ICS 25.040.30 CCS J 28
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41264—2022
板料折弯机器人 安全要求
Sheet bending robotsSafety requirements
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41264—2022
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
危险分析安全要求 5.1 控制系统的安全性能 5.2 轴的限位和空间限制 5.3 操作方式 5.4 启动 5.5 正常停止 5.6 急停 5.7 联锁保护 5.8 速度控制 5.9 示教 5.10 防止意外操作 5.11 关键部件的选型· 5.12 制造和装配 5.13 电气安全 5.14 电磁兼容性 5.15 奇异性保护， 5.16 起吊措施 5.17 与板料折弯机和相关设备的集成 5.18 集成系统的试运行使用信息 6.1 安全标志 6.2 操作标志 6.3 铭牌 6.4 运行信息 6.5 使用说明书试验和验证· 7.1 试验和验证方法类别 7.2 试验和验证方法附录A（资料性） 危险一览表参考文献
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10 10 13 15 GB/T41264—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任，本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国自动化系统与集成标准化技术委员会（SAC/TC159)归口。 本文件起草单位：扬州恒佳自动化设备有限公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、南京航空
航天大学、埃夫特智能装备股份有限公司、邀博（北京）智能科技有限公司。
本文件主要起草人：潘殿生、严伟、王涛、潘心伟、黎晓东、杨书评、陈列、刘颖、吴洪涛、冯海生、 魏洪兴。
- GB/T41264—2022
板料折弯机器人安全要求
1范围
本文件规定了板料折弯机器人的危险分析、安全要求、使用信息、试验和验证。 本文件适用于直角坐标型和关节型板料折弯机器人（以下简称机器人）。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
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（AOPDs)设备的特殊要求
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3 术语和定义
GB/T12643界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
板料折弯机器人sheetbendingrobots 具有5个以上可编程的轴、协助数控板料折弯机、自主执行取料、定位、送料、折弯跟随、退料、码垛
等操作的工业机器人。 3.2
示教模式teachmode 手工引导机器人的吸持器，按板料折弯的工艺要求，完成板料折弯自动加工程序编制的操作方式。 注：GB11291.1一2011的手动降速方式用于示教模式。
3.3
回放模式reappearingmode 再现示教程序，用以检验该程序是否符合板料折弯工艺要求的操作方式。 注：回放模式来源于GB11291.1一2011的手动高速方式，
1 GB/T41264—2022
3.4
自动模式 automaticmode 机器人控制系统按照任务程序运行的一种操作方式。 来源:GB/T12643—2013,5.3.10.1
3.5
吸持器 holding device 安装于机器人手腕上、通过安装在金属框架上的多个真空或磁性吸盘吸起板料的末端执行器，
3.6
折弯跟随 following bending 在板料折弯过程中，吸持器的运行速度和轨迹与工件上的吸持点的运行速度和轨迹保持一致的
过程。 3.7
最大空间 maximunspace 由制造厂所定义的机器人活动部件所能掠过的空间加上末端执行器和工件运动时所能掠过的
空间。
［来源：GB/T12643—2013,4.8.1］
3.8
限定空间 restricted space 在最大空间中，由限位装置限制的机器人运动不应超出的空间，［来源：GB/T12643—2013，4.8.2，有修改］
3.9
