GB∕T 38890-2020 三自由度并联机器人通用技术条件

书书书犐犆犛２５．０４０．３０犑２８!#$%&’’()*犌犅／犜３８８９０—２０２０!#$%&’()*+,-./犌犲狀犲狉犪犾狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犳狅狉３犱犲犵狉犲犲狅犳犳狉犲犲犱狅犿狆犪狉犪犾犾犲犾狉狅犫狅狋狊２０２００７２１01２０２１０２０１23’(+,-./012’()*3/045601书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　术语和定义２………………………………………………………………………………………………４　分类２………………………………………………………………………………………………………５　技术要求３…………………………………………………………………………………………………６　试验方法５…………………………………………………………………………………………………７　检验规则１１…………………………………………………………………………………………………８　标志、包装、运输和贮存１３…………………………………………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３８８９０—２０２０前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１５９）归口。本标准起草单位：中国科学院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、广州启帆工业机器人有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、重庆德新机器人检测中心有限公司、华南智能机器人创新研究院、深圳众为兴技术股份有限公司、安徽海思达机器人有限公司、广州数控设备有限公司、芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、燕山大学。本标准主要起草人：李志海、吴镇炜、王恒之、刘世昌、胡金涛、杨林、尹作重、山天涯、吴曾萍、刘奕华、于洪鹏、曾逸、张良安、王汉翼、涂志健、许允斗、王虹、秦修功。Ⅲ犌犅／犜３８８９０—２０２０三自由度并联机器人通用技术条件１　范围本标准规定了三自由度并联机器人的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于工业领域应用的三自由度并联机器人，包括以三自由度为主体，具有附加轴的并联机器人。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ１９１　包装储运图示标志ＧＢ／Ｔ３７６６—２０１５　液压传动　系统及其元件的通用规则和安全要求ＧＢ／Ｔ４２０８　外壳防护等级（ＩＰ代码）ＧＢ／Ｔ４７６８　防霉包装ＧＢ／Ｔ４８５７．２３—２０１２　包装　运输包装件基本试验　第２３部分：随机振动试验方法ＧＢ／Ｔ４８７９　防锈包装ＧＢ／Ｔ５０４８　防潮包装ＧＢ／Ｔ５０８０．１—２０１２　可靠性试验　第１部分：试验条件和统计检验原理ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９　机械电气安全　机械电气设备　第１部分：通用技术条件ＧＢ／Ｔ７９３２—２０１７　气动　对系统及其元件的一般规则和安全要求ＧＢ１１２９１．１　工业环境用机器人　安全要求　第１部分：机器人ＧＢ１１２９１．２　机器人与机器人装备　工业机器人的安全要求　第２部分：机器人系统与集成ＧＢ／Ｔ１２６４２—２０１３　工业机器人　性能规范及其试验方法ＧＢ／Ｔ１２６４３—２０１３　机器人与机器人装备　词汇ＧＢ／Ｔ１２６４４—２００１　工业机器人　特性表示ＧＢ／Ｔ１７７９９．１　电磁兼容　通用标准　居住、商业和轻工业环境中的抗扰度ＧＢ／Ｔ１７７９９．２　电磁兼容　通用标准　工业环境中的抗扰度试验ＧＢ１７７９９．