kuka机器人KRC系统操作与编程手册

1、1.1责任1.2选用1.3安全标示1.4一般安全规定1.5关于营运者和操作者的特别安全措施1.6六轴机器人的死点1.7机器人系统的安全要素：工作空间的限制1.8机器人系统的安全要素：温度监控1.9机器人系统的安全要素：试运行模式1.10机器人的安全要素：使能按键1.11机器人轴的松开装置1.12规划和结构：安全和工作空间1.13安装与操作1.14安装与操作：安装的安全1.15安全标记1.16KUKA培训的安全指导1.17受静电威胁的组件的处理二、用户控制&导航.142.1系统概述的技术数据的PC主机箱14接口2.1.4机器人上的序列号2.1.5控制柜上的序列号2.1.6软件2.1.7用

2、户组2.2基本术语机器人系统的构成示教器（KCP）2.2.3机器人类型命名机器人的机械结构机器人轴的命名机器人的工作范围（侧视图）机器人的工作范围（俯视图）机器人的载荷分配机器人上的负载（标准系列）的有效载荷表2.3示教器示教器（KCP）2.3.2模式选择开关2.3.3模式列表2.3.4示教器窗口操作2.3.5窗口显示2.3.6窗口选择键2.3.7软按键2.3.8状态窗口2.3.9消息窗口消息类型示教器运行程序23数字小键盘字母键盘光标/回车24菜单键状态键状态栏状态栏2.4用户模式导航2.4.1导航2.4.2导航中的图表2.4.3用键盘导航2.4.4新建程序2.4.5编程状态272.4.6存

3、档2.4.7存档所有2.4.8存档单个程序2.4.9恢复所有恢复单个程序2.5专家模式导航2.5.1导航（专家）2.5.2导航中的附加图标（专家）2.5.3创建一个新模块（专家）2.5.4错误显示2.5.5错误列表三、 校零.3.1为什么要校零3.2校零装置3.3量具筒横截面3.4控制运行过程示意3.5重新校零的原因3.6用EMT进行轴的校正3.7为EMT校正做准备四、 坐标系.4.1轴的精确移动4.1.1手动使轴精确运动4.1.2用空间鼠标使轴精确运动4.2局坐标系4.2.1全局坐标系422直角坐标系中旋转角的分配423右手法则（坐标系方向）4.2.4右手法则（坐标系方向）4.2.5用空间鼠

4、标控制的笛卡儿（直角）坐标系中的运动4.3工具坐标系4.4基坐标系五、TCP（工具中心点）标定.5.1TCP标定5.2TCP标定的一般程序5.3TCP（工具中心点）标定方法36定标法5.3.2方位定标法5.3.4激活工具点法六、 基坐标系的标定.6.1工件标定6.2工件标定的目的6.33点法6.4间接计算基坐标系6.5激活基坐标系七、 移动规划.7.1点到点（PTP）移动（点到点）移动最快7.1.2同步点到点7.1.3规划一个PTP（点到点）移动7.1.4规划一个PTP（点到点）移动7.1.5规划一个PTP（点到点）移动7.2直线LIN移动7.2.1线移动不需逼近定位417.2.2速度变化图7

5、.2.3规划一个直线移动7.2.4直线移动的编程7.2.5规划一个直线移动7.3圆形（CIRC）移动7.4轨迹逼近7.4.1移动中的轨迹逼近7.4.2通过轨迹逼近缩短周期时间7.4.3有轨迹逼近的点到点移动7.4.4有轨迹逼近的直线移动7.4.5有轨迹逼近的圆形移动八、 逻辑编程.8.1逻辑编程8.2有用的逻辑命令8.3和时间相关的等待功能8.4与信号相关的等待功能8.5开关功能8.6简单脉冲功能8.7基于路径的开关功能508.8基于路径的脉冲功能九、自动模式.9.1配置接口界面9.2自动外部输入9.3初始条件9.4主程序编程：CELL.SRC9.5展开CELL.SRC十、机器人保养.10.1

