Roboty przemysłowe - Laboratorium Robotyki

Transkrypt

Roboty przemysłowe - Laboratorium Robotyki
Podstawy automatyki i robotyki
Dr inż. Wojciech Muszyński - opiekun przedmiotu
Dr inż. Paweł Wachel
Dr inż. Zbigniew Zajda
Prof. dr hab. inż Ewaryst Rafajłowicz
Warunki zaliczenia
• Ocena wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych, ocena
sprawozdań i zadanych opracowań - F2
(oceny z lab. w trakcie semestru)
• Kolokwium pisemne w formie testu wyboru
(materiał z wykładów i laboratoriów na koniec semestru) F1
• Ocena zaliczenia kursu P = 0.5F1+ 0.5F2
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu wiedzy student:
•Zna definicje i podstawowe własności systemów statycznych i dynamicznych oraz
liniowych i nieliniowych.
•Zna podstawowe struktury układów regulacji oraz regulatorów liniowych.
•Zna podstawowe zastosowania robotów mobilnych, rozumie pojęcia samo- lokalizacji
i autonomii robota.
•Ma ogólną wiedzę na temat konstrukcji robotów mobilnych, ich systemów lokomocji,
sterowania i zasilania.
•Zna podstawowe konfiguracje robotów przemysłowych, ich budowę, zdolności
manipulacyjne i zastosowania, ma elementarną wiedzę z zakresu sterowania i języków
programowania robotów, oraz na temat efektorów i układów sensorycznych
stosowanych w robotyce.
•Ma podstawową wiedzę odnośnie modeli matematycznych obiektów sterowania,
metod identyfikacji i symulacji komputerowej.
•Ma podstawową wiedzę z zakresu doboru regulatorów i nastaw regulatorów,
czujników, sterowników przemysłowych, oraz urządzeń wykonawczych.
PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA
Z zakresu umiejętności student:
•Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment w celu wyznaczenia dynamiki
obiektu sterowania.
•Potrafi opracować prosty algorytm sterowania w inteligentnym budynku, zakodować
algorytm i przetestować w warunkach laboratoryjnych.
•Potrafi korzystać z dokumentacji technicznej robotów i wykorzystać ją do obsługi,
sterowania ręcznego i prostego programowania typowego robota przemysłowego.
•Umie przeprowadzić proste symulacje liniowych systemów dynamicznych w
środowisku MATLAB/Simulink.
•Umie przeprowadzić proste badania układów automatycznej regulacji w środowisku
MATLAB/Simulink.
•Potrafi uruchomić robota mobilnego oraz przetestować sprawność jego podzespołów,
systemu jezdnego i układów sensorycznych.
Z zakresu kompetencji student:
•Rozumie i potrafi stosować zasady BHP w trakcie pracy z urządzeniami automatyki i
robotyki w laboratorium i poza nim.
Literatura podstawowa
1.Greblicki W., Teoretyczne podstawy automatyki, Oficyna Wydawnicza
PWr., Wrocław 2001.
2.Halawa J. Symulacja i komputerowe sterowanie dynamiki układów
sterowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2007.
3.Klimesz J., Solnik W., Urządzenia automatyki, Wyd. Politechniki
Wrocławskiej, Wrocław, 1991.
4.Łysakowska B., Mzyk G., Komputerowa symulacja układów automatycznej
regulacji w środowisku MATLAB/Simulink, Oficyna Wydawnicza
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2005.
5.Siemens, SIMATIC S7-1200 w przykładach. Siemens, Warszawa 2011.
6.J.-C. Latombe, Robot motion planning, Kluwer Academic Publishers 1993.
7.Zdanowicz R., Podstawy robotyki, Wydawnictwo Politechniki Ślaskiej,
Gliwice, 2011
8.pod red. Morecki A, Knapczyk J., Podstawy robotyki: teoria i elementy
manipulatorów i robotów, Warszawa, WNT, 1993
Roboty przemysłowe wybrane pojęcia, budowa, zastosowania, przykłady
dr inż. Wojciech Muszyński
Zakład Podstaw Cybernetyki i Robotyki
[email protected]
Mechanizacja, Automatyzacja, Robotyzacja
• Mechanizacja polega na zastępowaniu w procesie produkcyjnym
pracy fizycznej człowieka przez pracę maszyn.
• Automatyzacja polega na zastępowaniu człowieka w sterowaniu
ręcznym urządzeniami pracującymi bez bezpośredniego udziału
człowieka.
