六轴与 SCARA 机器人送检指南:标准清单、项目与试验工况

检测知识 百检检测 2026-11-10

工业机器人不是一个孤立产品,而是 “本体、控制柜、示教盒、末端执行器、工艺单元、安全防护” 的组合体。同一台六轴机器人,装上焊*和装上夹爪,危险源、负载谱、性能判据都会变化。检测的第一步不是选项目,而是把对象边界和工况定死;边界不清,后面的数据再漂亮也不能互相印证。

一、检测范围与对象边界

本篇覆盖以下整机对象:

  • 关节型六轴机器人:通用、搬运、码垛、上下料、去毛刺;

  • 水平多关节机器人(SCARA);

  • 并联机器人(Delta);

  • 工艺型机器人:弧焊、点焊、激光焊、激光切割、喷涂、打磨抛光、装配、洁净室作业;

  • 双臂工业机器人。

边界需要说清三点:

  1. GB 11291.1-2011 第 1 章明确不适用于水下、**、空间、遥控机械手、假肢、手术与康复机器人、服务和消费机器人。这类对象不能套用工业机器人安全标准。

  2. 桁架机械手、直角坐标专机、非可编程的上下料装置,按机床或专机标准处理,不属于本篇的 “工业机器人整机”。

  3. 同一本体用于不同工艺时,安全要求按 “机器人系统与集成” 重新评估,不能沿用本体单独检测的结论。

适用场景包括型式试验、出厂或到货验收、安全现状评估、整改后复检、二手设备再评估。

二、检测标准体系

表格

层级标准在本篇中的作用
强制性安全GB 11291.1-2011机器人本体的安全设计、防护措施、使用信息
强制性安全GB 11291.2-2013机器人系统与集成的安全要求,覆盖安装、调试、编程、维护
应用规范GB/T 20867.1-2024安全要求的实施步骤与细则,已代替 GB/T 20867-2007
性能试验GB/T 20868-2024工业机器人性能试验的应用规范
性能方法GB/T 12642-2013位姿、轨迹、路径、稳定时间、静态柔顺性等试验方法
产品专项GB/T 20723-2006、GB/T 14283-2008、GB/T 20722-2006、GB/T 26154-2010弧焊、点焊、激光加工、装配机器人专项要求
基础安全GB/T 5226.1-2019、GB/T 16855.1-2018、GB/T 15706-2012、GB/T 16754-2021、GB/T 23821-2022电气安全、控制系统安全相关部件、风险评估、急停、安全距离
可靠性GB/T 39590.1-2020、GB/T 39266-2020可靠性通用导则、机械环境可靠性要求与测试
术语GB/T 12643-2025机器人词汇,已代替 GB/T 12643-2013

需要特别提示:GB 11291.1-2011 与 GB 11291.2-2013 目前仍为现行强制性国家标准,2026 年复审结论为 “修订”,修订计划尚在起草阶段。检测报告必须引用现行版本,不能用草案或征求意见稿的条款号替代。

三、检测项目

(一)安全防护

  • 急停功能:是否为独立急停、是否优先于其他控制、复位后是否自动重启、停止类别是否符合设计文件;

  • 保护性停止:是否具备与外部防护装置连接的接口,触发后危险运动是否中止;

  • 使能装置:示教盒是否具备三位置使能,释放或按过中位是否触发停止;

  • 降速控制:手动降速方式下,法兰或工具中心点速度是否不超过 250 mm/s,超速是否触发保护性停止;

  • 手动高速方式:选择是否需审慎操作加二次确认,速度上限是否受控;

  • 限位与限定空间:机械挡块、软限位是否能在额定负载、最大速度、最大臂展条件下可靠停止;

  • 防护装置联锁:移动式防护装置是否与危险运动互锁,是否可被轻易绕过;

  • 协同操作:有人进入协同空间时是否停止,手动引导速度是否不超过 250 mm/s,法兰或工具中心点最大动态功率是否不超过 80 W 或最大静态力不超过 150 N;

  • 安全距离与可达性:开口尺寸、安全距离是否与 GB/T 23821-2022 的风险等级匹配;

  • 控制系统安全性能:安全相关控制部件是否达到设计声明的性能等级。

(二)性能

按 GB/T 12642-2013 的口径,至少覆盖:

  • 位姿准确度与位姿重复性;

  • 距离准确度与距离重复性;

  • 轨迹准确度与轨迹重复性;

  • 路径准确度与路径重复性;

  • 位置稳定时间与位置超调量;

  • 最小定位时间;

  • 静态柔顺性;

  • 额定速度、循环时间、额定负载下的性能保持。

双臂机器人另按 GB/T 40014-2021 增补双臂协同、相对位姿与同步性能项目。

(三)电气安全

  • 保护接地连续性;

