GB/T39266-2020
工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法
Mechanicalenvironmentreliabilityrequirementsandtestmethodsforindustrialrobots
- 中国标准分类号（CCS）K04
- 国际标准分类号（ICS）29.020
- 实施日期2021-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数23页
- 文件大小1.75M
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工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法
国家标准 GB/T39266一2020 工业机器人机械环境可靠性要求和 测试方法 Meehaniealenvirommentreliabityreqirementsandtestmethlston industrialrobots 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39266一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 机械环境可靠性要求 4.1机械环境要求 4.2可靠性要求 机械环境试验 5.1试验条件 5.2 振动试验 5. 冲击试验 5." 倾跌试验 5.5倾斜和摇摆试验 5.6运输试验 可靠性试验 6 总则 6.l 6.2样品 6.3试验条件 6.4可靠性试验方法 结果报告 7.1机械环境试验报告 7.2可靠性试验报告 l4 附录A(资料性附录)综合环境应力剖面示例 15 附录B(资料性附录)试验记录 16 参考文献 20
GB/39266一2020 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
本标准由全国自动系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口
本标准起草单位:上海电器科学研究院、安徽宝信信息科技有限公司、广东科鉴检测工程技术有限 公司、哈工大机器人集团有限公司、安徽省配天机器人技术有限公司、杭州亿恒科技有限公司、华测检测 认证集团股份有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司、广东天太机器人有限公司、上海电器设 备检测所有限公司、上海机器人产业技术研究院有限公司、南通振康机械有限公司、上海添唯认证技术 有限公司
本标准主要起草人:郭彬乾、邢琳、李广垒、高军、于振中、庞泰、张翔、黄庆、陈濒、何志雄、郑军奇、 顾京君、王爱国
GB/39266一2020 工业机器人机械环境可靠性要求和 测试方法 范围 本标准规定了工业机器人的机械环境可靠性要求机械环境试验,可靠性试验和结果报告 本标准适用于工业机器人及其零部件
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 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
件
第2部分;试验方法试验Ea和导则冲击 GB/T2423.5环境试验 GB/T2423.7环境试验第2部分;试验方法试验Ee;粗率操作造成的冲击主要用于设备型 样品 GB/T2123.10环境试验第2部分;试验方法试验Fe振动(正弦) GB/T2423.43电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样 品的安装 统计分布数值表X分布 GB/T4086.2 GB/T4857.23包装运输包装件基本试验第23部分;随机振动试验方法 工业机器人产品验收实施规范 JB/T10825 IsO13355;2016包装满装运输包装和单件货物垂直随机振动试验(Packaging一Complete filledtransportpackagesandunitloadsVerticalrandomvibration 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 工业机器人industrialrobot 在工业自动化中使用自动控制的、可重复编程的、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编 程,包括固定式(无振动环境工业机器人和移动式(有振动环境)工业机器人
