标准规范下载简介
GB∕T 39633-2020 协作机器人用一体式伺服电动机系统通用规范.pdf7.2.4.4性能降低
样机经环境试验后，允许出现不影响其使用的性能降低，性能降低的允许值由产品专用 规定。
DB44／T 1977-2017 石化企业二氧化碳排放信息报告指南.pdf7.2.4.5环境试验期间和试验后的性能严重降低
样机在环境试验时或环境试验后，出现影响其使用的性能严重降低时，鉴定部门可以采取两
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a）判定验收检验不合格； b）当一台样机出现失效时，允许用新的两台样机代替，并补做失效发生前（包括失效时）的所有 试验，然后补足7.2.2规定的数量继续下面的试验，若再有一台样机的任何一个项目不合格， 则判定验收检验不合格
7.2.4.6同类产品的验收检验
当某一类两个及两个以上型号的产品同时提交鉴定时，每种型号均应抽取7.2.2规定的样机数量， 所有样机通过出厂检验后，再从中选取具有代表性的不同型号的样机进行其余项目的试验，合格判据按 7.2.4规定。任一台样机的任一项目不合格，则其所代表的该型号的产品验收检验不合格。本检验不允 午样机替换 若验收检验合格，则认为同时提交的所有型号的产品均合格
7.3.1质量一致性检验分类
质量一致性分为A组和C组检验： a）A组是为了产品是否满足常规质量要求进行的出厂检验 bC组是周期性检验
7.3.2 A 组检验
A组检验项目及基本顺序按照表10进行。 A组检验可以抽样或逐台进行。抽样按GB/T2828.1一2012中抽检水平Ⅱ，一次抽样方案进行， 接收质量限（AQL）值，由用户和制造商协商选定， 逐台检验中，产品若有一项或一项以上不合格，则为该产品不合格品， A组检验合格，则除抽样中的不合格产品之外，用户应整批接收。 若A组检验不合格，则整批不合格，由制造商消除缺陷并剔除不合格品后，再次提交A组检验。
C组检验项目及基本顺序按表10规定进行
7.3.3.2检验时机和周期
有以下情况之一时，一般应进行C组检验： a）相关项目检验； b) A组检验结果与鉴定检验结果发生较大偏差时； C 周期检验； d）政府或行业监管产品质量或用户要求时 C组检验周期除另有规定.每两年至少进行一次
7.3.3.3检验规则
7.3.3.3检验规则
C组检验样机从已通过A组检验的产品中抽取，对未做过A组检验的样机应补做A组检验I 试验，待合格后方能进行C组检验其余项目的试验。 C组检验样机数量及检验结果评定分别按7.2.2和7.2.4的规定
若C组检验不合格，由制造商消除不合格原因后，重新进行C组检验
标识（铭牌）至少应包括下列信息： a）制造商名称或商标； 型号和名称； ）产品出厂编号
标识（铭牌）至少应包括下列信息： a）制造商名称或商标； b) 型号和名称； c）产品出厂编号
8.2制造商应提供的系统信息
制造商应根据用户要求提供下列参数值及允差。这些参数值可在使用说明书、标识和合格证中提 供，并能在试验中得到验证。如果参数值受负载的影响，则对负载应有具体描述。这些参数包括： a 额定功率； b) 绝缘等级； c 额定电压，V； d) 额定电流，A； 额定转速（或空载转速），r/min； f) 额定转矩，N·m； g） 瞬时最大转矩，N·m； h） 质量； SAG 产品出厂编号； 制造厂出品年月
8.3制造商应提供的其他信息
