無人搬送車 (AGV) は、最新のマテリアル ハンドリング、スマート倉庫保管、産業オートメーションに不可欠です。 AGV システムがよりコンパクト、エネルギー効率が高く、インテリジェントになるにつれて、エンジニアはドライブ アーキテクチャを簡素化し、動作の安全性を向上させるために統合されたモーター制御テクノロジーをますます評価しています。重要な問題の 1 つは、AGV が機械ブレーキなしで安全トルク オフ (STO) に依存できるかどうかです。
答えは、AGV の機械設計、動作環境、停止要件、機能安全アーキテクチャによって異なります。 STO はモーターがトルクを生成するのを防ぐことができますが、モーターに積極的にブレーキをかけたり、移動中の AGV が直ちに停止することを保証したりするものではありません。車両が坂道を走行しているとき、重い荷物を積んでいるとき、または制御されていない動きが危険をもたらす環境で動作しているときは、機械式ブレーキまたはその他の設計された停止機構が必要になる場合があります。
AGV が機械的ブレーキなしで安全に動作できるかどうかを判断するには、トルクの除去、制御された減速、および機械的な保持を区別する必要があります。また、統合されたサーボモーター、安全コントローラー、緊急停止システムがどのように連携して人、機器、輸送物を保護するかについても考慮する必要があります。
セーフ トルク オフ (STO) は、多くのサーボ ドライブおよびモーター制御システムに統合されている機能安全機能です。無人搬送車 (AGV) では、安全関連の状態が検出されたときに STO によってモーター ドライブがトルクを生成するのが防止され、危険な動作のリスクが軽減されます。
STO は、自律ナビゲーション、障害物検出、緊急停止機能が連携してオペレーター、機器、輸送物資を保護する必要がある AGV アプリケーションで特に重要です。安全コントローラが STO を作動させると、ドライブは指定された安全回路を通じてトルク生成機能を無効にします。ただし、STO はモーターに積極的にブレーキをかけたり、AGV が即時に停止することを保証したりするものではありません。特に傾斜地で走行している場合、慣性、外力、または重力により車両が動き続けることがあります。
一般的な AGV モーション コントロール システムは、動きと安全性を管理するためにいくつかのコンポーネントを統合しています。
安全コントローラ: 緊急停止ボタンや保護スキャナ信号などの安全関連の入力を監視し、必要な安全対応を開始します。
一体型サーボモーター：AGVの加減速、走行に必要なトルクを生成します。
STO 安全回路: STO 機能が作動すると、ドライブがモータートルクを生成する能力を無効にします。
緊急停止システム: 危険な状況が発生した場合、またはオペレーターが緊急停止を要求した場合に、安全関連の停止を開始します。
機械的ブレーキ (必要な場合): 物理的なブレーキまたは保持機能を提供し、指定された条件下で制御不能な動きを防止します。
通常の動作中、サーボ ドライブはモーターのトルクと速度を調整して、AGV の指令された動きを維持します。 STO がトリガーされると、ドライブは通常の動作コマンドとは関係なく、それ以上のトルクの生成を防ぎます。車両の実際の停止動作は、車両の現在の運動量、ドライブトレインの抵抗、ブレーキ機構、および動作環境によって決まります。
たとえば、平らな倉庫の通路に沿って移動する AGV は、転がり抵抗のために STO の起動後に徐々に速度が低下する可能性があります。ただし、適切なブレーキ機構が利用できない場合、下り坂を走行する AGV は重力下で動き続ける可能性があります。
STO と機械ブレーキは両方とも機械の安全性に貢献しますが、実行する機能は異なります。
特徴 |
安全トルクオフ (STO) |
メカニカルブレーキ |
|---|---|---|
一次機能 |
モーターのトルク発生を防止 |
物理的なブレーキまたは保持力を生成します |
アクティブ減速 |
いいえ、STO 自体によるものではありません |
ブレーキがダイナミック ブレーキ用に設計および定格されている場合にのみ可能 |
静的保持 |
保有を保証するものではありません |
定格容量内の負荷を保持できる |
トルク除去への対応 |
トルク発生能力を無効にする |
ブレーキの設計に応じて、独立して動作する場合があります |
代表的な用途 |
安全関連トルクの除去 |
意図しない機械の動きを停止または防止する |
