Поставщик интегрированных серводвигателей и линейных перемещений 

-Тел.
86- 18761150726
-WhatsApp
86- 13218457319
-Электронная почта
Дом / Блог / Области применения / Может ли AGV полагаться на STO без механического тормоза?

Может ли AGV полагаться на STO без механического тормоза?

Просмотры: 0     Автор: Редактор сайта Время публикации: 16.10.2026 Происхождение: Сайт

Запросить

кнопка «Поделиться» в Facebook
кнопка поделиться в linkedin
кнопка поделиться в чате
кнопка поделиться WhatsApp
поделиться этой кнопкой обмена

Автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) необходимы для современной обработки материалов, интеллектуального складирования и промышленной автоматизации. Поскольку системы AGV становятся более компактными, энергоэффективными и интеллектуальными, инженеры все чаще оценивают интегрированные технологии управления двигателями, чтобы упростить архитектуру привода и повысить эксплуатационную безопасность. Один важный вопрос заключается в том, может ли AGV полагаться на Safe Torque Off (STO) без механического тормоза.

Ответ зависит от механической конструкции AGV, условий эксплуатации, требований к остановке и архитектуры функциональной безопасности. STO может помешать двигателю генерировать крутящий момент, но он не тормозит двигатель активно и не гарантирует немедленную остановку движущегося AGV. Когда транспортное средство движется по склону, несет тяжелый груз или работает в среде, где неконтролируемое движение представляет опасность, может потребоваться механический тормоз или другой специальный стопорный механизм.

Чтобы определить, может ли AGV работать безопасно без механического тормоза, нам необходимо различать снятие крутящего момента, контролируемое замедление и механическое удержание. Мы также должны учитывать, как интегрированные серводвигатели, контроллеры безопасности и системы аварийной остановки работают вместе, чтобы защитить людей, оборудование и транспортируемые товары.

Что такое безопасное отключение крутящего момента (STO) в AGV?

Safe Torque Off (STO) — это функция функциональной безопасности, встроенная во многие сервоприводы и системы управления двигателями. В транспортных средствах с автоматическим управлением (AGV) функция STO предотвращает создание крутящего момента моторным приводом при обнаружении условий, связанных с безопасностью, помогая снизить риск опасного движения.

STO особенно важен в приложениях AGV, где функции автономной навигации, обнаружения препятствий и аварийной остановки должны работать вместе для защиты операторов, оборудования и транспортируемых материалов. Когда контроллер безопасности активирует STO, привод отключает свою способность создавать крутящий момент через назначенную схему безопасности. Однако STO не осуществляет активное торможение двигателя и не гарантирует немедленную остановку AGV. Транспортное средство может продолжать движение из-за инерции, внешних сил или силы тяжести, особенно при движении на склоне.

Как работает STO в системе привода AGV?

Типичная система управления движением AGV объединяет несколько компонентов для управления движением и безопасности:

  • Контроллер безопасности: контролирует входы, связанные с безопасностью, такие как кнопки аварийной остановки и сигналы защитного сканера, и инициирует необходимую реакцию безопасности.

  • Встроенный серводвигатель: генерирует крутящий момент, необходимый для ускорения, замедления и перемещения AGV.

  • Схема безопасности STO: Отключает способность привода создавать крутящий момент двигателя, когда функция STO активирована.

  • Система аварийной остановки: инициирует остановку, связанную с безопасностью, когда возникает опасная ситуация или оператор запрашивает аварийную остановку.

  • Механический тормоз, если требуется: Обеспечивает физическое торможение или удержание для предотвращения неконтролируемого движения в определенных условиях.

Во время нормальной работы сервопривод регулирует крутящий момент и скорость двигателя для поддержания заданного движения AGV. При срабатывании STO привод предотвращает дальнейшее создание крутящего момента независимо от обычных команд движения. В этом случае фактическое поведение автомобиля при торможении зависит от его существующего импульса, сопротивления трансмиссии, тормозных механизмов и условий эксплуатации.

Например, AGV, движущийся по ровному складскому проходу, может постепенно замедляться после активации STO из-за сопротивления качению. Однако AGV, движущийся вниз по склону, может продолжать движение под действием силы тяжести, если нет подходящего тормозного механизма.

В чем разница между STO и механическим тормозом?

Хотя STO и механические тормоза способствуют повышению безопасности машины, они выполняют разные функции.

