GB/T 39633-2020 协作机器人用一体式伺服电动机系统通用规范.pdf

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  • 系统出线方式可采用引出线或接线端方式,引出线标记应符合GB/T7346一2015中与引出线 标记相关的规定, 引出线或接线端应有足够的强度和抗弯曲次数

    6.2.3.1.2引出线标记及强度

    系统引出线应有明显标识,或由产品专用技术条件规定 除另有规定外,100W及以下功率的系统引出线,每根引出线应能承受4.5N的拉力,100W以上 率的系统引出线,每根引出线应能承受9.0N的拉力。试验后,引出线不应断开,绝缘层和线芯不应 损坏,引出线被夹持部位与卡紧装置不应有相对位移的现象。抗弯曲试验后,引出线不应发生断裂或短 路,绝缘表层不应出现龟裂、破损及其他异常现象,或由产品专用技术条件规定

    烟草标准6.2.3.1.3接线端标记及强度

    系统采用引出线端子接线时,引出线端子接线板的接线位置上均应有相应的标志。接线端的 寸、牢固程度应符合GB/T18211的规定

    6.2.3.2试验方法

    6.2.3.2.1引出线标记及强度

    当采用引出线时,系统每根引出线应能承受规定拉力历时1min。试验时,系统放置在结构上 任意位置,以使夹紧装置能受到拉力的作用

    6.2.3.2.2接线端标记及强度

    6.2.3.2.3引出线抗弯曲次数

    引出线样品线长1.1m,将导线固定在U型反复弯折试验机内,调整弯曲半径,行程设置范 mm~900mm,试验装置按表1规定的试验条件进行往复运动

    GB/T39633—2020

    表1引出线抗弯曲试验条件

    6.3.1.1绝缘介电强度

    6.3.1.1.1技术要求

    电气接口与系统壳体之间应能承受表2规定的试验电压,应无击穿、飞弧、闪络现象。漏电流应不 大于表2规定值,或由产品专用技术条件规定。 当进行批量生产常规试验时,1min试验可用约5s的试验代替,试验电压不变;也可用1s试验来 代替,但试验电压值为规定值的120%

    表2绝缘介电试验条件

    6.3.1.1.2试验方法

    系统试验时,应断开电源后进行。对于不能承受试验电压的元件(如浪涌抑制器、半导体元件、电容 器等)应将其断开或旁路。安装在电路和裸露部件之间的抗扰性电容器不应断开。 试验电压的有效值不应超过规定值的士5%。开始施加时的试验电压不应超过规定值的50%。然 后在几秒钟内将试验电压平稳增加到规定的最大值并保持1min。 不应重复进行本项试验。除另有规定外,允许在安装后开始运行前再进行一次额外试验,其试验电 压值应不超过上述规定值的80%。

    6.3.1.2绝缘电阻

    6.3.1.2.1技术要求

    在正常试验条件及产品专用技术条件规定的极限低温条件下,电气接口与系统机壳之间的绝缘电 阻应不小于50MQ,在极限高温条件下绝缘电阻应不小于10MQ,经受恒定湿热试验后绝缘电阻应不 小于1MQ。 绝缘电阻检查选用绝缘电阻表的电压值为250V

    6.3.1.2.2试验方法

    6.3.1.3系统接地

    6.3.1.3. 1技术要求

    GB/T39633—2020

    系统可设置保护接地端子,并有PE标志。电源的地线与PE在系统内部连接,应符合GB/T5226 19中第8章的规定。接地电路的连续性要求应符合GB/T5226.1一2019中5.2和8.2.3的规定。

    6.3.1.3.2试验方法

    试验设备及基本参数应符合下列规定: a)保护接地电路连续测试仪; b)测试误差:≤0.05V。 利用测试仪电源(频率50Hz低压,电流≥10A,时间≥10s)在受试品的PE端和电路部件各不同 点进行.保证实测电阻应不小于0.10

    仕对本系统进行切能安全规定时, 和功能安全等级进行分解,以确定 系统具备的安全功能及等级。当系统及组件发生重大设计变更时或使用环境条件变更时,应重新根据 整机要求进行分解。常用的安全功能为:安全转矩关 断、转矩限制、转速限制、安全制动等

