《上下料桁架机器人》编制说明

1、PAGE PAGE 12上下料桁架机器人编制说明（征求意见稿）1工作简况1.1任务来源本项目是根据工业和信息化部办公厅2018年5月11日下达的关于印发2018年第二批行业标准制修订和外文版项目计划的通知（工信厅科201831号），计划编号为2018-0726T- HYPERLINK 55:8080/TaskBook.aspx?id=JBCPZT06442018 JB，项目名称“上下料桁架机器人”进行制定，主要起草单位：宁夏巨能机器人股份有限公司，宁夏机械工业协会，计划应完成时间2020年。1.2标准化对象简要概括上下料桁架机器人适用于数控机床单机、双机和多机组成的加工单元或自动生产线，基于加

2、工工序和节拍，由一个或多个桁架机器人将零件送达机床卡盘、工作台、检测工位和料仓，实现对数控机床和生产线的自动上下料；当零件需要翻转多姿态时，配置复合桁架机器人，实现零件自动翻转；与自动化料仓、零件检测等工位集成，自动实现零件从毛坯到各序加工和周转、检测、成品码放；与数控机床和各单元集成应用，组成智能制造单元和智能制造生产线，进而组建无人自动化加工系统，形成CIM或者CIMS智能加工制造系统。中国制造2025十大重点领域和智能制造工程实施指南（2016-2020）都将“高档数控机床与工业机器人”作为重点发展领域。桁架机器人属于工业机器人领域中的子领域，是智能生产线和智能工厂的重要组成部分。桁架机

3、器人为其中一类产品，近年来该产品在我国快速发展，目前已有多家企业研制并实现了产业化，产品标准缺失是产业发展的瓶颈之一。本标准的制定能较好解决这类问题。宁夏巨能机器人股份有限公司是从事数控机床自动上下料桁架机器人的专业生产厂家，是西北第一家独立开发和制造智能机器人的专业公司，凭借多年来对机器人装备方面的研究，打造了一支高水平的研发队伍，是真正拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业。数控机床自动上下料桁架机器人是我公司自主研发的创新型高新技术产品，研发过程中取得多项专利技术，项目产品的设计、生产、制造、检验等完全采用自主知识产权。该项目产品研制成功后，已先后为40余家公司提供了700多（台）套数控

4、机床自动上下料机器人，经用户使用验证，产品性能稳定，质量可靠，客户满意度较高，产品应用前景广阔。1.3目的意义：制定本标准是为规范引领该行业产品未来发展方向，对产业的发展起到主导作用。项目结合装备制造业的生产与管理特点，为数控机床上下料机器人的设计、制造、检验和验收提供依据。可缩短新产品的设计、研制周期，确保低耗高效地研制出新产品，降低生产成本，提高经济效益和资源利用水平，进一步提升产业在国内外的核心竞争力。1.4主要工作过程1.4.1起草（草案、论证）阶段：上下料桁架机器人项目任务下达后，2018年6月20日，由宁夏巨能机器人股份有限公司、宁夏机械工业协会组织召开了上下料桁架机器人项目启动会

5、暨标准工作组第一次会议工作会。并成立了由10人组成的项目组，正式启动了该项目的实施。项目组通过内部研讨学习和外出参加学习，对国内桁架机器人生产情况进行了深入的调查研究，同时广泛搜集相关标准和国内外技术资料，进行了大量的研究分析、资料查证工作，确定了标准的制定原则，结合现有的企标实际应用经验，通过多次沟通和研讨，进行了全面总结和归纳，编制出上下料桁架机器人标准草案初稿。经过工作组及公司内相关专家多次研讨，对标准草案初稿进行了认真的修改、完善。 1.4.2征求意见阶段：拟计划2018年5月中旬召集区内专家进行征求意见、会后3日内针对专家提出意见进行处置），并对标准文本进行修改。 1.4.3审查阶段

6、：拟计划2019年6月前形成送审稿、2019年7月完成审查准备工作、2019年8月进行会审。 1.4.4报批阶段：拟计划2019年10月形成报批稿，12月底前完成复核和上报等）。 1.5主要参加单位和工作成员及其所做的工作 本标准的负责起草单位为：宁夏巨能机器人股份有限公司参加单位：宁夏机械工业协会 本标准主要起草人为：李志博、董德、车延明、鲍鲁海、郭强、宋明安、宋凯鑫、麻辉、陈宏宇、燕向阳。所做的工作：宁夏巨能机器人股份有限公司：李志博任工作组组长，负责资源协调、标准范围确定、内容与方向全局把控，麻辉负责组织策划、组织协调、试验验证与审核、董德负责本标准的具体起草与编制，标准编制说明的编制；

