引言

隨著工業(yè)機(jī)器人在汽車制造、3C電子、金屬加工、倉(cāng)儲(chǔ)物流等場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用，其電磁兼容性能已成為設(shè)備設(shè)計(jì)、驗(yàn)收和市場(chǎng)準(zhǔn)入中的重要指標(biāo)。工業(yè)機(jī)器人通常集成伺服驅(qū)動(dòng)器、控制柜、通信模塊、傳感器以及復(fù)雜的電纜系統(tǒng)，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)還可能受到變頻器、開(kāi)關(guān)電源、無(wú)線通信設(shè)備及大功率電氣設(shè)備帶來(lái)的電磁干擾影響。

射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)主要用于評(píng)估工業(yè)機(jī)器人在射頻電磁干擾通過(guò)電源線、信號(hào)線或控制線耦合進(jìn)入設(shè)備時(shí)，能否保持正常運(yùn)行和既定性能。通過(guò)開(kāi)展該項(xiàng)檢測(cè)，可有效識(shí)別產(chǎn)品在電磁兼容設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品研發(fā)改進(jìn)、型式試驗(yàn)、項(xiàng)目驗(yàn)收及出口認(rèn)證提供技術(shù)依據(jù)。

檢測(cè)對(duì)象

工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)的對(duì)象通常包括以下幾類設(shè)備或系統(tǒng)：

1. 工業(yè)機(jī)器人本體

包括多關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人等。

2. 機(jī)器人控制系統(tǒng)

包括控制柜、控制器、示教器、驅(qū)動(dòng)單元、I/O模塊及相關(guān)接口單元。

3. 配套電氣連接系統(tǒng)

包括電源線、信號(hào)線、通信線、編碼器線、接地線及機(jī)器人本體與控制柜之間的連接電纜。

4. 集成應(yīng)用系統(tǒng)

對(duì)于已集成為完整工作站的機(jī)器人系統(tǒng)，還可結(jié)合實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)，對(duì)夾具、末端執(zhí)行器、視覺(jué)系統(tǒng)及外圍聯(lián)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合評(píng)估。

在實(shí)際檢測(cè)中，通常需要根據(jù)產(chǎn)品用途、安裝方式、接口類型及運(yùn)行模式確定被測(cè)設(shè)備范圍，并明確典型工作狀態(tài)，以保證測(cè)試結(jié)果具有代表性。

測(cè)試項(xiàng)目

工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)的核心內(nèi)容是對(duì)設(shè)備施加一定頻率范圍和等級(jí)的射頻騷擾信號(hào)，觀察其在測(cè)試過(guò)程中的功能狀態(tài)和性能變化。常見(jiàn)測(cè)試項(xiàng)目如下：

1. 電源端口射頻傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試

對(duì)交流電源端口或直流供電端口注入射頻干擾信號(hào)，評(píng)估工業(yè)機(jī)器人在電源傳導(dǎo)干擾條件下的抗擾能力。

2. 信號(hào)線與控制線射頻傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試

對(duì)外部連接的控制線、反饋線、通信線等施加射頻傳導(dǎo)干擾，驗(yàn)證控制系統(tǒng)、通信鏈路及執(zhí)行動(dòng)作的穩(wěn)定性。

3. 通信端口抗干擾性能驗(yàn)證

對(duì)于具備以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、串行通信等接口的機(jī)器人設(shè)備，可在典型通信狀態(tài)下重點(diǎn)考察數(shù)據(jù)傳輸異常、誤碼、丟包、通信中斷等問(wèn)題。

4. 運(yùn)行功能監(jiān)測(cè)

在測(cè)試過(guò)程中，通常需同步監(jiān)測(cè)以下運(yùn)行表現(xiàn)：

1）機(jī)器人是否出現(xiàn)誤動(dòng)作、停機(jī)、報(bào)警或復(fù)位；

2）運(yùn)動(dòng)軌跡是否偏移；

3）示教器顯示、控制指令及反饋信號(hào)是否異常；

4）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、I/O功能是否保持正常；

5）測(cè)試后設(shè)備是否能夠恢復(fù)正常工作。

5. 性能判定

依據(jù)相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或通用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)設(shè)備在試驗(yàn)期間和試驗(yàn)后的性能表現(xiàn)進(jìn)行等級(jí)判定，常見(jiàn)包括功能正常、暫時(shí)性能下降但可自行恢復(fù)、需人工干預(yù)恢復(fù)、功能喪失等情形。

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)通常依據(jù)電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展。常用標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于以下內(nèi)容：

1. GB/T 17626.6

《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度》

該標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)展射頻傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)的基礎(chǔ)依據(jù)，規(guī)定了試驗(yàn)方法、頻率范圍、試驗(yàn)等級(jí)、耦合去耦網(wǎng)絡(luò)、注入方式及判定要求。

2. IEC 61000-4-6

Electromagnetic compatibility (EMC) - Testing and measurement techniques - Immunity to conducted disturbances, induced by radio-frequency fields

該標(biāo)準(zhǔn)為通用的射頻傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，適用于出口產(chǎn)品或項(xiàng)目要求。

