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| 标准编号 | GB/T 39006-2020 (GB/T39006-2020) | | 中文名称 | 工业机器人特殊气候环境可靠性要求和测试方法 | | 英文名称 | Requirements and test methods of special climate conditions reliability for industrial robots | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J28 | | 国际标准分类 | 25.040.30 | | 字数估计 | 12,146 | | 发布日期 | 2020-09-29 | | 实施日期 | 2021-04-01 | | 标准依据 | 国家标准公告2020年第20号 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 39006-2020
ICS 25.040.30
J28
中华人民共和国国家标准
工业机器人特殊气候环境可靠性要求
和测试方法
2020-09-29发布
2021-04-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009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/TC159)归口。
本标准主要起草单位:上海电器科学研究院、广东省东莞市质量监督检测中心、合肥泰禾光电科技
股份有限公司、重庆德新机器人检测中心有限公司、安徽省配天机器人技术有限公司、青岛钢铁侠科技
有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司、洛阳圣瑞智能机器人有限公司、上海机器人产业技术
研究院有限公司、上海电器设备检测所有限公司、上海添唯认证技术有限公司。
本标准主要起草人:李园园、樊开夫、石江涛、邢琳、杨安坤、王泽涵、张锐、陈灏、张庆华、郑军奇、
李本旺。
工业机器人特殊气候环境可靠性要求
和测试方法
1 范围
本标准规定了工业机器人特殊气候环境(如高温、低温、高湿、盐雾等)可靠性的要求和测试方法。
本标准适用于工业机器人及其零部件。
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 2423.1-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
GB/T 2423.2-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GB/T 2423.3 环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423.4-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Db:交变湿热(12h+
12h循环)
GB/T 2423.17-2008 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Ka:盐雾
GB/T 2423.18 环境试验 第2部分:试验方法 试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)
GB/T 2423.21 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验 M:低气压
GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化
GB/T 2423.27 环境试验 第2部分:试验方法 试验方法和导则:温度/低气压或温度/湿度/低
气压综合试验
GB/T 2423.37 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验L:沙尘试验
GB/T 2423.38 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验R:水试验方法和导则
JB/T 8896-1999 工业机器人 验收规则
3 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
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机,可对三个或三个以上轴进行编程。
注1:工业机器人可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。
注2: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);
---某些集成的附加轴。
注3:改写GB/T 12643-2013,定义2.9。
3.2