注1:工业机器人包括: -操作机,含致动器 控制器,含示教盒和某些通信接口硬件和软件)， 注2;还包括某些集成的附加轴 [GB/T126432013,定义2.9] 3.2 控制系统 controlsystem -套具有逻辑控制和动力功能的系统,能控制和监测机器人机械结构并与环境(设备和使用者)进 行通信
GB/T39266一2020 [GB/T12643一2013,定义2.7] 3.3 通电待机standlywithpoweronm 工业机器人各关节驱动装置处于激活状态
3.4 试验姿态testposture 工业机器人处于零位状态
3.5 平均故障间隔时间nmeanoperatingtimebetweenfailures;MIBF 可修复产品的一种基本可靠性参数
其度量方法为;在规定的条件下和规定的期间内,产品寿命单 位总数与故障总次数之比
3.6 MIB检验下限值lowertestMTBF 可接收的最低MTBF值
若设备的MTBF的真值不大于检验下限,则设备被接收的概率至多 为100%
产品的MTBF检验下限值取值等于产品MTBF的最低可接受值
3.7 MB检验上限值uppertestMIBE 当产品的MTBF的真值不小于检验上限,,则产品被接收的概率至少为100(1一a)%,试验方案 以高概率接收产品
3.8 生产方风险produer'srisk MTBF的真值不小于检验上限0,时,判定MTBF真值小于检验上限0,的最大概率
3.9 consumer'srisk 使用方风险 MTBF的真值小于检验下限时,判定MTBF真值不小于检验上限的最大概率
3.10 鉴别比diseriminationratio MTBF的检验上限值0与检验下限值0的比值 d=0%/0 3.11 故障fault/failure 产品不能执行规定功能的状态
通常指功能故障
因预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资 源造成不能执行规定功能的情况除外
注:实际应用中,特别是对硬件产品而言,故障与失效很难区分,故一般统称故障
3.12 endentfault 独立故障indepe 不是由产品另外一个故障引起的故障,亦称原发故障
GB/39266一2020 3.13 间歇故障intermittenttailure 产品发生故障后,不经修理而在有限时间内或适当条件下自行恢复功能的故障
3.14 non-relevantfailure 非关联故障 已经证实是未按规定的条件使用而引起的故障;或已证实仅属某项不再采用的设计所引起的故障
否则为关联故障
3.15 相关试验时间relevanttesttime 指与试验样品关联故障数有关的用来验证可靠性要求或用来计算可靠性特征值的时间 注，改写GB/T5080.1一2012,定义7.4 机械环境可靠性要求 4.1机械环境要求 工业机器人在运输、贮存和使用过程中会承受不同的机械环境应力包括振动、冲击等,在预计可能 的各种环境的作用下应能实现其预定功能和性能,按照机械环境试验(见第5章)进行测试
4.2可靠性要求 工业机器人在使用阶段会经受综合环境应力的作用,应能实现预定的功能和性能,达到规定的可靠 性水平,按照可靠性试验(见第章)进行测试
机械环境试验 5.1试验条件 除制造商另有规定外,应在下列指定大气条件下进行测量和试验 温度:15C35C; aa 相对湿度:20%一80% b 大气压力;86kPa~106kPa
c 工业机器人的安装可按GB/T2423,43
工业机器人机械环境试验前和试验后被测工业机器人外观检查、功能性能检测应符合JB/T10825
5.2振动试验 5.2.1试前准备 振动试验时应将被测工业机器人安装在振动台面上,模拟实际使用安装方式,在试验姿态下按 GB/T2423.10试验Fc进行试验,试验过程中被测工业机器人应处于通电待机空载状态
若实际条件 不允许,本体和控制系统可分别按表1试验
按表1规定值分别在三个相互垂直的轴线方向上进行试验
5.2.2初始振动响应检查 在三个轴向按表1规定参数进行试验,并记录每个轴向上的共振
当共振点较多时,每个轴向取 4个振幅较大的共振点
GB/T39266一2020 在试验规定的频率范围内,当无明显的共振点或共振点超过4个时,则不做定频耐久试验,仅做扫 频耐久试验
表1试验参数 数 信 试验项目 试验内容 频率范围 5Hz55Hz 初始和最后振动 扫频速度 <1倍频程/min 响应检查 振幅 0,15mm 0.75mm5Hz25 H含5H)或 振幅 0.15mm(25Hz一55H2) 定频耐久试验 0 min 30min 持续时间 90min 频率范围 5Hz55Hz 振幅 0.15mm 扫频耐久试验 扫频速度 <1倍频程/min 循环次数 5次 持续时间由工业机器人客户和制造商协商,并选择其一