3. GB/T 17799.2 或相關(guān)工業(yè)環(huán)境抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于工業(yè)電磁環(huán)境時(shí)，通常需要參考工業(yè)環(huán)境抗擾度要求，結(jié)合具體安裝環(huán)境確定試驗(yàn)等級(jí)。

4. 產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的專用標(biāo)準(zhǔn)或客戶技術(shù)規(guī)范

部分工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品可能需同時(shí)滿足機(jī)械電氣安全標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)器人產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、整機(jī)集成規(guī)范或終端用戶技術(shù)協(xié)議中的EMC條款。

在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)選用應(yīng)結(jié)合以下因素綜合確定：

1）產(chǎn)品類別及使用環(huán)境；

2）供電形式和接口類型；

3）出口目標(biāo)市場(chǎng)；

4）客戶或招標(biāo)方的技術(shù)要求；

5）整機(jī)或系統(tǒng)的EMC符合性目標(biāo)。

檢測(cè)關(guān)注要點(diǎn)

為保證工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確有效，通常需重點(diǎn)關(guān)注以下方面：

1. 典型工作模式設(shè)置

工業(yè)機(jī)器人應(yīng)在具有代表性的運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試，如待機(jī)、示教、自動(dòng)運(yùn)行、負(fù)載運(yùn)行、通信聯(lián)動(dòng)等狀態(tài)。

2. 電纜布置規(guī)范

測(cè)試中電源線、信號(hào)線、通信線長(zhǎng)度、走線方式和接地方式會(huì)直接影響試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求布置。

3. 輔助設(shè)備配置

若機(jī)器人運(yùn)行依賴上位機(jī)、PLC、示教器、負(fù)載裝置或外部傳感器，應(yīng)確保輔助設(shè)備配置完整，以真實(shí)反映系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

4. 性能判據(jù)預(yù)設(shè)

在測(cè)試前應(yīng)明確報(bào)警、停機(jī)、動(dòng)作失控、通信異常等是否屬于失效，以及允許的性能下降范圍，避免測(cè)試后判定爭(zhēng)議。

5. 系統(tǒng)級(jí)評(píng)估需求

對(duì)于已形成自動(dòng)化產(chǎn)線單元的機(jī)器人系統(tǒng)，建議在單機(jī)測(cè)試基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)級(jí)EMC評(píng)估，以提高實(shí)際應(yīng)用可靠性。

檢測(cè)意義

開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)，通常具有以下價(jià)值：

1. 提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)缺陷

有助于識(shí)別濾波、屏蔽、接地、布線及接口防護(hù)方面的問(wèn)題。

2. 提升設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性

降低機(jī)器人在復(fù)雜工業(yè)電磁環(huán)境下出現(xiàn)誤停機(jī)、誤報(bào)警、控制異常的風(fēng)險(xiǎn)。

3. 滿足認(rèn)證和準(zhǔn)入要求

為產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)、第三方檢測(cè)、招投標(biāo)、出口認(rèn)證及客戶驗(yàn)收提供技術(shù)支撐。

4. 降低項(xiàng)目實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)

通過(guò)檢測(cè)驗(yàn)證，可減少設(shè)備交付后現(xiàn)場(chǎng)整改、停線損失和維護(hù)成本。

結(jié)論建議

工業(yè)機(jī)器人作為典型的機(jī)電一體化裝備，其控制系統(tǒng)復(fù)雜、接口眾多、運(yùn)行環(huán)境電磁干擾源密集，射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)是驗(yàn)證其電磁兼容性能的重要項(xiàng)目。通過(guò)規(guī)范開(kāi)展相關(guān)測(cè)試，可以有效評(píng)估設(shè)備在傳導(dǎo)騷擾條件下的功能穩(wěn)定性和系統(tǒng)可靠性，為產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)化和市場(chǎng)應(yīng)用提供可靠依據(jù)。

建議企業(yè)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及項(xiàng)目交付過(guò)程中重點(diǎn)做好以下工作：

1. 在設(shè)計(jì)階段引入EMC預(yù)符合性評(píng)估，提前優(yōu)化濾波、屏蔽、接地和布線方案。

2. 根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際使用環(huán)境選擇合適的測(cè)試等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

3. 對(duì)機(jī)器人單機(jī)、控制柜及關(guān)鍵通信接口開(kāi)展針對(duì)性抗擾度驗(yàn)證。

4. 對(duì)集成化機(jī)器人工作站實(shí)施系統(tǒng)級(jí)電磁兼容測(cè)試，提升現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)能力。

5. 選擇具備工業(yè)裝備檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)，確保測(cè)試方案和結(jié)果判定科學(xué)可靠。

如需開(kāi)展工業(yè)機(jī)器人射頻傳導(dǎo)抗擾度檢測(cè)服務(wù)，建議結(jié)合產(chǎn)品技術(shù)資料、接口配置、運(yùn)行模式及應(yīng)用場(chǎng)景制定針對(duì)性的測(cè)試方案，以提高檢測(cè)效率和結(jié)果適用性。