Produktspezifikation - ABB...Beschreibung Produktspezifikation IRB 140 M2000 3 1 Beschreibung 1.1 Aufbau Der IRB 140 ist ein Industrieroboter mit 6 Achsen, der speziell für den Einsatz

ProduktspezifikationIRB 140

3HAC 9885-1 / Rev 4M2000

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Artikelnummer: 3HAC 9885-1/Rev 4Version: M2000

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Sweden

Produktspezifikation IRB 140

INHALTSeite

1 Beschreibung ................................................................................................................... 31.1 Aufbau .................................................................................................................... 31.2 Sicherheit/Normen.................................................................................................. 61.3 Installation .............................................................................................................. 8

Umgebungsbedingungen........................................................................................ 8Montage des Manipulators..................................................................................... 9Lastdiagramm......................................................................................................... 10Anbringung von Zusatzausrüstung ........................................................................ 12

1.4 Wartung und Fehlersuche ....................................................................................... 131.5 Bewegung des Roboters ......................................................................................... 14

Leistung nach ISO 9283......................................................................................... 15Geschwindigkeit..................................................................................................... 15Auflösung............................................................................................................... 15

1.6 Signale .................................................................................................................... 15Signalanschlüsse am Roboterarm .......................................................................... 15

2 Spezifikation von Varianten und Optionen .................................................................. 173 Zubehör............................................................................................................................ 194 Index ................................................................................................................................. 21

Produktspezifikation IRB 140 M2000 1

Produktspezifikation IRB 140

2 Produktspezifikation IRB 140 M2000

Beschreibung


1 Beschreibung

1.1 Aufbau

Der IRB 140 ist ein Industrieroboter mit 6 Achsen, der speziell für den Einsatz inFertigungsbetrieben entwickelt wurde. Der Roboter verfügt über eine offene Struktur,die man speziell für einen flexiblen Einsatz anpassen und die in großem UmfangInformationen mit externen Systemen austauschen kann.

Die Robotervarianten Foundry und Wash sind für den Einsatz unter besonders rauhenUmgebungsbedingungen entwickelt und weisen eine spezielle Oberflächen-behandlung und Farbe zum hochwertigen Schutz gegen Korrosion auf. Die Anschlüssesind für eine rauhe Umgebungen konstruiert. Lager, Getriebe und andere empfindlicheTeile sind besonders geschützt. Die Roboter haben die Schutzklasse FoundryPlus, diesbedeutet, daß der gesamte Manipulator IP67 klassifiziert ist und somit mit Dampfgereinigt werden kann.

In Reinraumausführung ist der IRB 140 in Reinraumklasse 10 eingestuft.

Der Roboter ist mit dem Betriebssystem BaseWare OS ausgestattet. BaseWare OSsteuert die Roboterfunktionen, z. B. die Bewegung, die Ausführung von Anwendungs-programmen, den Datenaustausch usw. (siehe Produktspezifikation S4Cplus).

Der Roboter kann für zusätzliche Funktionalität mit optionaler Software zurAnwendungsunterstützung ausgerüstet werden: Kleben, Lichtbogenschweißen,Kommunikationsfunktionen (Netzwerkkommunikation) sowie erweiterte Funktionenwie Multitasking, Sensorüberwachung usw. Eine ausführliche Beschreibung deroptionalen Software finden Sie in der Produktspezifikation RobotWare Optionen.

Bild 1 Der Manipulator IRB 140 hat 6 Achsen

Achse 2

Achse 1

Achse 3

Achse 4

Achse 5

Achse 6

Beschreibung

Der IRB 140 ist in verschiedenen Varianten erhältlich. Die Roboter können auf demBoden, hängend oder in einem beliebigen Winkel an der Wand montiert werden. DieHochgeschwindigkeitsvariante, IRB 140T, ermöglicht noch kürzere Zykluszeiten:

Umgebungsanpassung Standardvarianten Hochgeschwindigkeits-varianten

Standard IRB 140 IRB 140TFoundry IRB 140F IRB 140TFWash IRB 140CW IRB 140TCWReinraum IRB 140CR IRB 140TCR

Gewicht: Manipulator 98 kg (ohne Kabel zur Steuerung)