• Robotyzacja – polega na automatyzacji pracy produkcyjnej, lub
innych procesów za pomocą manipulatorów i robotów.
Robotyka
• Dziedzina nauki i techniki, zajmująca się problemami mechaniki,
sterowania, programowania, projektowania, zastosowań i eksploatacji robotów i manipulatorów
Robotyka teoretyczna
Robotyka ogólna
Robotyka przemysłowa
Robotyka mobilna
Robotyka medyczna i rehabilitacyjna
Robotyka usługowa
…
Robot przemysłowy
Wg normy ISO ITR 8373
Manipulacyjny robot przemysłowy jest automatycznie sterowaną,
programowaną, wielozadaniową maszyną manipulacyjną o wielu
stopniach swobody, posiadającą zdolności manipulacyjne lub
lokomocyjne, stacjonarną lub mobilną, dla ważnych zastosowań
przemysłowych.
Robot przemysłowy
Wg A. Moreckiego
Robot to urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji niektórych
czynności manipulacyjnych i lokomocyjnych człowieka, mające
określony poziom energetyczny, informacyjny i sztucznej
inteligencji (autonomii działania w pewnym otoczeniu)
Wg H.J.Warnecke
Robot to urządzenie przeznaczone do automatycznej manipulacji z
możliwością wykonywania programowalnych ruchów względem
kilku osi, zaopatrzone w chwytaki lub narzędzia i skonstruowane
specjalnie do zastosowań w przemyśle.
Istotne cechy robotów przemysłowych
•
•
•
•
Wielozadaniowość
Automatyczność działania
Programowalność
Posiadanie kilku stopni swobody
Roboty przemysłowe to podklasa robotów.
Liczba robotów w przemyśle samochodowym
na 10 000 zatrudnionych
Liczba robotów na 10 000 zatrudnionych
Trochę dalszych danych statystycznych…
In terms of units, it is estimated that the worldwide stock of operational industrial
robots will increase from about 1,631,600 units at the end of 2015 to 2,589,000
units at the end of 2019
Trochę danych statystycznych…
Przyszłość to…
• Dwucyfrowy procentowo wzrost w latach 2016 2019
• Industry 4.0 – połączenie realnych fabryk z
rzeczywistością wirtualną
• Przełom w kwestii współpracy człowiek-robot,
łatwe w użyciu roboty współpracujące
• Spadek cyklu życia produktów oraz wzrost
różnorodności produktów wymaga elastycznej
automatyzacji
Przyszłość to…
• Ciągłe doskonalenie jakości wymaga
zaawansowanych technologicznie robotów
• Roboty przejmując niebezpieczne, żmudne i
trudne zadania (które nie są możliwe lub nie są
bezpieczne dla ludzi do wykonania)
• Stałe silne zapotrzebowanie ze strony branży
samochodowej
• Zwiększające się zapotzrebownie przemysłu
elektrycznego i elektronicznego
Przyszłość to…
• Zwiększające się zapotrzebowanie ze strony
przemysłu metalowego, maszynowego, branży
wyrobów gumowych i plastikowych oraz
przemysłu żywnościowego
• Zwiększone zapotrzebowanie na roboty ze strony
MSP
• Chiny będą głównym powodem wzrostów na
rynku robotów. Do 2019 zainstalują 40%
światowej produkcji robotów
Przyszłość to…
• Stały silny wzrost zapotrzebowania na nowe
roboty na głównych innych rynkach Azji (Korea
Płd., Japonia, Taiwan)
• Wzrost rynku nowych robotów w USA oraz w
Brazylii
• Przyspieszający wzrost w centralnej i wschodniej
Europie
• Umiarkowany wzrost w zachodniej Europie
Standardy, normy
• Na początku lat 80-tych rozwój standardów robotyki dla przemysłu
• Głównie bezpieczeństwo, tzw. Robot Safety Standard
• Norma ISO 8373 wprowadza definicje pojęć i odpowiadających im
terminów dotyczących robotów przemysłowych i manipulatorów
przemysłowych.:
manipulacja
manipulator
robot
…
Podstawowe określenia
• Manipulacja - tok czynności w przemysłowym procesie
produkcyjnym, polegający na: uchwyceniu określonego obiektu
manipulacji, transportowaniu, pozycjonowaniu lub orientowaniu
tego obiektu względem przyjętej bazy, oraz przygotowujący ten
obiekt do wykonywania na nim lub za jego pomocą operacji
technologicznych.
