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GB/T 12642-2013

基本信息

标准号: GB/T 12642-2013

中文名称:工业机器人 性能规范及其试验方法

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 工业 机器人 性能 规范 试验 方法

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标准简介

GB/T 12642-2013 工业机器人 性能规范及其试验方法 GB/T12642-2013 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

1CS25.040.30
中华人民共和国国家标准
GB/T12642—2013/ISO9283:1998代格GT柜2001
工业机器人
性能规范及其试验方法
Industrial robots-Performance criteria and related test methodsIS)9283:1998.IDT)
2013-11-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2014-03-15实施
2规范性引用文件
缩略语和符号
性能测试条件与性能检测方法
位姿特性:
轨迹特性+
9最小定位时间…
静态柔顺性
11面向应用的特殊性能规范
12试验报告
附录A(规范性附录)对比试验的参数:附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
典型应用性能规范的选择指南
试验报告实例
附录NA(资料性附录)
参考文献
GB/T12642—2013/ISO9283:19983
禁于GBT12612的工业机器人性能检测方法63
本标准按照GBTL1-2009给出的规则起章GB/T12642—-2013/ISO9283:1998本标准代替GB/T12642-2001《工业机器人性能规范及其试验方法》。与G1B/T12612-2001相比主要技术变化如下:
删除了原\IS()前音\(2001年版\S)前吉\):增加了单位\转分”(见第一章.2001年版第4章):调整了缩略语和符号的顺序(见第5章,2001年版第3章):增加6.12工业机器人性能检测方法(见6.12.2001年版第6章):修改了7.2.2中的公式(见7.2.2.2001年版7.2.2):修改了7.3.3中的公式(见7.3.3.2001年版7.3.3):将附录C中表C.4\位置稳定时间和超调\改为“位置稳定时间和超调量”见表C.1.2001年版表C.4):
为了方便应用.增加了资料性附录NA\基于GB/T12642的工业机器人性能检测方法”(见附绿NA)
增加了参考文献(见参考文献)本标准采用翻译法等同采用IS()9283:1998工业机器人性能规范及其试验方法》。为了配合本标准的使用我们将ISO/TR13309的主要内容作为本标准附录NA,与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国义件如下GBT12643-1997
工业机器人词汇(ceqvIS)8373:1991)GB/T12644-2001
GB/T16977-1997
特性表示(eqvIS0.9946:1999)
工业机器人
工业机器人
坐标系和运动命名原则(cqv1S)9787.1990)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(SACTC159)归日。本标准起草单位:北京机械工业自动化研究所、广州数控设备有限公司、北京理工大学。本标准主要起草人:杨书评、靳莉、王海丹、工思斯、陆际联。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GBT12612-2001
GB/T12642-—2013/IS09283:1998引
GB/T12642是涉及工业机器人的系列国家标准之一,其他还有诸如安全,通用特性,坐标系,术语和机械接门等方面的标准,这些标准是相互关联的·且和其他标准有关。制定GBT12642的自的是便于机器人及其系统的制造商和用户间的沟通,GB/T12642定义了重要的性能指标.说明这些指标成怎样给定,并推荐了试验方法。术标准的附录(举例说明如何缉写试验结果报告。本标准给出试验方法中的那些特性是对机器人性能起显著影响的性能指标。本标准的用户根据具体要求选择需要测量的性能指标根据机器人的类型和要求,可全部或部分地采用本标准所述的试验GB/T12612标准的核心是单个特性试验,附录A中有位特性和软迹特性对比测试的具体参数
本标准的附录B对于典型应用提供了选择试验项目的指南本标准的附录(提供了试验报告的格式,包括所需的最少信息和试验结果的汇总iiKacaQiaiKAca-
1范围
GB/T12642—2013/ISO9283:1998工业机器人性能规范及其试验方法本标准规定了操作型机器人下列性能指标及其测试方法: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
