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KUKA KR150系列机器人产品手册.pdf
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更新于2023-03-03
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KUKA KR150系列机器人产品手册pdf,KUKA KR150系列机器人产品手册
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04.2004.10
Spezifikation
Specification
Spécification
Spez KR 150--2, 180--2, 210--2, 240--2, KR 240--2 C, 270--2 de/en/fr
Roboter
Robots
KR 150--2
KR 180--2
KR 210--2
KR 240--2
KR 240--2 C
KR 270--2
Spez KR 150--2, 180--2, 210--2, 240--2, KR 240--2 C, 270--2 de/en/fr 04.2004.102
e Copyright KUKA Roboter GmbH
04.2004.10
Spez KR 150--2, 180--2, 210--2, 240--2, KR 240--2 C, 270--2 de/en/fr
3
Deutsch Seite 3
English page 15
Français page 27
Inhaltsverzeichnis
1 SYSTEMBESCHREIBUNG 3.....
1.1 Allgemeines 3...................
1.2 Robotermechanik 4..............
1.3 Aufstellung 4....................
1.4 Austausch 5....................
1.5 T ransport 5.....................
2 ZUBEHÖR (Auswahl) 6.........
2.1 Roboterbefestigung 6............
2.2 Zusätzliche Linearachse 6........
2.3 Integrierte Energiezuführung für
Achse 1 6......................
2.4 Arbeitsbereichsüberwachung 6....
2.5 Arbeitsbereichsbegrenzung 6.....
2.6 KTL--Justage--Set 6..............
2.7 Freidrehvorrichtung für
Roboterachsen 6................
2.8 Aufbaugestell 6.................
3 TECHNISCHE DATEN 7.........
Abbildungen 39--67.................
1 SYSTEMBESCHREIBUNG
1.1 Allgemeines
Die Roboter KR 150--2, KR 180--2, KR 210--2, KR
240--2 und KR 270--2 (Bild 1--1) sind sechsach-
sige Industrieroboter mit Gelenkkinematik für alle
Punkt-- und Bahnsteuerungsaufgaben. Ihre
Haupteinsatzgebiete sind
-- Punktschweißen
-- Handhaben
-- Montieren
-- Auftragen von Kleb--, Dicht-- und Konservie-
rungsstoffen
-- Bearbeiten
-- MIG/MAG--Schweißen
-- YAG--Laserstrahlschweißen.
Der Roboter KR 240--2 C sowie seine Varianten
mit Armverlängerung sind sechsachsige Indu-
strieroboter mit Gelenkkinematik für alle Punkt--
und Bahnsteuerungsaufgaben. Ihre Hauptein-
satzgebiete sind
-- Handhaben von Bauteilen mittels Greifer
-- Montieren von Baugruppen
Die Roboter KR 150--2, KR 180--2, KR 210--2 so-
wie deren Varianten mit Armverlängerung können
am Boden und an der Decke eingebaut werden.
Der Roboter KR 240--2 sowie dessen Varianten
mit Armverlängerung und der KR 270--2 werden
am Boden aufgebaut. Ebenso der KR 180 L130--2
CR. Der Roboter KR 240--2 C sowie dessen Va-
rianten mit Armverlängerung werden an der
Decke eingebaut.
Nenn--Traglasten und Zusatzlasten (siehe Ab-
schnitt 3 “Technische Daten”) können auch bei
maximaler Armausladung mit maximaler Ge-
schwindigkeit bewegt werden.
Alle Grundkörper der beweglichen Hauptbau-
gruppen bestehen aus Leichtmetallguss. Dieses
Auslegungskonzept wurde im Hinblick auf wirt-
schaftlichen Leichtbau und hohe Torsions-- und
Biegefestigkeit CAD-- und FEM--optimiert. Hier-
aus resultiert eine hohe Eigenfrequenz des Robo-
ters, der dadurch ein gutes dynamisches Verhal-
ten mit hoher Schwingungssteifigkeit aufweist.