• Manipulator (przemysłowy) — urządzenie przeznaczone do
wspomagania lub całkowitego zastąpienia człowieka przy
wykonywaniu czynności manipulacyjnych w przemysłowym
procesie produkcyjnym, sterowane ręcznie lub automatycznie za po
mocą własnego układu sterującego stałoprogramowanego lub
zewnętrznego układu sterującego.
• Robot (przemysłowy) — urządzenie automatyczne przeznaczone
do wykonywania czynności manipulacyjnych w przemysłowym
procesie produkcyjnym, mające układ ruchu składający się, co
najmniej z trzech zespołów ruchu i własny programowalny układ
sterujący.
Różnice między manipulatorem a robotem
• manipulator (jako samodzielne urządzenie )
– wykonuje zamknięty cykl ruchów powtarzalnych
– na ogół ma sztywny program (z reguły zmiana programu pracy manipulatora
wymaga fizycznych zmian w jego konstrukcji)
– sztywny program współpracy z ewentualnymi urządzeniami
technologicznymi
• robot
– może realizować dużą liczbę różnorodnych czynności manipulacyjnych za
pomocą sygnałów generowanych w programowalnym układzie sterowania
– najczęściej czynności powtarzalne, ale mogące ulec zmianie odpowiednio do
zmiany programu, stanu środowiska lub podanej informacji
– cykl ruchów manipulacyjnych lub (i) lokomocyjnych
– wykorzystanie układów wejść/wyjść dla współpracy z urządzeniami
technologicznymi, układami sensorów, systemami komunikacji
Manipulatory, pedipulatory…
• Manipulator automatyczny
– urządzenie o niezmiennym programie
wykonywanych ruchów.
• Manipulator zdalny (teleoperator)
– manipulator posiadający własny napęd
i zdalnie sterowany przez operatora człowieka.
• Manipulator ręczny
– manipulator wprawiany w ruch siłą
mięśni operatora.
• Pedipulator
– maszyna krocząca, dwu lub więcej nożna, o różnym stopniu autonomiczności
Sposoby instalowania
roboty przemysłowe
wolnostojące
stacjonarne
portalowe (bramowe)
mobilne
zintegrowane z urządzeniem
z obrabiarką
z wózkiem
Łańcuch kinematyczny manipulatora
Para kinematyczna – dwa ogniwa połączone przegubem
(połączeniem ruchomym)
ogniwo 2
przegub
ogniwo 1
Łańcuch kinematyczny manipulatora – połączenie pewnej liczby
par kinematycznych
Łańcuch kinematyczny może w ogólności składać się z 3
odcinków:
•odcinek globalny
•odcinek regionalny
•odcinek lokalny
Łańcuch kinematyczny manipulatora
Z
– odcinek lokalny (L)
C
Odcinek lokalny realizuje zadania
orientowania i chwytania obiektu manipulowanego
– odcinek regionalny (R)
Odcinek regionalny realizuje podstawowe działania
manipulacyjne
– odcinek globalny (G)
Odcinek globalny realizuje działania
lokomocyjne robota
B
A
X
Y
Łańcuch kinematyczny manipulatora
Zespoły ruchu oznacza się X, Y, Z, A, B, C
odpowiednio do oznaczeń osi współrzędnych i rodzaju
ruchu, dodając indeks G, R, L w zależności od odcinka
łańcucha kinematycznego w którym występują.
