SCARA机器人MTBF测评有何讲究，你知道吗？

时间：2022-06-02 17:03:40 来源：上海机器人产业技术研究院作者：小R

数据显示，2020年，中国市场SCARA机器人销售量超过4.5万台，同比增长超40%，预计到2023年销量超8万台，3C、新能源产业的蓬勃发展，将促进SCARA机器人市场的继续增大。当前SCARA机器人正处于高速发展阶段，而进行MTBF测评可以了解SCARA机器人投入市场后的平均无故障时间，暴露产品在运行中可能遇到的故障并进行解决，提高企业的产品竞争力。

在工业机器人测评方面，上海机器人产业技术研究院主导了团体标准T/CEEIA 558-2021《工业机器人可靠性测试与评定》，该标准适用于GB/T 12643-2013规定的工业机器人，包括SCARA机器人，目前该标准已发布实施，可以作为SCARA机器人MTBF测试与评定的依据。

图SCARA机器人（图片来源于网络）

下面介绍SCARA机器人在进行MTBF测评时的样品要求、统计方案、试验条件、受试样品功能和性能检查、故障统计、试验的结束等。

1、样品要求

受试样品数量一般应不少于两台。

2、统计方案

选择定时截尾试验方案。平均每台受试样品的相关试验时间为累计相关试验时间除以受试样品数量。

3、试验条件

SCARA机器人MTBF测评应模拟实际使用工况和环境条件。试验条件应根据SCARA机器人的使用剖面来制定，分析影响SCARA机器人MTBF的环境应力和工作应力。对于可以进行加速的应力，可采用加速试验的方法来缩短试验时间，机器人控制柜采取环境应力加速方法，机器人本体采用运动轨迹加速方法。

▍环境加速应力方法

1、温度应力

根据工作环境条件，SCARA机器人主要考虑温度应力加速和温度循环加速，其中温度应力加速采用Arrhenius模型，温度循环加速采用Coffin-Manson模型。

2、湿度应力

试验循环期间对湿度一般不加控制，只在需要时（如实际使用时有冷凝、结霜或结冰等情况）才在试验循环的适当阶段喷入水蒸气，以模拟使用中经历的环境条件。

3、振动应力

对于固定使用的SCARA机器人，通常不施加振动应力，但SCARA机器人在MTBF评定试验开始之前应完成运输过程中预期的振动环境试验，按GB/T 39266-2020中5.6进行试验。

▍运动轨迹加速方法

计算基本轨迹运行时间与加速轨迹试验时间之比，可通过采集伺服驱动的电流获取减速机的平均负载转矩和平均输出转速来计算加速因子，同时考虑SCARA机器人的滚珠丝杆滚珠花键的加速。

1、受试样品功能和性能检查

试验前、试验过程中、试验后均应进行功能和性能检查，功能检查和性能测试结果需符合SCARA机器人相关文件要求。

2、故障统计

根据SCARA机器人的故障性质和故障危害严重程度，将故障进行分类，确定每类故障对应相应的当量故障系数。并根据故障数量和当量故障系数对故障进行统计。

3、试验的结束

当试验过程中出现的关联故障数超出统计方案规定的接收故障数时，即可做出拒收判决，此次MTBF评定试验结束。当累计相关试验时间达到统计方案中规定的试验时间，且受试产品发生的关联故障数小于统计方案规定的拒收故障数时，即可做出接收判决，正常结束MTBF评定试验。

以上是SCARA机器人MTBF测评的主要内容，欢迎感兴趣的朋友与我们探讨。

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