Može li se AGV osloniti na STO bez mehaničke kočnice?

Automatizirano vođena vozila (AGV) neophodna su za moderno rukovanje materijalima, pametno skladištenje i industrijsku automatizaciju. Kako AGV sustavi postaju sve kompaktniji, energetski učinkovitiji i inteligentniji, inženjeri sve više procjenjuju tehnologije integrirane kontrole motora kako bi pojednostavili pogonske arhitekture i poboljšali radnu sigurnost. Jedno važno pitanje je može li se AGV osloniti na Safe Torque Off (STO) bez mehaničke kočnice.

Odgovor ovisi o mehaničkom dizajnu AGV-a, radnom okruženju, zahtjevima za zaustavljanje i funkcionalnoj sigurnosnoj arhitekturi. STO može spriječiti motor da stvara okretni moment, ali ne koči motor aktivno niti jamči da će se AGV u pokretu odmah zaustaviti. Kada se vozilo vozi na strmini, nosi težak teret ili radi u okruženju u kojem nekontrolirano kretanje predstavlja opasnost, može biti potrebna mehanička kočnica ili neki drugi projektirani mehanizam za zaustavljanje.

Kako bismo utvrdili može li AGV raditi sigurno bez mehaničke kočnice, moramo razlikovati uklanjanje zakretnog momenta, kontrolirano usporavanje i mehaničko zadržavanje. Moramo također razmotriti kako integrirani servo motori, sigurnosni kontroleri i sustavi za zaustavljanje u nuždi rade zajedno kako bi zaštitili ljude, opremu i transportiranu robu.

Što je Safe Torque Off (STO) u AGV-u?

Safe Torque Off (STO) je funkcionalna sigurnosna značajka integrirana u mnoge servo pogone i sustave upravljanja motorom. U automatizirano vođenom vozilu (AGV), STO sprječava motorni pogon da generira okretni moment kada se otkrije stanje povezano sa sigurnošću, pomažući u smanjenju rizika od opasnog kretanja.

STO je osobito važan u AGV aplikacijama gdje autonomna navigacija, detekcija prepreka i funkcije zaustavljanja u nuždi moraju raditi zajedno kako bi zaštitili operatere, opremu i transportirane materijale. Kada sigurnosni kontroler aktivira STO, pogon onemogućuje svoju sposobnost stvaranja zakretnog momenta kroz određeni sigurnosni krug. Međutim, STO ne koči aktivno motor niti jamči da će se AGV odmah zaustaviti. Vozilo se može nastaviti kretati zbog inercije, vanjskih sila ili gravitacije, osobito kada radi na nagibu.

Kako STO radi u AGV pogonskom sustavu?

Tipični AGV sustav kontrole kretanja integrira nekoliko komponenti za upravljanje kretanjem i sigurnošću:

• Sigurnosni kontroler: Nadzire ulaze povezane sa sigurnošću, kao što su gumbi za hitno zaustavljanje i zaštitni signali skenera, te pokreće potrebni sigurnosni odgovor.

• Integrirani servo motor: Generira okretni moment potreban za AGV ubrzanje, usporavanje i vožnju.

• STO sigurnosni krug: onemogućuje pogonsku sposobnost da proizvede okretni moment motora kada je STO funkcija aktivirana.

• Sustav za zaustavljanje u nuždi: Pokreće sigurnosno zaustavljanje kada se dogodi opasna situacija ili operater zahtijeva zaustavljanje u nuždi.

• Mehanička kočnica, ako je potrebna: Omogućuje fizičko kočenje ili sposobnost zadržavanja kako bi se spriječilo nekontrolirano kretanje u određenim uvjetima.

Tijekom normalnog rada, servo pogon regulira moment i brzinu motora kako bi održao naređeno kretanje AGV-a. Kada se aktivira STO, pogon sprječava daljnje stvaranje okretnog momenta, neovisno o uobičajenim naredbama gibanja. Stvarno ponašanje vozila pri zaustavljanju tada ovisi o njegovom postojećem momentu, otporu pogonskog sklopa, kočionim mehanizmima i radnom okruženju.

Na primjer, AGV koji putuje duž ravnog skladišnog prolaza može postupno usporiti nakon STO aktivacije zbog otpora kotrljanja. Međutim, AGV koji putuje nizbrdo može se nastaviti kretati pod gravitacijom ako nije dostupan odgovarajući mehanizam za kočenje.

Koja je razlika između STO i mehaničke kočnice?

Iako STO i mehaničke kočnice doprinose sigurnosti stroja, one obavljaju različite funkcije.

