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GB11291.1-2011/ISO10218-1：2006代替GB11291-1997工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人Robotsforindustrialenvironments-Safetyrequirements-Part1:Robot自2011-10-1起执行目次前言引言1范围2规范性引用文件3术语和定义4危险识别及风险评估5设计要求及保护措施6使用资料附录A(规范性附录)主要危险列表附录B(规范性附录)停止时间/距离度量标准附录C(规范性附录)3位置使能装置功能特性附录D(规范性附录)可选特性附录E(规范性附录)操作方式标记的方法参考文献前言本部分的全部技术内容为强制性。GB11291《工业环境用机器人安全要求》分为以下部分：——第1部分：机器人；——第2部分：机器人系统与集成。本部分为GB11291的第1部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB11291—1997《工业机器人安全规范》。本部分与GB11291—1997相比主要变化如下：——本部分更新了一些文件，使其更好地符合GB/T15706—2007要求以及符合采用C类标准检测和相应危害的要求。——本部分增加了(但不仅限于)新的技术要求，包括与安全相关的控制系统性能、机器人停机功能、使能装置、程序验证、无线示教盒准则、联动控制、协同机器人准则，以及最新的设计安全规范。本部分等同采用国际标准ISO10218-1：2006《工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人》(英文版)和ISO10218-1/Cor.1：2007(英文修订版)。为了便于使用，本部分作如下编辑性改动：——大写的英文缩写保留英文原名，去掉ISO前言；——将ISO10218改为“GB11291”和“《工业环境用机器人安全要求》”；将“本国际标准”和ISO10218-1改为“本部分”和“GB11291.1”；——将规范性引用文件中已转化为国家标准的国际标准编号改为国家标准编号，并将相应的国家标准采用的国际标准版本号放在国家标准编号后的括弧内，便于使用和查阅；未转化的国际标准保留；——删去了原文中不符合我国标准编写的字句。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：——GB/T12642—2001工业机器人性能规范及其试验方法(eqvISO9283:1998)；——GB16754—2008机械安全急停设计原则(ISO13850:2006，IDT)；——GB/T19876—2005机械安全与人体部位接近速度相关防护设施的定位(ISO13855:2002，MOD)。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国自动化系统与集成标准化技术委员会(SAC/TC159)归口。本部分起草单位：北京机械工业自动化所、北京航空航天大学。本部分主要起草人：杨书评、负超、王思斯。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：——GB11291—1997。GB11291是建立在承认工业机器人及工业机器人系统能导致特定危险基础上。GB11291是GB/T15706.1—2007所述的C类标准。机器的注意事项、危险的程度、危害情况及所涉及的事件都在GB11291的范畴中得到描述。C类标准与A类标准或B类标准是不同的。对于按照C类标准设计和制造的机器，C类标准条款优先于其他标准条款。机器人的相关危险得到广泛承认。但是，不同用途机器人系统的危险源往往是不同的，故危险类型的数目直接关系到机器人的自动化过程和安装的复杂性。根据使用的机器人类型、使用机器人的目的、机器人安装、编程、操作和维护的方式的不同，这些危险导致的相关风险也有所不同。注1：并非所有在GB11291中描述的危险都适用于每一台机器人。同样，菜一特定危险情况的风险水平在不同机器人间也可能有所不同。因此，在GB11291中规定的安全要求和/或保护性措施对不同机器人可能会有所不同，此时可进行一项风险评估以确定采用何种保护措施。由于承认不同用途的工业机器人具有不同的危险特性，GB11291分为两部分；第1部分提供了在设计和制造机器人时的安全保证指导建议。由于工业机器人的应用安全性受到特定的机器人系统集成在设计和应用中的影响，第2部分将提供从事机器人集成、安装、功能测试、编程、操作、保养和维修的人员安全防护准则。注2：由于在工业环境中，噪音被普遍认为是一种危害，符合3.18规定的机器人不能被认为是最终的成晶。而符合3.20规定的机器人系统才是考虑了噪音危害的机器。因此，在GB11291的第2部分中规定了噪音危害的处理措施。工业环境用机器人安全要求第1部分：机器人1范围GB11291的本部分规定了工业机器人(在第3章中定义)的基本安全设计、防护措施以及使用信息的要求和准则。描述了工业机器人相关的基本危害情况，并提出了消除或充分地减小这些危险的要求。噪声作为一种潜在的危害没有在本部分涉及，但包含在GB11291的第2部分中。GB11291的本部分适用于工业机器人。虽然《工业环境用机器人安全要求》建立的安全原则可能被其他类型的机器人所用，但是本部分不适用于非工业机器人。非工业机器人的实例包括(但不局限于)：水下、军用和空间机器人、遥控机械手、假肢和其他肢体残障人士的辅助装置、微型机器人(位移范围＜1mm)、外科手术或康复机器人以及服务和消费机器人。注1：对工业机器人系统、集成和安装的要求包含在第2部分。注2：特殊的应用(焊接、激光切割、机械加工等)可能产生另外的危险，这些危险在机器人的设计中可能需要考虑。