Особенность

Безопасное отключение крутящего момента (STO)

Механический тормоз

Основная функция

Предотвращает создание крутящего момента двигателя

Создает физическое торможение или удерживающую силу.

Активное замедление

Нет, не самой СТО.

Возможно только в том случае, если тормоз спроектирован и рассчитан на динамическое торможение.

Статическое удержание

Не гарантирует удержание

Может выдерживать нагрузку в пределах своей номинальной мощности.

Реакция на удаление крутящего момента

Отключает возможность создания крутящего момента

Может работать независимо, в зависимости от конструкции тормоза.

Типичное применение

Безопасное снятие крутящего момента

Остановка или предотвращение непреднамеренного механического движения

STO не является прямой заменой механического тормоза. Если AGV должен сохранять свое положение на пандусе, предотвращать движение после отключения питания или останавливаться на указанном расстоянии, инженеры должны оценить, необходим ли механический тормоз или другое подходящее тормозное решение.

Почему STO важен для безопасности AGV?

STO обеспечивает важную функцию безопасности в автоматизированных системах транспортировки материалов, поскольку помогает предотвратить непреднамеренный крутящий момент двигателя при возникновении опасной ситуации. При правильной интеграции в архитектуру безопасности AGV он может снизить зависимость от обычных команд управления движением для функции снятия крутящего момента.

Однако безопасность полного AGV зависит не только от возможности STO привода. Инженеры должны оценить тормозной путь, скорость автомобиля, максимальную полезную нагрузку, состояние пола, работу на уклонах и возможность потери мощности. При проектировании также следует учитывать время отклика датчиков, контроллеров безопасности и систем привода.

Для AGV, работающих рядом с персоналом или перевозящих тяжелые грузы, STO следует рассматривать как один из компонентов полной стратегии функциональной безопасности, а не как отдельное решение для остановки и удержания транспортного средства.

При выборе встроенного серводвигателя для AGV мы рекомендуем проверить реализацию STO привода, просмотреть документацию по безопасности производителя и определить, требуются ли дополнительные функции торможения для удовлетворения требований приложения к остановке и удержанию.

БЕСФОК серводвигатели постоянного тока  Интегрированные

БЕСФОК шаговые серводвигатели  Интегрированные

Интегрированная система серводвигателей Besfoc Индивидуальный сервис

轴定制
压线壳定制
涡轮减速箱定制
行星减速箱定制
Ведущий винт

Вал

Корпус терминала

Червячный редуктор

Планетарный редуктор

Ведущий винт

滑块模组定制
推杆定制
刹车定制
防水定制
Профессиональный производитель двигателей BLDC - Besfoc

Линейное движение

Шариковый винт

Тормоз

IP-уровень

Больше продуктов

Интегрированная система серводвигателей Besfoc Индивидуальный сервис

китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото

Алюминиевый шкив

Штифт вала

Одиночный D-вал

Полый вал

Пластиковый шкив

Механизм

китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото
китайское фото

Накатка

Зубофрезерный вал

Винтовой вал

Полый вал

Двойной D-вал

шпоночный паз

Может ли AGV полагаться на STO без механического тормоза?

AGV потенциально может работать без механического тормоза, но только тогда, когда его оценка рисков и конструкция системы показывают, что результирующее поведение остановки и удержания приемлемо во всех соответствующих условиях эксплуатации.

Отсутствие механического тормоза не делает AGV автоматически небезопасным. Некоторые низкоскоростные приложения с низким уровнем риска могут быть разработаны с учетом контролируемого замедления, пассивного сопротивления и проверенной стратегии безопасности. Однако опора исключительно на STO накладывает ограничения, которые необходимо учитывать.

Работа без механического тормоза может быть приемлемой

Конструкция AGV без тормозов может рассматриваться при соблюдении следующих условий:

  1. AGV работает на ровной поверхности.

Транспортное средство, работающее на ровном контролируемом заводском полу, может иметь меньший риск неконтролируемого движения после снятия крутящего момента, чем транспортное средство, работающее на наклонной поверхности. Тем не менее, необходимо оценить остаточный импульс, загрязнение пола, трение колес и внешние толкающие силы.

  1. Транспортное средство работает на относительно низких скоростях.

