenkle AGV-drivlinjedesignet ved at reducere eksterne ledninger og antallet af separate komponenter.

Motorintegration eliminerer dog ikke behovet for uafhængigt at evaluere bremsning og funktionssikkerhed.

Når du vælger en integreret servomotor til en AGV, anbefaler vi at undersøge følgende faktorer.

Integreret STO-kapacitet

Bekræft, om drevet understøtter STO, og om dets implementering er egnet til den nødvendige sikkerhedsfunktion.

Gennemgå producentens sikkerhedsdokumentation, herunder gældende sikkerhedsintegritetsoplysninger, diagnostisk dækning, fejlreaktion og installationskrav.

Antag ikke, at hver integreret servomotor inkluderer certificeret STO, blot fordi den indeholder et drev.

Mekanisk bremsekompatibilitet

Afgør, om motoren kan forsynes med en holdebremse eller tilsluttes en ekstern bremsemekanisme.

Bremsen skal vælges i henhold til det påkrævede holdemoment, akselhastighed, indkoblingsfrekvens, termiske grænser og drivlinjekonfiguration.

For hjuldrevne AGV'er bør ingeniører evaluere hele den mekaniske transmission i stedet for udelukkende at stole på motorakslens bremseværdi.

Drejningsmoment og hastighedskarakteristika

Motoren skal levere tilstrækkeligt kontinuerligt og maksimalt drejningsmoment til acceleration, kørsel og deceleration.

Hvor kontrolleret stop er påkrævet, skal drevet også levere passende decelerationsydelse inden for dets elektriske, termiske og mekaniske grænser.

En underdimensioneret motor kan have svært ved at opfylde den påkrævede stopprofil, især når køretøjet bærer en tung last eller kører på en hældning.

Kommunikation og sikkerhedsintegration

AGV'er bruger ofte industrielle kommunikationsnetværk til at koordinere navigation, bevægelseskontrol og overvågningskommandoer.

Almindelige kommunikationskommandoer er dog ikke automatisk sikkerhedsklassificeret. Sikkerhedssystemet skal bruge passende sikkerhedsrelaterede signaler, hardware eller certificerede sikkerhedskommunikationsmekanismer, hvor det kræves af designet.

En kommunikationsfejl skal håndteres i henhold til systemets sikkerhedskrav i stedet for udelukkende at stole på en almindelig stopkommando.

Kompakthed versus funktionel sikkerhed

Integrerede servomotorer kan reducere installationsplads, forenkle kabelføring og strømline idriftsættelse. Disse fordele er især nyttige for kompakte AGV'er, der opererer i smalle lagergange.

Ikke desto mindre er den mindste drevløsning ikke nødvendigvis den sikreste eller mest egnede.

En kompakt integreret servomotor med STO kan være passende til ét AGV-design, mens et andet køretøj kan kræve en ekstra bremse, en sikkerhedsklassificeret kontrolleret stopfunktion eller et dedikeret bremsesystem.

Det endelige valg bør baseres på validerede applikationskrav snarere end komponentintegration alene.

Hvad sker der, når en AGV mister kraft uden en mekanisk bremse?

Når et Automated Guided Vehicle (AGV) mister kraft uden en mekanisk bremse, giver dets motor muligvis ikke længere kontrolleret drejningsmoment, men køretøjet stopper ikke nødvendigvis med det samme. AGV'en kan fortsætte med at bevæge sig på grund af inerti eller rulle under tyngdekraften, afhængigt af dens hastighed, nyttelast, drivlinjemodstand og driftsmiljø.

For AGV-producenter er det vigtigt at forstå effekttabsadfærd, når man skal evaluere Safe Torque Off (STO), vælge integrerede servomotorer og designe et pålideligt sikkerhedssystem.

Strømtab på en plan overflade

Når en AGV mister kraften på et plant gulv, kan den gradvist bremse på grund af hjulfriktion, rullemodstand og drivlinjemodstand. Disse kræfter varierer dog med gulvforhold, hjulmaterialer, køretøjets masse og mekaniske design.

Uden en mekanisk bremse kan AGV'ens bremselængde være uforudsigelig. Hvis køretøjet kører i en smal gang eller i nærheden af ​​personale, kan fortsat bevægelse efter strømsvigt skabe kollision eller klemningsfare.

Strømtab på en skrå overflade

En AGV, der kører på en rampe, står over for en større risiko, fordi tyngdekraften kan få den til at fortsætte med at bevæge sig eller accelerere ned ad bakke, efter at motorens drejningsmoment er tabt.

