GB/T 38873-2020 分拣机器人通用技术条件

　　ICS 25 . 040 . 30 J 28

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 38873—2020

　　分拣机器人通用技术条件

　　Generalspecificationsofsortingrobots

　　2020-07-21 发布 2021-02-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 38873—2020

　　GB/T 38873—2020

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国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/TC 159)归口 。

　　本标准起草单位：北京机械工业自动化研究所有限公司、武汉人天包装 自动化技术股份有限公司、重庆德新机器人检测中心有限公司、济南方德自动化设备股份有限公司、诺伯特智能装备(山东)有限公司、苏州艾隆科技股份有限公司、上海沃迪智能装备股份有限公司、金陵科技学院、西安禾思众成精密机械有限公司、航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司、中国检验认证集团湖北有限公司、东莞市李群自动化技术有限公司、广州数控设备有限公司、武汉华志机器人产业技术研究院有限公司、武汉泰安晶液态金属科技有限公司、重庆华数机器人有限公司。

　　本标准主要起草人：秦修功、李响、李本旺、苏渊博、闫新华、尹作重、宋勇、童上高、李国振、郭语、杨益民、曾德标、李晓明、俞春华、陈诗雨、王汉翼、滕胜、杨双峰、杨宝军、刘颖、郭栋、任建勋、陈彬、杜已超、侯春敏。

　　GB/T 38873—2020

　　分拣机器人通用技术条件

　　1 范围

　　本标准规定了用于工业环境下的分拣机器人的分类、技术要求、检验方法、检验规则、成套性标志、包装、运输和贮存。

　　本标准适用于分拣机器人(以下简称“机器人”)。

　　2 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/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 4768 防霉包装

　　GB/T 4879 防锈包装

　　GB/T 5048 防潮包装

　　GB/T 5226 . 1—2019 机械电气安全 机械电气设备 第 1 部分：通用技术条件

　　GB 11291 . 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/T 12642—2013 工业机器人 性能规范及其试验方法

　　GB/T 14468 . 1 工业机器人 机械接口 第 1 部分：板类

　　GB/T 14468 . 2 工业机器人 机械接口 第 2 部分：轴类

　　GB/T 15706 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小

　　GB/Z 19397—2003 工业机器人 电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南

　　GB/T 20867—2007 工业机器人 安全实施规范

　　GB/T 35076 机械安全 生产设备安全通则

　　GB/T 37242 机器人噪声试验方法

　　JB/T 8896—1999 工业机器人 验收规则

　　JB/T 10825—2008 工业机器人产品验收实施规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　分拣机器人 sortingrobot

　　能够按指定规则快速有效对物体进行识别、拣取和放置的工业机器人。

　　3.2

　　错分率 misclassificationrate

　　错分次数与总分拣次数之比。

　　GB/T 38873—2020

　　4 分类

　　机器人按额定负载能力可分为：

　　a) 轻型分拣机器人额定负载小于或等于 3 kg;

　　b) 中型分拣机器人额定负载为大于 3 kg且小于或等于 10 kg;

　　c) 重型分拣机器人额定负载大于 10 kg。

　　5 技术要求

　　5 . 1 -般要求

　　5 . 1 . 1 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。

　　5 . 1 . 2 制造机器人所用材料、外购元器件和部件质量应可靠，并应符合有关标准的规定。

　　5 . 2 外观和结构

　　5 . 2 . 1 机器人结构应布局合理、操作方便、便于维修。

　　5 . 2 . 2 机器人成套设备中，所有紧固部分应无松动，活动部分润滑和冷却状况良好。

　　5 . 2 . 3 说明功能的文字、符号、标志应清晰、端正，各轴关节处应标明其运动方向。

　　5 . 2 . 4 机器人表面不应有明显的凹痕、裂缝和变形;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。

　　5 . 3 功能

　　分拣机器人应具备但不限于以下功能：

　　a) 能够完成识别分类、拣取任务，有要求时能够完成姿态放置任务;

　　b) 能够根据识别结果进行轨迹规划;

　　c) 机器人的开关、按钮、显示、报警及联锁装置，功能正常;

　　d) 操作机各轴运动平稳、正常;

　　e) 各种操作方式中，指令与动作一致;

　　f) 在机器人工作区域外设置机器人急停开关，并符合 GB/T 20867—2007 中 5 . 3 . 2 和 5 . 3 . 3 的要求;

　　g) 操作机末端应具有方便更换末端执行器的机械接 口，并符合 GB/T 14468 . 1 和GB/T 14468 . 2的要求。

　　5 . 4 性能

　　分拣机器人的性能指标应在产品标准中规定，包含但不限于以下项目：

　　a) 错分率;

　　b) 最大工作节拍;

　　c) 位姿准确度;

　　d) 重复定位精度;