Schalldruckpegel:Schalldruckpegel außerhalb < 70 dB (A) (gemäß EG-des Arbeitsbereichs Maschinenrichtlinie 89/392 EEC)


Beschreibung

Bild 2 Manipulator von vorne, von der Seite und von oben gesehen (Abmessungen in mm)

201175

448

273

70

352

360

810

595

380 65

402 12

70

R244Störradius

L-Achse 1

CL

C


Beschreibung

1.2 Sicherheit/Normen

Der Roboter entspricht den folgenden Normen:

EN 292-1 Sicherheit von Maschinen; Grundbegriffe (Terminologie)EN 292-2 Sicherheit von Maschinen; technische SpezifikationenEN 954-1 Sicherheit von Maschinen; sicherheitsbezogene Teile von

SteuerungssystemenEN 60204 Elektrische Ausrüstung von MaschinenIEC 204-1 Elektrische Ausrüstung von MaschinenISO 10218, EN 775 Bedienen von Industrierobotern; SicherheitANSI/RIA 15.06/1992 Industrieroboter; SicherheitsanforderungenISO 9787 Bedienen von Industrierobotern; Koordinatensysteme

und BewegungsrichtungenIEC 529 Schutzart der GehäuseEN 50081-2 EMV, Industrie-StöraussendungEN 61000-6-2 EMV, Industrie-StörfestigkeitISO 9409-1 Bedienen von Industrierobotern; mechanische SchnittstelleANSI/UL 1740-1996 Standard für Industrieroboter und Roboterausrüstung(optional)CAN/CSA Z 434-94 Industrieroboter und Roboterausrüstung - Allgemeine (optional) SicherheitsbestimmungenUS-Bundesstandard 209 Reinraumklassifikation

Der Roboter entspricht vollständig den Gesundheits- und Arbeitsschutznormen derEEC-Maschinenrichtlinien.

Ein Hauptziel bei der Konstruktion des Roboters war die absolute Sicherheit. DerRoboter besitzt ein spezielles Sicherheitssystem, das auf einem dauernd überwachtenZweikanalschaltkreis beruht. Fällt ein Bauteil aus, wird der Strom zu den Motoren abge-schaltet und die Bremsen fallen ein.

Sicherheit Klasse 3Die durch den Ausfall eines einzelnen Bauteils wie z. B. eines klebenden Relais verur-sachte Störung wird bei der nächsten MOTOREN AUS/MOTOREN EIN-Operationerkannt. MOTOR EIN wird dann verhindert, und der ausgefallene Teil wird angezeigt.Dies entspricht der Klasse 3 der EN 954-1 ’Sicherheit von Maschinen - sicherheitsbezo-gene Teile des Steuerungssystems - Teil 1’.

Wahl der BetriebsartDer Roboter kann im manuellen Betrieb oder im Automatikbetrieb arbeiten. Im manuel-len Betrieb kann der Roboter nur über das Programmiergerät bedient werden, d.h. nichtdurch externe Geräte.


Beschreibung

Reduzierte GeschwindigkeitIm manuellen Betrieb ist die Geschwindigkeit auf max. 250 mm/s (600 inch/min.) be-schränkt. Die Geschwindigkeitsbegrenzung wirkt sich nicht nur auf den Werkzeug-arbeitspunkt (TCP), sondern auch auf alle anderen Teile des Roboters aus. Es istaußerdem möglich, die Geschwindigkeit von Zusatzeinrichtungen zu überwachen, dieam Roboter montiert sind.

Zustimmungstaste mit 3 StellungenDie Zustimmungstaste am Programmiergerät muß betätigt werden, um den Roboter immanuellen Betrieb (Einrichtbetrieb) bewegen zu können. Die Zustimmungstaste ist einSchalter mit 3 Stellungen, was bedeutet, daß alle Roboterbewegungen angehalten wer-den, wenn entweder die Zustimmungstaste voll eingedrückt oder wenn sie vollständiglosgelassen wird. Damit wird der Roboter betriebssicherer.Sichere manuelle BewegungDer Roboter kann mit einem Steuerknüppel (Joystick) bewegt werden. Im Vergleichzum Bewegen des Roboters mittels Tasten bietet der Steuerknüppel den Vorteil, daß derBediener nicht auf das Bediengerät schauen muß, um die richtige Taste zu finden.Schutz vor GeschwindigkeitsüberschreitungDie Geschwindigkeit des Roboters wird von zwei unabhängig voneinander arbeitendenComputern überwacht.Not-AusEine Not-Aus-Taste befindet sich an der Steuerung und eine weitere am Programmier-gerät. Zusätzliche Not-Aus-Tasten können in den Sicherheitssignalkreis des Roboterseingeschleift werden.

