JIS B 8432:1999 産業用マニピュレーティングロボット―性能項目及び試験方法

B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商産業大臣が改正した日
本工業規格である。これによって,JIS B 8432 : 1993は改正され,この規格に置き換えられる。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。通商産業大臣及び日本工業標準調査会
は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新
案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。
  JIS B 8432には,次に示す附属書がある。
    附属書A(規定) 比較試験用の数値条件
    附属書B(参考) 用途別試験項目
    附属書C(参考) 試験報告書の一例

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――――― [JIS B 8432 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            B 8432 : 1999
                                                                             (ISO 9283 : 1998)

産業用マニピュレーティングロボット−性能項目及び試験方法

Manipulating industrial robots− Performance criteria and related test methods

序文 この規格は,1998年改訂第2版として発行されたISO 9283, Manipulating industrial robots−
Performance criteria and related test methodsを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成
した日本工業規格(日本産業規格)である。この規格の原規格は,産業用マニピュレーティングロボットに関するISO規格
の一つである。他の規格では,安全,特性一般,座標系,用語,メカニカルインタフェース(手首取付面)
などのテーマを扱っている。これらのISO規格は,相互に関連をもつとともに,他の分野のISO規格とも
関連している。
この規格は,ロボット及びロボットシステムの製造業者と使用者との間の理解を深めることを目的として
いる。この規格は重要な性能試験の項目を定義し,それらをどのように規定すべきかを述べ,また,それ
らの試験方法を推奨している。この規格で試験方法を規定している項目は,ロボットの性能に重大な影響
を及ぼすと考えられるものである。
試験する性能項目は,この規格の使用者が,それぞれの必要に応じて選択することになっている。
この規格で規定している試験方法は,各ロボットの形式及び仕様に応じて,その全部又は一部が適用され
る。
この規格の本体は個々の性能項目の試験を取り扱っている。PTP特性及びCP特性の比較試験に用いる数
値条件は附属書A(規定)で取り扱っている。
この規格の附属書B(参考)に,代表的な用途ごとに試験項目の選択のための指針を示す。
この規格の附属書C(参考)に,必要最小限の情報及び試験結果の一覧を含む試験報告書の推奨様式を示
す。
1. 適用範囲 この規格は,産業用マニピュレーティングロボットについて,次に示す性能項目の定義及
び試験方法を規定する。
− ポーズ精度及びポーズ繰返し精度 (pose accuracy and pose repeatability)
− 多方向ポーズ戻り精度 (multi-directional pose accuracy variation)
− 距離精度及び距離繰返し精度 (distance accuracy and distance repeatability)
− 位置安定化時間 (position stabilization time)
− 位置行過ぎ量 (position overshoot)
− ポーズ特性のドリフト (drift of pose characteristics)
− 交換精度 (exchangeability)

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B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
− 経路精度及び経路繰返し精度 (path accuracy and path repeatability)
− 姿勢変動経路精度 (path accuracy on reorientation)
− コーナリング特性 (cornering deviations)
− 経路速度特性 (path velocity characteristics)
− 最短移動時間 (minimum posing time)
− 静的コンプライアンス (static compliance)
− ウィービング特性 (weaving deviations)
  この規格では,個々のロボットの試験に際し上記の各性能項目のいずれを選択するかについては規定し
ない。この規格で規定している各試験は,それぞれのロボットの仕様を明らかにし,確認することを目的
としているが,プロトタイプ機の試験,型式試験又は受入試験にも適用することができる。
  異なるロボット間の特性を比較する場合は,この規格で定義している試験立方体の寸法,試験負荷,試
験速度,試験経路,試験サイクル,及び環境条件を同一にしなければならない。
  附属書A(規定)に,PTP特性及びCP特性の比較試験に特有な数値条件を挙げている。
  この規格は,JIS B 0134で定義しているすべての産業用マニピュレーティングロボットに適用できる。
ただし,この規格において“ロボット”という用語は,産業用マニピュレーティングロボットを意味する。
2. 引用規格 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発効年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格の規定を構
成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。
    JIS B 0134 : 1998 産業用マニピュレーティングロボット−用語
      備考 ISO 8373 : 1994 (Manipulating industrial robots-Vocabulary) からの引用事項は,この規格の該当
                事項と同等である。
    JIS B 8437 : 1999 産業用マニピュレーティングロボット−座標系及び運動の記号
      備考 ISO/FDIS 9787 : 1998 (Manipulating industrial robots-Coordinate systems and motion
                nomenclatures) が、この規格と一致している。
    JIS B 8431 : 1999 産業用マニピュレーティングロボット−特性の表し方
      備考 ISO/FDIS 9946 : 1998 (Manipulating industrial robots−Presentation of characteristics) がこの規格
                と一致している。
3. 定義 この規格では,JIS B 0134に規定する定義及び次に示す定義を適用する。
3.1                    精度特性及び繰返し精度特性を計算するのに用いる測定点の集合(図8参照)。
      ポーズ群 (cluster)
3.2   重心 (barycentre) 座標 (xj, yj, zj) で表されるポーズ群の点(又は位置群)に対して,それらの平均
値x,y及びzを座標とする点をそのポーズ群(又は位置群)の重心という(平均値の算出は7.2.1の式参
照)。
3.3   測定遅れ (measuring dwell) 制御装置が“測定位置”の信号を発してから測定器が実際に測定を始
めるまでの時間間隔。
3.4 測定時間 (measuring time) 測定器が測定を開始してから測定データを記録するまでに要する時間。
4. 単位 単位は,他に規定がない限り,次による。
− 長さ(ミリメートル) mm