5.2.3定频耐久试验 用初始振动响应检查中共振点上的频率和共振点所处频段的驱动振幅,进行定频耐久试验 5.2.4扫频耐久试验 按5Hz55HHz的频率范围由低到高,再由高到低,作为一次循环,共进行5次 已做过定频耐久试验的被测工业机器人,可不进行扫频耐久试验
5.2.5最后振动响应检查 经扫频耐久试验的被测工业机器人,可将最后一次扫频试验作为最后振动响应检查
将本试验记录的共振频率与初始振动响应检查记录的共振频率进行比较,若有明显变化,应对受试 被测工业机器人进行修整,重新进行试验
5.2.6试验后检测要求 在试验后被测工业机器人应有一段恢复时间,使被测工业机器人处于与初始检测时相同的条件,被 测工业机器人应通过外观检查和功能性能检测
5.3冲击试验 5.3.1试验条件和方法 按GB/T2423.5试验Ea进行冲击试验,被测工业机器人应直接紧固到台面上或通过夹具紧固到 台面上,试验过程中被测工业机器人应处于不带电状态,半正弦脉冲的加速度和持续时间从表2和表3
GB/39266一2020 选取
对于非重复性冲击,除有关规定外,应对被测工业机器人的3个相互垂直方向的每一方向连续施加 3次冲击,即共18次
当采用其他的量值或冲击方向时,应在报告中注明并说明采用的原因
表2非重复性冲击试验脉冲加速度和持续时间 峰值加速度/m/s) 脉冲持续时间/nms 50 30 150 1 300 18 对于重复性冲击,除有关规定外,应在被测工业机器人的3个互相垂直的轴线的每一方向上施加规 定的冲击次数
每个方向的冲击次数为(100士5)次或(500士10)次
当采用其他的量值或冲击方向时， 应在报告中注明并说明采用的原因
注:标称质量低于100kg的被测工业机器人,建议脉冲加速度采用150m/s或250m/s,对100kg以上的被测工 业机器人,通常采用脉冲加速度为100m/s更为合适
表3重复性冲击试验脉冲加速度和持续时间 峰值加迷度/ 脉冲持续时间/" /(m/s ms 100 16 150 250 5.3.2试验后检测要求 在试验后被测工业机器人应有一段恢复时间,使被测工业机器人处于与初始检测时相同的条件,被 测工业机器人应通过外观检查和功能性能检测
5.4倾跌试验 5.4.1面跌落 按GB/T2423.7进行试验,试验过程中被测工业机器人应处于不带电状态
被测工业机器人应按照正常使用位置放置在一平滑、坚硬的刚性的混凝土或钢质台面上,且围绕 条底边倾斜直至使相对边与试验台面的距离为100mm或使被测工业机器人底面与试验台面成30"火 角,两者取最小者
然后使被测工业机器人自由倾跌在试验台面上(如图1)
当采用其他的量值时,应 在报告中注明采用的原因
若被测工业机器人的底边数多于4条,则倾跌次数应以4次为限
GB/T39266一2020 说明: 被测工业机器人的底边与试验台面间的距离; -被测工业机器人的底面与试验台面间的夹角
图1面跌落试验示意图 5.4.2角跌落 按GB/T2423.7进行试验,试验过程中被测工业机器人应处于不带电状态
被测工业机器人应按正常使用位置放在一平滑、坚硬的刚性(混凝土或钢质)台面上,在被测工业机 器人一个角放置一根10mm高的木柱,在与其邻边的另一个角放置一根20mm高的木柱,使被测工业 机器人升高
然后,使被测工业机器人绕着上述二根木柱所架起的边缘转动,直到被测工业机器人另一 边与10mm木柱相邻的角抬起100mm或使被测工业机器人与试验台面成30"夹角,两者取较小者
然后被测工业机器人自由跌落在试验台面上如图2)
当采用其他的量值时,应在报告中注明并说明 采用的原因
若被测工业机器人的底角数多于4个,则倾跌次数应以4次为限
20m 10mm 说明 被测工业机器人的底边与试验台面间的距离; 被测工业机器人的底面与试验台面间的夹角 图2角跌落 5.4.3试验后检测要求 在试验后被测工业机器人应有一段恢复时间,使被测工业机器人处于与初始检测时相同的条件,被 测工业机器人应通过外观检查和功能性能检测
GB/39266一2020 5.5倾斜和摇摆试验 5.5.1试验条件和方法 对于在船舶上使用的工业机器人,模拟实际使用时安装的方位和方式,直接或通过安装架安装在试 验台台面上,试验过程中被测工业机器人应处于通电待机空载状态
对于通过船舶运输的工业机器人,模拟实际运输时固定的方位和方式,直接或通过安装架安装在试 验台台面上,试验过程中被测工业机器人应处于不带电状态
