库卡KUKA机器人进阶培训

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,课程目录,目录,CONTENTS,前言、产品说明,KR C4,计算机组件,KR C4,的总线系统,KRC4,组件、保养,1,2,3,4,课程目录,目录,CONTENTS,前言、产品说明,KR C4,计算机组件,KR C4,的总线系统,KRC4,组件、诊断、保养,1,2,3,4,1.1,控制柜安全：,电气维修培训课程中的安全规则：,1.,前言,在机器人系统的导电部件上作业前必须将主开关关闭并采取措施以防重新接通！ 之后必须确定其无电压。在导电部件上作业前不允许只触发紧急停止、安全停止或关断驱动装置，因为在这种情况下新一代的驱动系统并不会关断机器人系统的电源。 有些部件仍带电。 由此会造成死亡、严重身体伤害。,如果必须在机器人控制系统启动状态下开展作业，则只允许在运行方,式,T1,下进行。,在,设备悬挂标牌用以表示正在执行的作业。 暂时停止作业时也应将此标,牌留,在原位。,紧,急停止装置必须处于激活状态。 若因保养或维修工作需将安全功能或,防护,装置暂时关闭，在此之后必须立即重启。,已,损坏的零部件必须采用具有同一部件编号的备件来更换，或者采用经,库卡,公司认可的同质外厂备件来替代,。,必须按操作指南进行清洁养护工作。,在,拆卸片状零部件时需穿戴劳保手套，以防锐边刮伤。,EGB,说明,1.2 EGB,规定,图,1-1,：,EGB,图标,对于,EGB,规定（,EGB,：,Elektrostatisch Gefhrdete Bauelemente,，即易受静电危害的元件），无论在处理任何组件时均须遵守。 机器人系统组件内嵌装了许多对于静电放电,(ESD),敏感的元器件。（,Electrostatic Discharge,）可导致机器人系统损坏。,静电放电不仅可使电子元器件彻底损坏，而且还可导致集成电路或元器件局部受损，并进而缩短设备使用寿命或者偶尔干扰其他无损元器件的正常运作。,1.4,工业机器人的基础连接,机械手,机器人控制柜（,KR C4,）,示教,器（,smartPAD,）,控,制电缆,马达电缆,数据电缆,2.1,产品简介概览,下列内容将在此学习单元里传授：,控制,器概要,&,技术数据,内,部总线系统概要,客,户接口,布,线,散,热设计,2,产品说明,2.2,缩写,为使您更加简便开展与,KR C4,控制系统相关的工作，这里罗列了部分最主要的缩写,术语,说明,CCU,Cabinet Control Unit （,柜内控制单元）,CSP,Controller System Panel （,控制系统操作面板）,EDS,Electronic Date Storage （,电子数据存储卡）,EMD,Electronic Mastering Device （,用于机器人零点校准的电子控制装置）,EMC,Elektromagnetic Compatibility （,电磁兼容性）,KCB,KUKA Controller Bus （,库卡控制总线）,KCP,KUKA Control Panel （,可编程式手持操作器，现在叫,smartPAD）,KLI,KUKA Line Interface （,库卡线路接口）,KOI,KUKA Operator Panel Interface （,库卡操作面板接口）,KPC,KUKA Control PC （,库卡控制系统电脑）,KPP,KUKA Power Pack （,库卡配电箱）,KRL,KUKA Robot Language （,库卡机器人编程语言）,KSP,KUKA Servo Pack （,库卡伺服包）,术语,说明,KSB,KUKA System Bus （,库卡系统总线）,KSI,KUKA Service Interface （,库卡服务接口）,OPI,Operator Panel Interface （,操作面板接口，即,smartPAD,的接口）,PMB,Power Management Board （,电源管理板卡）,RCD,Residual Current Device （,剩余电流保护断路器（,FI）),RDC,Resolver Digital Converter （,分解器数字转换器）,SATA,Serial Advanced Technology Attachment （,中央处理器与硬盘之间的数据总线）,SIB,Safety Interface Board （,用于连接安全信号的接口板）,SION,Safety Input Output Node （,安全输入,/,输出节点）,USB,Universal Serial Bus （,用于连接电脑与附加设备的总线系统）,UPS,Uninterrupted Power Supply （,不间断电源）,KSS,KUKA System Software (,库卡系统软件,),例如,:KSS 8.3.38,KEB,KUKA Extension Bus (,库卡扩展总线,),基本数据,2.3 KR C4,的技术数据,控制柜型号,(V) KR C4,标准型,标准颜色,RAL 7016,煤黑色,/,库卡橙色,可选颜色,RAL 7035,浅灰色,轴数,最多,8,个，扩展控制柜及,RDC,能达,12,个,置放 ：最小间距,带和不带冷却装置时的排列布局,侧面：,50,毫米间距,背面：,100,毫米间距,上侧：,300,毫米,防护等级,IP 54,外形尺寸,-,高,x,长,x,宽,950x790x520,毫米,重量,150kg,均承重匀分配时的,1500N,电源连接,额定连接电压符合,DIN/IEC 38,AC 3x400V,或,AC 3x480V,只允许使用配设接地星形汇接点的电源向机器人控制系统供电。