ICS25.040.01 CCS N 10
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41256—2022
机器人制造数字化车间装备互联互通和互操作规范
Interconnection and interoperation specification for equipments of robot manufacturing digital workshop
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/T41256—2022
目 次
I
前言范围
1
2 规范性引用文件 3 术语和定义
机器人制造数字化车间系统组成 5 通用要求
4
互联互通互操作要求 6.1 互联互通网络体系 6.2机器人制造数字化车间交互数据参考文献
6
/
图1 机器人制造系统· 图 2 互联互通网络体系
表1 配盘订单表2 配盘结果· 表3 货架状态表4 堆垛机命令请求表5 堆垛机状态响应：表6 穿梭机命令请求· 表 7 穿梭机状态响应表8 输送机命令请求表 9 输送机状态响应· 表10 物流订单表11 物流订单确认表12 物流订单完成表13 物流订单完成确认表14 车辆状态查询表 15 车辆状态报告表16 MES发送信息表 17 回复MES发送信息表18 车辆位置信息表19 车辆位置信息确认表20 车辆上货完成表 21 车辆上货完成确认表22 车辆送货完成
*-+
1
（
11
11 GB/T41256—2022
表23 车辆送货完成确认表24 AGV运行请求表25 AGV运行响应表26 AGV状态查询请求表27 AGV状态查询响应表28 AGV发送信息请求表29 AGV发送信息响应表30 AGV位置信息报告表31 AGV位置信息确认表32 AGV上货完成报告表33 AGV上货完成确认表34 AGV送货完成报告表35 AGV送货完成确认表36 装配订单表37 装配订单确认表38 装配托盘信息表39 物料托盘信息· 表40 机器人本体信息表41 扭矩表42 总装机器人工作请求表43 总装机器人工作响应· 表44 举升机构工作请求表45 举升机构工作响应. 表46 喷漆厚度表47 喷漆颜色表48 喷漆温度表49 表面粗糙度表50 扭矩百分比表51 最大速度· 表52 零位码盘值表53 拷机时间表54 噪声表55 重复定位精度表56 气压测试结果表57 环境温度表58 环境湿度
12 12
13 13 13 14 14
14 15 15 H 16 16 16 17
17 18 18 18 1.9
1.9
20 20 20 21 21 21 22 22 23 23 23 24 24
II GB/T 41256—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 厂第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。 本文件由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。 本文件起草单位：中国科学院沈阳自动化研究所、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、机械工业
仪器仪表综合技术经济研究所、埃夫特智能装备股份有限公司、沈阳通用机器人技术股份有限公司、云南昆船智能装备有限公司、杭州海康机器人技术有限公司
本文件主要起草人：梁炜、张思超、徐冬、闫炳均、李邦宇、张峰、杨文华、吴永海、赵华、肖永强、 王园星、刘师、杨雨沱、苏运春、聂稳、徐炳炎、刘贤达、夏哗、王恺、李世明、彭土伟、菀旭东、郑萌、张吟龙
I GB/T41256—2022
机器人制造数字化车间装备互联互通和互操作规范
1范围
本文件规定了机器人制造数字化车间的系统组成、通用要求及互联互通互操作要求，本文件适用于指导机器人制造数字化车间装备的互联互通及系统集成。
规范性引用文件
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。
GB/T37393—2019 数字化车间 通用技术要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
机器人 robot 具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预定任务的
执行机构。
［来源：GB/T36530—2018,3.2]
3.2
制造 manufacturing 将原材料或半成品转换成半成品或成品的功能或行为来源:GB/T20719.11—2010,3.1.14
3.3
数字化车间 digital factory; digital workshop 以生产对象所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接车间
不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。
注：在本文件中，数字化车间仅包括生产规划、生产工艺、生产执行阶段，不包括产品设计、服务和支持等阶段 【来源:GB/T374132019,2.1
3.4
制造执行系统 manufacturingexecutionsystem;MES 生产活动管理系统，该系统能启动、指导、响应并向生产管理人员报告在线、实时生产活动的情况
这个系统辅助执行制造订单的活动。
［来源：GB/T25486—2010,2.162，有修改］
1 GB/T41256—2022
3.5
自动引导车 automated guided vehicle:AGV 装备有电磁或光学等自动导引装置，由计算机控制，以轮式移动为特征，自带动力或动力转化装置，
