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如何使用可编程的安全额定控制器可以增加您的机器的寿命

通过迈克·桑特|2015年7月22日

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当你接近红灯时,你如何停车?是轻轻松开油门踏板让它滑行,还是猛踩刹车,或者介于两者之间?

对于这两种方法,每一种停止的方式都有一个实际的目的。大多数人喜欢滑翔着停下来。这对乘客来说更轻松,也节省了汽油和刹车片。然而,有时你必须尽快停车。机器也是如此。对于工程师来说,在设计紧急停车系统时,除了明显的主要功能外,还有其他的实际考虑。

一个正常的停止允许机器滑行到一个平稳停止在一个序列的结束。在大多数情况下,这将通过一个信号发送给机器,让它知道它应该完成它的任务。信号可以由操作员发送,通常有一个黑色按钮。

当操作员需要以尽可能快和安全的方式故意停车时,可以使用紧急停车。这种类型的停止使用一个红色蘑菇形状的设备与黄色的背景。

机器至少需要一次0类紧急停机,即立即切断电源。不过,在某些情况下,拆除电源会产生更多的危险,因此,1类紧急停止可能适用于附加的紧急停止按钮。这是在电源被移除之前的一个受控停止。

欧姆龙

观察欧姆龙德尔塔机器人在紧急停止和保护停止(光幕)之间使用不同的停止方法。

在使用第2类紧急停车前应仔细考虑,这是一种控制停车,电源仍然可用。因为操作人员很有可能没有意识到危险,所以如果有任何东西进入危险区域,保护性(安全)停止使用控制系统来停止机器。这种技术有很多类型,包括光幕、非接触式开关、安全垫、保险杠和边缘、区域扫描仪和机械开关。

每台机器都需要紧急停机。然而,机器不需要有保护装置立即停止。他们能以不同方式停止的唯一方法就是把控制分开。

根据负载,电机大小和速度,制动停止的数量可以大大减少之前的磁盘在机械制动器磨损。

由于继电器是硬连接的,并且共享输出,因此很难将停止方法与继电器分开。然而,使用可编程的安全额定控制器,逻辑可以分离,因此在保护停止装置激活期间,可以向机器发送信号。这种信号分离让机器有机会在安全系统“猛踩刹车”之前自行停止。

就像需要紧急停车本身一样,一些设计考虑是必要的,但很容易被忽视。当添加任何类型的延迟时,记住要把额外的时间包括在安全距离的计算中。当使用延时时,运动停止的时间长度可能取决于机器的年龄、接触条件、速度、负载和电机尺寸。使用动态制动设置也可能影响机器的停车时间。如果没有更多的空间来扩大安全区域,一个常见的解决方案是使用一个保护联锁开关。

考虑伺服驱动器或逆变器的一个优点是安全的转矩关闭功能。它比使用传统的力引导继电器的EDM(外部设备监测)有更快的响应时间,因为它少了一个连接。

对于小型系统,通过断路器箱关闭电源可能是一个适合紧急停止按钮的变电站。断路器箱必须位于机器旁边,易于启动。根据ANSI RIA 15.06-2012章节5.6.4,停止控制装置应放置在每个启动控制装置附近。

重要的是要参考特定的紧急停止要求在您的地区。在美国,主要的紧急停止要求见于NFPA 79: 2015版(工业机械电气标准)。加拿大标准参考NFPA 79:2015。ISO 13850:2006(机械安全-紧急停止功能-设计原则)涵盖了国际标准。

仅针对紧急停车的具体要求包括:

  • 可持续操作且易于获取
  • 红色配黄色背景
  • 易于获得的位置,并且能够由操作人员和其他可能需要驱动它的人进行无害驱动
  • 正面机械动作,直接开启(NC触点)
  • (可以是)通过立即切断机器执行机构的电源,或通过危险元件与其机器执行机构之间的机械断开(拆装),以及必要时的制动,实现0类停止

机器人标准ANSI RIA 15.06-2012,第5.3.8节规定系统应:

  • 是否有保护停车和独立的紧急停车
  • 在自动模式下进入保护空间时,导致保护停止
  • 已手动启动紧急停止功能。

欧姆龙
www.omron.com


了下:致动器,刹车•离合器
标记:欧姆龙

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