机械设备服务介绍

随着工业自动化的深入，自动焊接机器人在汽车制造、轨道交通等领域的应用愈发密集。作为集成高压焊接电源、伺服驱动系统的复杂设备，其电气安全性能直接关联操作人员安全与生产线稳定性。电气安全检测需聚焦绝缘、接地、泄漏电流等核心指标，通过标准化测试验证设备是否符合国家及行业安全规范。本文将拆解自动焊接机器人电气安全性能检测的主要指标，结合测试方法与实操要点展开说明。

绝缘电阻检测：评估绝缘层的电流阻断能力

绝缘电阻是衡量电气系统中绝缘材料阻止电流泄漏的关键参数，直接反映绝缘层的完整性。若绝缘电阻过低，电流可能泄漏至金属外壳，引发触电风险，或因绝缘老化导致短路。

检测遵循GB/T 14536.1-2008《家用和类似用途电自动控制器 第1部分：通用要求》，测试前需断电并对电容部件放电。使用绝缘电阻表（兆欧表），根据电路额定电压选择测试电压：动力电路（如焊接电源回路）用500V直流，控制电路用250V或500V直流。

具体测试时，将绝缘电阻表一端接被测电路，另一端接机器人金属外壳或保护接地端子，保持电压1分钟后读数。一般要求：动力电路与接地间绝缘电阻≥1MΩ，控制电路与动力电路间≥2MΩ，低压信号电路（如编码器）≥5MΩ。

需注意环境湿度影响——若湿度＞85%，需在干燥环境复测；同时覆盖所有电气部件（如电缆接头、伺服电机），避免局部绝缘损坏被遗漏。

耐压性能检测：模拟过电压下的绝缘耐受度

耐压测试（介质强度测试）用于验证绝缘层在异常过电压（如电源波动、雷击感应）下的抗击穿能力，防止绝缘失效引发电击或火灾。

依据GB 5226.1-2019《机械安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》，测试电压为额定电压的1.5~2倍，持续1分钟。例如380V动力电路需施加570~760V交流电压，24V控制电路施加36~48V直流电压。

测试时需闭合所有开关，确保电压覆盖所有绝缘路径（相线与地线、相线与相线）。若出现击穿（电流骤增）、闪络（表面火花）或绝缘发热变形，判定不合格。测试后需重测绝缘电阻，确认绝缘层未受损。

对含半导体元件（如IGBT）的电路，需采用脉冲耐压或降低电压，避免损坏敏感部件。

接地连续性检测：确保故障电流的导地路径

接地连续性是将机器人金属外壳与保护接地系统有效连接的指标，目的是将故障电流（如相线碰壳电流）快速导入大地，防止外壳带电。

遵循IEC 60204-1标准，要求接地回路电阻≤0.1Ω。测试用≥10A直流电流源，施加于接地端子与金属外壳间，通过电压降计算电阻（R=U/I）。

测试点需覆盖机器人本体、焊接电源、伺服电机、控制器等所有金属部件。检查接地导线截面积（动力电路≥2.5mm²）、端子螺栓扭矩（≥10N·m），避免接触不良导致电阻增大。

若机器人用可分离插头，需测试插头接地脚与外壳的连续性；固定接线则测试电源进线接地端与外壳的连续性。

泄漏电流检测：限制正常工作的电流泄漏

泄漏电流是正常工作时通过绝缘层泄漏至外壳的电流，即使绝缘电阻合格，过大的泄漏电流仍可能在潮湿环境下引发电击。

依据GB 5226.1-2019，Ⅰ类设备（依赖接地）泄漏电流≤3.5mA，Ⅱ类设备（双重绝缘）≤0.5mA。测试时模拟正常工作状态：加载额定负载，开启所有功能模块。

用泄漏电流测试仪，一端接电源中性线，另一端接外壳，断开保护接地（模拟接地失效）。对焊接电源需单独测试：接模拟负载，测电源外壳与输入端的泄漏电流。

需注意，泄漏电流需在设备全生命周期内监控——随着绝缘老化，泄漏电流可能逐渐增大，需定期复测。

电磁兼容性（EMC）检测：避免电磁干扰的影响

EMC检测分为电磁发射（EMI，机器人产生的干扰）和电磁抗扰度（EMS，机器人抗干扰能力），确保设备不干扰其他系统，也不受其他系统干扰。

电磁发射测试：传导发射用线路阻抗稳定网络（LISN）测150kHz~30MHz的电源线干扰；辐射发射用天线测30MHz~1GHz的空间干扰，需符合GB/T 17626.6标准。

电磁抗扰度测试：静电放电（ESD）在外壳导电部位施加±8kV接触放电、±15kV空气放电；浪涌在电源线施加±1kV差模、±2kV共模浪涌。测试中机器人需正常工作，无死机或误动作。

焊接电源的高频电流（20~100kHz）是主要干扰源，需通过屏蔽电缆、滤波器降低发射强度，检测时需开启焊接功能模拟实际工况。

电源适应性检测：验证电网波动下的安全性

电源适应性检测评估机器人在电压、频率波动时的安全性能，确保电网不稳定时不会过流、过热或误动作。

依据GB/T 14536.1-2008，电压波动±10%（如380V→342~418V），频率波动±5%（50Hz→47.5~52.5Hz）。测试时调整电源至极限值，机器人连续运行1小时。

观察内容包括：控制器是否报警、电机是否过载、电源是否过压保护、元件是否发热异常。若断路器跳闸，需确认是电压波动导致的过流，而非元件故障。

对开关电源控制器（如伺服驱动器），需测试输入电压范围（如170~264V AC），确保宽电压下稳定工作。

过载保护性能检测：验证故障时的保护动作

过载保护检测确保电气系统过载（如电机堵转、电缆短路）时，保护装置（熔断器、断路器、热继电器）能及时切断电路，防止元件烧毁。

依据GB 5226.1-2019，动力电路施加1.2倍额定电流，观察熔断器1小时内是否熔断、断路器是否脱扣；控制电路施加1.5倍额定电流，观察热继电器动作。

记录动作时间：熔断器需符合“安秒特性”（电流越大，熔断越快）；断路器瞬时脱扣电流为10倍额定电流，脱扣时间＜0.1秒。

保护装置额定电流需与电路匹配——10A电路用10A熔断器，避免过大无法熔断或过小误熔断。

电气元件可靠性检测：保障元件寿命周期安全

电气元件（继电器、接触器、熔断器）的可靠性直接影响整体安全，需检测机械寿命与电寿命，确保寿命内不失效。

继电器测试：进行10万次吸合-释放循环，观察触点是否烧蚀、粘连，测试后触点电阻≤0.1Ω。

接触器测试：施加额定电压电流，进行50万次通断循环，观察触头磨损（≤1/3厚度）、灭弧罩是否完好，测试后触头间隙符合规格。

熔断器测试：进行10次熔断测试，确保熔断时间符合安秒特性，熔断后有效切断电路（无熔丝残留）。需确保熔断器额定电压、电流与电路匹配。