ICS 29.160.30 K 24 中华人民共和国国家标准 GB/T39633—2020 协作机器人用一体式伺服电动机系统 通用规范 General specification for integrated servo motors system for cooperative robot 2021-07-01实施 2020-12-14发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39633—2020 目 次 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 运行条件 5 功能和接口 6 技术要求和试验方法 检验规则 16 交付准备· 20 附录A（资料性附录） 系统的结构和组件 21 GB/T396332020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国微电机标准化技术委员会（SAC/TC2)归口。 本标准起草单位：西安微电机研究所、珞石（北京）科技有限公司、宁波中大力德智能传动股份有限 公司、清能德创电气技术（北京）有限公司、杭州三相科技有限公司、西安西微智能科技有限公司、浙江大 学、广东盈动高科自动化有限公司、南通振康焊接机电有限公司、南通大学、江苏宝控精密传动科技有限 限公司、浙江巨龙自动化设备有限公司、广东泰格威机器人科技有限公司、深圳市正德智控股份有限公 司、浙江如晶科技有限公司、佛山市南海昇和电器有限公司、佛山市高明高盛铝业有限公司。 本标准主要起草人：任虹霞、王健、韩峰涛、黄炳、刘波、郝鹤、段志军、沈建新、杜昭辉、汤子康、 顾菊平、吴志明、秦文银、安忠良、倪僚勇、张树房、陈昭明、卢新建、李浩、王光建、郑康、王家华。 GB/T39633—2020 协作机器人用一体式伺服电动机系统 通用规范 1范围 本标准规定了协作机器人用一体式伺服电动机系统的术语和定义、运行条件、功能和接口、技术要 求和试验方法、检验规则和交付准备。 本标准适用于协作机器人用直流供电一体式伺服电动机系统（以下简称“系统”）的设计、制造、检验 和验收。构成系统的伺服电动机（以下简称“电动机”）、伺服驱动器（以下简称“驱动器）、减速器、制动 器、传感器等可参照执行。 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（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验 GB/T2423.5环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击 GB/T2423.10一2019环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动（正弦） GB/T2828.1一2012计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样 计划 GB/T2900.26—2008电工术语控制电机 GB4824一2019工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法 GB/T5226.1一2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 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 GB/T6113.102一2018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 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用测量天线和试验场地 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 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 GB/T7345—2008控制电机基本技术要求 GB/T7346一2015控制电机基本外形结构型式 GB/T10069.1旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB/T12643—2013机器人与机器人装备词汇 1 GB/T39633—2020 GB/T17626.22018 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 GB/T17626.3—2016 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.4—2018 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2019电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T18211微电机安全通用要求 GB/T36008机器人与机器人装备协作机器人 3术语和定义 GB/T2900.26一2008、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/T12643一2013中的某些术语和定义。 3.1 协作机器人cooperativerobot 定义1：可与人在同一工作空间内进行安全的交互，合作完成工作任务的机器人。 定义2：为与人直接交互而设计的机器人。 3.2 一体式伺服电动机系统integrated servomotors system 将电动机、驱动、传感和传动部件等集成优化的机电一体化系统，以实现协作机器人集成、安全、紧 凑的关节应用要求。 注：系统组件包括电动机、驱动器、制动器、角度位置传感器等（A类，或称为一体化伺服电动机装置），也可进一步 包括减速器、力传感器等（B类，或称为一体化关节模组，其结构图参见附录A）。 3.3 安全转矩关断saftytorqueoff 在任何控制方式下，系统处于空载、带载运行状态，当安全转矩关断功能开关闭合时，系统关断主回 路信号，且不再输出转矩。 3.4 转矩限制 safe limitedtorque 在任何控制方式下，系统处于带载运行状态，当负载转矩达到转矩设定的限制值时，电动机输出转 矩最大值为限制设定值，并且输出一个转矩限制信号。 3.5 转速限制safelimitedspeed 在任何控制方式下，系统处于空载、带载运行状态，当系统转速达到或超过设定的限制值时，电动机 以设定的限制值输出转速。 3.6 安全制动safebrake 在任何控制方式下，系统处于任何工作状态，当安全转矩关断功能被激活且检测到安全故障时，系 统提供一路输出信号，驱动制动器制动。 3.7 频带宽度bandwidth 系统输入正弦波指令，随着指令信号频率的提高，系统输出的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞 后逐渐增大，而幅值逐渐减小。相位滞后增大至90°时或幅值减小至1//2时的输入指令频率。 2 GB/T39633—2020 3.8 电磁骚扰 electromagneticdisturbance 任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对生物或非生物产生不良影响的电磁现象。 3.9 电磁干扰 electromagnetic interference;EMI 电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能下降。 3.10 系统效率 systemefficiency 系统至稳定工作温度，测量系统在额定状态下的输入功率与输出功率，输出功率对输入功率之 比值。 3.11 瞬时最大转矩 instantaneousmaximumtorque 在规定的条件下，以短时工作而不会引起系统损坏或性能不可恢复为条件，系统所能输出的转矩最 大值。 3.12 系统转动惯量 system inertia 相对于转轴旋转中心的转子惯性矩。 注：包含电动机、减速机、制动器、编码器的旋转部分惯性矩。 4 运行条件 4.1 使用环境条件 除另有规定外，系统的使用环境条件应符合下列规定： a） 环境温度：0℃~55℃； b) 相对湿度：5%~95%，无凝露。 4.2 试验环境条件 4.2.1正常的试验大气条件 所有试验若无其他规定，均应在下列气候条件下进行： a) 环境温度：15℃~35℃； b) 相对湿度：45%~75%； 气压:86kPa～106kPa。 4.2.2 仲裁试验的标准大气条件 当因气候条件对试验结果有争议时，则以下述条件的试验结果为裁定产品的依据： SK a） 环境温度：25℃±1℃； b) 相对湿度：48%~52%； c） 气压：86kPa~106kPa。 4.2.3基准的标准大气条件 作为计算依据的基准条件如下： 3 GB/T39633—2020 a） 环境温度：20℃； b) 相对湿度：65%； c) 气压：101.3kPa。 4.2.4测试仪表 检验测试仪表精度不低于1级。 5 功能和接口 5.1功能 控制功能：主要包括位置控制、转速控制、力矩控制三种控制指令。 监视功能与反馈功能：反馈的参数包括位置、转速、力和力矩、电源电压、温度、故障代码、预警信息， 必要时可增加噪声或振动的监视与反馈功能等。 安全功能与保护功能：功率模块短路、电动机失速、电动机超速、系统过载、功率模块过热、电源过/ 欠压、给定与反馈位置偏差过大、安全转矩关断、转矩限制、转速限制、安全制动等。 智能功能：系统的预防性维护、系统控制参数自动调谐、振动抑制、摩擦力补偿等 5.2 2接口 5.2.1电气接口 系统的电气接口包括通信接口、电源接口（电源电压一般不大于直流48V），必要时可包括安全接 口。通信可采用现场总线（如CAN总线）或工业以太网（如EtherCAT）等数字通信接口。电气连接可 采用电缆和连接器等方式， 5.2.2机械接口 机械连接方式为轴输出，其接口形式与安装尺寸由产品专用技术条件规定 6技术要求和试验方法 6.1总则 系统试验对象包括A，B两类系统，系统包含组件参见附录A。 6.2 外观及安装尺寸 6.2.1外观 6.2.1.1技术要求 系统表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应剥落，紧固件连接应牢固，引出线或接线端应完整无 损，颜色和标志应正确、牢固，铭牌清晰易辨、不易除去。 6.2.1.2 试验方法 目检系统外观。 4