STO は機械式ブレーキを直接置き換えるものではありません。 AGV がランプ上でその位置を維持する必要がある場合、電源喪失後の移動を防止するか、指定された距離内で停止する必要がある場合、エンジニアは機械式ブレーキまたはその他の適切なブレーキ ソリューションが必要かどうかを評価する必要があります。
STO は、危険な状態が発生したときに意図しないモーター トルクを防止するのに役立つため、自動マテリアル ハンドリング システムに重要な安全機能を提供します。 AGV の安全アーキテクチャに正しく統合されると、トルク除去機能のための通常のモーション制御コマンドへの依存を減らすことができます。
ただし、完全な AGV の安全性は、ドライブの STO 機能以上のものに依存します。エンジニアは、停止距離、車両速度、最大積載量、床の状態、坂道での動作、および電力損失の可能性を評価する必要があります。設計では、センサー、安全コントローラー、駆動システムの応答時間も考慮する必要があります。
人の近くで動作する AGV や重い荷物を輸送する AGV の場合、STO は車両を停止して保持するための独立したソリューションとしてではなく、完全な機能安全戦略の 1 つのコンポーネントとして扱う必要があります。
AGV 用の統合サーボ モーターを選択する場合は、ドライブの STO 実装を確認し、メーカーの安全文書を確認し、アプリケーションの停止および保持要件を満たすために追加のブレーキ機能が必要かどうかを判断することをお勧めします。
ベスフォック 一体型DCサーボモーター 製品
ベスフォック 一体型ステッピングサーボモーター 製品
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|---|---|---|---|---|
軸 |
端子ハウジング |
ウォームギアボックス |
遊星ギアボックス |
送りねじ |
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直線運動 |
ボールねじ |
ブレーキ |
IPレベル |
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アルミプーリー |
シャフトピン |
シングルDシャフト |
中空シャフト |
プラスチックプーリー |
ギヤ |
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ローレット加工 |
ホブシャフト |
ねじ軸 |
中空シャフト |
ダブルDシャフト |
キー溝 |
AGV は機械ブレーキなしで動作する可能性がありますが、それはリスク評価とシステム設計により、その結果生じる停止および保持動作が関連するすべての動作条件下で許容できることが実証された場合に限られます。
機械式ブレーキがないからといって、自動的に AGV が安全でなくなるわけではありません。一部の低速、低リスクのアプリケーションは、制御された減速、受動的抵抗、および検証済みの安全戦略を中心に設計されている場合があります。ただし、STO のみに依存すると、対処する必要がある制限が生じます。
以下の条件が満たされる場合、ブレーキ不要の AGV 設計を検討できます。
AGV は水平面上で動作します。
平らな管理された工場フロアで動作する車両は、傾斜面で動作する車両よりもトルク除去後の制御不能な動きのリスクが低い可能性があります。それにもかかわらず、残留運動量、床の汚れ、車輪の摩擦、および外部から押す力を評価する必要があります。
車両は比較的低速で動作します。
一般に動作速度が低いと運動エネルギーが減少し、停止の問題の管理が容易になります。ただし、低速だけでは、ブレーキなしの STO が安全であるとは言えません。
アプリケーションでは積極的な保持は必要ありません。
安全関連の停止中に AGV が重力やその他の外力に対してその位置を維持する必要がない場合、機械式保持ブレーキは必要ない可能性があります。この条件は仮定するのではなく検証する必要があります。
停止距離は利用可能な安全範囲内に留まります。
完全な停止動作は、安全要求後の AGV の最大許容移動距離に対して評価する必要があります。設計では、検出遅延、コントローラーの応答、駆動応答、車両の慣性、積載量、利用可能な制動力を考慮する必要があります。
適切な代替停止機構が利用可能です。
