(高清版)GB∕T 38890-2020 三自由度并聯(lián)機(jī)器人通 用技術(shù)條件

ICS25.040.30三自由度并聯(lián)機(jī)器人通用技術(shù)條件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I Ⅲ 1 13術(shù)語(yǔ)和定義 2 2 3 57檢驗(yàn)規(guī)則 ⅢGB/T38890—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別這些專(zhuān)利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC159)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司、廣州啟帆工業(yè)機(jī)器人有限公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司、重慶德新機(jī)器人檢測(cè)中心有限公司、華南智能機(jī)器人創(chuàng)新研究院、深圳眾為興技術(shù)股份有限公司、安徽海思達(dá)機(jī)器人有限公司、廣州數(shù)控設(shè)備有1GB/T38890—2020三自由度并聯(lián)機(jī)器人通用技術(shù)條件器人。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T3766—2015液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及其元件的通用規(guī)則和安全要求GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)GB/T4768防霉包裝GB/T4857.23—2012包裝運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)第23部分：隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)方法GB/T4879防銹包裝GB/T5048防潮包裝GB/T5080.1—2012可靠性試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理GB/T5226.1—2019機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T7932—2017氣動(dòng)對(duì)系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求GB11291.1工業(yè)環(huán)境用機(jī)器人安全要求第1部分：機(jī)器人GB11291.2機(jī)器人與機(jī)器人裝備工業(yè)機(jī)器人的安全要求第2部分：機(jī)器人系統(tǒng)與集成GB/T12642—2013工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法GB/T12643—2013機(jī)器人與機(jī)器人裝備詞匯GB/T12644—2001工業(yè)機(jī)器人特性表示GB/T17799.1電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度GB/T17799.2電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)GB17799.3電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射GB17799.4電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射GB/T24342—2009工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備保護(hù)接地電路連續(xù)性試驗(yàn)規(guī)范GB/T37242—2018機(jī)器人噪聲試驗(yàn)方法JB/T8896—1999工業(yè)機(jī)器人驗(yàn)收規(guī)則JB/T10825—2008工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品驗(yàn)收實(shí)施規(guī)范2GB/T38890—20203術(shù)語(yǔ)和定義GB/T12642—2013、GB/T12643—2013、GB/T12644—2001界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。為便于使用，以下重復(fù)列出了GB/T12643—2013中的某些術(shù)語(yǔ)和定義。并聯(lián)機(jī)器人parallelrobot手臂含有組成閉環(huán)結(jié)構(gòu)的桿件的機(jī)器人。[GB/T12643—2013,定義3.15.8]并聯(lián)機(jī)器人上相對(duì)固定、用于支撐驅(qū)動(dòng)裝置及桿件的組件。驅(qū)動(dòng)裝置drivedevice用于驅(qū)動(dòng)桿件運(yùn)動(dòng)的組件。用于連接相鄰關(guān)節(jié)的組件。動(dòng)平臺(tái)mobileplatform由桿件驅(qū)動(dòng)，用于安裝末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組件。附加軸additionalaxes用于實(shí)現(xiàn)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)作附加運(yùn)動(dòng)的組件。