３　电磁兼容　通用标准　居住、商业和轻工业环境中的发射ＧＢ１７７９９．４　电磁兼容　通用标准　工业环境中的发射ＧＢ／Ｔ２４３４２—２００９　工业机械电气设备　保护接地电路连续性试验规范ＧＢ／Ｔ３７２４２—２０１８　机器人噪声试验方法ＪＢ／Ｔ８８９６—１９９９　工业机器人　验收规则ＪＢ／Ｔ１０８２５—２００８　工业机器人　产品验收实施规范１犌犅／犜３８８９０—２０２０３　术语和定义ＧＢ／Ｔ１２６４２—２０１３、ＧＢ／Ｔ１２６４３—２０１３、ＧＢ／Ｔ１２６４４—２００１界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为便于使用，以下重复列出了ＧＢ／Ｔ１２６４３—２０１３中的某些术语和定义。３．１并联机器人　狆犪狉犪犾犾犲犾狉狅犫狅狋手臂含有组成闭环结构的杆件的机器人。［ＧＢ／Ｔ１２６４３—２０１３，定义３．１５．８］３．２定平台　犫犪狊犲／犳犻狓犲犱狆犾犪狋犳狅狉犿并联机器人上相对固定、用于支撑驱动装置及杆件的组件。３．３驱动装置　犱狉犻狏犲犱犲狏犻犮犲用于驱动杆件运动的组件。３．４杆件　犾犻狀犽用于连接相邻关节的组件。３．５动平台　犿狅犫犻犾犲狆犾犪狋犳狅狉犿由杆件驱动，用于安装末端执行机构的组件。３．６附加轴　犪犱犱犻狋犻狅狀犪犾犪狓犲狊用于实现机器人末端执行机构作附加运动的组件。４　分类４．１　按结构形式分为：ａ）　平面三自由度并联机器人；ｂ）　球面三自由度并联机器人；ｃ）　其他空间三自由度并联机器人。４．２　按驱动装置形式分为：ａ）　直线驱动三自由度并联机器人；ｂ）　旋转驱动三自由度并联机器人。４．３　按驱动方式分为：ａ）　液压式三自由度并联机器人；ｂ）　气动式三自由度并联机器人；ｃ）　电动式三自由度并联机器人；ｄ）　其他驱动方式三自由度并联机器人。４．４　按安装方式分为：２犌犅／犜３８８９０—２０２０ａ）　悬吊式三自由度并联机器人；ｂ）　侧面固定式三自由度并联机器人；ｃ）　水平地面固定式三自由度并联机器人。５　技术要求５．１　一般要求三自由度并联机器人满足以下要求：ａ）　应按规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造；ｂ）　应包括本体、控制装置、动力源装置、连接管线及提供用户选购的配件，形成成套设备；ｃ）　机器人成套设备应运行平稳、正常；ｄ）　当机器人配有夹持器时，其性能应符合相关标准的规定；ｅ）　控制柜应有良好的通风和散热措施；５．２　外观和结构机器人的外观和结构满足以下要求：ａ）　机器人结构应布局合理，操作方便，便于维修；ｂ）　机器人成套设备中的所有紧固部分应无松动，活动部分的润滑和冷却状况良好；ｃ）　功能说明的文字、符号和标志应清晰、端正；机器人表面不得有裂纹、明显的凹痕和变形；漆膜及镀层应均匀，无起泡、划伤、脱落和磨损等缺陷；金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。ｄ）　机器人液压、气压系统不得有漏油、漏气现象，液压系统应符合ＧＢ／Ｔ３７６６—２０１５的规定，气压系统应符合ＧＢ／Ｔ７９３２—２０１７的规定，活动部分润滑和冷却状况良好。５．３　功能机器人的功能满足但不限于以下要求：ａ）　机器人的开关、按钮、显示、报警及联锁装置，功能应正常；ｂ）　手动与自动操作方式下，机器人沿指定方向的运动应平稳、正常；ｃ）　在机器人工作区域外设置机器人急停开关，应能使机器人停机。５．４　性能指标机器人的性能指标，应在产品标准中加以规定，包括下列各项：ａ）　额定负载；ｂ）　工作空间；ｃ）　最大单向速度；ｄ）　位姿准确度；ｅ）　位姿重复性；ｆ）　距离准确度；ｇ）　距离重复性；ｈ）　位置稳定时间；ｉ）　位置超调量；３犌犅／犜３８８９０—２０２０ｊ）　轨迹准确度；ｋ）　轨迹重复性；ｌ）　轨迹速度特性；ｍ）　循环时间；ｎ）　静态柔顺性；ｏ）　动作控制方式；ｐ）　输入输出接口。５．５　安全５．５．１　基本要求机器人的安全应符合ＧＢ１１２９１．１的规定。机器人系统的安全应符合ＧＢ１１２９１．２的规定。５．５．