検証された安全関連の制御停止、別個のブレーキ システム、または別の設計された配置により、必要な停止性能が提供される場合があります。設計では、トルクを除去しても AGV が制御不能または危険な状態にならないようにする必要があります。
これらの条件が満たされているように見える場合でも、予見可能な障害条件や最悪の動作状況下でシステムを検証する必要があります。
STO が確実に対処できない条件下で AGV を停止または静止し続ける必要がある場合は、通常、機械ブレーキまたは別の適切なブレーキ ソリューションが必要です。
動作状態 |
STO だけでは不十分な理由 |
|---|---|
傾斜したスロープ |
トルクを除去した後、重力により車両が回転する可能性があります。 |
重いペイロード |
質量が増加すると運動エネルギーが増加し、停止距離が長くなる可能性があります。 |
高速輸送 |
車両は停止するまでにかなりの距離を移動する場合があります。 |
垂直昇降機構 |
重力により、吊り下げられた荷物または上昇した荷物が下降する可能性があります。 |
頻繁な緊急停止 |
制御されていない惰性走行が繰り返されると、許容できない運用上のリスクが生じる可能性があります。 |
ポジション保持要件 |
STO はモーターの位置を積極的に維持しません。 |
近くで活動している職員 |
制御されていない動きは、作業者を押しつぶされたり衝突したりする危険にさらす可能性があります。 |
重要な原理は、STO は、AGV の完全な停止および保持要件には必ずしも十分ではなく、特定のトルク除去安全機能には十分であるということです。
いいえ、STO はドライブの安全機能ですが、非常停止は危険な機械の動作を安全な状態にすることを目的とした安全関連のコマンドまたは機能です。
緊急停止システムは実装の一部として STO を使用する場合がありますが、必要な停止動作はアプリケーションとリスク評価によって異なります。
よく参照される 2 つの停止カテゴリが特に関連します。
カテゴリ 0 の停止には、機械アクチュエータへの電力の即時除去による停止が含まれ、制御された減速シーケンスではなくエネルギーを除去することによって停止が達成されます。
STO を実装したドライブでは、STO 機能を使用して、必要なトルク除去動作を実現できます。
移動中の AGV の場合、車両は停止するまで惰性走行することがあります。この停止距離が許容できない場合は、トルクを除去するだけでは不十分です。
カテゴリ 1 の停止には、制御された停止プロセスとその後のアクチュエータへの電力の除去が含まれます。
たとえば、AGV は最初にモーター ドライブによって減速し、安全な停止状態に到達するか、意図した減速シーケンスが完了した後に STO をアクティブにする場合があります。
このアプローチにより、制御停止機能とその安全関連の実装がアプリケーションの要件を満たしていれば、停止距離を短縮し、予測可能性を向上させることができます。
正確なアーキテクチャは、IEC 60204-1 および ISO 13850 の関連規定を含む、該当する機械の安全基準に基づいて設計および検証される必要があります。
重要なのは、通常のソフトウェア停止とそれに続く STO は、安全定格の制御停止を提供すると自動的に想定されるべきではないということです。制御された減速自体が安全上重要である場合、適切に設計され検証された安全機能が必要です。
機械ブレーキなしで AGV を評価する場合、停止距離は、STO のみでアプリケーションの安全要件を満たせるかどうかを決定する重要な要素です。 STO は車両に積極的にブレーキをかけずにモーター トルクを除去するため、AGV は慣性、転がり抵抗、または重力によって動き続ける可能性があります。
STO 起動後の AGV の移動距離には、いくつかの要因が影響します。
車速: 一般に、速度が高くなると停止距離が長くなります。
総質量: AGV またはペイロードが重くなると、運動エネルギーが増加します。
システムの応答時間: センサー、安全コントローラー、ドライブが応答している間、車両は走行を続けます。
床の状態: 表面の摩擦と車輪の抵抗は受動的な減速に影響します。
動作時の傾斜: 重力により停止距離が延びたり、AGV が下り坂で加速したりする可能性があります。
実際の見積もりには、システム応答中の移動距離と AGV が惰性で停止する間の移動距離の 2 つの要素が含まれる必要があります。
たとえば、AGV が 1.5 m/s で移動し、システム応答時間が 0.15 秒であるとします。この応答期間中、車両は約 0.23 メートル移動します。