Gelenke und Getriebe bewegen sich weitgehend
spielfrei, alle bewegten Teile sind abgedeckt. Alle
Antriebsmotoren sind steckbare, bürstenlose
AC--Servomotoren - wartungsfrei und sicher ge-
gen Überlastung geschützt.
Die Grundachsen sind dauergeschmiert, d.h. ein
Ölwechsel ist frühestens nach 20 000 Betriebs-
stunden erforderlich.
Alle Roboterkomponenten sind bewusst einfach
und übersichtlich gestaltet, in ihrer Anzahl mini-
miert und durchweg leicht zugänglich. Der Robo-
ter kann auch als komplette Einheit schnell und
ohne wesentliche Programmkorrektur ausge-
tauscht werden. Überkopfbewegungen sind mög-
lich.
Durch diese und zahlreiche weitere Konstruk-
tionsdetails sind die Roboter schnell und betriebs-
sicher, wartungsfreundlich und wartungsarm. Sie
benötigen nur wenig Stellfläche und können auf-
grund der besonderen Aufbaugeometrie sehr
nahe am Werkstück stehen. Die durchschnittliche
Lebensdauer liegt, wie bei allen KUKA--Robotern,
bei 10 bis 15 Jahren.
Jeder Roboter wird mit einer Steuerung ausgerü-
stet, deren Steuer-- und Leistungselektronik in ei-
nen gemeinsamen Steuerschrank integriert sind
(siehe gesonderte Spezifikation). Sie ist platzspa-
rend, anwender-- und servicefreundlich. Der Si-
cherheitsstandard entspricht der EU--Maschinen-
richtlinie und den einschlägigen Normen (u.a.
DIN EN 775).
Spez KR 150--2, 180--2, 210--2, 240--2, KR 240--2 C, 270--2 de/en/fr
04.2004.104
Die Verbindungsleitungen zwischen Roboter und
Steuerung enthalten alle hierfür notwendigen V er-
sorgungs-- und Signalleitungen. Sie sind am Ro-
boter steckbar, auch die Energie-- und Medienlei-
tungen für den Betrieb von Werkzeugen (Zubehör
“Integrierte Energiezuführung für Achse 1”).
Diese Leitungen sind im Bereich der Grundachse
1 fest im Inneren des Roboters installiert.
Bei Bedarf können die Energie-- und Medienlei-
tungen für den Betrieb von Werkzeugen mit Hilfe
von Systemschnittstellen an den nachgeordneten
Achsen entlang bis zum Werkzeug geführt wer-
den.
1.2 Robotermechanik
Der Roboter besteht aus einem feststehenden
Grundgestell, auf dem sich um eine senkrechte
Achse das “Karussell” mit Schwinge, Arm und
Hand dreht (Bild 1--1).
Die Hand (Bild 1--2) dient mit ihrem Anbauflansch
der Aufnahme von Werkzeugen (z.B. Greifer,
Schweißgerät).
Die Bewegungsmöglichkeiten der Roboterach-
sen gehen aus Bild 1--3 hervor.
Die Traglast und das Eigengewicht der Gelenk-
komponenten werden durch ein in sich geschlos-
senes Gewichtsausgleichssystem statisch weit-
gehend ausgeglichen. Es unterstützt die Achse 2.
Durch Nachrüsten eines Umbausatzes (Zubehör)
kann je nach Traglast und Zusatzlast des Einsatz-
falls und je nach Einbaulage des Roboters die
Wirksamkeit variiert werden.
Die Wegmessung für die Grund-- und Handach-
sen (A 1 bis A 3 bzw. A 4 bis A 6) erfolgt über ein
zyklisch absolutes Wegmesssystem mit einem
Resolver für jede Achse.
Der Antrieb erfolgt durch transistorgesteuerte,
trägheitsarme AC--Servomotoren. In die Motor-
einheiten sind Bremse und Resolver raumspa-
rend integriert.
Der Arbeitsbereich des Roboters wird in allen
Achsen über Software--Endschalter begrenzt.