位置超调量:
位姿特性漂移:
互换性:
轨迹准确度和轨迹重复性+
重复定向轨准确度:
拐角偏差:
轨速速度特性:
最小定位时间:
静态柔顺性:
摆动偏差。
对于某一具体机器人的试验,本标准并不规定应选择上述的哪些性能指标。本标准所述的试验项目主要用于分析和检验某个机器人的指标·但也可用于样机试验、定型试验或验收试验为了对比不同机器人的性能指标,按照本标准的规定,下列参数必须相同:试验立方体的尺寸、试验用负载、试验速度、试验轨迹、试验循环和环境条件。附录A给出了用于位姿特性和轨迹特性进行对比测试时的具体参数。本标准适用于IS()8373:1991中定义的所有工业机器人,本标准术语“机器人“指的是工业机器人。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:凡是不注口期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件IS08373:1994工业机器人词汇(Manipulatingindustrialrobots-Vocabulary)特性表示(lndusirial robots-Presentation of characteristies)工业机器人
ISO9946:1999
)工业机器人坐标系和运动命名原则(Industrial robots-(oordinatesystems1S09787:1990
and motion nomenelatures)
术语和定义
IS08373:1994界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
eluster
用于计算准确度和重复性特性的一组测量点(图&表示图解法示例)GB/T12642-2013/ISO9283:19983.2
重心baryeentre
对于由坐标一一)确定的”个点的集群,该集群的重心是坐标为,的点,、的计算公式在7.2.1中给出。
剩量停顿时间,measuring dwell记录数据前在测量点处的延退时间(如发出\到位“控制信号与测量装置”开始测量\之间的时间15083731991定义6.5
测量时间measuring time
记录量值所用的时间。
4单位
除非另有规定所有单位如下
长度以毫米计,
角度以弧度或度计
时间以秒计,
质量以千克计。
力以牛顿计
连度以米每秒.
或度每秒.
或弧度每穆
或转每分计.。
5缩略语和符号
下列缩略语和符号适用于手本文件。基本缩略语
5.2量值
准确度
互换性
垂复性
路径(轨迹)
距离准确度
Aeeuracy
Exchangeability
Fluctuation
Repcatability
PathcTrajectory)
Velocity
Variation
Weaving
rKacadiaiKAca
(rad)或()
(rad/s)
(r/min)
5.3下标
其他符号
C到。
位准确度
轨连准确度
轨连速度准确度
对.YZ轴的姿态(角分量)
拐角圆角误差
拐角超调
满点之间的距离
位姿准确度漂移
位姿重复性漂移
轨迹速度波动
实到位姿和各个实到位姿集群重心间的距离沿轨迹测量点数
谢量循环次数
位置超调量
距离重复性
位姿重复性
轨迹重复性
轨迹速度重复性
标准偏差
位置稳定时间
轨迹速度
多方向位姿准确度变动
治X,YZ轴的直线坐标
摆赖误落
摆幅误差
表示对Y.YZ辅的姿态特性
拐角点(边界)
机器人性能进入规定的轨连特性内的点表示有饮方间
表尔第点
表尔第次循环
表示第女次方向
表小沿IYZ轴的定位特性
表尔位姿编号1.2.…
试验立方体的顶点
用于制量轨迹特性的短形单面顾点各实到位姿集群的重心
GB/T12642—2013/ISO9283:1998GB/T12642—2013/ISO9283:1998薄量系统坐标原点
注其他符母在有笑意节中解释
6性能测试条件与性能检测方法
6.1机器人安装
根据制造商的建议安装机器人
6.2测试前提条件
机器人应装配完毕,并可全面操作,所有必要的校平操作、调整步驿及功能试验均应圆满完成除位姿特性的漂移试验应由冷态开始外,不管制造商是否有规定,其余的试验在试验前机器人应进行适当的预热
若机器人具有由用户使用的,会影响被测特性的设备·或如果只能用特殊函数来记录特性(如离线编程给出的位姿校准设施》的设备.则试验中的状态必须在试验报告中说明.并且(与某种特性有关时)每次试验中均啦保持不变
6.3操作和环境条件
由制造离制定并由本标准相应的试验方法确定的性能特性,只有在制造商规定的环境和正靠操作条件下个是有效的,
6.3.1操作条件
试验中所使用的止常操作条件应由制造商说明正常操作条件包括(但不限于):对电源,液压源和气压源的要求,电源波动和干扰.最大安全操作极限(见15099-6:1999)等。
6.3.2环境条件
6.3.2.1—般条件
试验所用的环境条件应由制造商说明.参照6.3.2.2的要求。环境条件包括:温度,相对度、电磁场和静电场.射频干扰、大气污染和海拔高度极限6.3.2.2测试温度
测试的环境温度(の应为20气。采用其他的环境温度应在试验报告中指明并加以解释试验温度应保持在0±2范用内