次に、AGV が 0.3 m/s⊃2 の想定速度で減速するとします。受動的抵抗により、停止するまでにさらに 3.75 メートル移動する可能性があります。したがって、推定合計停止距離は約 4 メートルになります。
この例は説明のみを目的としています。実際の停止距離は、車両の設計、積載量、床の状態、ドライブトレインの抵抗、および動作環境によって異なります。受動的な減速度は、一定のままであると仮定するのではなく、最悪の条件下で測定および検証する必要があります。
機械式ブレーキのない AGV を設計する場合、エンジニアは最悪の場合の停止距離を検証し、十分な保護距離が確保できることを確認する必要があります。受動的な減速では必要な停止性能を満たせない場合、考えられる解決策には、最大移動速度を下げる、危険を早期に検出する、適切な制御停止機能を実装する、または適切なブレーキ機構を追加することが含まれます。
重要な原理は、STO が車両の動きではなくトルクの生成を停止するということです。安全な AGV 設計では、STO 作動後の移動距離を考慮し、制御されていない惰性走行や横揺れが許容できないリスクを生み出さないようにする必要があります。
統合型サーボ モーターは、モーターと関連する駆動電子機器、および製品によってはフィードバック デバイスと通信インターフェイスを組み合わせたものです。このアーキテクチャにより、外部配線と個別のコンポーネントの数が減り、AGV ドライブトレインの設計が簡素化されます。
ただし、モーターを統合しても、ブレーキと機能安全を個別に評価する必要がなくなるわけではありません。
AGV 用一体型サーボモーターを選択する場合は、以下の要素を検討することをお勧めします。
ドライブが STO をサポートしているかどうか、およびその実装が必要な安全機能に適しているかどうかを確認します。
該当する安全完全性情報、診断範囲、障害対応、設置要件など、メーカーの安全に関する文書を確認してください。
ドライブが組み込まれているという理由だけで、すべての統合サーボ モーターに認定済みの STO が含まれていると想定しないでください。
モーターに保持ブレーキを供給できるか、または外部ブレーキ機構に接続できるかを決定します。
ブレーキは、必要な保持トルク、シャフト速度、係合頻度、熱制限、およびドライブトレイン構成に従って選択する必要があります。
車輪駆動 AGV の場合、エンジニアはモーター シャフトのブレーキ定格だけに依存するのではなく、機械式トランスミッション全体を評価する必要があります。
モーターは、加速、移動、減速に十分な連続トルクとピーク トルクを提供する必要があります。
制御された停止が必要な場合、ドライブは電気的、熱的、機械的制限内で適切な減速性能も提供する必要があります。
モーターのサイズが小さすぎると、特に車両が重い荷物を積んでいる場合や勾配を走行している場合に、必要な停止プロファイルを満たすのが難しい場合があります。
AGV は多くの場合、産業用通信ネットワークを使用して、ナビゲーション、モーション コントロール、監視コマンドを調整します。
ただし、通常の通信コマンドは自動的に安全性評価されません。安全システムは、設計で必要とされる適切な安全関連信号、ハードウェア、または認定された安全通信メカニズムを使用する必要があります。
通信障害は、通常の停止コマンドだけに依存するのではなく、システムの安全要件に従って処理する必要があります。
統合されたサーボモーターにより、設置スペースが削減され、ケーブル配線が簡素化され、コミッショニングが合理化されます。これらの利点は、倉庫の狭い通路で動作するコンパクト AGV に特に役立ちます。
それにもかかわらず、最小のドライブ ソリューションが必ずしも最も安全または最適なソリューションであるとは限りません。
STO を備えたコンパクトな統合サーボ モーターは、ある AGV 設計には適切な場合がありますが、別の車両には追加のブレーキ、安全定格の制御停止機能、または専用のブレーキ サブシステムが必要な場合があります。
最終的な選択は、コンポーネントの統合のみではなく、検証されたアプリケーション要件に基づいて行う必要があります。
機械式ブレーキなしで無人搬送車 (AGV) の動力が失われると、そのモーターは制御されたトルクを提供できなくなる可能性がありますが、車両は必ずしもすぐに停止するとは限りません。 AGV は、速度、積載量、ドライブトレインの抵抗、および動作環境に応じて、慣性によって移動し続けたり、重力によって回転したりすることがあります。