,额定电压允许公差,400V-10%/+10%,电源频率,49.61Hz,额定输入端功率,13.5KVA,，详参见型号铭牌,电网侧保险丝,最小,3x25A,（慢熔），最大,3x32A,（慢熔），详参见铭牌,RDC,保护开关触发电流差,每套机器人系统,300mA,，全电流敏感型,电位均衡,对电位均衡导线及所有地线保护而言，其共同星形汇接点即是各功率件的基准板。,控制部分,电源电压,DC27.1V,0.1V,控制系统电脑,中央处理器,双核 信息请参见出厂说明,DIMM存储器模块,最小1GB,硬盘,SSD 30GB（固态硬盘）,KR C4,正面,2.4,机器人控制柜系统概览,电,源滤波,器,总,开,关,CSP,控,制系统,PC,机,驱,动电源,4,至,6,号,轴,驱,动块,1,至,3,号,轴,驱,动块,制动滤波器,CCU,SIB/SIB,扩展型,保险元,件,蓄,电,池,接线板,滚,轮附件组（选项）,库,卡,smartPAD,KR C4,控制系统后视图,镇流电阻,热交换器,外,部风扇,低,压电源盒,应用程序概览,2.5,总线系统概览,利用,KR C4,控制系统可借助于,WorkVisual,按照相应的要求配置其应用程序。,RC (Robot Control,机器人控制）：库卡机器人控制系统的核心系统；,PLC :,用于一般流程控制的集成软件的可编程控制器；,XM (eXtended Motion):,适用于库卡运动控制资料库的集成运行时间管理系统；,Process Control:,用于集成过程控制系统的通用平台；,Safety,：库卡自己的集成安全控制系统,KR C4,内总线系统概览,KR C4,控制系统内具有各种基于以太网的总线系统。,每个这样的总线系统用于不同的控制系统组件相互连接。,缩写,总线系统,功能,KCB,KUKA controller Bus,(,库卡控制总线）,用于耦联驱动回路上的,各个用户（,RDC, KPP,KSP,）,KSB,KUKA System Bus (,库卡系统总线,),用于耦联,smartPAD,和,Roboteam,KEB,KUKA Extension Bus (,库卡扩展总线,),用于耦联以太网的输入,/,输出端；可替代以前的,MFC-CAN,总线,KLI,KUKA Line Interface (,库卡线路接口,),用于耦联可编程控制器、,外围设备、数据存档机,制、诊断机制和,RDP,KR C4,总线结构图,:,接线板,2.6,接口说明,XS1,电源接口,X7.1,附加轴（,7,）电机接口（选项）,X20,驱动电机接口（轴,1-6,）,选,项,选,项,选,项,X11,接口（可选）,选,项,选,项,X19 smatrtPAD-,接口,X21 RDC-,接口,网,络（选项）,选,项,SL1,机械手接地导线,SL2,主电源接地导线,布线 在布线是必须注意,4,要点：,焊接接线、电机线路与数据线路相互之间必须采用分隔插件隔离，然后才铺设到线槽里。,2.7,接线要求,线槽,分隔插件,焊,接线路,电,机线路,数,据线路,电位均衡 下列线路在设备启用之前必须接上：,连接在机械手与机器人控制柜之间用电位均衡导线一条,16mm,导线。,连续在配电柜中心接地导轨与机器人控制柜接地螺栓之间的附加接地导线。,电源柜中心接地导轨接地,机器人控制系统接口区,机,械手上的电位均衡导线接口,从机器人控制柜到机械手的电位均衡导线,线,槽,线,槽始段至接地导线之间的电位均衡导线,主电位均衡装置,线,槽末端至接地导轨之间的电位均衡导线,结构,2.9,控制柜冷却系统说明,箱柜冷却装置包含两条冷却循环回路。 装有控制、功率电子元器件的箱内范围通过一个换热器进行散热。 在箱柜的外部区域，,KPP,和,KPS,（电源）,的低压电源件、镇流电阻和散热体则直接通过外部空气适当冷却。,说明,外部风扇空气入端,低,压电源件散热器,KPP,空气出口,KSP1,空气出口,KSP2,空气出口,热交换,器空气出口,电,源滤波器空气出口,通,气管道,KPC,（控制电脑）进气道,1,、,KR C4,系统术语中英文描述,?,第二节练习,:,KPC,KSP,KPP,KCB,KSB,RDC,KCP,KUKA Control PC （,库卡控制系统电脑）,KUKA Servo-Pack,（库卡伺服包，驱动调节器）,KUKA Power Pack,（库卡配电箱）,KUKA Controller Bus,（库卡控制总线）,KUKA System Bus,（库卡系统总线）,Resolver Digital Converter,（分解器数字转换器）,KUKA Control Panel,（可编程式手持操作器，现在叫,smartPAD,）,课程目录,目录,CONTENTS,前言、产品说明,KR C4,计算机组件,KR C4,的总线系统,KRC4,组件、诊断、保养,1,2,3,4,3.1,计算机组件概览,下列内容将在此学习单元传授：,电脑,主板,网卡,存储盘,3 KR C4,计算机组件,3.2,控制系统电脑,控制系统,PC,说明,控制系统电脑由电源件、主板、,DualNic,双网卡、,RAM,存储器和硬盘构成。,处理器技术（双核技术，每个核拥有一个安全机构），其三个机构的核分布,如下：,核,1,：,VxWorks,、,Win CE,、,Safe,核,2,：,DSE(RC),、,Safe,SafeOS,软件栈（,KW,软件,/ Phoenix,）,-,性能等级,d,（等同以前： 安全项,3,）,标准的大容量存储器,HDD,；非旋转式存储盘（,SSD-Solid State Disc,）可选,订。