在智能制造的浪潮中，工業機器人已成為現代工廠的核心樞紐。其可靠性直接決定了產線的連續運行時間和維護成本。而在機器人復雜的機械結構中，關節無疑是其“靈魂”所在。關節的轉動耐久性，直接決定了機器人服役壽命的上限。

為了科學、統一地評價這一核心指標，中國國家標準GB/T 361572018《工業機器人平均無故障工作時間（MTBF）驗證方法》提供了權威的試驗框架。雖然該標準的名稱聚焦于MTBF，但其核心驗證手段正是通過模擬關節的長期連續運行為基礎。本文將深入探討該標準下關于工業機器人關節轉動耐久性的測試邏輯與重要意義。

一、標準背景：為“可靠性”量化

GB/T 361572018是中國首個專門針對機器人MTBF的國家標準。它的發布與實施，填補了國內在機器人可靠性量化評價方面的空白。在此之前，機器人廠商往往各自為政，缺乏統一的測試規范，導致用戶難以橫向比較不同品牌產品的實際壽命。

該標準確立了兩種主要的驗證方式：定時截尾試驗（即實際讓機器人連續運行直到發生故障或達到預定時間）和可靠性預計（基于元器件失效率模型計算）。其中，定時截尾試驗是驗證關節轉動耐久性的最直接、最有力的手段。

二、測試的核心邏輯：從“運動”中檢驗“壽命”

在GB/T 361572018的框架下，關節轉動耐久性測試并非簡單的“空轉”，而是一套嚴謹的、模擬極限工況的驗證過程。

1.典型運行周期的設定

標準要求測試必須模擬機器人的實際工作狀態。這意味著關節不能僅以單一速度或角度轉動，而需要編制一個“典型運行周期”程序。

多關節協同：對于多關節機器人，測試程序需確保各關節同時運動，模擬真實的復合運動軌跡。

負載與工況：測試通常在額定負載、額定速度下進行，有時甚至會施加略高于常態的應力（如滿負載、極限姿態），以加速潛在缺陷的暴露。

2.連續運行與應力加載

測試的核心在于“連續性”。機器人需要在無人干預的情況下，按照預設程序周而復始地運行。

時間跨度：測試目標通常是數萬小時（例如，主流品牌目標值常為50,000至100,000小時以上）。

環境應力：雖然GB/T 36157主要關注時間維度，但在實際高端測試中，往往會結合GB/T 392662020（機械環境可靠性）或IEC 60068系列（環境試驗），在高溫、高濕或振動環境下進行聯合測試，以更真實地模擬惡劣的工業現場。

三、關鍵評估指標：如何定義“故障”？

在測試過程中，如何判定一次“故障”，是計算MTBF的關鍵。GB/T 361572018對故障的分類和判據有嚴格定義。

關聯故障：只有因產品本身設計、制造缺陷或元器件失效引起的故障才被計入。例如：

·關節卡滯：諧波減速器或RV減速器因磨損、疲勞導致傳動間隙變大甚至卡死。

·電機失效：關節伺服電機因過熱、絕緣老化導致扭矩輸出異常或燒毀。

·潤滑失效：脂潤滑干涸、變質，導致噪音劇增或摩擦力矩顯著上升。

·連接松動：關節處的機械連接件（如螺栓、抱箍）因長期振動而松動，影響定位精度。

非關聯故障：因操作失誤、軟件邏輯錯誤（非底層驅動故障）或外部電源波動引起的停機，通常不計入關聯故障，但這會中斷測試流程，要求排除后重新開始計時。

過程監測也是評估的重要一環。在漫長的測試周期中，工程師會定期監測關節的溫升、噪音、振動頻譜、電流波形以及減速器油脂狀態（如鐵屑含量分析）。這些數據是判斷關節健康狀態的“體檢報告”，能在災難性故障發生前預判潛在風險。

四、對行業與用戶的深遠意義

GB/T 361572018標準下的關節耐久性測試，其價值遠不止于一張合格證書。

對制造商而言：這是產品設計的“試金石”。通過測試，企業能發現減速器選型、潤滑方案、熱管理設計等方面的不足，從而推動核心零部件（如減速器、伺服電機）的國產化替代與技術升級。

對集成商與終端用戶而言：這是投資回報率的“保障書”。一份基于GB/T 361572018的MTBF報告，能幫助用戶預估設備的維護周期和備件成本。在汽車制造、3C電子等高端領域，機器人停機一小時的損失可能高達數十萬元，因此，經過嚴苛耐久性測試驗證的機器人，是產線穩定運行的最強后盾。

結語

工業機器人的每一次精準轉動，都凝聚著精密的機械加工與嚴苛的測試驗證。GB/T 361572018標準，正是通過模擬那看似枯燥卻至關重要的“萬次、億次”轉動，為我們篩選出真正經得起時間考驗的“鋼鐵戰士”。在追求高質量發展的今天，關節的耐久性不僅是技術指標，更是中國機器人產業從“能用”邁向“好用、耐用”的必經之路。