AGV メーカーにとって、セーフ トルク オフ (STO) の評価、統合サーボ モーターの選択、信頼性の高い安全システムの設計を行う際には、電力損失の挙動を理解することが不可欠です。
平坦な床で AGV の動力が失われると、車輪の摩擦、転がり抵抗、ドライブトレインの抵抗により、AGV の速度が徐々に低下することがあります。ただし、これらの力は床の状態、車輪の材質、車両の質量、機械設計によって異なります。
機械ブレーキがないと、AGV の停止距離が予測不能になる可能性があります。車両が狭い通路や人の近くで動作する場合、電源喪失後も動き続けると衝突や押しつぶされる危険が生じる可能性があります。
ランプ上で動作する AGV は、モーターのトルクが失われた後も重力によって動き続けたり、下り坂で加速したりする可能性があるため、より大きなリスクに直面します。
AGV とその積載量が重ければ重いほど、斜面に沿って車両に作用する重力も大きくなります。十分な制動力または保持力がないと、車両が制御不能に回転する可能性があります。
このため、スロープや傾斜面で動作する AGV は、多くの場合、意図しない動きを防ぐために適切な機械式ブレーキや別の設計ソリューションを必要とします。
ペイロードが重いと、AGV の総移動質量と運動エネルギーが増加し、停止距離が長くなる可能性があります。したがって、突然の電源喪失は、衝突、荷物の移動、輸送物の損傷などのさらなるリスクを引き起こす可能性があります。
エンジニアは、荷を降ろした車両で実行されるテストのみに依存するのではなく、最大積載量と最大動作速度の下で電力損失シナリオを評価する必要があります。
機械式ブレーキのない AGV を設計する場合は、次の要素を評価することをお勧めします。
停止距離: 最悪の動作条件で電力損失後に車両がどれくらいの距離を移動できるかを確認します。
スロープ操作: 重力によって意図しない動きが発生する可能性があるかどうかを判断します。
可搬質量: 最大定格荷重での停止性能を評価します。
安全アーキテクチャ: STO およびその他の安全機能が特定された危険に対処していることを確認します。
保持要件: AGV を静止状態に保つために機械式ブレーキまたはその他の適切な機構が必要かどうかを判断します。
電力損失後に AGV が動きに抵抗する必要がある場合には、バネが適用された電気的に解放されるブレーキが適切な場合があります。ただし、保持トルク、係合時間、およびダイナミックブレーキ能力は、意図した用途に対して検証する必要があります。
重要な点は、電力損失が AGV の安全な停止を保証するものではないということです。 STO は、作動時にモーターのトルクの生成を防ぎますが、運動エネルギーを散逸したり、重力による動きを独立して妨げたりすることはありません。信頼性の高い AGV 設計では、予見可能な障害状況下での安全な動作を保証するために、停止性能と静止保持の両方を考慮する必要があります。
適切な構成は、AGV の動作プロファイル、リスク評価、機械設計、停止要件によって異なります。
選択要素 |
メカニカルブレーキなしのSTO |
メカニカルブレーキ付きSTO |
|---|---|---|
トルク除去 |
適切に実装されている場合はサポートされます |
適切に実装されている場合はサポートされます |
アクティブ減速 |
STO 自体によって提供されるものではありません |
必要な動的停止デューティに対応した駆動制御またはブレーキが必要です |
静的保持 |
保証されていません |
ブレーキが適切に評価され、作動している場合に利用可能 |
スロープ操作 |
危険な動きを防止するための検証済みの代替手段が必要 |
多くの場合、適切なブレーキが正しく組み込まれている場合に有利です |
電力損失時の動作 |
車両は惰性走行または横転する可能性があります |
関連する電力損失条件下で適用されるように設計されている場合、ブレーキが作動する可能性があります |
システムの複雑さ |
潜在的に低くなる |
ブレーキハードウェアと制御の統合により高くなる |
メンテナンス |
ブレーキ関連部品の削減 |
ブレーキの点検とメンテナンスが必要です |
安全性の検証 |
制御不能な動きと停止距離に対処する必要がある |
ブレーキの性能、応答、故障時の動作も検証する必要がある |