,电,源件,系统内存,风扇,图,3-1,：控制系统,PC,概览,硬盘,主,板,PC,机接口（,PCI,）,处理器扇热装置,PC,机风扇,电,脑电源,通过中央处理器的第二核进行调节（,RC-Robot Control ,机器人控制）。,PLC,（选项）与,RC,平行接收处理控制系统计算机可调节与客户的内部和外部网络通讯,控制系统计算机的,功能,控制系统,PC,机接口,主板 可在控制系统,PC,机安装如下主板类型,D2608-K,D3076-K,主板,D2608-K,接口,插头,X961,电,源,DC 24 V,PC,风扇的,X962,插头,LAN,双网卡,DualNIC,：库卡控,制总线,(KCB),LAN,双网卡,DualNIC,：,KUKA Line Interface,（库卡线路接口）,现,场总线卡插座,1,至,7,主,板内建,LAN,网卡：库卡系统总,线,(KSB),USB,2.0,端口,主板,D2608-K,插槽分配,插槽,类型,插卡,1,PCI,现场总线,2,PCI,现场总线,3,PCIe,LAN,双网卡,DualNIC,4,PCIe,未使用,5,PCIe,未使用,6,PCI,现场总线,7,PCIe,未使用,插头,X961,电源,DC 24 V,PC,风扇的,X962,插头,现,场总线卡插座,1,至,7,LAN,双网卡,DualNIC,：库卡控,制总线,(KCB),LAN,双网卡,DualNIC,：库卡系统总,线,(KSB),USB,2.0,端口,DVI-I,（支持,VGA,，借助,DVI - VGA,适配器）。 只有控制系统未连,接任,何已激活的控制设备,(SmartPAD,、,VRP),，才能在一台外部监视,器上,显示控制系统操作界面。,USB,2.0,端口,主,板内建,LAN,网卡（已预留）,主,板内建,LAN,网卡：,KUKA Line Interface,（库卡线路接口）,主板,D3076-K,接口,主板,D3076-K,插槽分配,插槽,类型,插卡,1,PCI,现场总线,2,PCI,现场总线,3,PCI,现场总线,4,PCI,现场总线,5,PCIe,未使用,6,PCIe,未使用,7,PCIe,LAN,双网卡,DualNIC,1.,将控制系统关机并采取措施防止其被无意重启,2.,拔出连接到控制系统电脑的电源线及所有连接线,3.,松开滚花螺母,4.,拆下控制系统电脑并向上取出,5.,将通风槽从旧控制系统电脑中拆出，然后装入新控制系统电脑上,6.,装入新的控制系统电脑，然后固定,7.,插好各种插头,8.,实施功能测试,控制系统电脑更换步骤,:,说明 硬盘包含必要的操作系统以及机器人系统运行所需的软件和所有数据。,3.3,更换,KR C4,存储盘,SSD,说明,作为库卡硬盘的替补，还可使用库卡的非旋转式存储盘。 库卡烧制的,SSD,（,Solid State Disc,，固态盘）具有与标准硬盘相同的规格和接口。,使用,SSD,可缩短系统启动时间，且可避免条件很差的环境（例如：振动）造成器件损坏。,存储盘划分为三个分区，其中第三个分区属于隐藏的恢复分区。,该分区可通过库卡恢复工具来读写。,第一 分区与,C,盘对应，而第二分区则与,D,盘对应。,数据线通过,SATA,插头与主板连接。,存储盘里存有下列系统：,Windows CE,库,卡系统软件,工,艺数据包（选项）,SSD,1.,将控制系统关机并采取措施防止其被意外重启,2.,解锁并拔出,SATA,插头。,3.,拔出电源插头。,4.,松开滚花螺钉,5.,通过拉引松开存储盘,操作步骤,:,6.,用新的同类存储盘将旧的换下,7.,插接,SATA,和电源,8.,用滚花螺钉固紧存储盘。,9.,安装操作系统和库卡系统软件（,KSS,）,10.,工业机器人的系统结构必须用,WorkVisual,进行 配置。,11.,实施功能测试,课程目录,目录,CONTENTS,前言、产品说明,KR C4,计算机组件,KR C4,的总线系统,KRC4,组件、诊断、保养,1,2,3,4,4.1,总线系统概览,下列内容将在此学习单元里传授：,概,览,柜内控制单元,(,CCU ),控制总线,(KCB),系,统总,线,(KSB),扩,展总,线,(KEB),客,户网络接,口,(KIL),4 KR C4,的总线系统,KSP A1-3,KSP A4-6,KPP +,（,A7/8,）,库,卡线路接,口,DualNIC,双网,卡,以,太网主,板,库,卡系统总,线,库卡控制器总线,4.2,内部库卡总线系统,库卡系统总线,CCU,工业以太网,-,控,制系统交换机,RDC,库卡控制系统总线,操,作面板接口,库卡,smartPAD,CCU,说明,4.3,柜内控制单元（,CCU,）,柜内控制单元（,CCU,）包含两块电路板（,CIB,控制单元接口板和,PMB,电源管理板），是机器人控制系统所有组件的配电装置和通讯接口。 所有数据通过内部通讯传输给控制系统，并在那里继续处理。 当电源断电时，控制系统部件接受蓄电池供电，直至位置数据备份完成以及控制系统关闭。 通过负载测试检查蓄电池的充电状态和质量。