条件试验 testingconditioning
把试验样品曝露到试验环境,以确定这种环境条件对试验样品的影响。
[GB/T 2422-2012,定义4.2]
3.3
在特定的时间内,产品所经受的外部物理、化学和生物的条件。
注:环境条件一般包括自然环境条件和产品本身会外源产生的环境条件。
[GB/T 2422-2012,定义4.3]
3.4
描述环境因素的一个或多个物理、化学或生物特性。
[GB/T 2422-2012,定义4.4]
3.5
预处理 pre-conditioning
为消除或部分抵消试验样品以前经历的各种效应,在条件试验前对试验样品所做的处理。
[GB/T 2422-2012,定义4.6]
3.6
温度稳定 temperaturestability
试验样品各部分的温度与其最后温度之差在3℃以内时的状态。
注:最后温度为放置有试验样品的试验箱当时的平均温度。
3.7
严酷等级 severity
试验样品进行条件试验所用的一组参数值。
[GB/T 2422-2012,定义4.9]
3.8
恢复 recovery
在条件试验之后,检测之前为使试验样品的性能稳定所做的处理。
[GB/T 2422-2012,定义4.7]
3.9
操作机 manipulator
用来抓取和(或)移动物体、由一些相互铰接或相对滑动的构件组成的多自由度机器。
注1:操作机可由操作员、可编程控制器、或某些逻辑系统(如凸轮装置,线路)来控制。
注2:操作机不包括末端执行器。
[GB/T 12643-2013,定义2.1]
3.10
控制系统 controlsystem
一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/T 12643-2013,定义2.7]
4 工作环境分类
本标准将工业机器人的工作环境分为以下几类:
a) 类别Ⅰ:室内公共区域。
示例:生产车间。
b) 类别Ⅱ:有淋浴防护和日晒防护的室外,或者恶劣环境条件的室内。
示例:车库、进料台等。
c) 类别Ⅲ:一般意义上的室外。
针对以上三类工作环境的工业机器人,其低温、高温和恒定湿热工作环境试验参数见表1。
5 特殊气候环境可靠性要求
5.1 概述
工业机器人在运输、贮存、使用等寿命周期中一般会承受不同的气候环境应力(如温湿、盐雾、沙尘、
水、低气压等),因而工程中通常应规定机器人产品气候环境可靠性要求,一般性要求见5.2~5.6,测试
方法参见第6章。根据机器人的使用场景和用途,制造商可酌情制定要求(含外观、功能、性能异常的规
定)。
5.2 温湿环境可靠性要求
工业机器人在寿命周期中温湿环境可靠性的一般性要求如下:
a) 在低温环境(包含贮存或运行)的影响下,工业机器人应不产生材料脆化、器件失效等引起的外
观、功能、性能异常。
b) 在高温环境(包含贮存或运行)的影响下,工业机器人应不产生材料老化、器件失效等引起的外
观、功能、性能异常。
c) 在温度变化环境的影响下,工业机器人应不产生结构变形、器件失效等引起的外观、功能、性能
异常。
d) 在湿热环境的影响下,工业机器人应不产生电化学腐蚀、电气短路、润滑剂性能降低等引起的
外观、功能、性能异常。
5.3 盐雾环境可靠性要求
在盐雾环境的影响下,工业机器人应不产生腐蚀损坏等引起的外观、功能、性能异常。
5.4 沙尘环境可靠性要求
在沙尘环境的影响下,工业机器人应不产生因固体异物进入而引起的外观、功能、性能异常。
5.5 水雾环境可靠性要求
在水雾环境的影响下,工业机器人应不产生因水雾进入而引起的外观、功能、性能异常。
5.6 低气压环境可靠性要求
在低气压环境的影响下,工业机器人应不产生因密封膨胀或压缩引起的外观、功能、性能异常。
6 特殊气候环境可靠性测试方法
6.1 概述
气候环境试验前需对工业机器人进行预处理,即试验前工业机器人需在下列标准条件下贮存至少
24h:
a) 温度:15℃~35℃;
b) 相对湿度:20%~80%;
c) 大气压力:试验场所气压。
气候环境试验前和试验后工业机器人应进行外观检查、功能性检测,除相关产品另有规定外,功能
性检测项目包括:按钮功能和显示装置检查、连锁功能检查、各轴动作检查、指令动作检查,具体试验方
法见JB/T 8896-1999中5.3.1~5.3.4。
除制造商另有规定外,应在标准条件下进行工业机器人的试前和试后试验。
6.2 试验工作状态
通电后,工业机器人以制造商提供的运行动作的设定程序执行规定动作。
6.3 恒温试验
6.3.1 低温试验
6.3.1.1 低温贮存
除工业机器人技术条件另有规定外,按GB/T 2423.1-2008试验Ab在-40℃进行试验,将工业
机器人放入试验箱中,然后将试验箱设置到-40℃后启动试验箱,试验过程中当试验温度低于30℃
时,相对湿度不应超过50%。
当试验箱内温度达到-40℃后,开始计时,工业机器人在此条件下连续曝露24h,试验结束后待箱
内温度恢复到室温后取出工业机器人。
整个试验过程中,工业机器人处于不带电贮存状态。工业机器人恢复到标准条件(见6.1)后进行验
证试验。
为防止试验中工业机器人结冰和凝露,允许将工业机器人用塑料膜密封后进行试验,必要时还可以
