GB/T 39266-2020 工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法

GB/T 39266-2020 《工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法》 标准的概要解读，以及关键点整理。标准全文或具体条款（比如振动参数、可靠性试验方案等）。

一、标准基本信息

• 标准编号：GB/T 39266-2020

• 中文名称：工业机器人机械环境可靠性要求和测试方法 

• 英文名称：Mechanical environment reliability requirements and test methods for industrial robots

• 发布日期：2020-11-19 

• 实施日期：2021-06-01 

• 适用范围：适用于工业机器人及其零部件

二、主要内容结构与要求

标准从以下几个方面对工业机器人的 机械环境可靠性 进行了规定：

1. 机械环境可靠性要求（第 4 章）

• 定义了机器人在机械环境（如振动、冲击等）下应满足的可靠性要求。 

• 可靠性包括结构完整性、功能性能保持等方面。

2. 机械环境试验（第 5 章）

• 规定了对工业机器人进行振动试验、冲击试验等机械试验的方法。

• 试验时机器人的“安装方式”要模拟实际使用状态。 

• 对振动试验：标准要求使用正弦振动（GB/T 2423.10）等。 

• 对冲击试验：使用 GB/T 2423.5（冲击试验方法）进行。

• 测试前后的检查：包括初始振动响应（共振频率记录）、最后响应检查、外观和功能检测。 

• 可靠性试验（第 6 章） 

• 包括 可靠性摸底试验 和 可靠性验证试验。

• 试验应在综合环境条件（振动 + 温度 + 湿度 + 电压等）下进行（如果没有特别要求时）。 

• 应力容差（stresses tolerance）：例如振动功率谱偏差、温度 ±2°C、湿度 ±5% 等。 

• 故障处理：试验中如出现故障，要中断分析、纠正，再继续试验来验证改进成效，一般建议30-50 小时的补试验。 

• 验证指标（Reliability metric）：以 MTBF（平均无故障时间） 作为验证指标。推荐从 10,000 h 开始（如果厂商未给出具体指标）。

• 试验统计方案：推荐使用 定时截尾试验 方案。

• 相关试验时间（总台时）：基于试验方案计算。 

• 故障时间统计原则：累计“相关试验时间”时要扣除无效时段（比如故障期间等）。

• MTBF 计算：给出了点估计和置信下限（单侧置信下限）计算方法。 

• 维护：试验期间可按产品正常使用维护周期进行，但不能人为减少维护以影响可靠性结果。 

• 试验后检测：试验结束后进行功能性能检测。 

3. 结果报告（第 7 章）
   报告内容应包括但不限于：

• 样品描述（型号、批次等）

• 试验项目与参数

• 每个试验的具体结果（如共振频率变化、故障记录）

• 对不合格项或异常情况的分析与说明

4. 性能退化加速试验

• 标准中还涉及 “性能退化加速试验” 的概念（accelerated life test），用于评估机器人长期使用下性能下降趋势。 

• 在这种加速试验中，应至少使用 2 台样机（不超过 5 台）参与。 

• 应力试验类型包括温度、湿度、振动、电应力等。

• 性能检测项目包括：位姿（姿态）准确度和重复性、轨迹准确度与重复性、位置稳定时间、位置超调量、噪声、电磁兼容等。

• 记录要求：详细记录运行时间、故障发生与排查过程，并保存维护记录等。 

三、相关引用标准

在执行 GB/T 39266-2020 时，还会引用（或结合使用）如下标准：

• GB/T 2423.5 — 冲击试验方法（试验 Ea）

• GB/T 2423.10 — 正弦振动试验（试验 Fc） 

• GB/T 2423.43 — 样品安装规范（在振动/冲击试验中的安装）

• GB/T 4857.23 — 包装运输包装随机振动试验方法 

• JB/T 10825 — 工业机器人产品验收规范（用于试验前后功能性能检查）

• ISO 13355:2016 — 与包装振动测试相关 

四、实际应用与意义

• 可靠性验证：通过机械环境可靠性试验，能评估机器人在制造/运输/使用过程中的耐用性，对设计改进非常重要。

• 质量保证：制造商可以根据该标准给出可靠性指标（MTBF），客户可以据此进行信赖性评估。

• 测试流程规范化：明确了试验方法（振动、冲击等）、试验条件、数据采集和报告要求，有助于统一测试流程、提升测试可比性。

• 加速老化评估：通过性能退化加速试验，可以在短时间内预测机器人的长期使用性能，这对产品开发和可靠性保障非常关键。