4分類(lèi)a)平面三自由度并聯(lián)機(jī)器人；b)球面三自由度并聯(lián)機(jī)器人；c)其他空間三自由度并聯(lián)機(jī)器人。a)直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)三自由度并聯(lián)機(jī)器人；b)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)三自由度并聯(lián)機(jī)器人。a)液壓式三自由度并聯(lián)機(jī)器人；b)氣動(dòng)式三自由度并聯(lián)機(jī)器人；c)電動(dòng)式三自由度并聯(lián)機(jī)器人；d)其他驅(qū)動(dòng)方式三自由度并聯(lián)機(jī)器人。3GB/T38890—2020a)懸吊式三自由度并聯(lián)機(jī)器人；b)側(cè)面固定式三自由度并聯(lián)機(jī)器人；c)水平地面固定式三自由度并聯(lián)機(jī)器人。5技術(shù)要求5.1一般要求三自由度并聯(lián)機(jī)器人滿(mǎn)足以下要求：a)應(yīng)按規(guī)定程序批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖樣和工藝文件進(jìn)行制造；c)機(jī)器人成套設(shè)備應(yīng)運(yùn)行平穩(wěn)、正常；d)當(dāng)機(jī)器人配有夾持器時(shí)，其性能應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；e)控制柜應(yīng)有良好的通風(fēng)和散熱措施；5.2外觀和結(jié)構(gòu)機(jī)器人的外觀和結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足以下要求：b)機(jī)器人成套設(shè)備中的所有緊固部分應(yīng)無(wú)松動(dòng)，活動(dòng)部分的潤(rùn)滑和冷卻狀況良好；c)功能說(shuō)明的文字、符號(hào)和標(biāo)志應(yīng)清晰、端正；機(jī)器人表面不得d)機(jī)器人液壓、氣壓系統(tǒng)不得有漏油、漏氣現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T3766—2015的規(guī)定，氣壓系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T7932—2017的規(guī)定，活動(dòng)部分潤(rùn)滑和冷卻狀況良好。機(jī)器人的功能滿(mǎn)足但不限于以下要求：b)手動(dòng)與自動(dòng)操作方式下，機(jī)器人沿指定方向的運(yùn)動(dòng)應(yīng)平c)在機(jī)器人工作區(qū)域外設(shè)置機(jī)器人急停開(kāi)關(guān)，應(yīng)能使機(jī)器人停機(jī)。5.4性能指標(biāo)a)額定負(fù)載；b)工作空間；c)最大單向速度；d)位姿準(zhǔn)確度；e)位姿重復(fù)性；f)距離準(zhǔn)確度；g)距離重復(fù)性；h)位置穩(wěn)定時(shí)間；i)位置超調(diào)量；4GB/T38890—2020j)軌跡準(zhǔn)確度；k)軌跡重復(fù)性；l)軌跡速度特性；m)循環(huán)時(shí)間；n)靜態(tài)柔順性；o)動(dòng)作控制方式；p)輸入輸出接口。5.5安全機(jī)器人的安全應(yīng)符合GB11291.1的規(guī)定。機(jī)器人系統(tǒng)的安全應(yīng)符合GB11291.2的規(guī)定。5.5.2接地電阻和保護(hù)接地電路連續(xù)性機(jī)器人的本體、控制裝置、動(dòng)力源都應(yīng)有接地點(diǎn)，且應(yīng)保證各個(gè)部分的保護(hù)接地電路的連續(xù)性。保護(hù)接地電路連續(xù)性應(yīng)符合GB/T5226.1—2019中18.2和GB/T24342—2009中6.2的要求。5.5.3絕緣電阻機(jī)器人交流動(dòng)力電源電路與保護(hù)聯(lián)結(jié)電路之間絕緣電阻應(yīng)不小于1MQ。機(jī)器人動(dòng)力交流電源電路與鄰近的非帶電導(dǎo)體間，應(yīng)符合GB/T5226.1—2019中18.4的要求，且5.6連續(xù)運(yùn)行機(jī)器人在額定負(fù)載和工作速度下，連續(xù)運(yùn)行120h,工作應(yīng)正常。5.7工藝操作按不同應(yīng)用領(lǐng)域工藝要求，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行示教編程和工藝操作。在正常工藝條件下，其生產(chǎn)工藝應(yīng)符合相關(guān)行業(yè)要求。機(jī)器人在空載運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)不大于80dB(A)。機(jī)器人在額定負(fù)載下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)不大于85dB(A)。5.9電源適應(yīng)能力當(dāng)供電電網(wǎng)電壓波動(dòng)在額定電壓的-15%～10%范圍內(nèi)、頻率為50Hz時(shí)，機(jī)器人工作應(yīng)正常。5.10電磁兼容性工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的機(jī)器人的電磁兼容性應(yīng)符合GB/T17799.2、GB17799.4的規(guī)定。5GB/T38890—2020輕工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的機(jī)器人的電磁兼容性應(yīng)符合GB/T17799.1、GB17799.3的規(guī)定。