ICS25.040.30國家標準化管理委員會國家標準化管理委員會GB/T41264—2022 I 1 1 14危險分析 25安全要求 25.1控制系統的安全性能 25.2軸的限位和空間限制 25.3操作方式 3 5.5正常停止 3 45.7聯鎖保護 45.8速度控制 45.9示教 45.10防止意外操作 55.11關鍵部件的選型 55.12制造和裝配 55.13電氣安全 65.14電磁兼容性 65.15奇異性保護 65.16起吊措施 65.17與板料折彎機和相關設備的集成 65.18集成系統的試運行 76使用信息 86.1安全標志 86.2操作標志 8 86.4運行信息 8 97試驗和驗證 7.1試驗和驗證方法類別 7.2試驗和驗證方法 附錄A(資料性)危險一覽表 IGB/T41264—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業聯合會提出。本文件由全國自動化系統與集成標準化技術委員會(SAC/TC159)歸口。1GB/T41264—2022板料折彎機器人安全要求2規范性引用文件GB2894安全標志及其使用導則GB/T3797—2016電氣控制設備GB/T4208—2017外殼防護等級(IP代碼)GB/T5226.1—2019機械電氣安全機械電氣設備第1部分：通用技術條件GB/T9969工業產品使用說明書總則GB/T12643機器人與機器人裝備詞匯GB/T19436.2—2013機械電氣安全電敏保護設備第2部分：使用有源光電保護裝置GB/T19876機械安全與人體部位接近速度相關的安全防護裝置的定位GB/T37414.1—2019工業機器人電氣設備及系統第1部分：控制裝置技術條件注：回放模式來源于GB11291.1—2011的手動高2GB/T41264—20223.4機器人控制系統按照任務程序運行的一種操作方式。3.53.6在板料折彎過程中，吸持器的運行速度和軌跡與工件上的吸持點的運行速度和軌跡保持一致的過程。3.7最大空間maximunspace由制造廠所定義的機器人活動部件所能掠過的空間加上末端執行器和工件運動時所能掠過的3.83.9安全防護空間safeguardedspace由周邊安全防護(裝置)確定的空間。4危險分析人與機器人相互干擾及機器人所處的外部環境對機器人的影響而產生危險，危險一覽表見附錄A。5安全要求控制系統的安全性能應達到如下要求：——任何部件的單一故障不導致安全功能的喪失；——聯鎖裝置能保證運動部件完全停止；5.2.1機器人應采用下列3項措施對軸的運行進行逐級限位：a)在控制軟件中設置各軸的最大行程；3GB/T41264—2022c)在限位開關后的適當距離，設置防撞塊。5.2.2機器人至少應采取下列措施之一，對安全防護空間的邊界進行進入限制。a)在安全防護空間的邊界上設置圍欄，圍欄門上設置與伺服電機動力聯鎖的帶鎖的開關。在自b)在安全防護空間的邊界上設置符合GB/T19436.2—2013規定的2型ESPE光幕，光幕的有效高度不低于1500mm、分辨率不大于30mm、最低光束距地面的距離不應大于30cm;在自動復位功能，光幕的復位按鈕應設置在光幕區域外。c)圍欄按照GB/T23821的規定，光幕位置的確定按照GB/T19876的規定。5.3操作方式5.3.1可選操作方式機器人控制系統應有示教模式、回放模式和自動模式3種操作方式可供分別在示教編程、檢驗示教程序和執行任務程序時使用。5.3.2操作方式的選擇5.3.2.1控制系統應設置帶鑰匙的旋鈕式3擋位操作方式選擇開關，鑰匙插入方可旋動選擇擋位，每一5.3.2.2操作方式選擇開關應只供選擇操作方式，不應具有啟動機器人運動的功能。