SicherheitshaltDas Robotersystem besitzt eine Anzahl elektrischer Eingänge, an die externe Sicher-heitseinrichtungen, wie zum Beispiel Sicherheitstore und Lichtschranken, angeschlos-sen werden können. Auf diese Weise ist es möglich, die Sicherheitsfunktionen desRoboters sowohl durch Peripheriegeräte als auch durch den Roboter selbst zu aktivie-ren.Verzögerter Sicherheitshalt im SchutzbereichDer verzögerte Sicherheitshalt sorgt für ein sanftes Anhalten. Der Roboter wird auf diegleiche Weise wie bei einem normalen Programmstop ohne Abweichung von der pro-grammierten Bahn angehalten. Nach ca. 1 Sekunde wird der Strom zu den Motorenabgeschaltet.

Kollisionserkennung (Option)Bei unerwarteten Bewegungsstörungen wie z. B. einer Kollision oder Problemen mitklebenden Elektroden beim Punktschweißen stoppt der Roboter. Anschließendbewegt er sich zur Entlastung von der Stoppositon aus zurück auf der Bahn.

Begrenzen des ArbeitsraumesDie Bewegung jeder Achse kann softwaremäßig eingeschränkt werden.


Beschreibung

Tippbetrieb„Tippbetrieb“ bedeutet, daß im „Einrichtbetrieb 100%“ die Starttaste betätigt seinmuß, um ein Programm abarbeiten zu können, d.h. damit sich der Roboter pro-grammgesteuert bewegen kann. Wird die Taste losgelassen, hält der Roboter an. DieFunktion des Tippbetriebes erhöht die Sicherheit beim Testen von Programmen.BrandschutzSowohl der Manipulator als auch die Steuerung erfüllen die strenge UL-Norm (UL =Underwriters Laboratory) für Brandschutz.

Sicherheits-Warnleuchte (Option)Als Option kann der Roboter mit einer Sicherheits-Warnleuchte ausgerüstet werden,die eingeschaltet ist, wenn sich die Steuerung im Zustand MOTOREN EIN befindet.

1.3 Installation

Es gibt drei unterschiedliche Versionen der Umgebungsanpassung des IRB 140, einefür normale Industrieumgebungen, eine für Gießerei- und eine fürReinraumumgebungen. Am Handflansch des Roboters (Achse 6) kann ein Werkzeugmit einem max. Gewicht von 5 kg einschließlich Nutzlast montiert werden.Zusatzausrüstung mit einem max. Gewicht von 1,5 kg kann man am Oberarmmontieren. Weitere Informationen zur Montage zusätzlicher Ausrüstung finden Sie aufSeite 12.

Umgebungsbedingungen

Schutzarten IEC529

Alle Varianten des Manipulators IP67

Abwaschbar mit HochdruckreinigerFoundry und Wash Variante

ReinraumnormenReinraum-Manipulator US-Bundesstandard 209, Klasse 10

Explosionsgefährdete RäumeDer Roboter darf in explosionsgefährdeten Räumen weder aufgestellt noch betriebenwerden.

UmgebungstemperaturManipulator während des Betriebes +5oC bis +45oC

Steuerung während des Betriebs + 5oC bis +52oCRoboter kompl. während Transport und Lagerung -25oC bis +55oCkurzzeitig (max. 24 Std.) bis zu + 70oC

Relative LuftfeuchtigkeitRoboter kompl. während Transport und Lagerung max. 95 % bei konst. Temperatur Temperatur Roboter kompl. während des Betriebs max. 95 % bei konst. Temperatur


Beschreibung

Montage des Manipulators

Maximale Belastung bezogen auf das Basis-Koordinatensystem (Sockel).