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB5226.1—2008机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件(IEC60204-1:2005,IDT)GB/T15706.1—2007机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语和方法(ISO12100-1:2003,IDT)GB/T15706.2—2007机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则(ISO12100-2:2003,IDT)GB/T16855.1—2008机械安全控制系统有关安全部件第1部分：设计通则(ISO13849-1:2006,IDT)GB/T17799.2—2003电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验(IEC61000-6-2:1999,IDT)GB17799.4—2001电磁兼容通用标准工业环境中的发射标准(IEC61000-6-4:1997,IDT)ISO9283:1998工业机器人性能规范及其试验方法(Manipulatingindustrialrobots—Performacecriteriaandrelatedtestmethods)ISO14121:1999机械安全风险评估原则(Safetyofmachinery—Principlesofriskassessment)ISO13850机械安全急停设计原则(Safetyofmachinery—Emergencystop—Principlesfordesign)ISO13855机械安全与人体部位接近速度相关防护设施的定位(Safetyofmachinery—Positioningofprotectiveequipmentwithrespecttotheapproachspeedsofpartsofthehumanbody)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1致动控制actuatingcontrola)控制装置中的机构。承例：打开接触器的连杆。b)启动一个锁定(或解锁)程序的装置。示例：专用键。3.2自动方式antomaticmode机器人控制系统按照任务程序运行的一种操作方式。[见GB/T12643—1997，定义6.3.8.1]3.3自动操作automaticoperation机器人按预定的程序执行其任务程序的状态。[见GB/T12643—1997，定义6.5]3.4协同操作collaborativeoperation专门设计的机器人在规定的工作空间内直接与人一同工作的状态。3.5协同工作空间collaborativeworkspace在机器人工作单元的安全防护空间内的工作空间中，机器人与人在生产活动中可同时完成任务。3.6协调运动coordinatedmotion控制机器人各轴同时到达各自终点的平滑运动，或控制各轴的运动使工具中心点(TCP)按指定的(直线、圆或其他)路径运动。3.7循环cycle执行一次任务程序。[见GB/T12643—1997，定义7.22]3.8驱动源drivepower能源或机器人驱动器的动力源。3.9末端执行器endeffector为使机器人完成其任务而专门设计并安装在机械接口处的装置。示例：夹持器、扳手、焊枪、喷枪等。[见GB/T12643—1997，定义4.11]3.10能源energysource任何电、机械、液压、气动、化学、热、势能、动能或者其他形式的动力源。3.11危险运动hazardousmotion任何可能导致人员伤害的运动。3.12限位装置limitingdevice通过停止或导致停止机器人的所有运动来限制(机器人)最大工作空间的装置，并且该装置与控制程序及任务程序无关。3.13本地控制localcontrol在系统中，仅用机器自身的控制面板或示教盒对系统或部分系统进行操作的状态。3.14手动方式manualmode能使位置数据点生成、储存及再现的控制方式。[见GB/T12643—1997，定义6.3.8.2]3.15示教盒pendant，teachpendant能用它对机器人进行编程或使机器人运动，并与控制系统相连的手持式单元。[见GB/T12643—1997，定义6.8]3.16程序programme3.16.1控制程序controlprogramme定义机器人系统的能力、动作及响应的固有的控制指令集。注：此类程序是固定的，并且用户一般不能修改。[见GB/T12643—1997，定义6.1.2]3.16.2任务程序taskprogramme为定义机器人系统特定的任务所编制的运动和辅助功能的指令集。注1：这种程序通常是由用户编制。注2：用途是指一般的工作范围，任务是指用途内的特定的部分。[见GB/T12643—1997，定义6.1.1]3.16.3任务程序编制taskprogramming编制任务程序(见3.16.2)的行为。[见GB/T12643—1997，定义6.2.1]3.16.4程序员programmer编写任务程序的指定人员。[见GB/T12643—1997，定义3.17]3.16.5程序路径programmepath执行任务程序时，TCP(工具中心点)跟踪的路径。3.16.6程序验证programmeverification为确认机器人路径和工艺性能而执行一个任务程序。注：验证可能包括全部程序路径或部分路径。可以执行单个指令或连续指令序列。在新的应用和精细调整/编辑程序时要进行验证。3.17保护性停止protectivestop为了安全而允许运动有序终止并保持程序逻辑以便重新启动的一种操作中断形式。3.18机器人，工业机器人robot，industrialrobot菜操作机是自动控制的、可重复编程、多用途，并可对三个和三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式，在工业自动化中使用。注1：机器人包括：——操作机(含驱动器)；——控制器，包括示教盒及任何通信接口(硬件和软件)。注2：它包括由机器人控制器控制的任何附加轴。注3：在本部分中，以下设备可认为是工业机器人：a)手动引导式机器人；b)移动式机器人的操作机；c)协作机器人。[见GB/T12643—1997，定义3.6]3.19机器人致动器robotactuator转化电、液或气能以引致运动的动力机构。3.20机器人系统，工业机器人系统robotsystem，industrialrobotsystem系统包括：——机器人；——末端执行器；