国家标准 GB/T38890一2020 三自由度并联机器人通用技术条件 Ceneralspeeifieationsftr3-degreeofreedommparallelrobots 2020-07-21发布 2021-02-01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/T38890一2020 目次前言范围 2 规范性引用文件术语和定义分类 5 技术要求 6 试验方法检验规则 8 13 标志,包装、运输和贮存
GB/T38890一2020 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则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这些专利的责任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;科学院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、广州启帆工业机器人有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司,重庆德新机器人检测中心有限公司、华南智能机器人创新研究院、深圳众为兴技术股份有限公司、安徽海思达机器人有限公司、广州数控设备有限公司,芜湖赛宝机器人产业技术研究院有限公司、燕山大学本标准主要起草人;李志海、吴镇炜、王恒之.刘世昌,胡金涛、杨林,尹作重.山天涯,吴曾,刘奕华、于洪鹏、曾逸、张良安、王汉翼、涂志健、许允斗、王虹、秦修功
GB/T38890一2020 三自由度并联机器人通用技术条件范围本标准规定了三自由度并联机器人的术语和定义,分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志,包装、,运输和贮存本标准适用于工业领域应用的三自由度并联机器人,包括以三自由度为主体,具有附加轴的并联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包装储运图示标志 GB/T37662015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/T4857.232012 包装运输包装件基本试验第23部分:随机振动试验方法 GB/T4879防锈包装 GB/T5048防潮包装 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 GB/T5226.1一2019机械电气安全机械电气设备第1部分;通用技术条件 GB/T79322017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 GB11291.2机器人与机器人装备工业机器人的安全要求第2部分;机器人系统与集成 GB/T126422013工业机器人性能规范及其试验方法 GB/T126432013机器人与机器人装备词汇 GB/T12644一2001工业机器人特性表示 GB/T17799.1电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的抗扰度 GB/T17799.2电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验 GB17799.3电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环境中的发射通用标准工业环境中的发射 GB17799.4电磁兼容 GB/T243422009 工业机械电气设备保护接地电路连续性试验规范 GB/T37242一2018机器人噪声试验方法 B/T8896一1999工业机器人验收规则 JB/T10825一2008工业机器人产品验收实施规范
GB/T38890一2020 术语和定义 -2001界定的以及下列术语和定义适用于 GB/T126422013,GB/T126432013,GB/T12644一本文件为便于使用,以下重复列出了GB/T12643一2013中的某些术语和定义 3.1 并联机器人parallelrohot 手臂含有组成闭环结构的杆件的机器人 [GB/T12643-2013,定义3.15.8] 3.2 定平台base/fixedplatform 并联机器人上相对固定、用于支撑驱动装置及杆件的组件 3.3 驱动装置drivedeviee 用于驱动杆件运动的组件 3.4 杆件link 用于连接相邻关节的组件 3.5 动平台mobileplatform 由杆件驱动,用于安装末端执行机构的组件 3.6 附加轴additionalaxes 用于实现机器人末端执行机构作附加运动的组件分类 4.1按结构形式分为平面三自由度并联机器人; a 球面三自由度并联机器人; b 其他空间三自由度并联机器人 c 4.2按驱动装置形式分为直线驱动三自由度并联机器人; a 旋转驱动三自由度并联机器人 b 4.3按驱动方式分为: 液压式三自由度并联机器人: a 气动式三自由度并联机器人 b 电动式三自由度并联机器人: c 其他驱动方式三自由度并联机器人 d 4.4按安装方式分为