为使机器人和测量仪器在试验前处于热稳定状态下.需将它们置于试验环境中足够长的时间(最好一程夜)还需防止通风租外部热辅射(妞阳光加热器)6.4位移测量原则
被测位置租姿态激据(=6,h)应以机座坐标系(IS0)9787:1990)来表示.或以测量设备所确定的坐标系来表示,
若机器人指令位姿和轨连由另一坐标系《如在离线编程中使用)确定,面不是测量系统来确定·则必须把数据转换到一个公其坐标系中。用测最方法建立坐标系间的相互关系。在此情况下,7.2.1给出的测量位姿不能用作转换数据的参照位置,参照点和测量点需在试验立方体内,且被此距离应尽可能+
iiKacaQiaiKAca=
大(如若P到P:为测量点·则CCC可用作参照点)GB/T12642—2013/ISO9283:1998对于性能规范的有向分量机座坐标系和所选坐标系的关系应在试验结果中说明测量点应离制造商指明的机械接口一段距离·该点在机械接口垒标系(见IS()9787:1990)的位置应子记录(见图7)。
计算姿态偏差时所用的转动颠序,必须使姿态在数值上是连续的。绕动轴(导航角或欧拉角)旋转,或绕静止轴旋转是没有关系的,除非另有规定,应在实到位姿稳定后进行测量6.5仪器
对于轨迹特性、超调量和位姿稳定性的测量,数据采集设备的动态特性(如采样速率)应足够高·以确保获得被测特性的充分描述。试验中所用的测量仪器应进行校准,还应估计测量的不确定度并在试验报告中说明,应考虑下列参数
仪器误差:
一与方法有关的系统误差:
计算误差
测量的不确定度不能超过被测特性数值的25%本标准列出了部分适用的测量系统传感器的实例·具体参见附永VA。6.6机械接口的负载
所有试验项自都应在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,可采用如表1中指出的将额定负载降至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土,应把其质量和位置当作试验负载的一部分图I是试验用末端执行器的实例·其CG(重心)和TCP工具中心点)有偏移。试验时.TCP是测量点(MP)。测量点的位置应在试验报告中说明表1试验负载
便用负载
试验特性
位资准确度和位姿重复性
多方间位变准确度变动
钜离准确度和厨离重复性
位置稳定时间
位置超调量
位姿特性漂程
互换性
轨迹准确度和轨迹重复性
100额定负载
(×表示必领采用)
额定负载减至10%
(表示选用》
GB/T12642—2013/ISO9283;1998试验特性
垂复定向轨迹准确度
粉角编茶
轨透连度特性
最小定位时间
静态柔联性
探动编关
表1(续)
1S定负载
《表求必须采用
使用免我
图1试验用末端执行器实例
6.7试验速度
额定负载减至10%
(表尔选用)
处第10章
所有位姿特性试验都应在指定位姿间可送到的最大连度下进行印在每种情况下速度补偿均置于100,并可在此速度的50%和或10%下进行附加试验对于每一种轨迹特性·成在制造商规定的额定轨迹速度的10,0路和1O当下进行试验(见表3,在试验报告中应注明额定轨迹速度,每次试验所规定的速度取决于轨迹的形状和尺寸,机器人至少应能在试验轨连动%的长度内达到此速度。此时,相美的性能指标才是有效的如果可选择,应在试验报告中说明速度是以点位力式还是以连续轨连方式来规定的,表2和表3给出试验速度的汇总
iiKacadiaiKAca
试验特性
微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
位置超调款
信姿特性漂移
耳换性
最小定位时间
试验特性
轨迹准确度和轨违重复性
重复定向轨连准确度
拐角偏差
轨造速度特性
摆动编差
6.8试验位姿和跟踪轨迹的定义
6.8.1目的
表2位姿特性试验速度
100%额定速度
文表示必)
GB/T12642-2013/1S09283:1998速
0或1推额定连度
(心表市选测)
见第最和表20
表3轨迹特性的试验速度
10领定轨避速度
(X表示必测)
50%题定轨迹速度
(实表示必测)
10%额定轨迹速度
(表示必)
本条说明如何确定位于工作空间中立方体内一平面上的五个合适位置·还说明广要跟踪的试验轨迹,当机器人某轴运动范围较其他辅小时.可用长方体代替立方体6.8.2立方体在工作空间中的位置位手工作空间中的单个立方体,其顶点用(一(表示(见图2).应满足以下要求:一立方体应位于1作空间中预期应用最多的那一部分;立方体应具有最大的体积,且其棱边平行于机座坐标系。在试验报告中质以图形说明工作空间中所用立方体的位置GB/T12642—2013/1SO9283:1998库www.bzxz.net
坐标系
平通(a)cC
然标系
平期0c,
整标系
机L座
整标系
图2工作空间中的立方体
6.8.3立方体内所用平面的位置
通(b)C-CC,C,
通(d)CCC
位姿试验应选用下列平面之一,对这些平面制造商已声明在说明书中的值是有效的!CC0
试验报告中应指出选用了哪一个平面表4给出了位姿特性所使用的位姿表4
位姿特性中选用的位姿
试验特性
位姿准确度和位姿承复性
多方向位安准确度变动
离准确度和距离重复性
位置意定时间
食置超调堂
位姿特性漂移
互换性
iiKacadiaiKAca
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