T-CCTAS 176-2024 箱式包装单元智能装卸设备

ICS53.040.01CCSJ83IT/CCTAS176—2024 2规范性引用文件 3术语和定义 4构成及分类 4.1构成 4.2分类 5功能要求 5.1基本功能 5.2视觉感知 5.3数据采集、分析处理及存储 5.4作业规划 5.5运动控制 5.6人机交互 5.7信息交互 5.8自诊断、故障报警 6技术要求 6.1一般要求 6.2性能要求 7试验方法 7.1外观 7.2结构 7.3功能 7.4装卸机构 7.5输送机构 7.6拆码机构 7.7行走机构 7.8控制系统 7.9电气系统 7.10介电强度 7.11驱动系统 7.12噪声 8检验规则 8.1检验分类 8.2检验项目 8.3判定规则 9标志、包装、运输和贮存 9.1标志 9.2包装 9.3运输 9.4贮存 参考文献 T/CCTAS176—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。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专利的责任。本文件由中国交通运输协会新技术促进分会提出。本文件由中国交通运输协会标准化技术委员会归口。本文件起草单位：中车长江运输设备集团有限公司、北京交通大学、中车株洲车辆有限公司、中车长江铜陵车辆有限公司、苏州汇川技术有限公司、今麦郎食品股份有限公司、四川科伦药业股份有限公司。本文件主要起草人：苏利杰、候建云、姜瑞金、张晓东、雷青平、黄恒、冯晔、秦文波、李志鹏、李立群、凌斌、程光远、翟海帮、何川、郭铭林、徐永鑫、宋少波、傅金根、谢华、黎国东、叶阳、赵彩芳、王敬晓、叶海军、文剑丹、任朝、王迪凡、韩玲。1T/CCTAS176—2024箱式包装单元智能装卸设备本文件规定了箱式包装单元智能装卸设备的构成及分类，功能要求，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存等内容。本文件适用于对铁路棚车、隔热保温车，厢式货车等运输工具和集装箱等运载单元所载运的箱式包装单元进行装卸作业的智能化设备的设计、制造与检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T4879防锈包装GB/T5048防潮包装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机器人与工业机器人装备词汇GB/T15233—2008包装单元货物尺寸GB/T37242机器人噪声试验方法GB/T38834.1—2020机器人服务机器人性能规范及其试验方法第1部分：轮式机器人运动GB/T41402—2022物流机器人信息系统通用技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1箱式包装单元boxtypepackagingunit通过一种或多种手段将一组货物或包装件拼装在包装箱内，形成便于装卸、运输和堆码的货物单元。[来源：GB/T15233—2008，3.2，有修改]2T/CCTAS176—20243.2智能装卸设备intelligentequipmentofloadingandunloading具有依靠感知其环境、和/或与外部资源交互、调整自身行为完成装卸、输送、拆垛和码垛作业的设备。[来源：GB/T12643—2013，2.28，有修改]3.3装卸机构loadingandunloadingmechanism智能装卸设备完成箱式包装单元装卸动作的机械。3.4行走机构walkingmechanism实现箱式包装单元智能装卸设备自动转场及装卸作业的机构。3.5输送机构conveyingmechanism完成箱式包装单元按规定路线运送并规则码放的机械。3.6拆码机构destackingandpalletizingmechanism完成箱式包装单元的拆垛或码垛的机械。