機(jī)器人在表1環(huán)境氣候條件下使用、運(yùn)輸和貯存時(shí)，應(yīng)能保持正常。其他項(xiàng)目按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。環(huán)境氣候條件工作條件貯存、運(yùn)輸條件環(huán)境溫度0℃~40℃—40℃~55℃相對(duì)濕度≤90%(40℃)≤93%(40℃)大氣壓力注：特殊環(huán)境機(jī)器人，其環(huán)境氣候條件由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。機(jī)器人本體防護(hù)等級(jí)依據(jù)機(jī)器人使用環(huán)境確定。5.12耐運(yùn)輸性5.13可靠性機(jī)器人的可靠性用平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)和平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)來(lái)衡量，具體數(shù)值應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。6試驗(yàn)方法按JB/T8896—1999中5.1的規(guī)定。液壓系統(tǒng)按照GB/T3766—2015中第6章的規(guī)定進(jìn)行檢查，氣壓系統(tǒng)按照GB/T7932—2017中第6章的規(guī)定進(jìn)行檢查。其余部分按JB/T8896—1999中5.2的規(guī)定進(jìn)行檢查。6GB/T38890—2020檢查各按鈕的功能和顯示裝置的顯示是否正常。檢查全部聯(lián)鎖功能。按下機(jī)器人控制裝置上或機(jī)器人工作區(qū)域外設(shè)置的急停按鈕后，不按復(fù)位和啟動(dòng)按鈕，則其他按鈕均不能使運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)作。在機(jī)器人手動(dòng)操作方式下，使機(jī)器人分別沿基坐標(biāo)系的X、Y、Z三個(gè)方向往復(fù)運(yùn)行三次，檢查指令與動(dòng)作是否協(xié)調(diào)一致。在機(jī)器人自動(dòng)操作方式下，使機(jī)器人分別沿基坐標(biāo)系的X、Y、Z三個(gè)方向往復(fù)運(yùn)行三次，檢查指令與動(dòng)作是否協(xié)調(diào)一致。6.4性能測(cè)試測(cè)試的環(huán)境溫度應(yīng)為(20±2)℃;測(cè)試的環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)為45%～75%。除工作空間外，所有試驗(yàn)項(xiàng)目都應(yīng)在100%額定負(fù)載條件下進(jìn)行，即制造商規(guī)定的質(zhì)量、重心位置和慣性力矩。額定負(fù)載條件應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中注明。為表征機(jī)器人與負(fù)載有關(guān)的性能，可將額定負(fù)載降至10%或由制造商制定的其他數(shù)值進(jìn)行附加試驗(yàn)。如部分測(cè)量?jī)x器附加于機(jī)器人上，應(yīng)把其質(zhì)量和位置當(dāng)作試驗(yàn)負(fù)載的一部分。試驗(yàn)應(yīng)在可達(dá)到的最大速度下進(jìn)行，即在每種情況下速度補(bǔ)償均置于100%,并可在此速度的50%和/或10%下進(jìn)行附加試驗(yàn)。位于工作空間中的單個(gè)立方體(長(zhǎng)方體),如圖1所示，應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：——立方體(長(zhǎng)方體)應(yīng)位于工作空間中預(yù)期應(yīng)用最多的那一部分；——立方體(長(zhǎng)方體)應(yīng)具有最大的體積，且其棱邊平行于定平臺(tái)坐標(biāo)系。在試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)以圖形說(shuō)明工作空間中所用的立方體的位置。7GB/T38890—20203——桿件；圖1工作空間中的立方體位置試驗(yàn)應(yīng)在C?-C?-C?-C?平面上進(jìn)行。如圖2所示。C?~C?——工作空間中的單個(gè)立方體頂點(diǎn)；P?~P?———機(jī)器人動(dòng)平臺(tái)測(cè)量點(diǎn)位置，位于C?-C?-C?-C?平面的對(duì)角線(xiàn)上；L——測(cè)量立方體對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度。圖2試驗(yàn)立方體的選取6.4.2工作空間測(cè)量測(cè)試程序：根據(jù)工作空間作圖法(見(jiàn)GB/T12644—2001中5.5)繪制出工作空間圖。以定平臺(tái)坐標(biāo)系為基準(zhǔn)坐標(biāo)系，測(cè)出機(jī)器人TCP點(diǎn)在其工作空間上各特殊點(diǎn)(極限位置點(diǎn))的坐標(biāo)值。在一張圖樣中至少應(yīng)畫(huà)出兩個(gè)視圖來(lái)說(shuō)明機(jī)械接口中心的工作空間的邊界，如圖3示例。一個(gè)視圖是在定平臺(tái)坐標(biāo)系X-Z平面上機(jī)械接口中心達(dá)到的最大軌跡的投影；另一視圖是在定平臺(tái)坐標(biāo)系X-Y平面內(nèi)，機(jī)械接口中心達(dá)到的最大軌跡的投影。