如何快速通过CE和CR安全认证——AGV叉车安全篇

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2019年,随着自动化技术在国内的普及,移动AGV的应用日益普及。新战略机器人产业研究院发布的《2018年中国移动机器人(AGV)产业发展年度报告》中的数据显示,2018年中国市场新增移动机器人2.96万台,其中激光导航AGV叉车销量约1500台,未来两年增速可能超过50%。

与常规AGC和背负式AGV相比,AGV叉车比市场上普通AGV产品单价更高、利润率更高。而且由于其重量较重,对其安全配置要求较高。2018年,苏州某AGV公司率先通过基于林德L14车型的CE认证。之后,很多AGV叉车厂商开始为自己的主力车型申请CE认证。

除了欧洲的CE认证,工业和信息化部也发布了自己的CR认证,以推广“中国制造”。目前国内很多企业在申请CR认证的同时,也在申请CE认证。
 

一般来说,CR认证的要求和CE认证的要求差不多。但由于国内大多数企业都是第一次申请认证,认证官给出整改清单后,并不总是需要很快完成整改。笔者根据自己协助国内多家企业完成认证整改的经验,简单梳理一下。其实如果整改有针对性的话,还是可以很快的完成,拿到证书的。笔者曾协助国内某AGV公司在两周多时间内完成CR认证整改。

安全方案图

总的来说,在AGV安全传感器中,德国SICK依然是行业中的Top Gun。虽然劳埃德测试、德国Piz等德国公司已经开始提供一些整体解决方案,但由于各自的产品线,并没有德国SICK那么全面。为了方便大家理解上图,我在这里放了一段SICK安全系统的视频,供大家参考。

 

SICK安全产品介绍视频

在SICK的安全PLC产品线中,除了CPU0外,其余三款都支持电喷总线,雷达一般推荐的是S30B-3011DA。这款产品支持电喷总线,所以如果安全PLC支持电喷,可以少买一个IO模块,不仅性价比高,而且接线方便。为什么用S30B-3011DA涉及到安全距离的问题。叉车的制动距离一般在1-2m左右,安全检测距离3m的3011DA相对容易满足要求。

计算最小距离s的方法(见EN ISO 13855):

首先,使用以下公式计算s:

S = (K × (TM+ TS)) + ZG+锆+碳

这里...

K =接近速度(1600毫米/秒,在欧洲标准ISO 13855中定义)

TM=机器或设备的冷却运行时间

ts = s300和后控制设备的响应时间

ZG的一般安全附加值= S300 = 100毫米

ZR=反射引起的测量误差的附加值

C =防止跨越的附加值

另外电喷总线的连接类似于CAN总线,安全PLC上有两个电喷端口,非常方便。一般不建议单独购买安全PLC和IO模块,成本较高。建议直接购买SICK套餐,如基于CPU2的Flexi软ACR套件套餐。另外,SICK也推出了一些安全产品套件,建议大家在选择安全产品时尽量选择套件,性价比更高。

当我们通过认证时,我们会遇到用于速度和转向监控的主运行中心模块。SICK推荐该方案时,建议通过安全接近开关实现转向监测。但由于安装限制,很多进口方向盘没有预留空房间安装两个接近开关,因此转向电机还可以增加一个安全编码器DF60 pro此时需要匹配MOC1模块,但这种方案的材料成本会高于两个安全接近开关。下图为在转向电机上安装安全编码器,实现转向监控。

SICK图

在转向监测方面,除了安装安全编码器外,部分驾驶员还通过了安全等级认证,例如美国柯蒂斯的转向驾驶员1222。理论上也可以满足一些安全等级要求,但需要和负责的认证官协商。

Curtis 1222转向驱动安全等级

除了非接触式安全传感器外,通常还安装接触式安全传感器,一般采用安全触边。除了我们常见的基于导电橡胶条的安全触边之外,还有一种基于光电开关的安全触边(Bekafu也有这样的产品,感兴趣的可以去官网看看介绍),但是因为不能弯曲,目前叉车AGV上最常见的基于导电橡胶条的安全触边。

由于叉车AGV重量大,制动时间长,根据CE和CR中的安全要求,在设计过程中需要注意250N和400N两种碰撞压力下的行程,以瑞士宝策EPE040-105A0J为例。

此外,传统的安全触摸边缘是NO输出,没有办法监控布线是否断开或触摸边缘是否出现故障。安全触边属于接触式安全装备,是AGV的最后一道防线。为了提高安全性,应该增加一个特殊的安全监视器来提高安全性。通用安全触边是与配套安全监控器一起的安全认证。符合要求的品牌有日本的欧姆龙和瑞士的宝策。

由于叉车AGV的工作电流较大(一般在100A以上),一般采用接触器切断电源电路,一般选用美国柯蒂斯公司旗下的Albright作为接触器。因此,安全CPU的IO和安全触沿处的安全监控器输出电流(一般为0.5A)不足以启动接触器的线圈,此时需要安装安全继电器。常见品牌的安全继电器包括SICK、Piz和Pizzato。如果因为成本控制想提高安全性,建议考虑对OSSD有价格支持的安全继电器,也能满足基本的安全要求。一般安全激光雷达支持OSSD输出。像这样的安全继电器要几百美元。

SICK AGV安全防护服

虽然安全传感器的选择已按要求完成,但建议在设置前使用SISTEMA评估安全等级。一般市场上主流的安全传感器也可以在其官网下载相应的库。链接如下:

 

最后,如果您在认证和整改过程中遇到问题,可以通过eric.song@resbot.cn联系我。

最后附上kollmorgen和BALYO两个行业基准在安全配置介绍方面的视频:

“安全不是优先事项,而是首要的”- BALYO

 

"AGV应用的第一要务是安全"-

 
kolmorgen

转载地址:https://www.mingyujixie.net/agv/2224.html

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