STO nije izravna zamjena za mehaničku kočnicu. Ako AGV mora zadržati svoj položaj na rampi, spriječiti kretanje nakon gubitka snage ili se zaustaviti unutar određene udaljenosti, inženjeri moraju procijeniti je li potrebna mehanička kočnica ili neko drugo prikladno rješenje za kočenje.

Zašto je STO važan za sigurnost AGV-a?

STO pruža važnu sigurnosnu funkciju u automatiziranim sustavima za rukovanje materijalom jer pomaže u sprječavanju neželjenog okretnog momenta motora kada dođe do opasnog stanja. Kada se pravilno integrira u sigurnosnu arhitekturu AGV-a, može smanjiti oslanjanje na uobičajene naredbe upravljanja kretanjem za funkciju uklanjanja momenta.

Međutim, sigurnost kompletnog AGV-a ovisi o više od mogućnosti pogona STO. Inženjeri moraju procijeniti zaustavni put, brzinu vozila, maksimalnu nosivost, uvjete poda, rad na nagibu i mogućnost gubitka snage. Dizajn također treba uzeti u obzir vrijeme odziva senzora, sigurnosnih kontrolera i pogonskih sustava.

Za AGV koji rade u blizini ljudi ili prevoze teške terete, STO treba tretirati kao jednu komponentu cjelovite funkcionalne sigurnosne strategije, a ne kao samostalno rješenje za zaustavljanje i zadržavanje vozila.

Prilikom odabira integriranog servo motora za AGV, preporučujemo provjeru implementacije STO pogona, pregled sigurnosne dokumentacije proizvođača i utvrđivanje jesu li potrebne dodatne funkcije kočenja kako bi se ispunili zahtjevi aplikacije za zaustavljanje i zadržavanje.

BESFOC integriranih istosmjernih servo motora  Proizvodi

BESFOC integriranih koračnih servo motora  Proizvodi

Besfoc integrirani sustav servo motora Prilagođena usluga

Besfoc integrirani sustav servo motora Prilagođena usluga

Može li se AGV osloniti na STO bez mehaničke kočnice?

AGV može potencijalno raditi bez mehaničke kočnice, ali samo kada njegova procjena rizika i dizajn sustava pokažu da je rezultirajuće ponašanje pri zaustavljanju i zadržavanju prihvatljivo u svim relevantnim radnim uvjetima.

Nedostatak mehaničke kočnice ne čini automatski AGV nesigurnim. Neke aplikacije male brzine i niskog rizika mogu biti dizajnirane oko kontroliranog usporavanja, pasivnog otpora i provjerene sigurnosne strategije. Međutim, oslanjanje isključivo na STO uvodi ograničenja koja se moraju riješiti.

Pri radu bez mehaničke kočnice može biti prihvatljivo

Dizajn AGV-a bez kočnica može se razmotriti kada su zadovoljeni sljedeći uvjeti:

1. AGV radi na ravnoj površini.

Vozilo koje radi na ravnom, kontroliranom tvorničkom podu može imati manji rizik od nekontroliranog kretanja nakon uklanjanja zakretnog momenta od vozila koje radi na nagnutoj površini. Unatoč tome, preostali zamah, onečišćenje poda, trenje kotača i vanjske sile guranja i dalje se moraju procijeniti.

2. Vozilo radi pri relativno malim brzinama.

Niže radne brzine općenito smanjuju kinetičku energiju i mogu olakšati rješavanje problema zaustavljanja. Međutim, sama mala brzina ne dokazuje da je STO bez kočenja siguran.

3. Aplikacija ne zahtijeva pozitivno držanje.

Ako AGV ne treba održavati svoj položaj protiv gravitacije ili drugih vanjskih sila tijekom sigurnosnog zaustavljanja, mehanička kočnica za zadržavanje možda neće biti potrebna. Ovaj uvjet mora biti provjeren, a ne pretpostavljen.

4. Zaustavni put ostaje unutar raspoložive sigurnosne ovojnice.

Potpuno ponašanje pri zaustavljanju mora se procijeniti u odnosu na najveću dopuštenu udaljenost AGV-a nakon sigurnosnog zahtjeva. Dizajn mora uzeti u obzir odgode otkrivanja, odgovor kontrolera, odziv pogona, inerciju vozila, nosivost i raspoložive sile kočenja.