,连,接板插接片,固,定螺丝,机,器人控制系统部件的通讯接,口,安全输出端和输入端,控制主接触器,1,和,2,校准定位,插入的库卡,smartPAD,8,个适用于客户应用程序的测量输入端（节拍：,125sec,）,监控机器人控制系统中的风扇,外部风扇,控,制系统电脑的风扇,温,度值采集：,变压器的热效自动开关,冷却器的信号触点,主开关的信号触点,镇流电阻温度传感器,柜内温度传感,器,下列部件通过库卡控,制总线,(KCB),与,控制系统电脑相连接：,KUKA Power Pack / KUKA Servo Packs,分解器数字转换器,通过库卡系统总,线,(KSB),，,下列组件可与控制系统电脑相连接：,库卡,smartPAD,（,Operator Panel Interface,）,安全接口板,诊断,LED,电子数据存储器的接口,CCU,的功能,CCU,的电源,缓冲式供电,KPP,KSP,库,卡,smartPAD,控,制系统多核电脑,控,制系统操作面板,(CSP),分,解器数字转换器,(RDC),非,缓冲式供电,电,机制动装置,外,部风扇,客,户接口,快,速测量输入端,CCU,图例,CCU,接口,序号,插头,说明,1,X14,外部风扇接口,2,X308,安全回路的外部供电,3,X1700,线路板插赛连接,4,X306,SmartPAD,电源,5,X302,SIB,电源,6,X3,KPP1,供电电源,7,X29,EDS,储存卡接口,8,X30,镇流电阻温度监控器,9,X309,主接触器,1,（,HSn,HSRn,）,10,X312,主接触器,2,（,HSn,HSRn,）,11,X310,选项（安全输入端,2/3,，安全输出端,2/3,）,12,X48,SIB,安全接口（橙色）,13,X31,KPC,控制系统总线（蓝色）,14,X32,KPP,控制系统总线（白色）,15,X311,安全输入端，外部确认装置；箱柜上的急停按钮,16,X28,调整定位,17,X43,库卡服务接口（,KSI,）,(,绿色）,18,X42,库卡,smartPAD,操作面板接口（黄色）,19,X41,库卡系统总线,KPC,（红色）,20,X44,EtherCAT,接口（库卡扩展总线）（红色）,序号,插头,说明,21,X47,预留（黄色）,22,X46,库卡系统总线,RoboTeam,（绿色）,23,X45,库卡系统总线,RoboTeam,（橙色）,24,X34,控制总线,RDC,（蓝色）,25,X33,选项控制总线（白色）,26,X25,快速测量输入端,78,27,X23,快速测量输入端,16,28,X11,主开关的型号触点,29,X26,变压器的热效自动开关,30,X27,冷却器的信号触点,31,X5,KPP2,供电电源,32,X22,箱柜照明,33,X4,KPC,供电电源,34,X307,CSP,电源,35,X12,USB,36,X15,箱柜内部风扇（选项）,37,X1,由低压电源盒供电,38,X301,24V,非缓冲式预留,39,X6,24V,非缓冲选项,40,X305,蓄电池,41,X21,RDC,电源,CCU,保险丝的排布,序号,名称,说明,保险丝,1,F17.1,CCU,接触器输出端,14,5A,2,F17.2,CCU,输入端,2A,3,F17.4,CCU,安全输入端,2A,4,F17.3,CCU,逻辑电路,2A,5,F306,SmartPAD,电源,2A,6,F302,SIB,电源,5A,7,F3.2,KPP1,非缓冲式逻辑电路,7.5A,8,F3.1,KPP1,非缓冲式制动,15A,9,F5.2,KPP2,非缓冲式逻辑电路,7.5A,10,F5.1,KPP2,非缓冲式制动,15A,11,F22,配电箱照明（备选）,2A,12,F4.1,KPC,缓冲式,10A,13,F4.2,KPC,缓冲式风扇,2A,14,F307,CSP,电源,2A,15,F21,RDC,电源,2A,16,F305,蓄电池供电,15A,17,F6,24V,非缓冲式（选项）,7.5A,18,F301,非缓冲式选项,7A,19,F15,内部风扇（选项）,2A,20,F14,外部风扇,7.5A,21,F308,缓冲式外部电源的内部供电,7.5A,CCU LED,指示灯显示,序号,名称,标色,说明,措施,1,保险丝状态指示灯,(LED),LED,用于显示保险丝的状态,红色,开,=,保险丝损坏,更换已损坏的保险丝,关,=,保险丝正常,-,2,PWRS/3.3V,绿色,开,=,电源存在,-,关,=,电源不存在,检查,F17.3,号保险丝,如果,LED PER/3.3V,亮起，则更换,CCU,板卡,3,STAS2,安全节点,B,橙色,关,=,电源不存在,检查,F17.3,号保险丝,如果,LED PER/3.3V,亮起，则更换,CCU,板卡,以,1Hz,闪烁,=,状态正常,-,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,检查,X309,、,X310,和,X312,的接线：将,X309,、,X310,、,X312,的接线拔掉，然后将控制系统关机并重新开机以进行测试；如果故障仍然存,在，则更换板卡。,4,STAS1,安全节点,A,橙色,关,=,电源不存在,检查,F17.3,号保险丝,如果,LED PER/3.3V,亮起，则更换,CCU,板卡,以,1Hz,闪烁,=,状态正常,-,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,检查,X309,、,X310,和,X312,的接线：将,X309,、,X310,、,X312,的接线拔掉，然后将控制系统关机并重新开机以进行测试；如果故障仍然存,在，则更换板卡。