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GB/T 5226.7-2020

基本信息

标准号: GB/T 5226.7-2020

中文名称:机械电气安全 机械电气设备第7部分:工业机器人技术条件

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: 机械 电气 安全 电气设备 工业 机器人 技术

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标准简介

GB/T 5226.7-2020.Electrical safety of machinery-Electrical equipment of machines-Part 7 : Requirements of industrial robot.
1范围
GB/T 5226的本部分规定了工业机器人用电气设备/系统的要求,包括一般要求、引入电源线端接法和切断开关、电击防护、电气设备的保护、等电位联结、控制电路和控制功能、操作板与控制器件、控制设备的位置和安装及电柜、导线和电缆、配线技术、电动机及其有关器件、插座和照明、标记和警告代号及参照代号、技术文件等。
GB/T 5226.7适用于工业机器人(包括工业机器人系统/单元)的电气、电子和可编程序电子设备及系统(以下简称“电气设备/系统”)的设计。
GB/T 5226.7适用的工业机器人电气设备/系统或电气设备/系统的部件,其标称电压不超过AC 1 000 V或DC1 500 V,额定频率不超过200 Hz。
注1:本部分是对GB/T 5226.1-2019的补充和具体化。
注2:本部分所指的工业机器人电气设备/系统包括电柜、控制装置、驱动伺服装置(驱动器/驱动单元、电动机及传感器等)、示教盒及通信接口等。
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(包括所有的修改清单)适用于本文件。
GB/T 4026-2019人 机界面标志标识的基本和安全规则设备端子、 导体终端和导体的标识(IEC 60445:2017 ,IDT)
GB/T 4208-2017外壳防 护等级(IP代码)(IEC 60529:2013,IDT)
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(IEC 60204-1:2016,IDT)

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标准内容

ICS29.020
中华人民共和国国家标准
GB/T5226.7—2020
机械电气安全
机械电气设备
第7部分:工业机器人技术条件
Electrical safety of machinery--Electrical equipment of machines-Part7:Requirements of industrial robot2020-06-02发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-12-01实施
GB/T5226.7—2020
规范性引用文件
术语和定义
一般要求
引人电源线端接法和切断开关
电击防护
电气设备的保护
等电位联结
控制电路和控制功能·
操作板与控制器件
控制设备的位置、安装和电柜
导线和电缆
配线技术
电动机及有关器件
插座和照明
16标记、警告标志和参照代号
17技术文件
附录A(规范性附录)工业机器人电气设备/系统电磁兼容性(EMC)的要求与试验方法......31参考文献
GB/T5226《机械电气安全机械电气设备》分为如下部分:第1部分:通用技术条件;
第6部分:建设机械技术条件;
一第7部分:工业机器人技术条件;GB/T5226.7-—2020
第11部分:交流电压高于1000V或直流电压高于1500V但不超过36kV的通用技术条件:
第31部分:缝纫机、缝制单元和系统的特殊安全和EMC要求;第32部分:起重机械技术条件;—一第33部分:半导体设备技术条件;第34部分:机床技术条件;
本部分为GB/T5226的第7部分。
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业机械电气系统标准化技术委员会(SAC/TC231)归口本部分起草单位:国家机床质量监督检验中心、固高科技(深圳)有限公司、广州数控设备有限公司、琦星智能科技股份有限公司、上海电气集团股份有限公司中央研究院、济宁科力光电产业有限责任公司、重庆固高科技长江研究院有限公司、中国石油大学(北京)、浙江明泉工业装备科技有限公司、江门市固创科技有限公司、浙江新益智能驱动科技有限公司、浙江思纳克热流道科技有限公司、浙江宏恩智能装备技术有限公司。
本部分主要起草人:黄祖广、薛瑞娟、蒋、龚小云、王金江、温尔文、吴文俊、陈忠、于俊贤、王政,金维新、茅立安、李小虎、缪炳南、倪柏钢。1
GB/T5226.7—2020
GB/T5226的本部分对工业机器人(包括工业机器人系统/单元)电气设备的安全提出了技术要求和建议,以促进提高:
人员和财产的安全性;
