JB/T 14112-2020 顶升式仓储运载机器人.pdf

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  • JB/T 14112-2020  顶升式仓储运载机器人

    a)表面不应有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形和污渍; b)表面应色泽均匀,不应有起泡、龟裂、脱落和磨损现象; c)金属零部件不应有锈蚀; d)开关、操作键、指示灯、插座等应有明确标志; e)产品应有标牌和商标; f)应有涉及安全的明确警示标识。

    JB/T14112=2020

    产品结构应符合以下要求: a)机器人应按照经规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造: b)结构应完整,开关、按钮、显示报警装置等位置准确,操作灵活方便,连接可靠,功能正常; c)机器人结构应布局合理,装配方便,易维修保养,造型美观 d)零件之间配合牢固可靠,内部走线整洁、固定可靠,接插件搭接良好可靠; e)所有紧固部分应无松动,关键紧固部位做好划线标识,活动部分润滑和运转状况良好,减振部 分可靠,液压部分连接可靠(如果有); f)结构上的安全防护装置连接可靠,功能正常; g)如果采用液压举升机构,其液压油清洁度应不大于NAS1638规定的油液的固定颗粒污染等级 代号的12级,所用液压软管应能承受3倍额定工作压力1min而不破裂且无异常; h)机器人结构应具有足够的强度,在举升最大高度,静载承受1.33倍额定负载,测试15min后, 无永久性变形和损坏; i)没有在正常使用过程中会造成危险的锐边或棱角。

    装修标准规范范本7.1.3外壳防护能力要求

    7.1.3.1外壳防护等级要

    整机防护等级至少应满足IP31 电气部件防护等级至少应满足IP2X。

    非金属外壳应符合GB/T20138中IK03的要求

    金属外壳应符合GB/T20138中IK03的要求。

    机器人内部电池的电源输入接口宜采用与充电器同类型的接口,或电池采取无线充电。 电池组的输出接口应采用插接连接方式,不允许焊接或者导线搭接,其接口应满足IP23以上要求。

    宜具备至少1个以太网接口,采用RJ45接口或M12、DB9等,支持10/100M自适应。

    7.3.1.1控制方式

    机器人应具有自动方式、手动方式、离线自动方式等执行运动指令的方式,方式切换按照GB/T 226.1的要求,需要防止操作者意外触及导致方式切换,在运行过程中,方式切换会导致停车。相关的 安全回路至少需要满足PL的要求。 a)自动方式:在自动运行方式下,保护装置就位后,机器人应能接收系统的管理及指令分配,按 照规划的路径执行任务。 b)手动方式:在手动控制方式下,机器人应能在符合要求的地面通过手动控制方式运动,手动控 制应使用制造商提供的该机器人操作面板或专用手控装置; 该方式适用于机器人的检修、调试以及紧急状态,在该方式下机器人不能对操作者产生风险 应按照GB/T15706进行风险分析, c)离线自动方式:机器人应提供可选的脱离调度系统的离线自动运行方式,在该方式下机器人以 单机为运行单元,进行人工操作即可沿设定的路径执行固定的任务。

    7.3.1.2运动控制

    机器人应具有启动、停止、急停、复位(停止后恢复运行)等运动控制功能。 运动控制(如速度、转向等)系统的相关安全部件应符合GB/T16855.1中PL。的要求。如果在机 器人行进方向通过障碍物检测装置来实现机器人安全停车,运动控制系统应符合GB/T16855.1中PLd 的要求。 转向的过程需要有可视/可听装置提供警示,制造商需要在手册中提供相关参数的描述,如转弯半 径、转弯速度等。

    7.3.1.3负载处理

    负载搬运装置的设计应使得机器人在任何运行模式(包括急停和负载转移)下,不能产生因负载移 动导致的任何危险,负载处理系统应满足GB/T10827.1一2014中5.3的要求。 经过动态与静态功能验证后,负载处理系统控制装置的安全相关部分应符合GB/T16855.1中PL。 的要求。

    电源系统应具有以下可选功能: a)自主充电:机器人自动监测电量,电量低于预设的阈值时,机器人自动发出充电申请,并能接 受调度系统的指令自动运行到充电站充电。 b)低电量自我保护:电量低于预设的阀值时,机器人停止运动,提示充电并报警,需要手动操作 方能继续启动; 应避免人员由于意外接触电池及其充电系统的充电连接而造成的危险,自动充电系统(不包括 防止人员接触的母线)应设计成只有在机器人与充电系统连接时才能激活,若机器人的充电系 统不能通过GB/T27544一2011中6.2.3电弧试验,则机器人应在充电装置切断充电电流后才能 离开; 电池充电系统的安全相关部分应符合GB/T16855.1中PLc的要求,对于手动充电及更换电池等 充电方式应提供保护措施。

