ICSCCS25.040.30J28體HIMA標(biāo)準(zhǔn)TechnicalspecificationforofflineprogrammingrobotflexibleIT/HIMA001—2025前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4組成和工作流程 25使用環(huán)境條件 46技術(shù)要求 47檢驗(yàn)方法 68檢驗(yàn)規(guī)則 79標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存 8T/HIMA001—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由湖南省智能制造協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：長沙長泰機(jī)器人有限公司、湖南中南智能裝備有限公司、湖南省鑄造協(xié)會、一汽鑄造有限公司、濰柴（濰坊）材料成型制造中心有限公司。本文件主要起草人：楊漾、高狄、朱栗波、胡存凱、李永亮、肖勇、洪莉、段小剛、楊磊、劉超、蘇宏博、梁憲峰、劉利文、朱垂橋、李煊紅、王子軍、李艷紅。1T/HIMA001—2025離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)的組成和工作流程、使用環(huán)境條件、技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）的研發(fā)、制造和檢驗(yàn)。該系統(tǒng)應(yīng)用于鑄鐵件（如發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋等）表面打磨工作，其適用的工作場景主要為鑄鐵件表面披縫、澆冒口、殘根等的清理作業(yè)。適用的鑄鐵件最大長寬高尺寸不宜超過1500mm×1000mm×1000mm。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T3766液壓傳動系統(tǒng)及其元件的通用規(guī)則和安全要求GB/T4768防霉包裝GB/T4879防銹包裝GB/T5048防潮包裝GB/T5226.1-2019機(jī)械電氣安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分：通用技術(shù)條件GB/T7932-2017氣動對系統(tǒng)及其元件的一般規(guī)則和安全要求GB11291.1工業(yè)環(huán)境用機(jī)器人安全要求第1部分：機(jī)器人GB11291.2機(jī)器人與機(jī)器人裝備工業(yè)機(jī)器人的安全要求第2部分：機(jī)器人系統(tǒng)與集成GB/T12642工業(yè)機(jī)器人性能規(guī)范及其試驗(yàn)方法GB/T12644工業(yè)機(jī)器人特性表示GB/T26153.1離線編程式機(jī)器人柔性加工系統(tǒng)第1部分：通用要求GB/T37242機(jī)器人噪聲試驗(yàn)方法GB/T39407-2020研磨拋光機(jī)器人系統(tǒng)通用技術(shù)條件JB/T10788鑄造用除塵器通用技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T26153.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1離線編程offlineprogramming在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和機(jī)器人運(yùn)動學(xué)等技術(shù)，以及工件形狀和安裝位置關(guān)系，對機(jī)器人運(yùn)動軌跡進(jìn)行規(guī)劃和仿真的編程方法。3.2柔性打磨flexiblegrinding利用柔性工具或柔性機(jī)構(gòu)，對工件表面進(jìn)行自適應(yīng)打磨的加工方法，能夠適應(yīng)不同形狀、尺寸的工件打磨需求。3.3離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)flexiblegrindingsystemofofflineprogrammingrobotforcastironparts2T/HIMA001—2025由機(jī)器人系統(tǒng)、離線編程系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、打磨系統(tǒng)、工件定位系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成，可離線編程，實(shí)現(xiàn)對多種類多規(guī)格鑄鐵件進(jìn)行清理打磨的機(jī)器人加工系統(tǒng)。