T_WLJC 60-2021 桁架式柔性车削单元.docx

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1、T/WLJC60-2021目次1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14结构型式.25技术要求.26试验方法.57检验规则.78铭牌、包装、贮存、随机文件、运输.8IT/WLJC60-2021前言本文件按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。本文件由温岭市机床装备行业协会提出并归口。本文件起草单位：台州市东部数控设备有限公司、温岭市机床装备行业协会。本文件主要起草人：赵玲刚、江志君、李佰桥、陈宝国、金玲兴、叶伟杰。本文件为首次发布。IIT/WLJC60-2021引言为落实温岭机床工具产业集群区域品牌建设示范区要求，温岭市经济和信息化局决定，在温岭市机床工具产业中，选择拥有自主知识产权

2、和技术创新成果、具有国内先进技术水平、市场销售前景良好的机床工具产品，制定严于国家标准（GB/T）和机械行业标准（JB/T）的温岭市机床装备行业协会团体标准（T/WLJC），展示温岭市机床工具产品的先进技术水平，彰显温岭市机床工具产业的自主创新能力。台州市东部数控设备有限公司专注于精密数控机床制造与研发事业，目前拥有多项数控车床制造技术、配有高端生产设计以及完善的售后服务，拥有斜轨式车削中心、平轨车削中心、卧式数控车床、加工中心等，以及机床组合生产线。目前机床年生产量已达5500台，产品畅销全国及世界多个国家、共有20000多个客户。在温岭市经济和信息化局的指导下，由温岭市机床装备行业协会制定

3、T/WLJC602021桁架式柔性车削单元。本文件起草单位承诺，销售的产品符合T/WLJ602021。IIIT/WLJC60-2021桁架式柔性车削单元1范围本文件规定了桁架式柔性车削单元的术语和定义、结构型式、技术要求、试验方法、检验规则、铭牌、包装、运输和贮存。本文件适用于床身最大回转直径至500mm、线性轴线行程至1000mm、工件重量小于40kg的桁架式柔性车削单元及其变型产品。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范化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/T1

4、91-2008包装储运图示标注GB/T3766-2015液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T5080.1-2012可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理GB/T5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件GB/T7932-2017气动对系统及其元件的一般规则和安全要求GB/T9061-2006金属切削机床通用技术条件GB11291.1-2011工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人GB11291.2-2013机器人与机器人装备工业用机器人安全要求第2部分：机器人系统与集成GB/T12642-2013工业机器人性能规范及其试验方法GB/T15706-20

5、12机械安全设计通则风险评估与风险减小GB/T16462.1-2007数控车床和车削中心检验条件第1部分：卧式机床几何精度检验（ISO13041-1:2004,MOD）GB/T16462.4-2007数控车床和车削中心检验条件第4部分：线性和回转轴线的定位精度及重复定位精度检验（ISO13041-4:2004,MOD）GB/T16462.6-2017数控车床和车削中心检验条件第6部分：精加工试件精度检验（ISO13041-6:2009,EQV）GB/T17421.2-2016机床检验通则第2部分：数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定JB/T4368.1-2013数控卧式车床和车削中心第1部分

6、：技术条件JB/T8896-1999工业机器人验收规则GB/T37415-2019桁架式机器人通用技术条件3术语和定义GB/T16462.1-2007界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1桁架式柔性车削单元gantrytypeflexibleturningcell1T/WLJC60-2021以卧式数控车床为主，集成桁架机械手和自动料仓，可重复编程，能实现工件全自动加工的多用途数控车床（以下简称柔性车削单元）。4结构型式柔性车削单元的结构型式，如图1所示。图1桁架式柔性车削单元结构型式5技术要求5.1一般要求柔性车削单元应满足以下要求：a)柔性车削单元所涉及的数控车床应符合GB/T9061