    7.3.3导航定位系统

    7.3.3.1导航方式

    具有视觉+惯性导航、激光导航或磁导航方式。

    7.3.3.2导航定位

    JB/T14112=2020

    导航定位应满足以下要求: a)自主定位:设备可进行初始定位,在运行时应能定位,上报当前位置、方向等信息至主控制 系统; b)导航运行:设备应能根据定位信息,进行轨迹规划和运动控制。

    7.3.4.1驱动方式

    宜具有单轮驱动、差速驱动等方式。

    7.3.4.2制动方式

    7.3.5执行机构系统

    设备应能够在制造商声明的规定时间内完成货物的装卸指令。 机器人具有自动起升和下降功能时,可以附加传感器,如外部的机器人定位传感器。 液压系统在升/降的控制中,需要满足额定负载能力,在发生泄漏或者柔性油管脱落的情况下,其 下降过程不能因为速度过快而导致发生次生风险,液压系统需要满足以下要求: 10min内因泄漏导致其负载下降的距离: a)额定负载不超过10000kg时,下降距离小于100mm; b)额定负载超过10000kg时,下降距离小于200mm。 控制装置安全部件应符合GB/T16855.1中PL。的要求。

    7.3.6安全防护系统

    7.3.6.1基本要求

    7.3.6.2障碍物检测

    机器人的障碍物检测装置应符合以下要求: a)机器人应配备行驶路径上的障碍物检测装置(例如防撞挡板、接近传感器),并应符合以下 要求: 1)在每一个行驶方向上,障碍物检测装置至少应在机器人正常工作状态下,在全部宽度上检测

    JB/T14112=2020

    到障碍物。 2)在机器人与人之间接触之前,障碍物检测装置应发出一个信号使机器人在指定的地板条件下 停车。 3)应至少检测b)中的试件,并且接触式障碍物检测装置应尽可能靠近地面检测障碍物。 4)这种装置的激活不应对人或物造成伤害;此外,在机器人预定运行的环境条件下装置施加的 静态力不得超过b)中的数值。 5)测试非接触式障碍物检测装置时,试件的反射特性应与由制造商声明的代表性障碍物的反射 特性一致。 b)障碍物检测装置在主要行驶方向上与安全有关的部分应符合GB/T16855.1中PL。的要求。应使 用以下试件进行检测: 1)直径为200mm、长度为600mm的试件,安装在与机器人移动路径成直角的任何位置。对 于人员防护的接触式障碍物检测装置,试件的受力不得超过750N;对于非接触式障碍物检 测装置,产生触发信号的检测距离应满足制造商规定的要求。 2)直径为70mm、高度为400mm的试件,垂直安装在机器人路径的任何位置。对于人员防 护的接触式障碍物检测装置,触发力不得超过250N。机器人以最大速度和负荷压缩防撞挡 板至机器人停止的过程中,对于人员防护的接触式障碍物检测装置,试件的受力不得超过 400N对于非接触式障碍物检测装置,产生触发信号的检测距离应满足制造商规定的要求。 c)其他障碍物检测装置的安全相关部件(例如转弯的侧面保护)应符合GB/T16855.1中PLc的要 求。该装置应检测到在机器人路径内垂直放置的b)2)的试件。 d)当障碍物离开机器人行驶路径时,机器人可以伴随适当的报警,且在最少延迟2s后自动重新 开始运行。 e)机器人在限制区域内或在手动方式下工作时,可以无需障碍物检测装置或可以停用障碍物检测 装置。 )在机器人不能符合a)要求的方尚上(例如装有义臂的机器人,接近装载货物和存放站的机器人) 被困人员无法逃离时,该方向上的最大速度应限制在0.3m/s,并应在机器人的对应端600mm 范围内提供停车措施,这种装置的安全相关部分应符合GB/T16855.1中PLc的要求。 g)如果障碍物检测装置无法在可预见的工作条件下保证人与物的安全(例如机器人侧面防撞条的 行程太短),则需要增加其他方法(例如通过指定一个危险区)以保证人与物的安全。 1)禁用障碍物检测装置的相关安全控制部件应符合GB/T16855.1中PLc的要求。