随系统应提供的信息： a）安全和警告信息； b EMC信息； c）接地和保护信息； d） 规定由用户调整的校准元件、器件和部件所需的信息； e）安装与操作信息； f） 故障与维修信息； g）支持与联络信息
制造商应提供安全和警告标志
系统在包装前，轴身应采用防锈保护措施。 系统包装应牢固可靠，包装箱应按GB/T191的规定标识。 包装箱或包装盒在运输过程中应小心轻放，避免碰撞和敲击，严禁与酸碱等腐蚀性物质放在一起。 系统应贮存在环境温度为一20C～75℃，相对湿度不天于85%，清洁、通风良好的库房内，空气 中不得含有腐蚀性气体，
系统在包装前，轴身应采用防锈保护措施。 系统包装应牢固可靠，包装箱应按GB/T191的规定标识。 包装箱或包装盒在运输过程中应小心轻放，避免碰撞和敲击，严禁与酸碱等腐蚀性物质放在一起。 系统应贮存在环境温度为一20C～75℃，相对湿度不天于85%，清洁、通风良好的库房内，空气 中不得含有腐蚀性气体
GB/T 39633—2020附录A（资料性附录）系统的结构和组件A.1结构图一体式关节结构图如图A.1所示。驱动器输出编码器输入编码器制动器电机减速器图A.1一体式关节结构示意图A.2系统框图系统方框图如图A.2和图A.3所示。输入指令驱动器制动器电动机输出扭矩电动机位置传感器图A.2A类系统方框图21
GB/T39633—2020减速器位置传感器力传感器输入指令驱动器制动器电动机减速器输出扭矩电动机位置传感器图A.3B类系统方框图A.3电动机A.3.1无框伺服电动机外形结构及尺寸根据驱动器、传感器的使用要求，电动机后侧的位置反馈元件可采用霍尔传感器或编码器，典型的电动机结构如图A.4。从电动机的性能出发，关键的外形尺寸包括定子外径D和铁芯长度L。。一种常规的方法是以定子外径和铁芯长度来定义电动机的规格。不同的协作机器人对空间的要求决定了引出线端部长度L和L的不同，图A.4无框电动机外形结构常规无框电动机的机座号及推荐使用的定子外径尺寸ΦD见表A.1的规定。22
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表A.1典型外形尺寸
在协作机器人系统的应用中，系统的有效载荷、响应速度要求电动机需要提供一定的连续堵转转矩 和具有相对小的转动惯量。电气参数见表A.2的规定
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“同一机座号下，不同铁芯长度对应不同的功率 线反电势系数中的反电势是有效值。 转矩常数中的电流为有效值
协作机器人用一体式伺服电动机系统中的伺服驱动器是一种特殊的伺服驱动器。结构小巧紧凑， 且能够与构成系统的电动机及减速器集成在一起，构成协作机器人关节的一部分或是整个关节。由低 压直流电源供电，具备位置、速度、转矩三环高性能伺服控制功能的同时，还宜具有安全功能，符合协作 机器人功能安全技术标准，满足多种传感器接口，抗振动和高可靠性的要求。 同服驱动器能够直接安装在容纳电动机及减速器的结构框架上或框架内。由框架及相应的外壳盖 实现支撑和防护，且不能影响系统的结构主体形状。根据一体式伺服电动机系统设计方案的不同，相应 的伺服驱动器结构型式也不相同 由于一体式伺服电动机系统需要安装在协作机器人的机器臂上，接口的抗振动要求高于通用伺服 动器。伺服驱动器在基本功能上与通用伺服驱动器一致，具有电流、速度、位置三环伺服控制功能
A.4.2伺服驱动器结构型式
.1与电动机和减速器尺寸相匹配的圆环型结构