Dauerbelastung Max. Belastungin Betrieb bei Not-Aus

Kraft xy Bodenmontage ± 1300 N ± 3200 Nhängende Montage ± 1300 N ± 3200 NWandmontage ± 2200 N ± 3900 N

Kraft z Bodenmontage -1000 ± 1000 N -1000 ± 2000 Nhängende Montage +1000 ±1000 N +1000 ± 2000 NWandmontage ± 1000 N ± 2200 N

Drehmoment Mxy ± 1300 Nm ± 2200 Nm

Drehmoment Mz ± 300 Nm ± 750 Nm

Bild 3 Anordnung der Befestigungslöcher (Abmessungen in mm)

25H8 (2x)∅

0,25∅ A80

13∅

3912

180

45°

155

AC-Achse 1

25H8 (2x)∅

13∅

391

180

A

B

A

B

B - BA - A


Beschreibung


Lastdiagramm

Der Roboter ist für die Nennlast und den Nennwert des Massenträgheitsmomentsgemäß Lastdiagramm optimiert. Diese wurden in den Leistungstests verwendet. Diemaximal zulässige Belastung und das maximal zulässige Massenträgheitsmomentleiten sich von den Formeln auf Seite 11 ab.

Bild 4 Maximal zulässiges Gewicht der Last, die am Handflansch in unterschiedlichen Positionen befestigt ist (Schwerpunkt)

Load diagram "MIA"(Rated Performance)

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

0,300

0,350

0,400

0,450

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

L (m)

Z (m

)

1kg

5kg

4kg

3kg

2kg

100 150 200 250 300 35050

Z mm

L mm

100

150

200

250

300

350

50

400

450

65

Z = siehe obiges Diagramm und Koordinatensystem in der Produktspezifikation S4CplusL = Abstand in X-Y-Ebene von der Z-Achse bis zum Schwerpunkt

Beschreibung

Masse in kgLänge (Z, L) in mT in NmJ in kgm2

Masse ≤ 5 kgAchse 5

Max. statische Belastung:T5 = 9,81 • Masse • ≤ 8,5 NmT5i = 9,81 • Masse • (Z +0,065 + L/1,04) ≤ 11,4 Nm

Max. dynamische Belastung:J5 = Masse • ((Z+0,065)2 +L2) + max. (J0L)≤ 0,35 kgm2

Achse 6Max. statische Belastung:

T6 = 9,81 • Masse • L ≤ 4,9 Nm

Max. dynamische Belastung:J6 = Masse • L2 + J0Z ≤ 0,24 kgm2

Bild 5 Massenträgheitsmoment

(Z+0,065)2 +L2

Z

XSchwerpunktJ0L = Max. Massenträgheitsmoment

um den max. Vektor in X-Y-EbeneJ0Z = Max. Massenträgsheitsmoment um Z


Beschreibung


Anbringung von Zusatzausrüstung

Bild 6 Zulässige Position des Schwerpunkts (schattierter Bereich) für montierte Zusatzausrüstung (Abmessungen in mm)

Bild 7 Mechanische Schnittstelle, Montageflansch (Abmessungen in mm)

74

70

M5 Tiefe 7,5 (2x)für AusrüstungBefestigungslöcher

62

51

M5 Tiefe 7,5 (2x)für AusrüstungBefestigungslöcher

185

D=220

D=1

50

120

Hinweis:Max. 1 kg bei 0,5 kg am Handgelenk1,5 kg bei 0 kg am Handgelenk

Hinweis: Max. 0,5 kg

0 kg bei 1,5 kg amOberarmgehäuse

31 37

bei 1,0 kg am Oberarmgehäuse

45oD=6 H7

M6 (4x)

R=20

A

A

∅ 0,05 B

(4x)90o

6

D=2

5

9

A - A

D=5

0 h

8

B

H8

+0,0

33-0

+0 -0,0

39

+0,012-0

Beschreibung


1.4 Wartung und Fehlersuche

Der Roboter benötigt während des Betriebs nur einen sehr geringen Wartungsaufwand.Er wurde besonders wartungsfreundlich konzipiert:

- Die Drehstrommotoren sind wartungsfrei.- Zur Schmierung aller Getriebe wird Öl verwendet.- Die Kabelführung gewährleistet eine lange Lebensdauer der Kabel und im Fall

einer Störung können diese aufgrund des modularen Aufbaus leicht ausge-wechselt werden.