7、车延明、鲍鲁海负责标准内容框架审核，具体内容的合规性、完备性指导，郭强、宋明安和宋凯鑫负责国内外相关文献和资料的收集、分析及资料查证，宁夏机械工业协会陈宏宇负责标准化合规性审核，对标准的具体内容进行修改和完善；燕向阳参加标准制定和意见汇总。2标准编写原则和主要内容2.1标准编制原则本标准在制定过程中认真贯彻工业和信息化部，中国机械工业联合会有关行业标准制定管理办法。注重与技术创新、试验验证、产业推进，应用推广相结合，本着先进性、科学性、合理性及如下原则进行制定工作。本标准制定内容体现先进性、前瞻性、适用性；符合现行相关法律、法规、规章，与其保持一致；本标准的编写格式符合GB/T 1.1 -20

8、09的要求；在技术内容上与相关国家标准、行业标准协调一致； 积极采用先进技术和科技成果，经试验验证后转化到标准中。2.1.1主要内容本标准的主要内容如下：前言1范围2规范性引用文件3术语和定义4分类与基本参数5技术要求6试验方法7检验规则8标志、包装、运输和贮存2.3适用范围本标准规定了自动上下料桁架机器人的术语和定义、分类与基本参数技术要求试验方法检验规则标志、包装、运输及贮存。本标准适用于机械加工设备用自动上下料桁架机器人及其变形机型（以下简称机器人）。2.4主要内容的论据及解决的主要问题本标准的主要内容由以下五部分构成。2.4.1术语和定义GB/T 12643-2013 机器人与机器人装

9、备 词汇（Robots and robotic devices-Vocabulary）界定的以及下列术语和定义适用于本标准。上下料桁架机器人 Loding and unloading Gantry robot具备搬运及交换工件的能力，由支撑立柱、横梁、托板等单元组装而成，能够执行直线或旋转运动，并按照程序自动运行的机器人。2.4.2分类与基本参数按照信号传输方式分为有线和无线上下料桁架机器人，有线桁架机器人适应于单机、双机和多机联动自动上下料；无线桁架机器人适应于长行程、高速条件下多机联动的自动上下料。按照伺服轴数分为两轴、三轴和多轴机器人。按照结构形式分为单竖轴、双竖轴、上三轴、下三轴、龙门

10、、复合型机器人。基本参数依照抓取额定负荷（kg）分为额定负荷100 、100额定负荷500、500额定负荷3500三种规格，基本覆盖了目前加工制造业的应用范围，产品定位准确，规格划分合理。从用途方面，主要从单竖梁无线桁架、交叉双竖轴无线桁架、平行双竖轴无线桁架进行了规划，形成了系列化无线桁架机器人的自动化生产线。2.4.3技术要求本标准的技术要求部分基本全面地规定了产品质量所必须达到的基本要求， 本章节规范了机器人的一般要求、正常工作条件、功能，操作方式、重复定位精度、液压系统、气动系统、安全要求、成套性、可靠性等，使产品从设计、生产制造方面做到统一、通用、系列、模块组合，从源头把控产品质量。

11、2.4.4试验方法针对提出的技术要求包括运转试验、急停功能试验、重复定位精度试验、操作方式试验、安全检验、运输试验和可靠性试验，逐项确定试验方法进行验证，规范试验验证程序。2.4.5检验规则检验规则中对检验进行了出厂检验和型式检验分类，明确了不同条件下的检验项目验证要求。2.4.6标志、包装、运输和贮存本章节规范了标志、包装、运输和贮存的要求。明确了产品出厂包装、标识，运输和贮存的基本要求，防止出现可能影响产品质量的外界干扰因素。2.5本标准的技术水平我公司采用拥有的自主知识产权，自主研发、生产的“数控机床自动上下料桁架机器人”是一款高度智能化、自动化、模块化的高新技术产品。该产品投放市场长期

12、运行后证明，产品技术先进、功能齐全、质量稳定可靠，安全性能良好、现场运行表明，各项技术指标均达到或超过设计要求，综合性能非常良好，得到用户的一致好评。按照有关要求，经过全性能指标测试和第三方运行使用，本项目的总体技术水平在同行业处于领先水平。桁架机器人的主要技术指标是移动速度、载重、定位精度。国外同类产品横梁和竖梁方向的移动速度快，最高可达到360m/min。整条线的节拍很紧凑，运行效率非常高。而国内速度一般在100m/min以内，我公司产品能达到300m/min以上的高速，已经基本接近国外最高水平。本标准制定参考了GB 1129.1-2011工业机器人 安全规范及JB/T 8896-1999