    7.3.6.3急停装置

    宜在每个操作面处都安装急停装置,也可 以根据尺寸和机器人类型,至少在运行前后面上安装急停装置,急停装置应是0类的停止并伴随声光报 警,经人工确认复位后,机器人重新启动并恢复急停前的状态。急停复位应不能导致额外风险发生,急 停装置的要求应满足GB/T5226.1的要求。

    7.3.6.4声音报警

    在人机共存的区域,机器人应具备以下功能: a)障碍物检测报警声:机器人检测到远距离减速区有障碍物时,应有报警声提示;当障碍物移开 时,报警声应消失。 b)转弯报警声:机器人执行转弯动作时,提前发出报警声;在转弯动作结束后,关闭报警声。

    7.3.6.5失速保护

    JB/T141122020

    机器人在运行速度超过额定速度时即为失速状态,处于失速状态的机器人应自动停正运行, 警信息,等待人工介入处理。

    7.3.6.6通信失联保护

    7.3.6.7定位丢失保护

    7.3.8人机交互系统

    7.3.8.1液晶显示屏交互(非标配)

    应至少满足以下要求: a)显示调度系统任务状态; b)显示机器人运行状态; c)显示机器人安全状态、传感器状态; d)显示故障信息; e)设备简单控制。

    应至少满足以下要求: a)显示调度系统任务状态; b)显示机器人运行状态; c)显示机器人安全状态、传感器状态; d)显示故障信息; e)设备简单控制。

    7.3.8.2指示灯(标配

    7.3.9.1远程升级

    机器人应具有远程升级固件程序,包括嵌入式升级程序。

    7.3.9.2远程重启

    7.3.9.3异常报警

    到点定位精度参见表3。

    7.4.4续航时间(连续工作时间)

    机器人宜满负载运行大于8h,用户有特殊要求者除外。

    其声压级不 dB(A)。 注:若机器人仅被允许在限制区域内使用,此条不适用

    充电站应满足GB/T5226.1一2019中4.3.2的要求。 机器人本体应满足GB/T5226.1一2019中4.3.3的要求。

    7.6.1电磁兼容抗扰度

    (正常工作时,电磁兼容性应满足表4和表5的

    注:工频磁场只应用于含有对磁场敏感装置的设备(如CRT监视器、崔尔元件、电动传声器、磁场传感器等)。

    JB/T14112—2020

    表5充电站交流电源端口抗扰度试验

    7.6.2电磁兼容发射

    机器人正常工作时,对外发生的电磁辐射能量应满足表6的要求。

    表6电磁兼容发射试验

    7.7.1气候环境适应性要求

    机器人在表7规定的环境条件下使用、运输和贮存时,应能保持正常。

    3/T261542010中5.4.2

    路导线和保护联结电路间,绝缘电阻不应小于1

    应符合GB/T26154—2010中5.4.4的要求。

    机器人的可靠性用平均无故障工作时间MTBF和平均修复时间MTTR来衡量,具体数值可日 自行规定。

    8.1.1气候环境要求

    除特殊要求外,试验均在下述条件下进行: a)温度:0℃40℃; b)相对湿度:45%~75%; c)大气压力:86 kPa~106 kPa

    8.1.2试验样品要求

    应满足以下要求: a)机器人应装备齐全,并按制造商的规定充满电:

    器人应装备齐全,并按制造商的规定充满电

    b)机器人系统应按制造商的要求组装好,所需的设备安装、调试完毕,试验应在典型任务设备 最大载重状态下进行; C)若机器人上安装有测试仪器,应尽量减少其对机器人的影响。

    8.1.3试验场地要求

    性能试验场地应满足制造商规定的使用条件,若无特殊要求,则应满足本标准附录A.1的规定。 动态环境要求如下: a)地面摩擦因数不大于制造商的设计要求; b)试验场地(水平部分)沿垂直于运行方向的横向坡度不大于2%,沿垂直于运行方向的纵向坡 度不超出±0.5%(见GB/T18849); c)试验场地(坡度部分)应满足制造商设计的最大坡度; d)场地整体长度应满足机器人加速过程和制动过程所需的长度; e)环境温度、湿度及大气压力应满足制造商的设计要求。