并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输工具，一般具有安全保护、移载等多种功能。
厂来源：GB/T30030一2013.2.1.有修改
4机器人制造数字化车间系统组成
典型的机器人制造数字化车间由制造执行系统和自动化控制系统组成，如图1所示。其中自动化控制系统包括机器人仓储控制系统、机器人物流控制系统、机器人装配控制系统、机器人喷涂控制系统、 机器人调试与测试控制系统。
制造执行系统
自动化控制系统
机器人调试与
机器人仓储控制系统
机器人装配控制系统
机器人物流控制系统
机器人
喷涂控制系统
测试控制系统
图1机器人制造系统
各系统功能如下所示。
制造执行系统：负责机器人生产执行管理。包括生产调度、计划排产、运行维护、产品优化、物料管理、质量检测等。 机器人仓储控制系统：负责整体车间生产线物料与部装件的存储与管理。 机器人物流控制系统：负责装配生产线与部装件的周转输送、生产线内的半成品在各工位的输送、生产线的成品与其他各工序间的周转输送。 机器人装配控制系统：负责机器人本体各机械结构的装配，包括底座腰座总装、涂胶、大臂总装、三轴总装机器人喷涂控制系统：负责机器人成品喷漆前打磨、喷漆、烤漆。 机器人调试与测试控制系统：负责机器人各轴运动方向检查、扭矩检查、各轴最大速度检查、精确校零、干涉及实际运动范围检查、出油孔放气；负责机器人的低速拷机、高速满载拷机、噪声测试、重复定位精度测试、气压测试。
5通用要求
机器人制造数字化车间应满足GB/T37393一2019中第6章和第9章的要求
2 GB/T41256—2022
互联互通互操作要求
6
6.1 互联互通网络体系
机器人制造数字化车间装备互联互通网络体系，见图2。 MES
制造执行系统
监控管理网络
有线网络
机器人调试与测试控制
机器人仓储
机器人物流控制系统
机器人装配控制系统
机器人喷涂控制系统
控制系统 控制系统
系统
现场总线（含工业以太网）、无线网络
现场网络
无线温湿度 无线电压电流传感器
现场设备 机器人
堆垛机
穿梭机
输送机
AGV
传感器
图2 互联互通网络体系
网络体系应包含以下互联互通单元：
有线网络与无线网络间的互联互通，包括AGV与机器人物流控制系统间的互联互通，设备无线监控传感器与机器人装配控制系统间的互联互通，环境无线监控传感器与MES系统间的互联互通；
a)
b) 有线网络与有线网络间的互联互通，MES系统与现场各个工位设备间的互联互通。 6.2 机器人制造数字化车间交互数据 6.2.1机器人仓储单元 6.2.1.1 配盘订单
配盘订单包含机器人装配单元每个工位所需要的物料信息：由MES系统下发到机器人仓储控制系统，其属性说明见表1。
表1 配盘订单
属性名称属性标识 标识属性的类型订单ID 配盘订单的唯一标识工位个数 需要物料的工位个数工位ID 工位的唯一标识
数据类型 Unsigned8 1个八位位组 0≤≤255 Octetstring 15个八位位组 0 ~ 2119 Unsigned8 1个八位位组 0i255 Unsigned8 1个八位位组 0i255 Unsigned8 1个八位位组 0≤i≤255 Unsigned8 1个八位位组
必要性必选必选必选必选必选必选可选
描述
长度
取值范围
物料的种类：1- 底座；2 腰座；
物料类型
大臂；4—--—配线
-
物料数量 所需物料的数量自定义 用户根据需求自定义的属性
0≤i≤255
3 GB/T 41256—2022
6.2.1.2 配盘结果
配盘结果指各物料托盘装载物料的执行情况，由机器人仓储控制系统上传到MES系统，其属性说明见表2。
表2 配盘结果
描述
长度
必要性必选必选必选必选必选必选必选可选
属性名称属性标识 标识属性的类型订单ID 配盘订单的唯一标识托盘ID 物料托盘的唯一标识工位 ID 工位的唯一标识
数据类型 Unsigned8 1个八位位组 0i255 Octetstring 15个八位位组 0 ~ 2119 Unsigned8 1个八位位组 0≤i255 Unsigned8 1个八位位组 0≤i255 Unsigned8 1个八位位组
取值范围
物料的种类：1--- 底座；2 腰座； 3 大臂；4--- 配线
-
物料类型物料数量 所需物料的数量结果 配盘的结果：1 成功：0 未成功 Unsigned8 1个八位位组自定义 用户根据需求自定义的属性
0≤i≤255
Unsigned8 1个八位位组 0≤i≤255
0~1
6.2.1.3 货架状态
货架状态指每个货架上有无货物的状态，由货架上的传感器上传到机器人仓储控制系统，其属性说明见表3。
表3 货架状态
属性名称属性标识 标识属性的类型货架ID 货架的唯一标识
描述
数据类型 Unsigned8 1个八位位组 0i255 Unsigned8 1个八位位组 0≤i255 Unsigned8 1个八位位组
长度
取值范围
必要性必选必选必选必选可选
物料的种类：1- 底座；2 腰座； 3 - 大臂：4--- 配线
物料类型状态 货物的状态：1--- 有货物；0一 无货物 Unsigned8 1个八位位组 0255 自定义 用户根据需求自定义的属性
0≤i≤255
-
6.2.1.4 堆垛机命令请求
堆垛机命令请求指机器人仓储控制系统下发给堆垛机的运动指令，其属性说明见表4。
表4 堆垛机命令请求
属性名称属性标识 标识属性的类型堆垛机ID 堆垛机的唯一标识起始地 堆垛机运行的起始地 4
描述
数据类型 Unsigned8 1个八位位组 0i255 Unsigned8 1个八位位组 0≤i≤255 Unsigned8 1个八位位组 0≤i≤255
长度
必要性必选必选必选
取值范围