GB∕T 38870-2020 切割机器人系统通用技术条件.pdf

书 书 书犐 犆犛 犑 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 切割机器人系统通用技术条件犌犲 狀 犲 狉 犪 犾狊 狆 犲 犮 犻 犳 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 狊狅 犳狊 犾 犻 犮 犻 狀 犵狉 狅 犫 狅 狋 狊狊 狔 狊 狋 犲犿 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布书 书 书前言本标准按照 给出的规则起草。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（ ）归口。本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所有限公司、重庆华数机器人有限公司、广州数控设备有限公司、济南方德自动化设备股份有限公司、武汉华志机器人产业技术研究院、西安宇博精密机械有限公司、中国检验认证集团湖北有限公司、航空工业成都飞机工业（集团）有限责任公司、中国航空综合技术研究所、重庆德新机器人检测中心有限公司、巨轮智能装备股份有限公司、武汉泰安晶液态金属科技有限公司、苏州苏相机器人智能装备有限公司。本标准主要起草人：尹作重、杨宝军、王汉翼、苏渊博、任建勋、滕胜、杨益民、李晓明、曾德标、秦修功、陈彬、杜已超、郭栋、侯春敏、王西昌、李本旺、蔡汉生、杨双峰、王明娣。犌犅犜 切割机器人系统通用技术条件范围本标准规定了切割机器人系统的分类、性能、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。本标准适用于各种切割方式的切割机器人系统。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。 包装储运图示标志 图形符号安全色和安全标志第部分：安全标志和安全标记的设计原则 图形符号安全色和安全标志第部分：安全标志材料的色度属性和光度属性 液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求 防霉包装 防锈包装 防潮包装 机械电气安全机械电气设备第部分：通用技术条件 气动对系统及其元件的一般规则和安全要求 工业环境用机器人安全要求第部分：机器人 机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第部分：机器人系统与集成 工业机器人性能规范及其试验方法 工业机器人特性表示 弧焊设备第部分：焊接和等离子切割系统的气路装置 机械安全激光加工机第部分：通用安全要求 工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南 工业机器人安全实施规范 超高压水切割机 数控激光切割机 工业机器人验收规则 工业机器人产品验收实施规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 切割机器人系统狊 犾 犻 犮 犻 狀 犵狉 狅 犫 狅 狋 狊狊 狔 狊 狋 犲犿配套切割工艺软件包、切割系统、辅助装置，完成材料切割作业任务的工业机器人系统。犌犅犜 分类 按坐标型式分为：）直角坐标型切割机器人；）关节型切割机器人；）其他。 按切割方式分为：）激光切割机器人；）水切割机器人；）电弧切割机器人；）火焰切割机器人；）其他。性能切割机器人系统（以下简称机器人）的性能指标，应在产品标准中规定，应包括下列各项：）工作空间；）位姿重复性和位姿准确度；）位置超调量；）轨迹重复性；）轨迹准确度；）轨迹速度准确度；）轨迹速度重复性；）轨迹速度波动；）拐角偏差；）切口性能；）其他参数（如切割材料、切割速度、切割厚度、外形尺寸和重量）由制造商确定，有特殊要求时，可与用户共同商定。