この表は重要な点を強調しています。メカニカル ブレーキを追加しても、AGV が自動的に安全になるわけではありません。ブレーキは正しく選択、取り付け、必要に応じて監視し、全体的な安全戦略に組み込む必要があります。
同様に、ブレーキの省略は、完全な設計が必要なレベルのリスク軽減を提供する場合にのみ許容されます。
AGV メーカーとシステム インテグレーターは、STO ベースの停止システムを設計する際に、関連する機械の安全基準を評価する必要があります。
マシンのアーキテクチャ、対象アプリケーション、および管轄区域に応じて、いくつかの標準が関連する場合があります。
IEC 61800-5-2: STO や安全停止機能などの安全関連の駆動機能を含む、可変速電力駆動システムの機能安全要件に対処します。
IEC 60204-1: 機械の停止および電気的安全性に関連する要件を含む、機械の電気機器を対象としています。
ISO 13850: 非常停止機能の設計原則を規定します。
ISO 13849-1: パフォーマンス レベルを使用して制御システムの安全関連部分を設計および評価するための方法論を提供します。
IEC 61508: 電気、電子、およびプログラム可能な電子安全関連システムの機能安全のための一般的なフレームワークを提供します。
ISO 3691-4: 多くの AGV や自律移動ロボット アプリケーションを含む、無人産業用トラックとそのシステムの安全要件と検証に対処します。
適用される要件は、特定の車両カテゴリ、動作環境、システム設計によって異なります。エンジニアは、関連する規格の最新版を参照し、どの規定がアプリケーションに適用されるかを判断する必要があります。
認定された STO を備えたドライブは、定義された安全機能を提供できますが、その認定によって、AGV 全体が安全要件を満たしていることが自動的に確立されるわけではありません。
完全な安全性評価では、危険検出、安全ロジック、通信、駆動応答、機械的動作、および結果として生じるリスク軽減を考慮する必要があります。
たとえば、STO 機能は、衝突を回避するためにトルクを除去した後も車両がまだ遠くまで移動しているにもかかわらず、指定された性能要件を満たしている可能性があります。
同様に、機械システムに適切な保持能力がない場合、認定された STO 回路は重力による動きを防ぐことはできません。
したがって、機能安全はモーターやドライブのレベルだけでなく、システム レベルで評価する必要があります。
統合サーボ モーターを備えた AGV を開発する場合は、構造化されたエンジニアリング プロセスに従って機械的ブレーキが必要かどうかを判断することをお勧めします。
衝突のリスク、衝突の危険性、ランプの操作、ペイロードの移動、メンテナンス作業、および起こり得る電源喪失のシナリオを評価します。
通常の動作と予見可能な異常状態の両方を考慮してください。
AGV が惰性で停止するか、制御された方法で減速するか、定義された距離内で停止するか、停止後に静止したままにする必要があるかを決定します。
これらは異なるエンジニアリング要件であり、異なる安全機能が必要になる場合があります。
最高速度、最大積載量、応答時間、実効減速度、床の状態、傾斜を評価します。
理論的な摩擦の仮定にのみ依存するのではなく、測定および検証された性能データを使用してください。
トルクを取り除いたときに車両が重力または外力によって回転できるかどうかを判断します。
静止保持が必要な場合は、適切な機械ブレーキまたは必要な負荷と障害条件を満たす別の設計ソリューションを指定してください。
モーターのトルク、速度、熱容量、ドライブの安全機能、ブレーキの互換性、および通信要件を検証します。
統合サーボモーターの場合は、どの安全機能が含まれているか、またシステムの他の場所に実装する必要があるかを確認してください。
最大負荷、最大動作速度、関連する勾配、該当する障害シナリオなど、代表的な最悪の条件下での停止動作をテストします。
安全機能、検証結果、制限事項、検査要件、保守手順を文書化します。
このプロセスは、モーター ドライブの STO 機能がすべての AGV の停止および保持のリスクを自動的に解決すると仮定する、一般的な設計エラーの防止に役立ちます。
AGV は機械的ブレーキなしで動作する可能性がありますが、その決定は STO のみの利用可能性ではなく、完全なエンジニアリング評価によって裏付けられる必要があります。
