Bezpečnost nové generace – chytrá bezpečnost pro svislé osy

Jak chytrá brzdová řešení vytvářejí bezpečnost a činí výrobu inteligentní

Gravitačně zatížené osy v robotických aplikacích musí být bezpečné. K tomuto účelu se používají bezpečnostní brzdy, jako je nová generace ROBA® topstop® od společnosti mayr® power transmission. Užitečný kontrolní seznam poskytuje podporu při validaci brzd. Kromě toho trvalé monitorování brzd pomocí modulu ROBA® brake-checker® v kombinaci s ROBA® gateway poskytuje cenná data pro prediktivní údržbu strojů, digitálního dvojčete a chytrá výrobní prostředí.

Výrobci strojů jsou odpovědní za bezpečnost svých strojů. A je to povinnost konstruktérů, aby to zajistili. Z tohoto důvodu provádějí analýzu rizik a určují požadovanou úroveň výkonnosti (PL) podle DIN EN ISO 13849-1 pro bezpečnostně kritické osy již ve fázi plánování projektu. Spolehlivá data z pohonného ústrojí jsou také nezbytná pro moderní, inteligentní výrobní prostředí, ve kterých se umělá inteligence stává stále důležitější. K dosažení požadované úrovně bezpečnosti se doporučuje použít osvědčené komponenty od zkušených výrobců. Chytrá komplexní řešení a správné služby pomáhají konstruktérům dosáhnout všech jejich cílů.

Jednoduchá možnost zvýšení bezpečnosti ve svislých osách

Bezpečnostní brzdy podle principu fail-safe jsou první volbou pro aplikace se svislými osami. Jsou zavřené v beznapěťovém stavu, a tudíž splňují základní bezpečnostní princip oddělení energie, například v případě výpadku napájení nebo nouzového zastavení. Bezpečnostní brzda ROBA® topstop® byla například speciálně vyvinuta pro spolehlivé splnění stále rostoucích požadavků na bezpečnost a současně pro snadnou implementaci. Bezpečně drží břemeno na místě během klidu a spolehlivě zpomaluje pohyb v případě výpadku napájení nebo poruchy. Pozice mezi motorem a výstupem umožňuje zajistit redundanci i dodatečně v existujících konstrukcích, pokud je již přítomna další brzda – s minimálním úsilím a minimálními náklady.

Validační nástroj pro usnadnění práce

„Bezpečnostní brzdy jsou součástí řetězce výpočtového systému a můžeme konstruktérům pomoci, pokud jde o výběr a dimenzování brzd," vysvětluje Bernd Kees, produktový manažer u mayr® power transmission v Mauerstetten. „Náš validační nástroj slouží zároveň jako uživatelská příručka i kontrolní seznam, čímž výrazně usnadňuje související práci." Validační nástroj je dokument shrnující a strukturující informace týkající se základních a osvědčených bezpečnostních principů, osvědčených komponent, seznamů chyb atd. podle DIN EN ISO 13849-2. „To konstruktérům umožňuje snadno a spolehlivě zkontrolovat, zda brzdy mohou být pro danou aplikaci považovány za osvědčené komponenty ve smyslu normy, nebo – a to je klíčový faktor pro bezpečnost – nikoli," zdůrazňuje Bernd Kees. „Pro bezpečné gravitačně zatížené osy je nezbytné předem objasnit zásadní otázky, takže nakonec poskytujeme pomoc při hledání správné brzdy nebo brzdové konstrukce pro aplikaci."

V této souvislosti poskytuje ROBA® topstop® další výhodu: TÜV Süd (Jihoněmecká technická inspekce) otestoval typ 8990.00021, velikost 200, aby potvrdil, že tato brzda může být považována za „osvědčenou komponentu" ve smyslu kategorie 1 podle DIN EN ISO 13849-1.

Vylepšené těsnění chrání před vnějšími vlivy

Brzdový systém ROBA® topstop® je nezávislý, kompaktní modul, který nabízí nejlepší možnou ochranu před vnějšími vlivy. U nové generace O-kroužky na rozhraních zajišťují stupeň krytí IP66. Drží svislé osy bezpečně v libovolné pozici – dokonce i když je motor demontován kvůli údržbě nebo přepravě. Bernd Kees vyjmenovává výhody: „Osa nemusí být dodatečně podepřena, což výrazně urychluje výměnu pohonného motoru. To také snižuje náklady. A prostoje kvůli opravám jsou výrazně kratší." Díky přizpůsobeným rozměrům přírub lze brzdy snadno integrovat i do existujících konstrukcí.

Nová generace ROBA® topstop® je typicky připojena pomocí standardizovaného konektoru. To činí brzdu flexibilní a snadno integrovatelnou do senzorového monitorovacího systému.

Senzorové monitorování bezpečnostních brzd

Konzistentní, spolehlivé datové toky jsou v moderních výrobních zařízeních nepostradatelné. Trvalé inspekce, prediktivní údržba, automatizace a v neposlední řadě rostoucí využití nástrojů AI vyžadují neustálou dostupnost aktuálních, spolehlivých dat z pohonného ústrojí. ROBA® brake-checker® je inteligentní modul, který monitoruje bezpečnostní brzdy bez potřeby senzorů a současně je napájí energií. Modul uvolňuje brzdu přebuzovacím napětím a poté snižuje na redukované přídržné napětí, když je brzda uvolněna.

Data pro větší bezpečnost

ROBA® brake-checker® detekuje pohyb kotevního disku prostřednictvím rozšířené analýzy proudu a napětí a ví, v jakém stavu se brzda nachází, tj. zda je zavřená nebo uvolněná. Kromě monitorování spínacího stavu a kritické teploty cívky provádí modul také preventivní funkční monitorování opotřebení, funkční rezervy a poruch. V kombinaci s modulem ROBA® gateway se řešení stává síťově kompatibilní: Oba moduly jsou spojeny přes IrDA rozhraní, což umožňuje průběžné načítání dat brzdy přes Ethernet připojení. Přes toto rozhraní lze poskytovat data o spínacím čase, proudu, napětí, odporu, výkonu a relativním přítokovém proudu. To znamená, že lze také vyhodnocovat procesy a vizuálně je zobrazovat, například pomocí dashboardu. Anomálie v procesu lze rychle odhalit a lze vyvodit závěry ze složitých vzájemných vztahů. Kromě toho je možná také integrace do systémů dálkové údržby. Napájecí monitorovací modul pracuje ze spínací skříně, tj. v chráněném prostředí. Prach a nečistoty nenarušují spolehlivý provoz.

Obrazový materiál

Obr. 1: Bezpečnostní brzdy ROBA® topstop® byly speciálně vyvinuty pro použití ve svislých osách, aby spolehlivě splnily rostoucí požadavky na bezpečnost a usnadnily jejich implementaci. Obr.: mayr® power transmission

Obr. 2: ROBA® topstop® je vybavena standardizovaným konektorem pro snadné připojení a integraci do senzorových monitorovacích systémů. Obr.: mayr® power transmission

Obr. 3: ROBA® brake-checker®: Senzorové, síťové monitorování brzd pro efektivní a prediktivní údržbu strojů. Obr.: mayr® power transmission