当有数种安装方式时,应选取可能承受到最严酷条件作用的那种方式或对数种安装方式都进行 试验
除另有规定外，一般仅进行纵/横倾斜试验和纵/横摇摆试验试验参数可参照表4确定,试验顺序为 先倾斜后摇摆,先纵向后横向
表4倾斜与摇摆试验 试验项目 角度/" 周期/ 试验持续时间 纵倾 5或10 前后各不小于151 mmin 左右各不小于151 横倾 15或22.5 min 纵摇 10 10 30min 22.5 10 横挪 30min 5.5.2试验后检测要求 在试验后被测工业机器人应有一段恢复时间,使被测工业机器人处于与初始检测时相同的条件,被 测工业机器人应通过外观检查和功能性能检测
5.6运输试验 5.6.1试验条件和方法 随机振动试验按照GB/T4857.23执行
试验条件应来自从运输环境中实际采集的数据
若无实 际采集数据可用,优先使用IsO13355;2016规定的频谱,如表5和图3所示
安装被测工业机器人时,当包装件能够以多种方式固定在运输车辆上时,应选择使包装件破损最易 发生的方式
如果不确定,则应从各种可能方式中选择最严酷的方式
如果包装件不固定在运输车辆上,或者有一定的活动空间,则在试验时通常使用不固定方式放置， 被测工业机器人用围栏围住,以免振动过程中从台上坠落
根据包装件运输环境条件,试验强度分为以下3个等级 等级1:非常长距离运输(大于2500km),或预期运输路况较差,试验时间180min; 等级2;长距离运输(大于或等于200km,小于或等于2500km),公路、铁路设施较为完备,气候温 和,试验时间90nmins 等级3,短距离国内运输(小于200km),预期没有特殊的危害,试验时间15min
GB/T39266一2020 表5功率谱密度(sD 频率 功率谱密度 Hz g/Hz 0.0005 0.012 18 0.012 40 0.001 200 0.0005 加速度均方根值(Krms);0.60o4 0.10000 0.o1000 0.00100 0.00010 0.00001 100 1000 频率/ 图3一般以公路为主的运输随机振动PsD曲线 5.6.2试验后检测要求 在试验后被测工业机器人应有一段恢复时间,使被测工业机器人处于与初始检测时相同的条件,被 测工业机器人应通过外观检查和功能性能检测
6 可靠性试验 6.1总则 工业机器人及其部件的可靠性试验方法分为可靠性摸底试验和可靠性验证试验
试验场所分为实验室和现场两种
原则上要求在实验室进行可靠性试验,不具备实验室试验条件 时,在现场进行可靠性试验
GB/39266一2020 6.2样品 被测工业机器人应从能代表技术状态的同一批次产品中随机抽取,若无具体规定时,可靠性摸底试 验应随机抽取1台产品进行试验,可靠性验证试验应随机抽取至少2台产品进行试验
功能性能测试,安规测试与电磁兼容测试,环境试验应安排在可靠性摸底试验和可靠性验证试验前 进行,被测工业机器人技术状态已基本固化
在试验前和试验后,被测工业机器人应进行外观检查、功能性能检测等,测试项目参照产品技术规 格书或研制任务书等规定
在试验中,按照规定的时间点进行检测,检测项目为主要功能性能项目,对于试验中无法进行的检 测项目应进行原因说明
6.3试验条件 6.3.1实验室试验条件 6.3.1.1概述 应根据工业机器人实际使用和任务环境特征确定供可靠性试验用的环境参数与时间的关系图
无 其他特殊要求时,可靠性试验应在振动、温度、湿度、电压和其他相关试验条件的综合作用下进行
产品规范中无特殊规定时,振动、温度和相对湿度应力容差应分别符合以下要求 振动:对于正弦振动,保持在规定振幅的士10%之内
对于随机振动,试验控制信号功率谱密 a 度偏离规定要求最大不应超出3dB,最小不应超出-1.5dB 温度;士2C b 相对湿度;士5%
6.3.1.2振动应力 振动应力量值和剖面应按产品的实际使用类别,产品的安装位置和预期使用情况确定
在确定实 际振动应力时,至少应考虑振动类型、振动频率、振动量值以及振动施加的方向和方式
6.3.1.3温度应力 应根据工业机器人的工作环境条件来确定温度应力
确定温度应力时,应至少考虑起始温度、开始 工作时间、工作温度(范围,变化率和变化频率)以及每一任务的实验剖面的温度循环次数
6.3.1.4湿度应力 试验循环期间对湿度一般不加控制,需要时包括实际使用时有冷凝、结霜或结冰等情况在试验循环 的适当阶段喷人水蒸气,以模拟使用中经历的环境条件
6.3.1.5电应力 应根据工业机器人的工作环境条件来确定电应力
确定电应力时,应至少考虑产品的通断电循环 规定的工作模式及工作周期、规定的输人标称电压及其最大允许偏差
6.3.1.6样品试验工况 被测工业机器人试验工况应模拟实际运行工况.