4組成和工作流程4.1系統(tǒng)組成系統(tǒng)宜包括以下幾個部分，組成示意圖見圖1：a)機(jī)器人系統(tǒng)，包括機(jī)器人、機(jī)器人控制系統(tǒng)；b)離線編程系統(tǒng)；c)控制系統(tǒng)；d)打磨系統(tǒng)，包括電主軸、打磨刀具、刀具庫；e)視覺系統(tǒng)；f)除塵系統(tǒng)；g)工件定位系統(tǒng)，包括上料裝置、定位工裝；h)液壓系統(tǒng)；i)氣動系統(tǒng)；j)防護(hù)系統(tǒng)。1——機(jī)器人系統(tǒng)；2——離線編程系統(tǒng)；3——控制系統(tǒng)；4——打磨系統(tǒng)件定位系統(tǒng)；8——液壓系統(tǒng)；9——?dú)鈩酉到y(tǒng)；1圖1離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)組成示意圖4.2系統(tǒng)工作流程系統(tǒng)采用機(jī)器人抓著打磨系統(tǒng)、工件固定的加工模式。系統(tǒng)工作流程見圖2：a)工件上線：人工或機(jī)器人將待打磨工件放置在上料位定位工裝上并自動夾緊定位；b)工件切換：通過旋轉(zhuǎn)或平移輸送等方式將待打磨工件從上料位自動運(yùn)轉(zhuǎn)到工作位；3T/HIMA001—2025c)視覺檢測：機(jī)器人視覺系統(tǒng)對待打磨工件進(jìn)行掃描檢測，調(diào)整打磨路徑，確保清理打磨的準(zhǔn)確性；d)清理打磨：對工件澆冒口、殘根、披縫等特征進(jìn)行自動清理打磨；e)打磨完成：機(jī)器人回原位；f)工件切換：已完成打磨工件從工作位自動切換至下料位，待打磨件進(jìn)入工作位；g)工件下線：定位工裝自動打開，人工或機(jī)器人將已打磨工件轉(zhuǎn)運(yùn)下線，并將新的待打磨工件放置到系統(tǒng)定位工裝上，循環(huán)作業(yè)。圖2離線編程式機(jī)器人鑄鐵件柔性打磨系統(tǒng)工作流程4T/HIMA001—20255使用環(huán)境條件5.1系統(tǒng)設(shè)備在室內(nèi)安裝運(yùn)行，工作間內(nèi)環(huán)境溫度范圍宜為-5℃~45℃,相對濕度范圍為30%～90%，地面平整度誤差不大于5mm/㎡。5.2外接動力電源為三相五線制，電壓為380（1±10V/220（1±10V，頻率為50（1±2%)Hz。5.3外接壓縮空氣壓力為0.5MPa～0.8MPa。6技術(shù)要求6.1一般要求6.1.1系統(tǒng)應(yīng)按規(guī)定程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件制造。6.1.2外購件應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并附有合格證。所有外協(xié)加工件應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣的要求。6.2外觀和結(jié)構(gòu)6.2.1系統(tǒng)說明功能的文字、符號、標(biāo)志應(yīng)清晰、端正。6.2.2系統(tǒng)表面光潔，不應(yīng)存在外觀缺陷，無明顯的裂痕，凹痕及變形等。6.2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)布局合理，操作方便，便于維修。6.2.4系統(tǒng)中緊固部分應(yīng)無松動，活動部分潤滑和冷卻狀況應(yīng)良好。6.2.5系統(tǒng)中的電氣線路、管道應(yīng)排列整齊，走向合理，便于維護(hù)。6.3子系統(tǒng)功能與性能6.3.1機(jī)器人系統(tǒng)6.3.1.1機(jī)器人系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T12642、GB/T12644的規(guī)定。6.3.1.2機(jī)器人本體防護(hù)等級不應(yīng)低于IP65，機(jī)器人本體重復(fù)定位精度不低于±0.06mm。6.3.2離線編程系統(tǒng)離線編程系統(tǒng)宜包括以下功能：a)場景建模系統(tǒng)應(yīng)提供以下場景模型輸入，可支持step、stp、stl等格式：1)可支持常用3D模型導(dǎo)入；2)可支持機(jī)器人模型文件導(dǎo)入；3)可支持工具模型文件導(dǎo)入；4)可支持零件模型文件導(dǎo)入；5)可支持3D模型解析與轉(zhuǎn)化。b)路徑生成系統(tǒng)應(yīng)具備下列路徑規(guī)劃功能：1)可支持從現(xiàn)有虛擬場景中，拾取任務(wù)范圍；2)可根據(jù)拾取任務(wù)范圍，自動規(guī)劃機(jī)器人運(yùn)動軌跡。c)可達(dá)驗(yàn)證系統(tǒng)應(yīng)具備下列可達(dá)驗(yàn)證功能：1)可檢測機(jī)器人能否達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)；2)可給出機(jī)器人程序錯誤報(bào)告；3)可檢測機(jī)器人是否與其他外圍設(shè)備發(fā)生碰撞。d)虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)具備下列虛擬仿真功能：1)可進(jìn)行機(jī)器人程序模擬三維運(yùn)行；2)可調(diào)節(jié)機(jī)器人仿真運(yùn)動速度。