控制响应的一致性;
维护的便利性。
HiiKaeeiKAca-
1范围
机械电气安全机械电气设备
第7部分:工业机器人技术条件
GB/T5226.7-—2020
GB/T5226的本部分规定了工业机器人用电气设备/系统的要求,包括一般要求、引人电源线端接法和切断开关、电击防护、电气设备的保护、等电位联结、控制电路和控制功能、操作板与控制器件、控制设备的位置和安装及电柜、导线和电缆、配线技术、电动机及其有关器件、插座和照明、标记和警告代号及参照代号、技术文件等。
本部分适用于工业机器人(包括工业机器人系统/单元)的电气、电子和可编程序电子设备及系统(以下简称“电气设备系统”)的设计。本部分适用的工业机器人电气设备/系统或电气设备/系统的部件,其标称电压不超过AC1000V或DC1500V,额定频率不超过200Hz。注1:本部分是对GB/T5226.1一2019的补充和具体化注2:本部分所指的工业机器人电气设备/系统包括电柜、控制装置、驱动伺服装置(驱动器/驱动单元、电动机及传感器等)、示教盒及通信接口等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(包括所有的修改清单)适用于本文件。GB/T4026一2019人机界面标志标识的基本和安全规则设备端子、导体终端和导体的标识(IEC60445:2017.IDT)
GB/T4208一2017外壳防护等级(IP代码)(IEC60529:2013,IDT)GB/T5226.12019机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件(IEC60204-1:2016.IDT)
GB/T5465.2—2008日
电气设备用图形符号第2部分:图形符号(IEC60417DB:2007IDT)GB/T6113.101一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备测量设备(CISPR16-1-1:2010,IDT)GB/T6113.102—2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备传导骚扰测量的耦合装置(CISPR16-1-2:2014,IDT)GB/T6113.104一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备:辐射骚扰测量用天线和试验场地(CISPR16-1-4:2012,IDT)GB/T6113.201一2018无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法:传导骚扰测量(CISPR16-2-1:2014,IDT)GB/T6113.203—2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分:无线电骚扰
和抗扰度测量方法辐射骚扰测量(CISPR16-2-3:2010,IDTGB/T7251.1一2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则(IEC61439-1:2011,IDT)GB/T7947一2010人机界面标志标识的基本和安全规则导体颜色或字母数字标识(IEC60446:2007,IDT)
GB/T5226.7—2020
GB11291.12011
工业环境用机器人安全要求第1部分:机器人(ISO10218-1:2006,IDT)GB/T11918.1—2014
GB/T126432013
工业用插头插座和耦合器第1部分:通用要求(IEC60309-1:2012机器人与机器人装备
词汇(ISO8373:2012,IDT)
GB/T13534—2009
颜色标志的代码(IEC60757:1983,IDT)GB/T14048.1—2012
GB/T14048.22008
GB/T14048.32017
低压开关设备和控制设备第1部分:总则(IEC.60947-1:2011MOD)低压开关设备和控制设备第2部分:断路器(IEC60947-2:2006.IDT)低压开关设备和控制设备第3部分:开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器(IEC60947-3:2015,IDT)GB/T14048.5—2017
低压开关设备和控制设备第5-1部分:控制电路电器和开关元件机电式控制电路电器(IEC60947-5-1:2016.MOD)GB/T15969.6—2015
可编程序控制器第6部分:功能安全(IEC61131-6:2012,IDT)GB/T16855.1—2018
机械安全控制系统安全相关部件第1部分:设计通则(ISO13849-1:2015.IDT)
GB/T16895.21—2011
低压电气装置第4-41部分:安全防护电击防护(IEC60364-4-41:2005.IDT)
电击防护装置和设备的通用部分(IEC61140:2001.IDT)GB/T17045—2008#
GB/T17626.32016电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC61000-4-3:2010.IDT)
