机械设备服务介绍

喷涂机器人广泛应用于汽车、家电、航空等领域，其安全性能直接关系到操作人员安全、生产效率及产品质量。为确保喷涂机器人在复杂工况下稳定运行，需通过严格的安全性能测试，而这些测试需遵循明确的国家标准与行业规范——它们既是设计制造的依据，也是验收、维护的核心准则。

基础安全通用标准：GB/T 12642-2019

GB/T 12642-2019《工业机器人 性能规范及其试验方法》是喷涂机器人安全性能测试的基础通用标准，其中第5章“安全性能”明确了机器人在正常运行、故障状态及紧急情况下的安全要求。

该标准要求机器人具备“可预见的误用防护”——比如当操作人员误触机器人示教器的运动按键时，机器人应先发出声光报警，延迟1秒后再启动，防止意外启动。这一要求针对喷涂车间常见的“误操作”场景设计，降低了人为失误引发的安全风险。

碰撞力测试是其核心内容之一：使用安装在机器人末端的力传感器（精度±1%），模拟机器人以额定速度与固定障碍物（材质为Q235钢，表面光滑）碰撞，测量碰撞瞬间的冲击力，要求峰值不超过设计值的120%，且持续时间不超过0.5秒。若冲击力超标，需调整机器人的运动控制算法（如增加减速缓冲区）。

停止性能测试则要求：当切断机器人动力电源后，机器人所有运动部件应在规定时间内停止——例如臂长1.5米、额定负载5kg的喷涂机器人，停止时间需≤0.8秒，停止距离≤100mm。测试时使用高速摄像机（帧率1000fps）记录运动轨迹，确保停止位置准确。

此外，标准还规定了“故障安全”功能：当机器人的编码器、伺服电机等关键部件故障时，机器人应立即进入“安全停止1”状态（动力电源断开，保持制动），并在示教器上显示故障代码（如“E012-编码器信号丢失”），避免故障扩大。

电气安全核心标准：GB 5226.1-2019

GB 5226.1-2019《机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件》是喷涂机器人电气安全的核心依据，覆盖了绝缘、接地、耐压等基础电气安全要求。

绝缘电阻测试是首要项目：使用500V兆欧表测量机器人动力电路（如伺服电机电源线）与保护接地端子之间的电阻，结果应≥1MΩ；控制电路（如示教器信号线）与接地端子之间的电阻≥2MΩ。若绝缘电阻不足，需检查电气线路的绝缘层是否破损，或更换老化的电缆。

耐压测试要求更严格：在动力电路与接地端子之间施加1500V、50Hz的交流电，持续1分钟，无击穿或闪络现象。测试前需断开所有敏感电子元件（如PLC、传感器），防止高压损坏设备。

接地安全是电气安全的关键：机器人的金属外壳、电机机座等导电部件必须可靠接地，接地电阻≤0.1Ω。测试时使用接地电阻测试仪（精度±2%）测量接地端子与工厂接地系统之间的电阻，确保电流能快速导入大地，防止操作人员触电。

针对喷涂机器人的“防爆需求”，标准还要求电气设备的防护等级≥IP65——防止漆雾、溶剂蒸汽进入电气箱，避免内部元件短路引发火花，这对爆炸性环境下的喷涂车间至关重要。

机械安全专项规范：GB/T 26110-2010

GB/T 26110-2010《工业机器人 机械安全规范》聚焦于机器人的机械结构安全，针对喷涂机器人的运动部件、负载能力等提出了具体要求。

运动部件的防护是重点：机器人的旋转关节（如肩部、肘部）必须安装防护罩，防护罩的间隙≤12mm（防止手指伸入），且具备“防拆卸”设计——需使用专用工具才能打开，避免操作人员误触运动中的关节。

负载极限测试要求：机器人在额定负载（如5kg）下连续运行24小时，测量关节的变形量（如肩部关节的径向变形≤0.5mm），确保机械结构不会因疲劳受损。测试时使用千分表（精度±0.01mm）固定在关节处，记录运行过程中的变形数据。

紧急停止装置的有效性测试：按下机器人本体或控制柜上的急停按钮后，机器人应在0.5秒内停止所有运动，且制动装置保持锁死状态（即使松开急停按钮，机器人也不会重启）。测试时使用计时器（精度±0.01秒）记录停止时间，重复测试5次，确保结果一致。

此外，标准还规定了机器人的“稳定性”要求：机器人在最大伸展状态下，向任何方向倾斜10°都不会倾倒。测试时使用倾斜台模拟倾斜工况，观察机器人是否保持稳定，防止因重心偏移引发的翻倒事故。