5.3.3操作方式的啟動和停止5.3.3.1控制系統應設置專用啟動按鈕，用于在操作方式選擇開關選擇回放或自動模式后，啟動相應的2019中10.2.1和10.3.2的規定。5.3.3.2回放模式應有程序演示和運行演示選項，可供選擇僅演示示教程序或同時進行運行演示。5.3.3.4機器人應設置專用暫停鍵，用于暫停執行回放程序或自動加工程序。暫停鍵按下后，應有狀態指示，宜有指示燈閃爍，指示燈的顏色應符合GB/T5226.1—2019中10.3.2的規定。按下啟動鍵，取消5.3.3.5在自動模式下，示教模式的功能應不起作用，且所有安全措施應起作用，如果檢測到任何停機5.3.3.6從自動模式切換到其他模式時，應停機。5.4.1控制系統應設置帶鎖的總電源開關，用于啟動前給系統上電和停機后關閉總電源并鎖定。5.4.2油泵啟動、氣源壓力正常和折彎機準備完成等信號應和操作方式的啟動聯鎖，只有當上述信號正常，示教、回放和自動加工操作才能被啟動，該聯鎖應符合5.1的要求。5.5.2正常停止時，示教盒界面應顯示加工完成信息，啟動鍵綠色燈熄滅。4GB/T41264—20225.6.1急停功能機器人應在示教盒和電氣控制箱上設置急停器件，急停應有如下功能：a)能停止所有功能和操作方式；b)能切斷伺服電機驅動器的電源，同時啟動對伺服電機的制動，但不切斷控制系統的電源；c)急停命令發出后，在復位前一直有效；d)急停的復位只能手動操作，且復位不引發任何危險；e)急停的復位功能不啟動致動器，復位后，致動器才能被啟動；f)在示教盒顯示區顯示故障信息，并發出聲、光報警信號；g)中斷數控折彎機工作，吸持器保持吸力。5.6.2急停器件5.6.2.1應在示教盒上設置紅色、蘑菇頭式急停按鈕開關，并標注急停標志。5.6.2.2急停按鈕開關應有直接斷開操作、手動旋轉才能復位的結構。5.7聯鎖保護5.7.1油泵啟動、氣源壓力正常和折彎機準備完成等信號應和操作方式的啟動聯鎖，只有當上述信號正常，示教、回放和自動操作才能被啟動。5.7.2在下列方面設置的保護器件和聯鎖電路被觸發時，應引發保護性停止：a)安全防護空間邊界圍欄上的聯鎖開關被觸發或在安全防護空間邊界上設置的光幕被遮擋；b)軸的軟限位或限位傳感器被觸發；c)伺服電機的驅動器發出過載或故障信號；d)執行取料程序時，垂直向下的行程超過設定的最大行程或料堆傳感器發出無料信號；e)吸持器脫料后，檢料傳感器發出脫料信號；f)折彎機兩個后擋指位移傳感器檢測值的差值大于或等于0.2mm,跟隨系統調整后仍然超差；g)機器人軸的速度超過設定值；h)進氣壓力低于設定值。5.8速度控制5.8.1機器人應設置速度調節鍵，宜將額定速度分為20%、40%、60%、80%、100%的速度倍率，供用戶根據板料折彎需要調節運行速度。5.8.2在取料程序中，吸持器下行和板料距離達到設定值時，宜使用不大于40mm/s的緩沖速度接近板料。5.8.3在送料程序中，板料和折彎機后擋指距離達到設定值時，宜使用不大于20mm/s的緩沖速度使板料接近后擋指。5.8.4各軸回零速度，線速度宜不大于20mm/s,角速度宜不大于20(°)/s。5.9.1示教應通過手持示教盒進行或離線編程，電氣控制箱不應有示教功能；或者當機器人處于示教盒控制下時，機器人的所有運動都只能由示教盒啟動。5.9.2示教盒應能控制機器人各軸的所有運動，包括啟動、暫停、急停、速度調節。5GB/T41264—20225.9.3示教模式的缺省速度不應大于額定速度的40%。