5. Dostupan je odgovarajući alternativni mehanizam za zaustavljanje.

Validirano sigurnosno kontrolirano zaustavljanje, odvojeni kočioni sustav ili neki drugi projektirani sustav mogu pružiti potrebnu učinkovitost zaustavljanja. Dizajn mora osigurati da uklanjanje zakretnog momenta ne ostavi AGV u nekontroliranom ili opasnom stanju.

Čak i kada se čini da su ti uvjeti zadovoljeni, moramo provjeriti sustav pod predvidivim uvjetima kvara i radnim okolnostima u najgorem slučaju.

Kada se AGV ne bi trebao oslanjati samo na STO

Mehanička kočnica ili drugo prikladno rješenje za kočenje općenito je potrebno kada se AGV mora zaustaviti ili ostati nepomičan u uvjetima koje STO ne može pouzdano riješiti.

Osnovno načelo je da STO može biti dovoljan za određenu sigurnosnu funkciju uklanjanja okretnog momenta, a da ne mora nužno biti dovoljan za zahtjeve potpunog zaustavljanja i zadržavanja AGV-a.

Može li STO zamijeniti funkciju zaustavljanja u nuždi u AGV-u?

Ne. STO je sigurnosna funkcija pogona, dok je zaustavljanje u nuždi sigurnosna naredba ili funkcija namijenjena dovođenju opasnog rada stroja u sigurno stanje.

Sustav zaustavljanja u nuždi može koristiti STO kao dio svoje implementacije, ali zahtijevano ponašanje zaustavljanja ovisi o primjeni i procjeni rizika.

Dvije najčešće spominjane kategorije zaustavljanja posebno su relevantne.

Zaustavljanje kategorije 0: Trenutačno uklanjanje zakretnog momenta

Zaustavljanje kategorije 0 uključuje zaustavljanje trenutačnim isključivanjem snage pokretača stroja, pri čemu se zaustavljanje postiže uklanjanjem energije, a ne kontroliranim slijedom usporavanja.

U pogonu koji implementira STO, funkcija STO može se koristiti za postizanje zahtijevanog ponašanja uklanjanja momenta.

Za AGV u pokretu, vozilo može ići dok se ne zaustavi. Ako je ovaj put zaustavljanja neprihvatljiv, samo uklanjanje zakretnog momenta nije dovoljno.

Zaustavljanje kategorije 1: kontrolirano usporavanje nakon čega slijedi uklanjanje zakretnog momenta

Zaustavljanje kategorije 1 uključuje kontrolirani proces zaustavljanja nakon kojeg slijedi prekid napajanja aktuatora.

Na primjer, AGV može prvo usporiti putem svog motornog pogona, a zatim aktivirati STO nakon postizanja stanja sigurnog zaustavljanja ili dovršetka predviđenog niza usporavanja.

Ovaj pristup može smanjiti zaustavni put i poboljšati predvidljivost, pod uvjetom da funkcija kontroliranog zaustavljanja i njezina sigurnosna implementacija ispunjavaju zahtjeve aplikacije.

Točna arhitektura mora biti dizajnirana i potvrđena prema primjenjivim standardima sigurnosti strojeva, uključujući relevantne odredbe IEC 60204-1 i ISO 13850.

Važno je da se ne bi trebalo automatski pretpostaviti da normalno zaustavljanje softvera nakon kojeg slijedi STO osigurava sigurnosno kontrolirano zaustavljanje. Tamo gdje je samo kontrolirano usporavanje kritično za sigurnost, potrebna je odgovarajuće projektirana i validirana sigurnosna funkcija.

Kako izračunati zaustavni put AGV-a bez mehaničke kočnice

Kada se procjenjuje AGV bez mehaničke kočnice, zaustavni put je kritičan čimbenik u određivanju može li sam STO zadovoljiti sigurnosne zahtjeve aplikacije. Budući da STO uklanja moment motora bez aktivnog kočenja vozila, AGV se može nastaviti kretati zbog inercije, otpora kotrljanja ili gravitacije.

Ključni čimbenici koji utječu na zaustavni put AGV-a

Nekoliko čimbenika utječe na to koliko daleko AGV putuje nakon STO aktivacije:

• Brzina vozila: Veće brzine općenito rezultiraju duljim zaustavnim putovima.

• Ukupna masa: Veći AGV ili teret povećava kinetičku energiju.

• Vrijeme odziva sustava: Vozilo nastavlja putovati dok senzori, sigurnosni regulatori i pogon reagiraju.

• Uvjeti poda: površinsko trenje i otpor kotača utječu na pasivno usporavanje.

• Radni nagib: Gravitacija može produljiti zaustavni put ili uzrokovati ubrzanje AGV-a nizbrdo.