喷涂工艺特殊要求：JB/T 10825-2008

JB/T 10825-2008《喷涂机器人 技术条件》是机械行业针对喷涂机器人制定的专用规范，重点关注喷涂工艺中的特殊安全需求。

漆雾回收系统的联动安全是核心：机器人启动前，漆雾回收风机必须先运行（风机风速≥10m/s），否则机器人无法进入工作状态。测试时断开风机电源，尝试启动机器人，观察是否发出“风机未运行”的报警，且机器人不动作。

喷枪的安全锁定功能：当机器人离开喷涂区域（如进入换色站）时，喷枪应自动关闭，且具备“手动锁定”装置——操作人员可通过控制柜锁定喷枪，防止误触启动。测试时将机器人移动至非喷涂区域，检查喷枪的油漆输出是否停止，手动锁定后尝试启动喷枪，确认无油漆喷出。

溶剂泄漏防护要求：机器人的油漆管路（如聚氨酯漆管）必须使用耐溶剂材质（如PTFE），且接头处采用“双密封”设计（O型圈+卡箍），防止溶剂泄漏。测试时将油漆管路浸泡在溶剂（如二甲苯）中24小时，检查是否有膨胀、开裂现象，接头处无泄漏。

此外，规范还要求机器人具备“换色安全”功能：换色时需先用清洗剂冲洗管路（冲洗时间≥30秒），确保管路内无残留油漆，避免不同颜色油漆混合影响喷涂质量，同时防止油漆凝固堵塞管路引发压力异常。

防爆安全强制标准：GB 3836系列

对于在爆炸性环境（如喷漆房，存在二甲苯、丙酮等易燃易爆气体）中使用的喷涂机器人，必须符合GB 3836系列《爆炸性环境用电气设备》的强制要求。

防爆等级是关键：根据喷漆房的爆炸危险区域划分（如1区：连续或长期存在爆炸性气体混合物的环境），机器人需达到Ex d IIB T4级（隔爆型，适用于IIB类气体，最高表面温度≤135℃）。测试时需通过“隔爆外壳耐压试验”——向外壳内注入1.5倍的最大爆炸压力（如0.8MPa），保持1分钟，外壳无破裂、变形。

隔爆面的间隙要求：隔爆型机器人的外壳接合面（如电气箱盖与箱体的接触面）需满足间隙≤0.2mm（平面隔爆面），且表面粗糙度Ra≤6.3μm。测试时使用塞尺（精度±0.01mm）测量间隙，用粗糙度仪测量表面粗糙度，确保隔爆面能阻止爆炸火焰外传。

本安型电气设备的要求：机器人的传感器（如位置传感器）若采用本安型，需符合GB 3836.4-2010的要求，其最高输出电压≤24V，最大输出电流≤100mA，确保即使发生短路也不会产生火花。测试时使用本安性能测试仪测量电气参数，确认符合要求。

此外，防爆机器人的电缆需使用“防爆挠性管”，管接头采用隔爆型设计，防止电缆引入处成为爆炸传播的通道。测试时将电缆反复弯曲100次（弯曲半径≥电缆直径的5倍），检查挠性管是否破裂，接头处是否密封良好。

人机协作安全要求：GB/T 39533-2020

随着人机协作喷涂机器人的普及，GB/T 39533-2020《工业机器人 人机协作 安全要求》成为此类机器人的重要安全规范。

协作区的定义：标准要求机器人需明确划分“协作区”（操作人员可进入的区域）与“安全区”（禁止进入的区域），协作区需设置光栅或激光传感器，当操作人员进入时，机器人自动降低速度。测试时用模拟人（身高1.7米，体重75kg）进入协作区，观察机器人是否从额定速度（如1m/s）降低至≤250mm/s。

碰撞力测试：使用直径100mm、材质为聚氨酯的圆柱形测试头（模拟人体手臂），以0.2m/s的速度碰撞机器人的运动部件，测量接触力的峰值与持续时间——峰值≤150N，持续时间≤0.1秒。测试时用力传感器（精度±1N）记录数据，确保碰撞力不会对人体造成伤害。

压力感知功能：协作机器人需具备“触觉感知”能力，当与人体接触时，能在0.05秒内检测到压力变化，并停止运动。测试时用手指轻按机器人的手臂（压力≥5N），观察机器人是否立即停止，且示教器显示“碰撞检测”报警。

此外，标准还要求机器人具备“可追溯性”——记录协作过程中的所有操作数据（如碰撞时间、位置、力值），保存时间≥30天，方便事故调查与责任认定。测试时模拟一次碰撞，检查数据记录是否完整、准确。