GB/T39266一2020 6.3.1.7综合环境应力试验剖面 工业机器人可靠性试验采用综合环境应力进行,试验剖面参考示意图参见附录A
为了尽量逼真 地模拟产品在使用中遇到的实际环境,应优先使用实测应力,也可使用估计应力
6.3.2现场运行试验条件 在现场运行可靠性试验过程中,被测工业机器人工况尽可能模拟产品实际运行工况,按照6.3.1.5 施加电应力
如制造商未提供特殊温湿度环境要求,在试验时机和试验场所选取时应尽可能覆盖工业机器人及 其设备预期销售使用的地域及其季节性气候差异,以保证现场运行可靠性试验的代表性
如制造商有提出特殊温湿度环境要求,应对温湿度环境条件采取必要控制措施
注:在制造商可接受的情况下,可对温湿度环境条件不采取控制措施,以将受试样机暴露在更为严酷的现场环境条 件下进行现场运行可靠性试验
6.4可靠性试验方法 6.4.1 可靠性摸底试验 6.4.1.1 总则 可靠性摸底试验以暴露故障和指导实施改进为目的
6.4.1.2试验时间 单台被测工业机器人可靠性摸底试验应累积不小于240h
6.4.1.3故障处理 在可靠性摸底试验过程中出现故障时,应中止试验,进行故障分析,采取纠正措施改进后,可继续试 验,应过一定的试验时间来验证纠正措施的有效性，一般选30h一50h
6.4.1.4试验终止 当被测工业机器人运行累积到约定时间后,即可中止试验,整个试验结束
6.4.2可靠性验证试验 6.4.2.1可靠性指标 MTBF检验下限值(,)作为可靠性验证指标,采用的单位为小时(h)
当制造商没有规定可靠性 验证指标时,推荐从10000h开始,间隔为5000h的序列中进行选取,制造商可自行选取可靠性指标 进行验证
示例:间隔为5000h的序列如10000h、1l5000h、20000h、 6.4.2.2试验统计方案 假定工业机器人的故障时间分布符合指数分布规律,即故障率为常数
试验统计方案推荐采用定时截尾试验方案
在试验期间,对工业机器人进行连续地或短间隔监测,直至累计相关试验时间超过预定的相关试验 时间(接收)或发生了预定的关联失效数(拒收)
推荐使用表6中规定的定时截尾试验方案
制造商可综合产品质量状况、风险承受能力、试验成本 10
GB/39266一2020 代价等因素,选取试验统计方案
表6定时截尾试验方案 方案的特征 判决故障数" 截尾时间T(0. 试验方案序号 风险标称值/% 鉴别比 倍数m 拒收(> 接收(<) D =0./0 30 30 3.,37 1.20 2.22 30 30 2.44 30 2.00 3,70 30 30 30 1.89 3.62 30 4.76 30 1.72 30 30 1.62 5.89 30 30 1.50 8.10 20 20 7.22 l.61 20 2.99 3.63 20 10 20 20 3.00 4.30 11 20 20 2.79 4.28 12 20 20 2.40 5.51 13 20 20 2.17 6.72 14 10 10 21.85 2.30 15 10 7.32 10 3.89 l6 10 10 4.83 5.32 17 10 3.83 6.68 10 18 10 10 3.29 7.99 19 1c 10 3.00 9.30 6.4.3试验时间 6.4.3.1 相关试验时间T 由规定的d,a、数值,根据表6查出的倍数m,由公式(1)求得相关试验时间总试验台时数): 入 =0×m7 式中 相关试验时间 -MTBF检验下限值 m -的倍数m
6.4.3.2单台试验时间t 由确定受试产品数量(n)后,单台试验时间可从公式(2)求得 =T/n 1
GB/T39266一2020 式中 -单台试验时间 T 相关试验时间; -受试产品数量 在保证达到试验总时间的前提下,实际单台试验持续时间可以做一定的调整,但应保证单台最短累 计相关试验时间不少于1/2,否则不能做出接收判定