GB/T38890一2020 悬吊式三自由度并联机器人 a 侧面固定式三自由度并联机器人; b 水平地面固定式三自由度并联机器人技术要求 5.1 般要求三自由度并联机器人满足以下要求应按规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造; a b 应包括本体、控制装置、动力源装置、连接管线及提供用户选购的配件,形成成套设备机器人成套设备应运行平稳、正常; c d 当机器人配有夹持器时,其性能应符合相关标准的规定; 控制柜应有良好的通风和散热措施 e 5.2外观和结构机器人的外观和结构满足以下要求: a 机器人结构应布局合理,操作方便,便于维修; b 机器人成套设备中的所有紧固部分应无松动,活动部分的润滑和冷却状况良好; 功能说明的文字,符号和标志应清晰、,端正;机器人表面不得有裂纹、明显的凹痕和变形;漆膜及镀层应均匀,无起泡、划伤、脱落和磨损等缺陷;金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤机器人液压、气压系统不得有漏油、漏气现象,液压系统应符合GB/T37662015的规定,气 d 压系统应符合GB/T7932一2017的规定,活动部分润滑和冷却状况良好 5.3功能机器人的功能满足但不限于以下要求机器人的开关、按钮、显示、报警及联锁装置,功能应正常 aa 手动与自动操作方式下,机器人沿指定方向的运动应平稳、正常 b 在机器人工作区域外设置机器人急停开关,应能使机器人停机 5.4性能指标机器人的性能指标,应在产品标准中加以规定,包括下列各项: 额定负载 a b 工作空间; 最大单向速度; c d 位姿准确度; 位姿重复性; e f 距离准确度距离重复性; g h)位置稳定时间; 位置超调量;
GB/T38890一2020 轨迹准确度; k 轨迹重复性; 轨迹速度特性 I m循环时间 n 静态柔顺性; 动作控制方式; p 输人输出接口 5.5安全 5.5.1基本要求机器人的安全应符合GBl1291.1的规定机器人系统的安全应符合GB11291.2的规定 5.5.2接地电阻和保护接地电路连续性机器人的本体、控制装置、动力源都应有接地点,且应保证各个部分的保护接地电路的连续性保护接地电路连续性应符合GB/T5226.1一2019中18.2和GB/T24342-2009中6.2的要求 5.5.3绝缘电阻机器人交流动力电源电路与保护联结电路之间绝缘电阻应不小于1Mn. 5.5.4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,应符合GB/T;26.！ -2019中18.4的要求,且无击穿,闪络及飞弧现象 5.6连续运行机器人在额定负载和工作速度下,连续运行120h,工作应正常 5.7工艺操作按不同应用领域工艺要求,对机器人进行示教编程和工艺操作在正常工艺条件下,其生产工艺应符合相关行业要求 5.8噪声机器人在空载运行时所产生的噪声,应不大于80dB(A 机器人在额定负载下稳态运行时所产生的噪声,应不大于85dB(A). 5.9电源适应能力当供电电网电压波动在额定电压的-15%10%范围内、频率为50Hz时,机器人工作应正常 5.10电磁兼容性工业领域应用的机器人的电磁兼容性应符合GB/T17799.2,GB17799.4的规定
GB/T38890一2020 轻工业领域应用的机器人的电磁兼容性应符合GB/T17799.1,GB17799.3的规定 5.11环境条件 5.11.1环境气候适应性机器人在表1环境气候条件下使用、运输和贮存时,应能保持正常其他项目按产品标准的规定执行表1 环境气候条件环境气候条件工作条件贮存,运输条件 0C40C 40C55 环境温度相对湿度 90%(40 93%(40 86kPa~106kPa 大气压力注;特殊环境机器人,其环境气候条件由产品标准规定 5.11.2耐振性机器人的本体、控制装置经过频率为5Hz一55Hz、振幅为0.15mm的振动试验后,检查插件板,电子元器件、紧固件等不应有明显的位移和松动以及机械上无损伤后,进行通电运行,工作应正常 5.11.3防护等级机器人本体防护等级依据机器人使用环境确定 5.12耐运输性机器人按要求包装和运输后,应保持正常状态 5.13可靠性机器人的可靠性用平均无故障工作时间MTBF)和平均修复时间MTTR)来衡量,具体数值应在产品标准中规定试验方法 6 6.1试验条件按JB/T8896一1999中5.1的规定 6.2外观和结构检查液压系统按照GB/T3766一2015中第6章的规定进行检查,气压系统按照GB/T7932一2017中第6章的规定进行检查其余部分按JB/T8896一1999中5.2的规定进行检查