Z
C
Przykładowo, syntetyczny zapis struktury łańcucha
kinematycznego, dla robota obok będzie następujący:
{CR, BR1, BR2, AL1, BL1, AL2}
B
A
X
Y
Odcinek regionalny jako definiujący typ robota
W zależności od konfiguracji odcinka regionalnego, jako odcinka
odpowiedzialnego za zadania i działania manipulacyjne wyróżniamy:
• roboty kartezjańskie
• roboty cylindryczne
• roboty sferyczne
• roboty antropomorficzne
• roboty typu SCARA
• roboty typu platforma Stewart’a (hexapody)
• roboty typu tripody
Robot kartezjański - PPP
PPP
3 przeguby pryzmatyczne
kształt przestrzeni roboczej
Robot cylindryczny - OPP
O || P  P
1 przegub obrotowy
2 przeguby pryzmatyczne
kształt przestrzeni roboczej
Robot sferyczny - OOP
OO P
2 przeguby obrotowe
1 przegub pryzmatyczny
kształt przestrzeni roboczej
Robot antropomorficzny - OOO
O  O || O
3 przeguby obrotowe
kształt przestrzeni roboczej
Robot SCARA - OOP
O || O || P
kształt przestrzeni roboczej
2 przeguby obrotowe
1 przegub pryzmatyczny
Robot Scara
Robot typu tripod
3 równoległe ramiona
Robot typu platforma Stewart’a (heksapod)
6 osi
Roboty proste i złożone (dymensyjne)
• Roboty proste – pozycjonowane zderzakowo
np. PR-02
• Roboty złożone (dymensyjne) – pozycjonowane do dowolnego
położenia w przestrzeni roboczej
np. IRB 1400
Robot prosty o budowie modułowej
PR02
Moduły ruchu regionalnego:
Liniowe - MA, MB
Obrotowy - MD
Moduły ruchu lokalnego:
Liniowy – MC
Obrotowy – ME
Chwytak - MF
Przykładowe roboty złożone monolityczne
Seria robotów Kuka
Roboty ABB
Przykładowe roboty złożone monolityczne
Seria robotów firmy Fanuc
Przykładowe roboty Stäubli
Przykładowe roboty złożone monolityczne
Seria RP
Roboty precyzyjne
Seria RH
Roboty SCARA
Dokładność powtarzalności x/y
...± 0,005 mm
Przykładowe roboty złożone monolityczne
Robot montażowy - Motoman
Robot serii Y - Misubishi
Robot YuMi - ABB
Robot monolityczny
Porównanie wielkości
najmniejszego i największego robota
Firmy Fanuc
Struktura układu sterowania
System sterowania
Uklad sterowania robota
Sterowniki napedów
manipulatora i oprzyrzadowania
technologicznego robota
System napedowy
Naped oprzyrzadowania
technologicznego robota
(chwytak, glowica narzedziowa...)
Sensory wewnetrzne
Przedmiot manipulowany
Otoczenie robota
Napedy ogniw lancucha
kinematycznego robota
Sensory wewnetrzne
Sensory zewnetrzne
Robot i współpracujące urządzenia zewnętrzne
Schemat funkcjonalny układu sterowania robota
• pozycjonowanie w układzie otwartym
Energia
pomocnicza
Zegar
Układ
logiczny
Pamięć
programu
Sygnały
wej/wyj
z otoczenia
Sterownik
Element
wykonawczy
Oś
robota
Przetwornik
położenia
Schemat funkcjonalny układu sterowania robota
• pozycjonowanie w układzie zamkniętym
Energia
pomocnicza
Zegar
Układ
logiczny
Pamięć
programu
Sygnały
wej/wyj
z otoczenia
Sterownik
Element
wykonawczy
Oś
robota
Przetwornik
położenia,
prędkości...
Generacje robotów - generacja I
Roboty I generacji to roboty nie posiadające czujników zewnętrznych.
Oznacza to, że sterowanie odbywa się w układzie otwartym bez sprzężenia
zwrotnego od otoczenia.
Zaprogramowane na wykonanie pewnej określonej sekwencji czynności z możliwością
przeprogramowania w celu adaptacji do nowego zadania.
W momencie wystąpienia różnic zaprogramowanego środowiska z rzeczywistym
otoczeniem robot pierwszej generacji staje się zupełnie bezradny.
Struktura robota I generacji
Sygnał nastawczy
+
Regulator
napędu
Obiekt sterowania
(manipulator)
-
Trajektorie ruchu
Interfejs pomiarowy
Sensory
wewnętrzne
Generacje robotów - generacja II
Roboty II generacji to urządzenia, które wyposażone są w zamknięty układ
sterowania ze sprzężeniem zwrotnym od otoczenia. Posiadają czujniki lub układy
czujników zewnętrznych.
Czujniki zewnętrzne umożliwiają wykrywanie zmian w otoczeniu robota oraz
elastyczne reagowanie na te zmiany.