由于构成一体本式向股电动机系统的无电或 速器结构为圆形，且需要通过中空孔实现内部 电缆线的穿过和连接。伺服驱动器的圆环结构可很好地与结构框架相匹配，在减小系统整体尺寸的同 时，可最大限度利用有效的安装空间和面积。 根据一体式伺服电动机系统输出功率及结构尺寸的不同，伺服驱动器的结构尺寸也可相应地分为 多种尺寸，每种尺寸可对应一种或多种系统结构
A.4.2.2可安装在系统结构框架内部的方形或异形多层堆叠结构
高度集成，结构紧凑，尺寸非常小且满足一体式同服电动机系统功率输出需求的同服驱动器也可 或异形多层堆叠结构形式。可安装在一体式系统的结构内部。另外，有些一体式系统中需要 驱动器同时驱动两个伺服电动机，或由于其他系统结构设计要求，也需要这种结构的伺服驱动器 记套。
A.4.3伺服驱动器接口
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切率接口包适：真流电 直流电源接口是用于连接直流电源“十”“二”输人接线和为下一个系统提供直流电源“十”“一”输出 接线的接口。一般为四个端子， 电动机输出接口是驱动器给电动机U、V、W三相功率输出控制的接口，一般为三个端子
A.4.3.2通信总线接口
通信总线接口主要用于连接上位控制器或一体式伺服电动机系统之间通信总线的接口。一般分为 通信总线输人和总线输出接口。 常见的总线形式为RS485、CAN以及EtherCAT，均为差分总线，具备较强的抗干扰能力。总线通 信周期及交互数据量与运动实时性要求、节点数量等特定应用有关
A.4.3.3编码器接口
根据协作机器人的控制需求，一体式伺服电动机系统需要在电动机轴端和减速器输出端均安装位 置编码器。伺服驱动器可根据双编码器输入，实现高性能全闭环控制和防碰撞控制。 伺服驱动器需要采用双编码器接口形式，或将两个编码器接收传感器直接集成到伺服驱动器电路 板上，从而省略接口端子，提高系统可靠性。 编码器信号形式有TTL单端信号以及标准RS422差分总线信号两种形式。信号形式与编码器安 装位置及方式有一定关系。
A.4.3.4制动器接口
采用制动器实现一体式伺服电动机系统位置锁定是协作机器人应用中二个必不可少的要求。伺服 驱动器的制动器接口用于驱动电磁动作机构的制动器。制动励磁电压为直流12V或直流24V，吸合 电流大于保持电流。建议伺服驱动器通过PWM控制调整施加到线包绕组上的有效电压的大小，控制 及合和保持时的电流，降低保持时的功耗及发热
A.4.3.5传感器接口
根据协作机器人安全及控制功能的要求，一体式伺服电动机系统中的伺服驱动器需要配有相应的 莫拟量和数字量传感器接口 常见的传感器类型包括温度传感器和力矩传感器等。 温度传感器采用PTC或NTC等热敏电阻埋置在电动机绕组内部，用于温度测量及保护。 力矩传感器安装在关节输出端，用于实现主动振动控制、柔顺控制及碰撞检测
A.4.4主要技术指标
A.4.4.1电源供电电压
伺服驱动器采用低压直流供电，电压范围一般为直流24V48V，兼容主流标准开关电源模块 榆出。 控制回路供电可单独提供，也可与功率回路供电共用
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A.4.4.2连续输出电流
伺服驱动器驱动电动机带额定转矩负载，且在允许的最高环境温度连续工作时，能够持续输出的 效值。反映伺服驱动器的额定带载能力
A.4.4.3最大输出电流
在规定的最高环境温度中，伺服驱动器驱动电动机在短时间内能够带最大转矩负载时，输出的电流 有效值。反映伺服驱动器的过载能力。在协作机器人应用中，一般为连续输出电流的两至三倍。持续 时间1 s~3S.
