安全なブレーキマネジメント。

リスクなしのパートナーシップ

機械メーカー様にとって安全システムはオートメーションにおいて最も複雑でやっかいなテーマです。重力負荷が掛かった垂直軸を保護するための規格の要求事項に完全に対応するため、STOBERは完璧に調整された安全パッケージを提供します！インテリジェントなブレーキマネジメントが組み合わされたSTOBER2ブレーキソリューションによって、垂直軸付き機械のプロジェクト化も楽々行えます！

STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KGは、Pilz GmbH & Co. KGと共同で、ドライブベースの安全システム向けにセーフティモジュールSE6を開発しました。これによって、STOBER製の多様なスタンドアローンのドライブコントローラSD6の最適な装備が実現しました。基本的な安全機能Safe Torque Off (STO)のほか、最高の安全レベルを誇るその他機能が使用できます。内蔵式停止ブレーキ「ServoStop」装備の同期サーボギヤードモータと組み合わせることで、設計者は、重力負荷が掛かった垂直軸に関するDIN EN 16090-1、添付 G、 12/19に従った要求事項すべてに対応しました。

• 落下する軸に注意！

「私たちのコンセプトは、安全システムにおいて設計者と機械のプレーナーをしっかりとサポートすることでした」と、STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KGのProduct Manager Drive Controller Accessories担当のMarkus Freiさんは話します。「彼らは高自動化の進んだ、フレキシブルな加工手順を実施するための課題に頻繁に直面します。この際、人、機械、設備を同時に保護しなければならないのです。」

例えば、機械の加工ルームにスタッフが立ち入る際は、駆動軸を危険のない状態にしなければなりません。垂直軸に重たい負荷が掛かっている場合、重力のために軸が落下し、スタッフに危険が及びます。これを回避するため、通常、垂直軸はブレーキによって保護されています。しかし汚れや機械的な摩耗が原因で、ブレーキの作用に著しい悪影響が及ぶ可能性があります。このため、ブレーキの状態を確実に監視し、その機能性を維持することが大切です。

これまで、設計者と機械製造者は、プログラミング可能な安全制御に基づいたソリューションを適用してきました。これは、コンタクタとブレーキを制御し、ブレーキテスト中に停止状態を監視するものです。これによって、モーターエンコーダとその取付に対して特別な要求事項が発生します。モーターシャフトに取り付けられ、主にその位置を把握し、実際の値をコントローラに送ります。安全制御への接続は、通常アナログの1-Vで実施します_ss-シグナル。デメリット: 停止状態を検出するためのアナログシグナルを感知するための特別なエンコーダ、特殊アダプタ、およびアナログシグナルを長い経路を通して正常に転送するためのケーブルが必要となります。さらに停止および回転数監視装置が必要です。つまり、合計で非常にコストがかかってしまいます。「その他、手間のかかるFMAの取付も必要です」と、Freiさんは説明します。FMAとは、「機械的連結のエラー排除」のことで、次を意味します:シャフト接続が不意に緩んでしまう可能性を排除できるように、エンコーダをモーターシャフトに取り付けること。「サービス時に、これが予期しない問題に繋がりかねません」と、Freiさんは知っています。手間のかかる修理は、現場の社員が簡単に実施できるものではありません。修理は非常に時間を要するものであり、スペシャリストが実施する必要があります。すべてをボルト締めし、接着・乾燥し、点検と記録が完了するまで、機械は最低48時間停止しなければならず、この間は生産はできません。機械の設置場所よっては、モータを修理に出す必要があるため、その場合は停止時間が著しく長くなる可能性があります。

その他のデメリット: 「エンコーダがすべてのモータタイプに適合しておらず、また高性能のサーボシステムが必要とする性能を提供していません。このため、機械製造者ができることを著しく限定してしまいます。」

• すべてが揃った安全パッケージ

STOBERの多様な重複2ブレーキソリューションは、永久マグネットブレーキ、同期サーボモータを組み合わせた一つのServoStopスプリングブレーキから構成されており、規格の要求事項をすべて満たしています。ただし、セーフティモジュールSE6と内蔵式の安全ブレーキマネジメント付きのドライブコントローラSD6が揃うことによって、はじめてシステムの安全が確保されます。