7、-2006的规定；b)桁架机械手和自动料仓所用的材料及外购元器件、部件应符合各元器件的有关规定；c)桁架机械手上的运动部件应固定、调整到位，保证机械手运动时的平稳性；d)柔性车削单元各运动轴定位应具备可编程性和可控制性；e)柔性车削单元电力线与信号线应分开，并对信号线采取屏蔽双绞线等抗干扰措施；f)柔性车削单元控制柜应具有良好的通风和散热措施，柜内元器件应进行明确标识。5.2外观和结构柔性车削单元外观和结构应满足以下要求：a)成套设备颜色应协调，漆皮表面光洁，不应有漏喷、起皮，脱落等缺陷，金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤；b)设备结构应布局合理，操作方便，便于维修；c)成套设备中，所有紧固部分

8、应无松动、活动部分润滑和冷却状况良好；d)设备液压、气动系统不得有漏油、漏气现象。液压系统应符合GB/T3766-2015的规定，气压系统应符合GB/T7932-2017的规定；e)柔性车削单元结构应比例协调，立柱固定牢靠稳定，桁架机械手在其上运动时不影响机床加工精度的非正常振动产生；2T/WLJC60-2021f)柔性车削单元文字、符号、标志应清晰、端正。各轴处应标明轴号及其运动方向；g)柔性车削单元产品设计符合人机工程学要求、节能环保要求。5.3功能柔性车削单元功能应满足以下要求：a)开关、按钮、显示、报警及联锁装置，功能应正常；b)各直线伺服运动轴运动应平稳、正常；c)各种操作方式中，指

9、令与动作应协调一致：d)柔性车削单元上的夹具应具有可替换性、能够适应各种类型的零件要求；e)应具备与其他自动化配套设备集成的功能。5.4性能柔性车削单元的性能指标，包括下列各项：a)数控车床性能指标；b)数控车床精度要求；c)桁架各轴最大行程；d)桁架定位精度0.2mm，重复定位精度0.1mm；e)桁架最大速度80m/min；f)桁架最大加速度30m/s2；g)桁架合成速度110m/min；h)桁架合成加速度42m/s2；i)桁架最大负载。5.5安全5.5.1基本要求柔性车削单元设计过程中，安全应符合GB/T15706-2012的规定。5.5.2接地.柔性车削单元设备操作面板、控制装置、动力源

10、都应有接地点，并在其附近标注明显的接地符号“”接地点与设备中因绝缘损坏可能带电的金属部件之间的电阻不得超过12。5.5.3绝缘电阻柔性车削单元控制装置动力交流电源电路与壳体之间绝缘电阻应不小于1M。5.5.4耐电强度柔性车削单元动力交流电源电路与邻近的非带电导体间，应能承受交流（50Hz）电压有效值1500V持续1min的耐电强度试验，无击穿、闪络及飞弧现象。5.5.5紧急停止功能每个能启动柔性车削单元运动或造成其他危险状况的控制点都应有手动的急停功能，该急停功能应符合以下要求：a)终止所有危险；b)切断进给轴驱动器的驱动电源；c)消除可由柔性车削单元控制的任何其他危险；3T/WLJC60-2

11、021d)保持有效值直至复位；e)只能手动复位，复位后不会自动重启，只允许手动启动；f)柔性车削单元系统如遇突然停电情况，在恢复供电时，不得自行接通。5.5.6短路保护装置柔性车削单元的电源线和外接软线固定装置应安全可靠，应有防水的进线座，并应有短路保护装置。5.5.7安全保护装置当柔性车削单元在工作过程中出现超负载，超运行速度、超最大行程等故障时，控制系统应能发出报警信号，且应立即停止工作。5.5.8限位装置柔性车削单元应有限制各运动轴最大位移的机械硬限位装置。5.5.9桁架竖直轴（Z轴）安全装置桁架竖直轴（Z轴）安全装置应满足以下要求；a)桁架机械手末端负载20kg时，应配备外置制动系统（

12、不包含电机的制动系统），该系统与桁架竖直轴（Z轴）直接连接；b)桁架竖直轴（Z轴）应配备维修时使用的防坠落锁紧机构。5.5.10执行机构安全装置桁架式机械手执行机构安全装置应满足以下要求：a)桁架机械手配备的抓手，应保证能够加持对应目标工件在加速度3m/s2运动时不掉落，抓手寿命应达到1000万次；b)执行机构应配备防坠落锁紧机构和防止滑动的锁紧机构；c)重要连接处应做防松设计。5.5.11安全防护安全防护应满足以下要求：a)桁架机械手的运动区域应具有安全防护栅栏，操作人员不能触摸到桁架上的运动部件(运动部件的运动力10N的除外)；b)因维护需要，需要预留安全门时，安全门应安装安全门锁，控制系

