Чи може AGV покладатися на STO без механічного гальма?

Автоматизовані керовані транспортні засоби (AGV) необхідні для сучасного транспортування матеріалів, інтелектуального складування та промислової автоматизації. Оскільки системи AGV стають більш компактними, енергоефективними та інтелектуальними, інженери все частіше оцінюють інтегровані технології керування двигуном, щоб спростити архітектуру приводів і підвищити безпеку експлуатації. Одне важливе питання полягає в тому, чи може AGV покладатися на безпечне вимкнення крутного моменту (STO) без механічного гальма.

Відповідь залежить від механічної конструкції AGV, робочого середовища, вимог до зупинки та функціональної архітектури безпеки. STO може запобігти створенню крутного моменту двигуном, але він не гальмує двигун і не гарантує, що AGV, що рухається, негайно зупиниться. Коли автомобіль рухається по схилу, перевозить важкий вантаж або працює в середовищі, де неконтрольоване переміщення становить небезпеку, може знадобитися механічне гальмо або інший механізм зупинки.

Щоб визначити, чи може AGV працювати безпечно без механічного гальма, ми повинні розрізняти крутний момент, контрольоване уповільнення та механічне утримання. Ми також повинні розглянути, як інтегровані серводвигуни, контролери безпеки та системи аварійної зупинки працюють разом, щоб захистити людей, обладнання та вантажі, що транспортуються.

Що таке безпечне вимкнення крутного моменту (STO) в AGV?

Безпечне відключення крутного моменту (STO) — це функція функціональної безпеки, інтегрована в багато сервоприводів і систем керування двигунами. У транспортному засобі з автоматичним керуванням (AGV) STO запобігає створенню крутного моменту моторним приводом, коли виявляється умова, пов’язана з безпекою, допомагаючи зменшити ризик небезпечного руху.

STO особливо важливий у додатках AGV, де автономна навігація, виявлення перешкод і функції аварійної зупинки повинні працювати разом, щоб захистити операторів, обладнання та транспортовані матеріали. Коли контролер безпеки активує STO, привод вимикає свою здатність створювати крутний момент через призначену схему безпеки. Однак STO не гальмує двигун і не гарантує, що AGV зупиниться негайно. Транспортний засіб може продовжувати рух через інерцію, зовнішні сили або силу тяжіння, особливо під час руху на схилі.

Як STO працює в системі приводу AGV?

Типова система керування рухом AGV об’єднує кілька компонентів для керування рухом і безпекою:

• Контролер безпеки: контролює вхідні дані, пов’язані з безпекою, наприклад кнопки аварійної зупинки та сигнали захисного сканера, і ініціює необхідну реакцію безпеки.

• Інтегрований серводвигун: створює крутний момент, необхідний для прискорення, уповільнення та руху AGV.

• Схема безпеки STO: вимикає здатність приводу створювати крутний момент двигуна, коли активована функція STO.

• Система аварійної зупинки: ініціює зупинку, пов’язану з безпекою, коли виникає небезпечна ситуація або оператор вимагає аварійної зупинки.

• Механічне гальмо, якщо потрібно: забезпечує фізичне гальмування або можливість утримання, щоб запобігти неконтрольованому руху за певних умов.

Під час нормальної роботи сервопривод регулює крутний момент і швидкість двигуна, щоб підтримувати заданий рух AGV. Коли спрацьовує STO, привід запобігає подальшому створенню крутного моменту незалежно від звичайних команд руху. Тоді фактична поведінка транспортного засобу при зупинці залежить від його наявного імпульсу, опору трансмісії, гальмівних механізмів і робочого середовища.

Наприклад, AGV, що рухається рівним складським проходом, може поступово сповільнюватися після активації STO через опір коченню. Однак AGV, що рухається вниз, може продовжувати рух під дією сили тяжіння, якщо немає відповідного гальмівного механізму.

Яка різниця між STO та механічним гальмом?