,序号,名称,标色,说明,措施,5,FSoE,EtherCat,连接的安全协议,绿色,关,=,未激活,-,开,=,功能就绪,-,闪烁,=,错误代码（内部）,-,6,27V,主电源件的非缓冲电压,绿色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电（额定电压,27.1V,）,开,=,电源存在,7,PS1,Power,Supply1,电压,(,短时缓冲）,绿色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电（额定电压,27.1V,）,关断驱动总线,（,BusPowerOff,状态）,开,=,电源存在,-,8,PS2,Power,Supply2,电压,（中时缓冲）,绿色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电,控制系统处于休眠状态,开,=,电源存在,-,9,PS3,Power Supply3,电压,（长时缓冲）,绿色,关,=,电源不存在,检查,X1,供电,开,=,电源存在,-,10,L/A KSB(SIB),绿色,开,=,物理连接 网线已插入,关,=,无物理连接 网线未插入,闪烁,=,线路上正进行数据交换,-,L/A KCB(KPC),绿色,L/A KCB(KPP),绿色,11,L/A,绿色,L/A,绿色,L/A,绿色,12,L/A,绿色,L/A,绿色,L/A,绿色,序号,名称,标色,说明,措施,13,PWR/3.3V,CIB,的电压,绿色,关,=,电源不存在,检查,F17.3,号保险丝,电桥插头,X308,已存在,检查,F308,号保险丝,通过,X308,接受外电源时： 检查外电源的电压（额定电压,24V,）,开,=,电源存在,-,14,L/A,绿色,开,=,有物理连接,关,=,无物理连接。 网线无法插好。,闪烁,=,线路上正进行数据交换,-,L/A,绿色,L/A,绿色,15,STA1(CIB),C-IO,节点,橙色,关,=,电源不存在,以,1Hz,闪烁,=,正常状态,检查,F17.3,号保险丝,如果,LED PWR/3.3V,亮起，则更换,CCU,板卡,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,更换,CCU,板卡,16,STA1(PAM),C-USB,橙色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电,如果,LED PWR/5V,亮起，则更换,CCU,板卡,以,1Hz,闪烁,=,正常状态,-,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,更换,CCU,板卡,17,PWR/5V,PMB,的供电,绿色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电（额定电压,27.1V,）,以,1Hz,闪烁,=,正常状态,-,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,更换,CCU,板卡,序号,名称,标色,说明,措施,18,STA2,FPGA,节点,橙色,关,=,电源不存在,检查,X1,的供电,如果,LED PWR/3.3V,亮起，则更换,CCU,板卡,以,1Hz,闪烁,=,正常状态,-,以,10Hz,闪烁,=,启动阶段,-,闪烁,=,错误代码（内部）,更换,CCU,板卡,19,RUN SION,EtherCAT,安全节点,绿色,开,=,可使用（正常状态）,-,关,=,初始化（开机后）,-,以,2.5Hz,闪烁,=,试运转（启动时的中间状态）,-,单一信号,=,完全运转,-,以,10Hz,闪烁,=,启动（用于固件更新）,-,20,RUN CIB,EtherCAT,AT,C-IO,节点,绿色,开,=,可使用（正常状态）,-,关,=,初始化（开机后）,-,以,2.5Hz,闪烁,=,试运转（启动时的中间状态）,-,单一信号,=,完全运转,-,以,10Hz,闪烁,=,启动（用于固件更新）,-,即使在主开关关断时，白色导线也带有电源电压！ 在接触导线时此电源电压可造成致命伤害,。,1.,关闭控制系统并采取确安措施防止未经授权的重启,2.,将数据线插头解锁,拔出控制柜,(CCU ),上的所有接线,CCU,的更换步骤,插头已解锁,插,头已锁闭,插,头以插入并锁闭,如果数据线插头在没有解锁时被拔下，则插头会受损。 在拔下前解锁插头,3.,取下固定板上的螺栓，将固定板连同,CCU,从连接板开口处拉出。,4.,检查新,CCU,是否有机械损伤。 将固定板连同,CCU,插入连接板开口，然后,拧紧。,5.,按照插头和线缆说明将所有接口插入。 将数据线插头锁紧。,6.,实施功能测试,连接板插接片,固,定螺丝,1,、,CCU(,柜内控制单元）包含几块电路板，写出中英文名称？,第,4.3,小节练习：,几块电路板,:,两块,中英文名称,:,1) CIB(,控制单元接口板）,2) PMB(,电源管理板）,2,、,CCU,上数据接头（,RJ45,）解锁步骤：,说明,KCB,总线结构拓扑图,4.4,库卡控制总线（,KCB,）,KCB,主要数据,:,基,于,EtherCat,的驱动总线,循,环时间,125,微秒,FSOE,（,Fail Safe Over EtherCat,）,下列设备属于,KCB,：,KPP,-,库卡配电,箱,KSP,A1-3 -,库卡伺服,包,KSP,A4-6 -,库卡伺服包,RDC,-,分解器数字转换器,EMD,-,电子控制装置（可耦联式用户）,KPP,说明,4.4.1,库卡配电包,(KPP),库卡配电包,(KPP),是驱动电源，可从三相电网中生成整流中间回路电压。 利用该中间回路电压可给内置驱动调节器和外置驱动装置供电。,有,5,种规格相同的设备型号。,KPP,上设有显示工作状态的,LED,指示灯。