在示教模式下，可以調整速度，但應有顯示提5.10防止意外操作5.10.1示教盒應設置運動輔助鍵，在手動示教模式下，只有在運動輔助鍵和軸的運動控制鍵同時被按注：運動輔助鍵見GB11291.1—2011規定的使能裝置。5.10.2對直角坐標機器人，控制系統應設置X、Y、Z軸的正負位移限值和A軸的正負擺動角度限值；對關節機器人控制系統應設置所有擺動軸的正負擺動角度限值。當示教人員輸入參數超限時，應有錯5.10.3在設置在安全防護空間之外的電氣控制箱(見5.17.1.4)上，應設置自動模式確認鍵。在操作人員利用示教盒啟動自動模式時，該自動模式確認鍵被啟動后，自動模式才能運行，以保證操作人員到達安全防護空間之外運行自動加工程序。在自動模式確認鍵的操作位置，應能夠清楚地看到自動加工區5.11關鍵部件的選型5.11.1應選擇有線示教盒，通過電纜連接示教盒和控制系統，電纜的長度應足夠示教人員到達限位空5.11.2伺服電機的驅動器應有過載檢測功能，非水平軸的伺服電機應有內置的電磁制動器。5.11.3各軸的限位開關應選用接觸式、未觸發狀態下觸點為常閉型式的限位開關。5.12制造和裝配5.12.1機器人的旋轉軸和直角坐標機器人的Z軸(垂直軸)的伺服電機可增設外部制動器。5.12.2機器人底座的底面和安裝基礎之間宜設置減震裝置。5.12.3機器人底座和安裝基礎的聯結應穩固，當機器人的重心超出基礎支撐面時，機器人工作狀態5.12.4直角坐標機器人的Z軸宜設置平衡部件，以承擔Z軸和Y軸組件的重量。5.12.5供氣管路應設置安全閥和手動放氣閥，以控制儲氣罐壓力不超過設定值。5.12.6直角坐標機器人的平衡氣缸的供氣管路和負壓發生器的供氣管路，應分別設置壓力表；當供氣5.12.7所有供氣管路和接頭不應有泄漏。5.12.8機器人各軸的原點定位開關、限位開關的安裝應有限制其位移和松動的安裝槽和彈性墊片，安裝螺釘應有平墊片和防松的彈性墊片，并緊固。5.12.9直角坐標機器人各軸滑塊的安裝螺釘使用平墊片和彈性墊片，并涂漆，以方便檢查在運行中螺釘是否松動。5.12.10直角坐標機器人龍門架橫梁的頂面和側面導軌的一側應設置擋邊條，分別承擔所有軸組件的傾覆力矩和重量，以免X軸導軌的安裝螺釘承受剪切力。5.12.11外露加工件不應有毛刺、銳邊和尖角。5.12.12外露轉動部件應設置安全防護裝置，只有使用工具才能移開該防護裝置，防護裝置和危險區域的安全距離應符合GB/T23821的規定。5.12.13機器人應設置集中間隙潤滑裝置或所有滑塊和轉動軸設置注油孔。5.12.14儲氣罐應符合GB/T150.1的要求，如果其容積大于或等于30L,應由具有法定資質的單位制造。65.13.1電氣元器件應符合相應產品標準的規定。5.13.2電氣控制箱的外殼防護等級不應低于GB/T4208—2017規定的IP32。電氣控制箱門應使用鑰匙才能打開。5.13.3動力電路應設置欠壓和漏電保護。5.13.4機器人伺服驅動器應具有伺服電機過載保護功能。5.13.5安裝電氣設備的機械結構件的外露可導電部分應設置接地點和接地標志，該接地點和電氣設備的接地點應使用黃/綠雙色銅導線連接到對外接地保護端子(PE),該保護導線的截面積應與有關相線截面積相同。5.13.6電氣控制設備的電氣間隙和爬電距離應符合GB/T3797—2016中6.4的規定。5.13.7動力電路導線和保護聯結電路之間施加500Vd.c電壓時，測得的絕緣電阻應不小于1MQ。5.13.8動力電路導線和保護聯結電路之間應能承受交流50Hz的1000V、1s的耐壓試驗，不出現擊穿放電現象。5.13.9示教盒和電氣控制箱之間的連結電纜應采用5類或6類絞合軟線制造的有護套和屏蔽的軟電5.13.10電氣控制箱內的連線和布線應符合GB/T5226.1—2019中13.1的要求。