Более низкие рабочие скорости обычно уменьшают кинетическую энергию и могут облегчить решение проблемы остановки. Однако сама по себе низкая скорость не означает, что STO без торможения безопасен.

  1. Приложение не требует положительного холдинга.

Если AGV не нужно сохранять свое положение под действием силы тяжести или других внешних сил во время остановки, связанной с безопасностью, механический стояночный тормоз может не потребоваться. Это условие необходимо проверять, а не предполагать.

  1. Тормозной путь остается в пределах доступной зоны безопасности.

Полное поведение при остановке необходимо оценивать с учетом максимально разрешенного расстояния движения AGV после требования безопасности. При проектировании необходимо учитывать задержки обнаружения, реакцию контроллера, реакцию привода, инерцию транспортного средства, полезную нагрузку и доступные тормозные силы.

  1. Доступен подходящий альтернативный стопорный механизм.

Утвержденная управляемая остановка, связанная с безопасностью, отдельная тормозная система или другое инженерное устройство могут обеспечить необходимую эффективность торможения. Конструкция должна гарантировать, что снятие крутящего момента не оставит AGV в неконтролируемом или опасном состоянии.

Даже если эти условия кажутся удовлетворенными, мы должны проверить систему в предсказуемых условиях неисправности и в наихудших условиях эксплуатации.

Когда AGV не следует полагаться только на STO

Механический тормоз или другое подходящее тормозное решение обычно необходимо, когда AGV должен остановиться или оставаться неподвижным в условиях, с которыми STO не может надежно справиться.

Условия эксплуатации

Почему одного только СТО может быть недостаточно

Наклонные пандусы

После снятия крутящего момента под действием силы тяжести автомобиль может покатиться.

Тяжелая полезная нагрузка

Увеличение массы увеличивает кинетическую энергию и может увеличить тормозной путь.

Высокоскоростной транспорт

Транспортное средство может проехать значительное расстояние, прежде чем остановится.

Вертикальные подъемные механизмы

Гравитация может привести к падению подвешенного или поднятого груза.

Частые аварийные остановки

Повторяющееся неконтролируемое движение накатом может создать неприемлемые эксплуатационные риски.

Требования к удержанию позиции

STO не поддерживает активно положение двигателя.

Персонал, работающий поблизости

Неконтролируемое движение может подвергнуть работников опасности защемления или столкновения.

Основной принцип заключается в том, что STO может быть достаточным для конкретной функции безопасности по снятию крутящего момента, но не обязательно достаточным для выполнения требований полной остановки и удержания AGV.

Может ли STO заменить функцию аварийной остановки в AGV?

Нет. STO — это функция безопасности привода, тогда как аварийный останов — это команда или функция, связанная с безопасностью, предназначенная для перевода опасной работы машины в безопасное состояние.

Система аварийной остановки может использовать STO как часть своей реализации, но требуемое поведение остановки зависит от приложения и оценки риска.

Две часто упоминаемые категории остановки особенно актуальны.

Останов категории 0: немедленное снятие крутящего момента

Остановка категории 0 предполагает остановку путем немедленного отключения питания приводов машины, при этом остановка достигается за счет отключения энергии, а не за счет контролируемой последовательности замедления.

В приводе, реализующем STO, функция STO может использоваться для достижения требуемого режима снятия крутящего момента.

В случае движущегося AGV автомобиль может двигаться накатом до полной остановки. Если этот тормозной путь неприемлем, одного снятия крутящего момента будет недостаточно.

Остановка категории 1: контролируемое замедление с последующим снятием крутящего момента.

Останов категории 1 включает процесс контролируемой остановки с последующим отключением питания приводов.

Например, AGV может сначала замедлиться с помощью своего моторного привода, а затем активировать STO после достижения состояния безопасной остановки или завершения запланированной последовательности замедления.

Этот подход может сократить тормозной путь и улучшить предсказуемость при условии, что функция контролируемой остановки и ее реализация, связанная с безопасностью, соответствуют требованиям применения.

Точная архитектура должна быть спроектирована и проверена на соответствие применимым стандартам безопасности оборудования, включая соответствующие положения IEC 60204-1 и ISO 13850.

Важно отметить, что обычный программный останов, за которым следует STO, не должен автоматически считаться безопасным управляемым остановом. Если контролируемое замедление само по себе критично для безопасности, требуется соответствующим образом спроектированная и проверенная функция безопасности.