Хоча і STO, і механічні гальма сприяють безпеці машини, вони виконують різні функції.

STO не є прямою заміною механічного гальма. Якщо AGV має зберігати своє положення на рампі, запобігати руху після втрати потужності або зупинятися на визначеній відстані, інженери повинні оцінити, чи потрібне механічне гальмо чи інше відповідне гальмівне рішення.

Чому STO важливий для безпеки AGV?

STO забезпечує важливу функцію безпеки в автоматизованих системах обробки матеріалів, оскільки допомагає запобігти ненавмисному крутному моменту двигуна, коли виникає небезпечна ситуація. При правильній інтеграції в архітектуру безпеки AGV це може зменшити залежність від звичайних команд керування рухом для функції усунення крутного моменту.

Однак безпека повного AGV залежить не тільки від можливостей приводу STO. Інженери повинні оцінити гальмівний шлях, швидкість автомобіля, максимальне корисне навантаження, стан підлоги, роботу на схилі та можливість втрати потужності. Конструкція також повинна враховувати час відгуку датчиків, контролерів безпеки та систем приводу.

Для AGV, що працюють поблизу людей або транспортують важкі вантажі, STO слід розглядати як один із компонентів повної функціональної стратегії безпеки, а не як окреме рішення для зупинки та утримання автомобіля.

Вибираючи інтегрований серводвигун для AGV, ми рекомендуємо перевірити реалізацію приводу STO, переглянути документацію виробника з техніки безпеки та визначити, чи потрібні додаткові функції гальмування, щоб відповідати вимогам програми щодо зупинки та утримання.

БЕСФОК серводвигуни постійного струму  Інтегровані

БЕСФОК інтегрованих крокових серводвигунів  Продукти

Інтегрована система серводвигуна Besfoc Індивідуальний сервіс

Інтегрована система серводвигуна Besfoc Індивідуальний сервіс

Чи може AGV покладатися на STO без механічного гальма?

AGV потенційно може працювати без механічного гальма, але лише тоді, коли його оцінка ризику та конструкція системи демонструють, що кінцева поведінка зупинки та утримування прийнятна за всіх відповідних умов експлуатації.

Відсутність механічного гальма автоматично не робить AGV небезпечним. Деякі низькошвидкісні додатки з низьким ризиком можуть бути розроблені навколо контрольованого уповільнення, пасивного опору та перевіреної стратегії безпеки. Однак покладатися виключно на STO створює обмеження, які необхідно враховувати.

При роботі без механічного гальма може бути прийнятним

Конструкцію AGV без гальм можна розглядати, якщо задовольняються такі умови:

1. AGV працює на рівній поверхні.

Транспортний засіб, що працює на рівній контрольованій заводській поверхні, може мати менший ризик неконтрольованого руху після усунення крутного моменту, ніж транспортний засіб, що працює на похилій поверхні. Тим не менш, залишковий імпульс, забруднення підлоги, тертя коліс і зовнішні штовхальні сили все одно повинні бути оцінені.

2. Транспортний засіб працює на відносно низьких швидкостях.

Нижчі робочі швидкості зазвичай зменшують кінетичну енергію та можуть полегшити вирішення проблеми зупинки. Однак сама по собі низька швидкість не означає, що STO без гальмування є безпечним.

3. Додаток не вимагає позитивного проведення.

Якщо AGV не потрібно підтримувати своє положення проти сили тяжіння чи інших зовнішніх сил під час зупинки, пов’язаної з безпекою, механічне гальмо може не знадобитися. Ця умова має бути перевірена, а не припущена.

4. Гальмівний шлях залишається в межах доступної безпеки.

Поведінка повної зупинки повинна бути оцінена відносно максимально дозволеної відстані руху AGV після вимоги безпеки. Конструкція повинна враховувати затримки виявлення, реакцію контролера, реакцію приводу, інерцію автомобіля, корисне навантаження та доступні сили гальмування.

5. Доступний відповідний альтернативний механізм зупинки.