技术要求 一般要求 机器人应按规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造。 制造机器人所用材料及外购元器件、部件质量应可靠，进入制造环节前应通过检验部门检验并应符合有关标准规定。 当机器人配有夹持器时，其性能应符合产品标准规定。 机器人应在环境温度 、相对湿度 和大气压力 下，能正常工作。 使用场所风速不大于，否则需加防风装置。 数控切割机器人运行速度应可调。 数控切割机器人应运行平稳，无抖动和爬行现象。 数控切割机器人各运动装置应具备可靠的限位装置。犌犅犜 水切割的使用环境温度为 。 水切割主机应能无级调节工作压力，并配有压力检测显示装置。 外观和结构 机器人结构应布局合理、操作方便、便于维修。 机器人成套设备中，所有紧固部分应无松动；活动部分润滑和冷却状况良好。 说明功能的文字、符号、标志应清晰、端正。各轴关节处应标明其运动方向。 机器人表面，不得有明显的凹痕、裂缝和变形；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。 切割末端应有防护装置，夹持器应有防护机构。 功能 机器人的开关、按钮、显示、报警及联锁装置，功能应正常。 操作机各轴运动应平稳、正常。 各种操作方式中，指令与动作应一致。 电气设备在突然停电后，再恢复供电时，不得自行接通。 在机器人工作区域外设置机器人急停开关，能使机器人停机。 机器人与切割设备的输入输出接口：数字量，模拟量，通信模式。 系统 切割系统中液压部分应符合 的规定。 切割系统中气动部分应符合 的规定。 控制系统应具有可调节气体流量或压力的装置，以保证产品正常工作。 切割过程中，当释放控制开关并且电弧等切割能源离开工件时，控制系统应能自动切断切割电源或减低空载电压至安全限值。 水切割需要水处理系统，泵高压系统应满足 中的要求。 激光切割环境粉尘，湿度要求应满足 中的要求。 安全防护 基本要求切割机器人应满足以下基本要求：）应符合 、 和 的安全规定。）具备防止因运动超限引起碰撞或干涉的限位保护功能。）机器人在安装固定后，应具有其他有关事项和警告标志。标志的大小和位置应能使在危险区外的人员安全、清楚地看到。标志的颜色、尺寸及印刷型式应符合 和 的规定。示例：本体机器人工作可能会产生切割物飞溅。 接地电阻机器人操作机、控制装置、动力源都应有接地点。不能明显表明的接地点，应在其附近标注明显的接地符号“” 。接地点与机器人中因绝缘损坏可能带电的金属部件之间的电阻不得超过 。犌犅犜 绝缘电阻机器人动力交流电源电路与壳体之间绝缘电阻应不小于 。 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，应能承受交流 ，电压有效值 、持续 的耐电强度试验。无击穿闪络及飞弧现象。 运行危险防护机器人应满足以下要求：）运行时可采用防护罩、或防护窗、或排屑装置等专门技术手段防止作业时的金属屑、粉尘等飞甩出去；）工作工程中产生的有危害粉尘、蒸汽或气体，应将其可靠地密封起来或排出，不能造成危险；）使用液体切割的设备，液体介质不应溢出和飞溅到使用者身上和作业场所；）使用激光切割的设备，应满足 中 关于激光辐射危险的防护要求；）使用等电弧切割设备，应满足 中切割系统的气路装置的要求。 连续运行机器人出厂前跑机测试，在额定工作配置和工作速度下，不进行切割作业连续运行 ，工作应正常。 工艺操作按切割工艺要求，对机器人进行试教编程和工艺操作。在正常工艺条件下，其切割质量应符合要求。 噪声机器人在空载运行时所产生的噪声，应不大于 （） 。 电源适应能力当供电电网电压波动，在额定电压的 范围内，频率为 ，机器人工作应正常。 电磁兼容性 一般要求机器人的电磁兼容性应符合 中 的规定。 辐射敏感度机器人在受到强磁场干扰时，工作应正常。磁场强度由产品标准制定。 磁场敏感度机器人在受到强磁场干扰时，工作应正常。具体强度由产品标准规定。 耐运输性切割机器人按要求包装和运输后，应保持正常状态。犌犅犜 环境条件机器人在如表环境条件下使用、运输和贮藏时，应能保持正常。