Как рассчитать тормозной путь AGV без механического тормоза

При оценке AGV без механического тормоза тормозной путь является решающим фактором, определяющим, может ли STO в одиночку соответствовать требованиям безопасности применения. Поскольку STO снимает крутящий момент двигателя без активного торможения автомобиля, AGV может продолжать движение из-за инерции, сопротивления качению или силы тяжести.

Ключевые факторы, влияющие на тормозной путь AGV

Несколько факторов влияют на то, как далеко проедет AGV после активации STO:

  • Скорость автомобиля. Более высокие скорости обычно приводят к увеличению тормозного пути.

  • Общая масса: более тяжелый AGV или полезная нагрузка увеличивает кинетическую энергию.

  • Время реакции системы: автомобиль продолжает движение, пока реагируют датчики, контроллеры безопасности и привод.

  • Состояние пола: трение поверхности и сопротивление колес влияют на пассивное замедление.

  • Рабочий уклон: сила тяжести может увеличить тормозной путь или заставить AGV ускориться на спуске.

Как оценить тормозной путь

Практическая оценка должна включать два компонента: расстояние, пройденное во время реакции системы, и расстояние, пройденное во время остановки AGV.

Например, рассмотрим AGV, движущийся со скоростью 1,5 м/с и временем отклика системы 0,15 секунды. За этот период реагирования автомобиль проезжает примерно 0,23 метра.

Если затем AGV замедляется с предполагаемой скоростью 0,3 м/с² из-за пассивного сопротивления он может проехать еще 3,75 метра, прежде чем остановиться. Таким образом, расчетный общий тормозной путь составляет примерно 4 метра.

Этот пример носит исключительно иллюстративный характер. Фактический тормозной путь зависит от конструкции автомобиля, полезной нагрузки, состояния пола, сопротивления трансмиссии и условий эксплуатации. Пассивное замедление следует измерять и проверять в наихудших условиях, а не предполагать, что оно остается постоянным.

Как инженеры могут повысить безопасность остановки?

При проектировании AGV без механического тормоза инженеры должны проверить тормозной путь для наихудшего случая и обеспечить наличие достаточного защитного расстояния. Если пассивное замедление не может обеспечить требуемую эффективность торможения, возможные решения включают снижение максимальной скорости движения, более раннее обнаружение опасностей, внедрение подходящей функции контролируемой остановки или добавление соответствующего тормозного механизма.

Ключевой принцип заключается в том, что STO останавливает генерирование крутящего момента, а не движение автомобиля. Безопасная конструкция AGV должна учитывать расстояние, пройденное после активации STO, и гарантировать, что неконтролируемое движение накатом или крен не создаст неприемлемого риска.

Как встроенный серводвигатель влияет на конструкцию тормоза AGV?

Интегрированные серводвигатели объединяют двигатель с соответствующей приводной электроникой и, в зависимости от изделия, устройствами обратной связи и интерфейсами связи. Эта архитектура может упростить конструкцию трансмиссии AGV за счет уменьшения количества внешней проводки и количества отдельных компонентов.

Однако интеграция двигателя не исключает необходимости независимой оценки торможения и функциональной безопасности.

При выборе встроенного серводвигателя для AGV мы рекомендуем учитывать следующие факторы.

Интегрированная возможность STO

Убедитесь, что привод поддерживает STO и подходит ли его реализация для требуемой функции безопасности.

Ознакомьтесь с документацией производителя по безопасности, включая применимую информацию о полноте безопасности, охват диагностикой, реагирование на неисправности и требования к установке.

Не думайте, что каждый встроенный серводвигатель имеет сертифицированный STO только потому, что он оснащен приводом.

Совместимость с механическим тормозом

Определите, может ли двигатель быть оснащен стояночным тормозом или подключен к внешнему тормозному механизму.

Тормоз следует выбирать в соответствии с требуемым удерживающим моментом, частотой вращения вала, частотой включения, температурными ограничениями и конфигурацией трансмиссии.

Для полноприводных AGV инженерам следует оценивать всю механическую трансмиссию, а не полагаться исключительно на мощность тормоза вала двигателя.

Характеристики крутящего момента и скорости

Двигатель должен обеспечивать достаточный непрерывный и пиковый крутящий момент для ускорения, перемещения и замедления.

