国家标准计划《工业机器人运行效率评价方法》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 、重庆科技学院 、北京机械工业自动化研究所等 。
| 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 |
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,而在应用方面,工业机器人在工件搬运、焊接、抛光等加工环节中均取得广泛应用。
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。
工业机器人在工件制造的诸多环节中均取得应用,因此制定工业机器人运行能耗限额标准对于加强工件制造过程能量消耗管理、监控和提高能量效率均十分重要。
工业机器人是复杂的多自由度非线性系统,其能耗规律具有复杂性和动态变化性,针对工业机器人具体任务的运行能耗限额制定非常困难。
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能效定额标准和方法,也没有相应的科学和规范的评价方法。
本标准的制订和实施,对于实现工件制造过程能量消耗管理、监控和能效提升有着重要的作用。
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本标准规定了工业机器人运行能耗限额密切相关的术语和定义以及编制方法。 本标准适用于工业机器人运行能耗限额的编制。 本标准为推荐性标准。 1. 工业机器人本体能耗函数库的建立。该方法针对工业生产中广泛应用的非冗余机器人建立工业机器人本体能量消耗函数库,包括:待机功率函数,空载功率函数。能耗基础函数库一次建立可供长期使用。 2. 工艺能耗数据库建立。该方法针对工业机器人在各种具体工艺下的能耗建立能耗数据库。 3. 工业机器人的任务运行能耗预测。根据工件加工任务方案,对工件加工任务流程进行任务划分并确定算任务约束(包括子任务顺序约束和时间约束)。以本体能耗函数库和工艺能耗数据为基础,针对任务约束,建立任务最低能耗预测模型,确定任务运行最低预测能耗和任务实现方式。 4. 任务能耗限额确定。对任务整体实现方式进行合理性评价,并确定任务运行能耗限额。
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