ISO 9946:1999

Manipulating industrial robots — Presentation of characteristics

This International Standard specifies how characteristics of robots shall be presented by the manufacturer.

Robots manipulateurs industriels — Présentation des caractéristiques

La présente Norme internationale spécifie la manière dont les caractéristiques des robots doivent être présentées par le fabricant.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 24-Mar-1999
• ICS: 25.040.30 - Industrial robots. Manipulators
• Technical Committee: ISO/TC 299 - Robotics
• Drafting Committee: ISO/TC 299 - Robotics
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 02-Feb-2021

Relations

• Revises: ISO 9946:1991 - Manipulating industrial robots — Presentation of characteristics
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9946
Second edition
1999-04-01
Manipulating industrial robots —
Presentation of characteristics
Robots manipulateurs industriels — Présentation des caractéristiques
A
Reference number
ISO 9946:1999(E)

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ISO 9946:1999(E)
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .1
4 Units.1
5 Characteristics.2
5.1 General.2
5.2 Application .2
5.3 Power source .2
5.4 Mechanical structure.2
5.5 Working space .3
5.6 Coordinate system.6
5.7 External dimensions and mass .6
5.8 Base mounting surface .6
5.9 Mechanical interface.6
5.10 Control .6
5.11 Task programming and program loading.7
5.11.1 Examples of programming methods .7
5.11.2 Examples of program loading means.7
5.12 Environment.7
5.13 Load .7
5.14 Velocity .9
5.15 Resolution .9
©  ISO 1999
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Switzerland
Internet [e-mail]
Printed in Switzerland
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© ISO
ISO 9946:1999(E)
5.16 Performance criteria. 9
5.17 Safety . 10
Annex A (informative) Recommended format of presentation for robot specifications. 11
Annex B (informative) Description of the symbols of performance criteria — Abstract from ISO 9283. 15
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ISO 9946:1999(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 9946 was prepared by Technical Committee ISO/TC 184, lndustrial automation systems
and integration, Subcommittee SC 2, Robots for manufacturing environment.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 9946:1991) of which it constitutes a technical
revision.
Annexes A and B of this International Standard are for information only.
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ISO 9946:1999(E)
Introduction
ISO 9946 is part of a series of International Standards dealing with manipulating industrial robots. Other
International Standards cover such topics as safety, performance criteria and related testing methods, coordinate
systems, terminology, and mechanical interfaces. It is noted that these standards are interrelated and also related to
other International Standards.
The number of manipulating industrial robots used in a manufacturing environment is constantly increasing and this
has underlined the need for a standard format for the specification and presentation of robot characteristics.
The objective of ISO 9946 is to assist users and manufacturers in the understanding and comparison of various
types of robots.
ISO 11593:1996 contains a vocabulary and a format for the presentation of automatic end effector exchange
systems characteristics.
Annex A of this International Standard provides a recommended format for the presentation of robot specification.
Annex B provides a description of the symbols of performance criteria.
NOTE For the purposes of this International Standard, the term "robot" means "manipulating industrial robot".
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INTERNATIONAL STANDARD  © ISO ISO 9946:1999(E)
Manipulating industrial robots — Presentation of characteristics
1 Scope
This International Standard specifies how characteristics of robots shall be presented by the manufacturer.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 8373:1994, Manipulating industrial robots — Vocabulary.
ISO 9283:1998, Manipulating industrial robots — Performance criteria and related test methods.
ISO 9409-1:1996,
Manipulating industrial robots — Mechanical interfaces — Part 1: Plates (form A).
1)
ISO 9787:— , Manipulating industrial robots — Coordinate systems and motion nomenclatures.
ISO 10218:1992, Manipulating industrial robots — Safety.
3 Definitions
For the purposes of this International Standard, the definitions given in ISO 8373 and the following definition apply.
3.1
centre of the working space (C )
w
is the position of the wrist reference point when each active joint in the arm is in the middle position of its moving
range
4 Units
Unless otherwise stated, all dimensions are as follows:
 length in millimetres (mm);
 angle in radians (rad) or degrees (°);
 time in seconds (s);
 mass in kilograms (kg);
 force in newtons (N);
 velocity in metres per second (m/s), radians per second (rad/s) or degrees per second (°/s).