5.13.11電氣控制箱內導線的標識應符合GB/T5226.1—2019中13.2的規定。5.14電磁兼容性對機器人運行安全的影響。在典型的板料加工車間環境(包括有板材校平、切割、沖壓、剪板、電弧焊機等設備的運行環境)下，應能正常進行自動加工程序、保持性能，不應因車間其他大功率設備的啟、停和運行而出現故障。5.14.2機器人的電磁兼容性應符合GB/T37414.1—2019中第8章的要求。5.14.3電磁兼容性試驗中，機器人應具備的控制功能和性能均應保持正常。5.15奇異性保護5.15.1回放模式的運動再現應能顯示奇異點，并發出聲光報警信號。5.15.2運動演示發現了奇異點后，應重新規劃相關軸的運動路徑，盡可能避開奇異點。5.15.3如不能避開奇異點，在自動模式下機器人產生奇異現象時，聲光報警信號應持續到相關軸通過5.16起吊措施5.16.1機器人宜設置起吊裝置。包裝、運輸時需要拆分，安裝時需要起吊的部件(如電氣柜)也應設置起吊裝置。5.16.2使用說明書中應載明起吊前的準備工作和符合哪些條件方可起吊。5.17與板料折彎機和相關設備的集成的運動路線為最佳。7GB/T41264—20225.17.1.2機器人相對板料折彎機的布局應以機器人的手腕不觸及折彎機工作臺前面為宜。5.17.1.3與機器人作業無關的安全防護空間之外的固定物體和設備與安全防護空間邊界的距離不應小于0.5m。5.17.1.4電氣控制箱應設置在安全防護空間之外。5.17.2與板料折彎機相關的要求5.17.2.1板料折彎機和機器人的通信應能手動接通和斷開。5.17.2.2機器人的急停功能應能同時停止板料折彎機滑塊的運動。5.17.2.3吸持器的跟隨運動不應和折彎機的折彎程序產生干涉。5.17.2.4對板料折彎機失效，機器人應具有下列處理能力：——當機器人未接收到板料折彎機發出的上死點信號時，機器人不執行送料和退料動作；——當機器人未接收到板料折彎機發出的夾緊點信號時，機器人停止動作，且機器人不發出控制板料折彎機繼續折彎動作的信號；料折彎機繼續回程的動作。5.17.3機器人的運動路徑5.17.3.1機器人在運動路徑中，不應和操作空間內的任何一臺設備產生碰撞。5.17.3.2在滿足執行任務程序空間需要的前提下，宜用軟限位減少機器人臂的移動范圍。5.17.3.3在執行任務程序時，機器人的運動臂和末端執行器及工件的運動路徑不應掠過協作工作空間。5.17.4協作工作空間在安全防護空間內應設置協作工作空間，以便操作人員在必要時進入安全防護空間內觀察加工情況。協作工作空間的設置應滿足如下要求：a)使操作人員易于觀察折彎工序的執行；b)不在機器人臂和末端執行器及工件運動路徑所掠過的空間(見5.17.3.3)。5.18集成系統的試運行 機器人的底座安裝牢固性：——電源供應和電氣連接及電氣系統的絕緣電阻；——潤滑和潤滑裝置；——折彎機和機器人的通信連接；——防護和限位裝置的安裝；-—原料架、定位臺、翻料架、成品料架布局是否與設計圖紙相符。5.18.2通電后，應對下列項目進行驗證：——示教盒的所有功能。8GB/T41264—20225.18.3試運行應在3種模式下按以下步驟和要求進行：——選擇一個折彎工藝較為復雜的折彎零件進行示教編程和路徑優化；——回放檢查示教程序，在回放模式下以40%的額定速度進行運行演示，測試示教程序，發現問題故障情況。6使用信息標志。安全標志應符合GB2894的規定。6.2.2示教盒上的旋鈕和按鍵應有標明其功能的標志。標志應在示教人員手持示教盒、正常閱讀距離6.2.3應設置表明起吊位置的標志。