ICS 25.040.30
CCS J 28 DB42
湖
北 省 地 方 标 准
DB42/T 2309—2024
机器人测量/加工系统技术规范
Technical specification for robot measurement and milling system
2024 - 11 - 04 发布
2025 - 01 - 04 实施
湖北省市场监督管理局 发 布
DB42/T 2309—2024
目
次
前言 ................................................................................ III
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 系统组成 ........................................................................... 2
5 工作条件要求 ....................................................................... 3
一般要求 ....................................................................... 3
环境条件要求 ................................................................... 3
外观和结构要求 ................................................................. 3
6 系统参数要求 ....................................................................... 3
机器人测量系统参数 ............................................................. 3
机器人加工系统参数 ............................................................. 3
控制系统参数 ................................................................... 3
数据处理与加工规划软件参数 ..................................................... 4
7 功能要求 ........................................................................... 4
机器人测量系统功能要求 ......................................................... 4
机器人加工系统功能要求 ......................................................... 4
控制系统功能要求 ............................................................... 4
数据处理与加工规划软件功能要求 ................................................. 4
8 安全要求 ........................................................................... 4
基本要求 ....................................................................... 5
接地 ........................................................................... 5
绝缘电阻 ....................................................................... 5
防护要求 ....................................................................... 5
防爆要求 ....................................................................... 5
9 鲁棒性要求 ......................................................................... 5
耐震性 ......................................................................... 5
耐运输性 ....................................................................... 5
10 可靠性要求 ........................................................................ 5
I
DB42/T 2309—2024
前
言
本文件按照GB/T 1.1—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。
本文件由华中科技大学提出。
本文件由湖北省机械标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：华中科技大学、武汉工程大学、湖北省计量测试技术研究院、湖北省标准化与质
量研究院、湖北文理学院。
本文件主要起草人：李文龙、毛金城、田亚明、王东方、徐伟、蒋诚、高家鸣、常淯舟、吴华伟、
胡浩钧、杨宗周、陈谊丽。
本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省机械行业联合会，联系电话：027-87332062，邮箱:
114493216@qq.com；对本文件的有关修改意见建议请反馈至华中科技大学，联系电话：15927026823，
邮箱：hustym@foxmail.com。
III
DB42/T 2309—2024
机器人测量/加工系统技术规范
1 范围
本文件规定了机器人测量/加工系统的系统组成、工作条件要求、系统参数要求、功能要求、安全
要求、鲁棒性要求和可靠性要求。
本文件适用于机器人测量/加工系统设计、开发与应用。
2 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/T 191 包装储运图示标志
GB/T 3836.1 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求
GB/T 3836.15 爆炸性环境 第15部分：电气装置的设计、选型和安装
GB/T 3836.31 爆炸性环境 第31部分：由防粉尘点燃外壳“t”保护的设备
GB/T 4768 防霉包装
GB/T 4879 防锈包装
GB/T 5048 防潮包装
GB/T 5226.1-2019 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件
GB 11291.1 工业环境用机器人 安全要求 第1部分：机器人
GB 11291.2 机器人与机器人装备 工业机器人的安全要求 第2部分：机器人系统与集成
GB/T 36092 信息技术 备份存储 备份技术应用要求
GB/T 39463-2020 工业机器人电气设备及系统 通用技术条件
3 术语和定义
GB/T 12643-2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
导轨 lead rail