Jo tungere AGV'en og dens nyttelast er, jo større er tyngdekraften, der virker på køretøjet langs skråningen. Uden tilstrækkelig bremse- eller holdekraft kan køretøjet rulle ukontrolleret.

Af denne grund kræver AGV'er, der kører på ramper eller skrå overflader, ofte en passende mekanisk bremse eller en anden konstrueret løsning for at forhindre utilsigtet bevægelse.

Strømtab, mens du bærer en tung byrde

En tung nyttelast øger AGV'ens samlede bevægelige masse og kinetiske energi, hvilket potentielt øger bremselængden. Pludselig strømtab kan derfor skabe yderligere risici, herunder kollisioner, lastforskydning og skader på transporteret gods.

Ingeniører bør evaluere scenarier med strømtab under maksimal nyttelast og maksimal driftshastighed i stedet for kun at stole på test udført med et ubelastet køretøj.

Hvordan kan ingeniører reducere risikoen for strømtab?

Når du designer en AGV uden mekanisk bremse, anbefaler vi at vurdere følgende faktorer:

• Stopafstand: Bekræft, hvor langt køretøjet kører efter strømtab under de værste driftsforhold.

• Skråningsdrift: Bestem, om tyngdekraften kan forårsage utilsigtet bevægelse.

• Nyttelastkapacitet: Vurder stopydelse ved maksimal nominel belastning.

• Sikkerhedsarkitektur: Bekræft, at STO og andre sikkerhedsfunktioner adresserer de identificerede farer.

• Holdekrav: Bestem, om en mekanisk bremse eller en anden passende mekanisme er nødvendig for at holde AGV'en stationær.

En fjederpåført, elektrisk udløst bremse kan være passende, når AGV'en skal modstå bevægelse efter strømtab. Dets holdemoment, indgrebstid og dynamiske bremseevne skal dog verificeres for den tilsigtede anvendelse.

Det vigtigste er, at strømtab ikke garanterer, at en AGV stopper sikkert. STO forhindrer generering af motormoment, når den aktiveres, men den spreder ikke kinetisk energi eller forhindrer selvstændigt tyngdekraftsdrevet bevægelse. Et pålideligt AGV-design skal tage højde for både standsningsydelse og stationær fastholdelse for at sikre sikker drift under forudsigelige fejlforhold.

Sådan vælger du mellem STO-Only og STO med en mekanisk bremse

Den passende konfiguration afhænger af AGV'ens bevægelsesprofil, risikovurdering, mekaniske design og krav til standsning.

Tabellen fremhæver en vigtig pointe: Tilføjelse af en mekanisk bremse gør ikke automatisk en AGV sikker. Bremsen skal være korrekt valgt, installeret, overvåget, hvor det er nødvendigt, og indarbejdet i den overordnede sikkerhedsstrategi.

Tilsvarende er det kun acceptabelt at udelade en bremse, når det komplette design giver det nødvendige niveau af risikoreduktion.

Standarder og funktionelle sikkerhedsovervejelser for AGV STO

AGV-producenter og systemintegratorer bør evaluere relevante maskinsikkerhedsstandarder, når de designer STO-baserede stopsystemer.

Flere standarder kan være relevante, afhængigt af maskinarkitekturen, påtænkte anvendelse og jurisdiktion.

• IEC 61800-5-2: Omhandler funktionelle sikkerhedskrav til elektriske drivsystemer med justerbar hastighed, herunder sikkerhedsrelaterede drivfunktioner såsom STO- og Safe Stop-funktioner.

• IEC 60204-1: Dækker elektrisk udstyr på maskiner, herunder krav, der er relevante for maskinstop og elektrisk sikkerhed.

• ISO 13850: Specificerer principper for design af nødstopfunktioner.

• ISO 13849-1: Giver en metode til at designe og evaluere sikkerhedsrelaterede dele af kontrolsystemer ved hjælp af ydeevneniveauer.

• IEC 61508: Giver en generel ramme for funktionel sikkerhed af elektriske, elektroniske og programmerbare elektroniske sikkerhedsrelaterede systemer.

• ISO 3691-4: Omhandler sikkerhedskrav og verifikation for førerløse industrilastbiler og deres systemer, herunder mange AGV og autonome mobile robotapplikationer.

De gældende krav afhænger af den specifikke køretøjskategori, driftsmiljø og systemdesign. Ingeniører bør konsultere de aktuelle udgaver af de relevante standarder og bestemme, hvilke bestemmelser der gælder for deres anvendelse.

STO-certificering validerer ikke hele AGV

Et drev med certificeret STO kan give en defineret sikkerhedsfunktion, men dets certificering fastslår ikke automatisk, at AGV'en som helhed opfylder dens sikkerhedskrav.