Затверджена контрольована зупинка, пов’язана з безпекою, окрема гальмівна система чи інше розроблене обладнання може забезпечити необхідну ефективність зупинки. Конструкція повинна забезпечувати, щоб усунення крутного моменту не залишало AGV у неконтрольованому чи небезпечному стані.

Навіть якщо ці умови виглядають задоволеними, ми повинні перевірити систему за передбачуваних умов несправності та найгірших умов експлуатації.

Коли AGV не повинен покладатися лише на STO

Механічне гальмо або інше відповідне гальмівне рішення, як правило, необхідно, коли AGV має зупинитися або залишитися нерухомим за умов, які STO не може надійно вирішити.

Основний принцип полягає в тому, що STO може бути достатнім для певної функції безпеки усунення крутного моменту, але не обов’язково достатньо для повної зупинки та утримання AGV.

Чи може STO замінити функцію аварійної зупинки в AGV?

Ні. STO — це функція безпеки приводу, тоді як аварійна зупинка — це пов’язана з безпекою команда або функція, призначена для переведення небезпечної роботи машини в безпечний стан.

Система аварійної зупинки може використовувати STO як частину свого впровадження, але необхідна поведінка зупинки залежить від застосування та оцінки ризику.

Особливо актуальними є дві категорії зупинок, які часто згадуються.

Зупинка категорії 0: негайне усунення крутного моменту

Зупинка категорії 0 передбачає зупинку шляхом негайного припинення живлення приводів машини, причому зупинка досягається шляхом прибирання енергії, а не шляхом контрольованої послідовності уповільнення.

У приводі, що реалізує STO, функція STO може використовуватися для досягнення необхідної поведінки усунення крутного моменту.

Для AGV, що рухається, транспортний засіб може набігати, поки не зупиниться. Якщо цей гальмівний шлях є неприйнятним, недостатньо лише усунення крутного моменту.

Зупинка категорії 1: контрольоване гальмування з наступним усуненням крутного моменту

Зупинка категорії 1 передбачає контрольований процес зупинки з наступним відключенням живлення від приводів.

Наприклад, AGV може спочатку уповільнити через свій моторний привід, а потім активувати STO після досягнення стану безпечної зупинки або завершення запланованої послідовності уповільнення.

Цей підхід може зменшити гальмівний шлях і покращити передбачуваність за умови, що функція контрольованої зупинки та її реалізація, пов’язана з безпекою, відповідають вимогам застосування.

Точна архітектура повинна бути розроблена та підтверджена відповідно до застосовних стандартів безпеки машин, включаючи відповідні положення IEC 60204-1 та ISO 13850.

Важливо, що звичайна програмна зупинка з наступною STO не повинна автоматично вважатися такою, що забезпечує безпечну контрольовану зупинку. Якщо саме контрольоване уповільнення є критичним для безпеки, необхідна належним чином розроблена та перевірена функція безпеки.

Як розрахувати гальмівний шлях AGV без механічного гальма

Під час оцінки AGV без механічного гальма гальмівний шлях є критичним фактором у визначенні того, чи може лише STO відповідати вимогам безпеки застосування. Оскільки STO усуває крутний момент двигуна без активного гальмування автомобіля, AGV може продовжувати рух через інерцію, опір коченню або силу тяжіння.

Ключові фактори, що впливають на гальмівний шлях AGV

Кілька факторів впливають на те, на яку відстань проходить AGV після активації STO:

• Швидкість автомобіля: Вищі швидкості зазвичай призводять до більших зупиночних шляхів.

• Загальна маса: важчий AGV або корисне навантаження збільшує кінетичну енергію.

• Час реакції системи: транспортний засіб продовжує рух, поки датчики, контролери безпеки та привід відповідають.

• Умови підлоги: поверхневе тертя та опір колеса впливають на пасивне уповільнення.

• Робочий нахил: сила тяжіння може збільшити гальмівний шлях або спричинити прискорення AGV під гору.