- Die Steuerung verfügt über eine Überwachung der Pufferbatterien des Pro-grammspeichers. Bei Unterschreitung einer bestimmten Ladungsgrenze wird ein Alarm ausgelöst.

Folgende Wartungsarbeiten sind erforderlich:

- Auswechseln der Batterien im Abstand von je 3 Jahren

Der Wartungsabstand ist von der Anwendung des Roboters abhängig. AusführlicheAngaben über Wartungsabläufe finden Sie im Abschnitt "Wartung" im Produkthand-buch.

Beschreibung

1.5 Bewegung des RobotersArt der Bewegung Bereich der BewegungAchse 1 Drehbewegung +180o bis -180o Achse 2 Armbewegung +110o bis -90o Achse 3 Armbewegung +50o bis -230o Achse 4 Drehen des Oberarms +200o bis -200o Standard

+165 Umdrehungen bis -165 Umdrehungen Max**)Achse 5 Neigen des Handgelenks +120o bis -120o Achse 6 Drehen des Handflansches +400o bis -400o Standard

+163 Umdrehungen bis -163 Umdrehungen Max**)

**) Optional. Der Standardarbeitsbereich für Achse 4 und Achse 6 kann durch Änderung der Parameterwerte in der Software erweitert werden.

Bild 8 Die extrem Positionen des Roboterarms

Pos. x

Positionen am

z712

1092421

99

558352

45070

314765

1218

-670

Pos. Achse Achs0

-90+50-90+50

-230-90

Winkel (Grad)

0123678

Handgelenkmittelpunkt (mm)

000

110-90110-90

0123678

Pos 1

Pos 6

1243

151

1120

28

810670

184 324 486

70

Z

Pos 0

Pos 8

X

Pos 7

Pos 2

Pos 3


Beschreibung

Leistung nach ISO 9283

Bei Nennlast und einer Geschwindigkeit von 1 m/s auf der schiefen ISO-Testebene, wobei alle sechs Roboterachsen in Bewegung sind.

Einseitig gerichtete Wiederhol-Positioniergenauigkeit:RP = 0.03 mm

Genauigkeit der linearen Bahn:AT = 1.0 mm

Wiederholbarkeit der linearen Bahn:RT = 0.15 mm

Mindestpositionierzeit, auf 0,5 mm der Position:0.2 sec. (auf linearer Bahn von 35 mm Länge )

Bei den vorstehenden Angaben handelt es sich um Durchschnittswerte von Meßreihenan mehreren Robotern. Werden garantierte Werte benötigt, wenden Sie sich bitte an dasnächstgelegene ABB Flexible Automation Center.

Geschwindigkeit

Achse Nr. IRB 140 IRB 140T

1 200o/s 250o/s2 200o/s 250o/s3 260o/s 260o/s4 360o/s 360o/s5 360o/s 360o/s6 450o/s 450o/s

Eine Überhitzung bei Anwendungen mit intensiven und häufigen Bewegungen wirddurch integrierte Überwachungsfunktionen verhindert.

Auflösung

ca. 0,01o je Achse.

1.6 Signale

Signalanschlüsse am Roboterarm

Zum Anschluß von Zusatzausrüstung an den Manipulator sind in die Verkabelung desManipulators zusätzliche Kabel von der Steuerung bis zum Oberarmgehäuse integriert. Die Signale werden in der Steuerung auf 12polige Klemmen, Phoenix MSTB 2.5/12-ST-5.08, und im Oberarmgehäuse auf FCI UT07 14 12SH44N geführt.

Ein Druckluftschlauch ist ebenfalls in den Manipulator integriert. Am Sockel befindetsich ein Einlaß (R1/4”) und am Oberarmgehäuse ein Auslaß (R1/4”).

Signale 12 60 V, 500 mALuft 1 Max. 8 bar, innerer Schlauchdurchmesser 6,5 mm


Beschreibung


Spezifikation von Varianten und Optionen

2 Spezifikation von Varianten und OptionenDie verschiedenen Varianten und Optionen für den IRB 140 werden nachstehendbeschrieben. Es werden die gleichen Nummern wie im Spezifikationsformularverwendet. Hinweise zu Steuerungsoptionen finden Sie in der ProduktspezifikationS4Cplus und Hinweise zu optionaler Software enthält die ProduktspezifikationRobotWare Optionen.