Den komplette sikkerhedsvurdering skal tage højde for faredetektion, sikkerhedslogik, kommunikation, drevrespons, mekanisk adfærd og den resulterende risikoreduktion.

For eksempel kan en STO-funktion opfylde sine specificerede ydeevnekrav, mens køretøjet stadig kører for langt efter at drejningsmomentet er fjernet til at undgå en kollision.

På samme måde kan et certificeret STO-kredsløb ikke forhindre tyngdekraftsdrevet bevægelse, hvis det mekaniske system mangler tilstrækkelig holdeevne.

Funktionel sikkerhed skal derfor vurderes på systemniveau, ikke kun på motor- eller drevniveau.

Praktiske designanbefalinger for AGV-producenter

Når man udvikler en AGV med integrerede servomotorer, anbefaler vi at følge en struktureret ingeniørproces for at afgøre, om en mekanisk bremse er påkrævet.

Trin 1: Identificer de relevante farer

Vurder kollisionsrisici, knusningsfarer, rampedrift, bevægelse af nyttelast, vedligeholdelsesaktiviteter og mulige scenarier med tab af strøm.

Overvej både normal drift og forudsigelige unormale forhold.

Trin 2: Definer den påkrævede stopadfærd

Bestem, om AGV'en skal friløbe til et stop, decelerere på en kontrolleret måde, stoppe inden for en defineret afstand eller forblive stationær efter stop.

Disse er forskellige tekniske krav og kan kræve forskellige sikkerhedsfunktioner.

Trin 3: Beregn den værste stoplængde

Evaluer maksimal hastighed, maksimal nyttelast, responstid, effektiv deceleration, gulvforhold og hældning.

Brug målte og validerede præstationsdata i stedet for udelukkende at stole på teoretiske friktionsantagelser.

Trin 4: Evaluer strømtab og holdkrav

Bestem, om køretøjet kan rulle under tyngdekraften eller eksterne kræfter, når drejningsmomentet fjernes.

Hvis stationær fastholdelse er nødvendig, specificer en passende mekanisk bremse eller en anden konstrueret løsning, der opfylder de påkrævede belastnings- og fejlforhold.

Trin 5: Vælg den passende motor og drev

Bekræft motormoment, hastighed, termisk kapacitet, drevsikkerhedsfunktioner, bremsekompatibilitet og kommunikationskrav.

For integrerede servomotorer, bekræft, hvilke sikkerhedsfunktioner der er inkluderet, og hvilke der skal implementeres andre steder i systemet.

Trin 6: Valider den komplette sikkerhedsarkitektur

Test stopadfærd under repræsentative værst tænkelige forhold, herunder maksimal belastning, maksimal driftshastighed, relevante stigninger og relevante fejlscenarier.

Dokumenter sikkerhedsfunktioner, verifikationsresultater, begrænsninger, inspektionskrav og vedligeholdelsesprocedurer.

Denne proces hjælper med at forhindre en almindelig designfejl: forudsat at et motordrevs STO-kapacitet automatisk løser alle risici for AGV-stop og -hold.

Konklusion: Er STO uden en mekanisk bremse det rigtige valg til en AGV?

En AGV kan potentielt fungere uden en mekanisk bremse, men beslutningen skal understøttes af en komplet teknisk vurdering snarere end tilgængeligheden af ​​STO alene.

STO forhindrer generering af motormoment; det garanterer ikke øjeblikkelig stop, kontrolleret deceleration eller stationær fastholdelse. For AGV'er, der opererer på jævne gulve med begrænsede standsningskrav, kan en bremsefri arkitektur være mulig, hvis den resulterende adfærd påvises at være sikker. For køretøjer, der kører på skråninger, transporterer tung last, kører i nærheden af ​​personale eller kræver pålideligt hold efter strømtab, kan en mekanisk bremse eller en anden passende bremseløsning være afgørende.

Når du vælger en integreret servomotor til en AGV, anbefaler vi at evaluere STO-kapacitet, motorydelse, bremsekompatibilitet, kommunikationsarkitektur og funktionel sikkerhed på systemniveau sammen.

Det mest effektive design er ikke nødvendigvis det med færrest komponenter. Det er den, der opnår den påkrævede standsnings- og holdeydelse, mens den balancerer funktionel sikkerhed, bevægelseskontrolnøjagtighed, systempålidelighed, vedligeholdelseskrav og samlede integrationsomkostninger.

Ofte stillede spørgsmål:

FAQ 1: Kan en AGV fungere uden en mekanisk bremse, hvis den bruger STO?

