T-CRSS 0018-2024 工業(yè)機(jī)器人 性能退化 評價規(guī)范

ICS25.040.30CCSJ28CRSSIndustrialrobots-Performancedegradation-EvaluationspecifIT/CRSS0018—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4性能退化加速試驗(yàn) 4.1試驗(yàn)樣品 4.2過載試驗(yàn) 4.3環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn) 25性能退化加速試驗(yàn)運(yùn)行記錄 35.1運(yùn)行時間記錄 35.2故障排查記錄 36性能檢測 36.1檢測時限 36.2精度性能 36.3噪聲 36.4電磁兼容 36.5性能退化試驗(yàn)終止判定 37工業(yè)機(jī)器人性能退化評價 4附錄A（規(guī)范性）試驗(yàn)記錄模板 5T/CRSS0018—2024本文件按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由重慶市機(jī)器人學(xué)會提出并歸口。本文件起草單位：重慶凱瑞機(jī)器人技術(shù)有限公司、廣東天太機(jī)器人有限公司、庫卡機(jī)器人（廣東）有限公司、河北工業(yè)大學(xué)、廣州數(shù)控機(jī)器人科技有限公司、重慶凱瑞認(rèn)證服務(wù)有限公司、重慶文理學(xué)院、重慶城市職業(yè)學(xué)院、四川志方科技有限公司、中國軟件評測中心（工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心）、中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院、重慶大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、中冶賽迪信息技術(shù)(重慶)有限公司、重慶魯班機(jī)器人技術(shù)研究院有限公司、庫卡機(jī)器人（上海）有限公司、重慶華數(shù)機(jī)器人有限公司、重慶智能機(jī)器人研究院、南京埃斯頓自動化股份有限公司、沈陽新松機(jī)器人自動化股份有限公司、重慶科技學(xué)院。本文件主要起草人：吳曾萍、何志雄、李欣航、王嘉、江文明、唐臣玉、谷明信、韓亞軍、文學(xué)、錢衛(wèi)民、彭進(jìn)、王茂林、孫添飛、李本旺、趙贏、梁學(xué)修、何國田、尚明生、雷建勇、合燁、李帥永、王瑋、張書云、何宋西瑩、李永和、梁海琳、王旭麗、夏亮、黃偉、黃學(xué)彬、李會蘭、張冶、張鋒、李香、李輝、向?qū)W位、陳仕聰、賀吉。1T/CRSS0018—2024工業(yè)機(jī)器人性能退化評價規(guī)范本文件規(guī)定了工業(yè)機(jī)器人性能退化評價技術(shù)的術(shù)語和定義、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法、評價方法等。本文件適用于六軸工業(yè)機(jī)器人，其他多關(guān)節(jié)機(jī)器人可參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3768－2017聲學(xué)聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級采用反射面上方包絡(luò)測量面的簡GB/T12642－2013工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法GB/T38326－2019工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療機(jī)器人電磁兼容抗擾度試驗(yàn)GB/T38336－2019工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療機(jī)器人電磁兼容發(fā)射測試方法和限值GB/T39266－2020工業(yè)機(jī)器人機(jī)械環(huán)境可靠性要求和測試方法3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1性能退化加速試驗(yàn)performancedegradationacceleratedlifetest采用過載或環(huán)境應(yīng)力作為加速應(yīng)力對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行加速測試，同時評價性能退化情況的試驗(yàn)。