Як оцінити гальмівний шлях

Практична оцінка повинна включати два компоненти: відстань, пройдену під час реакції системи, і відстань, пройдену під час руху AGV до зупинки.

Наприклад, розглянемо AGV, що рухається зі швидкістю 1,5 м/с із часом реакції системи 0,15 секунди. Протягом цього періоду реакції автомобіль проїжджає приблизно 0,23 метра.

Якщо AGV тоді сповільнюється з припущеною швидкістю 0,3 м/с² через пасивний опір він може пройти ще 3,75 метра, перш ніж зупинитися. Таким чином, орієнтовний загальний гальмівний шлях становить приблизно 4 метри.

Цей приклад є лише ілюстративним. Фактичний гальмівний шлях залежить від конструкції автомобіля, корисного навантаження, стану підлоги, опору трансмісії та робочого середовища. Пасивне уповільнення слід вимірювати та перевіряти за найгірших умов, а не припускати, що воно залишається постійним.

Як інженери можуть підвищити безпеку зупинки?

При проектуванні AGV без механічного гальма інженери повинні перевірити найгірший гальмівний шлях і забезпечити достатню захисну дистанцію. Якщо пасивне уповільнення не може забезпечити необхідну ефективність зупинки, можливі рішення включають зменшення максимальної швидкості руху, раннє виявлення небезпеки, впровадження відповідної функції контрольованої зупинки або додавання відповідного гальмівного механізму.

Ключовий принцип полягає в тому, що STO зупиняє генерування крутного моменту, а не рух автомобіля. Безпечна конструкція AGV повинна враховувати відстань, пройдену після активації STO, і гарантувати, що неконтрольоване рух накатом або крен не створює неприйнятного ризику.

Як інтегрований серводвигун впливає на конструкцію гальм AGV?

Інтегровані серводвигуни поєднують двигун із пов’язаною електронікою приводу та, залежно від продукту, пристроями зворотного зв’язку та інтерфейсами зв’язку. Ця архітектура може спростити конструкцію трансмісії AGV за рахунок зменшення зовнішньої проводки та кількості окремих компонентів.

Однак інтеграція двигуна не позбавляє від необхідності незалежно оцінювати гальмування та функціональну безпеку.

Вибираючи інтегрований серводвигун для AGV, ми рекомендуємо вивчити наступні фактори.

Вбудовані можливості STO

Перевірте, чи підтримує привод STO і чи підходить його реалізація для необхідної функції безпеки.

Ознайомтеся з документацією виробника щодо техніки безпеки, включаючи відповідну інформацію про цілісність безпеки, діагностичне покриття, реагування на несправності та вимоги до встановлення.

Не думайте, що кожен інтегрований серводвигун містить сертифікований STO лише тому, що він містить привід.

Сумісність з механічними гальмами

Визначте, чи можна забезпечити двигун гальмом або підключити його до зовнішнього гальмівного механізму.

Гальма слід вибирати відповідно до необхідного утримуючого моменту, швидкості вала, частоти зачеплення, температурних обмежень і конфігурації трансмісії.

Для AGV з колісним приводом інженери повинні оцінювати всю механічну трансмісію, а не покладатися виключно на показник гальма вала двигуна.

Крутно-швидкісні характеристики

Двигун повинен забезпечувати достатній безперервний і максимальний крутний момент для прискорення, руху та уповільнення.

Там, де потрібна контрольована зупинка, привід також повинен забезпечувати відповідну ефективність уповільнення в межах своїх електричних, теплових і механічних обмежень.

Двигун із заниженим розміром може важко відповідати необхідному профілю зупинки, особливо коли транспортний засіб перевозить важкий вантаж або їде по схилу.

Інтеграція зв'язку та безпеки

AGV часто використовують промислові комунікаційні мережі для координації навігації, керування рухом і наглядових команд.