Kako procijeniti zaustavni put

Praktična procjena trebala bi uključivati ​​dvije komponente: prijeđenu udaljenost tijekom odziva sustava i prijeđenu udaljenost dok se AGV zaustavlja dok se ne zaustavlja.

Na primjer, uzmite u obzir AGV koji putuje brzinom od 1,5 m/s s vremenom odziva sustava od 0,15 sekundi. Tijekom ovog razdoblja odgovora vozilo prijeđe približno 0,23 metra.

Ako AGV tada usporava pri pretpostavljenoj brzini od 0,3 m/s² zbog pasivnog otpora može prijeći još 3,75 metara prije nego što se zaustavi. Procijenjeni ukupni put zaustavljanja je dakle otprilike 4 metra.

Ovaj primjer je samo ilustrativan. Stvarni zaustavni put ovisi o dizajnu vozila, nosivosti, stanju poda, otporu pogonskog sklopa i radnom okruženju. Pasivno usporavanje trebalo bi mjeriti i validirati u najgorim uvjetima, a ne pretpostaviti da ostaje konstantno.

Kako inženjeri mogu poboljšati sigurnost pri zaustavljanju?

Prilikom projektiranja AGV-a bez mehaničke kočnice, inženjeri bi trebali provjeriti zaustavni put u najgorem slučaju i osigurati dovoljan zaštitni razmak. Ako pasivno usporavanje ne može zadovoljiti zahtijevane performanse zaustavljanja, moguća rješenja uključuju smanjenje maksimalne brzine putovanja, ranije otkrivanje opasnosti, implementaciju odgovarajuće funkcije kontroliranog zaustavljanja ili dodavanje odgovarajućeg mehanizma kočenja.

Ključni princip je da STO zaustavlja stvaranje okretnog momenta, a ne kretanje vozila. Siguran dizajn AGV-a mora uzeti u obzir prijeđenu udaljenost nakon STO aktivacije i osigurati da nekontrolirano spuštanje ili kotrljanje ne stvaraju neprihvatljiv rizik.

Kako integrirani servo motor utječe na dizajn AGV kočnice?

Integrirani servo motori kombiniraju motor s pripadajućom pogonskom elektronikom i, ovisno o proizvodu, povratnim uređajima i komunikacijskim sučeljima. Ova arhitektura može pojednostaviti dizajn AGV pogonskog sklopa smanjenjem vanjskog ožičenja i broja zasebnih komponenti.

Međutim, integracija motora ne eliminira potrebu za neovisnom procjenom kočenja i funkcionalne sigurnosti.

Prilikom odabira integriranog servo motora za AGV, preporučujemo da ispitate sljedeće čimbenike.

Integrirana STO sposobnost

Provjerite podržava li pogon STO i je li njegova implementacija prikladna za traženu sigurnosnu funkciju.

Pregledajte sigurnosnu dokumentaciju proizvođača, uključujući primjenjive informacije o sigurnosnom integritetu, dijagnostičku pokrivenost, odgovor na kvar i zahtjeve za instalaciju.

Nemojte pretpostavljati da svaki integrirani servo motor uključuje certificirani STO samo zato što uključuje pogon.

Kompatibilnost s mehaničkim kočnicama

Odredite može li se motor opskrbiti pridržnom kočnicom ili spojiti na vanjski kočni mehanizam.

Kočnica se mora odabrati prema potrebnom momentu držanja, brzini osovine, učestalosti uključivanja, toplinskim ograničenjima i konfiguraciji pogonskog sklopa.

Za AGV s pogonom na kotačima, inženjeri bi trebali procijeniti cijeli mehanički prijenos umjesto da se oslanjaju isključivo na ocjenu kočnice osovine motora.

Karakteristike momenta i brzine

Motor mora osigurati dovoljan kontinuirani i vršni okretni moment za ubrzanje, vožnju i usporavanje.

Tamo gdje je potrebno kontrolirano zaustavljanje, pogon također mora osigurati odgovarajuću izvedbu usporavanja unutar svojih električnih, toplinskih i mehaničkih ograničenja.

Premali motor može imati problema s traženim profilom zaustavljanja, osobito kada vozilo nosi težak teret ili se kreće na uzbrdici.

Integracija komunikacije i sigurnosti

AGV-ovi često koriste industrijske komunikacijske mreže za koordinaciju navigacije, kontrole kretanja i nadzornih naredbi.