Если требуется управляемая остановка, привод также должен обеспечивать соответствующие характеристики замедления в пределах своих электрических, тепловых и механических пределов.

Двигатель недостаточной мощности может с трудом обеспечить требуемый профиль торможения, особенно когда автомобиль несет тяжелый груз или движется по уклону.

Интеграция коммуникаций и безопасности

AGV часто используют промышленные сети связи для координации навигации, управления движением и команд контроля.

Однако обычные коммуникационные команды не имеют автоматического уровня безопасности. В системе безопасности должны использоваться подходящие сигналы, оборудование или сертифицированные механизмы связи, связанные с безопасностью, если этого требует конструкция.

Сбой связи должен обрабатываться в соответствии с требованиями безопасности системы, а не полагаться исключительно на обычную команду остановки.

Компактность и функциональная безопасность

Встроенные серводвигатели позволяют уменьшить пространство для установки, упростить прокладку кабелей и упростить ввод в эксплуатацию. Эти преимущества особенно полезны для компактных AGV, работающих в узких складских проходах.

Тем не менее, решение с самым маленьким приводом не обязательно является самым безопасным и подходящим.

Компактный интегрированный серводвигатель с STO может подойти для одной конструкции AGV, в то время как для другого транспортного средства может потребоваться дополнительный тормоз, функция контролируемой остановки с повышенным уровнем безопасности или специальная тормозная подсистема.

Окончательный выбор должен основываться на проверенных требованиях приложения, а не только на интеграции компонентов.

Что происходит, когда AGV теряет мощность без механического тормоза?

Когда транспортное средство с автоматическим управлением (AGV) теряет мощность без механического тормоза, его двигатель может больше не обеспечивать контролируемый крутящий момент, но транспортное средство не обязательно останавливается немедленно. AGV может продолжать движение по инерции или катиться под действием силы тяжести, в зависимости от его скорости, полезной нагрузки, сопротивления трансмиссии и условий эксплуатации.

Для производителей AGV понимание поведения потерь мощности имеет важное значение при оценке безопасного отключения крутящего момента (STO), выборе встроенных серводвигателей и разработке надежной системы безопасности.

Потеря мощности на ровной поверхности

Когда AGV теряет мощность на ровном полу, он может постепенно замедляться из-за трения колес, сопротивления качению и сопротивления трансмиссии. Однако эти силы различаются в зависимости от состояния пола, материала колес, массы транспортного средства и механической конструкции.

Без механического тормоза тормозной путь AGV может быть непредсказуемым. Если транспортное средство движется в узком проходе или рядом с людьми, продолжение движения после отключения питания может создать опасность столкновения или раздавливания.

Потеря мощности на наклонной поверхности

AGV, работающий на пандусе, подвергается большему риску, поскольку сила тяжести может заставить его продолжить движение или ускориться на спуске после потери крутящего момента двигателя.

Чем тяжелее AGV и его полезная нагрузка, тем больше сила гравитации, действующая на автомобиль вдоль склона. Без достаточной тормозной или удерживающей силы автомобиль может неконтролируемо покатиться.

По этой причине AGV, работающим на пандусах или наклонных поверхностях, часто требуют подходящего механического тормоза или другого технического решения для предотвращения непреднамеренного движения.

Потеря мощности при переноске тяжелого груза

Тяжелая полезная нагрузка увеличивает общую движущуюся массу и кинетическую энергию AGV, что потенциально увеличивает тормозной путь. Поэтому внезапная потеря мощности может создать дополнительные риски, включая столкновения, смещение груза и повреждение перевозимых грузов.

Инженерам следует оценивать сценарии потери мощности при максимальной полезной нагрузке и максимальной рабочей скорости, а не полагаться только на испытания, проведенные на незагруженном автомобиле.

Как инженеры могут снизить риски отключения электроэнергии?

При проектировании AGV без механического тормоза мы рекомендуем учитывать следующие факторы:

  • Тормозной путь: проверьте, какое расстояние проедет автомобиль после потери мощности в наихудших условиях эксплуатации.

  • Работа на уклоне: Определите, может ли сила тяжести вызвать непреднамеренное движение.

  • Грузоподъемность: Оцените эффективность торможения при максимальной номинальной нагрузке.

  • Архитектура безопасности: убедитесь, что STO и другие функции безопасности устраняют выявленные опасности.