GB/T38890一2020 6.3功能检查 6.3.1按钮功能和显示装置检查检查各按钮的功能和显示装置的显示是否正常 6.3.2联锁功能检查检查全部联锁功能按下机器人控制装置上或机器人工作区域外设置的急停按钮后,不按复位和启动按钮,则其他按钮均不能使运动部件动作 6.3.3各方向运动检查在机器人手动操作方式下,使机器人分别沿基坐标系的X、Y、Z三个方向往复运行三次,检查指令与动作是否协调一致 6.3.4指令动作检查在机器人自动操作方式下,使机器人分别沿基坐标系的X、Y、Z三个方向往复运行三次,检查指令与动作是否协调一致 6.4性能测试 6.4.1测试条件 6.4.1.1环境条件测试的环境温度应为(20士2)C;测试的环境相对湿度应为45%~75% 6.4.1.2机械接口的负载除工作空间外,所有试验项目都应在100%额定负载条件下进行,即制造商规定的质量、重心位置和惯性力矩额定负载条件应在试验报告中注明为表征机器人与负载有关的性能,可将额定负载降至10%或由制造商制定的其他数值进行附加试验如部分测量仪器附加于机器人上,应把其质量和位置当作试验负载的一部分 6.4.1.3试验速度试验应在可达到的最大速度下进行,即在每种情况下速度补偿均置于10%,并可在此速度的50% 和/或10%下进行附加试验 6.4.1.4试验立方体(长方体)的选取位于工作空间中的单个立方体(长方体),如图1所示,应满足以下要求立方体(长方体)应位于工作空间中预期应用最多的那一部分; 立方体(长方体)应具有最大的体积,且其棱边平行于定平台坐标系在试验报告中应以图形说明工作空间中所用的立方体的位置
GB/T38890一2020 说明 -定平台; -驱动装置; -杆件; -动平台图1工作空间中的立方体 6.4.1.5试验平面的选取位置试验应在C-Cg-C,-C 平面上进行如图2所示 0.l土0.2)L 说明: C 工作空间中的单个立方体顶点; 机器人动平台测量点位置,位于c-Cg-C,-c，平面的对角线上 P一P -测量立方体对角线长度图2试验立方体的选取 6.4.2工作空间测量测试条件;空载状态测试程序根据工作空间作图法(见GB/T12044一2001中5.5)绘制出工作空间图以定平台坐标系为基准坐标系,测出机器人TCP点在其工作空间上各特殊点(极限位置点)的坐标值在一张图样中至少应画出两个视图来说明机械接口中心的工作空间的边界,如图3示例一个视图是在定平台坐标系X-Z平面上机械接口中心达到的最大轨迹的投影;另一视图是在定平台坐标系X-Y平面内,机械接口中心达到的最大轨迹的投影
GB/T38890一2020 说明: -工作空间边界与机器人安装平面距离" 机器人在工作空间内所能达到的最大工作直径 -机器人在工作空间内所能达到的最大垂直高度图3三自由度并联机器人工作空间示意图
GB/T38890一2020 6.4.3最大单向速度令机器人TCP点以最大速度分别沿X、Y、Z三个方向做大范围运动,测出每个方向速度的最大值表2给出了最大单向速度试验条件的汇总表2最大单向速度试验条件负载速度位置循环次数 -C 10 100%额定速度 1o 00%额定负载 10 每方向运动重复测量10次,以10次所测结果的平均值作为测量结果 6.4.4位姿准确度按GB/T12642一2013中7.2的规定进行 6.4.5位姿重复性按GB/T12642-2013中7.2的规定进行 6.4.6距离准确度按GB/T12642一2013中7.3的规定进行 6.4.7距离重复性按GB/T12642一2013中7.3的规定进行 6.4.8位置稳定时间按GB/T12642一2013中7.4的规定进行 6.4.9位置超调量按GB/T126422013中7.5的规定进行 6.4.10轨迹准确度按GB/T12642一2013中8.2的规定进行 6.4.11轨迹重复性按GB/T12642一2013中8.3的规定进行 6.4.12轨迹速度特性按GB/T12642一2013中8.6的规定进行
GB/T38890一2020 6.4.13循环时间在额定负载和最大速度条件下.机器人按图4所示轨迹从A点运动到D点,并从D点返回至A点按ABcD-DCBA)进行循环运行(其中L、的具体尺寸由产品标准规定,需在测试报告中说明. 用仪表计时,测取完成1次指令动作的时间重复测试10次,取平均值其结果应符合产品标准说明: 试验轨迹起始点; B.C 试验轨迹中间点; 试验轨迹终止点; 试验轨迹长度 H 试验轨迹高度图4循环时间试验位置图 6.4.14静态柔顺性按GB/T126422013中第10章的规定进行 6.4.15动作控制方式按JB/T10825一2008中6.4的规定进行 6.5安全试验 6.5.1接地电阻与保护接地电路连续性试验按GB/T5226.1一2019中18.2及GB/T24342一2009中第6章的规定进行 6.5.2绝缘电阻试验按GB/T5226,l一2019中18.3的规定进行 6.5.3耐电强度试验按GB/T5226.1一2019中18.4的规定进行 6.6连续运行试验按JB/T8896一1999中5.6的规定进行 10