,KPP,的型号：,KPP,不带轴伺服系统 （,KPP 600-20,）,KPP,带单轴伺服系统 （,KPP 600-20-1x40,）,输出端峰值电流,1x40 A,KPP,带单轴伺服系统 （,KPP 600-20-1x64,）,输出端峰值电流,1x64 A,KPP,带双轴伺服系统 （,KPP,600-20-2x40,）,输出端峰值电流,2x40,A,KPP,带三轴,伺服系统 （,KPP,600-20-3x20,）,输出端峰值电流,3x20,A,KPP,具有下列功能：,KPP,复合运行中的中央交流电源接口,馈,电压为,400 V,时的设备功率：,14 kW,额,定电流：,25 A DC,接,通和关断电源电压,用直,流中间回路为多个轴伺服系统供,电,带,外部镇流电阻接口的集成制动斩波器,镇,流电阻的过载监控,通,过短路制动使同步伺服电机停止运转,功能,带双轴伺服系统的,KPP,连接,接口,序号,插头,说明,1,X30,制动供电,OUT,2,X20,驱动总线,OUT,3,X10,控制电子系统供电,OUT,4,X7,镇流电阻,5,X6,直流中间回路,OUT,6,X11,控制电子系统供电,IN,7,X21,驱动总线,IN,8,X34,制动供电,IN,9,X3,轴,8,电机接口,3,10,X33,轴,8,制动接口,3,11,X32,轴,7,制动接口,2,12,X2,轴,7,电机接口,2,13,-,未使用,14,X4,AC,和,PE,电源接口,KPP,的,LED,显示由以下,LED,组构成：,供,电,KPP,设备状态,轴,调节器,驱,动总线状态,LED,指示灯诊断,供电,LED,组,KPP,设备状态,LED,组,驱动总线状态,LED,组,轴调节器,LED,组,轴调节器,LED,组,供电,LED,组,KPP,设备状态,LED,组,轴调节器,LED,组,红色,LED,绿色,LED,含义,关闭,关闭,控制电子系统断电,亮起,关闭,供电故障,关闭,闪烁,中间回路电压在允许范围外,关闭,亮起,中间回路电压在允许范围内,红色,LED,绿色,LED,含义,关闭,关闭,控制电子系统断电,亮起,关闭,KPP,故障,关闭,闪烁,与控制系统无通讯,关闭,亮起,与控制系统有通讯,红色,LED,绿色,LED,含义,关闭,关闭,控制电子系统断电,轴不存在,亮起,关闭,轴有故障,关闭,闪烁,没有开通调节器,关闭,亮起,调节器开通,驱动总线状态,LED,组,其他错误,红色,LED,绿色,LED,含义,关闭,关闭,控制电子系统断电,亮起,关闭,供电装置故障,关闭,闪烁,供电装置未开通,关闭,亮起,供电装置已开通,错误,/,故障,含义,1,如果在初始化阶段中出现故障，则中间的轴调节器,LED,闪烁。 其他,LED,指示灯熄灭。 轴调节器的红色,LED,长亮而且轴调节器的绿色,LED,以,2,至,16 Hz,闪烁，随后长时间停歇。,2,如在初始化阶段侦测到一个固件损坏，设备状态红色,LED,亮起而设备状态绿色,LED,变暗。,功能,4.4.2,库卡伺服包（,KSP,）,库卡伺服包（,KSP,）属于机械手驱动轴的传动调节器。 有,3,种规格相同的设备变型。,KSP,上有显示运行状态的,LED,。,KSP,型号：,3,轴,KSP,（,KSP,600-3x20,）,输,出端峰值电流,3x20 A,适用于额定电耗为,5-20A,的电,机,3,轴,KSP,（,KSP 600-3x40,）,输出端峰值电流,3x40,A,适用于额定电耗为,8-40A,的电机,KSP,说明,伺服电机的场定向控制： 扭矩调节,直,接供应直流中间回路电压,功,率范围： 每个轴伺服器,11 kW,至,14 kW,集,成式安全功能，例如：单轴安全制动，功率安全关断,SBC,（,SafeBrake,Control,） 和作为以前单制动模块（,SBM,）选项的,STO,（,SafeTorque,Off,）,3,轴,KSP,（,KSP 600-3x64,）,输出端峰值电流,3x64 A,适用于额定电耗为,16-64A,的电机,每次重启,KR C4,时只允许更换一个,KSP,。 随后必须点击,【,重新读入数据,】,键执行冷启动。控制系统内的各个,KSP,不允许对调,。,如果因更换设备而进行了系统更改，则必须用,WorkVisual,配置工业机器人的系统拓扑结构。,接口,KSP 3,轴伺服系统接口,序号,插头,说明,1,X30,制动供电,OUT,2,X20,驱动总线,OUT,3,X10,控制电子系统供电,OUT,4,X5,直流中间回路,OUT,5,X6,直流中间回路,IN,6,X11,控制电子系统供电,IN,7,X21,驱动总线,IN,8,X34,制动供电,IN,9,X3,制动器接口,3,10,X33,电机接口,3,11,X32,制动器接口,2,12,X2,电机接口,2,13,X31,制动器接口,1,14,X1,电机接口,1,KSP,设备状态,轴调节器,驱,动总线状态,LED,指示灯诊断,KSP,的,lED,指示灯由下列,LED,组构成：,轴调节器,LED,组,KSP,设备状态,LED,组,驱,动总线状态,LED,组,轴调节器,LED,轴调节器,LED,设备状态,LED,组,轴调节器,LED,组,LED,亮起红色,LED,亮起绿色,含义,关闭,关闭,控制电子系统无供电,亮起,关闭,KSP,故障,关闭,闪烁,与控制系统无通讯,关闭,亮起,与控制系统有通讯,LED,亮起红色,LED,亮起绿色,含义,关闭,关闭,控制电子系统无供电,/,轴不存在,亮起,关闭,轴有故障,关闭,闪烁,没有开通调节器,关闭,亮起,调节器开通,驱动总线状态,LED,组,LED,亮起红色,LED,亮起绿色,含义,关闭,关闭,控制电子系统无供电,亮起,关闭,供电装置故障,关闭,闪烁,供电装置未开通,关闭,亮起,供电装置已开通,如果在初始化阶段中出现故障，则中间的轴调节器,LED,闪烁。 其他,LED,指示灯熄灭。 轴调节器的红色,LED,长亮而且轴调节器的绿色,LED,以,2,至,16 Hz,闪烁，随后长时间停歇。,如在初始化阶段侦测到一个固件损坏，设备状态红色,LED,亮起而设备状态绿色,LED,变暗。,机器人控制系统必须保持关,机状,态，并具有可防意外重启的保护措施,。,电,源线已断电,按,ES,准则开展工作,等,待,5,分钟，直至中间回路完成放电。