一种用于引导和支撑机械设备运动的线性导向装置，可作为机器人的外部辅助轴。
机器人测量系统 robot measuring system
机器人测量系统由机器人本体及其搭载的三维视觉测量设备组成，可实时采集被测对象表面点云
数据，并具有多视角三维测量点云拼合功能，可选配外部大范围跟踪系统以提升系统的测量范围和精度。
机器人加工系统 robot machining system
机器人加工系统由机器人本体及其末端搭载的高速电主轴、刀柄及刀具组成，通过机器人带动高速
电主轴、刀柄、刀具按照规划路径运动实现零件加工。
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控制系统 control system
控制系统由示教器和某些通讯接口（硬件和软件）组成，可控制机器人运动。
数据处理与加工规划软件 data processing and machining planning software
数据处理与加工规划软件以三维测量点云和CAD（Computer Aided Design，计算机辅助设计）设计
模型为输入，具备三维匹配、余量分析、尺寸/形位误差计算、加工路径规划等功能。
测量系统标定 calibration of measuring system
确定三维视觉测量设备坐标系相对测量机器人末端法兰坐标系的相对位姿关系。
加工系统标定 calibration of machining system
确定刀具坐标系相对加工机器人末端法兰坐标系的相对位姿关系。
点云采集 point cloud acquisition
采用三维视觉测量设备扫描待加工的零件，获取零件的三维测量点云。
视点 point of view
单幅三维测量点云对应的机器人测量系统位姿。
点云数据处理 point cloud data processing
集到的三维测量点云进行拼接、光顺、精简、匹配等操作。
加工路径规划 robot machining path planning
对数据处理后的三维测量点云进行余量分析、加工路径生成等操作。
4 系统组成
如图1所示，机器人测量/加工系统由机器人测量系统、机器人加工系统、控制系统以及数据处理与
加工规划软件组成。
机器人测量/加工系统
机器人测量系统



图1 机器人测量/加工系统组成
机器人测量系统由机器人本体、导轨、视觉传感器、数据处理软件模块组成，用于采集和处理复杂
零件的三维测量点云；机器人加工系统由机器人本体、导轨、刀具单元、加工规划软件模块组成，用于
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DB42/T 2309—2024
加工复杂零件；控制系统用于操控机器人测量/加工系统运行；数据处理与加工规划软件用于点云数据
处理与加工路径规划。
5 工作条件要求
一般要求
应符合以下一般要求：
a) 系统所用材料及外购元器件、部件，入厂时需经检验部门复检；
b) 系统上电、掉电、重启等状态下不应误动作、误发数据；
c) 通信接口应采用电以太网接口或光纤以太网接口；
d) 支持软件升级及版本管理功能；
e) 直流电源电压为 220V，允许偏差为-5%～+5%；
f) 交流电源电压为单相 220V，允许偏差为-5%～+5%。
环境条件要求
系统布置周围环境应满足下列要求：
a) 环境温度保证在-10℃～50℃以内；
b) 噪音不大于 70dB(A)；
c) 无光线直射；
d) 光照强度保证在 300lx～500lx。
外观和结构要求
外观和结构满足下列要求：
a) 结构应布局合理、操作方便、造型美观、便于维修；
b) 说明功能的文字、符号、标志应清晰、端正，机器人各轴关节处应标明轴号及运动方向；
c) 表面不应有明显的凹痕、裂缝、变形等损伤；
d) 所有紧固部件应无松动，活动部件润滑和冷却状况良好。
6 系统参数要求
机器人测量系统参数
机器人测量系统参数包括但不限于机器人轴数/额定负载/各轴运动范围/位姿准确度/位姿重复性/
轨迹准确度/轨迹重复性、测量设备单幅测量精度/单幅测量范围/图像采集帧率/测量分辨率/测量景深
等。
机器人加工系统参数
机器人加工系统参数包括但不限于机器人轴数/额定负载/各轴运动范围/位姿准确度/位姿重复性/
轨迹准确度/轨迹重复性、高速电主轴转速、切削速度、进给量、切削深度等。
控制系统参数
控制系统参数包括但不限于外形尺寸及重量、编程/控制/驱动方式、动力源参数及耗电功率、输入
/输出接口等。
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数据处理与加工规划软件参数
数据处理与加工规划软件相关参数包括但不限于名称、简称、版本号、开发完成日期、开发方式、
运行环境等。
7 功能要求
机器人测量系统功能要求
测量系统功能要求如下：
a) 导轨运动行程不低于 2m；
b) 面阵扫描单次及多次测量；
c) 无标记点多视角测量；
d) 系统标定。
机器人加工系统功能要求
加工系统功能如下：
a) 机器人有效载荷20kg～300kg；
b) 导轨运动行程不低于2m；
c) 自动换刀；
d) 适配高速电主轴。
控制系统功能要求
控制系统功能要求如下：
a) 启动、停止和转速调整；
b) 在路径规划中应考虑测量/加工系统的位姿，以避免与外部之间的碰撞，同时应保证加工轨迹
的光顺性；
c) 可通过单幅三维测量点云反向求解视点；
d) 远程操控。
数据处理与加工规划软件功能要求
数据处理与加工规划软件功能要求如下：
a) 系统网络通信支持 TCP/IP 协议；
b) 实时采集、监测与显示；
c) 三维点云数据处理；
d) 通过测量点云和 CAD 设计模型的匹配定位分析余量；
e) 根据余量分析结果规划加工路径，自动生成机器人控制程序；
f) 支持手动处理、自动处理与报告自动生成；
g) 数据输出、存储及查询；
h) 机器人加工系统参数可调整；
i) 系统权限认证；
j) 操作人员、操作日期、零件型号等信息的溯源功能。
8 安全要求
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基本要求
机器人测量/加工系统的安全除应符合GB 11291.1和GB 11291.2的规定外，还应满足以下安全要求：
a) 安全防护装置与控制系统应相互连锁；
b) 机器人防尘防水等级不低于 IP54；
c) 应设立安全防护区，保证系统安全稳定运行；
d) 机器人加工区域应设置物理遮挡，避免切屑、冷却液等飞溅；
e) 应设置防护罩及除尘装置，控制系统的电气单元符合 GB/T 39463-2020、GB/T 3836.1、GB/T
3836.31 和 GB/T 3836.15 的规定，防止粉尘散布、粉尘爆炸等危险；
f) 机器人操作期间，不应打开和拆卸防护设备；
g) 当控制系统动力源丧失、恢复或变化时，不会引起机器人意外或不规范的运动；
h) 应具备光电声音报警功能，提供可识别的警示；
i) 应设有急停装置，手动操作和复位应在限定空间外（安全距离＞3m）进行；
j) 数据备份的安全性应符合 GB/T 36092 的相关规定。
接地
动力源应有接地点，并标注明显的接地标识，保护接地电路应符合GB/T 5226.1-2019的规定。
绝缘电阻
交流动力电源电路与壳体之间的绝缘电阻应不小于10Ω。
防护要求
安装在可燃性粉尘环境中的电气单元，其防护性应符合GB/T 3836.1和GB/T 3836.31的规定。
防爆要求
安装在可燃性粉尘环境中的电气单元，其防爆性应符合GB/T 3836.1和GB/T 3836.31的规定。
9 鲁棒性要求
耐震性
在受到频率为5Hz～55Hz、振幅为0.15mm的振动时，应能正常工作。
耐运输性
系统按要求包装和运输，应符合GB/T 191、GB/T 4768、GB/T 4879和GB/T 5048的规定。
10 可靠性要求
采用平均故障间隔时间（MTBF）及平均修复时间（MTTR）作为衡量可靠性的指标，MTBF不小于5000h，
MTTR不大于48h。
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