    6.3.2.2 安全转矩关断

    6.3.2.2.1技术要求

    系统应具有安全转矩关断功能。

    统应具有安全转矩关断功

    6.3.2.2.2试验方法

    试验时系统在额定电源电压下运行,当安全转矩关断信号有效时,处理时序满足安全控制要求,驱 动器停止功率输出,电动机轴进入自由状态

    6.3.2.3转矩限制

    6.3,2.3. 1技术要求

    统应具有转矩限制功能。力矩限制值应按照 36008的规定进行转矩限制的计算。

    6.3.2.3.2试验方法

    试验时系统在额定电源电压下运行,当系统的负载转矩达到转矩限制设定值时,系统的转矩输 在限制转矩值持续运行

    GB/T 396332020

    6.3.2.4转速限制

    6.3.2.4. 1技术要求

    系统应具有转速限制功能

    6.3.2.4.2试验方法

    试验时系统在额定电源电压下运行,外部输入的转速指令值天于设定的转速限制值时,系统转速 转速限制值持续运行,

    6.3.2.5安全制动

    6.3.2.5.1技术要求

    系统应具有安全制动控制功能。

    流应具有安全制动控制功

    6.3.2.5.2试验方法

    6.4.1.1过压保护

    6.4.1.1.1技术要求

    系统应具有电源电压过压保护功能,系统电源电压超过设定过压保护值,系统应停止工作 护信号。

    6.4.1.1.2试验方法

    式验时系统在电源电压达到设定过压值运行时,保护功能动作

    6.4.1.2欠压保护

    6.4.1.2.1技术要求

    系统应具有电源电压欠压保护功能,系统电源电压超过设定欠压保护值,系统应停止工作,输出 号。当电压恢复正常,系统应能正常运行

    6.4.1.2.2试验方法

    式验时系统在电源电压达到设定欠压值运行时,保护功能动作

    6.4.1.3过载保护

    6.4.1.3.1技术要求

    系统应具有过载保护功能,当系统负载持续超过过载倍数达到规定时间时,系统应停止工作,输 户信号。

    6.4.1.3.2试验方法

    GB/T39633—2020

    试验时系统在额定电压下运 10%的额定转速下,将负载增加到规定的过载借 时记录进入过载保护时间,应符合产品专用技术条件规定

    6.4.1.4过热保护

    6.4.1.4.1技术要求

    系统应具有过热保护功能,过热保护包括电动机绕组热保护和驱动功率器件热保护。

    6.4.1.4.2试验方法

    过热保护功能应由产品专用技术条件规定进行试验,试验时系统在额定电压下,通过外部加热环 境,系统加载监测温度,观察是否在超过过热保护值之后,保护功能动作,上报过热保护故障。当去除故 障信号,系统重新通电应能正常运行.或符合产品专用技术条件规定

    6.4.2.1额定数据

    6.4.2.1.1技术要求

    系统的额定输入电压、额定输入电流、额定输人功率、额定输出转速、额定输出转矩、额定 等应符合产品专用技术条件的规定。额定输入功率按式(1)计算,额定输出功率按式(2)计算 P,=UncX Iix

    P; 额定输人功率,单位为瓦(W); Uoc 额定输人电压,单位为伏特(V); I Dc 一 额定输入电流,单位为安培(A)。 60

    式中: P——额定输出功率,单位为瓦(W); T—额定输出转矩,单位为牛米(N·m);

    6.4.2.1.2试验方法

    系统通过专用测试工装与规定负载连接,驱动器施加额定电压,调节系统转速为额定转速,调节 负载至额定转矩,运行至产品专用技术条件规定的系统稳定工作温度,测量额定电流,计算额定功率。

    6.4.2.2调速范围

    6.4.2.2.1技术要求

    6.4.2.2.2试验方法

    GB/T39633—2020

    状态下的最低转速nmin和额定转速nn

    6.4.23.1技术要求

    6.4.2.3.2试验方法

    生包括过载倍数及过载持续时间,应符合产品专月

    按产品专用技术条件规定的过载条件运行,系统连续工作过程中不应发生转速突变、停转或有害变 形等异常情况

    6.4.2.4制动转矩

    6.4.2.4.1技术要求

    后,系统应具有制动功能,制动转矩应符合产品专

    6.4.2.4.2试验方法

    系统断电,制动器动作,用标准磁码和测试盘将施加反向转矩至系统输出轴,增加转矩直至输出轴 开始连续旋转前的最大转矩并记录这个值

    6.4.2.5定位精度

    6.4.2.5.1技术要求

    定位精度应小于土0.05°或符合产品专用技术条件

    6.4.2.5.2试验方法

    系统外接高精度角度位置传感器,通过驱动器给出三处不同的位置指令,系统到达指定位置后通过 外接高精度角度传感器检测出实际位置角度,与理论位置角度之差取平均值即为定位精度,