  • 绝缘电阻;

  • 介电强度(耐压);

  • 泄漏电流;

  • 外壳防护等级;

  • 电源电压与频率偏差适应性;

  • 急停回路与安全回路的功能有效性。

(四)电磁兼容

工业环境下的发射与抗扰度。重点观察静电放电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群、浪涌、电压暂降期间是否出现误动作、停机或安全功能失效。

(四)噪声

按 GB 11291.2-2013 的噪声要求与产品技术条件约定的测点、工况测量 A 计权声压级,记录背景噪声并修正。工业机器人的噪声危害在系统层面处理,本体单独测得的数值不能代替单元噪声评价。

(五)可靠性

  • 平均无故障工作时间(MTBF)方案与试验剖面;

  • 机械环境可靠性:振动、冲击、温湿度;

  • 连续运行与反复启停下的性能漂移;

  • 关键件失效模式:减速器渗漏、伺服报警、线缆磨损、抱闸失效。

(六)专项工艺

  • 弧焊、点焊:引弧成功率、焊缝跟踪偏差、焊接节拍、焊点位置重复性;焊缝内部质量按焊接工艺评定另行约定,不混入机器人性能报告;

  • 激光切割:缝宽、垂直度、挂渣、拐角过烧,按委托工艺协议判定;

  • 装配:插入力、装配节拍、装配成功率、夹爪重复定位;

  • 喷涂:膜厚均匀性、轨迹重合度、喷雾边界稳定性。

四、检测方法与试验工况

  • 性能测量优先采用激光跟踪仪、球杆仪、标准球或高精度位移传感器,按 GB/T 12642-2013 规定的立方体、轨迹和路径布置测点;每次换工况重新建立坐标系。

  • 负载用标准砝码或实际工件,重心位置按说明书标注;不得用轻载数据替代额定负载结论。

  • 安全功能以 “功能验证加测量” 组合进行:停止时间与距离按 GB 11291.1-2011 附录 B 的方法测定;协同操作的功率与力限制用测力台、力传感器或专用碰撞测试装置验证。

  • 电气项目按 GB/T 5226.1-2019 的相应章条执行;外壳防护等级按 GB/T 4208 的试验方法执行。

  • 电磁兼容按工业环境通用标准与 GB/T 17626 系列基础标准执行,试验时机器人应处于自动运行与示教两种典型状态。

  • 可靠性按 GB/T 39590.1-2020 制定试验方案,机械环境谱参照 GB/T 39266-2020。

工况记录必须包含:环境温度与湿度、供电电压、末端工具型号与重量、负载率、速度倍率、安全防护配置、试验场地。缺少任一要素,报告的可比性就会下降。

五、判定规则与常见不合格

判定遵循三条原则:

  1. 强制性标准条款不满足,直接判不合格,安全项不允许通过加倍抽样复检 “转合格”;

  2. 性能项目按合同、技术条件或产品明示值判定,没有约定值的,按标准方法的测量结果如实出具,不做主观推断;

  3. 安全与性能分开表述,不能用一个 “合格” 覆盖全部项目。

常见问题集中在:

  • 手动降速实际超过 250 mm/s,或超速后未触发保护性停止;

  • 安全门打开后仍能进入自动运行,联锁被软件屏蔽;

  • 示教盒只有两位置使能,或使能装置与停止回路未可靠连接;

  • 机械挡块未在额定负载、最大速度、最大臂展条件下验证;

  • 协同操作未做功率与力限制验证,仅凭说明书声明;

  • 重复定位精度、轨迹精度超出合同值,但试验负载与速度未记录;

  • 防护等级与清洗、切削液、粉尘环境不匹配;

  • 电磁抗扰度不足导致运行中误停机或误启动。

六、送检准备清单

  • 样机:完整本体、控制柜、示教盒、末端执行器、安全防护装置、配套线缆;

  • 资料:型号规格、负载图、速度范围、风险评估报告、使用说明书、电气原理图、安全回路图、安全程序说明、关键件清单;

  • 现场:地基与地脚条件、供电、气源、安全围栏、试验负载、持证操作人员;

  • 事先确认:标准版本、检测工况、判定值来源、报告用途与报告类型。

七、百检可承接的检测内容

上海百检检测中心可围绕工业机器人整机与工艺单元,提供项目拆解、标准版本核对、试验工况设计、样机预检和报告出具支持。涉及焊接工艺评定、防爆、消防等专项时,按专项资质与独立标准另行确认。具体项目、周期和费用以委托合同及实验室能力范围为准。


温馨提示:以上内容仅供参考,更多检测相关信息请咨询官方客服。

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