　　e) 有效工作空间;

　　f) 额定负载。

　　GB/T 38873—2020

　　5 . 5 安全

　　5 . 5 . 1 机械安全

　　5 . 5 . 1 . 1 机械防护应满足 GB/T 15706 的要求。

　　5 . 5 . 1 . 2 机械强度应满足 GB/T 35076 的要求。

　　5 . 5 . 1 . 3 机械稳定性应满足 GB/T 35076 的要求。

　　5 . 5 . 2 电气安全

　　电气系统应满足 GB/T 5226 . 1—2019 和 GB 11291 . 2 的要求，具体要求如下：

　　a) 接地电阻：机器人操作机、控制装置、动力源都应有接地点。 不能明显表明的接地点，应在其附近标注明显的接地符号“”。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 . 1 Ω。

　　b) 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 1 MΩ。

　　c) 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 50 Hz、电压1 000 V、持续 1 s 的耐电强度试验，无击穿、闪络及飞弧现象。

　　5 . 5 . 3 断电保护

　　机器人在握持状态下若遇急停或断电，夹持器应维持握持状态。

　　5 . 6 连续运行

　　机器人在额定负载和工作速度下，连续运行 120 h,工作应正常。

　　5 . 7 工艺操作

　　在正常工艺条件下，其生产工艺应符合相关行业标准要求。

　　5 . 8 噪声

　　机器人在空载运行时所产生的噪声应不大于 70 dB(A)。

　　5 . 9 电源适应能力

　　宽幅电源状态时，机器人在额定负载和工作速度下，连续运行 8 h,工作应正常。 否则应配置相适应的不间断电源(UPS) 。

　　当供电电网电压波动，在额定电压的 -15%~+10%、频率为 50 Hz 时，机器人工作应正常。

　　5 . 10 电磁兼容性

　　机器人的电磁兼容性应符合 GB/Z 19397—2003 中 6 . 5 的规定，具体要求如下：

　　a) 辐射敏感度：机器人在受到射频干扰时，工作应正常。 具体数值由产品标准规定。

　　b) 磁场敏感度：机器人在受到强磁场干扰时，工作应正常。 具体强度由产品标准规定。

　　5 . 1 1 环境气候适应性

　　应符合 GB/T 5226 . 1—2019 中 4 . 4 的要求。

　　5 . 12 耐振性

　　机器人的操作机、控制装置在受到频率为 5 Hz~55 Hz、振幅为 0 . 15 mm 的振动时，工作应正常。

　　GB/T 38873—2020

　　5 . 13 耐运输性

　　机器人按要求包装和运输后，工作应正常。

　　5 . 14 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。一般 MTBF不小于 5 000 h, MTTR不大于 30 min。

　　6 试验方法

　　6 . 1 检验条件

　　按 GB/T 12642—2013 中第 6 章执行。

　　6 . 2 外观和结构

　　按 JB/T 10825—2008 中 6.1 执行。

　　6 . 3 功能

　　按 JB/T 10825—2008 中 6.2~6.4 执行。

　　6 . 4 性能

　　6 . 4 . 1 最大工作节拍

　　6 . 4 . 1 . 1 有明确分拣对象时由产品标准规定。

　　6 . 4 . 1 . 2 无明确分拣对象时应采用测试物料，应测试两种或两种以上物料的识别、分拣和放置，可采用多台机器人循环的方式提高测试效率。 测试方法参见附录 A 中的 A. 1,也可采用其他方法，但应在产品标准中进行说明。

　　6 . 4 . 2 错分率

　　6 . 4 . 2 . 1 有明确分拣对象时由产品标准规定。

　　6 . 4 . 2 . 2 无明确的分拣对象时应采用测试物料，应测试两种或两种以上物料的识别和分拣，可采用多台机器人循环的方式提高测试效率。 测试方法参见 A. 2,也可采用其他方法，但应在产品标准中进行说明。