    8.1.4试验人员要求

    机器人操作人员应按制造商规定的操作方法操

    目测及手动检查外观质量,判断其是否符合7.1.1的要求。

    8.2.3外壳防护能力试验

    8.2.3.1外壳防护等级试验

    按照GB/T4208规定的外壳防护测试方法进行试验,判断外壳防护等级是否符合本标准 要求。

    8.2.3.2外壳抗破坏能力试验

    T2423.55的规定进行试验,结果应符合7.1.3.2

    采用目视法检查接口,结果应符合7.2要求。

    8.4.1基本要求试验方法

    基本要求试验方法包括但不局限于下列方法 a)检查(使用人的感官而非借助任何专门的设备来检查机器人的情况,通常在机器人不工作时进 行视觉或听觉检查); b)实际试验【在机器人正常或异常条件下进行实际试验,包括功能测试(如故障诊断测试)、循环 测试(如耐久性测试)、表现测试(如制动表现测试)等1:

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    c)测量(将测得的机器人实际值与要求限值进行比对); d)在操作中观察【在机器人正常或异常条件下,在操作中使用方法a)进行检查(如在额定负载、 过载、冲击情况下进行) e)分析相关设计图样【结构化分析或大致浏览电路图设计(包括电气、气动、水动等)和相关 说明。

    8.4.2.1控制方式

    自动方式:机器人能接收调度系统的管理、指令,按照指定的路径执行任务。 手动方式:机器人脱离调度系统,通过手控装置进行独立操作。 离线自动方式:机器人脱离调度系统,通过无线网络接收单机控制客户端的指令,沿设定的路径执 行固定的任务。 注:检验方法参见8.4.1a)、b)、d)、e)。

    8.4.2.2运动控制

    按照GB/T5226.1进行测试。 注:检验方法参见本标准8.4.1a)、e)。

    8.4.2.3负载处理

    检验方法参见8.4.1a)、b)、d)、e)。

    检验方法如下: a)自主充电:机器人能自动监测电量,当电量低于制造商声明的阅值时能自动发送充电申请信号, 由调度系统控制自动完成充电; b)低电量自我保护:当机器人电量低于制造商声明的阅值时,验证机器人是否自动关机, 注:检验方法参见8.4.1a)、d)、e)。

    8.4.4导航定位系统

    8.4.5.1驱动方式

    机器人驱动轮系布局,驱动方式应符合设计要丈

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    8.4.5.2制动方式

    验方法参见8.4.1a)e)

    8.4.6执行机构系统

    通过控制调度系统向机器人发布举升或下放命令,机器人能在规定时间(10s)内举起或 机构到指定位置。 注:检验方法参见8.4.1a)、e)

    注:检验方法参见8.4.1a)、

    8.4.7安全防护系统

    8.4.7.1基本要求试验

    通过计算,验证结果是否满足要求。

    文化标准8.4.7.2障碍物检测

    检测方法如下: a)标准试件反射特性应与人的衣物类似。 b)安全等级通过风险评估表查看。 c)碰撞力测试:机器人满载,在足够远处加速至最高车速,保持最高车速驶向标准试件。 试验一:A试件(直径为200mm,长度为600mm)平放在机器人运动方向上,其受到的撞击 力不大于750N。 试验二:B试件(直径为70mm,高度为400mm)垂直立在机器人轨迹上,其受到的撞击力不 大于250N。 注1:每个主运动方向上试验一和试验二应进行两次,摆放位置分别在机器人运动方向上的最左侧和最右侧。前进 方向和后退方向各进行一次试验。 注2:其他的人员/障碍物检测装置只进行试验二。 注3:试验过程中确认移除试件之后应在一个明显的警示信号之后至少延迟2s机器人才能启动。 d)若有可移除的人员/障碍物检测装置,安全相关控制回路安全等级通过风险评估表查看。 注4:检验方法参见8.4.1a)~e)。

    8.4.7.3急停装置

    桥梁工程检验方法参见8.4.1a)~e)。

    8.4.7.4声音报警

    障碍物检测报警声:查看机器人在运行过程中,当检测到远距离减速区有障碍物时,是否有报警声 提示;当障碍物移开时,查看报警声是否消失,判断其是否符合7.3.6.4的要求。 转弯报警声:控制机器人进行转弯时,查看机器人是否发出报警声;转弯动作结束后,查看机器人 是否关闭报警声,判断其是否符合7.3.6.4的要求。 注:检验方法参见8.4.1a)~e)。

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