6.4.4故障判据及统计原则 6.4.4.1故障判据 可靠性试验中出现下列任一情况判为故障: 被测工业机器人不能工作或部分功能丧失; a 被测工业机器人参数检测结果超出规范(规定)允许范围; b) 被测工业机器人的机械、结构部件或元器件发生的松动、破裂,断裂或损坏
c 6.4.4.2故障统计原则 故障可参照以下原则进行统计 经证实为同一原因引起的间歇故障,计为一次故障
a b 经证实多个故障现象由同一原因引起时,计为一次故障
c 有多个元器件在试验过程中同时失效时,当不能证明是一个元器件失效引起另一些元器件失 效时，每个元器件的失效计为一次独立的故障
当可证明是一个元器件失效引起另一些元器 件失效时，则所有元器件失效合计为一次故障
d 已经报告过的由同一原因引起的同一部位发生的独立故障，由于未能真正排除而再次出现 时，应和原来报告过的故障合计为一次故障,其间试验时间无效
若不能确定故障发生的准确时刻,则相关试验时间的统计追溯到上一检测点时间,即上一检测 点至发现故障检测点之间的试验时间无效
在试验后的常温功能检查和性能测试中若出现故障,则对故障的判定,统计等与试验中出现故 障作相同处理
在故障检测和修理期间，若发现受试产品还存在其他故障而不能确定为由原有故障引起的 则应将其视为单独故障进行统计
h)在现场运行可靠性试验中,对于零部件的轻微缺陷,不丧失规定功能,并且能够按照维修规程 通过日常检查予以原位修复(不引起拆卸)的事件,包括松动,漂移、噪声,渗漏等,经确认后,不 计人故障
6.4.5故障处理 在可靠性试验中出现故障时,故障处理应按下述试验程序的规定进行 在实验室试验或现场试验时,参见附录B中表B.2及时填写故障报告,试验各方应签字确认; a b 在故障处理过程中,更换所有有故障的零部件,其中包括由其他零部件故障引起应力超出允许 额定值的零部件,但不能更换性能虽已恶化但未超出允许额定值的零部件; 经修理恢复到可工作状态的被测工业机器人,在证实其修理有效后,并经试验组确认后可重新 投人试验; d 当被测工业机器人的故障为元器件故障时,试验后应对故障元器件进行失效分析,找出元器件 失效机理,并落实纠正措施,为故障归零提供支持
12
GB/39266一2020 6.4.6相关试验时间统计原则 工业机器人的相关试验时间指被测工业机器人正常运行的时间之和
当试验中测试发现某个被测工业机器人故障时该被测工业机器人的相关试验时间应为截至上次 对应检测时间为止的试验时间,该故障被测工业机器人上次对应检测时机至本次检测发现故障期间的 试验时间为无效时间
各被测工业机器人的相关试验时间应为其相关试验时间减去无效试验时间,各个被测工业机器人 的相关试验时间之和为总累积相关试验时间
6.4.7试验终止 试验进行到超过可接受的故障数时结束试验,或在可接受的故障数内到达规定的相关试验时间时 试验终止
6.4.8IBr计算 6.4.8.1MIB点估计 MTBF的点估计按照公式(3)计算 3 式中: -MTBF的点估计值; 心 累积相关时间 试验后关联故障数(r>0)
6.4.8.2MBF单侧置信下限 接收判决下的MTEBF单侧置信下限估计按公式(4)计算 2T 0 =c(2+2 式中 -MTBF的单侧置信下限 置信区间置信度; 自由度为2r十2的X分布的(I-C)上侧分位数 x-c(2r十2) X的分布数值表见GB/T4086.2
拒收判决下的MTBF单侧置信下限估计按公式(5)计算 2T 0 一" (2r 6.4.9试验实施 6.4.9.1试验实施条件 在进行试验前,确认投人试验的被测工业机器人能够正常工作
工业机器人应尽量模拟实际使用进行安装,试验条件按6.3的规定进行
