码垛机器人通用技术条件

码垛机器人通用技术条件

国家标准 GB/T34038一2017 码垛机器人通用技术条件 Ceneralteehniealspeeificatiosforpalletizingrobot 2017-07-31发布 2018-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/34038一2017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由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:常州先进制造技术研究所常州市生产力促进中心、江苏牧羊控股有限公司、上海 沃迪自动化装备股份有限公司、北京机械工业自动化研究所、哈尔滨博实自动化股份有限公司、科 学院合肥物质科学研究院、北京航空航天大学,北京赛佰特科技有限公司、江苏中科机器人科技有限公 司、电子学会 本标准主要起草人:赵江海、叶晓东、赵贤相、陈听、杨二霞、左恩海、周文明、谭建勋、徐忠华、 童上高、杨书评陈友东、王伟、刘国良,时张杰、余文科
GB/34038一2017 码垛机器人通用技术条件 范围 本标准规定了码垛机器人及其末端执行器的分类、性能、技术要求,试验方法、检验规则检验项目 标志、包装,运输和贮存 本标准适用于各种规格的码垛机器人 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 件 凡是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/T191一2008包装储运图示标志 GB/T3766一2015液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求 GB/T47682008防霉包装 48792016防锈包装 GB 5048一1999防潮包装 GB5226.1一2008机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件 GB 7932一2003气动系统通用技术条件 GBl1291.12011工业环境用机器人安全要求第1部分:机器人 工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T126422013 机器人与机器人装备词汇 GB/T126432013 GB/T126442001 工业机器人特性表示 GB/T194002003工业机器人抓握型夹持器物体搬运词汇和特性表示 JB/T5063一2014搬运机器人通用技术条件 JB/T8896-1999工业机器人验收规则 术语和定义 GB/T12642一2013.GB/T12643一2013,GB/T12644一2001界定的以及下列术语和定义适用于 本文件 3.1 码垛机器人palletizingrobot 将轮廓外形一致,有确定规格形状的产品按一定摆放规则堆放在指定托盘上的工业机器人 3.2 托盘pallet 放置货物的水平平台装置,可用于集装、堆放、搬运和运输等作业 3.3 托盘库palemguxine 用于存放及输送托盘的装置
GB/T34038一2017 3.4 垛型staekimgype 货物或制品码放的形式 3.5 ofindividualaxis 各轴运动范围 motionrange 以杆件坐标系为基准,测出额定负载条件下各轴的位移量或转角 3.6 末端执行器emdeffeetor 安装于码垛机器人末端手腕通过外夹、内撑和吸附等方式抓取货物和制品进行搬运作业的装置 3.7 码垛速度palletizimgcapaecity 在额定负载和最大速度条件下,机器人按图1所示轨迹从A点运动到F点,并从F点返回至A点 ABCDEF-FEDCBA)进行循环运行,在单位时间内完成的循环次数 注:单位时间按小时计算(其中L、H和R的具体尺寸由产品标准规定). 图1机器人运动路径 3.8 系统码垛能力palletizingcapaeityofsystem 码垛机器人系统正常运行后,随机抽取连续5垛,记录起止时间及产品数量,计算出单位时间(小 时)码垛机器人系统码垛完成的产品的数量 机器人分类 4.1按构型分为 串联型 a b 并联型 混联型 4.2按驱动方式分为: 液压驱动; 电力驱动; 气体驱动: c d)组合驱动 4.3按伺服方式分为: a 伺服型; b)非伺服型
GB/34038一2017 4.4按负载重量分为(包括夹具) 轻型,额定负载<80kg; a b 中型,额定负载范围:80kg250kg; e 重型,额定负载范围;250kg~500kg; d)超重型,额定负载>500kg 4.5按作业环境分为 a 室内一般环境; b)特殊环境 4,6按自由度分为: a 三自由度码垛机器人; b 四自由度码垛机器人; c 五自由度码垛机器人; d)六自由度及以上码垛机器人 末端执行器分类 5.1运动方式分为: a 回转型; bb) 移动型; 复合型 c 5.2按夹持方式分为 外夹式 a b) 内撑式 吸附式 c d 混合式 其他 ee 性能 6 码垛机器人的性能指标参数,应在产品标准中规定,包括下列各项 坐标型式 a b) 轴数 额定负载 c d 各轴运动范围 工作空间 ee 最大单轴速度; 最大码垛速度; g h 位姿准确度及重复性; 防护级别 程序存储容量; J k 输人输出接口:; D 编程方式; 驱动方式 m