6.2.4所有標志應清晰并耐擦。c)額定負載；d)各軸最大行程；e)設備質量；機器人運行信息應通過示教盒顯示區顯示和電柜頂部的三色指示燈顯示。三色指示燈以綠色燈亮3種操作模式下應顯示的信息要求如下：a)示教模式界面應能顯示折彎程序、示教準備功能選擇、當前坐標值、機器人狀態、程序修改d)各類故障信息。9GB/T41264—2022b)伺服系統故障；c)各軸運行觸發軟限位和硬限位；d)參數設置超限；e)吸持器失壓；g)折彎機后擋指檢測超差；h)出現奇異狀態。6.5使用說明書a)安全使用注意事項(包括界定協作空間的要求);b)警示標志的含義；c)工作環境和能源；e)產品的結構示意圖；h)已具備的安全措施；j)任務程序存儲器的最大容量；k)運動控制種類和方法；m)編程方法；n)操作方法；o)試運行程序和要求；1)安全功能檢查的項目和頻次；3)僅由專業技術人員實施的項目和由用戶熟練技術人員實施的項目說明；4)依據的技術文件，與安全相關可更換零部件的規格、編碼和供貨商信息；5)潤滑方法和周期；6)實施維修保養時的安全注意事項；7)機器人制造商的聯系信息；r)吊運和安裝；s)培訓要求。7試驗和驗證d)測量(D);e)試驗(E);f)實際操作(F);章條號安全要求試驗和驗證方法ABCDEFG補充說明控制系統的安全性能×××××軸的限位和空間限制×××可選操作方式××操作方式的選擇××操作方式的啟動和停止××啟動×X正常停止××急停功能××X×急停器件××聯鎖保護××X速度控制×××××示教×××防止意外操作×××關鍵部件的選型×××伺服電機外部制動器××機器人安裝平衡氣缸×GB/T41264—2022表1安全要求的試驗和驗證方法(續)章條號安全要求試驗和驗證方法ABCDEFG補充說明供氣系統安全閥××供氣失壓保護×××供氣管路密封性××涂肥皂水試驗觀察定位、限位開關安裝×滑塊安裝×導軌擋邊×外露加工件外觀×防護裝置××按GB/T23821測量潤滑裝置××儲氣罐××電氣元件××電控箱門、外殼防護等級×××檢查銘牌標注，必要時按GB/T4208—2017檢測動力電路保護×××伺服電機保護××接地保護××電氣間隙和爬電距離X按GB/T3797—2016規定的方法檢測絕緣電阻按GB/T5226.1—2019中18.3試驗耐壓試驗×按GB/T5226.1—2019中18.4試驗連結電纜××電控箱內配線×按GB/T5226.1—2019中13.1和13.2檢查電磁兼容性使用中考核×電磁兼容性專門試驗×按GB/T37414.1—2019中第8章規定的方法奇異性保護×××起吊措施××布局××××與板料折彎機相關×××××GB/T41264—2022表1安全要求的試驗和驗證方法(續)章條號安全要求試驗和驗證方法ABCDEFG補充說明5.17.3機器人的運動路徑×××X×5.17.4協作工作空間×××5.18.1試運行前檢查××××5.18.2試運行前功能驗證××5.18.3試運行×××6.1～6.3標志和銘牌×運行信息××使用說明書×注：“×”表示需要驗證。GB/T41264—2022(資料性)機器人運行可能出現的危險見表A.1。表A.1危險一覽表序號類型危險分析消除和減少危險的相關條款危險示例產生原因1機械危險7)零部件跌落8)設備失穩、傾倒9)設備破壞10)拖入、糾纏、纏繞11)摩擦、磨損1)超限運動2)人進入危險區3)危險區域缺乏防護4)操作缺乏安全性5)意外啟動6)不具備必要條件啟動7)缺乏處置緊急情況的措施8)單一故障不能及時診斷和處置，將引起連鎖反應9)超速運行10)速度運用不當11)控制程序設計錯誤12)折彎機安全問題13)停止異