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                                                                                              3
                                                                     B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
− 角度(ラジアン又は度) rad又は °
− 時間(秒) s
− 質量(キログラム) kg
− 力(ニュートン) N
− 速度(メートル/秒,ラジアン/秒又は度/秒) m/s,rad/s又は °/s
5. 略語及び記号 この規格では,次に示す略語及び記号を用いる。
5.1   基本的略語
    A  : 精度 (accuracy)
    R  : 繰返し精度 (repeatability)
    v  : 戻り精度 (variation)
    F  : 変動 (fluctuation)
    d  : ドリフト (drift)
    P  : ポーズ (pose)
    D  : 距離 (distance)
    T  : 経路 (path)
    V  : 速度 (velocity)
    W  : ウィービング (weaving)
    E  : 交換精度 (exchangeability)
5.2   量記号
    a, b, c  : X,Y,Z軸回りの回転角変位 [orientation (angular components)   bout the X, Y, Zaxis]
    x, y, z  : X,Y,Z軸方向の並進変位 (linear coordinates along the X, Y, Zaxis)
    n      : 測定回数 (number of measurement cycles)
    m      : 経路上の測定点の数 (number of measurement points along the path)
    S      : 標準偏差 (standard deviation)
    D      : 2点間の距離 (distance between two points)
    l      : 実現ポーズと実現ポーズ群の重心との距離 (distance between the attained pose and barycentre of
          the attained poses)
    v      : 経路速度 (path velocity)
    AP     : ポーズ精度 (pose accuracy)
    RP     : ポーズ繰返し精度 (pose repeatability)
    vAP    : 多方向ポーズ戻り精度 (multi-directional pose accuracy variation)
    AD     : 距離精度 (distance accuracy)
    RD     : 距離繰返し精度 (distance repeatability)
    t      : 位置安定化時間 (position stabilization time)
    OV     : 位置行過ぎ量 (position overshoot)
    dAP  : ポーズ特性のドリフト (drift of pose accuracy)
    dRP  : ポーズ繰返し精度のドリフト (drift of pose repeatability)
    AT     : 経路精度 (path accuracy)
    RT     : 経路繰返し精度 (path repeatability)

――――― [JIS B 8432 pdf 4] ―――――

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B 8432 : 1999 (ISO 9283 : 1998)
    CR     : コーナ丸み誤差 (cornering round-off error)
    CO     : コーナ行過ぎ量 (cornering overshoot)
    AV     : 経路速度精度 (path velocity accuracy)
    RV     : 経路速度繰返し精度 (path velocity repeatability)
    FV     : 経路速度変動 (path velocity fluctuation)
    WS     : ウィービング振幅誤差 (weaving stroke error)
    WF     : ウィービング周波数誤差 (weaving frequency error)
5.3   指示記号
    a, b, c  : X,Y,Z軸回りの姿勢
    x, y, z  : X,Y,Z軸方向の位置
    c      : 指令
    i      : i番目の横座標
    j      : j番目のサイクル
    k      : k番目の方向
    h      : h番目の方向
    1, 2···  : ポーズ番号1,2···
    e      : コーナ点(角)
    g      : 応答が規定の経路特性内に収まる点
    p      : 位置
5.4   その他の記号
    C1C8  : 試験立方体の頂点
    E1E4  : 経路特性を測定するための長方形面の角
    G       : 実現ポーズ群の重心
    Oc      : 測定システムの座標系の原点
    備考 上記以外の記号については,それぞれの項目の中で説明している。
6. 性能試験条件
6.1   ロボットの据付け ロボットは,製造業者の指示に従って据え付ける。
6.2   試験前の状態 ロボットは,完全に組み立て,十分に稼働可能な状態に置く。必要なレベル出し作
業,アライメント作業及び機能試験は,すべて完了させておく。製造業者の指定があれば,試験に入る前
に適切な暖機運転を行う。ただし,室温で始動する必要があるポーズ特性のドリフトの試験の場合を除く。
  もし,使用者が調節でき,それが試験特性に何らかの影響を及ぼし得るような機能がロボットに備わっ
ている場合,又は特定の機能[例えば,ポーズがオフラインで与えられる場合の校正(キャリブレーショ
ン)機能]によってだけ特性の記録が可能な場合には,その試験中の状態を試験報告書に記録するととも
に,この機能は(個々の試験項目に適した状態で)試験中一定に保持する。
6.3   運転条件及び環境条件 製造業者が明示し,この規格で定める試験方法に従って決められた特性は,
製造業者が指定した環境条件及び正常運転条件の下でだけ有効である。
6.3.1  運転条件 試験時に用いる正常運転条件は,製造業者が指定する。
  正常運転条件には,電気,油圧,空気圧の動力源,その変動及び乱れ,並びに安全作動限界に関する制
限が含まれるが,それらだけには限定されない。

――――― [JIS B 8432 pdf 5] ―――――

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