GB/T34038一2017 动力源参数及耗电功率; n o 作业对象: 类型 形状 尺寸 技术要求 7.1一般要求 码垛机器人应满足以下一般性要求 码垛机器人(以下简称机器人)应按规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造 a 制造机器人所用的材料及外购元器件、部件,人厂时需经检验部门复检,并应符合有关标准 b 规定; 当机器人配有末端执行器时,其性能应符合GB/T194002003规定 7.2外观和结构 码垛机器人外观和结构应符合以下要求 各轴关节处设置零点标志或零位检测开关,要求锁定准确,便于标定码垛机器人的初始位置 a 机器人结构应布局合理,操作方便,便于维修 b) 机器人成套设备中,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 文字、符号和标志应清晰,端正,各轴关节处应标明轴号及运动方向; d 机器人表面,不得有裂缝、明显的凹痕和变形,漆膜及镀层应均匀,无起泡、划伤、脱落和磨损等 e 缺陷,金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤; 夹持器与机器人连接法兰若采用板类法兰,应符合附录A的规定; f 在强腐蚀、高温或粉尘条件下,结构应具有相应防护功能 g 7.3功能 码垛机器人应具备以下功能: 开关、按钮、显示、报警、限位保护装置以及联锁装置,功能应正常; a b 操作机各轴运动应平稳、正常; 各种操作方式中,指令与动作应协调一致; c 信号线与动力线尽可能远离,并对信号线采用屏蔽、双绞等抗干扰措施; d e 机器人在突然停电后,再恢复供电时,，一般情况下机器人不能再进行上一次码垛作业,人工处 理和回零后,可以进行上一次码垛作业; 根据使用场合,机器人及末端执行器应具有耐温、耐腐蚀及防尘功能 7.4液压系统 用液压驱动的机器人分系统,其液压系统应符合GBT376一 -2015的规定 液压源的压力波动值 应符合产品标准规定 7.5气动系统 用气动驱动的机器人夹持器,其气动系统应符合GB/T7932一2003的规定
GB/34038一2017 7.6电气系统 码垛机器人电气系统应符合GB5226.12008的规定 7.7安全 7.7.1基本要求 机器人的安全应符合GBl1291.1一201l的规定 针对码垛特点,且应满足以下工作要求 码垛机器人在生产过程中不应损坏产品; aa b 码垛机器人在搬运过程中物料不发生掉落,散垛 托盘各层产品按预先设置的层组合排列(一般相邻层应有交错; c 托盘应紧牢固,垛形整齐 d 机器人在发生碰撞时能够及时停机 7.7.2接地 机器人的操作机、控制装置、动力源都应有接地点 若不能明显表明接地点应在其附近标注明显 的接地符号“士” 接地点与机器人中因绝缘损坏可能带电的金属部件之间的电阻不得超过0.1n. 7.7.3绝缘电阻 机器人动力交流电源电路与壳体之间绝缘电阻应不小于10MQ. 7.7.4耐电强度 机器人动力交流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 lnmin的耐电强度试验,无击穿、闪络及飞弧现象 7.8连续运行 机器人在额定负载和工作速度下,连续运行120h,工作正常 7.9噪声 机器人在额定负载和额定速度运行时所产生的噪声,应不大于85dBA) 7.10电源适应能力 当供电电网电压波动,在额定电压的一7%~十7%范围内,频率为50Hz士1Hz时,机器人工作应 正常 7.11环境条件 7.11.1环境气候适应性 机器人在表1给出的环境条件下使用、运输和贮存时,应能保持正常 其他项目由产品标准规定
GB/T34038一2017 表1环境条件 环境条件 工作条件 贮存、运输条件 环境温度 0C40C 一40C+55 相对湿度 s95%(40C <93%(40 大气压力 86kPa一106kPa 特殊环境机器人,其环境条件由产品标准规定 7.11.2耐振性 机器人的操作机、控制装置在受到频率为5H2一55Hz,振幅为0.15mm的振动时,工作应正常 7.12耐运输性 按8.13进行检查 7.13可靠性 机器人的可靠性用平均故障间隔时间(MTBF)和平均修复时间(MTR)来衡量,具体数值应在产 品标准中规定 一般MTBF不小于4000h,MTTR不大于48h. 7.14成套性 7.14.1码垛机器人系统应包括设备如下 a 机器人本体 操作机 控制装置 动力源装置; 连接管线 b)周边设备 未端执行器; 输送设备; 整形设备; 倒袋设备; 全自动托盘库 7.14.2机器人出厂时,为保证正常生产和维护,应提供如下附件: 常用的备品备件; a) b) 专用工具; 其他附件 e 机器人出厂时,应有产品合格证书,另外需提供的技术文件如下 7.14.3 特性数据表 a b)技术说明书或操作,安装、维修说明书 试验方法 8 8.1试验条件 见JB/T8896一1999中5.1
GB/34038一2017 8.2外观和结构检查 按JB/T88961999中5.2进行检查,且符合7.2要求 8.3功能检查 见JB/T8896一1999中5.3 码垛机器人连续空运转不小于1h,低速和高速各0.5h,检查码垛机 器人性能,应符合7.3要求 8.4液压系统检验试验 见GB/T37662015中l4.1 8.5气动系统检验试验 见GB/T79322003中14.1 8.6性能测试 8.6.1各轴运动范围测量 见JB/T88961999中5.4.1 8.6.2工作空间测量 见JB/T8896一1999中5.4.2和GB/12644一2001中5.5 8.6.3最大单轴速度测量 在额定负载条件下,使被测关节进人稳定工作状态,其他关节固定 令被测关节以最大速度做最大 范围的运动,测出速度的最大值 重复测量10次,以10次所测结果的平均值作为测量结果 8.6.4最大码垛速度测量 机器人在额定负载和最大速度条件下,不考虑物料和垛型,按照图1规定的运动路径,在单位时间 内,完成的循环次数,单位时间按小时计算 8.6.5位姿准确度与重复性测量 8.6.5.1位姿准确度 见GB/T12642一2013中7.2 8.6.5.2位姿重复性 见GB/T126422013中7.2 8.6.5.3运动要求 当机器人在各位姿间运动时,所有或部分关节产生运动 试验时,应注意不超出制造操作规范 8.6.5.4循环次数 循环次数设定参见GB/T12642一2013中6.9,表2给出了测试每种特性时实施的循环次数