　　6 . 4 . 3 位姿准确度

　　按 GB/T 12642—2013 中 7 . 2 执行 。

　　6 . 4 . 4 重复定位精度

　　按 GB/T 12642—2013 中 7 . 2 执行 。

　　6 . 4 . 5 有效工作空间

　　按 JB/T 10825—2008 中 6.6 执行。

　　6 . 4 . 6 额定负载

　　按 GB/T 12642—2013 中 6 . 6 执行 。

　　GB/T 38873—2020

　　6 . 5 安全

　　6 . 5 . 1 接地电阻

　　按 GB/T 5226 . 1—2019 中 18 . 2 执行 。

　　6 . 5 . 2 绝缘电阻

　　按 GB/T 5226 . 1—2019 中 18 . 3 执行 。

　　6 . 5 . 3 耐电强度

　　按 GB/T 5226 . 1—2019 中 18 . 4 执行 。

　　6 . 6 连续运行

　　按 JB/T 10825—2008 中 6.15 执行。

　　6 . 7 工艺操作

　　在正常工艺条件下，按不同应用领域要求对机器人进行示教编程，然后启动机器人进行自动运行，工作应正常。

　　6 . 8 噪声

　　按 GB/T 37242 执行。

　　6 . 9 电源适应能力

　　按 JB/T 8896—1999 中 5.8 执行。

　　6 . 10 电磁兼容性

　　辐射敏感度和磁场敏感度按 GB/Z 19397—2003 中第 6 章进行。

　　6 . 1 1 环境气候适应性

　　按 JB/T 8896—1999 中 5.10 执行。

　　6 . 12 耐振性

　　按 JB/T 8896—1999 中 5.11 执行。

　　6 . 13 耐运输性

　　按 JB/T 8896—1999 中 5.12 执行。

　　6 . 14 可靠性

　　由产品标准规定。

　　7 检验规则

　　检验规则按 JB/T 8896—1999 中第 3 章的要求，检验项目按表 1 要求。

　　GB/T 38873—2020

　　表 1 检验项目

　　8 成套性

　　8 . 1 机器人应包括操作机、控制装置、动力源装置、连接管线等成套设备，以及可供用户选购的夹持器。

　　8 . 2 机器人出厂时，应备有供正常生产使用的附件、维修用的备件和专用工具。

　　8 . 3 机器人出厂时，应提供特性数据表、技术说明书或操作、安装、维修说明书等技术文件，以及合格证明书。

　　9 标志、包装、运输和贮存

　　9 . 1 标志

　　机器人产品上应有铭牌，铭牌应包括以下内容：

　　a) 产品名称;

　　b) 产品型号;

　　GB/T 38873—2020

　　c) 额定负载

　　d) 动力源参数及耗电功率;

　　e) 外形尺寸和重量;

　　f) 生产批号;

　　g) 制造单位名称;

　　h) 外壳防护等级;

　　i ) 出厂年、月。

　　9 . 2 包装

　　9 . 2 . 1 机器人在包装前，应将操作机活动臂部分牢靠固定。

　　9 . 2 . 2 操作机底座及其他装置与包装箱底板牢靠固定。

　　9 . 2 . 3 控制装置应单独包装。

　　9 . 2 . 4 包装材料符合 GB/T 4768、GB/T 4879、GB/T 5048 的要求。 若有其他特殊包装要求，应在产品标准中规定。

　　9 . 2 . 5 包装箱外表面标志应满足 GB/T 191 的规定，包装箱内应有下列文件：

　　a) 特性数据表和合格证;

　　b ) 使用说明书及安装图;

　　c) 随机备件、附件及其清单;

　　d) 装箱清单及其他有关技术资料。

　　9 . 3 运输

　　运输、装卸时，应保持包装箱的竖立位置，并不得堆放。

　　9 . 4 贮存

　　长期存放机器人产品的仓库，其环境温度为 0 ℃ ~40 ℃ ,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由产品标准规定。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　最大工作节拍和错分率检验方法

　　A.1 最大工作节拍

　　图 A. 1 中，三条按箭头方向运动的输送带，输送带 2 按图示方式摆放任意材质的 80 mm×50 mm× 10 mm的测试物料 1 和 60 mm×40 mm×10 mm测试物料 2,由分拣机器人进行识别，并在 A 区拣取，放置到输送带 1 和输送带 3 上的固定方框区域内，方框长和宽均比物料的长和宽大 5 mm,并在 B 区由另一台分拣机器人重新排列。 在此条件下的最大速度即为分拣机器人标准工况下的工作节拍。

　　可根据机器人的行程，将图 A. 1 尺寸等比例放大或缩小，但缩小后机器人的工作空间最宽处不能超过三个输送带外宽的 150%。

　　示例：机器人的工作空间为圆形，直径为 600 mm,那么三个输送带外宽(图 A. 1 中为 700 mm 的尺寸)不能小于 400 mm。单位为毫米

　　图 A.1 分拣机器人最大工作节拍测试图

　　对于不含姿态调整的机器人，允许输送带2上的测试物料竖直摆放，不需要排成角度，如图 A. 2 所示。

　　单位为毫米

　　图 A.2 不含姿态调整的分拣机器人最大工作节拍测试图

　　GB/T 38873—2020

　　A.2 错分率

　　按图 A. 1 测试条件，未能识别或分拣错误(如未能将测试物料 1 和测试物料 2 放置在正确位置)，记为错分，按式(A. 1)计算错分率。 在图 A. 1 测试条件下错分率应不大于 0 . 05% 。

　　狉=

　　式中：

　　狉 —错分率;

　　狓—错分次数;

　　狀 — 总分拣次数;

　　× 100% ……………………( A.1 )