Однак звичайні комунікаційні команди не оцінюються автоматично. Система безпеки повинна використовувати відповідні пов’язані з безпекою сигнали, апаратне забезпечення або сертифіковані механізми зв’язку безпеки, якщо це вимагається проектом.

Помилка зв’язку повинна розглядатися відповідно до вимог безпеки системи, а не покладатися виключно на звичайну команду зупинки.

Компактність проти функціональної безпеки

Інтегровані серводвигуни можуть зменшити простір для встановлення, спростити прокладку кабелю та спростити введення в експлуатацію. Ці переваги особливо корисні для компактних AGV, що працюють у вузьких складських проходах.

Тим не менш, найменше рішення приводу не обов’язково є найбезпечнішим або найпридатнішим.

Компактний інтегрований серводвигун із STO може підійти для однієї конструкції AGV, тоді як для іншого транспортного засобу може знадобитися додаткове гальмо, функція контрольованої зупинки з рейтингом безпеки або спеціальна підсистема гальмування.

Остаточний вибір має базуватися на підтверджених вимогах до програми, а не лише на інтеграції компонентів.

Що відбувається, коли AGV втрачає потужність без механічного гальма?

Коли транспортний засіб з автоматизованим керуванням (AGV) втрачає потужність без механічного гальма, його двигун може більше не забезпечувати контрольований крутний момент, але транспортний засіб не обов’язково зупиняється негайно. AGV може продовжувати рух через інерцію або котитися під дією сили тяжіння, залежно від його швидкості, корисного навантаження, опору трансмісії та робочого середовища.

Для виробників AGV розуміння поведінки втрати потужності є важливим під час оцінки безпечного вимкнення крутного моменту (STO), вибору вбудованих серводвигунів і розробки надійної системи безпеки.

Втрата потужності на рівній поверхні

Коли AGV втрачає потужність на рівній підлозі, він може поступово сповільнюватися через тертя коліс, опір коченню та опір трансмісії. Однак ці сили змінюються залежно від умов підлоги, матеріалів коліс, маси автомобіля та механічної конструкції.

Без механічного гальма гальмівний шлях AGV може бути непередбачуваним. Якщо транспортний засіб працює у вузькому проході або поблизу персоналу, продовження руху після втрати живлення може створити небезпеку зіткнення або розчавлення.

Втрата потужності на похилій поверхні

AGV, що працює на рампі, стикається з більшим ризиком, оскільки гравітація може змусити його продовжувати рух або прискорюватися вниз після втрати крутного моменту двигуна.

Чим важчий AGV і його корисне навантаження, тим більша гравітаційна сила діє на транспортний засіб уздовж схилу. Без достатньої сили гальмування або утримання автомобіль може неконтрольовано котитися.

З цієї причини AGV, що працюють на пандусах або похилих поверхнях, часто потребують відповідного механічного гальма або іншого технічного рішення для запобігання ненавмисного руху.

Втрата потужності під час перенесення великого вантажу

Важкий корисний вантаж збільшує загальну рухову масу та кінетичну енергію AGV, потенційно збільшуючи гальмівний шлях. Тому раптова втрата електроенергії може створити додаткові ризики, включаючи зіткнення, переміщення вантажу та пошкодження вантажів, що транспортуються.

Інженери повинні оцінювати сценарії втрати потужності за максимального корисного навантаження та максимальної робочої швидкості, а не покладатися лише на тести, проведені з ненавантаженим транспортним засобом.

Як інженери можуть зменшити ризики втрати електроенергії?

При проектуванні AGV без механічного гальма ми рекомендуємо оцінювати такі фактори:

• Гальмівний шлях: перевірте, яку відстань автомобіль проїжджає після втрати потужності за найгірших умов експлуатації.

• Операція на схилі: визначте, чи може сила тяжіння спричинити ненавмисне переміщення.

• Вантажопідйомність: Оцініть ефективність зупинки при максимальному номінальному навантаженні.

• Архітектура безпеки: підтвердьте, що STO та інші функції безпеки спрямовані на виявлені небезпеки.