  • Требования к удержанию: Определите, необходим ли механический тормоз или другой подходящий механизм для удержания AGV в неподвижном состоянии.

Пружинный тормоз с электрическим отпусканием может оказаться целесообразным, когда AGV должен сопротивляться движению после потери мощности. Однако его удерживающий момент, время включения и способность динамического торможения должны быть проверены для предполагаемого применения.

Ключевым моментом является то, что потеря мощности не гарантирует безопасную остановку AGV. STO предотвращает создание крутящего момента двигателя при активации, но не рассеивает кинетическую энергию и не предотвращает независимое движение под действием силы тяжести. Надежная конструкция AGV должна учитывать как эффективность торможения, так и удержание в неподвижном состоянии, чтобы обеспечить безопасную работу в предсказуемых условиях неисправности.

Как выбрать между STO-Only и STO с механическим тормозом

Соответствующая конфигурация зависит от профиля движения AGV, оценки риска, механической конструкции и требований к остановке.

Фактор выбора

СТО без механического тормоза

СТО с механическим тормозом

Снятие крутящего момента

Поддерживается при правильной реализации

Поддерживается при правильной реализации

Активное замедление

Не предоставляется самой STO

Требуется управление приводом или тормоз, рассчитанный на требуемую динамическую остановку.

Статическое удержание

Не гарантировано

Доступно, когда тормоз имеет соответствующие номинальные характеристики и включен.

Работа на склоне

Требуются проверенные альтернативные средства предотвращения опасного движения.

Часто бывает выгодно, если подходящий тормоз правильно интегрирован.

Поведение при потере мощности

Транспортное средство может катиться или катиться

Тормоз может сработать, если он предназначен для применения в соответствующих условиях потери мощности.

Сложность системы

Потенциально ниже

Выше благодаря тормозному оборудованию и интеграции системы управления

Обслуживание

Меньше компонентов, связанных с тормозами

Требуется проверка и обслуживание тормозов.

Проверка безопасности

Необходимо учитывать неконтролируемое движение и тормозной путь.

Также необходимо проверить эффективность тормозов, реакцию и поведение при отказе.

В таблице подчеркивается важный момент: добавление механического тормоза не делает автоматически AGV безопасным. Тормоз необходимо правильно выбрать, установить, при необходимости контролировать и включить в общую стратегию безопасности.

Аналогично, отсутствие тормоза допустимо только в том случае, если вся конструкция обеспечивает необходимый уровень снижения риска.

Стандарты и соображения функциональной безопасности для AGV STO

Производители AGV и системные интеграторы должны оценить соответствующие стандарты безопасности машинного оборудования при разработке систем остановки на основе STO.

В зависимости от архитектуры машины, предполагаемого применения и юрисдикции могут иметь значение несколько стандартов.

  • IEC 61800-5-2: рассматривает требования функциональной безопасности для систем электропривода с регулируемой скоростью, включая функции привода, связанные с безопасностью, такие как функции STO и Safe Stop.

  • МЭК 60204-1: Охватывает электрооборудование машин, включая требования, касающиеся остановки машин и электробезопасности.

  • ISO 13850: Определяет принципы проектирования функций аварийной остановки.

  • ISO 13849-1: Предоставляет методологию проектирования и оценки связанных с безопасностью частей систем управления с использованием уровней производительности.

  • IEC 61508: Обеспечивает общую основу функциональной безопасности электрических, электронных и программируемых электронных систем, связанных с безопасностью.

  • ISO 3691-4: рассматривает требования безопасности и проверки беспилотных промышленных грузовиков и их систем, включая многие приложения AGV и автономных мобильных роботов.

Применимые требования зависят от конкретной категории транспортного средства, условий эксплуатации и конструкции системы. Инженерам следует ознакомиться с текущими редакциями соответствующих стандартов и определить, какие положения применимы к их применению.

Сертификация STO не подтверждает всю AGV

Привод с сертифицированным STO может обеспечивать определенную функцию безопасности, но его сертификация не означает автоматически, что AGV в целом соответствует требованиям безопасности.

Полная оценка безопасности должна учитывать обнаружение опасностей, логику безопасности, связь, реакцию привода, механическое поведение и, как следствие, снижение риска.

Например, функция STO может соответствовать установленным требованиям к производительности, в то время как транспортное средство все еще движется слишком далеко после снятия крутящего момента, чтобы избежать столкновения.