1)  This International Standard is subject to revision and the year of publication will be inserted at a later stage.
1

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ISO 9946:1999(E)
5 Characteristics
5.1 General
The manufacturer shall provide information related to the various characteristics and requirements as described in
this clause as part of the robot documentation.
5.2 Application
The manufacturer shall specify the main type(s) of application(s) for which the robot is intended.
Examples of typical applications are
 handling;
 assembly;
 spot welding;
 arc welding;
 machining;
 spray painting;
 adhesive/sealing;
 inspection.
5.3 Power source
The manufacturer shall specify all external power sources, including type (e.g. electrical, hydraulic, pneumatic or
combination) required for proper operation of the robot (e.g. mechanical structure motion actuators, control,
auxiliary equipment [e.g. gripper]), together with the maximum power consumption required from each. These
specifications shall also include permissible ranges and fluctuations.
The manufacturer shall also specify the type of power utilized to control axis and auxiliary motion (e.g. electric,
hydraulic, pneumatic). Where more than one type of power is utilized, the manufacturer shall include a breakdown
by individual motion.
5.4 Mechanical structure
The manufacturer shall specify the type of the mechanical structure and the number of mechanical axes. An outline
drawing of the structure shall be provided detailing the axis motions. This drawing may be part of the drawing
required for describing the working space (see 5.5).
Examples of mechanical structures:
 rectangular robot;
 cylindrical robot;
 polar robot;
 articulated robot.
If the robot is mobile, the way in which it is guided shall be indicated.
2

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ISO 9946:1999(E)
5.5 Working space
The boundaries of the working space of the wrist reference point including the alignment pose and centre of the
working space (C ) shall be illustrated in a drawing with at least two views (one the projection of the locus of the
w
maximum reach of the robot arm in the base coordinate X - Y plane (see ISO 9787) and the other the projection of
1 1
the locus of the maximum reach of the arm on the base coordinate X - Z plane). The drawing shall also provide
1 1
information on any limitation of secondary axis motion at any point(s) in the working space of the wrist reference
point (see figure 1 for an example of a 5-axis robot and figure 2 for an example of a 6-axis robot).
In the drawings, it is recommended that the details of the working space and range of movement of secondary axes
are given in tabular form as shown in the examples of figures 1 and 2.
3

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ISO 9946:1999(E)
Dimensions in millimetres
Key
1  Wrist reference point
2  Alignment pose
th
3  4 axis
th
4  5 axis
Point in space Working space Range of movement of secondary axes
of the wrist reference point
th th
X (mm) Z (mm) 4 5
1 1

1 925 1 635 + 75° + 170°
- 90° - 150°
2 1 610 1 550 + 75° ± 180°
- 90°
3 1 750 1 140 + 75° ± 180°
- 105°
4 1 310 345 + 45° ± 180°
- 120°
5 870 600 + 45° + 150°
- 120° - 170°
6 840 1 000 + 75° + 140°
- 120° - 150°
7 1 350 750 – –
Figure 1 — Example of a 5-axis robot working space
4

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ISO 9946:1999(E)
Dimensions in millimetres
Key
1  Wrist reference point
2  Alignment pose
th
3  4 axis
th
4  5 axis
th
5  6 axis
Point in space Working space Range of movement of secondary axes
of the wrist reference point
th th th
X (mm) Z (mm) 4 5 6
1 1

1 925 1 635 ± 210° + 75° + 170°
- 90° - 150°
2 1 610 1 550 ± 210° + 75° ± 180°
- 90°
3 1 750 1 140 ± 210° + 75° ± 180°
- 105°
4 1 310 345 ± 210° + 45° ± 180°
- 120°
5 870 600 ± 210° + 45° + 150°
- 120° - 170°
6 840 1 000 ± 210° + 75° + 140°
- 120° - 150°
7 1 350 750 – – –
Figure 2 — Example of a 6-axis robot working space
5

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ISO 9946:1999(E)
5.6 Coordinate system
The manufacturer shall specify base and mechanical interface coordinate systems in accordance with ISO 9787.
Any deviations to ISO 9787 shall be stated by the manufacturer.
5.7 External dimensions and mass
The manufacturer shall specify external dimensions in millimetres (mm), and mass in kilograms (kg) of the
mechanical str
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 9946
Deuxième édition
1999-04-01
Robots manipulateurs industriels —
Présentation des caractéristiques
Manipulating industrial robots — Presentation of characteristics
A
Numéro de référence
ISO 9946:1999(F)