,更换零件时安全,:,如果要在机器人控制系统停止运行后立即进行拆卸，则必须考虑到散热器表面温度可能会导致烫伤。 请戴防护手套。,即使在主开关关断时，白色导线也带有电源电压！ 在接触导线时此电源电压可造成致命伤害。,若将机器人控制系统关断，下列部件仍可能在长达,5,分钟的时间内带电,(50 780 V):,KPP,KSP,中,间回路连接电缆,此电压可能导致生命危险,将,控制系统关机并采取措施防止其被意外重启,将,数据线插头,X20,和,X21,解锁， 解除,KPP,上的所有连,接,松,开内六角螺丝（,1,）,将,KPP,略微向上抬起，顶部向前倾斜，将其从壳体支撑角铁 （,3,）中,向上,取出,KPP/KSP,的更换步骤,内六角螺栓,柜背板,壳体支撑角铁,KPP,的重量约为,10 kg,。 在,KPP,的拆装工作中存在挤伤危险！请戴防护手套。,将,新的,KPP,插进壳体支撑角铁（,3,）里，然后将其上部挂入角铁并拧,紧（,拧紧扭矩,4 Nm,）,按照插头和线缆说明将所有接口插入。 将插头,X20,和,X21,锁紧。,如,果因设备更换而进行了系统更改，则必须用,WorkVisual,配置工业机,器人,的系统结构,。,实,施功能测试,RDC,说明,4.4.4,分解器数字转换器,(RDC),RDC,是一种可将分解器模拟数值转换成数码数值的电路板。,该电路板嵌装于一个,RDC,盒内，并整体固定在机器人支脚或者转台上，具体,固定位置视机器人类型而定。,产生所有需要的工作电压,借,助安全技术分解器（,SIL2,）采集八个电机的位置数据,采,集八个电机的工作温度,采,集,RDC,的温度,与,机器人控制器进行通讯,监,控分解器的线路是否中断,评,估,EMD,（,EMD=Electronic Mastering Device,，即电子控制装置）,将,数据保存于存储卡（,EDS=Electronic Data Storage,，电子数据存储器,）,RDC,的工作任务,利用两个,FPGA =,（,Field Programmable Gate Array,，即现场可编程门阵列）可进行安全的双通道式分解器评估和分解器数据分析处理。 两个,FPGA,的任务相同，并对检测结果进行比对。 不过当两个,FPGA,一致时，将维持与控制系统之间的通讯。 如果出现故障，,EtherCAT,连接将会中断。,FPGA,是一种属于数码技术领域的集成电路（,IC,），其里面的逻辑电路可接收,编程设置。,接口,序号,插头,说明,18,X1X8,1,至,8,号轴的分解器接口,9,X13,RDC,储存卡的,EDS,接口,10,X20,EMD,11,X19,KCB OUT,12,X18,KCB IN,13,X17,EMD,供电电源,14,X15,供电电源,IN,15,X16,电源,OUT(,下一个,KCB,用户）,RDC,的,LED,指示灯显示,序号,名称,标色,说明,1,微控制器的电机温度,黄色,关闭,=,故障,以,1 Hz,闪烁,=,状态正常,闪烁,=,错误代码（内部）,2,RUN(,运行）,EthetCAT,总线,绿色,关,=,初始化,接通,=,状态正常,以,2.5 Hz,闪烁,=,试运转,单一信号,=,安全运转,闪烁,=,错误代码（内部）,以,10 Hz,闪烁,=,启动,3,KCB,输入端,(X18),绿色,关,=,无物理连接。 网线无法插好。,打开,=,网线已插入,闪烁,=,线路上数据交换,4,KCB,输出端（,X19,）,绿色,关,=,无物理连接。 网线无法插好。,打开,=,网线已插入,闪烁,=,线路上数据交换,5,连接,EMD,的,KCB,输出端（,X20,）,绿色,关,=,无物理连接。 网线无法插好。,打开,=,网线已插入,闪烁,=,线路上数据交换,RDC,的,LED,指示灯显示,序号,名称,标色,说明,6,VMT,微型控制器,黄色,关闭,=,故障,以,1 Hz,闪烁,=,状态正常,闪烁,=,错误代码（内部）,7,RDC,电源,绿色,关,=,无电压,开,=,有供电电压,8,EtherCAT,连接的安全协议,绿色,关,=,未激活,开,=,功能就绪,闪烁,=,错误代码（内部）,9,FPGA B,集成电路,黄色,关闭,=,故障,以,1 Hz,闪烁,=,状态正常,闪烁,=,错误代码（内部）,10,FPGA A,集成电路,黄色,关闭,=,故障,以,1 Hz,闪烁,=,状态正常,闪烁,=,错误代码（内部）,11,配置微型控制器,黄色,关闭,=,故障,以,1 Hz,闪烁,=,状态正常,闪烁,=,错误代码（内部）,将,控制系统关机并采取措施防止其被无意重,启,拧,松并取出,RDC,（分解器数字转换器）盒盖上的螺丝,将所有导线小心地拔下，并弯到一边,将,EDS,接头小心地,拔,出,RDC,的更换方法,EDS,存储器不拆下，在,RDC,更换时留在,RDC-Box,中。,5.,取下,RDC,板卡上的固定螺丝（,1,）,固紧,RDC,板卡,：,M6x10,拧紧扭矩：,2.0 Nm,固,紧,EDS,： 塑料螺母,M2.5,拧紧扭矩：,0.1 Ncm,小,心将,RDC,板卡从,RDC,盒中取出，注意不要扭曲,装,入新的,RDC,板卡并拧紧,插,好所有连接线,将,EDS,接口插上,盖,好,RDC,盒盖并拧紧螺丝,实,施功能测试,4.4.5,电子数据存储器（,EDS,）,电子数据存储器（,EDS,）说明,电子数据存储器用于保存专业数据。,KR C4,内设有两个电子数据存储器：,一,个与分解器数字转换器连,接,一个与控制柜连接,控制柜（,CCU,）里的电子数据存储器（,EDS,）用于保存控制系统属下的且在互换过程中需予以保留的数据。,分解器数字转换器（,RDC,）里的电子数据存储器（,EDS,）用于保存机器人属下的且在更换过程中需予以保留的数据。