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GB／T 40576-2021 工业机器人运行效率评价方法.pdf通过以下步骤进行工业机器人实际工况下运行测试： a）选定测试的制度工时或班次；
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b）将工业机器人接入运行工位； 安装工业机器人末端执行器； d）将功率检测设备接入工业机器人主电源； e）打开工业机器人主电源，使能工业机器人各电机； f）执行工业机器人运行程序； g）将工业机器人各电机取消使能，关闭工业机器人主电源。 实际工况运行测试中的工业机器人运行程序相同应和标准循环运行测试中的工业机器人运行程序 同
通过功率检测设备测量实际工况运个 权机器人功率确的时值变化情优，开通实 测试功率曲线记录测试结果。图3为实际工况运行测试结果记录示例
DA/T 93-2022 电子档案移交接收操作规程说明： PA 工业机器人瞬时功率； 时间； 实际工况运行测试开始时刻： 实际工况运行测试停止时刻 als 第1个辅助时间段起始时刻： 第1个辅助时间段结束时刻： 第2个辅助时间段起始时刻； La2e 第2个辅助时间段结束时刻： 第3个辅助时间段起始时刻： 第3个辅助时间段结束时刻： 第1个异常时间段起始时刻： 第1个异常时间段结束时刻： 第4个辅助时间段起始时刻： a4e 第4个辅助时间段结束时刻： / a5s 第5个辅助时间段起始时刻： 第5个辅助时间段结束时刻。
图3实际工况运行测试功率曲线示意图
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.4.1实际工况运行总能
ET 工业机器人实际工况运行总能耗，单位为焦耳（J） PA 工业机器人的瞬时功率，单位为瓦特（W）； s 实际工况运行测试的起始时刻，单位为秒（s）： t 实际工况运行测试的停止时刻，单位为秒（s）
试中，工业机器人实际工况辅助能耗通过式（3)
EA 工业机器人辅助能耗，单位为焦耳（J）； 77a 实际工况运行测试包含辅助时间段个数； tais 第i个辅助时间段起始时刻，单位为秒（s）； 第i个辅助时间段结束时刻，单位为秒（s）。
实际工况测试中，可能出现工业机器人功能异常、未端执行器损坏、辅助装置故障等异常状态，工 人实际工况异常能耗通过式（4）计算：
式中： Er 工业机器人异常能耗，单位为焦耳（J）； nf 实际工况运行测试包含异常时间段个数； tis——第i个异常时间段起始时刻，单位为秒(s)： tfic 一第个异常时间段结束时刻,单位为秒(s)
运行效率评价指标包括运行能耗标称值、辅助能量比例系数、异常能量比例系数和运行能量效
进行十次标准循环运行测试，通过式（1)计算每次标准循环运行测试中工业机器人的总能耗，运行
能耗标称值通过式（5)计算：
7.2.2辅助能量比例系数
7.2.3异常能量比例系数
式中： A———异常能量比例系数
2.4运行能量效率系数
运行能量效率系数通过式（8)计算
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运行效率评价指标反映工业机器人完成特定任务过程中能量利用效率，通过各评价指标可对工业 几器人的运行过程中能量效率水平进行分析： 运行能耗标称值：反映工业机器人选型、工艺对工业机器人完成任务运行能耗的影响。运行能 耗标称值越小，工业机器人在标准循环运行测试能耗越低。 辅助能量比例系数：反映工业机器人运行过程中辅助时间对运行效率的影响。辅助能量比例 系数越小，工业机器人运行效率越高。 异常能量比例系数：反映工业机器人运行过程中工业机器人功能异常、末端执行器损坏、辅助 装置故障等异常状态对运行效率的影响。异常能量比例系数越小，工业机器人运行效率越高。 运行能量效率系数：反映工业机器人运行过程中，工况、加工质量等因素对工业机器人运行效 率的影响。相同运行能耗标称值情况下，运行能量效率系数越大，工业机器人具有更高运行 率