Međutim, obične komunikacijske naredbe nisu automatski ocijenjene sigurnošću. Sigurnosni sustav mora koristiti odgovarajuće signale povezane sa sigurnošću, hardver ili certificirane sigurnosne komunikacijske mehanizme gdje to projekt zahtijeva.

Kvarom komunikacije mora se postupati u skladu sa sigurnosnim zahtjevima sustava, a ne oslanjanjem isključivo na običnu naredbu za zaustavljanje.

Kompaktnost nasuprot funkcionalnoj sigurnosti

Integrirani servo motori mogu smanjiti prostor za ugradnju, pojednostaviti usmjeravanje kabela i pojednostaviti puštanje u pogon. Ove su prednosti posebno korisne za kompaktne AGV-ove koji rade u uskim skladišnim prolazima.

Ipak, najmanje pogonsko rješenje nije nužno najsigurnije ili najprikladnije.

Kompaktni integrirani servo motor sa STO može biti prikladan za jedan dizajn AGV-a, dok drugo vozilo može zahtijevati dodatnu kočnicu, sigurnosno ocijenjenu funkciju kontroliranog zaustavljanja ili namjenski podsustav kočenja.

Konačni odabir trebao bi se temeljiti na potvrđenim zahtjevima aplikacije, a ne samo na integraciji komponente.

Što se događa kada AGV izgubi snagu bez mehaničke kočnice?

Kada automatizirano vođeno vozilo (AGV) izgubi snagu bez mehaničke kočnice, njegov motor možda više neće pružati kontrolirani okretni moment, ali vozilo se ne mora odmah zaustaviti. AGV se može nastaviti kretati zbog inercije ili se kotrljati pod gravitacijom, ovisno o brzini, nosivosti, otporu pogonskog sklopa i radnom okruženju.

Za proizvođače AGV-a, razumijevanje ponašanja pri gubitku snage bitno je pri procjeni sigurnog isključivanja momenta (STO), odabiru integriranih servo motora i projektiranju pouzdanog sigurnosnog sustava.

Gubitak snage na ravnoj površini

Kada AGV izgubi snagu na ravnom podu, može postupno usporiti zbog trenja kotača, otpora kotrljanja i otpora pogonskog sklopa. Međutim, te sile variraju s uvjetima poda, materijalima kotača, masom vozila i mehaničkim dizajnom.

Bez mehaničke kočnice, zaustavni put AGV-a može biti nepredvidiv. Ako vozilo radi u uskom prolazu ili u blizini ljudi, nastavak kretanja nakon nestanka struje može dovesti do opasnosti od sudara ili prignječenja.

Gubitak snage na nagnutoj površini

AGV koji radi na rampi suočava se s većim rizikom jer gravitacija može uzrokovati nastavak kretanja ili ubrzanje nizbrdo nakon gubitka momenta motora.

Što je AGV i njegov teret teži, to je veća gravitacijska sila koja djeluje na vozilo duž nagiba. Bez dovoljne sile kočenja ili zadržavanja, vozilo se može nekontrolirano kotrljati.

Iz tog razloga, AGV-ovi koji rade na rampama ili nagnutim površinama često zahtijevaju odgovarajuću mehaničku kočnicu ili neko drugo projektirano rješenje za sprječavanje nenamjernog kretanja.

Gubitak snage tijekom nošenja teškog tereta

Teški teret povećava ukupnu pokretnu masu i kinetičku energiju AGV-a, potencijalno povećavajući zaustavni put. Iznenadni gubitak struje stoga može stvoriti dodatne rizike, uključujući sudare, pomicanje tereta i štetu na transportiranoj robi.

Inženjeri bi trebali procijeniti scenarije gubitka snage pod maksimalnom nosivošću i maksimalnom radnom brzinom, umjesto da se oslanjaju samo na testove obavljene s neopterećenim vozilom.

Kako inženjeri mogu smanjiti rizike od gubitka energije?

Prilikom projektiranja AGV-a bez mehaničke kočnice, preporučujemo procjenu sljedećih čimbenika:

• Zaustavni put: Provjerite koliko daleko vozilo prijeđe nakon gubitka snage u najgorem slučaju radnih uvjeta.

• Rad na nagibu: Utvrdite može li gravitacija uzrokovati nenamjerno kretanje.

• Nosivost: Procijenite performanse zaustavljanja pri maksimalnom nazivnom opterećenju.

• Sigurnosna arhitektura: Potvrdite da STO i druge sigurnosne funkcije rješavaju identificirane opasnosti.