Struktura robota II generacji
+
Regulator
napędu
Planer trajektorii
Obiekt sterowania
(manipulator)
-
Interfejs pomiarowy
Sensory
wewnętrzne
Otoczenie
(scena robota)
System adaptacji
Przetwarzanie,
rozpoznawanie
Sensory
zewnętrzne
Generacje robotów - generacja III
Roboty III generacji wyposażone są w zamknięty układ sterowania oraz czujniki,
dzięki którym robot ma możliwość dokonywania złożonych pomiarów parametrów
otoczenia. Roboty tej generacji wykazują spore możliwości percepcji panujących
warunków, a co za tym idzie adaptacji do nich. Rozwój tych robotów jest ściśle
związany z badaniami nad sztuczną inteligencją, z wykorzystaniem systemów
wizyjnych, stosowaniem sieci neuronowych wspomagających sterowniki,
sterowaniem głosem, czy z programowaniem w językach wysokiego poziomu.
Struktura robota III generacji
+
Regulator
napędu
Planer trajektorii
Obiekt sterowania
(manipulator)
-
Interfejs pomiarowy
Trajektorie ruchu
Sensory
wewnętrzne
Otoczenie
(scena robota)
Interpreter
Programowanie
off-line
Przetwarzanie,
rozpoznawanie
Sensory
zewnętrzne
Zadania układu sterowania robotem
Podstawowe zadania układów sterowania
Komunikacja z operatorem
•możliwość sterowania ręcznego
napędami przez operatora
•możliwość wprowadzania programu
działania robota
•możliwość zapamiętania programu
komunikacj
az
otoczeniem
reagowanie
na działania
operatora
Podstawow
e zadania
układu
sterowania
Sterowanie zespołami napędowymi
•sterowanie zespołami ruchu
pozycjonowanymi w całym zakresie
przemieszczeń
•sterowanie zespołami pozycjonowanymi
zderzakowo
•sterowanie chwytakami
•sterowanie głowicami narzędziowymi
sterowanie
napędami
Komunikacja z układami
sensorycznymi
sterowania
urządzeniami
zewnętrz.
Sterowanie urządzeń zewnętrznych
•włączanie i wyłączanie urządzeń
zewnętrznych dwustanowych (sterowanie
binarne)
•sterowanie wejść i wyjść technologicznych
Zadania układu sterowania robotem
Zadanie podstawowe:
• pozycjonowanie (położenie i orientacja)
Zadania pomocnicze:
•
•
•
•
•
oczekiwanie na spełnienie warunku
ustalanie kolejności dalszego działania
obliczanie parametrów, nastaw, współrzędnych
sterowanie wejściami i wyjściami
transmisja danych
Sposoby programowania pozycjonowania
• Sterowanie punktowe PTP (point-to-point)
• Sterowanie wielopunktowe MP (multi-point)
• Sterowanie ciągłe CP (continous path)
Programowanie pozycjonowania PTP
PTP
Point-to point
Pp
Trajektoria po której
robot wykona ruch z
punktu początkowego
do końcowego w
trybie odtwarzania
programu
Pk
Trajektoria po której
robot jest
przestawiany z punktu
początkowego do
końcowego w trybie
sterowania ręcznego
Ruch punkt po punkcie
Ruch punkt po punkcie
Programowanie pozycjonowania CP
CP
Continious Path
R
Trajektoria pomiędzy punktem początkowym i
końcowym jest np. łukiem okręgu o promieniu R,
lub linią prostą w zależności od typu interpolacji.