GB/T34038一2017 表2循环次数 性 环 试 特 循 数 p 30 位姿准确度和位姿重复性 位置稳定时间 位置超调量 位姿特性漂移 连续循环8h 最小定位时间 8.6.5.5试验步骤 试验顺序对试验结果没有影响,但为了确定测量停顿时间,建议先进行位置稳定时间试验后,再进 行位姿重复性试验 位置超调量、位姿准确度和重复性试验可同时进行 位姿特性漂移试验应独立 进行 测试时的速度设定参见GB/T126422013中6.10. 除位姿特性漂移外，一种条件下每一特性的数据采集应在最短的时间内进行 试验时所有的程序延时,如测量停顿时间和测量时间应在试验报告中说明 8.7安全试验 8.7.1接地电阻测量 见GB5226.1一2008中18.2 8.7.2绝缘电阻测量 见GB5226.1一2008中18.3 8.7.3耐电强度试验 见GB5226.1一2008中18.4 8.8连续运行试验 见JB/T8896一1999中5.6. 对码垛机器人进行示教编程,在额定负载状态及实际工作速度下连续运行120h,应工作正常,运 行中如出现故障，经排除后,重新启动码垛机器人,但运行时间重新计算,符合7.8的要求 8.9噪声测试 见JB/T8896-1999中5.7 用精密声级计测量机器人前、后、左、右四个方向正中,距码垛机器人 lm、距地面1.5m处的噪声,以测得的噪声值的最大值作为码垛机器人的噪声值,应符合7.9的规定 8.10电源适应能力试验 见JB/T88961999中5.8 在电源额定电压的十10%和-15%范围内时,工业机器人各运行15min 运行中工作应正常,符合7.10的要求
GB/34038一2017 8.11环境气候适应性试验 见JB/T88961999中5.10 8.12振动试验 见JB/T8896一1999中5.11 8.13运输试验 见JB/T8896一1999中5.12 8.14可靠性试验 见JB/T5063一2014中7.13,且符合7.13要求 8.15整机试验 码垛机器人整机安装完成后,应进行以下试验 码垛机器人安装完毕后应进行空运转试验; a b)码垛机器人的试验按预先编制的程序,完成产品输送、抓取、码垛、托盘供给、托盘输送等工艺 过程的连续动作 各部机动作应准确,无异常嗓声 8.16系统码垛能力试验 码垛机器人系统正常运行后,随机抽取连续5垛,用仪表记时,记录起止时间及产品数量,计算出码 垛机器人系统的生产能力,其结果应符合产品标准 8.17电气试验 保护接地电路的连续性试验,绝缘电阻检验,耐压试验等功能试验按GB5226.1一2008的规定进 行 当电气设备变动或改进时,按GB5226.1一2008的要求,对变动或改进部分进行重复试验 检验规则 见JB/T88961999中第3章 10检验项目 10.1技术参数检验 机器人可按照表3给出的检验项目进行技术参数检验 表3检验项目 序号 检验项目 技术要求 检验方法 出厂检验 型式检验 8.2 外观和结构 7.2 功能 7.3 8.3 液压系统 7.4 8,4
GB/T34038一2017 表3(续 序号 检验项目 型式检验 技术要求 检验方法 出厂检验 气动系统 7.5 8.5 6dy 各轴运动范围 8.6.l 工作空间 Ge) 8.6.2 性能 最大单轴速度 6f 8.6.3 最大码垛速度 6g 8.6.4 位姿准确度及重复性 6h 8.6.5 10 接地电阻 7.7.2 8.7.1 安全 绝缘电阻 11 7.7.3 8.7.2 8.7.3 12 耐电强度 7.7.4 13 7.8 8.8 连续运行 14 噪声 7.9 8.9 15 电源适应能力 7.10 8.10 16 环境气候适应性 7.l1.1 8.1m 17 耐振性 7.ll.2 8.12 耐运输性 18 7.12 8.13 19 7.13 可靠性 8.14 20 耗电功率 6n 注“o"为检查项目 10.2出厂检验 按第7章给出的技术要求项目执行 10.3型式检验 型式检验项目执行本标准规定的全部技术要求,有下列情况之一时,应进行型式检验 新产品的试制定型鉴定; a b 已定型的产品,如设计、材料、关键工艺有较大变更,可能影响产品性能时 正常生产的产品,每隔三年或累计台数大于50台时 c 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时 d 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时 e 产品停产三年恢复生产时 1 标志,包装、,运输和贮存 11.1标志 11.1.1机器人产品上应装有标牌,标牌上应包括下述内容 产品名称; a 10
GB/34038一2017 产品型号; b 额定负载; c 动力源参数及耗电功率; d) e 生产编号; fD 制造单位名称; 出厂年月 g 11.1.2包装箱外表面应按GB/T191一2008规定做图示标志 1.2包装 码垛机器人出厂时,包装应符合以下要求 机器人在包装前,应将操作机活动臂固定牢靠; a b 操作机底座及其他装置与包装箱底板固定牢靠; 控制装置应单独包装; c d 包装材料应符合GB/T47682008,GB/T4879一2016,GB/T5048一1999的规定; 若有其他特殊包装要求,应在产品标准中规定 包装箱内应有下列文件 特性数据表和产品合格证书 使用说明书及安装图 随机备件、附件及其清单 装箱清单及其他有关技术资料 11.3运输 运输装卸时应保持包装箱的竖立位置,并不得堆放 1.4贮存 长期存放机器人产品的仓库,其环境温度为一40C55C,40C时存储的相对湿度不大于93% 其周围环境应无腐蚀、易燃气体,无强烈机械振动、冲击及强磁场作用 贮存期限及其维护要求由产品 标准规定 11
GB/T34038一2017 附 录 A 规范性附录) 末端执行器法兰接口尺寸图表 图A.1为末端执行器连接法兰图 表A.1为末端执行器连接法兰尺寸规格表 由0.02A 60.0团 O团 ×45" 6-d-7H均布 4--7H的布 30° GA四 Maaa O.02a 图A.1连接法兰图 末端执行器连接法兰尺寸 表A.1 单位为毫米 节圆直径 l d dl d 第1 孔数 第2 d h8 H7 H7 系列 系列 25 31.5 16 M4 >4 >4 0.5 31.5 40 20 M5 >5 40 50 25 0.l 50 63 31.5 M6 >6 e6 63 80 6 40 100 50 80 M8 8 l00 125 63 0.l5 125 160 80 1o >10 M10 l60 200 100 200 250 125 12 M12 0.2 315 16o 250 节圆直径l优先选用第1系列 孔深根据末端执行器连接装置的材料确定 12