6.4.9.2 试验过程中的监测和记录 试验过程中,应对试验条件、试验时间、故障情况、被测工业机器人连续的监测/间断的性能检测结 13
GB/T39266一2020 果进行记录,相关记录格式参照附录B. 间断的性能检测发现故障而无法判断故障发生的具体时间,则认为故障发生的时间为上一次的检 测时间
6.4.9.3试验过程中的维护 试验过程中,按照产品使用规定维护周期进行维护,试验过程期间或修理过程中不应采取任何其他 的维护 6.4.9.4试验后的检测 试验终止,被测工业机器人应进行功能性能检测
结果报告 7.1 机械环境试验报告 试验结果的报告包括但不限于以下内容 试验试样的完整性描述; a 试验项目的完整性描述; b 每个试验项目具体试验参数的详细描述 c 试验结果的详细描述
d 7.2可靠性试验报告 试验结果的报告包括但不限于以下内容: 试验目的、内容和结论; a 试验依据 b 试验时间,地点 c 被测工业机器人说明; d 试验统计方案 e 综合环境条件及应力施加方法说明 试验设施和仪器情况 日 试验过程描述 h 试验中发生的故障次数、故障分类及故障处理情况; 其他需要说明的有关事项
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GB/39266一2020 录 附 A 资料性附录 综合环境应力剖面示例 图A.1给出工业机器人综合环境应力可靠性试验剖面参考示例,制造商在试验前根据工业机器人 实际使用条件制定试验剖面
5c 温度/c 40c +25C 720 60120 420 360 480 时间/min -2 冷漫 -40 720 3i39435 时间/min /总均方根加速度值1.04G 上限值 0.O15 电应力施加循环 标称值 0.00015 下限值 500H 随机宽带振动谱形图 】 480 660690 时间/min" 图A.1综合环境应力剖面示例 15
GB/T39266一2020 附 录 B 资料性附录) 试验记录 B.1试验时间及记录 在可靠性试验过程中应准确记录被测工业机器人试验时间,及时进行汇总计算,确保相关试验时间 达到规定要求,可靠性试验时间记录表见表B.1
在可靠性试验中,试验分成多个周期进行,在长期正常运行过程中,应每隔1个周期记录1次试验时 间,当试验过程中发生停机事件被测工业机器人故障导致或其他因素导致时,应及时记录在表B1中 B.2故障记录 B.2.1 故障情况记录 故障情况记录由试验人员填写,可参考表B.2格式,包括以下4点 故障记录包括;故障发生日期和时间,工业机器人的顺序号,故障时的工作条件和环境条件,单 a 项试验时间和/或累积试验时间,故障发生情况和故障现象说明,试验人员姓名 b 故障的性质; 产品性能的故障特征; c 示例;故障参数的实测值和该项参数的最低要求值等
故障判定依据
d B.2.2故障维修记录 故障维修记录由维修人员填写,包括以下3点: 故障核实,包括;使用的仪器仪表和方案,观察结果及说明 aa b) 维修说明,包括;采取的措施,维修过程中被测工业机器人的工作时间,维修日期、时间及维修 持续时间,维修人员姓名; c 被更换的零部件说明,包括;名称,型号,所在位置,供货单位,故障的主要特征和确定故障时所 采用的试验,故障原因和分类意见,维修中所采取的措施
B.2.3故障分析记录 故障分析记录由故障分析人员填写可靠性试验故障分析及纠正措施记录表,可参考表B.3格式,包 括以下3点 可靠性试验故障分析基本信息:目视和初始测量情况、分析日期、分析所用设备、故障分类和分 a 析人员姓名等; 引起故障原因的分析 b 故障的分析意见及纠正措施的建议 16