13、工业机器人 验收规则。结合装备制造业自动化控制领域的生产与管理特点，制定切实可行的标准化路线。另一方面，暂未查询到关于上下料桁架机器人标准，因此认为本标准在自动化控制领域具有国内先进水平。3主要试验（或验证）情况分析3.1验证方法本标准主要采用现场验证方法或第三方检测验证，辅助采用举证等方方式，基于项目的实施情况分阶段步骤进行直接有效的验证。其中，范围、规范性引用文件、功能、液压系统、气动系统、辐射敏感度、磁场敏感度、连续运行、可靠性、无线通信等在部分应用进行举证（由调查意见反馈表、用户验收单及第三方检验报告进行佐证），用户验证单位分别为宁夏巨能机器人股份有限公司、中原内配集团股份有限公司、天

14、津平高智能电气有限公司、陕西汉德车桥有限公司；性能及安全条款由现场验证或由第三方检测机构进行验证并出具验证结果。表1验证标准的条款及验证方法序号标准内容验证方法举证第三方检验机构现场验证范围规范性引用文件功能机器人动作按钮、显示、联机运行速度指令动作性能重复性定位精度 操作方式安全接地电阻绝缘电阻耐电强度短路保护安全保护限位装置液压系统气动系统辐射敏感度磁场敏感度连续运行可靠性无线通信噪声3.2验证情况分析结合本标准验证，以现有项目为依托，验证标准中各项要求的合理性和科学性，依据上下料桁架机器人条款要求进行逐条验证，验证情况如下：表2验证结论表序号标准内容验证方法验证结论范围举证符合规范性引用

15、文件举证符合机器人动作举证符合按钮、显示、联机举证符合运行速度举证符合指令动作举证符合重复性定位精度现场或第三方操作方式现场或第三方接地电阻现场或第三方绝缘电阻现场或第三方耐电压强度现场或第三方短路保护现场或第三方安全保护现场或第三方限位装置现场或第三方液压系统举证符合气动系统举证符合辐射敏感度举证符合磁场敏感度举证符合连续运行举证符合可靠性举证符合无线通信举证符合噪声举证符合4标准中所涉及专利情况本项目的核心技术和知识产权不涉及本公司的专利，与国内外专利无关。5预期达到的社会效益，对产业发展的作用等情况中国制造2025十大重点领域和智能制造工程实施指南（2016-2020）都将“高档数控机床

16、与工业机器人”作为重点发展领域。桁架机器人属于工业机器人领域中的子领域，是智能生产线和智能工厂的重要组成部分。鉴于机器人产业在我国是近六七年才高速发展的，而国外已经有六七十年的历史，正因为发展的比较快，所以相关的标准，产品的标准、技术的标准、应用的标准都还没有形成体系，还满足不了产品发展、技术发展，尤其是和国际接轨的需求。因此，大力推进桁架机器人标准化工作，对于固化创新成果，推动技术进步，实现我国机器人产业跨越式发展具有重要意义。标准对产业发展的作用，一是对行业发展起到重要的技术支撑作用，标准是质量的基础，制定和实施标准的过程，是解决高新技术领域标准缺失、滞后，提升管理水平、提高产品市场竞争力

17、的过程。二是对行业的引领发展作用，对于更新换代快、寿命周期短的高新技术产品，“后补型”的标准化工作模式显然不能适应产业发展的需要，而应该采取“前瞻性”的工作模式，及时制定和实施超前的行业标准，引领行业未来发展方向，对产业的发展起到主导作用。三是通过标准的贯彻实施，使企业降低生产成本，减少浪费，提高企业经济效益和资源利用水平，进一步提升企业在国内外的核心竞争力，为行业的可持续发展夯实了基础。通过本项目标准的制定，解决的主要问题有：一是规范行业行为，促进行业资源优化配置、引导行业在统一的标准约束下健康快速发展，进而使产品从设计、生产制造、检验、包装、储存等方面做到统一化、通用化、系列化、组合化，达到对行业的有效指导，以获得产业的最佳秩序和最佳社会效益。二是更好地推广科学技术成果，促进科技成果的转化应用。三是为判定产品是否达到相关要求提供科学和准确的技术评价依据。四是通过标准的制订，还可填补数控机床自动上下料桁架机器人方面没有标准可依的空白，解决这一领域标准缺失问题。6与国际、国外对比情况本项目尚无国际标准或国外先进标准。本专业领域尚无相关的国际标准，国际上只有关于机器人方面的相关标