Аналогично, сертифицированная схема STO не может предотвратить перемещение под действием силы тяжести, если механическая система не обладает достаточной удерживающей способностью.

Поэтому функциональная безопасность должна оцениваться на уровне системы, а не только на уровне двигателя или привода.

Практические рекомендации по проектированию для производителей AGV

При разработке AGV со встроенными серводвигателями мы рекомендуем следовать структурированному процессу проектирования, чтобы определить, требуется ли механический тормоз.

Шаг 1: Определите соответствующие опасности

Оцените риски столкновения, опасности защемления, работу рампы, движение полезной нагрузки, мероприятия по техническому обслуживанию и возможные сценарии потери мощности.

Учитывайте как нормальную работу, так и прогнозируемые ненормальные условия.

Шаг 2. Определите необходимое поведение остановки

Определите, должен ли AGV остановиться на выбеге, замедлиться контролируемым образом, остановиться на определенном расстоянии или оставаться неподвижным после остановки.

Это разные инженерные требования и могут требоваться разные функции безопасности.

Шаг 3. Рассчитайте тормозной путь в наихудшем случае

Оцените максимальную скорость, максимальную полезную нагрузку, время реакции, эффективное замедление, состояние пола и уклон.

Используйте измеренные и проверенные данные о производительности, а не полагайтесь исключительно на теоретические предположения о трении.

Шаг 4. Оценка потерь мощности и требований к удержанию

Определите, может ли автомобиль катиться под действием силы тяжести или внешних сил при снятии крутящего момента.

Если необходима стационарная фиксация, укажите подходящий механический тормоз или другое техническое решение, соответствующее требуемым условиям нагрузки и неисправности.

Шаг 5. Выберите подходящий двигатель и привод.

Проверьте крутящий момент двигателя, скорость, тепловую мощность, функции безопасности привода, совместимость тормозов и требования к связи.

Для встроенных серводвигателей подтвердите, какие функции безопасности включены, а какие должны быть реализованы в другом месте системы.

Шаг 6. Проверка полной архитектуры безопасности

Испытайте поведение при остановке в репрезентативных условиях наихудшего случая, включая максимальную нагрузку, максимальную рабочую скорость, соответствующие градиенты и применимые сценарии неисправностей.

Документируйте функции безопасности, результаты проверок, ограничения, требования к проверкам и процедуры технического обслуживания.

Этот процесс помогает предотвратить распространенную ошибку проектирования: предполагается, что функция STO моторного привода автоматически устраняет все риски остановки и удержания AGV.

Вывод: является ли STO без механического тормоза правильным выбором для AGV?

AGV потенциально может работать без механического тормоза, но это решение должно быть подкреплено полной инженерной оценкой, а не наличием только STO.

STO предотвращает возникновение крутящего момента двигателя; он не гарантирует немедленную остановку, контролируемое замедление или остановку на месте. Для автоматических транспортных средств, работающих на ровных полах с ограниченными требованиями к остановке, может оказаться целесообразной архитектура без тормозов, если будет продемонстрировано, что полученное в результате поведение безопасно. Для транспортных средств, движущихся по склонам, перевозящих тяжелые грузы, работающих рядом с персоналом или требующих надежного удержания после потери мощности, может потребоваться механический тормоз или другое подходящее тормозное решение.

При выборе встроенного серводвигателя для AGV мы рекомендуем вместе оценить возможности STO, производительность двигателя, совместимость тормозов, архитектуру связи и функциональную безопасность на уровне системы.

Самая эффективная конструкция не обязательно состоит из наименьшего количества компонентов. Именно он обеспечивает требуемые характеристики остановки и удержания, обеспечивая при этом баланс между функциональной безопасностью, точностью управления движением, надежностью системы, требованиями к техническому обслуживанию и общей стоимостью интеграции.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ:

Часто задаваемые вопросы 1: Может ли AGV работать без механического тормоза, если он использует STO?

Да, AGV может работать без механического тормоза, если всесторонняя оценка рисков показывает, что его тормозной путь, поведение при потере мощности и требования к удержанию могут быть соблюдены безопасно. STO предотвращает создание крутящего момента двигателя, но не останавливает автомобиль активно и не гарантирует удержание в неподвижном состоянии. Приложения, связанные с уклонами, тяжелыми нагрузками или опасным неконтролируемым движением, могут потребовать дополнительного тормозного решения.