Pk
Pk
Pp
Interpolacja kołowa
Trajektoria po której
robot wykona ruch z
punktu początkowego
do końcowego w
trybie wykonywania
programu
Interpolacja liniowa
Pp
Ruch liniowy dokładny
Ruch po łuku okręgu
Ruch reorientujący
Programowanie pozycjonowania MP
MP
Multi-point
Pk’
Pk, Pp’
Trajektoria po której
robot jest
przestawiany z punktu
początkowego do
końcowego w ruchu
sterowania ręcznego
Pp
Trajektoria po której
robot wykona ruch z
punktu początkowego
do końcowego w
trybie wykonywania
programu
Sposoby programowania
• Ręczny (sekwencyjny)
matryce programowe, krzywki, zderzaki, dźwignie,
zmiana nośnika programu
• Półautomatyczny (przez uczenie)
nauczanie, samouczenie
• Automatyczny
komputerowo off-/on-line, z wykorzystaniem systemu
komputerowego z językiem programowania wysokiego rzędu
Układy sterowania i rodzaje zadań
Klasa układu
(algorytm
pozycjonowania)
Rodzaj zadania
Przełączanie
urządzeń
dwustanowych
Możliwość
kształtowania
drogi
Oczekiwanie
na spełnienie
warunków
Ustalenie
kolejności
dalszego
działania
Liniowe,
procesowo
niezależne
+
Liniowe,
procesowo
zależne
+
+
Rozgałęzione,
procesowo
zależne
+
+
+
Sterowanie
ciągłe CP
Rozgałęzione,
procesowo
zależne
+
+
+
+
Sterowanie
wielopunktowe
MP
Liniowe,
procesowo
zależne
+
+
+
Rozgałęzione,
procesowo
zależne
+
+
+
Sterowanie
punktowe PTP
+
Klasyfikacja robotów przemysłowych
Roboty przemysłowe
Stopień złożoności
Liczba stopni swobody
uniwersalny
specjalny
od 4 do 7
od 3 do 8
Struktura kinematyczna
kartezjański
cylindryczny
sferyczny
Napęd
pneumatyczny
hydrauliczny
elektryczny
Rodzaj programowania
Układ sterowania
ręczne
sekwencyjny
punkt po punkcie
P-T-P
ciągłe
CP
numeryczny
adaptacyjny
Klasyfikacja robotów przemysłowych
Roboty przemysłowe
Zdolności lokomocji
Udźwig
stacjonarny
kilka kg
mobilny
kilkadziesiąt kg
kilkaset i więcej
Budowa kinematyczna
modułowy
pseudomodułowy
monolityczny
Generacja
I generacja
II generacja
III generacja
średnio
precyzyjne
mało
precyzyjne
Dokładność pozycjonowania
precyzyjne
Układy sterowania a programowanie
Układy sterowania robotów
sterowanie teleoperatorów
sterowanie sekwencyjne
przekaźnikowe
Obsługa
Programowanie
Obsługa ręczna
Programowanie ręczne
Programowanie PTP
Programowanie CP
PLC
sterowanie numeryczne
hardwarowe
mikroprocesorowe
Układy sterowania a zadania sterowania
Układy sterowania robotów
sterowanie teleoperatorów
sterowanie sekwencyjne
przekaźnikowe
Zadania sterowania
Sterowanie w osiach dyskretnych
Pozycjonowanie w osiach
serwonapędowych
Koordynacja pracy serwonapędów
Sprawdzanie stanu wejść
Sterowanie wyjściami
Możliwość rozgałęzień programu
pracy
PLC
sterowanie numeryczne
hardwarowe
mikroprocesorowe
LOGO
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
Nazwa modelu i/lub serii
5 – 20 kg
30 – 70 kg
 parametr wartość
100 – 240 kg
ponad 300 kg
• dotyczy
• nie dotyczy
• zastosowania
info
podział ze względu
na dopuszczalne
obciążenie
dziedziny zastosowań
PLAN PREZENTACJI
IRB 140
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 zasięg 810 mm; obciążalność 6 kg
 QuickMove: 250; 250; 260; 360; 360; 450 [°/s]
 dokładność ±0.03 mm
 mocowalny pod dowolnym kątem
 6 stopni swobody
IRB 1410
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 zasięg 1.44 m; obciążalność 5 (+ 18) kg
 mocowalny pod dowolnym kątem
 6 stopni swobody
IRB 1600
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
IRB 2400
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 zasięg 1.5 - 1.8 m; obciążalność 7-20 kg
 szybkość: axis 1-3: 150; 4,5: 360; 5: 450 [°/s]
 dokładność ±0.06 mm
 6 stopni swobody
KR 5 arc
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
5 kg
12 kg
1412 mm
6
±0,1 mm
127 kg
Floor, ceiling
KR 6 (arc)
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
6 kg
10 kg
1611 mm
6
±0,1 mm
235 kg
Floor, ceiling
KR 15 SL
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
15 kg
10 kg
1503 mm
6
±0,1 mm
315 kg
Floor, ceiling
KR 16 (KS, L6, L6 KS, L6 ARC)
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
16 - 6 kg
30 - 10 kg
1610 - 2101 mm
6