Mechanisch werden die Arbeitsbereiche der Ach-
sen 1, 2, 3 und 5 über Endanschläge mit Puffer-
funktion begrenzt.
Als Zubehör “Arbeitsbereichsbegrenzung” sind
für die Achsen 1 bis 3 mechanische Anschläge für
eine aufgabenbedingte Begrenzung des jeweili-
gen Arbeitsbereichs lieferbar.
Für größere Anforderungen an mechanische und
thermische Belastung steht die Zentralhand-
variante “F” zur Verfügung. Sie ist umfangreicher
abgedichtet und mit korrosionsbeständigen Bau-
teilen ausgestattet. Zum Erhalt der Belastbarkeit
sind kürzere Wartungsintervalle einzuhalten.
Bei Robotern der “F”--Variante ist der Arm druck-
beaufschlagt. Er wird mit einem Innendruck von
0,1 bar betrieben.
In Clean--Room--Umgebung kommt die Variante
KR 180 L130--2 CR mit ZH 130 CR zum Einsatz.
Durch umfangreiche Modifikationen ist die Parti-
kelemission gegenüber der Standardversion
deutlich reduziert. Außerdem ist der Roboter mit
korrosionsbeständigen Bauteilen ausgestattet.
1.3 Aufstellung
Für die Aufstellung des Roboters gibt es mehrere
Möglichkeiten:
-- Variante 1
Diese Variante ist mit Fundamentplatten, Auf-
nahmebolzen, Dübeln und Schrauben als Zu-
behör “Fundamentbefestigungssatz” lieferbar.
Der Roboter wird mit vier Fundamentplatten
(Bild 1--4) auf den vorbereiteten Hallenboden
gesetzt. Seine Einbauposition wird durch zwei
Aufnahmebolzen bestimmt, was seine wieder-
holbare Austauschbarkeit ermöglicht. Die Be-
festigung des Roboters erfolgt mit acht
Schrauben auf den Fundamentplatten.
Die Fundamentplatten werden vor dem Auf-
setzen des Roboters mit je drei Dübelschrau-
ben am Hallenboden befestigt.
-- Variante 2
Diese Variante ist mit Aufnahmebolzen und
Schrauben als Zubehör “Maschinengestellbe-
festigungssatz” lieferbar. Der Roboter wird auf
eine vorbereitete Stahlkonstruktion gesetzt
und mit acht Schrauben festgeschraubt (Bild
1--5). Seine Einbauposition wird durch zwei
Aufnahmebolzen bestimmt, was seine wieder-
holbare Austauschbarkeit ermöglicht.
-- Variante 3
Diese Variante ist mit Aufbaugestell, Aufnah-
mebolzen, Klebedübeln und Schrauben als
Zubehör “Aufbaugestell” lieferbar.
Das Aufbaugestell wird mit 16 Klebedübeln auf
dem vorbereiteten Hallenboden befestigt (Bild
1--6). Die Befestigung des Roboters erfolgt mit
acht Schrauben auf dem Aufbaugestell. Die
Einbauposition des Roboters wird durch zwei
Aufnahmebolzen bestimmt, was seine wieder-
holbare Austauschbarkeit ermöglicht.
ACHTUNG bei Variante 1 und 3:
Bei der Vorbereitung eines Fundaments sind
die einschlägigen Bauvorschriften hinsicht-
lich Betonqualität (≥ B 25 nach DIN 1045:1988
oder C20/25 nach DIN EN 206--1:2001/DIN
1045--2:2001) und T ragfähigkeit des Unter-
grunds zu beachten. Bei der Anfertigung ist
04.2004.10
Spez KR 150--2, 180--2, 210--2, 240--2, KR 240--2 C, 270--2 de/en/fr
5
auf eine ebene und ausreichend glatte Ob-
erfläche zu achten.