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ISO 9946:1999(F)
Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Définitions .1
4 Unités.2
5 Caractéristiques.2
5.1 Généralités .2
5.2 Application .2
5.3 Alimentation en énergie .2
5.4 Structure mécanique .3
5.5 Espace de travail.3
5.6 Systèmes de coordonnées .6
5.7 Dimensions extérieures et masse.6
5.8 Surface de fixation de la base .6
5.9 Interface mécanique .6
5.10 Commande .6
5.11 Programmation d'une tâche et programme de chargement.7
5.11.1 Exemples de méthodes de programmation .7
5.11.2 Exemples de moyens de programme de chargement.7
5.12 Environnement.7
5.13 Charge.8
5.14 Vitesse .9
5.15 Résolution .9
©  ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet [e-mail]
Imprimé en Suisse
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© ISO
ISO 9946:1999(F)
5.16 Critères de performance . 9
5.17 Sécurité. 10
Annexe A (informative) Présentation recommandée de fiche technique . 11
Annexe B (informative) Description des symboles des critères de performance — Extrait de l'ISO 9283 . 15
iii

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© ISO
ISO 9946:1999(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 9946 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 184, Systèmes d'automatisation
industrielle et intégration, sous-comité SC 2, Robots pour environnement de fabrication.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 9946:1991) dont elle constitue une révision
technique.
Les annexes A et B de la présente Norme internationale sont données uniquement à titre d'information.
iv

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© ISO
ISO 9946:1999(F)
Introduction
L'ISO 9946 fait partie d'une série de Normes internationales traitant des robots manipulateurs industriels. D'autres
Normes internationales couvrent des sujets tels que sécurité, critères de performance et méthodes d'essai
correspondantes, systèmes de coordonnées, terminologie, interfaces mécaniques. Il convient de noter que ces
Normes internationales sont en relation les unes avec les autres et également avec d'autres Normes
internationales.
Le nombre de robots manipulateurs industriels utilisés en environnement de fabrication est en augmentation
constante et cela a souligné le besoin de fiche technique normalisée pour les spécifications et la présentation des
caractéristiques des robots.
L'objectif de l'ISO 9946 est d'assister les utilisateurs et les fabricants pour la compréhension et la comparaison de
différents types de robots.
L'ISO 11593:1996 contient un vocabulaire et une fiche technique pour la présentation des caractéristiques des
systèmes de changement automatique de terminal.
L'annexe A de la présente Norme internationale fournit une présentation recommandée de fiche technique.
L'annexe B fournit une description des symboles des critères de performance.
NOTE Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme "robot" signifie "robot manipulateur industriel".
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NORME INTERNATIONALE  © ISO ISO 9946:1999(F)
Robots manipulateurs industriels — Présentation des
caractéristiques
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie la manière dont les caractéristiques des robots doivent être présentées
par le fabricant.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 8373:1994, Robots manipulateurs industriels — Vocabulaire.
ISO 9283:1998, Robots manipulateurs industriels — Critères de performances et méthodes d'essai correspondantes.
ISO 9409-1:1996, Robots manipulateurs industriels — Interfaces mécaniques — Partie 1: Interfaces à plateau
(forme A).

1)
ISO 9787:— , Robots manipulateurs industriels — Systèmes de coordonnées et nomenclatures de mouvements.
ISO 10218:1992, Robots manipulateurs industriels — Sécurité.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les définitions données dans l'ISO 8373 et la définition
suivante s'appliquent.
3.1
centre de l'espace de travail (C )
w
position du point de référence du poignet lorsque chaque articulation active du bras se trouve au milieu de sa
gamme de mouvement

1) Cette Norme internationale est en cours de révision; l'année de publication sera insérée ultérieurement.
1

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© ISO
ISO 9946:1999(F)
4 Unités
Sauf spécification contraire, les unités sont les suivantes:
 longueurs en millimètres (mm);
 angles en radians (rad) ou degrés (°);
 temps en secondes (s);
 masses en kilogrammes (kg);
 forces en newtons (N);
 vitesses en mètres par seconde (m/s), radians par secondes (rad/s) ou degrés par seconde (°/s).
5 Caractéristiques
5.1 Généralités
Le présent article précise les informations techniques et les caractéristiques qui doivent faire partie de la
documentation technique fournie par le fabricant.
5.2 Application
Le fabricant doit spécifier le ou les principaux types d'applications auxquels le robot est destiné.
Exemples d'applications typiques:
 manipulation;
 assemblage;
 soudage par résistance par points;
 soudage à l'arc;
 usinage;
 projection de peinture;
 application de colle/cordon;
 contrôle.
5.3 Alimentation en énergie
Le fabricant doit spécifier toutes les sources d'alimentation externes nécessaires pour un fonctionnement correct du
robot (par exemple: actionneurs de la structure mécanique, commande, équipement auxiliaire [par exemple
préhenseur]), en précisant leur type (par exemple électrique, hydraulique, pneumatique ou combinaison), ainsi que
la puissance maximale consommée pour chacune d'elles. Ces spécifications doivent également inclure les plages
et les fluctuations admissibles.
Le fabricant doit en outre spécifier le type d'alimentation utilisé pour la commande des axes et des mouvements
auxiliaires (par exemple électrique, hydraulique, pneumatique). Lorsque plusieurs types sont utilisés, le fabricant
doit fournir une répartition par mouvement.
2