    6.4.2.6重复定位精度

    6.4.2.6.1技术要求

    使系统额定运行至稳定工作温度,测量系统重复几个点的定位精度,重复定位精度应小于 土0.025°,或符合产品专用技术条件的规定

    6.4.2.6.2试验方法

    系统安装在测试工装外接高精度角度位置传感器,系统施加额定电压,根据三处给定位置进行5次 定位,测量每次定位精度,对相同定位点的位置进行比较,得到重复定位精度

    6.4.2.7系统效率

    6.4.2.7.1技术要求

    系统效率根据采用减速器的等级应符合表3规定,或由产品专用技术条件规定

    6.4.2.7.2试验方法

    系统与规定负载连接,向驱动器施加额定电压,调节系统转速为额定转速,调节负载至额定转矩,运 行至稳定工作温度,测量输入电流,计算额定系统效率。

    6.4.2.8最高转速

    6.4.2.8.1技术要求

    6.4.2.8.2试验方法

    6.4.2.9转矩变化的时间响应

    6.4.2.9.1技术要求

    在1:1惯量负载下,系统在额定工作条件,额定转速运行,系统突加额定负载与突减额定负载,转 速的调整时间应符合产品专用技术条件的规定。

    6.4.2.9.2试验方法

    系统以额定转速运行,施加从0~100%的阶跃负载以及从100%~0的阶跃负载,记录转速调整时 间和转速的瞬时最大偏差。

    2.10转速变化的时间响

    6.4.2.10.1技术要求

    阶跃信号,转速变化的时间响应过 响应时间、超调量和建立时间,应行

    6.4.2.10.2试验方法

    系统处于空载零速状态下,输人对应额定转速N的阶跌信号,记录止阶跌输人的时间响应曲 出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算出超调量。在稳定的n转速下,输入信号阶跃到零,计 阶跃输人的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量。 改变系统转向重复上述试验,测量四次取平均值

    GB/T 396332020

    6.4.2.11频带宽度

    6.4.2.11.1技术要求

    跟踪指令的频带宽度应符合产品专用技术条件白

    6.4.2. 11.2 试验方法

    系统中电流环、速度环控制模式下,分别检测其输入指令与反馈值的幅度及相角频率特性,按照频 带宽度的定义,检测各个控制环的带宽,并记录伯德图(对数坐标图)。 6.4.2.11.3试验程序

    11.3.1电流环带宽的测

    将被测系统安装在测试工装上,所带惯量天于本体惯量的5借以上。 系统工作在电流环(转矩)模式下。 输入带有直流偏置的正弦波转矩指令,系统转速维持在30%额定转速条件下做正弦加减速,以此 降低驱动脉宽死区和静动摩擦对转矩带宽的影响。 转矩指令正弦幅值为100%额定转矩指令值,频率由0.1Hz逐渐提高,随着指令正弦波频率的提 高,系统实际转矩的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增天,而幅值逐渐减小。以相位滞后增 大至90°时的频率作为转矩系统90°相位移的频带宽度;以幅值减小至0.707时的频率作为转矩系统 3db的频带宽度。

    6.4.2.11.3.2速度环带宽的测试

    将被测系统安装在测试工装上,所带惯量等于本体惯量。 系统工作在速度环模式下。 输入带有直流偏置的正弦波转速指令,系统转速维持在30%额定转速条件下做正弦加减速,以此 降低驱动脉宽死区和静动摩擦对转矩带宽的影响。 速度指令正弦幅值为100%额定速度指令值,频率由0.1Hz逐渐提高,随着指令正弦波频率的提 高,系统实际转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增天,而幅值逐渐减小。以相位滞后增 大至90°时的频率作为速度系统90°相位移的频带宽度;以幅值减小至0.707时的频率作为速度系统 3db的频带宽度。

    6.4.2.12系统转动惯量

    6.4.2.12.1技术要求

    系统的转动惯量应符合产品专用技术条件规定,

    6.4.2.12.2试验方法

    按GB/T7345一2008中5.19.2的方法进行试验,或将系统安装在工装上通过转动惯量测 试验。

    6.5.1.1技术要求

    当有要求时,系统应能承受产品专用技术条件规定的极限低温试验。试验后其性能指标应符合 专用技术条件的规定

    6.5.1.2试验方法

    按GB/T2423.1一2008中试验方法Ad进行低温试验,试验持续时间为4h,或符合产品专用 件的规定。

    6.5.2.1技术要求

    6.5.2.2试验方法

    6.5.3. 1技术要求

    当有要求时,系统应能承受: 规定振动条件的初始振动响应及耐久试验。试验后系统不应 部件松动或损坏,性能应符合 件的规定

    6.5.3.2试验方法

    系统牢固地固定在试验支架上,支架固定在试验台面上,按GB/T2423.10一2019中的扫频试验法 进行振动响应及耐久试验。在三个垂直的方向进行,每轴振动10min。 试验期间的监测项目和方法、机械负载大小及是否通电试验等,应符合产品专用技术条件规定

    6.5.4.1技术要求

    系统的冲击应符合产品专用技术条件中规定。试验后系统不应出现零部件松动或损坏,性能应行

    GB/T 396332020

    合产品专用技术条件的规定。

    6.5.4.2试验方法

    系统牢固地固定在试验支架上核电厂标准规范范本,按GB/T2423.5的规定进行冲击试验。在三个相互垂直轴线的六 个方向进行。冲击条件见表5。试验期间的监测项目、是否通电试验等,应符合产品专用技术条件的 规定

    6.5.5.1技术要求

    系统应能承受温度55℃土2℃,相对湿度91%~96%,历时4d的恒定湿热试验。试验后立即测 量绝缘电阻,应不小于1MQ。系统应无明显的外表质量变坏及影响正常工作的锈蚀现象。在正常大 气条件下恢复12h后通电,系统应能正常工作

    6.5.5.2试验方法

    按GB/T2423.3规定的方法进行试验

    医药标准6.5.6.1技术要求

    噪声应符合产品专用技术条件规定

    噪声应符合产品专用技术条件规定

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