3.7控制系统controlsystem具有逻辑控制和动力功能的系统，能控制和检测箱式包装单元智能装卸设备的机械结构，并与环境（设备和操作者）进行通信的系统。[来源：GB/T12643—2013，2.7，有修改]4构成及分类4.1构成箱式包装单元智能装卸设备应包括机械结构、控制系统、电气系统等。机械结构按功能模块可分为装卸机构、行走机构、输送机构、拆码机构等。4.2分类根据箱式包装单元智能装卸设备的结构形式，可分为：a）一体式箱式包装单元智能装卸设备，见示意图1；3T/CCTAS176—2024图1一体式箱式包装单元智能装卸设备示意b）分体式箱式包装单元智能装卸设备，包括装卸设备、输送设备、拆码设备三部分，见示意图2。图2分体式箱式包装单元智能装卸设备示意5功能要求5.1基本功能应具备以下基本功能：a）自动拆垛或码垛的功能；b）单个或多个包装单元同时提取，并规则摆放至运输工具、集装箱的功能；c）箱式包装单元连续输送、整形和调整间距的功能。5.2视觉感知4T/CCTAS176—2024具备感知功能，应能识别箱式包装单元尺寸及空间位置、作业环境、设备姿态。5.3数据采集、分析处理及存储数据采集、分析处理及存储功能应符合以下要求：a）采集视觉、激光雷达等传感数据；b）具备作业轨迹、设备姿态等数据分析处理功能；c）支持作业过程数据进行存储、导入或导出。5.4作业规划作业规划功能应符合以下要求：a）自动规划装卸作业路径；b）箱式包装单元混装时，能自动规划最优装卸箱方案；c）作业过程中能自主优化装箱方案，设备可自适应调整。5.5运动控制运动控制功能应符合以下要求：a）具备自动导航、自主行走的功能；b）具备自动、手动控制模式，设置无线遥控装置；c）输送机构与装卸机构协同作业，自动伸缩；d）具备避障或防撞的功能；e）作业过程中发生碰撞能够及时停机。5.6人机交互人机交互功能应符合以下要求：a）具备远程和本地操作功能；b）设置操作界面，包含设备的控制按钮、监控画面、状态信息等；c）设置系统角色及操作管理权限。5.7信息交互应能与远程监控平台进行信息交互。5.8自诊断、故障报警具备异常处理功能，应能自诊断、作业异常报警。6技术要求6.1一般要求6.1.1环境适应性箱式包装单元智能装卸设备应适应以下环境条件：a）使用环境温度为－20℃~50℃;5T/CCTAS176—2024b）相对湿度不大于95月平均最低温度为25℃)。6.1.2外观设备外观应符合以下要求：a）设备外观完好，表面平整光滑、色泽均匀，无裂缝、明显的凹痕和变形，金属件无锈蚀及其他机械损伤；b）功能说明的文字、符号和标志清晰、端正，各轴关节处标明轴号及运动方向；c）具有显示屏或面板的设备，显示屏幕或面板上的字符、图形清晰无缺损。6.1.3机械结构机械结构应符合以下要求：a）设备机械结构有足够的强度、刚度，作业过程无变形；b）结构布局合理，运动过程无干涉，便于维护；c）所有紧固部分无松动，活动部分的润滑和冷却状况良好；d）设置便于吊装的装置。6.1.4驱动系统采用液压驱动时，液压系统应符合GB/T3766的规定。采用气动驱动时，气动系统应符合GB/T7932的规定。6.1.5噪声整机在额定负载和额定速度运行时产生的噪声，应不大于85dB。6.2性能要求6.2.1装卸机构装卸机构应符合以下要求：a）额定负载≤80kg时，单次装卸时间≤15s；80kg＜额定负载≤200kg时，单次装卸时间≤25s；b）适应综合尺寸500mm～1400mm的纸箱，且长、宽、高的最小尺寸≥100mm。6.2.2输送机构a）一体式设备最大输送速度≥0.5m/s；b）分体式设备应能伸缩调节，调节长度≥8.5m。6.2.3拆码机构拆码机构应符合以下要求：a）最大拆码货垛高度≤2200mm；b）可适应拆码垛的托盘尺寸≤1500mm×1500mm。6.2.4行走机构6T/CCTAS176—2024行走机构应符合以下要求：a）工作步进速度0m/s～0.5m/s范围可调，最大行走速度应≥1m/s；b）最大爬坡能力≥7°。