• Вимоги до утримування: визначте, чи потрібне механічне гальмо або інший відповідний механізм, щоб утримувати AGV нерухомо.

Пружинне гальмо з електричним відпусканням може бути доцільним, коли AGV має чинити опір руху після втрати потужності. Однак його утримуючий момент, час зачеплення та здатність до динамічного гальмування повинні бути перевірені для передбаченого застосування.

Ключовим моментом є те, що втрата потужності не гарантує, що AGV зупиниться безпечно. STO запобігає генеруванню крутного моменту двигуна, коли його активовано, але він не розсіює кінетичну енергію та не запобігає незалежному руху під дією сили тяжіння. Надійна конструкція AGV повинна враховувати як ефективність зупинки, так і стаціонарне утримання, щоб забезпечити безпечну роботу за передбачуваних умов несправності.

Як вибрати між STO-only і STO з механічним гальмом

Відповідна конфігурація залежить від профілю руху AGV, оцінки ризику, механічної конструкції та вимог до зупинки.

Таблиця підкреслює важливий момент: додавання механічного гальма автоматично не робить AGV безпечним. Гальма мають бути правильно підібрані, встановлені, за потреби перевірені та включені в загальну стратегію безпеки.

Подібним чином, відсутність гальм прийнятна лише тоді, коли повна конструкція забезпечує необхідний рівень зниження ризику.

Стандарти та міркування щодо функціональної безпеки для AGV STO

Виробники AGV та системні інтегратори повинні оцінити відповідні стандарти безпеки обладнання при розробці систем зупинки на основі STO.

Залежно від архітектури машини, передбачуваного застосування та юрисдикції може бути актуальним декілька стандартів.

• IEC 61800-5-2: розглядає вимоги функціональної безпеки для систем електричного приводу з регульованою швидкістю, включаючи пов’язані з безпекою функції приводу, такі як функції STO та безпечної зупинки.

• IEC 60204-1: Охоплює електричне обладнання машин, включаючи вимоги щодо зупинки машини та електричної безпеки.

• ISO 13850: Визначає принципи розробки функцій аварійної зупинки.

• ISO 13849-1: надає методологію для проектування та оцінювання пов’язаних з безпекою частин систем керування з використанням рівнів ефективності.

• IEC 61508: забезпечує загальну структуру функціональної безпеки електричних, електронних і програмованих електронних систем, пов’язаних із безпекою.

• ISO 3691-4: розглядає вимоги безпеки та перевірку безпілотних промислових вантажівок та їх систем, включаючи багато додатків AGV та автономних мобільних роботів.

Відповідні вимоги залежать від конкретної категорії автомобіля, робочого середовища та конструкції системи. Інженери повинні ознайомитися з поточними виданнями відповідних стандартів і визначити, які положення застосовуються до їх застосування.

Сертифікація STO не підтверджує весь AGV

Привід із сертифікованим STO може забезпечувати визначену функцію безпеки, але його сертифікація не встановлює автоматично, що AGV в цілому відповідає вимогам безпеки.

Повна оцінка безпеки повинна враховувати виявлення небезпеки, логіку безпеки, зв’язок, реакцію приводу, механічну поведінку та кінцеве зниження ризику.

Наприклад, функція STO може відповідати встановленим вимогам до продуктивності, тоді як транспортний засіб все ще проїжджає занадто далеко після припинення крутного моменту, щоб уникнути зіткнення.

Подібним чином сертифікована схема STO не може запобігти руху під дією сили тяжіння, якщо механічній системі бракує достатньої здатності утримувати.

Тому функціональну безпеку необхідно оцінювати на рівні системи, а не лише на рівні двигуна чи приводу.

Практичні рекомендації щодо проектування для виробників AGV

При розробці AGV з вбудованими серводвигунами ми рекомендуємо дотримуватися структурованого процесу розробки, щоб визначити, чи потрібне механічне гальмо.