• Zahtjevi za držanje: Odredite je li potrebna mehanička kočnica ili neki drugi odgovarajući mehanizam da bi AGV ostao nepomičan.

Električno otpuštena kočnica s oprugom može biti prikladna kada se AGV mora oduprijeti kretanju nakon gubitka snage. Međutim, njegov moment držanja, vrijeme uključivanja i sposobnost dinamičkog kočenja moraju se provjeriti za namjeravanu primjenu.

Ključna stvar je da gubitak snage ne jamči da će se AGV sigurno zaustaviti. STO sprječava generiranje okretnog momenta motora kada se aktivira, ali ne rasipa kinetičku energiju niti samostalno sprječava kretanje pokretano gravitacijom. Pouzdan dizajn AGV-a mora uzeti u obzir i učinak zaustavljanja i stacionarno držanje kako bi se osigurao siguran rad u predvidivim uvjetima kvara.

Kako odabrati između STO-Only i STO s mehaničkom kočnicom

Odgovarajuća konfiguracija ovisi o profilu kretanja AGV-a, procjeni rizika, mehaničkom dizajnu i zahtjevima za zaustavljanje.

Tablica ističe važnu točku: dodavanje mehaničke kočnice ne čini AGV automatski sigurnim. Kočnica mora biti ispravno odabrana, instalirana, nadzirana gdje je potrebno i uključena u cjelokupnu sigurnosnu strategiju.

Slično tome, izostavljanje kočnice prihvatljivo je samo ako cjeloviti dizajn pruža potrebnu razinu smanjenja rizika.

Standardi i razmatranja funkcionalne sigurnosti za AGV STO

Proizvođači AGV-a i integratori sustava trebali bi procijeniti relevantne sigurnosne standarde strojeva pri projektiranju sustava za zaustavljanje temeljenih na STO.

Nekoliko standarda može biti relevantno, ovisno o arhitekturi stroja, namjeravanoj primjeni i nadležnosti.

• IEC 61800-5-2: Obrađuje funkcionalne sigurnosne zahtjeve za električne pogonske sustave s podesivom brzinom, uključujući sigurnosne pogonske funkcije kao što su STO i funkcije sigurnog zaustavljanja.

• IEC 60204-1: Obuhvaća električnu opremu strojeva, uključujući zahtjeve relevantne za zaustavljanje stroja i električnu sigurnost.

• ISO 13850: Određuje načela za dizajn funkcija zaustavljanja u nuždi.

• ISO 13849-1: Omogućuje metodologiju za projektiranje i ocjenjivanje dijelova upravljačkih sustava koji se odnose na sigurnost korištenjem razina performansi.

• IEC 61508: Pruža opći okvir za funkcionalnu sigurnost električnih, elektroničkih i programabilnih elektroničkih sigurnosnih sustava.

• ISO 3691-4: Obrađuje sigurnosne zahtjeve i verifikaciju za industrijske kamione bez vozača i njihove sustave, uključujući mnoge AGV i aplikacije autonomnih mobilnih robota.

Primjenjivi zahtjevi ovise o specifičnoj kategoriji vozila, radnom okruženju i dizajnu sustava. Inženjeri bi trebali konzultirati trenutna izdanja relevantnih standarda i odrediti koje se odredbe primjenjuju na njihovu primjenu.

STO certifikat ne potvrđuje cijeli AGV

Pogon s certificiranim STO može pružiti definiranu sigurnosnu funkciju, ali njegova certifikacija ne potvrđuje automatski da AGV u cjelini ispunjava njegove sigurnosne zahtjeve.

Potpuna procjena sigurnosti mora uzeti u obzir otkrivanje opasnosti, sigurnosnu logiku, komunikaciju, reakciju pogona, mehaničko ponašanje i rezultirajuće smanjenje rizika.

Na primjer, funkcija STO može ispuniti svoje specificirane zahtjeve performansi dok vozilo još uvijek putuje predaleko nakon uklanjanja zakretnog momenta da bi se izbjegao sudar.

Slično, certificirani STO krug ne može spriječiti kretanje pokretano gravitacijom ako mehanički sustav nema odgovarajuću sposobnost držanja.

Stoga se funkcionalna sigurnost mora procijeniti na razini sustava, a ne samo na razini motora ili pogona.

Praktične preporuke za dizajn za proizvođače AGV

Kada razvijate AGV s integriranim servo motorima, preporučujemo da slijedite strukturirani inženjerski proces kako biste utvrdili je li potrebna mehanička kočnica.