13、统应具有相应的安全回路，在系统不允许的情况下，安全门不能被打开。5.6噪声柔性车削单元在空载运行时，不应有尖叫声和不规则的冲击声，所产生的噪声应75dB(A)。5.7连续空运行在全部功能下模拟工作状态作不切削连续空运转，其连续运转时间72h以上，连续运转过程中不应发生故障。5.8耐运输性柔性车削单元按要求包装和运输后，应保持正常。5.9可靠性4T/WLJC60-2021柔性车削单元的可靠性用平均无故障时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）来衡量，一般MTBF5000小时，MTTR30min。5.10成套性柔性车削单元的成套性应满足以下要求：a)柔性车削单元应包括数控车床、桁架机械手、自动料

14、仓、控制装置、动力源装置、连接管线等成套设备，以及可供用户选用的抓手等配套装置；b)柔性车削单元出厂时，应备有供正常生产使用的附件、维修用的备件及专用工具；c)柔性车削单元出厂时，应提供特性数据表、技术说明书或操作、安装、维修说明书等技术文件以及产品。6试验方法6.1试验条件除有另行规定外，均在下述条件下进行：温度：040；相对湿度：85%；6.2功能检查柔性车削单元功能检查主要确认各个指令和动作的有效性和准确性：a)按钮功能和显示装置检查：按柔性车削单元的技术要求，检查各按钮的功能和显示装置的显示是否正常；b)指令动作检查：按柔性车削单元所规定的操作，检查各轴指令与动作的一致性；c)各种动作

15、检查：人工操作按钮，使每个轴往复运动三次，检查各轴动作是否正确，各轴位移量是否满足设计要求；d)联锁功能检查：按柔性车削单元的要求，检查全部件联锁功能，特别是按下“停止”或“急停”按钮后，则其他按钮均不能使运动部件动作。6.3性能测试6.3.1机床性能测试柔性车削单元所涉及的数控车床性能检测应符合JB/T4368.1-2013的规定。6.3.2机床精度测试柔性车削单元所涉及的数控车床精度检测应符合GB/T16462.1-2007、GB/T16462.4-2007、GB/T16462.6-2017的规定。6.3.3桁架各轴最大行程以机座坐标系为基准，测量桁架机械手末端执行器各直线轴上的最大行程。

16、6.3.4桁架定位精度及重复定位精度桁架机械手停止时，实际到达的位置和要求到达的位置的误差，以及同一个位置多次定位所产生的误差，其测量方法如下：a)定义和符号：按GB/T17421.2-2016中第2章的规定；5T/WLJC60-2021b)检验条件：按GB/T17421.2-2016中3.1的规定；c)柔性车削单元应完成装配并充分运转，在开始检验精度之前，柔性车削单元应调平，几何精度和功能检验都完全符合要求，检验期间若使用内部补偿程序，应记录在检验报告中；d)按数控编制程序使运动部件运动到目标位置，并在目标位置停留足够的时间，以便测量和记录实际位置；e)测量：每个目标位置在每个目标方向上应至

17、少测量5次；f)测量结果：精度评定是按5次或n次的平均值做统计。6.3.5桁架单轴加速度测量桁架某一轴在运动时的加速度。测量方案按GB/T12642-2013中6.7的规定。6.3.6桁架单轴最大速度使被测轴进入稳定的工作状态，其他轴固定。令被测轴以最大速度做最大范围的运动，测出速度的最大值，重复测量10次，以10次所测结果的平均值为测量结果。6.3.7合成加速度被测轴进入稳定的工作状态，其他轴固定，被测轴以最大加速度做运动，测出各轴加速度的分量合成的加速度。重复测量10次，以10次所测结果的平均值为测量结果。6.3.8合成速度测量各轴速度分量合成的速度。测量方法按GB/T12642-2013