GB/T38890一2020 6.7工艺操作试验在正常工艺条件下,按工艺要求进行示教编程,并启动机器人自动运行,工作正常 6.8噪声测试按GB/T372422018的规定进行 6.9电源适应能力试验按JB/T8896一1999中5.8的规定进行 6.10电磁兼容试验按GB/T17799.1,GB/T17799.2,GB17799.3,GB17799.4的规定进行 6.11环境气候适应性试验按JB/T8896一1999中5.10的规定进行 6.12耐振性试验按JB/T88961999中5.1l的规定进行 6.13防护等级按GB/T4208的规定进行 6.14耐运输性试验按JB/T8896一1999中5.12的规定进行若采用振动台进行等效的模拟运输试验,按GB/T4857.232012中6.7的规定进行 6.15可靠性试验按GB/T5080.12012的规定进行按平均无故障工作时间(MTBF)和平均修复时间MTTRy 来衡量，一般MTBF>5000h,MTTR<30min 检验规则 7.1产品检验分为出厂检验和型式检验 7.2有下列情况之一时,应进行型式检验: 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时 aa 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; b 正常生产的产品,每隔3年或累计台数大于500台 c d 产品停产3年恢复生产; e 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异 7.3每台机器人都应进行出厂检验 7.4检验项目见表3 7.5其他检验规则按照JB/T8896一1999进行 11
GB/T38890一2020 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外观和结构 5,2 6,2 功能 5.3 6.3 工作空间 5.4b) 6.4.2 最大单向速度 5.4e) 6.4.3 位姿准确度 5.4d) 6.4.4 位姿重复性 5.4e 6.4.5 距离准确度 5,4) 6.4.6 距离重复性 5,4g 6.4.7 位置稳定时间 5,.h) 能 10 5,4iy 6,4.9 位置超调量求 11 轨迹准确度 6.4.10 5.) 12 轨迹重复性 5.4k) 6.4.ll 13 轨迹速度特性 5.4l 6.4.12 14 循环时间 5.4m 6.4.13 15 静态柔顺性 5,4n) 6.4.l4 6.4.15 动作控制方式 5.4o 接地电阻和保护接地电路 5.5.2 6.5.1 连续性安 18 绝缘电阻 5.5.3 6.5.2 19 耐电强度 5,5.4 6.5.3 20 连续运行 5.6 6.6 工艺操作 21 5.7 6." 22 噪声 5.s 6.8 23 5.9 6.9 电源适应能力 24 电磁兼容性 5.10 6.10 25 环境气候适应性 5.11.1 6,1 26 耐振性 5.l1.2 6.12 27 防护等级 5.l1.3 6,13 28 耐运输性 5,12 6.14 5,13 6.,15 29 可靠性注“o"为检查项目,“-”为不检项目. 12
GB/T38890一2020 标志,包装,运输和贮存 8.1标志 8.1.1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 b 产品型号 e 额定负载; d)动力源参数及耗电功率; 外形尺寸和重量; e 生产编号; 制造单位名称; g h)出厂年、月 8.1.2包装标志要求如下: 包装箱外表面应按GB/T191的规定做图示标志 8.2包装机器人在包装前,应将活动杆件固定牢靠 8.2.1 8.2.2机器人定平台及其他装置与包装箱底板固定牢靠包装材料应符合GB/T4768、GB/T4879,GB/T5048的规定 8.2.3 8.2.4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 8.2.5 特性数据表和产品检验合格证 a 安装、使用、维修说明书及安装图 b 随机备件、附件及其清单; c 装箱清单及其他有关技术资料 d 8.3运输运输、装卸时应保持包装箱的竖立位置,并不得堆放 8.4贮存长期存放机器人产品的仓库,其环境温度为0C40C,相对湿度不大于80% 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按产品标准的规定执行