Korak 1: Identificirajte relevantne opasnosti

Procijenite rizike sudara, opasnosti od prignječenja, rad rampe, kretanje korisnog tereta, aktivnosti održavanja i moguće scenarije gubitka snage.

Uzmite u obzir normalan rad i predvidljive nenormalne uvjete.

Korak 2: Definirajte potrebno ponašanje pri zaustavljanju

Odredite mora li AGV istrčati do zaustavljanja, usporiti na kontrolirani način, zaustaviti se unutar definirane udaljenosti ili ostati nepomičan nakon zaustavljanja.

Ovo su različiti tehnički zahtjevi i mogu zahtijevati različite sigurnosne funkcije.

Korak 3: Izračunajte zaustavni put u najgorem slučaju

Procijenite maksimalnu brzinu, maksimalnu nosivost, vrijeme odziva, efektivno usporavanje, uvjete poda i nagib.

Koristite izmjerene i potvrđene podatke o izvedbi umjesto da se oslanjate isključivo na teorijske pretpostavke o trenju.

Korak 4: Procijenite zahtjeve za gubitkom snage i držanjem

Odredite može li se vozilo kotrljati pod djelovanjem gravitacije ili vanjskih sila kada se ukloni zakretni moment.

Ako je potrebno stacionarno držanje, odredite prikladnu mehaničku kočnicu ili neko drugo projektirano rješenje koje zadovoljava zahtijevana opterećenja i uvjete kvara.

Korak 5: Odaberite odgovarajući motor i pogon

Provjerite moment motora, brzinu, toplinski kapacitet, sigurnosne funkcije pogona, kompatibilnost kočnica i komunikacijske zahtjeve.

Za integrirane servo motore potvrdite koje su sigurnosne funkcije uključene, a koje se moraju implementirati negdje drugdje u sustavu.

Korak 6: Validirajte kompletnu sigurnosnu arhitekturu

Testirajte ponašanje pri zaustavljanju pod reprezentativnim najgorim mogućim uvjetima, uključujući maksimalno opterećenje, maksimalnu radnu brzinu, relevantne nagibe i primjenjive scenarije kvara.

Dokumentirajte sigurnosne funkcije, rezultate provjere, ograničenja, zahtjeve inspekcije i postupke održavanja.

Ovaj proces pomaže u sprječavanju uobičajene pogreške u dizajnu: pretpostavka da STO sposobnost motornog pogona automatski rješava sve rizike zaustavljanja i zadržavanja AGV-a.

Zaključak: Je li STO bez mehaničke kočnice pravi izbor za AGV?

AGV potencijalno može raditi bez mehaničke kočnice, ali odluka mora biti potkrijepljena potpunom inženjerskom procjenom, a ne dostupnošću samog STO.

STO sprječava stvaranje momenta motora; ne jamči trenutačno zaustavljanje, kontrolirano usporavanje ili stacionarno zadržavanje. Za AGV koji rade na ravnim podovima s ograničenim zahtjevima za zaustavljanje, arhitektura bez kočnica može biti izvediva ako se dokaže da je rezultirajuće ponašanje sigurno. Za vozila koja putuju na padinama, prevoze teške terete, rade u blizini ljudi ili zahtijevaju pouzdano držanje nakon gubitka snage, mehanička kočnica ili neko drugo prikladno rješenje za kočenje može biti ključno.

Prilikom odabira integriranog servo motora za AGV, preporučujemo da zajedno procijenite STO sposobnost, performanse motora, kompatibilnost kočnica, komunikacijsku arhitekturu i funkcionalnu sigurnost na razini sustava.

Najučinkovitiji dizajn nije nužno onaj s najmanje komponenti. To je onaj koji postiže potrebnu izvedbu zaustavljanja i zadržavanja dok uravnotežuje funkcionalnu sigurnost, točnost kontrole kretanja, pouzdanost sustava, zahtjeve za održavanjem i ukupne troškove integracije.

FAQ:

FAQ 1: Može li AGV raditi bez mehaničke kočnice ako koristi STO?

Da, AGV može raditi bez mehaničke kočnice ako sveobuhvatna procjena rizika pokaže da se njegov zaustavni put, ponašanje pri gubitku snage i zahtjevi za držanje mogu sigurno ispuniti. STO sprječava stvaranje okretnog momenta motora, ali ne zaustavlja aktivno vozilo niti jamči nepomično držanje. Primjene koje uključuju nagibe, teška opterećenja ili opasno nekontrolirano kretanje mogu zahtijevati dodatno rješenje kočenja.

FAQ 2: Koja je razlika između STO i mehaničke kočnice u AGV-u?