±0,1 mm
235 - 245 kg
Floor, ceiling, wall, variable
M-16iB Series
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
M-6iB Series
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
ARC Mate
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
Obciążalność [kg]
6
5
6
8
6
10
20
16
20
Szybkość/Powtarzalność/Zasięg
 duża szybkość
 0.03 – 0.05 mm
 0.9 – 2 m
 –
 ≤ 0.01 mm
 1.4 – 2 m
 duża szybkość
 0.08 mm
1–2m
Uwagi
 modele wielozadaniowe
 wiele
 wiele wersji modeli
(IRB 140) w kilku wersjach
wyspecjalizowanych
wyspecjalizowanych
 modele
wersji
(malowanie, spawanie) i
wyspecjalizowane (IRB1600)
wielozadaniowych
IRB 4400
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
IRB 4400
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
KR 30, KR 60
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
30 - 60 kg
35 kg
2033 mm
6
±0,15 - 0,20 mm
665 kg
variable
KR 40 PA, KR 50 PA
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
40, 50 kg
20 kg
~2 m
4, 2
±0,25 mm
700 kg
floor
M-710iC/50 & M-710iC/70
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
M-420iA
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
Obciążalność [kg]
30 - 60
30 - 60
50 - 70
0 - 100
Powtarzalność/Zasięg
 0.07 – 0.1 mm
 1.6 m
 0.15 – 0.25 mm
2m
 0.05 – 0.07 mm
 1.8 – 2 m
Uwagi
Każda z firm produkuje kilka modeli w różnych wersjach w
dwóch zasadniczych kategoriach:
 wielozadaniowe (6 stopni swobody)
 pakowanie/palety/linia produkcyjna (do 4 st. swobody)
MEDIUM
IRB 6620
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 zasięg 2.2 m; obciążalność 150 kg
 szybkość: 100, 90, 90, 150, 120, 190 [°/s]
 dokładność ±0.1 mm
 6 stopni swobody
IRB 6640
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
IRB 6660
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
KR 100 comp, KR 100 HA
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
100 kg
100 kg
2.4 - 3 m
6
±0,15 – 0.10 mm
1200 kg
floor
KR 180-2, 180 L150-2, 180 L130-2
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
180/150/130 kg
100 kg
2700/2900/3100 mm
6
±0,12 mm
1200 kg
floor
KR 240-2 (Series 2000)
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
240/210/180 kg
100 kg
2700/2900/3100 mm
6
±0,12 mm
1200 kg
floor, ceiling
R-2000iA Series
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
Obciążalność [kg]
90 - 235
100 - 210
100 - 240
Powtarzalność/Zasięg
 0.07 – 0.1 mm
 2.2 – 3.2 m
 0.10 – 0.15 mm
 2.4 – 3.10 m
 0.18 – 0.3 mm
 2.6 – 3.5 m
 bogata oferta modeli
wyspecjalizowanych
i wielozadaniowych
 modele ogólnego
przeznacznia
Uwagi
 bogata oferta modeli
wielozadaniowych
HIGH
IRB 7600
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
KR 360-2
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
240/280/360 kg
50 kg
3326/3076/2826 mm
6
±0,15 mm
2300 - 2400 kg
floor, ceiling
KR 500-2
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
340/420/500 kg
50 kg
3326/3076/2826 mm
6
±0,15 mm
2300 - 2400 kg
floor, ceiling
KR 1000 titan
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
 Payload
 Supplementary load
 Max. reach
 Number of axes
 Repeatability
 Weight
 Mounting positions
1000 kg
50 kg
3202 mm
6
±0,2 mm
4700 kg
floor
M-410iB Series
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
M-900iA Series
LOW
MEDIUM
HIGH
HEAVY
• zgrzewanie
• spawanie, lutowanie
• montaż
• formowanie wtryskowe
• obsługa maszyn
• podawanie materiałów,
manipulowanie
• sortowanie, wybieranie,
pakowanie
• gratowanie
• skrawanie
• klejenie, uszczelnianie
• szlifowanie,
polerowanie, obróbka
powierzchmiowa
• malowanie
• ładowanie,
rozładowywanie
• obsługa pras
Obciążalność [kg]
150 - 500
100 - 1000
160 - 700
Powtarzalność/Zasięg
 –
 2.5 – 3.5 m
 0.15 – 0.20 mm
 2.8 – 3.3 m
 0.3 – 0.4 mm
 2.6/2.8/3.1 m
HEAVY
Bibliografia
 R. Zdanowicz, Robotyzacja dyskretnych procesów produkcyjnych, Gliwice,
2011
 Porównanie robotów przemysłowych ABB, Fanuc, Kuka opracował Tomasz
Kurowski w ramach seminarium Robotyzacja, grudzień 2007
 http://www.abb.com/robotics
 http://www.kuka.com/
 http://www.fanuc.robotics.com/