工業機器人因其高效性和自動化優勢,在現代制造業中扮演著重要角色。然而,隨著應用的廣泛推廣,其功能安全性成為行業重點關注的問題。GB/T 15706標準作為工業機器人安全相關的關鍵指導規范,對其功能安全評估提出了詳細要求。本文將從測試方法、樣品要求、檢測條件、流程以及實務注意事項等多維度進行闡述,重點貫穿可靠性試驗、可靠性壽命測試、可靠性測試、環境可靠性測試和失效分析測試五大關鍵環節,幫助讀者全面理解工業機器人功能安全的重要性及評估體系。
一、工業機器人功能安全評估概述
GB/T 15706涵蓋了工業機器人系統的功能安全要求,旨在保證機器人在使用過程中的人體和設備安全,減少事故風險。功能安全評估不僅是設計驗證的重要步驟,也是產品符合相關法規和客戶需求的必備條件。功能安全的達成依賴于嚴格的可靠性試驗和失效分析,因此,結合可靠性測試技術對工業機器人性能進行全方位驗證,成為評估的核心方法之一。
二、關鍵測試方法
依據GB/T 15706和相關國際標準,工業機器人功能安全的測試涵蓋以下幾個方面:
可靠性試驗:確認機器人系統在各種工況下持續穩定運行的能力
可靠性壽命測試:通過長時間模擬運行,評估機械部件及控制系統的抗疲勞性能,保證在設計壽命期內功能安全不失效
環境可靠性測試:檢測機器人在溫度、濕度、震動、電磁干擾等環境條件下的穩定性
失效分析測試:在設備出現異常時,追蹤故障根源,分析失效模式
綜合可靠性測試:結合上述測試結果,對整體系統的可靠性指標進行綜合評判,確保符合安全等級要求。
三、樣品要求及檢測條件
樣品選取需具備代表性,滿足以下基本條件:
工業機器人主體,重點涵蓋運動控制單元、安全傳感器及緊急停止裝置。
樣品處于正常出廠狀態,未經過非標準改動或加裝。
具備完整的系統配置和軟件版本,方便驗證軟件與硬件協同工作的功能安全。
檢測環境要求:
溫度恒定于20±5℃,濕度控制在45%~75%范圍。
在無塵、無強電磁干擾的測試室內進行,確保測試數據準確有效。
測試設備需符合國家計量檢定標準,保證測試結果的公正性。
四、檢測流程詳解
檢測流程設計合理,確保覆蓋功能安全各個關鍵環節,具體步驟如下:
初步測試準備:樣品初檢,確認配置及附件完整,設置測試參數。
環境可靠性測試:模擬高低溫、濕度及振動測試,評估各項指標變化。
可靠性試驗:在實際工況模擬下長時間運行,記錄運行異常及性能波動。
可靠性壽命測試:對關鍵部件進行疲勞壽命驗證,判斷部件壽命是否達到設計要求。
失效分析測試:對出現的異常及故障進行深入分析,確定失效原因與改進建議。
綜合評估與總結:依據測試數據,給出功能安全等級評定,生成測試報告。