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© ISO
ISO 9946:1999(F)
5.4 Structure mécanique
Le fabricant doit spécifier le type de structure mécanique et le nombre d'axes mécaniques. Un dessin de la
silhouette de la structure mécanique doit être fourni, indiquant les mouvements des axes. Ce dessin peut faire
partie du schéma illustrant l'espace de travail (voir 5.5).
Exemples de structures mécaniques:
 robot rectangulaire;
 robot cylindrique;
 robot polaire;
 robot articulé.
Si le robot est mobile, son mode de guidage doit être indiqué.
5.5 Espace de travail
Les limites de l'espace de travail du point de référence du poignet ainsi que l'emplacement de la pose de référence
et du centre de l'espace de travail (C ) doivent être illustrés par un dessin comportant au moins deux vues
w
(projection du lieu décrit par le bras en extension maximale dans le plan de coordonnés  (voir ISO 9787) et
X Y
1 1
dans le plan X Z ). Ce dessin doit également indiquer toute limitation éventuelle des mouvements des axes
1 1
secondaires en tout point de l'espace de travail du point de référence du poignet (voir figure 1 pour un exemple d'un
robot 5 axes et figure 2 pour un exemple d'un robot 6 axes).
Sur les dessins, il est recommandé de donner les détails de l'espace de travail et l'amplitude du mouvement des
axes secondaires sous forme de tableau comme le montrent les exemples des figures 1 et 2.
3

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ISO 9946:1999(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1  Point de référence du poignet
2  Pose de référence
ème
3  4 axe
ème
4  5 axe
Point de l'espace Espace de travail du point de référence du Amplitude de mouvement des axes
poignet secondaires
ème ème
X (mm) Z (mm) 4 5
1 1
1 925 1 635 + 75° + 170°
90° 150°
- -
2 1 610 1 550 + 75° – 180°
- 90°
3 1 750 1 140 + 75° – 180°
- 105°
4 1 310 345 + 45° – 180°
- 120°
5 870 600 + 45° + 150°
- 120° - 170°
6 840 1 000 + 75° + 140°
- 120° - 150°
7 1 350 750 — —
Figure 1 — Exemple d'espace de travail d'un robot 5 axes
4

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ISO 9946:1999(F)
Dimensions en millimètres
Légende
1  Point de référence du poignet
2  Pose de référence
ème
3  4 axe
ème
4  5 axe
ème
5  6 axe
Point de Espace de travail du point de Amplitude de mouvement des axes secondaires
l'espace référence du poignet
ème ème ème
X (mm) Z (mm) 4 5 6
1 1
1 925 1 635 – 210° + 75° + 170°
- 90° - 150°
2 1 610 1 550 – 210° + 75° – 180°
- 90°
3 1 750 1 140 – 210° + 75° – 180°
- 105°
4 1 310 345 – 210° + 45° – 180°
- 120°
5 870 600 – 210° + 45° + 150°
- 120° - 170°
6 840 1 000 – 210° + 75° + 140°
- 120° - 150°
7 1 350 750 — — —
Figure 2 — Exemple d'espace de travail d'un robot 6 axes
5

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© ISO
ISO 9946:1999(F)
5.6 Systèmes de coordonnées
Le fabricant doit spécifier les systèmes de coordonnées de la base et de l'interface mécanique selon l'ISO 9787.
Toute divergence par rapport à l'ISO 9787 doit être indiquée par le fabricant.
5.7 Dimensions extérieures et masse
Le fabricant doit spécifier les dimensions extérieures en millimètres (mm) et la masse en kilogrammes (kg) de la
structure mécanique et de l'unité de commande.
5.8 Surface de fixation de la base
Le fabricant doit fournir la description (par exemple par un dessin) de la surface de fixation de la base et des
recommandations sur la f
...