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高精度協働ロボットのFAIRINO(フェアリノ・ファイリノ)

Safety Function: Core Concept in Functional Safety for Industrial Robots

安全機能(Safety Function)

安全機能(Safety Function)とは、危険状態が発生した際に、リスクを低減または回避するために作動する制御機能を指します。


機能安全規格(ISO 13849-1、IEC 61508)では、安全関連制御システムが実現すべき“目的機能”として定義されています。


■ 定義の本質


安全機能とは単なる停止動作ではなく、

「特定の危険に対して、規定時間内に、安全状態へ移行させる機能」

です。


つまり、

  • 危険の特定

  • 必要な動作

  • 応答時間

  • 信頼性水準(PL / SIL)

がセットで定義されます。


■ ロボット分野での代表的な安全機能


  • 非常停止(E-Stop)

  • Safe Torque Off(STO)

  • 速度・間隔監視(SSM)

  • パワー&フォース制限(PFL)

  • 安全適合監視停止(SMS)

  • 安全位置監視

これらはすべて「安全機能」に該当します。


■ PL / SILとの関係


各安全機能には、

  • 必要パフォーマンスレベル(PLr)

  • 必要安全整合性レベル(SIL)

が設定されます。


リスクアセスメントに基づき、

どのレベルの信頼性が必要か

を決定します。


■ 設計上の重要ポイント


  • 単一故障時の安全維持

  • 応答時間の測定

  • 診断カバレッジ確保

  • 共通原因故障対策


安全機能は、

実装だけでなく「証明」までがセット

です。


■ 通常機能との違い

項目

通常制御

安全機能

目的

生産性

危険回避

認証

不要

必須

故障時

停止しない場合あり

必ず安全側へ

安全機能は、生産制御とは明確に分離して設計されます。


■ 現場目線での意義


安全機能の明確化は、

  • ロボット安全審査

  • CEマーキング

  • 労基署対応

に直結します。


安全設計は、

「安全機能の定義」から始まる

と言えます。


■ まとめ


安全機能(Safety Function)とは、


危険発生時にリスクを低減するために設計・認証された安全関連制御機能


です。

ロボット機能安全の“中心概念”となります。

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