Das Einbringen der Klebedübel muss sehr
sorgfältig erfolgen, damit die während des
Betriebs auftretenden Kräfte (Bild 1--7) sicher
in den Boden geleitet werden. Das Bild 1 --7
kann auch für weitergehende statische Unter-
suchungen herangezogen werden.
1.4 Austausch
Bei Produktionsanlagen mit einer größeren An-
zahl von Robotern ist die problemlose Austausch-
barkeit der Roboter untereinander von Bedeu-
tung. Sie wird gewährleistet
-- durch die Reproduzierbarkeit der werkseitig
markierten Synchronisationsstellungen aller
Achsen, der sogenannten mechanischen
Null--Stellungen, und
-- durch die rechnerunterstützte Nullpunktju-
stage,
und sie wird zusätzlich begünstigt
-- durch eine fernab vom Roboter und vorweg
durchführbare Offline--Programmierung sowie
-- durch die reproduzierbare Aufstellung des Ro-
boters.
Service-- und Wartungsarbeiten (u.a. die Hand
und die Motoren betreffend) erfordern abschlie-
ßend die Herbeiführung der elektrischen und der
mechanischen Null--Stellung (Kalibrierung) des
Roboters. Zu diesem Zweck sind werkseitig
Messpatronen an jeder Roboterachse ange-
bracht.
Das Einstellen der Messpatronen ist Teil der Ver-
messungsarbeiten vor Auslieferung des Robo-
ters. Dadurch, dass an jeder Achse immer mit der-
selben Patrone gemessen wird, erreicht man ein
Höchstmaß an Genauigkeit beim erstmaligen
Vermessen und beim späteren Wiederaufsuchen
der mechanischen Null--Stellung.
Für das Sichtbarmachen der Stellung des in der
Messpatrone liegenden Tasters wird als Zubehör
ein elektronischer Messtaster (KTL--Justage--
Set) auf die Messpatrone geschraubt. Beim Über-
fahren der Messkerbe während des Einstellvor-
gangs wird das Wegmesssystem automatisch auf
elektrisch Null gesetzt.
Nach vollzogener Nullpunkt--Einstellung für alle
Achsen kann der Roboter wieder in Betrieb ge-
nommen werden.
Die geschilderten Vorgänge ermöglichen es, dass
die einmal festgelegten Programme jederzeit auf
jeden anderen Roboter desselben Typs übertra-
gen werden können.
1.5 Transport
Beim Transport des Roboters ist auf die
Standsicherheit zu achten. Solangeder Robo-
ter nicht auf dem Fundament befestigt ist,
muss er in Transportstellung gehalten wer-
den.
Der Roboter kann auf zweierlei Weise transpor-
tiert werden (Bild 1--8):
Mit Transportgeschirr und Kran
Der Roboter lässt sich mit einem Transportge-
schirr, das in drei Ringschrauben am Karussell
eingehängt wird, an den Kranhaken hängen und
so transportieren.
Für den Transport des Roboters mittels Kran
dürfen nur zugelassene Last-- und Hebege-
schirre mit ausreichender Traglast verwendet
werden.
Mit Gabelstapler
Für den Transport mit dem Gabelstapler müssen
zwei Gabelstaplertaschen (Zubehör) an das Ka-
russell angebaut werden.
Für die Befestigung an der Decke wird der Robo-
ter in einem speziellen Transportgestell hängend
geliefert. Aus diesem kann er mit dem Gabelstap-
ler bereits in richtiger Einbaulage entnommen und
weitertransportiert werden.
Für den Transport des Roboters mittels Ga -
belstapler dürfen keine Last-- oder Hebege-
schirre verwendet werden.
Vor jedem T ransport muss der Roboter in Trans-
portstellung gebracht werden (Bild 1--9):
A1 A2 A3 A4 A5 A6
0˚
--146˚ +150˚ 0˚ ---100˚
beliebig
Diese Winkelangaben gelten für alle beschriebe-
nen Robotertypen und beziehen sich auf die
AnzeigeamDisplaydesKCPfürdiejeweiligeRo-
boter achs e.
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