(高清版)GB∕T 38890-2020 三自由度并联机器人通 用技术条件

ICS25.040.30三自由度并联机器人通用技术条件国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 13术语和定义 2 2 3 57检验规则 ⅢGB/T38890—2020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1GB/T38890—2020三自由度并联机器人通用技术条件器人。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2GB/T38890—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。并联机器人parallelrobot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]并联机器人上相对固定、用于支撑驱动装置及杆件的组件。驱动装置drivedevice用于驱动杆件运动的组件。用于连接相邻关节的组件。动平台mobileplatform由杆件驱动，用于安装末端执行机构的组件。附加轴additionalaxes用于实现机器人末端执行机构作附加运动的组件。4分类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。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。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。3GB/T38890—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；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：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。机器人的功能满足但不限于以下要求：b)手动与自动操作方式下，机器人沿指定方向的运动应平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；4GB/T38890—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1MQ。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。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。5GB/T38890—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。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。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℃)大气压力注：特殊环境机器人，其环境气候条件由产品标准规定。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试验方法按JB/T8896—1999中5.1的规定。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。6GB/T38890—2020检查各按钮的功能和显示装置的显示是否正常。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。在机器人手动操作方式下，使机器人分别沿基坐标系的X、Y、Z三个方向往复运行三次，检查指令与动作是否协调一致。在机器人自动操作方式下，使机器人分别沿基坐标系的X、Y、Z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性能测试测试的环境温度应为(20±2)℃;测试的环境相对湿度应为45%～75%。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。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。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：——立方体(长方体)应位于工作空间中预期应用最多的那一部分；——立方体(长方体)应具有最大的体积，且其棱边平行于定平台坐标系。在试验报告中应以图形说明工作空间中所用的立方体的位置。7GB/T38890—20203——杆件；图1工作空间中的立方体位置试验应在C₁-C₂-C₇-C₈平面上进行。如图2所示。C₁~C₈——工作空间中的单个立方体顶点；P₁~P₅———机器人动平台测量点位置，位于C₁-C₂-C₇-C₈平面的对角线上；L——测量立方体对角线长度。图2试验立方体的选取6.4.2工作空间测量测试程序：根据工作空间作图法(见GB/T12644—2001中5.5)绘制出工作空间图。以定平台坐标系为基准坐标系，测出机器人TCP点在其工作空间上各特殊点(极限位置点)的坐标值。在一张图样中至少应画出两个视图来说明机械接口中心的工作空间的边界，如图3示例。一个视图是在定平台坐标系X-Z平面上机械接口中心达到的最大轨迹的投影；另一视图是在定平台坐标系X-Y平面内，机械接口中心达到的最大轨迹的投影。8图3三自由度并联机器人工作空间示意图9GB/T38890—2020令机器人TCP点以最大速度分别沿X、Y、Z三个方向做大范围运动，测出每个方向速度的最大值。表2给出了最大单向速度试验条件的汇总。负载速度位置循环次数100%额定负载100%额定速度每方向运动重复测量10次，以10次所测结果的平均值作为测量结果。6.4.4位姿准确度按GB/T12642—2013中7.2的规定进行。按GB/T12642—2013中7.2的规定进行。按GB/T12642—2013中7.3的规定进行。按GB/T12642—2013中7.3的规定进行。按GB/T12642—2013中7.4的规定进行。按GB/T12642—2013中7.5的规定进行。按GB/T12642—2013中8.2的规定进行。按GB/T12642—2013中8.3的规定进行。按GB/T12642—2013中8.6的规定进行。GB/T38890—2020在额定负载和最大速度条件下，机器人按图4所示轨迹从A点运动到D点，并从D点返回至A点(按ABCD-DCBA)进行循环运行(其中L、H的具体尺寸由产品标准规定，需在测试报告中说明)。用仪表计时，测取完成1次指令动作的时间。重复测试10次，取平均值。其结果应符合产品标准。说明：D——试验轨迹终止点；L——试验轨迹长度；H——试验轨迹高度。按GB/T12642—2013中第10章的规定进行。按JB/T10825—2008中6.4的规定进行。按GB/T5226.1—2019中18.2及GB/T24342—2009中第6章的规定进行。按GB/T5226.1—2019中18.3的规定进行。按GB/T5226.1—2019中18.4的规定进行。按JB/T8896—1999中5.6的规定进行。GB/T38890—2020按GB/T37242—2018的规定进行。按JB/T8896—1999中5.8的规定进行。按JB/T8896—1999中5.10的规定进行。按JB/T8896—1999中5.11的规定进行。按GB/T4208的规定进行。按JB/T8896—1999中5.12的规定进行。若采用振动台进行等效的模拟运输试验，按GB/T4857.23—2012中6.7的规定进行。按GB/T5080.1—2012的规定进行。按平均无故障工作时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)来衡量，一般MTBF>5000h,MTTR<30min。7检验规则a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；c)正常生产的产品，每隔3年或累计台数大于500台；d)产品停产3年恢复生产；e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异。7.3每台机器人都应进行出厂检验。7