GB T 12644-2001 工业机器人 特性表示.pdf

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1、前言本标准等效采用国际标准 国际标准化组织于 年开始对 进行修订 年发布了新版本 根据该标准技术内容 对我国的国家标准工业机器人特性表示 进行修订 技术内容的重要改变有 规定了制造商应如何表示机器人的特性 所适用的机器人用途增加了机加工 涂胶 密封 检验 删去了有关坐标系的章条 删除了 年版本的附录 工业机器人工作空间作图法 附录中表格增删了相应的内容本标准自实施之日起 代替本标准的附录 和附录 是提示的附录本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国工业自动化系统标准化技术委员会归口本标准由北京机械工业自动化研究所负责起草本标准主要起草人 董瑞翔 胡景種前言国际标准化组织是一个世界性的国家标准

2、团体 成员团体 的联合机构 国际标准的制订工作通常由 技术委员会完成 对关心已建立的技术委员会项目的每个成员团体都有权派代表参加该委员会项目的工作 与 有协作关系的官方和非官方的国际组织也可以参加工作 在电工技术标准化的各个方面都与国际电工委员会 密切合作各技术委员会所采纳的国际标准草案为了投票表决要散发到各成员团体 作为国际标准发布至少需要 参加投票的成员团体的赞同国际标准 是由 工业自动化系统与集成技术委员会的 制造环境用机器人 分技术委员会制定的的第二版是对第一版进行技术上的修订而成 它删除和代替本标准的附录 和附录 仅供参考引言是涉及操作型工业机器人一系列国际标准中的一部分 其他的国际

3、标准包括的内容有安全 性能规范及其测试方法 坐标系 术语以及机械接口等用于制造业的操作型工业机器人的数量正在恒定地增长 并且已强调需要制定有关机器人特性表示和规格的标准格式的目的是有助于用户和制造商了解各种类型的机器人并进行比较则包含了末端执行器自动更换系统特性表示的格式和词汇本国际标准的附录 给出了机器人规格表示的推荐格式 附录 给出了性能规范符号的说明注 在本国际标准中所使用的术语机器人 即操作型工业机器人中华人民共和国国家标准工业机器人特性表示 代替中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 批准 实施范围本标准规定了制造商应如何表示机器人的特性引用标准下列标准所包含的条文 通过在本标准中引

4、用而构成为本标准的条文 本标准出版时 所示版本均为有效 所有标准都会被修订 使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性工业机器人 安全规范工业机器人性能规范及其试验方法工业机器人 词汇工业机器人 圆形机械接口工业机器人坐标系和运动命名原则定义本标准采用 已给出的定义 并使用下列定义工作空间中心当手臂中的每个主动关节处于其运动范围中间位置时 手腕参考点的位置称为工作空间中心单位除非另外指出 所有单位如下角度以弧度 或度 为单位时间以秒 为单位力以牛 为单位质量以千克 为单位速度以米 秒 弧度 秒 或度 秒 为单位特性总则制造商应提供与各种特性和要求相关的资料 这些特性和要求是作为机器人文

5、件的一部分在本章中作了说明应用制造商应指明机器人被预期的主要应用领域典型应用示例为搬运装配点焊弧焊机加工喷漆涂胶 密封检验动力源制造商应指明所有外部的动力源 包括机器人操作本身 如 机械结构运动执行器 控制 辅助设备例如夹持器 所需动力源的类型 例如电动的 液压的 气动的或混合的 连同每种所需消耗的最大动力 这些指标亦应包括所许可的范围和波动制造商亦应指明用于控制轴和辅助运动的动力类型 例如 电动的 液压的 气动的 当使用多于一种动力时 制造商的说明中应包含一个分类细目机械结构制造商应指明机械结构的类型和机构轴数 在结构外形图中应给出详细的各轴动作 此图也可以是描述工作空间图样中的一部分 见图

6、 图机械结构示例直角坐标型机器人圆柱坐标型机器人极坐标型机器人关节型机器人如果机器人是可移动的 则应指明导向的方式工作空间在一张图样中至少应画出两个视图来说明手腕参考点的工作空间的边界 视图中包含有校正位姿和工作空间中心 一个视图是在机座坐标系 平面内 见 机器人手臂达到的最大轨迹的投影 另一视图是在机座坐标系 平面上机器人手臂达到的最大轨迹的投影 图样中亦应给出副关节轴在手腕参考点的工作空间中在某些点上的运动界限信息 见图 的 轴机器人示例和图 的 轴机器人示例建议在图样中以表格的形式给出工作空间的细目和副关节轴的运动范围 如图 和图 所示单位标号手腕参考点校正位姿第 轴第 轴空间点手腕参考