在塑料膜内装入吸潮剂。
6.3.1.2 低温运行
除工业机器人技术条件另有规定外,按GB/T 2423.1-2008试验Ad在Tmin进行试验,将工业机器
人放入试验箱中,然后将试验箱设置到Tmin启动试验箱,试验过程中当试验温度低于30℃时,相对湿度
不应超过50%。
当箱内温度达到Tmin后,待温度稳定后工业机器人通电运行,并在此条件下连续曝露4h。整个试
验过程中工业机器人处于试验工作状态。
试验结束后,工业机器人断电停止运行,待箱内温度恢复到室温取出工业机器人。
6.3.2 高温试验
6.3.2.1 高温贮存
除工业机器人技术条件另有规定外,按GB/T 2423.2-2008试验Bb在55℃下进行试验,试验过
程中试验环境相对湿度不超过50%。将工业机器人放入试验箱中,然后将试验箱设置到55℃启动试
验箱。
当箱内温度达到55℃后,开始计时。工业机器人在此条件下连续曝露时间为24h,试验结束后待
箱内温度恢复到室温取出工业机器人。
试验过程中,工业机器人处于不带电贮存状态。
6.3.2.2 高温运行
除工业机器人技术条件另有规定外,按GB/T 2423.2-2008试验Bd在Tmax下进行试验,试验过程
中试验环境相对湿度不超过50%,将工业机器人放入试验箱中。
将试验箱设置到Tmax启动试验箱,箱内温度达到Tmax,待温度稳定后通电运行,工业机器人在此条
件下连续曝露时间为4h。
试验过程中工业机器人处于工作状态。试验结束后,工业机器人断电停止运行,待箱内温度恢复到
室温取出工业机器人。
6.4 温度变化试验
除工业机器人技术要求另有规定外,温度变化试验按GB/T 2423.22-2012试验Nb进行,工业机
器人处于工作状态。
将工业机器人放入试验箱内,试验箱设置到规定的试验条件启动试验箱,同时工业机器人通电运
行,工业机器人在规定条件下进行环境曝露试验。
一个试验循环由两个曝露时间和两个转换时间组成(见图1)。
工业机器人的温度变化试验采用下列试验参数:
---起始试验温度:室温;
---最高试验温度:Tmax;
---最低试验温度:Tmin;
---每个试验温度的曝露时间:4h;
---试验箱的温度升降变化率:(1±0.2)K/min;
---试验循环次数:2次。
如果需要采用其他试验参数,应在试验报告中进行注明,并说明原因。
6.5 湿热试验
6.5.1 恒定湿热试验
按GB/T 2423.3进行试验。将工业机器人放入试验箱内,当试验箱内条件达到规定试验条件,开
始计时。工业机器人处于工作状态。
工业机器人湿热试验采用下列参数:
---试验温度:40℃;
---试验相对湿度:(85±3)%;
---推荐持续时间:2d、4d、10d。
根据实际使用情况选择合适的试验持续时间,如果需要采用其他试验参数,应在试验报告中进行注
明,并说明原因。
在条件试验后工业机器人应有一段恢复时间,使工业机器人处于与初始检测时相同的条件。
6.5.2 交变湿热
按GB/T 2423.4-2008试验Db进行试验,一个湿热循环周期的时间为24h(如图2)。试验过程中
工业机器人处于贮存状态。
交变湿热试验参考下列参数:
---试验的上限温度:Tmax;
---试验的下限温度:25℃;
---推荐持续时间:2d、6d。
对于类别Ⅰ环境下使用的工业机器人,整个试验过程中,相对湿度不低于85%。
对于类别Ⅱ和类别Ⅲ环境下使用的工业机器人,整个试验过程中,除最初15min相对湿度不低于
90%外,其余时间均应不低于95%。
根据实际使用情况选择合适的试验持续时间,如果需要采用其他试验参数,应在试验报告中进行注
明,并说明原因。
在条件试验后工业机器人应有一段恢复时间,使工业机器人处于与初始检测时相同的条件。
结的溶液。
本标准规定室外使用工业机器人盐雾试验采用下列参数:
---试验温度:(35±2)℃;
---推荐试验时间:48h、72h、96h、168h、336h。
根据实际使用情况选择合适的试验持续时间,如果需要采用其他试验参数,应在试验结果报告中进
行注明,并说明原因。
在条件试验后工业机器人应有一段恢复时间,使工业机器人处于与初始检测时相同的条件。
6.6.2 交变盐雾试验
根据实际使用情况选择合适的严酷等级,如果需要采用其他试验参数,应在试验结果报告中进行注
明,并说明原因。
按GB/T 2423.18进行试验,将工业机器人放入试验箱,试验箱设定至所选择严酷等级规定的条件
后启动试验箱,待试验箱环境达到规定要求开始计时。交变盐雾试验的严酷等级如下:
---严酷等级(1):四个喷雾周期,每个2h,每个喷雾周期后7d的湿热储存周期,湿热试验条件为
温度(40±2)℃,相对湿度(93±3)%;
---严酷等级(2):三个喷雾周期,每个2h,每个喷雾周期后20h~22h的湿热储存周期,湿热试
验条件为温度(40±2)℃,相对湿度(93±3)%;
---严酷等级(3):四个喷雾周期,每个2h,每个喷雾周期后20h~22h......
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