6、机器人本体保养一、安全1.1责任-机器人系统的建立需要完全遵照安全准则。然而，不恰当的或故意的去使用此系 统将会导致人员的伤亡或者是物质财产的损坏。机器人总是比你强！-使用机器人系统需要其操作者对潜在的危险有很深刻的认识。机器人的操作者要 熟练掌握机器人的操作技术。生产线上任何影响到安全的设施及其功能，都应当立即改 正。-机器人系统的设计遵照欧共体机械行业标准以及相关的准则的。这些包括：如，EN775,工业机器人的欧洲标准。1.2选用机器人系统是为了专门的用途而特别设计的。机器人KR125/2的应用包括：-点焊-搬运-装配-胶体，密封件以及防护装置的应用-机加工-MIG/MAG焊接-YAG激光

7、-为了其他目的利用机器人系统都将被是视为对其设计目的的一种违背。生产商不会对此操作所带来的损害负任何责任1.3安全标示这个标记的意义是：如果不严格遵守或不遵守操作说明、工作指示、规定的操作顺序和诸如此类的规定，可能会导致人员伤亡事故。个标记的意义是：如果不严格遵守或不遵守操作说明、工作指示、规定的操作顺序和 诸如此类的规定，可能会导致机器人系统的损坏。C这个标记的意义是：应该注意某个特别的提示。一般来说，遵循这个提示将使进行的工作容易完成。1.4一般安全规定操作不当或者不按照规定使用机器人系统可能会导致：对人体或生命造成威胁、对机 器人系统和其他的财物造成威胁、对机器人系统和操作者的工作效率造

8、成威胁。与机器人系统操作相关的每一位人员都必须阅读和理解这些操作指南，特别是“安 全”这一章，要对书中标记符号的内容详纟细阅读；安放、更换、调整、操作、使用、保养和调整只允许按照本使用说明书中的规定进 行，并且只能由受过培训的人员进行实施。在机器人系统操作使用和机器人系统上进行所有其他的工作时，或者在它们的直接范 围内，其责任范围必须由营运者明确规定并遵守，以免在安全方面出现职权范围不清的情 况。营运者和操作者要明确只有授权的人员才能在此系统中工作。营运者必须明确规定操作人员的责任，要赋予他们对违背了机器人安全操作规定的行 为予以禁止的权力。机器人系统的危险区域要避免人员和物体的进入，这是营运

9、者的责任。对于系统的危险区域的规定要把急停的时间调整系统考虑在内。1.5关于营运者和操作者的特别安全措施机器人系统在维修工作之前必须关断，如：主控柜上的主开关必须打到“关闭”状态。挂上挂锁，防止未经许可的重新开机。不要给供能缆线供能，勿连接XI。在更换电源单元之前（电源模块），至少等待5分钟。 机器人系统的电气设备只能由技术熟练的电工来完成尽量避免皮肤与油脂接触。营运人员由责任告知使用者有关有损系统安全的任何变故。营运者必须确保机器人只在无故障的状态下进行操作。不能出现在操作时有安全设备被拆卸。当操作是在危险区进行的，那么，如果操作很有必要，也只能在手动的速度以内运 行。.在机器人附近的有关人

10、员一定要被及时告知机器人什么时候要运行了无论如何，如果有必要，最多也只能有一人呆在机器人的危险区内在传感器辅助操作的过程中，如果控制柜上的电源开关没有指在“关闭”的状态，机器人易于运行不确定的轨迹。对于机器人系统，如：抓取器，搬运器，反馈设备以及 多机器人系统的个别机器人等，其组成部分的外围系统所带 来的损坏要予以关注。不允许任何未经允许而擅自对机器人系统进行改动。1.6六轴机器人的死点机器人的死点是指轨迹上点间的运动不能通过笛卡尔变换实现。在这些点的附近，相关的轴需要进行很大的加速。这将导致机器人的运动会被控制器停止并且产生一个错误1.7机器人系统的安全要素：工作空间的限制工作空间限制的方式

11、包括：软件方式设定轴的转角范围用于某些轴的带有缓冲器的机械式制动通过工作范围变量($WORKSPACE),来监视机器人的工作范围 例：软件限制轴1信息。例：机器人KR125上的机械限位气压液压平衡系统只能由具有丰富的气液系统经验的人员进行操作。如果要操作气液平衡系统，由其辅助的机器人部件要固定牢，以防部件的移动1.8机器人系统的安全要素：温度监控$SOFTN_END1=-185$SOFTP_END1=185|轴的啜计7一些类型的机器人安装有气液式或机械式平衡系统。电动机是通过温度传感器来控制其载荷的大小，从而防止过载的发生。电动机在工作过程中会升温，会烫伤皮肤，所以要注意预防控制柜的内部温度也

12、是受控制的，当温度超过设定值，控制器的电源将会跳掉。1.9机器人系统的安全要素：试运行模式试运行模式（安全功能）。所有的程序都可以在试运行的模式下低速运行。然而，其运 行是要在按键“启动”被按下之后才可以，否则，机器人是不会动的。1.10机器人的安全要素：使能按键KUKA示教器（KCP）上的使能按键1.11机器人轴的松开装置当出现故障时，机器人可以通过主轴的驱动电机进行移动，对于有些类型机器人，也 可以通过腕部的驱动电机，这方式只适合在紧急的情况下使用。!松开装置只有在机器人的控制柜电源已经关闭的情况下使用。,如果机器人的轴都通过松开装置被移开了，那么所有的轴都要重新校准，相应的 电动机液要更

13、换。松开设备是套在电动机轴上的（移走防护帽）。它将克服电动机停转的阻力以及任何作 用在轴上的力。电动机在工作过程中会升温，会烫伤皮肤，所以要注意预防。1.12规划和结构：安全和工作空间工作空间是被限制在必要的最小范围之内，在此范围内人员与设备的安全性是不考虑 的。相反，危险区必须使用防护装置安全地隔离开，地面上要设有标志。防护栏必须足够高，不能有人能够到顶部，防护栏要不易弯曲，上面的入口数量要求 尽量的少，所有的入口必须与急停系统相连。-底座与外围结构必须满足KUKA机器人的要求。-预期载荷必须要在机器人所允许的范围之内。-普通的机器人是不允许在具有潜在的爆炸危险的地方进行使用的。-移动和安装

14、的工作站空间必须足够大，以便更换工具。这些站必须保证在危险区 以外的工作人员可达，而且要求机器人通过特定的程序要能够到达。如果机器人系统是在一个高端的控制器下操作的，那么其两个急停需要连接在一起。 这两个急停需设计成自动防止故障功能的形式。有一点是非常重要的，那就是要经常对急停设备进行检查以确保运行是正确的1.13安装与操作-所有在机器人系统的危险区域内工作的人员都必须 穿戴防护服装，这里特别要强调的是工作服和紧身服装。-必须注意机器人的搬运状态，只允许使用合适的，技术性能完好无损的提升装置以及具有足够的承载能力的起重工具。-请勿在悬挂的重物下停留或者工作。-请勿在控制柜打开的状态下进行焊接，

15、其中很重要的因素就是焊接所产生的紫外线会对 可擦除只读存储器(EPROM)的内容进行破坏。需防止外界的物质(如：碎屑、水、灰尘等) 进入控制柜。-启动的过程中，要检查并确保所有的保护装置完整且工作正常。不允许任何人员和设备 处在危险区域内。在系统第一次运行时，须确保所下载的机械数据正确无误。-在机器人系统运行时，所有的安全准则都得明确。-机器人系统要每隔一次运行周期对其损伤进行检查。.-不要在机器人或控制柜上攀爬。-软件需查毒。1.14安装与操作：安装的安全-在任何工作开始之前，相关人员要接受培训，了解工作的内容和范围，以及其中将可能 遇到的困难。.-记录指导的相关内容与范围1.15安全标记-

16、所有的标记与符号等共同组成了机器人系统的安全标示，这些标示必须置于机器人以及 其控制柜上面，为了起到安全的作用，需要安置在显目的位置。-禁止移动、覆盖、清除、涂画或者是以其它的方式妨碍它们的清晰度。-功率提示-警醒标记-安全符号-标示符以及-缆线标记当测试程序的时候，要在低速时先后在“T1” 的模式和“T2”模式下运行。在“T2”模式运行中，不允许人员在站内，站的安全门要关闭。机器人和工具不能触碰到防护栏。敬告：从KUKA内转储的信息不能下载到加工系统。静电感应设备指导ESD=静电敏感设备静电放电可以通过人感觉不到的电压处理掉。此外，ESD不仅会导致部件的完全损坏，有时它还可能部分地损坏集成电

17、路（IC）或者元件，其结果是导致使用寿命的下降，或者在目前还工作正常的部件上引起故障。人体可以携带的静电电压平均值半导体元件的抗静电能力1.17受静电威胁的组件的处理-只允许在如下条件下打开包装和接触元器件:a臊作者必须穿有静电保护功能的鞋或b）在鞋上装配接地带 或c）始终佩戴一个安全阻值在1兆欧以上的手带进行人体接地。-在接触一个电子组件之前必须将自己的身体放电（接触一下一个导电的接地物） -电子组件不允许放在数据观察装置、荧光屏和电视机附近所使用的相关设备工具必须要有接地措施的或者先作放电处理。、用户控制& &导航2.1系统概述1.16KUKA培训的安全指导只有在“T1”的

18、状态下使用KCP进行操作时才允许进入机器人的运动围,-在机器人附近的有关人员一定要被及时告知机器人什么时候要运行了。-在离开培训单元的时候要按下KCP上面的急停按键，设到“T1”的工作模式，并将KCP安全地挂到架子上面。-不要侧身于护栏之上。元件电压（V V）MOS场效应100-200EPROM元件100JFET管140-7000运算放大器100-2500CMOS电路250-3000肖特基二极管300-2500:厚层和薄层印刷版电路300-3000双极性晶体管300-7000肖特基TTL器材1000-25002.1.1KRC2的技术数据控制柜型号：KRC2-控制柜最大可以装下8个轴控制器允许的

19、环境条件:最高45 （无冷却装置）最高55 （有冷却装置）重量：约185 kg电源线路：3x400V微处理器：赛扬433MHz主存储器:64MB2.1.2KRC2的PC主机箱2.1.3 PC-KRC2PC接口2.1.4机器人上的序列号2.1.5控制柜上的序列号2.1.6软件2.1.7用户组2.2基本术语2.2.1KUKA机器人系统的构成2.2.2KUKA示教器（KCP）2.2.3机器人类型命名例子:机器人类型命名2.2.4KUKA机器人的机械结构2.2.5KUKA机器人轴的命名2.2.6KUKA机器人的工作范围（侧视图）2.2.7KUKA机器人的工作范围（俯视图）2.2.8KUKA机器人的载荷

20、分配2.2.9KUKA机器人上的负载（标准系列）2.2.10KR125/2的有效载荷表2.3.1KUKA示教器（KCP）2.3.2模式选择开关233模式列表2.3.4示教器窗口操作2.3.5窗口显示2.3.6窗口选择键2.3.7软按键2.3.8状态窗口2.3.9消息窗口2.3.10消息类型提示-例如：启动键准备就绪状态-例如：急停确认告知.-例如：确认急停等待-例如：等待$IN1=True对话-例如：您要示教点吗2.3.11示教器运行程序2.3.12数字小键盘2.3.13 ASCII字母键盘2.3.14光标/回车2.3.15菜单键2.3.16状态键2.3.17状态栏2.3.18状态栏2.4用户

21、模式导航2.4.1导航2.4.2导航中的图表驱动器目录和文档2.4.3用键盘导航2.4.4新建程序2.4.5编程状态246存档这个功能允许你把重要的数据存储到软盘中所有的文件将会以ZIP压缩文件的形式存放247存档所有菜单项目存档所有被用于向软驱中储存恢复机器人系统所需的所有数据。这些数据包括：机械数据、工具/基座数据、应用软件等248存档单个程序249恢复所有除记录文件外，所有的文件将会被上传到硬盘中2410恢复单个程序被选择的程序将会被上传到硬盘中2.5专家模式导航2.5.1导航（专家）2.5.2导航中的附加图标（专家）驱动器目录和文件2.5.3创建一个新模块（专家）2.5.4错误显示2.

22、5.5错误列表三、校零动到一个特定的机械位置，也就时所谓 的机械零点。一旦机器人运动到机械零点，各个轴上的绝 对编码盘的值就被保存下来了。3.1为什么要校零3.6用EMT进行轴校正3.7为EMT校正准备4.1轴的精确移动4.1.1手动移动轴精确运动4.2全局坐标系4.2.1全局坐标系4.2.3右手法则（坐标系方向）4.2.4右手法则（坐标系方向）4.2.5用空间鼠标控制的笛卡儿（直角）坐标系中的运动请把待校正的轴调至预校正位置（前视后!后视对齐成一条线）动到特定的位置模式必须从“+”至“-”移动一根轴将EMT插入机器人接线盒去掉的保护盖，EMT上的三个LED红色-错误绿色-下降界限绿色-上升界

23、限X32)校正菜单四、坐标系4.3工具坐标系直角坐标系，机器人的每个轴都可以独立正反方向运动.1.2用空间鼠标移动轴精确运动固定的直角坐标系，原点在机器人基座上422直角坐标系中旋转角的分配原点在工具上.4.4基坐标系直角坐标系,TCP标定的优势是什么呢XYZ-4点法 在4点法中,TCP（工具中心点）从4个不同的方向靠近参考点。然后从不同的法兰位置和角度计算出TCP的位置。XYZ-4点法示意图叵叵从四个不同的方位靠近参考点（P1toP4）.5.1TCP标定原点在待加工的工件上.五、TCPTCP（工具中点）1标R RZ* A怎么样进行TCP标定呢工具获得一个用户定义的

24、笛卡尔直角坐标系，坐的原点在用户定义的参考点上。5.2TCP标定的一般程序第一步相对与法兰坐标系做有关TCP（工具中心点）的计算;第二步:确定工具坐标系相对与法兰坐标系的旋转量5.3TCP（工具中心点）标定方法5.3.1TCP定标法OR5.3.2方位定标法5.3.4激活工具十 号5.3.5XYZ-4点法X YZ-4 点X YZ-參寿F3黔哥点.；丄-【技巧提示：设定最后的方位（P4）这样的话+XT将沿着-ZW的方向运动。在参考点附近要降低速度，以免相撞。六、基坐标系的标定6.1工件标定工作表面（货盘、加紧工作台、工件等） 获得一个用户定义的笛卡儿坐标系，坐 标系原点在用户确定的参考点上。6.2

25、工件标定的目的6.33点法第一步第二步第三步6.4间接计算基坐标系6.5激活基坐标系运动类型7.1点到点（PTP）移动7.1.1 PTP（点到点）移动最快7.1.2同步点到点7.1.3规划一个PTP（点到点）移动7.1.4规划一个PTP（点到点）移动7.1.5规划一个PTP（点到点）移动*）仅当近似定位（CONT）.7.2直线LIN移动7.2.1线移动不需逼近定位7.2.2速度变化图7.2.3规划一个直线移动7.2.4直线移动的编程7.2.5规划一个直线移动*）仅当近似定位（CONT）.7.3圆形（CIRC）移动七、移动规划被选择的时候参数“逼近区域”才会显示被选择的时候参数“逼近区域”才会显

26、示CIRCCIRC移动没有逼近区域的CIRC移动（圆形轨迹移动）规划一个圆形移动规划一个圆形移动*）仅当近似定位（CONT）.被选择的时候参数“逼近区域”才会显示360整圆移动7.4轨迹逼近741移动中的轨迹逼近7.4.2通过轨迹逼近缩短周期时间7.4.3有轨迹逼近的点到点移动7.4.4有轨迹逼近的直线移动7.4.5有轨迹逼近的圆形移动机器人的操作、使用等请查阅KRC2/KRC3UserProgrammi ngKRC2/KRC3ExpertProgrammi ng机器人手动操作时除了需注意操作手册中提到的各项安全注意事项，以 下几项注意是在手动操作中必须要特别注意的。机器人在T1模式下运行时，

27、机器人程序执行速度限制在25%，但在T2模式下运行时，机器人程序执行速度不受限制， 为显示的运行速度， 所 以在T2模式下手动操作机器人时，必须能意识到机器人当前可能的运 动速度，防止在T1切换至T2时速度突然提高。在T2模式下运行时，机器人执行第一条运动指令时，速度很慢，但在 该运动指令后，机器人速度将达到显示的运行速度，所以在T2模式下手动操作机器人时，必须能意识到机器人可能的运动速度的便获，防止 速度突然提高时发生危险。手动操作机器人时，应尽量避免第四轴和第六轴在同一条直线上的情况，否则容易导致管束包在手轴上缠绕的危险。逻辑指令。只有非常了解机器人程序中相关逻辑语句涵义的专业人员才能在手

28、动操作模式 下运行机器人程序，若有需要跳过相关逻辑语句时一定要确定周围相关设备及 机器人满足该逻辑语句的条件，以防出现机器人与其他设备或机器人发生碰撞 的事故。此外手工操作运行了机器人逻辑语句后根据需要需复位相关信号，以 免发生信号紊乱的情况导致危险。八、逻辑编程8.1逻辑编程编程实现机器人控制器和外设之间的相互通信 （例如：工具，传感器等）8.2有用的逻辑命令可以选用下面的逻辑命令：8.3和时间相关的等待功能如果选中“WAIT”，可以制定等待的时间：8.4与信号相关的等待功能如果选定“WAITFOR”可以指定下面的参数：8.5开关功能可以选择下面的开关功能：如果“OUT”被选中，下面的参数可

29、以被确定：如果“OUT”被选中，下面的参数可以被确定：如果“OUT”被选中，下面的参数可以被确定：8.6简单脉冲功能 如果PULSE被选中，下面的参数可以被确定。8.7基于路径的开关功能如果“SYNOUT”被选中，下面的参数可以被确定 如果“SYNOUT”被选中，下面的参数可以被确定 如果“SYNOUT”被选中，下面的参数可以被确定 如果“SYNOUT”被选中，下面的参数可以被确定8.8基于路径的脉冲功能八机器人工作站在完成调试后，严禁非专业人员更改机器人程序中的路径点及AA如果“SYNPULSE”被选中，下面的参数可以被确定。九、自动模式9.1配置接口界面应当给自动外部接口界面的信号分配机器

30、人控制器上的物理的输入输出口9.2自动外部输入9.3初始条件9.4主程序编程：CELL.SRCCELL程序为机器人自动运行时执行的程序，机器人在切换到EXT模式前，必须进入CELL程序，机器人在自动工作时，始终在CELL程序中执行循环，当接受到外部的车型 信号，调用相应的主程序完成相关的工作。DEFCELL()INIT ;初始化程序BASISTECHINI ;初始化机器人内部信号CHECKHO ME检查CHECK_HOM信号为TRUEPTPHOMEVel=100%DEFAULT;运动至U HOMESAUTOEXTINI ;初始化外部自动相关信号LOOP循环开始USERSPOT(#INIT);初

31、始化USERSPOT()程序P00 (# EXT_PGNO,#PGNO_GET,DMY,0);等待程序号SWITCHPGNOCASE1P00 (# EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY,0)P01();CASE2P00 (# EXT_PGNO,#PGNO_ACKN,DMY,0)P02();WAITTime=1sec ;等待1秒P00 (#EXT_PGNO,#PGNO_FAULT,DMY,0)ENDSWITCHENDLOOP结束循环END9.5展开CELL.SRC十、机器人保养控制柜内部电池X更换电池TechnicalStandardmaMainaxismaMinorelectrica

32、lMajorelectricalnspectionintenanceintenancemaintenancemaintenance技术检测标准维护主轴维护初级电气维护高级电气维护10.1机器人本体保养机器人在生产过程中由于环境的影响以及自身设备的老化，在使用过程中需要对机器 人进行常规的维护与保养以保证机器人设备的工作性能与生产状态，在保养过程中应保养项目建议工作时间/平均故障时间建议更换间隔注释电池3年2年包括所计算的容量 损失PC风扇60000小时5年*电柜风 扇46000小时5年*主板电 池10年5年*维修要点6个月建议使用间隔控制柜侧面空调控制柜后面、散热片控制柜内部和外部风扇用刷子清洁热交换器用刷子清洁散热片检查是否牢固用刷子清洁风扇控制柜里PC风扇控制柜里PC主板电池更换风扇更换风扇更换主板电池，（咨询KUK务部）的设备单元以及时间间隔如下表所示:保养间隔说明Assessmentofdegreeoffoulingofrobot评估机器人污损程度Checkofrunningnoises动态噪声检测Checkofconditi