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国家标准计划《工业机器人能效评估导则》由 TC159(全国自动化系统与集成标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会

主要起草单位 重庆大学中机生产力促进中心南昌大学北京机械工业自动化研究所等

目录

基础信息

计划号
20193006-T-604
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2019-10-24
申报日期
2016-09-24
公示开始日期
2018-07-26
公示截止日期
2018-08-10
标准类别
方法
国际标准分类号
25.040.30
25 机械制造
25.040 工业自动化系统
25.040.30 工业机器人、机械手
归口单位
全国自动化系统与集成标准化技术委员会
执行单位
全国自动化系统与集成标准化技术委员会
主管部门
中国机械工业联合会

起草单位

目的意义

工业机器人是智能制造实现的主体功能部件,也是数字化车间的重要构成部分。

在我国的工业机器人量大面广,数量达到40万台,且每年新增数量较大,2014年新增工业机器人就达到5.6万台,而随着我国智能制造的进一步推进,我国的工业机器人数量将进一步增长。

在能耗方面,若按照每台工业机器人的额定功率为3kW,则总功率达到 120万kW;另外一方面,在工业机器人的负载质量通常远远小于工业机器人本体的质量,工业机器人的主要能量消耗在机器人本体的运行上。

因而工业机器人能量利用率很低,节能前景很大。

因此,针对工业机器人的运行能效及其标准的研究具有重大意义 而另一方面,国内外对工业生产的能效研究多集中在机床领域,如国际标准化委员会正在制定机床环境(能效)评价的系列国际标准。

其中《ISO_14955-1机床环境评估-高能效机床设计规范》已于2014-05-15发布。

然而,国内和国外尚没有评价工业机器人运行过程能量效率的标准和方法,也没有相应的科学和规范的评价方法。

为了统一工业机器人运行过程中能量效率的评价指标,规范能量数据的获取过程以及能量效率评价指标的计算方法。

拟制定本标准。

本标准的制订和实施,对于评价工业机器人运行过程能量效率以及提高数字化加工车间能量效率,智能制造的发展提供了有力的支持。

范围和主要技术内容

范围 本标准规定了工业机器人能量效率评价密切相关的术语及其定义,工业机器人运行能量模型的建立方法,能量效率评价指标及建立基于任务的能效最优工业机器人实现方案的评价。 本标准适用于工业机器人能量效率的研究与评价。 本标准为推荐性标准。 技术内容 1建立工业机器人运行能量模型。 首先,通过分析工业机器人本体载荷损耗功率、空载功率等特性以及建立工业机器人本体动力系统的功率平衡模型,包括由伺服电机、 机械传动部分组成的工业机器人传动系统的功率平衡方程,和机器人连杆、关节的功率能量模型。然后,根据工业机器人载体的各部构成和特性,建立工业机器人载体功率平衡方程,包含负载,执行器等。获得工业机器人载体能量模型。最后,根据工业机器人本体能量模型和载体能量模型, 建立工业机器人整体能量模。 2制定工业机器人运行能效评价指标 工业机器人运行能效评价指标,即能量效率的分析及其量化表示;包括能量效率指标的确定,能量数据的获取和能量效率指标的计算等内容。其中能量效率指标包括工业机器人实时效率、带负载能量利用率、运行过程能量利用率、本体消耗能量。 3建立基于任务的能效最优工业机器人实现方案的评价 对于某一特定任务,可以通过多种工业机器人通过不同的方式实现。以任务为导向,以《工业机器人运行能效限额制定方法》为基础,针对任务建立各种工业机器人能效限额模型和任务实现参考方式,通过对各工业机器人能效限额横向比较,实现基于任务的能效最优的工业机器人实现方案评价。

国家级科研专项支撑

2016YFF0202003 智能制造基础共性和关键技术标准研究---机器人关键技术标准研究