STO onemogućuje sposobnost motornog pogona da generira okretni moment, dok mehanička kočnica osigurava fizičko kočenje ili silu zadržavanja. STO ne rasipa aktivno kinetičku energiju, dok mehanička kočnica može zaustaviti ili zadržati vozilo ako je prikladno dizajnirana i ocijenjena za zahtijevani rad.

FAQ 3: Zaustavlja li STO AGV odmah tijekom hitnog zaustavljanja?

Ne. STO uklanja sposobnost pogona za stvaranje okretnog momenta, ali ne jamči trenutačno zaustavljanje. AGV se može nastaviti kretati zbog inercije, otpora kotrljanja ili gravitacije. Ako je potreban kraći ili kontrolirani put zaustavljanja, sustav će možda trebati odgovarajuću funkciju kontroliranog zaustavljanja ili dodatne mjere kočenja.

FAQ 4: Može li se AGV kotrljati nizbrdo nakon što je STO aktiviran?

Da. Ako AGV radi na nagnutoj površini, gravitacija može uzrokovati nastavak kretanja ili ubrzanje nakon aktivacije STO. Za održavanje sigurnosti može biti potrebna prikladna mehanička kočnica ili drugo validirano sredstvo za sprječavanje nenamjernog kretanja.

FAQ 5: Što se događa kada AGV izgubi snagu bez mehaničke kočnice?

AGV se može zaustaviti u vožnji zbog pasivnog otpora, ali njegov zaustavni put može varirati ovisno o brzini, nosivosti, uvjetima poda i karakteristikama pogona. Na nagibu se vozilo može otkotrljati pod utjecajem gravitacije. Inženjeri bi trebali procijeniti scenarije gubitka snage u najgorem slučaju kako bi utvrdili jesu li potrebne dodatne mjere kočenja ili zadržavanja.

FAQ 6: Kako izračunati zaustavni put AGV-a bez mehaničke kočnice?

Zaustavni put AGV-a uključuje put prijeđen tijekom reakcije sigurnosnog sustava i put prijeđen dok vozilo usporava. Procjena ovisi o brzini vozila, vremenu odziva, ukupnoj masi, pasivnom usporavanju i uvjetima rada. Stvarni učinak zaustavljanja treba mjeriti i validirati pod reprezentativnim najgorim mogućim uvjetima.

FAQ 7: Može li kočnica s oprugom zamijeniti STO u AGV-u?

Ne. Kočnica s oprugom i STO obavljaju različite funkcije. Opružna kočnica može osigurati mehaničko držanje ili kočenje kada je pravilno dizajnirana, dok STO sprječava pogon da generira okretni moment. Ovisno o procjeni rizika, AGV može zahtijevati obje funkcije unutar odgovarajuće dizajnirane sigurnosne arhitekture.

FAQ 8: Je li STO dovoljan za AGV sustave zaustavljanja u nuždi?

STO može biti dio AGV sustava za zaustavljanje u nuždi kada uklanjanje zakretnog momenta osigurava zahtijevano ponašanje pri zaustavljanju. Ako vozilo mora usporiti na kontroliran način ili se zaustaviti unutar definirane udaljenosti, možda će biti potrebne dodatne sigurnosne funkcije. Kompletan sustav za zaustavljanje u nuždi mora ispunjavati važeće sigurnosne zahtjeve.

FAQ 9: Što bi inženjeri trebali uzeti u obzir pri odabiru integriranog servo motora za AGV?

Inženjeri bi trebali procijeniti nazivni i vršni zakretni moment, radnu brzinu, nosivost, sigurnosne funkcije pogona, implementaciju STO, kompatibilnost kočnica, komunikacijska sučelja, toplinske performanse i uvjete okoline. Također bi trebali provjeriti sigurnosnu dokumentaciju proizvođača i procijeniti ispunjava li kompletan AGV sustav zahtjeve za zaustavljanje i zadržavanje.

FAQ 10: Koji su sigurnosni standardi relevantni za STO i kočenje u AGV-ima?

Relevantni standardi mogu uključivati ​​IEC 61800-5-2 za funkcionalnu sigurnost pogonskih sustava, IEC 60204-1 za električnu opremu strojeva, ISO 13850 za funkcije zaustavljanja u nuždi, ISO 13849-1 za sigurnosne upravljačke sustave i ISO 3691-4 za industrijske kamione bez vozača i njihove sustave. Primjenjivi standardi ovise o dizajnu, primjeni i nadležnosti AGV-a.