安全防护空间 safeguarded space 由周边安全防护（装置)确定的空间［来源：GB/T12643—2013，4.8.5]
4危险分析
使用板料折弯机器人系统进行板料折弯加工时，可能由于机器人本身、机器人和折弯机之间干涉、 人与机器人相互于扰及机器人所处的外部环境对机器人的影响而产生危险，危险一览表见附录A
5 安全要求
5.1 : 控制系统的安全性能
控制系统的安全性能应达到如下要求：
所有可合理预见的故障能被检测到，并给予显示和通过声、光报警；一任何部件的单一故障不导致安全功能的丧失：联锁装置能保证运动部件完全停止；当发生单一故障时，安全状态维持到故障排除。
5.2 轴的限位和空间限制 5.2.1机器人应采用下列3项措施对轴的运行进行逐级限位：
a）在控制软件中设置各轴的最大行程； b）在软件限位点后的适当距离，设置限位开关；
2 GB/T41264—2022
c）在限位开关后的适当距离，设置防撞块。 5.2.2机器人至少应采取下列措施之一，对安全防护空间的边界进行进人限制。
a）在安全防护空间的边界上设置围栏，围栏门上设置与伺服电机动力联锁的带锁的开关。在自
动模式下，围栏门打开，动力电源切断；在示教模式下，该联锁的开关可关闭。 b) 在安全防护空间的边界上设置符合GB/T19436.2一2013规定的2型ESPE光幕，光幕的有效
高度不低于1500mm、分辨率不大于30mm、最低光束距地面的距离不应大于30cm；在自动模式下，当光幕被遮挡时，动力电源切断；在示教模式下，该光幕可关闭；不充许光幕使用自动复位功能，光幕的复位按钮应设置在光幕区域外。
c）围栏按照GB/T23821的规定，光幕位置的确定按照GB/T19876的规定。 5.3操作方式 5.3.1可选操作方式
机器人控制系统应有示教模式、回放模式和自动模式3种操作方式可供分别在示教编程、检验示教
程序和执行任务程序时使用。 5.3.2操作方式的选择 5.3.2.1控制系统应设置带钥匙的旋钮式3挡位操作方式选择开关，钥匙插入方可旋动选择挡位，每一挡位对应一种操作方式，每一挡位分别标注“示教”“回放”和“自动”标志 5.3.2.2操作方式选择开关应只供选择操作方式，不应具有启动机器人运动的功能。 5.3.3操作方式的启动和停止 5.3.3.1控制系统应设置专用启动按钮，用于在操作方式选择开关选择回放或自动模式后，启动相应的操作模式。当启动键按下后，指示灯应处于高亮状态。启动键和指示灯的颜色应分别符合GB/T5226.1 2019中10.2.1和10.3.2的规定。 5.3.3.2回放模式应有程序演示和运行演示选项，可供选择仅演示示教程序或同时进行运行演示 5.3.3.3利用示教盒启动自动模式后，应使用安全防护空间外的确认功能，自动加工方可运行（见5.10.3）。 5.3.3.4机器人应设置专用暂停键，用于暂停执行回放程序或自动加工程序。暂停键按下后，应有状态指示，宜有指示灯闪炼，指示灯的颜色应符合GB/T5226.1一2019中10.3.2的规定。按下启动键，取消暂停，才可使原程序继续执行 5.3.3.5在自动模式下，示教模式的功能应不起作用，且所有安全措施应起作用，如果检测到任何停机条件，自动模式应被停止。 5.3.3.6从自动模式切换到其他模式时，应停机。 5.4启动 5.4.1控制系统应设置带锁的总电源开关，用于启动前给系统上电和停机后关闭总电源并锁定。 5.4.2油泵启动、气源压力正常和折弯机准备完成等信号应和操作方式的启动联锁，只有当上述信号正常，示教、回放和自动加工操作才能被启动，该联锁应符合5.1的要求。 5.5正常停止 5.5.1任务程序完成后，机器人应回设定的起始点、正常停止。 5.5.2正常停正时，示教盒界面应显示加工完成信息，启动键绿色灯熄灭。
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5.6急停 5.6.1急停功能
机器人应在示教盒和电气控制箱上设置急停器件，急停应有如下功能： a） 能停止所有功能和操作方式； b) 能切断伺服电机驱动器的电源，同时启动对伺服电机的制动，但不切断控制系统的电源； c) 急停命令发出后，在复位前一直有效； d) 急停的复位只能手动操作，且复位不引发任何危险； e） 急停的复位功能不启动致动器，复位后，致动器才能被启动； f) 在示教盒显示区显示故障信息，并发出声、光报警信号 g） 中断数控折弯机工作，吸持器保持吸力。
5.6.2急停器件 5.6.2.1应在示教盒上设置红色、蘑菇头式急停按钮开关，并标注急停标志。 5.6.2.2 急停按钮开关应有直接断开操作、手动旋转才能复位的结构 5.7联锁保护 5.7.1油泵启动、气源压力正常和折弯机准备完成等信号应和操作方式的启动联锁，只有当上述信号正常，示教、回放和自动操作才能被启动 5.7.2在下列方面设置的保护器件和联锁电路被触发时，应引发保护性停止：