２　接地电阻和保护接地电路连续性机器人的本体、控制装置、动力源都应有接地点，且应保证各个部分的保护接地电路的连续性。保护接地电路连续性应符合ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９中１８．２和ＧＢ／Ｔ２４３４２—２００９中６．２的要求。５．５．３　绝缘电阻机器人交流动力电源电路与保护联结电路之间绝缘电阻应不小于１ＭΩ。５．５．４　耐电强度机器人动力交流电源电路与邻近的非带电导体间，应符合ＧＢ／Ｔ５２２６．１—２０１９中１８．４的要求，且无击穿、闪络及飞弧现象。５．６　连续运行机器人在额定负载和工作速度下，连续运行１２０ｈ，工作应正常。５．７　工艺操作按不同应用领域工艺要求，对机器人进行示教编程和工艺操作。在正常工艺条件下，其生产工艺应符合相关行业要求。５．８　噪声机器人在空载运行时所产生的噪声，应不大于８０ｄＢ（Ａ）。机器人在额定负载下稳态运行时所产生的噪声，应不大于８５ｄＢ（Ａ）。５．９　电源适应能力当供电电网电压波动在额定电压的－１５％～１０％范围内、频率为５０Ｈｚ时，机器人工作应正常。５．１０　电磁兼容性工业领域应用的机器人的电磁兼容性应符合ＧＢ／Ｔ１７７９９．２、ＧＢ１７７９９．４的规定。４犌犅／犜３８８９０—２０２０轻工业领域应用的机器人的电磁兼容性应符合ＧＢ／Ｔ１７７９９．１、ＧＢ１７７９９．３的规定。５．１１　环境条件５．１１．１　环境气候适应性机器人在表１环境气候条件下使用、运输和贮存时，应能保持正常。其他项目按产品标准的规定执行。表１　环境气候条件环境气候条件工作条件贮存、运输条件环境温度０℃～４０℃－４０℃～５５℃相对湿度≤９０％（４０℃）≤９３％（４０℃）大气压力８６ｋＰａ～１０６ｋＰａ　　注：特殊环境机器人，其环境气候条件由产品标准规定。５．１１．２　耐振性机器人的本体、控制装置经过频率为５Ｈｚ～５５Ｈｚ、振幅为０．１５ｍｍ的振动试验后，检查插件板、电子元器件、紧固件等不应有明显的位移和松动以及机械上无损伤后，进行通电运行，工作应正常。５．１１．３　防护等级机器人本体防护等级依据机器人使用环境确定。５．１２　耐运输性机器人按要求包装和运输后，应保持正常状态。５．１３　可靠性机器人的可靠性用平均无故障工作时间（ＭＴＢＦ）和平均修复时间（ＭＴＴＲ）来衡量，具体数值应在产品标准中规定。６　试验方法６．１　试验条件按ＪＢ／Ｔ８８９６—１９９９中５．１的规定。６．２　外观和结构检查液压系统按照ＧＢ／Ｔ３７６６—２０１５中第６章的规定进行检查，气压系统按照ＧＢ／Ｔ７９３２—２０１７中第６章的规定进行检查。其余部分按ＪＢ／Ｔ８８９６—１９９９中５．２的规定进行检查。５犌犅／犜３８８９０—２０２０６．３　功能检查６．３．１　按钮功能和显示装置检查检查各按钮的功能和显示装置的显示是否正常。６．３．２　联锁功能检查检查全部联锁功能。按下机器人控制装置上或机器人工作区域外设置的急停按钮后，不按复位和启动按钮，则其他按钮均不能使运动部件动作。６．３．３　各方向运动检查在机器人手动操作方式下，使机器人分别沿基坐标系的犡、犢、犣三个方向往复运行三次，检查指令与动作是否协调一致。６．３．４　指令动作检查在机器人自动操作方式下，使机器人分别沿基坐标系的犡、犢、犣三个方向往复运行三次，检查指令与动作是否协调一致。６．４　性能测试６．４．１　测试条件６．４．１．１　环境条件测试的环境温度应为（２０±２）℃；测试的环境相对湿度应为４５％～７５％。６．４．１．２　机械接口的负载除工作空间外，所有试验项目都应在１００％额定负载条件下进行，即制造商规定的质量、重心位置和惯性力矩。额定负载条件应在试验报告中注明。为表征机器人与负载有关的性能，可将额定负载降至１０％或由制造商制定的其他数值进行附加试验。如部分测量仪器附加于机器人上，应把其质量和位置当作试验负载的一部分。６．４．１．３　试验速度试验应在可达到的最大速度下进行，即在每种情况下速度补偿均置于１００％，并可在此速度的５０％和／或１０％下进行附加试验。６．４．１．４　试验立方体（长方体）的选取位于工作空间中的单个立方体（长方体），如图１所示，应满足以下要求