GB/T17626.6—2017
2013IDT)
GB/T17626.82006
电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000-4-6:电磁兼容试验和测量技术工频磁场的抗扰度试验(IEC61000-4-8:GB/T18209.1—2010
机械电气安全指示、标志和操作第1部分:关于视觉、听觉和触觉信号的要求(IEC61310-1:2007,IDT)GB/T18209.2一2010机械电气安全指示、标志和操作第2部分:标志要求(IEC61310-2:2007.IDT)
机械电气安全指示、标志和操作第3部分:操动器的位置和操作的要GB/T18209.32010
求(IEC61310-3:2007.IDT)
GB/T19212.1一2016变压器、电抗器、电源装置及其组合的安全第1部分:通用要求和试验(IEC61558-1:2009.MOD)
GB/T19212.7—2012电源电压为1100V及以下的变压器、电抗器,电源装置和类似产品的安全第7部分:安全隔离变压器和内装安全隔离变压器的电源装置的特殊要求和试验(IEC61558-2-6:2009.IDT)
GB/T19529—2004技术信息与文件的构成(IEC62023:2000,IDT)GB/T20438.1一2017电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第1部分:一般要求(IEC61508-1:2010.IDT)
GB/T21067—2007
工业机械电气设备电磁兼容通用抗扰度要求GB/T22840—2008
工业机械电气设备
浪涌抗扰度试验规范
工业机械电气设备电压暂降和短时中断抗扰度试验规范GB/T22841—2008
GB23313—2009
工业机械电气设备电磁兼容发射限值GB/T241112009
GB/T241122009
工业机械电气设备:电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范工业机械电气设备:
静电放电抗扰度试验规范
GB/T5226.7-—2020
GB28526—2012
机械电气安全
安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全(IEC62061:2005.IDT)
术语和定义
GB/T5226.1一2019、GB/T12643一2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为便于使用,以下重复列出了GB/T5226.1—2019及GB/T12643—2013中的某些术语和定义,3.1
风险risk
在危险状态下,可能损伤或危害健康的概率和程度的综合。[GB/T5226.1—2019.定义3.1.54]3.2
electricalequipment
电气设备
将机械或机械部件(例如:材料、装置、器件、卡具、仪器及类似物件)用于电连接的装置[GB/T5226.1—2019,定义3.1.253.3
金hazard
伤害身体或损害健康的潜在源。注1:“危险”一词可由其起源(例如:机械危险和电气危险),或其潜在伤害的性质(例如:电击危险、切割危险、中毒危险和火灾危险)进行限定。
注2:危险有如下定义:
危险既可以一直存在于机械的预期使用中(如危险运动部件的运动、焊接过程中的电弧、有害身体的工作姿势、噪声、高温等)。
危险又可以意外发生(如爆炸、意外启动引起的挤压、泄漏引起的喷射、加减速引起的坠落等)。[GB/T5226.1—2019,定义3.1.33]3.4
electriccabinet
用以置放安装工业机器人电气设备及系统电路和部件的壳体。3.5
操作机
manipulator
用来抓取和(或)移动物体,由一些相互铰接或相对清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/T12643—2013,定义2.1]
工业机器人industrialrobot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机(固定式或移动式),可对三个或三个以上轴进行编程。注1:T业机器人包括:
操作机,含制动器;
控制器,含示教盒和某些通信接口(硬件和软件)。注2:包括某些集成的附加轴。
注3:某些特定工业机器人的控制轴数为二轴注4:改写GB/T12643—2013,定义2.9。3
GB/T5226.7—2020
industrial robot system
工业机器人系统
由(多)机器人、(多)末端执行器和为使机器人完成其任务所需的任何机械、设备、装置、外部辅助轴或传感器构成的系统。
[GB/T12643—2013.定义2.15]
工业机器人单元
industrial robotcell
相关机器、设备及相关的安全防护空间和保护装置的一个或多个机器人系统。注:改写GB/T12643—2013,定义2.233.9
basicprotection
基本防护
在非故障条件下的电击防护。
