工业机器人运动可靠性评估方法.docx

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工业机器人运动可靠性评估方法

1范围

本标准规定了工业机器人运动可靠性评估的术语和定义、运动可靠性测试的前期准备、试验位姿和跟踪轨迹、运动可靠性测试与评估、试验数据采集与处理、运动可靠性试验日志和运动可靠性测试报告。

本标准适用于圆柱坐标型和关节型工业机器人运动可靠性评估，也可用于工业机器人运动可靠性的出厂评估。

2规范性引用文件

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。凡是注日期的引用标准，仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用标准，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

GB/T12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法

ANSIRIAR15.05-3-1992工业机器人和机器人系统可靠性验收测试指南

GB/T3780.22-2016炭黑第22部分：用工艺控制数据计算过程能力指数

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1关键部件criticalcomponents

影响工业机器人的安全系统或操作控制的重要组成部分，如果失效，将导致工业机器人停止运行。注：本标准中关键部件指工业机器人减速器、驱动电机和控制器。

3.2非关键部件non-criticalcomponents

不影响工业机器人安全系统或操作控制的组成部分。

3.3运动循环motioncycle

工业机器人执行一套完整动作和功能程序的过程。

3.4运动循环次数motioncycletimes工业机器人重复执行3.3的次数。

3.5测试循环testcycle

工业机器人执行一组3.4所规定的运动循环的过程。

3.6测试循环次数testcycletimes

工业机器人重复执行3.5的次数。

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3.7运动失效motionfailure

工业机器人末端执行器的重复定位精度未能达到要求的精度，或者末端执行器运动轨迹的重复性未能达到要求的精度。

3.8运动空间motionspace

工业机器人末端执行器所能达到的所有空间区域。

3.9点到点运动point-to-pointmotion

工业机器人末端执行器在运动空间中从一个点（起始点）运动到另一个点（目标点），不考虑两点之间的路径。

3.10连续轨迹运动continuouspathmotion

工业机器人末端执行器在运动空间中沿特定的路径从一个点（起始点）运动到另一个点（目标点）。

3.11运动性能指标motionperformanceindex

评价工业机器人运动性能的指标，本标准中指末端执行器的重复定位精度和运动轨迹重复性精度。

3.12运动可靠性motionreliability

工业机器人在规定的工作条件和工作时间内，完成3.11规定的运动性能指标的能力。

3.13运动可靠度degreeofmotionreliability

工业机器人在规定的工作条件和工作时间内，完成3.11规定的运动性能指标的概率。

3.14运动可靠性测试motionreliabilitytest评价3.12和3.13中规定指标的实验。

3.15过程能力指数CpkprocesscapabilityindexCpk

表征在技术指标范围内由普通因素引起的过程变化程度的指数。

3.16过程性能指数PpkprocessperformanceindexPpk

表征在技术指标范围内由普通和特殊因素引起的过程变化程度的指数。

3.17移动极差movingrange

两个连续、单独测试值之间的绝对差值。

3.18移动极差平均值averagemovingrange

n个移动极差的算术平均值。

4运动可靠性测试的前期准备

4.1前期准备流程

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运动可靠性测试的前期准备分三个部分，包括24小时单轴运动测试、48小时多轴联动测试和1小时极限运动测试（见图1）。试验要求应满足GB/T12642-2013中的7.2.2的相关规定。前期准备试验中如遇停电等突发情况导致试验中止，可在突发情况解除后继续未完成的试验，无需重新开始。

4.2测试条件

测试中所使用的操作条件和环境条件应符合GB/T12642-2013中6.3的相关要求。

4.3测试方法

前期准备试验中的24小时单轴运动测试和48小时多轴联动测试的测试方法应符合ANSI/RIAR15.05-3-1992中6、7的相关要求。

4.3.124小时单轴运动测试

测试在制造商规定负载75%的状态下进行。机器人每根轴的速度、加速度和移动范围都被限制在其最大值的75