三自由度并联机器人通用技术条件GB/T38890-2020解析

随着工业自动化程度的不断提高，机器人逐渐成为生产制造中不可或缺的设备之一。在众多机器人类型中，三自由度并联机器人因其结构紧凑、运动灵活等优点被广泛应用于汽车、电子、航空等领域。

然而，由于缺乏普遍认可的技术规范，三自由度并联机器人在设计、制造、使用等方面存在着较大的问题和难点，这也给机器人行业的发展带来了一定的困扰。

为此，国家质检总局、中国标准化委员会等有关部门联合发布了《三自由度并联机器人通用技术条件GB/T38890-2020》，以期为三自由度并联机器人的设计、制造和使用提供统一的标准和规范。

GB/T38890-2020标准介绍

GB/T38890-2020标准是一项国家强制性标准，主要包括了三自由度并联机器人的基本要求、技术参数、试验方法、检验规则等内容。该标准旨在规范三自由度并联机器人的各个环节，确保其质量稳定、安全可靠。

技术条件分析

三自由度并联机器人通用技术条件GB/T38890-2020主要包括以下内容：

1. 基本要求

该部分主要规定了三自由度并联机器人的定义、结构类型、工作空间、自由度、运动方式等基本要求。其中，对于机器人运动方式的规定较为详细，涉及到了平移、旋转、倾斜等多种运动方式。

2. 技术参数

该部分主要规定了三自由度并联机器人的基本参数，如最大负载、最大速度、姿态精度、重复定位精度等。这些参数是评价机器人性能的重要指标，也是用户选型时需要考虑的重要因素之一。

3. 试验方法

该部分主要规定了三自由度并联机器人的试验内容和方法，包括静态负载试验、动态性能试验、精度试验等。这些试验可以直接反映出机器人在不同条件下的性能水平，是保证机器人质量稳定的重要手段。

4. 检验规则

该部分主要规定了三自由度并联机器人的检验方法和标准，以确保机器人在交付前符合技术条件的要求。这些检验方法和标准也为用户提供了评价机器人质量的依据。

应用前

应用前景

三自由度并联机器人通用技术条件GB/T38890-2020的发布，为三自由度并联机器人的设计、制造和使用提供了统一的标准和规范。该标准的实施将有助于促进机器人行业的发展，提高我国机器人产业的核心竞争力。

此外，该标准的实施还可以推动机器人的智能化和数字化发展，加快机器人在各个领域的应用和推广。相信未来，随着机器人技术的不断发展和应用，三自由度并联机器人将会越来越广泛地应用于生产制造等领域，为人类社会带来更多的便利和价值。

结论

总之，三自由度并联机器人通用技术条件GB/T38890-2020的发布，是我国机器人行业发展的重要里程碑和标志性事件。通过对该标准的认真学习和应用，我们可以更好地解决三自由度并联机器人在设计、制造和使用中出现的问题和挑战，从而为机器人行业的发展注入新的动力和活力。

未来，我们期待更多的标准和规范能够诞生，为机器人行业的可持续发展提供强有力的保障。