• インテリジェントに監視し、転落防止を保証

セーフティモジュールSE6では、典型的な実現プロセスにおいて認識されるほぼ全ての弱点に関して、STOBERはPilz社と実践的なソリューションを共同開発し、その実施に成功しました。安全な停止機能Safe Stop 1（SS1）とSafe Stop 2（SS2）に追加して、セーフティモジュールSE6では、Safely-Limited Speed （SLS）、Safe Brake Control（SBC）、Safe Brake Test （SBT）、Safe Direction （SDI）、Safely-Limited Increment （SLI）などのその他の安全機能が提供されています。

新しいセーフティモジュールの特別な点は、内蔵式のブレーキマネジメントです。「安全なブレーキコントローラ」 (SBC) 機能によって、ブレーキは要求事項に確実に対応します。さらに「Safe Brake Test」 (SBT)機能が備わっています。この機能は、必要に応じて規定のブレーキトルクを点検し、ブレーキトルクが危機的な状態に到達する前に、メカニックにおける汚れまたは故障に起因する誤差を確認します。さらに規定の点検間隔を監視します。この点検間隔は使用と危険分析の必要性に応じて、各生産サイクルで一度であったり、または例えばシフト開始の8時間毎など、それぞれ異なります。ブレーキの停止トルクがこれ以上出ない場合は、ドライブコントローラにおいて「ブレーキ研磨」機能を使用できます。これはSTOBERモータのブレーキの要求事項を考慮した機能です。続けて、必要なテストトルクを保持できるかどうか、システムを再確認することができます。

• 技術的かつ経済的なメリット

SE6装備の完全パッケージSD6は、ServoStop停止ブレーキ付き同期サーボギヤードモータと組み合わせることで、技術的にも経済的にも、機械製造者にとって非常に魅力のあるパッケージとなっています。

ブレーキが減速機とモータ間に内蔵されているため、追加のアダプタが不要です。このため、ギヤードモータが非常にコンパクトです。モジュール式ServoStopデザインは、各最大4のブレーキトルクによる4つの異なるサイズを、STOBERサーボ減速機とアングル減速機向けに提供します。

さらにServoStopは、一般のすべての同期サーボモータに取付が可能であり、また第7または第8軸上のロボットアプリケーション向けにも最適です！ロボットが強力なパワーをワーク上で発揮する必要がある場合であっても、ServoStopのおかげでしっかりと位置に固定された状態を維持できます。

またエンコーダにおいても、設計者は自由な選択が可能です。カプラー保護、高価なケーブル、停止状態監視や回転数監視も不要です。さらにブレーキマネジメントは、ブレーキタイプに依存しません。ユーザーはDIN EN ISO 13849-1準拠のカテゴリ4までの安全なブレーキおよび停止システムを取り付けることができます。手間も対処可能な程度で済みます。

「安全機能によるモータ監視はドライブ内部で実施されるため、当社のSD6は、10ミリセカンド以下の超高速のワーストケース・エラー反応を可能にします」と、Freiさんは説明します。セーフティモジュールは、軸動作に直接介入でき、限界値を超過した場合や、非常停止時はドライブを停止します。「これは、外部の速度監視と比べて、非常に速く機能します」と、Freiさんは説明します。「必要な情報を把握、評価し、安全制御経由でレギュレータにスイッチオフのコマンドを転送するまで、実際には最大100ミリセカンドも経過してしまいます。駆動技術の世界では、これは永遠です。」 セーフティモジュールによって迅速なスイッチオフが可能となるため、設計者が小さな安全間隔を選択できます。

DriveControlSuiteソフトウェアのプロジェクト化と試運転によるソリューションによって、迅速に使用開始が可能です。内蔵式PASmotionソフトウェアが、オペレータをサポートするため、安全設定を簡単かつ最低限の手間でセットアップできます。