1 MANIPULATOR

VARIANTEN

435-2 Standardvarianten: IRB 140 / IRB 140F / IRB 140CW / IRB 140CR435-44 Hochgeschwindigkeitsvarianten:IRB 140T / IRB 140TF / IRB 140TCW /

IRB140TCR

Manipulatorfarbe

209-1 Standard und Gießerei (Foundry) ist in ABB Orange lackiert. Der Manipulator mit der Schutzart Reinraum ist in weiß lackiert.

209- Der Manipulator wird in der gewählten RAL-Farbe lackiert.4--192

Schutzart

287-4 Standard

287-3 Gießerei (Foundry)Der Roboter hat die FoundryPlus-Schutzklasse. Das bedeutet, daß der gesamteManipulator IP67 klassifiziert ist und mit Dampf gereinigt werden kann. Durch einespezielle Oberflächenbehandlung wird ein hervorragender Korrosionsschutzerreicht. Die Anschlüsse sind für raue Umgebungen ausgelegt, Lager, Getriebe undandere empfindliche Teile sind besonders geschützt. Als einzige Farbe ist ABBGießerei-Orange verfügbar.

287-1 ReinraumRoboter mit Reinraumklasse 10 und mit derselben Schutzart wie in Option 287-4.Standard Farbe ist weiß. Der Roboter ist mit „Reinraum“ gekennzeichnet.

287-5 WashDer Roboter hat die gleiche Schutzart wie in Option 287-3.Standard Farbe ist weiß.

STECKERSATZ

431-1 Loser Steckverbinder passend zum Anschluss am Oberarm. Der Satz besteht ausSteckverbinder, Stiften und Buchsen.


Spezifikation von Varianten und Optionen

SONSTIGES

213-1 Sicherheits-Warnleuchte

Auf dem Manipulator kann eine Sicherheits-Warnleuchte mit orangefarbenemDauerlicht montiert werden. Die Warnleuchte leuchtet im BetriebszustandMOTOREN EIN.Die Sicherheits-Warnleuchte ist für Roboter mit UL/UR-Zulassung erforderlich.


Zubehör

3 ZubehörEine Reihe von speziell für den Roboter entwickelter Werkzeuge und Peripheriegerätesteht zur Verfügung.

Basissoftware und Software-Optionen für Roboter und PC

Weitere Informationen siehe Produktspezifikation S4Cplus und ProduktspezifikationRobotWare Optionen.

Roboter-Peripheriegeräte- Motoreinheiten


Zubehör


Index

4 IndexA

Abwaschbar mit Hochdruckreiniger 8Arbeitsbereich

begrenzen 7Aufbau 3Ausrüstung

montieren 12zulässige zusätzliche Belastung 12

B

Belastung 9Bewegung 14Brandschutz 8

F

Fehlersuche 13

G

Gewicht 4

I

Installation 8

K

Kollisionserkennung 7

L

Last 8Lastdiagramm 10Luftfeuchtigkeit 8

M

Manipulatorfarbe 17Mechanische Schnittstelle 12Montage

Roboter 9Zusatzausrüstung 12

Montageflansch 12

N

Normen 6Not-Aus 7

Produktspezifikation IRB 140 M2000

Nutzlast 8

O

Optionen 17

P

Platzbedarf 4

R

Reduzierte Geschwindigkeit 7Reinraum 8Roboter-Peripheriegeräte 19Robotervarianten 17

S

Schalldruckpegel 4Schutz vor Geschwindigkeitsüberschreitung 7Schutzart 17Schutzarten 8Sicherheit 6Sicherheitshalt im Schutzbereich 7

verzögert 7Sicherheits-Warnleuchte 8, 18Steckersatz 17

T

Temperatur 8Tippbetrieb 8

U

UL-Norm 6Umgebungsbedingungen 8

V

Varianten 4, 17

W

Wahl der Betriebsart 6Wartung 13Wiederholgenauigkeit 15

Z

Zubehör 19Zustimmungstaste 7

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Index

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Produktspezifikation - ABB...Beschreibung Produktspezifikation IRB 140 M2000 3 1 Beschreibung 1.1 Aufbau Der IRB 140 ist ein Industrieroboter mit 6 Achsen, der speziell für den Einsatz