a）安全防护空间边界围栏上的联锁开关被触发或在安全防护空间边界上设置的光幕被遮挡： b） 轴的软限位或限位传感器被触发； c） 伺服电机的驱动器发出过载或故障信号； d) 执行取料程序时，垂直向下的行程超过设定的最大行程或料堆传感器发出无料信号； e） 吸持器脱料后，检料传感器发出脱料信号： f) 折弯机两个后挡指位移传感器检测值的差值大于或等于0.2mm，跟随系统调整后仍然超差； g） 机器人轴的速度超过设定值； h) 进气压力低于设定值。
5.8 8速度控制 5.8.1 机器人应设置速度调节键，宜将额定速度分为20%、40%、60%、80%、100%的速度倍率，供用户根据板料折弯需要调节运行速度， 5.8.2在取料程序中，吸持器下行和板料距离达到设定值时，宜使用不大于40mm/s的缓冲速度接近板料。 5.8.3在送料程序中，板料和折弯机后挡指距离达到设定值时，宜使用不大于20mm/s的缓冲速度使板料接近后挡指。 5.8.4各轴回零速度，线速度宜不大于20mm/s，角速度宜不大于20（）/s。 5.9示教 5.9.1示教应通过手持示教盒进行或离线编程，电气控制箱不应有示教功能；或者当机器人处于示教盒控制下时，机器人的所有运动都只能由示教盒启动。 5.9.2示教盒应能控制机器人各轴的所有运动，包括启动、暂停、急停、速度调节。 4 GB/T41264—2022
5.9.3示教模式的缺省速度不应大于额定速度的40%。在示教模式下，可以调整速度，但应有显示提醒操作人员；当速度超过设定的缺省速度时，应触发保护性停止。 5.10防止意外操作 5.10.1示教盒应设置运动辅助键，在手动示教模式下，只有在运动辅助键和轴的运动控制键同时被按下，相应轴才能运动，以防止示教时产生意外操作。
注：运动辅助键见GB11291.1一2011规定的使能装置。 5.10.2对直角坐标机器人，控制系统应设置X、Y、Z轴的正负位移限值和A轴的正负摆动角度限值；对关节机器人控制系统应设置所有摆动轴的正负摆动角度限值。当示教人员输人参数超限时，应有错误信息提示 5.10.3在设置在安全防护空间之外的电气控制箱（见5.17.1.4）上，应设置自动模式确认键。在操作人员利用示教盒启动自动模式时，该自动模式确认键被启动后，自动模式才能运行，以保证操作人员到达安全防护空间之外运行自动加工程序。在自动模式确认键的操作位置，应能够清楚地看到自动加工区域，不应有死角和盲区。 5.11关键部件的选型 5.11.1应选择有线示教盒，通过电缆连接示教盒和控制系统，电缆的长度应足够示教人员到达限位空间之外。 5.11.2伺服电机的驱动器应有过载检测功能，非水平轴的伺服电机应有内置的电磁制动器。 5.11.3各轴的限位开关应选用接触式、未触发状态下触点为常闭型式的限位开关。 5.12制造和装配 5.12.1 机器人的旋转轴和直角坐标机器人的Z轴（垂直轴）的伺服电机可增设外部制动器。 5.12.2机器人底座的底面和安装基础之间宜设置减震装置。 5.12.3机器人底座和安装基础的联结应稳固，当机器人的重心超出基础支撑面时，机器人工作状态下，底座不应有变形和位移 5.12.4直角坐标机器人的Z轴宜设置平衡部件，以承担Z轴和Y轴组件的重量。 5.12.5供气管路应设置安全阀和手动放气阀，以控制储气罐压力不超过设定值。 5.12.6直角坐标机器人的平衡气缸的供气管路和负压发生器的供气管路，应分别设置压力表；当供气压力低于设定值时，应输出信号给控制系统，触发保护性停止，并发出声、光报警信号。 5.12.7所有供气管路和接头不应有泄漏 5.12.8机器人各轴的原点定位开关、限位开关的安装应有限制其位移和松动的安装槽和弹性垫片，安装螺钉应有平垫片和防松的弹性垫片，并紧固 5.12.9直角坐标机器人各轴滑块的安装螺钉使用平垫片和弹性垫片，并涂漆，以方便检查在运行中螺钉是否松动 5.12.10直角坐标机器人龙门架横梁的顶面和侧面导轨的一侧应设置挡边条，分别承担所有轴组件的倾覆力矩和重量，以免X轴导轨的安装螺钉承受剪切力。 5.12.11外露加工件不应有毛刺、锐边和尖角 5.12.12外露转动部件应设置安全防护装置，只有使用工具才能移开该防护装置，防护装置和危险区域的安全距离应符合GB/T23821的规定 5.12.13机器人应设置集中间隙润滑装置或所有滑块和转动轴设置注油孔。 5.12.14储气罐应符合GB/T150.1的要求，如果其容积大于或等于30L，应由具有法定资质的单位制造。
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