Крок 1: Визначте відповідні небезпеки

Оцініть ризик зіткнення, небезпеку розчавлення, роботу рампи, переміщення корисного вантажу, технічне обслуговування та можливі сценарії втрати живлення.

Розглянемо як нормальну роботу, так і передбачувані ненормальні умови.

Крок 2: Визначте необхідну поведінку зупинки

Визначте, чи повинен AGV зупинитися на інерції, зменшити швидкість контрольованим чином, зупинитися на визначеній відстані чи залишитися нерухомим після зупинки.

Це різні технічні вимоги та можуть вимагати різних функцій безпеки.

Крок 3: обчисліть найгіршу дистанцію зупинки

Оцініть максимальну швидкість, максимальне корисне навантаження, час реакції, ефективне уповільнення, стан підлоги та нахил.

Використовуйте виміряні та підтверджені дані продуктивності, а не покладайтеся виключно на теоретичні припущення щодо тертя.

Крок 4: Оцініть вимоги до втрати потужності та утримання

Визначте, чи може транспортний засіб котитися під дією сили тяжіння або зовнішніх сил, коли крутний момент припинено.

Якщо необхідне нерухоме утримання, вкажіть відповідне механічне гальмо або інше технічне рішення, яке відповідає необхідним умовам навантаження та несправності.

Крок 5: Виберіть відповідний двигун і привід

Перевірте крутний момент двигуна, швидкість, теплоємність, функції безпеки приводу, сумісність гальм і вимоги до зв’язку.

Для інтегрованих серводвигунів перевірте, які функції безпеки включено, а які мають бути реалізовані в іншому місці системи.

Крок 6: Перевірте повну архітектуру безпеки

Випробуйте поведінку при зупинці за типових найгірших умов, включаючи максимальне навантаження, максимальну робочу швидкість, відповідні градієнти та застосовні сценарії несправностей.

Задокументуйте функції безпеки, результати перевірки, обмеження, вимоги до перевірки та процедури технічного обслуговування.

Цей процес допомагає запобігти поширеній помилці проектування: припущення, що функція STO моторного приводу автоматично усуває всі ризики зупинки та утримання AGV.

Висновок: чи є STO без механічного гальма правильним вибором для AGV?

AGV потенційно може працювати без механічного гальма, але це рішення має підтверджуватися повною інженерною оцінкою, а не наявністю лише STO.

STO запобігає створенню крутного моменту двигуна; це не гарантує негайної зупинки, контрольованого уповільнення або нерухомого утримання. Для AGV, що працюють на рівній підлозі з обмеженими вимогами до зупинки, архітектура без гальм може бути здійсненною, якщо доведено, що кінцева поведінка є безпечною. Для транспортних засобів, які рухаються по схилах, перевозять важкі вантажі, працюють поблизу людей або потребують надійного утримання після втрати електроенергії, механічне гальмо або інше відповідне гальмівне рішення може бути необхідним.

Вибираючи інтегрований серводвигун для AGV, ми рекомендуємо разом оцінювати можливості STO, продуктивність двигуна, сумісність гальм, архітектуру зв’язку та функціональну безпеку на рівні системи.

Найефективніша конструкція не обов’язково має найменшу кількість компонентів. Це той, який забезпечує необхідну ефективність зупинки та утримання, збалансовуючи функціональну безпеку, точність керування рухом, надійність системи, вимоги до обслуговування та загальну вартість інтеграції.

FAQ:

FAQ 1: Чи може AGV працювати без механічного гальма, якщо він використовує STO?

Так, AGV може працювати без механічного гальма, якщо комплексна оцінка ризику демонструє, що його гальмівний шлях, поведінка щодо втрати потужності та вимоги до утримання можуть бути безпечно виконані. STO запобігає створенню крутного моменту двигуна, але не зупиняє транспортний засіб активно та не гарантує утримання. Застосування, пов’язані зі схилами, важкими вантажами або небезпечними неконтрольованими рухами, можуть потребувати додаткового гальмівного рішення.