8圖3三自由度并聯(lián)機(jī)器人工作空間示意圖9GB/T38890—2020令機(jī)器人TCP點(diǎn)以最大速度分別沿X、Y、Z三個(gè)方向做大范圍運(yùn)動(dòng)，測(cè)出每個(gè)方向速度的最大值。表2給出了最大單向速度試驗(yàn)條件的匯總。負(fù)載速度位置循環(huán)次數(shù)100%額定負(fù)載100%額定速度每方向運(yùn)動(dòng)重復(fù)測(cè)量10次，以10次所測(cè)結(jié)果的平均值作為測(cè)量結(jié)果。6.4.4位姿準(zhǔn)確度按GB/T12642—2013中7.2的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中7.2的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中7.3的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中7.3的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中7.4的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中7.5的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中8.2的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中8.3的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T12642—2013中8.6的規(guī)定進(jìn)行。GB/T38890—2020在額定負(fù)載和最大速度條件下，機(jī)器人按圖4所示軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，并從D點(diǎn)返回至A點(diǎn)(按ABCD-DCBA)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行(其中L、H的具體尺寸由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，需在測(cè)試報(bào)告中說(shuō)明)。用儀表計(jì)時(shí)，測(cè)取完成1次指令動(dòng)作的時(shí)間。重復(fù)測(cè)試10次，取平均值。其結(jié)果應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)明：D——試驗(yàn)軌跡終止點(diǎn)；L——試驗(yàn)軌跡長(zhǎng)度；H——試驗(yàn)軌跡高度。按GB/T12642—2013中第10章的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T10825—2008中6.4的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T5226.1—2019中18.2及GB/T24342—2009中第6章的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T5226.1—2019中18.3的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T5226.1—2019中18.4的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T8896—1999中5.6的規(guī)定進(jìn)行。GB/T38890—2020按GB/T37242—2018的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T8896—1999中5.8的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T8896—1999中5.10的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T8896—1999中5.11的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T4208的規(guī)定進(jìn)行。按JB/T8896—1999中5.12的規(guī)定進(jìn)行。若采用振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行等效的模擬運(yùn)輸試驗(yàn)，按GB/T4857.23—2012中6.7的規(guī)定進(jìn)行。按GB/T5080.1—2012的規(guī)定進(jìn)行。按平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)和平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)來(lái)衡量，一般MTBF>5000h,MTTR<30min。7檢驗(yàn)規(guī)則a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠(chǎng)生產(chǎn)的試制定型鑒定時(shí)；c)正常生產(chǎn)的產(chǎn)品，每隔3年或累計(jì)臺(tái)數(shù)大于500臺(tái)；d)產(chǎn)品停產(chǎn)3年恢復(fù)生產(chǎn)；e)出廠(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異。7.3每臺(tái)機(jī)器人都應(yīng)進(jìn)行出廠(chǎng)檢驗(yàn)。7