e)程序生成5T/HIMA001—2025系統(tǒng)應(yīng)具備一下程序生成相關(guān)功能：1)可根據(jù)機(jī)器人的語言格式，生成執(zhí)行程序；2)可支持修改已生成的執(zhí)行程序。f)三維校準(zhǔn)系統(tǒng)應(yīng)具備以下校準(zhǔn)相關(guān)功能：1)可支持TCP設(shè)置；2)可根據(jù)三維坐標(biāo)完成校準(zhǔn)。6.3.3視覺系統(tǒng)視覺系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T39407-2020中6.8的規(guī)定，具備對工件的型號、位置以及形變進(jìn)行檢測識別、定位、糾偏等功能。6.3.4打磨系統(tǒng)打磨系統(tǒng)具備對工件打磨、自動切換刀具、柔性切換打磨參數(shù)等功能。打磨刀具上的砂輪或砂帶可根據(jù)打磨需求進(jìn)行更換，實(shí)現(xiàn)對厚度≤15mm、高度≤10mm、直徑≤20mm的凸臺、飛邊、毛刺等特征打磨，打磨后殘留毛刺高度≤0.5mm。6.3.5液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T3766的規(guī)定。6.3.6氣動系統(tǒng)氣動系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T7932-2017中5.1的規(guī)定。6.3.7控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有維修模式、手動方式、自動方式等控制功能，應(yīng)具有良好的人機(jī)交互界面，方便操作人員進(jìn)行操作和監(jiān)控。控制柜應(yīng)具有散熱和防塵措施，控制柜的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54，柜內(nèi)電氣元件安裝穩(wěn)固可靠，接線標(biāo)識清晰。6.3.8除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)應(yīng)具備對打磨作業(yè)過程中產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行收集及處理功能，除塵器應(yīng)符合JB/T10788的規(guī)定。6.3.9防護(hù)系統(tǒng)防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)包含防護(hù)罩、防護(hù)圍欄等裝置，具備與系統(tǒng)運(yùn)行安全互鎖功能。6.4系統(tǒng)性能6.4.1系統(tǒng)應(yīng)具備對工件進(jìn)行自動識別和確認(rèn)，快速更換工裝，實(shí)現(xiàn)3種以上不同型號鑄鐵件共線清理打磨的功能。6.4.2系統(tǒng)運(yùn)行重復(fù)定位精度不應(yīng)低于±0.3mm。6.4.3系統(tǒng)對鑄鐵件披縫、澆冒口、殘根等特征的打磨殘余量精度不應(yīng)低于±0.5mm。6.4.4打磨刀具轉(zhuǎn)速應(yīng)可調(diào)。6.4.5系統(tǒng)設(shè)備平均故障間隔時間（MTBF）不小于1000小時。6.5安全要求6.5.1基本要求系統(tǒng)安全應(yīng)符合GB11291.1、GB11291.2和GB/T5226.1-2019的規(guī)定除外，還應(yīng)符合以下規(guī)定：a)設(shè)備的安全回路節(jié)點(diǎn)應(yīng)串接，任何一個節(jié)點(diǎn)發(fā)生緊急停車，其他環(huán)節(jié)動力源均被斷開，最大程度保證系統(tǒng)和工作人員安全。b)機(jī)器人設(shè)計(jì)和制造應(yīng)考慮當(dāng)動力源喪失、恢復(fù)或變化時，不會引起機(jī)器人危險(xiǎn)運(yùn)動。c)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立易于辨識的視聽警示信號。6T/HIMA001—2025d)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立安全防護(hù)區(qū)間，防止打磨刀具飛出及大量粉塵污染。e)控制柜宜安裝在安全防護(hù)區(qū)間外。當(dāng)控制柜安裝在安全防護(hù)空間內(nèi)時，控制柜定位和安裝應(yīng)符合GB11291.2有關(guān)安全防護(hù)空間內(nèi)人員的安全要求。f)急停和重新啟動系統(tǒng)時，手動操作和復(fù)位應(yīng)在限定空間外進(jìn)行。g)系統(tǒng)應(yīng)用防護(hù)罩及除塵系統(tǒng)防止鐵粉在車間內(nèi)散布，防護(hù)罩具備隔音降噪功能，并在運(yùn)動及作業(yè)過程中，具備物理遮擋功能，防止高速旋轉(zhuǎn)過程可能導(dǎo)致的人身傷害。