GB/39266一2020 表B.1可靠性试验时间记录表 设备名称 设备型号 设备编号 制造商 单次时间 有效时间 校核人 开始工作时刻 结束工作时刻 日期 记录人 月 点 分 分 分 点 月 日 点 分 分 点 分 分 分 点 月 点 分 月 分 分 点 日 月 点 分 分 点 点 日 月 使用记录核实意见 制造商: 年 月 日 日期 试验方 年 日 日期 月 17
GB/T39266一2020 表B.2可靠性试验故障记录表 设备名称 设备型号 制造商 故障时刻 时 第 策 发现时机 循环,第 前次监测 循环,第 试验循环数 循环;相关试验时间 小时 分 故障时机 累计试验循环数 循环;累计相关试验时间 小时 故障时 温度 C;湿度 '/H %;振动 试验应力 电应力:;直流 伏;交流 伏
故障现象 故障判定依据: 注:故障是否首次发生?口是口否 记录人签名 日期年 月日 现场处理方法:口停机排故口更换被测工业机器人口继续观察试验中断时间 小时 分
年 记录人签名 日 月 年 日 校核人签名 日期: 月 故障核实及初步分析意见 制造商: 年 月 日 日期 试验方: 日期 日 月 18
GB/39266一2020 表B.3可靠性试验故障分析及纠正措施记录表 故障产品名称 故障产品型号 故障件名称 故障件型号 故障件批次号 制造商 分析日期 年 故障分类 口关联故障口非关联故障 分析所用设备 目视和初始测量情况 故障原因分析及纠正措施建议需要时另加附页 分析人签名 纠正措施 纠正措施制定人签名 制造商意见 年 月 签名 日期: E 年 实施人签名;完成日期: 验证方法及纠正效果 年 签名 日期: 遗留问题及处理意见 试验方 制造商技术主管 制造商质量主管 19
GB/T39266一2020 考文献 参 [1]GB/T2423.101电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验;倾斜和摇摆 [2]GB/T5080.1一2012可靠性试验第1部分;试验条件和统计检验原理 [[3]GB/T12643一2013机器人与机器人装备词汇 20
工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法GB/T39266-2020
1. 引言
随着工业自动化水平的不断提高，工业机器人已成为现代制造业中的重要设备之一。工业机器人在生产过程中承担着越来越重要的角色，因此其可靠性测试也变得愈发重要。GB/T39266-2020就是针对工业机器人机械环境可靠性测试而制定的标准。
2. 工业机器人机械环境可靠性要求
工业机器人通常用于危险、恶劣或高负荷工作环境下，因此其可靠性要求很高。GB/T39266-2020主要从以下几个方面规定了工业机器人的机械环境可靠性要求：
- 机器人在正常工作环境下应具有稳定的性能，能够连续运行一定时间。
- 机器人在异常工作环境下（如高温、低温、潮湿等）也应能够正常工作。
- 机器人在受到外部冲击、振动等影响时，应能够保持正常工作状态。
3. 工业机器人可靠性测试方法
GB/T39266-2020提供了多种工业机器人可靠性测试方法，其中包括以下几个方面：
- 机器人稳定性测试：主要是测试机器人在正常工作状态下的稳定性。
- 机器人耐久性测试：主要是测试机器人在连续工作一定时间后是否出现问题。
- 机器人环境适应性测试：主要是测试机器人在恶劣环境下的适应能力。
- 机器人冲击、振动测试：主要是测试机器人在受到外部冲击、振动等影响时的表现。
4. 结论
GB/T39266-2020为工业机器人机械环境可靠性测试提供了一系列规范和方法，对于确保工业机器人在生产过程中的可靠性具有重要意义。在实际应用中，可以根据具体情况选择适合的测试方法，从而提高工业机器人的可靠性。