3.2過載試驗(yàn)overloadtest針對工業(yè)機(jī)器人本體，在加載超過自身額定負(fù)載的工況條件下運(yùn)行的試驗(yàn)。3.3過載系數(shù)overloadcoefficient過載試驗(yàn)所用負(fù)載與機(jī)器人額定負(fù)載的比例。3.4環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)environmentalstresstest針對工業(yè)機(jī)器控制系統(tǒng)的電子元器件，開展的溫度、濕度、振動、電源等環(huán)境因素加速應(yīng)力試驗(yàn)。4性能退化加速試驗(yàn)4.1試驗(yàn)樣品試驗(yàn)件為產(chǎn)品或樣機(jī)，試驗(yàn)為抽樣檢驗(yàn)。本文件對工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)開展加速試驗(yàn)的目的是為了在更短的時間內(nèi)完成對產(chǎn)品的性能退化評估，試驗(yàn)樣品數(shù)量原則上不低于2臺，不超過5臺。4.2過載試驗(yàn)4.2.1運(yùn)行條件4.2.1.1工業(yè)機(jī)器人過載試驗(yàn)運(yùn)行速度要求在100%額定速度及最大設(shè)計(jì)速度間運(yùn)行。4.2.1.2工業(yè)機(jī)器人過載試驗(yàn)運(yùn)行軌跡見圖1。過載試驗(yàn)運(yùn)行軌跡分為A類、B類，共兩類。B類運(yùn)行軌跡必須采用，A類運(yùn)行軌跡選擇采用：2T/CRSS0018—2024a)A類：單軸運(yùn)動。選用的單軸轉(zhuǎn)動角度不小于該軸最大運(yùn)動范圍的60%，例如：J1軸的運(yùn)動范圍為±180°,則過載試驗(yàn)選用的J1軸運(yùn)動范圍應(yīng)大于±108°。單軸運(yùn)動時，每個軸應(yīng)獨(dú)立運(yùn)動；b)B類：關(guān)節(jié)聯(lián)動。兩個或兩個以上軸聯(lián)動。圖1工業(yè)機(jī)器人過載試驗(yàn)運(yùn)行軌跡內(nèi)。運(yùn)動路徑以P1為起點(diǎn)，按照P1→P6→P3→P4→P2→P54.2.2過載系數(shù)在額定負(fù)載工況下，通過采集4.2.1條件下運(yùn)行的不同軸伺服驅(qū)動的電流獲取減速機(jī)的平均負(fù)載轉(zhuǎn)矩和平均輸出轉(zhuǎn)速作為過載系數(shù)計(jì)算的T0和n0，計(jì)算方法見式（1）。過載試驗(yàn)過程中對機(jī)器人末端負(fù)載根據(jù)機(jī)器人末端負(fù)載曲線評估綜合評估能否允許加載，同樣采集不同伺服驅(qū)動的電流獲取減速機(jī)的平均負(fù)載轉(zhuǎn)矩和平均輸出轉(zhuǎn)速作為過載系數(shù)計(jì)算的Tm和nm，然后依據(jù)如下公式，計(jì)算工業(yè)機(jī)器人的每個軸過載系數(shù)λ。性能退化試驗(yàn)要求樣品工業(yè)機(jī)器人中至少有1個軸過載系數(shù)≥8。若采用其他方法過載系數(shù)λ不在要求范圍內(nèi)，在報告中注明。e....................................式中：nm——試驗(yàn)過程中輸出端平均轉(zhuǎn)速；n0——工業(yè)機(jī)器人額定負(fù)載工況下各軸輸出平均轉(zhuǎn)速；Tm——試驗(yàn)過程中輸出端平均扭矩；T0——工業(yè)機(jī)器人額定負(fù)載工況下各軸輸出平均轉(zhuǎn)矩；e——壽命指數(shù)，對擺線類傳動裝置偏心軸滾子軸承，e=10/3。4.3環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)過程中機(jī)器人應(yīng)通電，應(yīng)力剖面應(yīng)參照GB/T39266－2020中的附錄A。4.3.1溫度應(yīng)力試驗(yàn)按GB/T39266－2020中6.3.1.3的規(guī)定進(jìn)行。4.3.2濕度應(yīng)力試驗(yàn)按GB/T39266－2020中6.3.1.4的規(guī)定進(jìn)行。4.3.3振動應(yīng)力試驗(yàn)按GB/T39266－2020中6.3.1.2的規(guī)定進(jìn)行。4.3.4電應(yīng)力試驗(yàn)3T/CRSS0018—2024按GB/T39266－2020中6.3.1.5的規(guī)定進(jìn)行。