码垛机器人通用技术条件GB/T34038-2017

随着制造业的快速发展，机器人技术在工业自动化领域得到了广泛应用。其中，码垛机器人作为一种应用较为广泛的机器人之一，在物流、食品、医药等行业中得到了越来越多的应用。然而，由于每个行业和企业对于码垛机器人的需求不同，因此规范化码垛机器人的使用变得尤为重要。

为此，国家质量监督检验检疫总局发布了《码垛机器人通用技术条件GB/T34038-2017》，旨在规范码垛机器人在各个行业中的使用标准，从而提高码垛机器人在各行业中的可靠性和安全性。

根据GB/T34038-2017规范，码垛机器人应该具备以下特征：

• 稳定性好，能够在不同的工作环境中运行；
• 精度高，能够满足不同的工业生产要求；
• 具有良好的抗干扰性能，能够避免外部干扰对其操作的影响；
• 易于编程，能够适应不同的生产场景；
• 安全可靠，能够保证操作人员的安全。

与此同时，GB/T34038-2017还规定了码垛机器人的技术要求、检验方法、标志、包装、运输等方面的内容。这些规范不仅为码垛机器人的生产企业提供了标准，也为使用企业提供了明确的指导，从而实现了码垛机器人的统一管理和规范应用。

总之，在工业自动化领域中，码垛机器人作为重要的自动化设备，需要具备较高的可靠性和安全性。因此，GB/T34038-2017规范的发布对于保障各行业中码垛机器人的质量和安全具有重要意义。

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