h)機(jī)器人操作期間，不應(yīng)打開和拆卸防護(hù)裝置。6.5.2絕緣電阻動力交流電源電路與殼體之間的絕緣電阻不應(yīng)小于10MΩ。6.6噪聲系統(tǒng)在額定負(fù)載和工作速度運(yùn)行時所產(chǎn)生的噪聲，應(yīng)不大于85dB（A）。7檢驗(yàn)方法7.1一般要求檢驗(yàn)采用目測、查驗(yàn)相關(guān)使用說明書、零件圖樣、合格證等技術(shù)文件的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。7.2外觀和結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)對系統(tǒng)表面及其內(nèi)部電器外殼、走線、緊固件等進(jìn)行目視檢查。7.3子系統(tǒng)性能與功能檢驗(yàn)7.3.1機(jī)器人系統(tǒng)采用目測，查驗(yàn)相關(guān)技術(shù)文件，配合相關(guān)設(shè)備操作進(jìn)行。按產(chǎn)品使用書要求規(guī)定的條件和方法對機(jī)器人的主要性能進(jìn)行測試。7.3.2離線編程系統(tǒng)7.3.2.1離線驗(yàn)證通過軟件軌跡規(guī)劃模塊規(guī)劃出的程序，要進(jìn)行離線仿真驗(yàn)證。在模擬環(huán)境下運(yùn)行機(jī)器人離線加工程序，記錄機(jī)器人與環(huán)境有無碰撞或者機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸有無超限現(xiàn)象。7.3.2.2在線程序驗(yàn)證在系統(tǒng)自動運(yùn)行前，要進(jìn)行在線程序驗(yàn)證。人工在機(jī)器人低速狀態(tài)下單步運(yùn)行至可執(zhí)行的機(jī)器人打磨程序，機(jī)器人與周圍環(huán)境無碰撞且機(jī)器人各關(guān)節(jié)軸無超限現(xiàn)象，同時打磨刀具與零件之間的位置關(guān)系滿足打磨要求。7.3.2.3在線工藝驗(yàn)證在系統(tǒng)自動運(yùn)行前，要進(jìn)行工藝驗(yàn)證。試加工零件按相應(yīng)產(chǎn)品檢驗(yàn)方法，檢測產(chǎn)品是否合格，不合格需要更新調(diào)整工藝參數(shù)，直至打磨合格為止。7.3.3視覺系統(tǒng)按GB/T39407-2020中7.6.18～7.6.20的規(guī)定進(jìn)行。7.3.4打磨系統(tǒng)采用目視手動檢測，查驗(yàn)相關(guān)技術(shù)文件，配合相關(guān)設(shè)備操作進(jìn)行。7.3.5液壓系統(tǒng)按GB/T3766-2015中的第6章的規(guī)定進(jìn)行。7T/HIMA001—20257.3.6氣動系統(tǒng)按GB/T7932-2017中第6章的規(guī)定進(jìn)行。7.3.7控制系統(tǒng)采用目視手動檢測，查驗(yàn)相關(guān)技術(shù)文件，配合相關(guān)操作進(jìn)行。7.3.8除塵系統(tǒng)采用目測，查驗(yàn)相關(guān)技術(shù)文件，配合相關(guān)設(shè)備操作進(jìn)行。7.3.9防護(hù)系統(tǒng)采用目視手動檢測，配合相關(guān)設(shè)備操作進(jìn)行。7.4系統(tǒng)性能檢驗(yàn)7.4.1生產(chǎn)3種不同型號鑄鐵件，檢查系統(tǒng)是否滿足清理打磨功能，檢查工裝是否能在10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速更換。7.4.2系統(tǒng)打磨精度按GB/T12642規(guī)定進(jìn)行。7.4.3在空載條件下，用速度傳感器測量打磨道具正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度。連續(xù)測量10次，以10次所測結(jié)果的平均值作為測量結(jié)果。7.4.4正常生產(chǎn)時，統(tǒng)計(jì)3個月內(nèi)設(shè)備總運(yùn)行時間和總故障次數(shù)。7.5安全檢驗(yàn)7.5.1基本要求采用目視手動檢測，查驗(yàn)相關(guān)技術(shù)文件，配合相關(guān)操作進(jìn)行。7.5.2絕緣電阻按GB/T5226.1-2019中18.3的規(guī)定進(jìn)行。7.6噪聲測試按GB/T37242的規(guī)定進(jìn)行。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢驗(yàn)分類系統(tǒng)的檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。8.2檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)類別、要求、試驗(yàn)方法按表1的規(guī)定。表1檢驗(yàn)項(xiàng)目1√√2√√3√√√45√-6√-8T/HIMA001—2025表1檢驗(yàn)項(xiàng)目（