CMA资质
CNAS资质
2026/08/17
GB/T 37414系列标准方法速查:工业机器人电气设备及系统(3部分)
GB/T 37414系列标准方法速查:工业机器人电气设备及系统(3部分)

 

GB/T 37414系列标准方法速查:工业机器人电气设备及系统(3部分)

核心摘要:GB/T 37414系列标准规定了工业机器人核心电气部件——控制装置、交流伺服驱动装置和交流伺服电动机的技术条件与试验方法,覆盖功能安全、电磁兼容、环境适应性等关键检测项目。本文提供三部分标准的方法选择决策表、干扰物注意事项及版本演进分析,帮助检测机构和制造商快速确定适用标准与试验方案。


核心结论速查

结论1:GB/T 37414.1-2019适用于工业机器人控制装置的整机性能验证,其试验项目覆盖功能安全与电磁兼容两大核心维度,是机器人控制系统出厂检测的必选依据。

结论2:GB/T 37414.2-2020针对交流伺服驱动装置的动态响应特性提出量化指标,包括速度环带宽、转矩控制精度等,选型时需结合机器人关节负载特性进行匹配验证。

结论3:GB/T 37414.3-2020对交流伺服电动机的温升限值、过载能力和绝缘耐久性作出明确规定,其试验方法优先采用直接负载法,实测数据较等效计算法更接近真实工况。

结论4:三个部分标准在海拔降额、振动耐久和防护等级(IP代码)试验条件上保持一致,可组合执行以缩短整机测试周期,但需注意温升试验的环境温度偏差应控制在±2K以内。

结论5:该系列标准均为现行有效版本且发布年限较短(2019-2020年),尚未有修订计划,检测时应直接采用现行文本,无需关注新旧版本过渡问题。


一、系列概述

GB/T 37414系列标准是工业机器人电气设备及系统的核心质量评价依据,解决机器人三大关键电气部件——控制装置、伺服驱动装置、伺服电动机——在技术条件统一和试验方法规范方面的行业需求。该系列共3个部分,分别对应控制装置(第1部分)、交流伺服驱动装置(第2部分)和交流伺服电动机(第3部分),覆盖检测项目包括:功能安全性能、电磁兼容性(EMS/EMI)、环境适应性(高低温、振动、湿热)、电气绝缘性能、防护等级及耐久性试验等。

该系列标准由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口,第1部分于2019年发布,第2、3部分于2020年发布,均为首次制定,无历史版本。适用范围涵盖工业机器人制造商的产品出厂检验、第三方检测机构的型式试验以及机器人系统集成商的来料质量验证。

二、方法选择决策表

检测项目对应标准(部分号)方法原理检测范围检测时间关键试剂/设备
控制装置功能安全GB/T 37414.1-2019故障注入与安全响应时间测量安全转矩关断(STO)响应时间≤100ms2-3天故障模拟器、逻辑分析仪
控制装置电磁兼容GB/T 37414.1-2019辐射/传导发射测量30MHz-6GHz辐射发射、150kHz-30MHz传导发射1-2天EMI接收机、电波暗室
伺服驱动装置动态响应GB/T 37414.2-2020阶跃响应与频率响应分析速度环带宽≥200Hz,转矩响应时间≤2ms1天动态信号分析仪、负载模拟器
伺服驱动装置过载能力GB/T 37414.2-2020短时过载转矩加载试验1.5倍额定转矩持续60s4-6小时可编程负载、功率分析仪
伺服电动机温升试验GB/T 37414.3-2020直接负载法(额定工况连续运行)B级绝缘温升限值80K,F级105K3-5小时温度巡检仪、转矩转速传感器
伺服电动机绝缘耐久GB/T 37414.3-2020加速热老化与耐压试验耐压1500V/1min无击穿2-3天耐压测试仪、老化箱

方法选择建议:在检测工业机器人整机时,优先将三个部分组合执行,按“控制装置→驱动装置→电动机”的顺序进行信号级联测试,可减少重复接线的工时损耗。若仅需单项验证,控制装置重点关注功能安全和EMC,驱动装置侧重动态响应和过载能力,电动机则聚焦温升与绝缘性能。对于研发阶段的摸底测试,建议先执行第3部分电动机温升试验,因其耗时最长且对测试环境要求最严苛,提前暴露热设计缺陷可避免后续部件联调返工。

三、干扰物与注意事项速查

  • 电磁干扰(EMI):变频器开关频率产生的谐波会耦合到控制信号线,导致功能安全响应时间测量出现误触发。消除方法:试验时采用屏蔽双绞线连接,且屏蔽层单端接地;测量仪器与试品之间保持1m以上距离。
  • 环境温度波动:温升试验对环境温度敏感,试验室温度应控制在23°C±2K,若超出该范围需按标准附录进行修正计算。实际操作中常见误区是仅在空调出风口附近测温,应使用多点布控取平均值。
  • 负载模拟器的转动惯量匹配:伺服驱动装置动态响应测试时,负载模拟器的惯量应与实际机器人关节负载匹配,偏差超过±10%会导致带宽测试结果失真。建议试验前通过惯量辨识程序进行自动补偿。
  • 防护等级试验的密封处理:进行IP代码试验时,试品电缆引入装置需按实际安装状态密封,不可使用临时堵头替代,否则粉尘/水试验结果不能反映真实防护能力。

四、系列版本演进

GB/T 37414系列标准均为首次发布,第1部分发布于2019年12月,第2、3部分发布于2020年6月,不存在历史版本更替。该系列标准的制定填补了工业机器人电气部件领域通用技术条件的空白,其技术内容主要参考IEC 61800系列可调速电力驱动系统标准和ISO 10218工业机器人安全要求,同时结合国内机器人产业的实际制造水平进行了适应性调整。由于发布至今仅6年左右,该系列标准尚无修订计划,但需关注IEC 61800系列的更新动态,未来可能带动本系列标准的同步修订。

五、常见问题解答

FAQ1:GB/T 37414.1-2019中控制装置的功能安全试验,STO响应时间如何测量才能保证数据可靠?

建议采用故障注入法,在安全回路中串入模拟故障信号,用逻辑分析仪记录从故障发生到安全状态输出的时间差。关键点在于注入点应选择在安全输入端口,且注入信号的上升沿时间应小于1μs,避免因信号斜率不足导致测量起点滞后。重复测量至少5次,取最大值作为判定依据。

FAQ2:伺服电动机温升试验中,B级绝缘和F级绝缘的判定差异对测试条件有何影响?

B级绝缘温升限值80K,F级为105K,但两者的测试条件完全相同,均在额定负载、额定转速下连续运行至热稳定(温升变化小于1K/30min)。实际差异体现在判定环节:B级绝缘的电动机在试验时需更严格控制环境温度上限(不超过30°C),否则接近限值时容易产生误判,建议在报告中同时记录环境温度和温升数值。

FAQ3:三个部分标准都要做振动试验,是否可以共用一组振动数据?

不可以直接共用,但可以组合执行。三个部分的振动试验量级一致(10Hz-500Hz,加速度幅值按安装方式区分),但试品的安装姿态和固定方式不同:控制装置按机柜安装姿态,驱动装置按面板安装姿态,电动机按法兰安装姿态。建议在同一振动台上依次更换夹具完成三项试验,可节省约30%的试验准备时间。

本文基于国家标准正式文本和检测实验室实操经验编写。具体检测参数以供试标准正式文本和CMA资质检测机构出具的检测报告为准。

发布时间:2026年7月 | 数据版本:能力项目库2026-07-01