7、点工作空间 副关节轴运动范围第 轴 第 轴图 轴机器人工作空间示例单位标号手腕参考点校正位姿第 轴第 轴第 轴空间点手腕参考点工作空间 副关节轴运动范围第 轴 第 轴 第 轴图 轴机器人工作空间示例坐标系制造商应按 的规定 标明机座坐标系和机械接口坐标系 并指出与 的不同处外形尺寸和质量制造商应标出机械结构和控制单元的外形尺寸 单位为 及质量 单位为机座安装面为了确保机器人的安全操作和达到所规定的性能 制造商应提供机座安装面的说明 以图样来说明和对于安装所需的建议机械接口为了将末端执行器安装于机器人手腕上 制造商应给出机械接口的说明 包括图样 规格和必须的建议 如有可能 应提供所引用的国际标准

8、编号 如控制制造商应指明控制单元的种类及相关的信息 如功能 专门的规定 如控制方案任务程序存储器基本容量最大容量运动控制方法位姿到位姿连续轨迹运动控制种类伺服非伺服路径插补方法直线圆抛物线其他受控轴数基本轴数附加轴数 有插补附加轴数 无插补示教盒 操作器控制输入输出接口信号类型和电平连续或多路信号数据接口数据格式 控制格式网络接口物理特征通信协议任务编程和程序装载制造商应指明任务编程方法的类型和用于装载程序的工具编程方法示例人工数据输入编程示教编程人工引导机器人末端执行器用机械模拟装置对机器人进行人工引导 用示教盒进行手动编程离线编程目标直接编程程序装载工具示例数据链路软盘磁带存储器板环境制造

9、商应指明环境条件的极限 在此范围内机器人能满足规定的性能 或相对于环境条件机器人的防护等级制造商应指明不同的环境条件 贮存和操作无危险的界限环境条件至少应包括温度 操作和贮存 运输相对湿度海拔高度电磁干扰大气污染振动负载应指明负载特性 按照质量推力扭矩这些值必须按机械接口坐标系来说明制造商应指明机器人的额定负载 推荐采用如图 所示的格式来表示最大质量和质心位置之间的关系在此要求制造商应指出负载的某些限制因素 以及这些因素对其他已指明的特性和条件 如速度加速度 有什么影响 应指出机器人在何处能携带某些附加质量 如 在臂上附加质量要求制造商应指出最大推力和最大扭矩 见图 然而应该指出推力和扭矩是取

10、决于机器人的配置的质量 质量重心图 负载图轴 推力 扭矩图 推力和扭矩值速度除非另外说明 制造商应指出在下列条件下的速度无加 减速作用时每单位时间内距离的恒定比率具有所采用的额定负载制造商至少应指出每个轴的最大单轴速度具有轨迹形状和相关性规范的额定轨迹速度分辨率对于伺服控制轴 制造商应指出以毫米 或弧度 或度为单位的每个轴的分辨率性能规范制造商应给出按 中所保证的性能规范的信息 中的性能规范如下位姿准确度和位姿重复性多方向位姿准确度变动距离准确度和距离重复性位置稳定时间位置超调位姿特性漂移互换性轨迹准确度和重复性拐角偏差轨迹速度特性最小定位时间静态柔顺性摆动偏差安全制造商应指明机器人遵照 或其

11、他相关的安全标准附录提示的附录机器人规格表示的推荐格式制表日期商标 制造厂名国家 型号类型主要用途 见动力源 见 外部 类型和特性最大动力消耗机器人轴消耗辅助运动消耗机械结构 工作空间和坐标系 见图样外形尺寸和质量 见机械结构 控制单元质量 质量机座安装面 见图样机械接口 见图样控制 见控制单元类型控制轴数任务程序存储器基本容量最大容量运动控制类型运动控制方法路径插补方法示教盒操作器控制输入 输出接口数据 网络接口编程方法和装载工具 见环境 见 操作 贮存 运输温度相对湿度海拔高度电磁干扰大气污染振动负载 见额定负载负载图极限负载轴 推力 扭矩附加质量备注轴号单轴速度 见 分辨率 见性能规范 见位姿特性额定负载的 和额定速度的 和定位时间距离 时间稳定时间位置超调极限带漂移图 静态柔顺性沿沿沿路径和摆动特性路径形状额定负载的 和额定路径速度轨迹速度特性额定负载的 和可选的额定路径速度额定路径速度额定轨迹速度安全 见按照附录提示的附录性能规范符号说明 摘自附录 中所使用的性能规范符号全部按照 这些符号说明如下位姿准确度位姿重复性多方向位姿准确度变动距离准确度距离重复性位置稳定时间位置超调量位姿准确度漂移位姿重复性漂移互换性轨迹准确度轨迹重复性拐角圆角误差拐角超调轨迹速度准确度轨迹速度重复性轨迹速度波动摆幅误差摆频误差下标 是指关于 轴的姿态特性下标 是指某个位置特性