注:以前称为“直接接触的防护”。[GB/T5226.1—2019.定义3.1.4
故障防护
faultprotection
带电部分与外露可导电部分之间因绝缘失效(或产生故障)的电击防护。注:以前称为“间接接触的防护”。3.11
安全防护装置safeguard
为保护人们避免危险而提供的防护装置或保护器件。[GB/T5226.1—2019.定义3.1.55]]3.12
equipotential bonding
等电位联结
为了达到等电位,保证多个可导电部分间的电连接[GB/T5226.1—2019,定义3.1.26]3.13
保护联结protectivebonding
为防止因绝缘失效发生电击而连接在一起的保护导线(体)和导体件。注1:防止电击的措施也能减少灼伤或火灾的风险。注2:保护联接也可以由保护导线(体)和保护联接导线(体)通过电气设备和机器的导电部分进行传导连接而实现。[GB/T5226.1—2019,定义3.1.49]3.14
功能联结functionalbonding
电气设备正常运行所需要的等电位联结。[GB/T5226.1—2019,定义3.1.32]3.15
safetyfunction
安全功能
其失效会立即造成风险增加的机器功能。[GB/T5226.12019,定义3.1.57]
4一般要求
4.1基本原则
4.1.1通则
本部分适用于各种工业机器人的电气设备/系统及设备/系统部件。GB/T5226.7-—2020
作为机械设备风险评价的整体技术要求的一部分,与电气设备/系统危害有关的危险应进行危险分析、危险识别与评价,将确定的风险充分降低,以及对可能遭受危害的人员及财产采取必要的保护措施,并要求工业机器人及其电气设备的性能保持在合理的水平。危险情况起因有下列儿种,但不限于这些:一电气设备失效或故障,从而导致电击或电火的发生;控制电路(或者与其有关的元器件)失效或故障,从而导致机误动作;电源的骚扰或中断,以及动力电路失效或故障造成的机械误动作;一由于滑动或滚动接触的电路连续性损失,所引起的安全功能失效;由电气设备外部或内部产生的电骚扰(如电磁、静电),从而导致机械误动作:由存储的能量(电气或机械的)释放,从而导致例如电击、会引起伤害的非预期动作;一噪声达到危害人员健康的程度;会引起伤害的外表温度。
对在危险识别中确定的危险进行风险评估,尤其是对下述情况要特别关注:包括示教、设置、维护及清扫等在内的例行操作:意外启动;
合理预见的工业机器人误操作;控制系统故障的影响:
一与特定工业机器人应用有关的危险安全措施包括设计阶段和要求用户配置的综合设施在设计和研制过程中,应首先识别源于工业机器人及电气设备的危险和风险。若本质安全设计方法不能消除危险和/或充分降低风险的场合,应提供降低风险的保护措施(例如:安全防护)。在需要进一步降低风险的场合和/或遗留危险,应采用其他措施提供额外的方法(如采用信息来标记和警告操作者,培训操作者安全使用)。此外,降低风险的工作程序是需要的4.1.2电气设备/系统的基本安全4.1.2.1急停安全
电气设备/系统中每一个能独立启动工业机器人运行的电气控制站(控制台/控制面板)上,均应设置有手动的急停装置,其具体要求见GB11291.1一2011中的5.5.2。4.1.2.2保护性停止安全此内容来自标准下载网
电气设备/系统应具有一个或多个的保护性停止电路的安全设置。其具体要求见GB11291.1一2011中的5.5.3。
限位安全
电气设备/系统应具有下列限位安全措施:a)在未采用多圈绝对编码器作为位置传感器的情况下,每个单轴(关节或直线轴)设置机电正负GB/T5226.7—2020
限位挡块(装置),其具体要求见GB11291.1一2011中的5.12.2b)E
由软件确定的轴及空间的安全软限位,作为一种确定和减小所提供的限定空间的手段,其具体要求见GB11291.1—2011中的5.12.3;必要时,设置在工业机器人系统周期内机器人的限定空间中自动受控变更动态限位装置,该装置能在额定负载下停止工业机器人运动,其具体要求见GB11291.1-一2011中的5.12.4。4.1.2.4降速控制/限速运行安全电气设备/系统应具有把工业机器人速度限制在≤250mm/s、使得人员来得及从工业机器人危险运动中脱身或停止工业机器人运动的安全措施,其具体要求见GB11291.1—2011中的5.6。4.1.2.5操作方式安全
电气设备/系统应具有不同操作方式(如自动方式、手动降速方式及手动高速方式)选择的安全措施,其具体要求见GB11291.1—2011中的5.7。4.1.2.6示教控制安全
电气设备/系统应具有示教盒(或其他控制装置)控制的安全措施,其具体要求见GB11291.1一2011中的5.8。
注:无示教盒不作要求。
4.1.2.7原点设置及故障诊断安全电气设备/系统应具有在原点位置校准前、禁止机器人除手动运行外的其他运动,以防止危险产生的安全措施。同时还应具有通过各种措施(包括信息等)对工业机器人进行故障诊断并进行相应维护的安全措施。
4.1.2.8同时运动控制及协同操作安全当需要时,电气设备/系统应具有多工业机器人同时控制的安全措施,其具体要求见GB11291.12011中的5.9。
在有协同操作时,电气设备/系统应具有协同操作的安全措施,其具体要求见GB11291.1一2011中的5.10。