STO はモーターのトルク発生を防ぎます。即時停止、制御された減速、静止保持を保証するものではありません。停止要求が制限された平坦な床で動作する AGV の場合、結果として生じる動作が安全であることが実証されれば、ブレーキのないアーキテクチャが実現可能になる可能性があります。坂道を走行する車両、重い荷物を輸送する車両、人の近くで運転する車両、または電源喪失後に確実に保持する必要がある車両には、機械式ブレーキまたはその他の適切なブレーキ ソリューションが不可欠な場合があります。
AGV 用の統合サーボ モーターを選択する場合は、STO 機能、モーターの性能、ブレーキの互換性、通信アーキテクチャ、およびシステム レベルの機能安全性を一緒に評価することをお勧めします。
最も効果的な設計は、必ずしもコンポーネントが最も少ない設計であるとは限りません。機能安全、モーション制御精度、システムの信頼性、メンテナンス要件、全体的な統合コストのバランスをとりながら、必要な停止性能と保持性能を実現するものです。
はい、包括的なリスク評価により、AGV の停止距離、電力損失挙動、および保持要件が安全に満たされることが実証されている場合、AGV は機械ブレーキなしで動作できます。 STO はモーターのトルク発生を防止しますが、車両を積極的に停止したり、静止保持を保証したりするものではありません。傾斜、重い荷物、または危険な制御されていない動作を伴う用途では、追加のブレーキ ソリューションが必要になる場合があります。
STO はモーター ドライブのトルク生成機能を無効にし、機械的ブレーキは物理的な制動または保持力を提供します。 STO は運動エネルギーを積極的に放散しませんが、機械式ブレーキは、必要な負荷に対して適切に設計および定格されていれば、車両を停止または保持できます。
いいえ、STO はドライブのトルク生成能力を取り除きますが、即時停止を保証するものではありません。 AGV は慣性、転がり抵抗、または重力により動き続ける場合があります。より短い、または制御された停止距離が必要な場合、システムには適切な制御停止機能または追加のブレーキ手段が必要になる場合があります。
はい。 AGV が傾斜面で動作する場合、STO の作動後も重力により移動を継続したり、加速したりする可能性があります。安全を維持するには、適切な機械的ブレーキまたは意図しない動きを防止する別の検証済みの手段が必要な場合があります。
AGV は受動的抵抗により惰性で停止する場合がありますが、停止距離は速度、積載量、床の状態、ドライブトレインの特性によって異なります。坂道では、車両が重力によって転がる場合があります。エンジニアは、最悪の電力損失シナリオを評価して、追加のブレーキまたは保持措置が必要かどうかを判断する必要があります。
AGV の停止距離には、安全システムの応答中の移動距離と車両の減速中の移動距離が含まれます。推定値は、車両速度、応答時間、総質量、受動的減速度、および動作条件によって異なります。実際の停止性能は、代表的な最悪の条件下で測定および検証する必要があります。
いいえ、バネを使ったブレーキと STO は異なる機能を実行します。スプリングを適用したブレーキは、正しく設計されていれば機械的な保持またはブレーキを提供できますが、STO はドライブがトルクを生成するのを防ぎます。リスク評価に応じて、AGV は適切に設計された安全アーキテクチャ内で両方の機能を必要とする場合があります。
トルクの除去により必要な停止動作が提供される場合、STO は AGV 緊急停止システムの一部を形成する場合があります。車両が制御された方法で減速するか、定義された距離内で停止する必要がある場合、追加の安全機能が必要になる場合があります。完全な緊急停止システムは、適用される安全要件を満たさなければなりません。
エンジニアは、定格トルクとピークトルク、動作速度、積載量、ドライブの安全機能、STOの実装、ブレーキの互換性、通信インターフェース、熱性能、および環境条件を評価する必要があります。また、メーカーの安全に関する文書を確認し、完全な AGV システムが停止および保持の要件を満たしているかどうかを評価する必要もあります。
関連する規格には、駆動システムの機能安全に関する IEC 61800-5-2、機械の電気機器に関する IEC 60204-1、緊急停止機能に関する ISO 13850、安全関連制御システムに関する ISO 13849-1、および無人産業用トラックとそのシステムに関する ISO 3691-4 が含まれます。適用される規格は、AGV の設計、アプリケーション、および管轄区域によって異なります。