Часто задаваемые вопросы 2: В чем разница между STO и механическим тормозом в AGV?

STO отключает способность моторного привода генерировать крутящий момент, а механический тормоз обеспечивает физическое торможение или удерживающую силу. STO не рассеивает активно кинетическую энергию, тогда как механический тормоз может остановить или удержать транспортное средство, если он соответствующим образом спроектирован и рассчитан на требуемую нагрузку.

Часто задаваемые вопросы 3: Останавливает ли STO AGV немедленно во время аварийной остановки?

Нет. STO лишает привод возможности создавать крутящий момент, но не гарантирует немедленную остановку. AGV может продолжать движение из-за инерции, сопротивления качению или силы тяжести. Если требуется более короткий или контролируемый тормозной путь, системе может потребоваться подходящая функция контролируемой остановки или дополнительные меры торможения.

Часто задаваемые вопросы 4: Может ли AGV катиться вниз после активации STO?

Да. Если AGV работает на наклонной поверхности, сила тяжести может заставить его продолжить движение или ускориться после активации STO. Для обеспечения безопасности может потребоваться подходящий механический тормоз или другое проверенное средство предотвращения непреднамеренного движения.

Часто задаваемые вопросы 5: Что происходит, когда AGV теряет мощность без механического тормоза?

AGV может остановиться из-за пассивного сопротивления, но его тормозной путь может варьироваться в зависимости от скорости, полезной нагрузки, состояния пола и характеристик трансмиссии. На склоне автомобиль может покатиться под действием силы тяжести. Инженеры должны оценить наихудшие сценарии потери мощности, чтобы определить, требуются ли дополнительные меры торможения или удержания.

Часто задаваемые вопросы 6: Как рассчитать тормозной путь AGV без механического тормоза?

Тормозной путь AGV включает расстояние, пройденное во время срабатывания системы безопасности, и расстояние, пройденное при замедлении автомобиля. Оценка зависит от скорости автомобиля, времени реакции, общей массы, пассивного замедления и условий эксплуатации. Фактическую эффективность торможения следует измерять и проверять в репрезентативных условиях наихудшего случая.

Часто задаваемые вопросы 7: Может ли пружинный тормоз заменить STO в AGV?

Нет. Пружинный тормоз и STO выполняют разные функции. Пружинный тормоз при правильной конструкции может обеспечивать механическое удержание или торможение, тогда как STO предотвращает создание крутящего момента приводом. В зависимости от оценки риска для AGV могут потребоваться обе функции в рамках надлежащим образом спроектированной архитектуры безопасности.

Часто задаваемые вопросы 8: Достаточно ли STO для систем аварийной остановки AGV?

STO может быть частью системы аварийной остановки AGV, когда снятие крутящего момента обеспечивает требуемое поведение при остановке. Если транспортному средству необходимо контролируемо замедлиться или остановиться в пределах определенного расстояния, могут потребоваться дополнительные функции безопасности. Вся система аварийной остановки должна соответствовать применимым требованиям безопасности.

Часто задаваемые вопросы 9: Что следует учитывать инженерам при выборе встроенного серводвигателя для AGV?

Инженеры должны оценить номинальный и пиковый крутящий момент, рабочую скорость, полезную нагрузку, функции безопасности привода, реализацию STO, совместимость тормозов, интерфейсы связи, тепловые характеристики и условия окружающей среды. Они также должны проверить документацию по безопасности производителя и оценить, соответствует ли вся система AGV требованиям к остановке и удержанию.

Часто задаваемые вопросы 10. Какие стандарты безопасности относятся к STO и торможению в автоматических транспортных средствах?

Соответствующие стандарты могут включать IEC 61800-5-2 для функциональной безопасности приводных систем, IEC 60204-1 для электрооборудования машин, ISO 13850 для функций аварийной остановки, ISO 13849-1 для систем управления, связанных с безопасностью, и ISO 3691-4 для беспилотных промышленных грузовиков и их систем. Применимые стандарты зависят от конструкции, применения и юрисдикции AGV.

Ведущий поставщик интегрированных серводвигателей и механизмов линейного перемещения
Продукты
Ссылки
Запрос сейчас

© АВТОРСКИЕ ПРАВА 2024 ЧАНЧЖОУ BESFOC MOTOR CO., LTD. ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ.