文本讲义教案0c40ae57946911e6b4356cae8b4eb554data

1、 VKR C4 compact©2016KUKA Roboter GmbH Zugspitzstraße 140 D-86165 Augsburg 德国此文献或节选只有在征得库卡除了本文献中说明的功能外， 求库卡公司提供这些功能。人公司明确同意的情况下才或对第开放。系统还可能具有其他功能。 但是在新供货或进行维修时，无权要我们已就印刷品的内容与描述的硬件和软件内容是否一致进行了校对。 但是不排除有不一致的情况， 我们对此不承担责任。 但是我们定期校对印刷品的内容，并在之后的版本中作必要的更改。我们保留在不影响功能的情况下进行技术更改的权利。 本文件为原版文件的翻译。KIM-

2、PS5-DOC物 :书页构造 : 版本 :Pub MAMA VKR MA VKRVKR C4 compact (PDF) zh C4 compact V2.1C4 compact V22 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V2目录1引言 .71.11.21.31.4工业人文献 .7778提示的图示 .商标 .所用概念 .2对象和用途 .92.12.2目标群体 .按规定使用 .993说明 .113.13.23.33.3.13.3.23.3.33.3.43.3.53.43.53.5.1工业人说明 .系统概览 .PC .人柜 .111112121

3、3141414141516161718人箱小型低压电源件 .蓄电池 .电源滤波器 .驱动装置箱 （驱动配置 (DC)） .接口说明 .系统电脑接口 .3.5.1.13.5.1.2主板 D3076-K 电脑接口 .主板 D3236-K 电脑接口 .3.6冷却装置 .4技术数据 .214.14.24.34.44.54.6.222323242425小型人柜接口板 .（选项） .smartPAD 支架夹持器角铁标牌 .REACH 信息义务，依据 1907/2006 欧盟中的第 33 项条例 .5安全 .275.15.1.15.1.25.1.35.1.45.25.35.3.15.45.55.5.15.5

4、.25.5.3一般 .责任说明 .27272728282930303131313232按规定使用工业人 .欧盟一致性及安装说明 .使用的概念 .相关.工作区域、防护区域及区域 .确定停止行程 .停机反应的触发器 .安全功能 .安全功能概览.安全系统运行方式选择发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V23 / 91目录 VKR C4 compact5.5.45.5.55.5.65.5.75.5.85.5.95.5.105.5.115.5.12“ 操作防护装置 ” 信号 .34343435353536363636363636363737373838383

5、83940404242434343454546紧急停止装置 .从上一级安全系统中登录 .外部紧急停止装置 .确认装置 .外部确认装置 .外部安全运行停止 .外部安全停止 1 和外部安全停止 2 .T1 的速度.5.65.6.15.6.25.6.35.6.45.6.55.6.65.6.75.6.85.75.85.8.15.8.25.8.3附加防护装备 .点动运行 .软件极限开关 .机械终端止挡 .机械式轴限制装置 （选项） .轴范围装置 （选项） .不用驱动能量移械手的方法 .工业人上的标识 .外部防护装置 .运行方式和防护功能概览 .安全措施 .通用安全措施 .投入运行和重新投入运行 .5.8

6、.3.15.8.3.25.8.45.8.55.8.65.8.75.8.85.8.9检查数据和安全配置 .调试模式 .手动运行 .模拟 .自动运行 .保养和维修 .停止运转，仓储和废料处理 .单点（Single Point of Control）的安全措施 .5.9所用的标准和规定 .6.496.16.26.36.46.56.66.6.16.6.26.6.36.6.46.76.7.16.7.26.7.36.8概览 .电磁兼容性 （EMC） .安置和安装条件 .494949505151515254555862626566连接条件电源接口安全接口.X11 .X11 插头插孔图 .X11 安全接口 .

7、紧急停止回路及防护装置的布线示例 .安全输入端和输出端布线示例 .通过以太网安全接口的安全功能 .确认开关基本电路 .通过以太网安全接口的 SafeOperation （选项） .X66 以太网接口 (RJ45) .零点复归测试 .4 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V26.96.106.116.12EtherCAT 接口 X65.66676768X69 KUKA Service Interface （KUKA 服务接口） .接地电位均衡导线 .性能级 .6.12.1安全功能的 PFH 值 （PFH = Probability of Fa

8、ilure per Hour，即每小时故障概率） 687.717.1人系统的.718投入运行和重新投入运行 .738.18.28.38.3.18.3.28.48.58.68.78.7.18.7.28.88.9概览投入运行 .73737474757575767676767777置放人系统 .连接线缆的连接 .X20 电机插头 .X21 数据线 .插上 KUKA smartPAD .连接接地电位均衡导线 (PE) .取消蓄电池放电保护 .将人系统连接到电源上 .系统用电源插头连接到电源上 .将人不使用电源插头将配置并插头 X11人系统连接到电源上 .接通人系统9KUKA Service .799.

9、19.2技术支持咨询 .库卡客户支持系统 .7979索引 .87发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V25 / 91目录 VKR C4 compact6 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V21引言1.1工业人文献工业人文献由以下部分组成：人机械装置文献nn人系统文献n 系统软件操作及编程指南n 选项及附件指南n 保存在数据载体上的部件目录每份指南均成篇。1.2提示的图示安全性这些说明是安全提示，必须 遵守。此提示提醒您注意用于预防或消除紧急情况或故障的操作步骤：提示这些提示可使工作便利或提供进

10、一步信息的说明。1.3商标n Windows 是微软公司 (Microsoft Corporation) 的商标。EtherCAT® 是商标和专利技术，由德国倍福自动化有限n公司。CIP Safety® 是 ODVA 的商标。n发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V27 / 91用来使工作便利或提供进一步说明信息的提示。必须严格遵守用此提示所标记的操作步骤。该提示包含安全相关信息的说明或通用安全措施。 该提示不个别的或个别的预防措施。该提示表示，如果不采取预防措施，则可能导致损失。该提示表示，如果不采取预防措施，则可能导致轻微的

11、身体伤 害。该提示表示，如果不采取预防措施，则可能导致或严重的身体。该提示表示，如果不采取预防措施，则很可能将导致或严重的身体。1 引言 VKR C4 compact1.4所用概念8 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V2概念说明CIP SafetyCommonIndustrial Protocol Safety （通用工业协议 - 安全认证）CIP Safety 是一种基于以太网 /IP 的安全接口， 用于将安全 PLC 连接至人系统。（PLC= 主设备，人系统 = 从属设备）CCU_SRCabinet Control Unit Smal

12、l Robot （小型人柜）CIB_SRCabinet InterfacSmall Robot （小型人柜接口板）Dual-NIC 双网卡双网卡EDSElectronic Data Storage （电子数据卡）EMDElectronic Mastering Device （电子仪）EMC电磁兼容性KCBKUKA Controller Bus （KUKA器总线）KEBKUKA Extension Bus （KUKA 扩展总线）KEIKUKA Extension Interface （KUKA 扩展接口）KLIKUKA Line Interface （KUKA 线路接口）。与上级系统基础设施的连

13、接 （PLC，存档）KOIKUKA Option Interface （KUKA 选项接口）KONIKUKA Option Network Interface （KUKA 选项网络接口）KPC系统 PCKPP_SRKUKA Power-Pack Small Robot （KUKA 小型人配电箱）KRLKUKA人编程语言 (KUKA Robot Language)KSBKUKA System Bus （KUKA 系统总线）。用于系统内部相互联网的内部 KUKA 总线KSIKUKA Service Interface （KUKA 服务接口）KSP_SRKUKA Servo-Pack Small R

14、obot （KUKA 小型人伺服包）KSS/VSSKUKA System Software （KUKA 系统软件）VW System Software （VW 系统软件）机械器人机械装置及所属的电气部件PMB_SRPower Management Board Small Robot （小型机器人电源管理板）RDCResolver Digital Converter （分解器数字转换器）。SATA 接口用于在处理器和硬盘之间进行的数据总线USBUniversal Serial Bus （通用串行总线）。用于将电脑与附加设备连接在一起的总线系统ZA附加轴 （线性滑轨、Posiflex）2对象和用途

15、2.1目标群体本文献具备下列知识的用户：n 具有电气技术专业知识n 具有人系统专业技术知识n Windows 操作系统方面的专业知识2.2按规定使用使用人系统 VKR C4 compact 仅用于运行以下组件：n KUKA 工业人使用所有不符合规定的使用都属于n 用作攀升的辅助工具n 在的运行范围之外使用使用并且均被。 比如其中包括：n 在有n 在室外使用的环境中使用发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V29 / 91我们推荐客户在库卡学院进行培训，以便能以最佳方式使用我们的产 品。 有关培训项目信息请 公司主页或直接在公司分支机构处获得。2 对象

16、和用途 VKR C4 compact10 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V23说明3.1工业人说明工业人由下列部件：机械手人nnnnnn系统手持式编程器连接电缆软件选项，附件smartPAD图3-1: 工业人示例1234567机械手手持式编程器连接线缆 /smartPAD人系统连接线缆 / 数据线连接线缆 / 电机导线设备连接线缆3.2人系统概览人系统可用于下列系统：n KUKA 小型人人系统由下列元件组成：系统 PCnn 电力部件n 安全逻辑系统n 手持式编程器 smartPADn 接线面板人系统可安装在 19" 支架中。发

17、布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V211 / 913说明 VKR C4 compact图3-2: VKR C4 compact 概览12部件 （箱）电力部件 （驱动装置箱）3.3箱箱由以下元件组成：图3-3:箱概览123456风扇硬盘低压电源件电子数据7891011主开关接口 选项 主板蓄电池卡(EDS)小型人柜 (CCU_SR)接口在盖中3.3.1PC组件下列元件属于n 主板系统 PC (KPC)：12 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V2处理器散热器模块硬盘LAN 双网卡 DualNIC

18、 （并非在所有主板类型上均有配备） 可选的设备组件，例如现场总线卡nnnnnn功能系统 PC (KPC) 负责人系统的以下功能：操作界面程序的生成、修正、存档及维护流程轨道驱动电路的nnnnnnnn安全技术与设备 （其他系统、主导计算机、各种 PC 机、网络）进行通讯3.3.2小型人柜说明小型人柜 (CCU_SR) 是人系统所有部件的配电装置和通讯接口。CCU_SR 由小型人柜接口板 (CIB_SR) 和小型人电源管理板(PMB_SR) 组成。所有数据通过内部通讯传输给系统，并在那里继续处理。当电源断电时，系统部件接受蓄电池供电，直至位置数据备份完成以及系统关闭。通过负载测试检查蓄电池的充电状

19、态和质量。CCU_SR 也具有、和开关功能。输出信号用作电位式输出信号。功能人系统部件的通讯接口nn安全输出端和输入端n 接触器n 4 个无电势输出端n 9 个安全输入端n 操作设备 BHG 已n 零点复归测试客户应用的 6 个快速测量输入端电源件风扇温度值：nnn箱内温n下列部件通过库卡n 驱动装置箱器总线与 KPC 相连接：nn 旋转变压器数字转换器下列操作和服务设备通过库卡系统总线与系统 PC 相连接：nn KUKA Operator Panel Interface （库卡操作面板接口） 诊断 LED电子数据器的接口nn缓冲式供电n 驱动装置箱n 库卡 smartPAD系统多核电脑n发布

20、日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V213 / 913说明 VKR C4 compactn 旋转变压器数字转换器 (Resolver Digital Converter (RDC) 未缓冲的供电n 电机制动装置n 客户接口3.3.3低压电源件说明低压电源部件为人系统的部件供电。一个绿色 LED 显示低压电源部件的运行状态。3.3.4蓄电池说明人器会在电源故障或断电时借助蓄电池在受池通过 CCU 充电，充电状态会被检查并示出。的状态下关闭。充电3.3.5电源滤波器说明电源滤波器 （去干扰滤波器）抑制电源线上的干扰电压。3.4驱动装置箱 （驱动配置 (D

21、C)）驱动装置箱由以下部分组成：图3-4: 驱动装置箱概览12电机插头 X20制动电阻45电源滤波器库卡小型(KSP_SR)风扇人伺服包3库卡小型(KSP_SR)人配电箱6功能驱动装置箱负责以下功能：n 产生中间回路电压电机制动器nnn 检查制动器运行中的中间回路电压14 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V23.5接口说明概览人系统接线面板的标准配置包括可用于以下线缆的各种接口：n 设备连接线缆n 电机导线/ 数据线n smartPAD 线缆导线n视选项及客户类型不同，可对接线面板进行不同配置。提示可在人系统中配置下列安全接口：n 分离式

22、安全接口 X11n 以太网安全接口 X66n PROFIsafe KLI 或n CIP Safety KLI视具体选项和客户需求而定，接线面板可附设不同的零部件。在本文献中描述了设备配置最大的人系统。接线面板图3-5: VKR C4 compact 接口123456789X11 安全接口 （选项） X19 smartPAD 接口X65 扩展接口X69 服务接口X21 机械手接口X66 以太网安全接口K1 网络接口X20 电机插头系统 PC 的接口说明3发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V215 / 91仅能配置安全接口 X11 或者以太网安全接口

23、 X66 (PROFIsafe/CIP Safety)。分离式安全接口 X11 和以太网安全接口 X66 无法连接在一起，也无法一起使用。只可分别使用安全接口中的一个。 VKR C4 compact3.5.1系统电脑接口主板可在系统 PC 机上安装如下主板类型：n D3076-Kn D3236-K3.5.1.1主板D3076-K 电脑接口概览图3-6: 主板 D3076-K 接口123456现场总线卡插座 1 至 4 现场总线卡挡板2 USB 2.0 端口DVI-I4 USB 2.0 端口板载 LAN 网卡：库卡选项网络接口16 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR

24、 C4 compact V2库卡人已为主板进行了最佳装配、测试并交付使用。对 于不是由库卡人进行的装配更改，不承担任何责任。库卡人已为主板进行了最佳装配、测试并交付使用。对 于不是由库卡人进行的装配更改，不承担任何责任。由客户方连接到 人系统上的所有接触器、继电器及阀门的电磁线圈都必须装备上合适的消磁二极管。 电阻 R 和电容 C 组成的 RC 电路及 VCR （电阻、电感、电容元件）各型电阻不适宜在此使用。插槽分配图3-7: 主板插槽分配电脑插槽可供以下插卡使用：3.5.1.2主板D3236-K 电脑接口概览图3-8: 主板 D3236-K 接口123456现场总线卡插座 1 至 2 现场总

25、线卡挡板2 USB 3.0 端口DVI-I4 USB 2.0 端口板载 LAN 网卡：库卡选项网络接口说明3发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V217 / 91库卡人已为主板进行了最佳装配、测试并交付使用。对 于不是由库卡人进行的装配更改，不承担任何责任。插槽型号插卡1PCI现场总线2PCI现场总线3PCI现场总线4PCI现场总线5PCIe不可用6PCIe不可用7PCIeLAN 双 NIC 网卡 VKR C4 compact插槽分配图3-9: 主板插槽分配PC插槽可供以下插卡使用：3.6冷却装置说明、功率电子元器件的冷却装置通过 2 个风扇用外部

26、空气冷却。箱冷却循环回路图3-10:箱冷却循环回路1 空气2 风扇3 空气出口18 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V2排风孔上的前置过滤垫将造成过热，并由此降低内置设备的使 用。插槽类型插卡1PCI现场总线2PCI现场总线3-不可用4-不可用5-不可用6-不可用7-不可用驱动装置箱冷却循环回路图3-11: 驱动装置箱冷却循环回路12空气风扇3 空气出口发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V219 / 913说明 VKR C4 compact20 / 91发布日期 : 17.10.2016 版

27、本: MA VKR C4 compact V24技术数据基本数据电源连接人系统只与带有星形点接地的电源相连接。环境条件耐振强度如果会出现更高的机械负载，则必须将上。人器安置在起减震作用的部件发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V221 / 91负载方式时持续运行中有效值 （持续震荡）0.37 g0.1 g频率范围 （持续震荡）4.120 Hz（X/Y/Z 向冲击）10 g2.5 g曲线形持续负荷 （X/Y/Z 向冲击）半正弦 /11 ms为避免蓄电池彻底放电和损坏，应视仓储温度定期对蓄电池进 行充电。仓储温度为 +20°C 或低于 +20

28、°C 时，必须每 9 对蓄电池进行充电。仓储温度在 +30°C 至 +20 之间时，必须每 6 对蓄电池进行充电。仓储温度在 +30°C 至 +40°C 之间时，必须每 3 对蓄电池进行充电。运行时的环境温度+5 .45 °C (278 .318 K）带蓄电池的情况下仓储和的环境温度-25 .+40 °C (248 .313 K）不带蓄电池的情况下仓储和的环境温度-25 .+70 °C (248 .343 K）温度变化最大 1.1 K/min湿度级DIN EN 60721-3-3; 1995 中定义的3k3安置高度n 至海拔

29、高度 1000 m 不出现功率衰减n 海拔高度为 1000 m 3000 m 时，每 1000 m 功率衰减 5 %额定输入电压AC 200 V - 230 V，单相，两相（带有星形点接地 （尽可能对称） 在所使用的相位之间）额定输入电压公差额定连接电压 ±10 %电源频率50 Hz ± 1 Hz 或者 60 Hz ± 1Hz额定输入端功率2 kVA，参见型号铭牌热损失功率最大 400 W电网侧保险丝2x 16 A 慢熔 （1 (2)x 相； 1x 零线 （选项）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电源单元的基准板柜型号19"

30、 外壳标色RAL 7016轴数最多 6 根重量33 kg防护等级IP 20符合 DIN 45635-1 标准的声平平均值 54 dB (A)4 技术数据 VKR C4 compact部分系统 PC 机KUKA smartPAD线缆长度线缆名称、线缆长度 （标准）及特殊长度均可见机械手的操作指南或安装指南和 / 或人系统 KR C4 extended 接线操作指南和安装指南。4.1图(>>>图4-1)显示人系统。图4-1:22 / 91发布日期 : 17.10.2016 版本: MA VKR C4 compact V2RDC 箱各个信道之间线缆长度差的最大值为 10 m。在使用

31、 smartPAD 延长线时，只使用两条延长线。线缆全长不得超过 50 m。电源电压DC 20 27.1 V(BxHxT)约 24x29x5 cm3显示屏触摸式彩色显示器600 x 800 个点显示屏8.4"接口USB重量1.1 kg防护等级 （无 U 盘且 USB 接口用塞封闭）IP 54处理器参见出厂说明DIMM器模块参见出厂说明 （最小 2GB）硬盘参见出厂说明电源电压DC 27.1 V ± 0.1 V123俯视图前视图侧视图4.2小型人柜接口板CIB_SR输出端切换循环结束后必须更换组件。CIB_SR输入端4.3smartPAD支架（选项）图 (>>&g

32、t;图4-2 ) 显示用于在防护栅上进行固定时的和钻孔。发布日期 : 17.10.2016 版本 : MA VKR C4 compact V223 / 91测试输出端 A 和 B 为抗持续短路。给出的电流流经连接在输入端上的触点元件。触点元件必须15 mA 的最大电流设计。输入端切换电平输入端状态非定义为 5 V . 11V （过渡区）的电压范围。必须选定接通状态或者关断状态。-3 V 5 V 电压范围的关断状态 （关断范围）11 V 30 V 电压范围的接通状态（接通范围）电源电压 24 V 时的负载电源> 10 mA电源电压 18 V 时的负载电源> 6.5 mA最大负载电源&

33、lt; 15 mA接线端子传感器的线缆长度< 50 m 或 < 100 m 线路长度（输出导线和回线）连接测试输出端 - 输入端的导线横截面> 0.5 mm2每个信道测试输出端的电容负荷< 200 nF每个信道测试输出端的欧姆负载< 33 负载触点工作电压 30 V经过负载触点的电流最小 10 mA< 750 mA线缆长度 （执行器的线路）< 50 m 线缆长度< 100 m 线路长度 （输出导线和回线）导线横截面 （执行器的线路） 1 mm2切换循环 CIB_SR使用20 年< 100,000 （相当于每天 13 切换循环）4 技术数据 VKR C4 compact图4-2: smartPAD 支座的和钻孔4.4夹持器角铁图4-3: 夹持器角铁4.5标牌