4.1.2.9奇异性保护安全
当需要时,电气设备/系统应具有奇异性保护的安全措施,其具体要求见GB11291.1一2011中的5.11。
4.1.2.10碰撞检测与处理安全
当需要时,电气设备/系统应具有碰撞检测和处理安全措施,即当工具或工业机器人本体与周边设备发生碰撞时,不通过任何外部传感器,在瞬间检测并能使工业机器人停止,使碰撞造成的损害降低。在示教模式及再现模式下检测出碰撞时,工业机器人均应能紧急停止4.1.2.11断电后关节自锁安全
对因关节自重及不同姿态下工具自重有可能导致断电后关节跌落的状况,电气设备/系统应具有内置刹车或外部刹车措施,确保工业机器人在断电、去使能、急停等状态下,关节能够自锁,并保持当时的位置与姿态。
4.1.2.12非自锁关节的延时去使能安全GB/T5226.7-—2020
对于工业机器人某些不具备自锁功能的关节,在速度非零的情况下非正常停机瞬间,如果关节不能保持当时的位置与姿态,电气设备/系统应具有去使能的安全措施,确保速度为零之后再去使能。4.1.2.13操作权限及控制软件安全电气设备/系统应具有对不同用户进行功能使用、参数设置和密码设置等权限限制的安全措施安全确保措施中的基本条件是重要部位不充许软件介人。例如,主电源开关不充许通过软件来接通。紧急停止电路的任务是切断动力源,是处理故障的最后手段。因此,紧急停止电路应直接与动力源用接线相连接,以保证发生故障时能够可靠地切断动力源如采用总线控制,在总线连接断开或总线发生故障时应保障连在总线上的I/O恢复到安全电平状态,或考虑使用穴余系统。
4.2电气设备的选择
电气设备/系统和器件应:
适应于它们预期的用途;
——符合有关标准的规定;
一按供方说明书要求使用。
4.3电源
4.3.1电气设备/系统应设计成能按4.3.2规定的电源条件下正常运行。4.3.2电压:交流电源稳态电压值为(0.85~1.1)倍标称电压。频率:0.99~1.01倍标称频率(连续的)。0.981.02倍标称频率(短时工作)。谐波:2次~5次畸变谐波总和不超过线电压方均根值的10%;对于6次~30次畸变谐波的总和允许最多附加线电压方均根值的2%。不平衡电压:三相电源电压负序和零序成分都不应超过正序成分的2%。电压中断:在电源周期的任意时间,电源中断或零电压持续时间不超过3ms,相继中断间隔时间应大于1s。
电压降:电压降不应超过大于1周期的电源峰值电压的20%,相继降落间隔时间应大于1s。4.4
实际环境和运行条件
4.4.1概述
电气设备/系统应适应于其预期使用的环境和运行条件。4.4.2电磁兼容性(EMC)
电气设备/系统产生的电磁骚扰不应超过其预期使用场合允许的水平,同时对电磁骚扰应有足够的抗扰度水平,以保证电气设备/系统在预期使用环境中可以正常运行。电气设备/系统要求进行抗扰度和/或发射试验(见附录A),但下列条件除外:7
GB/T5226.7—2020
一采用的装置或元件已符合相关产品标准或通用标准(无产品标准时)的EMC要求;一电气安装和布线已符合装置和元件供方的要求(电缆、屏蔽、接地等)或已采取降低电磁影响的有效措施(见GB/T5226.1-2019中的附录H)。注:工业机械的EMC的通用标准分别见GB23313一2009(发射限值)和GB/T21067—2007(抗扰度限值)。4.4.3环境空气温度
电气设备/系统应能在预期环境空气温度中正常工作,其要求是当外壳(柜、箱或盒)的外部环境空气温度为5℃~40℃范围内能正常工作。制造商可根据具体电气设备/系统的使用环境规定使用的最低或最高环境空气温度。4.4.4湿度
当最高温度为40℃,相对湿度不超过50%时,电气设备/系统应能正常工作。温度低则允许高的相对湿度,如20℃时相对湿度为90%。要求采取正确的电气设备/系统设计来防止偶然性凝露的有害影响,必要时采用适当的附加设施(如内装加热器、空调器、排水孔等)。4.4.5海拨
电气设备/系统应能在海拔2000m以下正常工作。对于要在高海拨地区使用的电气设备/系统,有必要降低下列因素:介电强度:
一装置的开关能力;
—一空气的冷却效应。
关于要使用而在产品数据中又没有规定的修正因数,宜向制造商咨询。4.4.6污染
电气设备/系统的污染防护应符合GB/T5226.1—2019中的4.4.6的规定。4.4.7离子和非离子辐射
当电气设备/系统受到辐射时(如微波、紫外线、激光、X射线),应采取附加措施,以避免误动作和加速绝缘的老化。
4.4.8振动、冲击和碰撞
应通过选择合适的设备,将它们远离振源安装或采取附加措施,以防止(由机械设备及其有关设备产生或实际环境引起的)振动、冲击和碰撞的不良影响,4.5运输和存放
电气设备/系统应通过设计或采取适当的预防措施,以保障能经受在一25℃~55℃的温度范围内运输和存放,并能经受温度高达70℃、时间不超过24h的短期运输和存放。应采取防潮、防振和抗冲击措施,避免损坏电气设备。
注:在低温下易损坏的电气设备包括PVC绝缘电缆5引入电源线端接法和切断开关
引入电源线端接法
宜把电气设备/系统连接到单一电源上。如果需要用其他电源供电给电气设备/系统的某些部分8
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