6.2.5控制系统控制系统应符合以下要求：a）装卸机构控制准确度≤±20mm；b）视觉识别精度≤±5mm；c）控制响应时间≤100ms；d）作业日志、状态信息等数据存储时间≥30天。6.2.6电气系统设备的电气系统应符合GB/T5226.1的规定。电气系统的防护等级应不低于GB/T4208中IP54的要求。6.2.7介电强度设备动力电源电路与邻近的非带电导体间，应能承受交流(50Hz)电压有效值1500V持续1min的耐电强度试验，无击穿、闪络及飞弧现象。7试验方法7.17.27.3外观结构功能按以下要求进行功能检查：a）运行一个循环装、卸程序，重复不少于10次，负载箱式包装单元不产生堆积、打滑、挤压、掉落等情况；b）采用不同箱式包装单元、不同运输工具分别进行以上试验。7.4装卸机构按以下要求进行装卸试验：a）将设备模式调至自动，选用最大和最小规格箱式包装单元,按照实际装卸流程进行自动装卸试验。装卸1～2个运输工具车厢或集装箱，记录作业完成时间，计算装卸机构单次装卸时间；b）测量以上试验中，装载箱式包装单元的间隙大小、错边量。7.5输送机构测量输送机构伸缩运动至最长位置和最短位置的长度差。7T/CCTAS176—20247.6拆码机构采用1500mm×1500mm×2400mm的箱式包装单元货垛，进行拆垛试验；拆垛结束后重新码垛，堆码为1500mm×1500mm×2400mm的货垛；试验三次。7.7行走机构按以下要求进行行走机构试验：a）按GB/T38834.1—2020中5.1～5.4规定的方法进行最大速度试验；b）按GB/T38834.1—2020中7.1～7.4规定的方法进行爬坡能力试验。7.8控制系统按以下要求进行控制系统试验：a）按GB/T12642—2013中7.2进行装卸机构控制准确度试验；b）按GB/T41402—2022中11.5进行控制响应时间试验。7.9电气系统按GB/T5226.1的规定试验。7.10介电强度按GB/T5226.1—2019中18.4的规定试验。7.11驱动系统液压系统按GB/T3766—2015中第6章的规定试验。气动系统按GB/T7932—2017中第6章的规定试验。7.12噪声按GB/T37242的规定试验。8检验规则8.1检验分类8.1.1设备检验分为型式检验和出厂检验。8.1.2有下列情况之一时，一般应进行型式检验：a）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；b）已定型的产品，如设计、关键工艺、材料有较大改变，可能影响产品性能时；c）正常生产的产品，每隔3年或累计台数大于50台时；d）产品停产3年恢复生产时；e）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；f）国家质量监督机构提出要求时。8.1.3每台设备都应进行出厂检验。8.2检验项目8T/CCTAS176—2024检验项目见表1。表1检验项目1＋＋2＋＋35＋＋4＋＋5＋－6＋－7＋－8＋－9＋＋＋－＋＋＋－8.3判定规则8.3.1型式检验型式检验应符合以下要求：a）型式检验的项目按表1规定；b）检验中任一项目不符合要求或出现故障时，需查明原因，进行返修，从该项目开始重新进行检验。如再次出现故障或某项不符合要求时，在查明原因后，应提出分析报告，经修复后，则应重新进行各项型式检验；c）经型式检验的样品，应印有标记；d）检验后提交型式检验报告。8.3.2出厂检验出厂检验应符合以下要求：a）出厂检验的项目按表1规定；b）出厂检验项目全部检验合格后，发给产品合格证；c）检验中出现某项目不符合要求或发生故章时，需查明原因，进行返修，对该项重新检验。在重新检验中，该项目再次出现不符合要求或发生故障时，则该产品被判为不合格。9标志、包装、运输和贮存9.1标志9T/CCTAS176—20249.1.1设备上应装有标牌，标牌上应包括下述内容：a）产品名称；b