.4.5.1位置/速度/转矩控制模式及在线模式切
根据上位控制器设 可根据参数设定及上位控制器指令 在线实现控制模式的切换。支持拖趣 规划关节运动轨迹
A.4.5.2全闭环控制及防碰撞功能
伺服驱动器可根据减速器输出端位置编码器数据，实现减速器输出端的高精度位置闭环控制，即全 团环控制。 可根据电动机轴端编码器及减速器输出端位置编码器数据，结合伺服驱动器转矩电流值，判定系统 运行状态，估算系统执行机构转矩大小，快速识别碰撞状态在造成碰撞破坏前快速停机保护
A.4.5.3负载惯量自动辨识、参数自调谐功能
A.4.5.4抗扰动补偿控制
包括摩擦转矩补偿控制、电动机 等，可提高一体式伺服电动机系统 响应特性，使运行平滑柔顺
A.4.5.5振动抑制功能
通过低通滤波器，自适应陷波器，模型跟踪振动抑制等功能实现对减速器及执行机构运行中产生 我振动的抑制
A.4.5.6安全功能
安全功能是指伺服驱动器涉及人身安全、设备安全的控制、检测功能。是一体式伺服电动机系统宜 具备的功能。系统中伺服驱动器的安全功能主要包括： STO：安全转矩关断功能； SS1：安全停止1； SS2：安全停止2； SBC：安全抱闸； SLS：安全速度限幅； SLT.安全转矩监控
GB/T39633—2020伺服驱动器的安全功能还需要通过功能安全认证。A.4.5.7保护功能伺服驱动器需要具备完善的硬件保护及软件保护功能，包括：过欠压、过流及短路、过载、超速、位置跟随偏差过大、过热等保护。可根据力矩传感器反馈或者通过电动机电流特性进行碰撞检测判断。A.5减速器A.5.1减速器常见结构及类型在一体化关节组件中常用减速器类型为RV减速器和谐波齿轮减速器，常见的减速器结构类型如图A.5所示。a）中空轴输出分体式减速器结构型式?leb）中实轴输出一体式减速器结构型式图A.5常用减速器结构类型A.5.2减速器规格减速器规格尺寸参见表A.3，减速器基本参数参见表A.4。27
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表A.3减速器规格尺寸表
注：中实轴输出一体式减速器结构型式的尺寸仅供参考
表A.4减速器参数表
A.5.3减速器关键技术指标
A.5.3.1额定转矩
在额定转速下，逐渐加载至额定转矩运行时，不宜出现联结件松动、结合处漏油、气孔溢油 常响声等现象
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超过四倍额定转矩时，减速器能正常运行2min，试验后检查零件无损坏；再起动时无滑齿现象 正常运转，无异常振动和噪声。
A.5.3.3扭转刚度
表A.5减速器的扭转刚度值
A.5.3.4空程和背隙
空程和背隙精度等级参见表A.6的规定
表A.6空程和背隙精度等级
A.5.3.5传动误差
传动误差精度等级参见表A.7的规定
表A.7传动误差精度等级
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A.5.3.7传动效率
在额定转矩下，减速器的传动效率参见表A.8的规定
在额定转速和额定转矩下，噪声不大于60dB（A)
在输入转速2000r/min、额定转矩及正常工作温度、湿度下，HD减速器寿命不低于8000h。
根据系统的结构特点，一般要求位置传感器为中空结构，尺寸薄，易安装。带轴承及外壳的传统编 码器不适应这一应用，一般采用动码盘和传感读头分开安装的无轴承、分体式中空编码器。常用位置传 感器类型参见表A.9
表A.9常用位置传感器类型
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器基本性能参数见表A.1
表A.11电磁制动器基本性能参数
A.7.5其他技术指标
A.7.5.1吸合电压
建筑水电安装工程预算通风与空调工程施工图预算制动器的吸合电压不大于额定电压的75%。
A.7.5.2释放电压
制动器的释放电压不小于额定电压的10%
制动器选型取决于所需制动力矩的大小、制动惯性力矩、相对转速、制动时间及操作频率等因素 削动力矩由式(A.,1)计算：
式中： T所需制动力矩，单位为牛米(N·m）； P 一一传动功率，单位为瓦（W）； 一制动器制动时相对转速，单位为转每分（r/min）； 一一安全系数（取k≥2）
力传感器常用参数见A.12规定。
吉J2016-115：外墙外保温建筑构造GB/T39633—2020
表A.12力传感器常用参数
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