Ja, en AGV kan fungere uden en mekanisk bremse, hvis en omfattende risikovurdering viser, at dens bremselængde, strømtabsadfærd og holdekrav kan opfyldes sikkert. STO forhindrer generering af motordrejningsmoment, men stopper ikke aktivt køretøjet eller garanterer stationært hold. Anvendelser, der involverer skråninger, tung belastning eller farlig ukontrolleret bevægelse, kan kræve en ekstra bremseløsning.

FAQ 2: Hvad er forskellen mellem STO og en mekanisk bremse i en AGV?

STO deaktiverer motordrevets evne til at generere drejningsmoment, mens en mekanisk bremse giver fysisk bremsning eller holdekraft. STO spreder ikke aktivt kinetisk energi, hvorimod en mekanisk bremse kan stoppe eller holde et køretøj, hvis det er passende designet og klassificeret til den påkrævede pligt.

FAQ 3: Stopper STO en AGV med det samme under et nødstop?

Nej. STO fjerner drevets drejningsmomentproducerende evne, men garanterer ikke et øjeblikkeligt stop. AGV'en kan fortsætte med at bevæge sig på grund af inerti, rullemodstand eller tyngdekraft. Hvis en kortere eller kontrolleret stoplængde er påkrævet, kan systemet have behov for en passende kontrolleret stopfunktion eller yderligere bremseforanstaltninger.

FAQ 4: Kan en AGV rulle ned ad bakke, efter at STO er aktiveret?

Ja. Hvis en AGV kører på en skrå overflade, kan tyngdekraften få den til at fortsætte med at bevæge sig eller accelerere efter STO-aktivering. En passende mekanisk bremse eller et andet valideret middel til at forhindre utilsigtet bevægelse kan være nødvendigt for at opretholde sikkerheden.

FAQ 5: Hvad sker der, når en AGV mister strømmen uden en mekanisk bremse?

AGV'en kan friløbe til standsning på grund af passiv modstand, men dens standselængde kan variere med hastighed, nyttelast, gulvforhold og drivlinjekarakteristika. På en skråning kan køretøjet rulle under tyngdekraften. Ingeniører bør evaluere worst-case strømtabsscenarier for at afgøre, om yderligere bremse- eller holdeforanstaltninger er påkrævet.

FAQ 6: Hvordan beregner man AGV-stoplængde uden en mekanisk bremse?

AGV-stoplængde inkluderer den tilbagelagte distance under sikkerhedssystemets reaktion og den tilbagelagte distance, mens køretøjet decelererer. Estimatet afhænger af køretøjets hastighed, responstid, totalmasse, passiv deceleration og driftsforhold. Den faktiske standsningsydelse bør måles og valideres under repræsentative værst tænkelige forhold.

FAQ 7: Kan en fjederpåført bremse erstatte STO i en AGV?

Nej. En fjederpåført bremse og STO udfører forskellige funktioner. En fjederpåført bremse kan give mekanisk fastholdelse eller bremsning, når den er korrekt designet, mens STO forhindrer drevet i at generere drejningsmoment. Afhængigt af risikovurderingen kan en AGV kræve begge funktioner inden for en passende designet sikkerhedsarkitektur.

FAQ 8: Er STO tilstrækkeligt til AGV-nødstopsystemer?

STO kan udgøre en del af et AGV-nødstopsystem, når fjernelse af drejningsmoment giver den påkrævede stopadfærd. Hvis køretøjet skal bremse kontrolleret eller stoppe inden for en defineret afstand, kan det være nødvendigt med yderligere sikkerhedsfunktioner. Det komplette nødstopsystem skal opfylde de gældende sikkerhedskrav.

FAQ 9: Hvad skal ingeniører overveje, når de vælger en integreret servomotor til en AGV?

Ingeniører bør evaluere nominelt og maksimalt drejningsmoment, driftshastighed, nyttelast, køresikkerhedsfunktioner, STO-implementering, bremsekompatibilitet, kommunikationsgrænseflader, termisk ydeevne og miljøforhold. De bør også verificere producentens sikkerhedsdokumentation og vurdere, om det komplette AGV-system opfylder kravene til standsning og holde.

FAQ 10: Hvilke sikkerhedsstandarder er relevante for STO og bremsning i AGV'er?

Relevante standarder kan omfatte IEC 61800-5-2 for funktionel sikkerhed af drivsystemer, IEC 60204-1 for elektrisk udstyr til maskiner, ISO 13850 for nødstopfunktioner, ISO 13849-1 for sikkerhedsrelaterede kontrolsystemer og ISO 3691-4 for førerløse industrilastbiler og deres systemer. De gældende standarder afhænger af AGV's design, anvendelse og jurisdiktion.