FAQ 2: Яка різниця між STO та механічним гальмом у AGV?

STO вимикає здатність моторного приводу створювати крутний момент, тоді як механічне гальмо забезпечує фізичне гальмування або силу утримання. STO не розсіює активно кінетичну енергію, тоді як механічне гальмо може зупинити або утримати транспортний засіб, якщо воно належним чином спроектоване та розраховане на необхідну роботу.

FAQ 3: Чи зупиняє STO AGV негайно під час аварійної зупинки?

Ні. STO усуває здатність приводу створювати крутний момент, але не гарантує негайної зупинки. AGV може продовжувати рух через інерцію, опір коченню або силу тяжіння. Якщо потрібен коротший або контрольований шлях зупинки, системі може знадобитися відповідна функція контрольованої зупинки або додаткові заходи гальмування.

FAQ 4: Чи може AGV котитися вниз після активації STO?

так Якщо AGV працює на похилій поверхні, гравітація може спричинити його продовження руху або прискорення після активації STO. Для підтримки безпеки може знадобитися відповідне механічне гальмо або інший перевірений засіб запобігання ненавмисному руху.

FAQ 5: Що відбувається, коли AGV втрачає потужність без механічного гальма?

AGV може зупинитися накатом через пасивний опір, але його гальмівний шлях може змінюватися залежно від швидкості, корисного навантаження, стану підлоги та характеристик трансмісії. На схилі автомобіль може скочуватися під дією сили тяжіння. Інженери повинні оцінити найгірші сценарії втрати потужності, щоб визначити, чи потрібні додаткові заходи гальмування або утримання.

FAQ 6: Як розрахувати гальмівний шлях AGV без механічного гальма?

Зупинний шлях AGV включає відстань, пройдену під час реакції системи безпеки, і відстань, пройдену під час уповільнення автомобіля. Оцінка залежить від швидкості автомобіля, часу реакції, загальної маси, пасивного уповільнення та умов експлуатації. Фактична ефективність зупинки повинна бути виміряна та перевірена за типових найгірших умов.

FAQ 7: Чи може пружинне гальмо замінити STO в AGV?

Ні. Гальмо з пружинним приводом і STO виконують різні функції. Пружинне гальмо може забезпечувати механічне утримання або гальмування за правильної конструкції, тоді як STO запобігає створенню приводом крутного моменту. Залежно від оцінки ризику, для AGV можуть знадобитися обидві функції в рамках належним чином розробленої архітектури безпеки.

FAQ 8: Чи достатньо STO для систем аварійної зупинки AGV?

STO може бути частиною системи аварійної зупинки AGV, коли видалення крутного моменту забезпечує необхідну поведінку зупинки. Якщо транспортний засіб має контрольовано сповільнитися або зупинитися на певній відстані, можуть знадобитися додаткові функції безпеки. Повна система аварійної зупинки повинна відповідати застосовним вимогам безпеки.

FAQ 9: Що слід враховувати інженерам при виборі вбудованого серводвигуна для AGV?

Інженери повинні оцінити номінальний і максимальний крутний момент, робочу швидкість, корисне навантаження, функції безпеки приводу, впровадження STO, сумісність гальм, комунікаційні інтерфейси, теплові характеристики та умови навколишнього середовища. Вони також повинні перевірити документацію виробника з безпеки та оцінити, чи вся система AGV відповідає вимогам щодо зупинки та утримання.

FAQ 10: Які стандарти безпеки стосуються STO та гальмування в AGV?

Відповідні стандарти можуть включати IEC 61800-5-2 для функціональної безпеки систем приводу, IEC 60204-1 для електричного обладнання машин, ISO 13850 для функцій аварійної зупинки, ISO 13849-1 для систем керування, пов’язаних з безпекою, і ISO 3691-4 для промислових вантажівок без водія та їх систем. Застосовні стандарти залежать від конструкції AGV, застосування та юрисдикції.