5性能退化加速試驗(yàn)運(yùn)行記錄5.1運(yùn)行時間記錄機(jī)器人在試驗(yàn)過程中應(yīng)準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄試驗(yàn)的開始、中斷、重啟時間，以及每次連續(xù)運(yùn)行的持續(xù)時間。記錄表見表A.1過載試驗(yàn)記錄、表A.2環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)記錄。5.2故障排查記錄機(jī)器人在試驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)故障，導(dǎo)致機(jī)器人無法正常運(yùn)行或無法啟動。當(dāng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)立即停止機(jī)器人并記錄試驗(yàn)中斷時間及原因。排查故障后應(yīng)準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄故障排查過程及機(jī)器人再啟動時間、狀態(tài)。記錄表見附錄表A.3故障記錄。6性能檢測6.1檢測時限性能退化的檢測時限如制造商沒有規(guī)定時，推薦從5000h開始，間隔為5000h的序列中進(jìn)行選取，如制造商有規(guī)定，按制造商規(guī)定時限進(jìn)行檢測。性能在對應(yīng)時限的檢測應(yīng)按6.2、6.3、6.4進(jìn)行。6.2精度性能6.2.1位姿準(zhǔn)確度和重復(fù)性按GB/T12642－2013中7.2的規(guī)定進(jìn)行。6.2.2位置穩(wěn)定時間和位置超調(diào)量按GB/T12642－2013中7.4的規(guī)定進(jìn)行。6.2.3軌跡準(zhǔn)確度和重復(fù)性按GB/T12642－2013中8.2、8.3的規(guī)定進(jìn)行。6.3噪聲按GB/T3768－2017中的規(guī)定進(jìn)行。6.4電磁兼容6.4.1抗擾能力試驗(yàn)按GB/T38326－2019中的規(guī)定進(jìn)行。6.4.2電磁發(fā)射測試按GB/T38336－2019中的規(guī)定進(jìn)行。6.5性能退化試驗(yàn)終止判定6.5.1機(jī)器人初始性能試驗(yàn)性能退化試驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行機(jī)器人的精度試驗(yàn)（見本文件6.1）、噪聲試驗(yàn)（見本文件6.3）、電磁發(fā)射試驗(yàn)（見本文件6.4）6.5.2試驗(yàn)終止判定依據(jù)6.5.2.1性能退化加速試驗(yàn)終止在6.1檢測時限對試驗(yàn)樣品進(jìn)行精度性能檢測，試驗(yàn)要求按4.2章節(jié)的運(yùn)行條件運(yùn)行。若機(jī)器人精度退化至初始精度的50%及以上，則判定機(jī)器人為損壞，應(yīng)停止過載試驗(yàn)。4T/CRSS0018—20246.5.2.2噪聲異常導(dǎo)致試驗(yàn)終止噪聲測試要求機(jī)器人在試驗(yàn)過程中運(yùn)行無異常，如果噪聲超過額定工況噪聲的10%。則判定機(jī)器人為損壞，應(yīng)停止過載試驗(yàn)。6.5.2.3抗擾能力退化導(dǎo)致試驗(yàn)終止抗擾能力試驗(yàn)要求機(jī)器人在試驗(yàn)過程中運(yùn)行無異常，判定依據(jù)GB/T38326－2019中6.1。若實(shí)驗(yàn)中機(jī)器人運(yùn)行及功能異常，則判定機(jī)器人損壞，應(yīng)停止過載試驗(yàn)。6.5.2.4電磁發(fā)射變化導(dǎo)致試驗(yàn)終止要求測試結(jié)果與機(jī)器人初始電磁發(fā)射試驗(yàn)的測試結(jié)果基本吻合。若測試結(jié)果不吻合，則判定機(jī)器人損壞，應(yīng)停止過載試驗(yàn)。7工業(yè)機(jī)器人性能退化評價滿足性能退化試驗(yàn)終止條件6.5.2時，統(tǒng)計(jì)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)有效測試時間，作為工業(yè)機(jī)器人性能退化的評價指標(biāo)。5T/CRSS0018—2024（規(guī)范性）試驗(yàn)記錄模板過載試驗(yàn)記錄、環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)記錄、故障記錄的模板分別見表A.1、A.2、A.3。表