其他项目由产品标准规定。表工作条件表环境条件工作条件普通精密特殊恶劣条件贮藏、运输条件环境温度 相对湿度 （ ） （ ） （ ） （ ）大气压力 注：特殊环境机器人，其环境条件由产品标准规定。 耐震性机器人的操作机、控制装置在频率为 、振幅为 的振动条件（或环境）下，工作应正常。 可靠性采用平均故障工作时间（）及可维修时间（）作为衡量可靠性的指标。具体数值由产品标准规定。一般不小于 ，不大于 。 成套性 机器人应包括操作机、控制装置、动力源装置等成套设备。 机器人出厂时，应备有供正常生产使用的附件及维修用的备件及专用工具。 机器人出厂时，应提供工业机器人特性数据表、技术说明书或操作、安装、维修说明书等技术文件以及合格证。试验方法 试验条件按 的 要求进行。 外观和结构检查按 的 要求进行。 功能检查按 的 要求进行。 性能测试 工作空间按 的 和 中 要求进行。犌犅犜 位姿重复性和准确度按 的 要求进行。 位置超调量按 的 要求进行。 轨迹重复性按 的 要求进行。 轨迹准确度按 的 要求进行。 轨迹速度准确度按 的 要求进行。 轨迹速度重复性按 的 要求进行。 轨迹速度波动按 的 要求进行。 拐角偏差按 的 要求进行。 切口性能按以下要求进行：）切口宽度测试：以切口最宽处的尺寸来计量。）切口表面粗糙度测试：测量切口深度处横断面上的表面粗糙度。）切口棱边的方形度测试：该指标可用垂直度或角度公差来表示。）切口热影响区的宽度：该指标对于可硬化或可热处理的低合金钢或合金钢非常重要，过宽的热影响区宽度会明显改变切口附近的性能。 电气安全检验 接地电阻检测按 的 要求进行。 绝缘电阻测量按 的 要求进行。 耐电强度试验按 的 要求进行。犌犅犜 连续运行试验按 的 要求进行。 工艺操作试验在正常工艺条件下，按不同应用领域要求对机器人进行示教编程，然后启动机器人进行自动运行，作业完成后，检查其质量应符合要求。 噪声按 的 要求进行。 电源适应能力试验按 的 要求进行。 电磁兼容性试验 辐射敏感度试验按 第章要求进行。 磁场敏感度试验按 第章要求进行。 运输试验按 的 要求进行。 环境气候适应性试验按 的 要求进行。 振动试验按 的 要求进行。 可靠性试验由产品标准规定。 系统实验切割系统中液压部分按 第章要求进行；切割系统中气动部分按 第章要求进行；水切割水处理系统按 第章要求进行。切割过程中，释放控制开关并且电弧等切割能源离开工件，检查控制系统应能否自动切断切割电源或减低空载电压至安全限值。检验规则机器人的检验规则应按 第章的要求，检验项目按表进行。犌犅犜 表检验项目序号检验项目检验类别出厂检验型式检验技术要求检验方法外观和结构 功能 性能要求工作空间 ） 位姿重复性和准确度） 位置超调量 ） 轨迹重复性 ） 轨迹准确度 ） 轨迹速度准确度 ） 轨迹速度重复性 ） 轨迹速度波动） 拐角偏差 ） 切口性能 ） 安全基本安全要求 接地电阻 绝缘电阻 耐电强度 连续运行 工艺操作 噪声 电源适应能力 电磁兼容性 耐运输性 环境气候适应性 耐振性 可靠性 系统实验 注：“”为检验项目； “ ”为不检项目。标志、包装、运输和贮存 标志 机器人产品上应装有铭牌，铭牌上应包括下述内容：）产品名称；犌犅犜 ）产品型号；）额定负载；）动力源参数及耗电功率；）外形尺寸和重量；）生产批号；）制造单位名称；）出厂年、月。 包装箱外表面上，应按 规定做图示标志。 包装 机器人在包装前，应将操作机活动臂部分牢靠固定。 操作机底座及其他装置与包装箱底板牢靠固定。 控制装置应单独包装。 包装符合 、 、 的要求。若有其他特殊包装要求，应在产品标准中规定。 包装箱内应有下列文件：）特性数据表和合格证；）使用说明书及安装图；）随机备件、附件及其清单；）装箱清单及其他有关技术资料。 运输运输、装卸时，应保持包装箱的竖立位置，并不得堆放。 贮存长期存放机器人产品的仓库，其环境温度为 ，相对湿度不大于 。其周围环境应无腐蚀、易燃气体，无强烈机械振动、冲击及强磁场作用。贮存期限及其维护要求由产品标准规定。犌犅犜