,由此硬件部件允许更换，且不会导致数据丢失。,EDS,的功能,有几个数值只能在投入运行时单次写入,其中一块芯片可常常被写入，且包含下列数据：,工,时计数器,绝,对位,置,分,解器位置,补,偿数据 （偏差，对称）,第二块芯片很少可写入，且包含下列数据：,PID,文件（高精度机器人）,MAM,文件（校准标记槽偏差）,CAL,文件（校准数据）,Robinfo,文件（机器人编号，机器人名称）,KLI,基本数据 （工业以太网命名）,所,有安全装置的序列号和从地址,SAFEOP,文件（仅限于与,选,SafeOperation,的配合）,存,档信息（客户档案路径）,如果电子数据存储器（,RDC,）已经更换，则在启动机器人控制系统和库卡软件系统（,KSS,）之后将出现以下讯息：,“,RDW,与硬盘数据不一致！ 请检查机器人数据！ ”。,这种情况下必须将数据从硬盘传输到电子数据存储器（,RDC,）。,1.,选中用户组,【,专家,】,2.,按序打开菜单：投入使用,选择 机器人数据。,3.,下列数据还另可从驱动器传输出去：,PID,文件（当机器人属于绝对高精度型时。）,MAM,文件（当该型机器人使用一个,MAM,文件时。）,系,列号,机,器数据名称,运,行时间,复,选框： 机器人名称设置为档案名称,控制系统与机器人的数据同步操作步骤,:,必要时还须检查和确认安全配置,。,PID,文件,=,包含高精度机器人所需的个别运动数据。,MAM,文件,=,包含机器人测量时的误差数据。 将校准套装入并拧紧， 然后测量零点并将结果保存到,MAM,文件里。,固紧,RDC,板卡,：,M6x10,拧紧扭矩：,2.0 Nm,固,紧,EDS,： 塑料螺母,M2.5,拧紧扭矩：,0.1 Ncm,RDC,的操作步骤,1.,将机器人控制系统关机并采取措施防止其被意外重启,2.,将所有插头从,RDC,拔除。,3.,在更换,EDS,之前必须先将,RDC,拆出。 为此需将四条螺丝,(1),松开。,4.,从,RDC,将,EDS,插头拔出,更换,EDS,5.,将固定螺丝（,2,）松开并将,EDS,取出。,6.,用固定螺丝（,2,）以合适的拧紧扭矩将,EDS,拧紧。,7.,装入,RDC,并然后插上,EDS,连接线。,8.,同步数据,9.,实施功能测试,CCU,的操作步骤,:,1.,将机器人控制系统关机并采取措施防止其被意外重启,2.,将所有插头从,RDC,拔除。,3.,在更换,EDS,之前必须先将,CCU,拆出。,4.,从,CCU,将,EDS,插头拔出。,5.,将固定螺丝松开并将,EDS,取出。,6.,用固定螺丝以合适的拧紧扭矩将,EDS,拧紧。,7.,将,CCU,拧紧并然后插上,EDS,连接线。,8.,同步数据,9.,实施功能测试,4.4.6,电子控制装置（,EMD,）,EMD,说明,电子控制装置（,EMD,）用于机器人零点的校准。,EMD,属于一个,EtherCAT,总线用户,。,EMD,通过接线端,X32,与,RDC,（分解器数字转换器）相互连接。,工作原理,:,EMD,（,Electronic Mastering Device,，电子控制装置）是库卡控制器总线（,KCB,）上一个可插接或脱接的用户，执行差动变压器（,LVDT- LinearVariable Differential Transformer,）的工作原理。,电子控制装置（,EMD,）的运动范围约为,5.5,毫米，分辨率为,16,位。,进行校准时，电子控制装置会自动与库卡控制总线（,KCB,）藕联和解耦。,应用,SEMD,和,/,或,MEMD,包含在库卡套件中。套件有几种不同的变种。,SEMD/MEMD,主控盒,螺,丝刀,MEMD,SMED,线缆,分解器用于分析处理轴的当前位置，是一种旋转式行程测量系统。,4.4.7,检查分解器,分解器说明,转子,定,子,正弦线圈和余弦线圈,转,子线圈,旋,转变压器,分解器是按感应原理来运作的。,转子（,3,）通过旋转式变压器（,2,）接受一个电压装置（,1,）的供电（频率,=8kHz,）。 在定子线圈（正弦线圈和余弦线圈；,5.6,）内，通过感应引起与转子位置成比例的电压。,分解器工作原理,输入电压（,8KHz,）,旋转式变压器,转,子线圈,自,动同步机,正,弦线圈,余,弦线圈,转子,电压随着转子的旋转而变化。,感应引起的电压在两个测量点（,1,，,2,）接受探测和评估。,第一探测点,第,二探测点,输,入电压,转,子线圈,正,弦线圈,余,弦线圈,U,电压,T,时间,分解器感应度,-0,度,分解器感应度,-30,度,分解器感应度,-90,度,分解器感应度,-135,度,分解器感应度,-180,度,电旋转一圈等于,65536,个增量（,16,比特）。,分解器每一圈机械式旋转则等于,196608,个增量（,3*65536,增量）。,在库卡采用的分解器中，各设有,3,个正弦线圈和余弦线圈。,这样，电机每一圈机械式旋转就等于分解器电旋转,3x120,度角。,分解器以增量的形式提供位置数据（,16 Bit,）。,这些位置数据在,RDC,内乘上一个内部演算系数，并换算成电机角度度数。,在,EDS,里，可保存每条轴的绝对位置值（,64 Bit,）。,从该时间点开始，只能继续利用电机角度值来计算。,在,C:KRCRoboterRDC,之下的文件,Ser.Nr.cal,里，存有校准位置（单位：,度数）。,不过该文件只在以下条件下才能保存到硬盘：,在,HMI,的菜单,【,投入运行,】 - 【,机器人数据,】,之下按住了,【,保存,RDC,数,据,】,键,已,经成功建立一个档,案,在校准位置并非所有轴都已设为,0,或,90,，而是准确数据已保存在机器数,据里,（,$mames,）,当前分解器位置的功能原理,86443.calAbsolutMotorValues