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工业机器人运行效率评价报告应包含如下内容： 用户、运行任务及工艺类型； 工业机器人的制造商、型号、制造时间及软件版本号； 末端执行器的制造商、型号、制造时间； 运行效率评价责任者、任务轨迹及编程方法； 功率检测设备的类型、型号、制造商及精度； 标准循环运行测试的测试时间、测试场所、环境温度、热机时间、标准循环运行测试功率曲线； 实际工况运行测试的测试开始时间、测试结束时间、测试场所、环境温度、实际工况运行总能 耗、辅助能耗、异常能耗、任务完成次数、合格率、实际工况运行测试功率曲线； 运行能耗标称值、运行能量效率系数、辅助能量比例系数和异常能量比例系数； 运行效率优化建议，
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附录A （资料性附录） 工业机器人运行效率优化方法
工艺方案影响运行能耗标称值，进而影响工业机器人运行效率。当运行能耗标称值较大时，根据实 标情况宜采用以下优化方法，或采用下述方法组合、集成的方法： a）运行轨迹优化：对工业机器人的运行轨迹进行优化，合理规划其运动路径和运行速度。选择恰 当的空间运动曲线，避免过于频繁的加减速，增强轨迹的平滑性，降低机器人运行能耗标称值， 提升运行效率。 b） 匹配性优化：工业机器人处于额定负载时，不仅能够充分满足性能要求，而且电机容量的利用 率很高，此时机器人能量利用率较高，应避免大负载机器人应用于轻量型场合。 c）工艺参数优化：工艺参数影响工业机器人负载情况，并进一步影响工业机器人运行能耗，通过 工艺参数优化提升工业机器人运行效率
工业机器人运行工况及加工质量将影响运行能量效率系数，进而影响工业机器人运行效率。当运 行能量效率系数较小时，根据实际情况宜采用以下优化方法，或采用下述方法组合、集成的方法： a）辅助时间优化：当辅助能量比例系数较大时，缩短工业机器人运行过程中装夹、检测等环节的 辅助时间，降低辅助能耗，实现运行能量效率提升； b 可靠性优化：当异常能量比例系数较大时，宜通过提升设备可靠性，减少工业机器人、末端执 行器及辅助装置故障率，降低工业机器人在异常能耗，实现运行能量效率提升； 质量优化：合格率决定实际运行过程中，工业机器人有效能耗，宜通过质量优化提高成品的合 格率，提升能量效率系数，实现运行能量效率提升
GB 50971-2014 钢铁企业余能发电机械设备工程安装与质量验收规范GB/T40576—2021
附录B （资料性附录） 工业机器人运行效率评价示例
本附录以某型号工业机器人打磨箱体任务为实例，说明工业机器人运行效率评价方法
根据箱体打磨产品要求，确定工业机器人的打磨任务、工艺方案；确定打磨工艺参数及工艺路线 通过示教编程方法编写工业机器人运行程序。 2.标准循环运行测试 测定环境温度，安装工业机器人未端执行器，设定标准生产工况，并进行热机操作。选取功率分 析仪，并根据功率分析仪产品说明书，按照三相四线制模式将功率分析仪接人工业机器人主电源。打 开工业机器人主电源，使能工业机器人各电机，执行工业机器人打磨程序，程序运行完成后将工业机 器人各电机取消使能，关闭工业机器人主电源。记录工业机器人标准循环运行测试功率曲线。并重 复标准循环运行测试十次。 3.实际工况运行测试 选定一个班次，将工业机器人接入制造系统，并根据功率分析仪产品说明书，按照三相四线制模 武将功率分析仪接人工业机器人主电源，执行工业机器人打磨程序，程序运行完成后将工业机器人客 电机取消使能，关闭工业机器人主电源。测量工业机器人在一个班次时段的实际工况运行测试功率 曲线。在该班次内工业机器人共完成188次箱体打磨任务，其中173件箱体的打磨工序质量合格，任 务质量合格率为92.02%。 4.能耗数据获 分别计算实际工况运行总能耗E↑=10565332J，辅助能耗EA=1475326J，异常能耗EF
分别计算实际工况运行总能耗ET三10565332J，辅助能耗EA=1475326J，异常能耗EF 0J。 5.运行效率分析 首先计算运行能耗标称值E=52189J，然后分别计算辅助能量比例系数△A=0.1396，异常能 量比例系数△ε=0，最后计算运行能量效率系数△=0.8545。 6.运行效率优化建议 根据运行能耗标称值、辅助能量比例系数、异常能量比例系数、运行能量效率系数，从工艺方案GB/T 7253-2019 标称电压高于1000 V的架空线路绝缘子 交流系统用瓷或玻璃绝缘子元件 盘形悬式绝缘子元件的特性， 工况及质量优化方面提出工业机器人运行效率优化方案。 7.编写工业机器人评价报告 根据测试及计算结果编写运行效率评价报告，工业机器人运行效率评价报告如下：
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