18、中6.7的规定。6.3.9额定负载在桁架机械手设计的性能范围内，机械接口处能承受负载的允许值。测量方法按GB/T12642-2013中6.6的规定。6.4整机连续空运转试验用数控程序在全部功能下模拟工作状态作不切削连续空运转，其连续运转时间72h以上。连续运转过程中不应发生故障，如出现异常或故障，在查明原因进行调整或排除后，应重新开始。6.5电气安全产品采用集中接地方式，接地电阻应不大于10。漏电电流为100mA时，漏电保护装置动作时间不大于0.5s。6.6液压系统工作压力范围为0.5MPa4MPa，液压接头和阀块连接处应无渗漏。6.7润滑系统系统工作压力2.0MPa，通过定量分配器定量分配到

19、各润滑点，各润滑点的润滑油应能均匀有效供给。6.8切削冷却系统切削冷却系统压力加至1MPa时确保切削液无渗漏，切削液能正常回流到水箱内，切削液喷嘴装置牢固可靠。6.9噪声6序号检验项目名称检验分类技术要求试验方法型式检验出厂检验1外观和机构检查5.12操作功能检查5.36.23性能测试机床性能测试5.4a)6.3.1机床精度测试5.4b)6.3.2桁架最大行程5.4c)6.3.3桁架定位精度及重复定位精度5.4d)6.3.4桁架单轴加速度5.4e)6.3.5桁架单轴最大速度5.4f)6.3.6桁架合成加速度5.4g)6.3.7桁架合成速度5.4h)6.3.8桁架额定负载5.4i)6.3.94安

20、全试验5.55液压系统试验6.66润滑系统试验6.77噪声试验5.66.88整机连续空运转试验5.76.49耐运输试验5.86.910可靠性试验5.96.1011成套性检查5.10注：“”为检测项目T/WLJC60-2021产品空运转时，整机噪声声压级不应超过75dB（A）。测量环境低于65dB（A），在距离柔性车削单元10m测量。6.10运输试验按JB/T8896-1999中5.12进行试验。6.11可靠性试验按GB/T5080.1-2012，平均无故障时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR）来衡量，一般MTBF5000小时，MTTR30min。7检验规则7.1出厂检验每台产品出厂时，均应

21、进行出厂检验。出厂检验项目见表1，各项应全部合格。表1产品检验项目7.2型式检验型式检验项目见表1，检验样品数量为3台套。有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；b)已定型的产品，如设计、关键工艺、材料有较大改变，可能影响产品性能；7T/WLJC60-2021c)正常生产的产品，每隔3年或累计台数达到500台；d)产品停产3个月恢复生产；e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异。7.3不合格项处理表1所列的检验项目，出厂检验出现不合格项时，应按以下要求进行处理：a)当外观检验出现严重不合格项时，直接更换钣金部件，出现轻微不合格项时，现场进行修补；b)当产品性

22、能试验、电气安全试验、液压系统试验、润滑系统试验、冷却系统试验、噪声试验等试验项目出现不合格项时，对不合格部件进行装配调整，或更换相关零件；c)当精度检验项目出现不合格项时，应全方位校正精度，直到合格为止。8铭牌、包装、贮存、随机文件、运输8.1铭牌机床应在明显位置固定产品铭牌，铭牌应包含以下内容：a)制造单位名称；b)产品名称、型号；c)电机功率；d)出厂编号或生产日期；e)电气的防护等级。机床电气铭牌的内容应符合GB/T5226.1-2019的有关要求。8.2包装8.2.1包装应符合GB/T191-2008和JB/T8356.1-1999的有关规定。8.2.2包装箱外表面应刷标志，标志应符合JB/T8356.1-1999的规定，并增加易碎、防水、防漏、重心符号、起吊位置等内容。8.3贮存产品应贮存在干燥、通风良好的仓库内，产品应存放在平整的地面上，防止变形和锈蚀。8.4随机文件机床发运时，应随机附以下文件：a)产品出厂合格证；b)产品使用说明书；c)装箱单；d)随机备件、附件清单；e)安装图样。8.5运输应采用安全可靠的运输方式。8