kuka机器人KRC2系统操作与编程手册.doc

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一、安全5

1.1责任6

1。

2选用6

1.3安全标示6

1。

4一般安全规定6

1。

5关于营运者和操作者的特别安全措施7

1。

6六轴机器人的死点8

1.7机器人系统的安全要素:

工作空间的限制8

1.8机器人系统的安全要素:

温度监控9

1。

9机器人系统的安全要素：

试运行模式9

1。

10机器人的安全要素：

使能按键9

1.11机器人轴的松开装置9

1.12规划和结构：

安全和工作空间10

1.13安装与操作10

1.14安装与操作:

安装的安全11

1.15安全标记11

1。

16KUKA培训的安全指导12

1.17受静电威胁的组件的处理13

二、用户控制&导航14

2。

1系统概述14

2.1。

1KRC2的技术数据14

2.1。

2KRC2的PC主机箱14

2。

1.3PC-KRC2PC接口14

2。

1。

4机器人上的序列号15

2.1.5控制柜上的序列号15

2。

1.6软件15

2。

1。

7用户组16

2.2基本术语16

2。

2。

1KUKA机器人系统的构成16

2.2.2KUKA示教器（KCP）16

2.2.3机器人类型命名17

2。

2.4KUKA机器人的机械结构17

2.2。

5KUKA机器人轴的命名18

2.2.6KUKA机器人的工作范围（侧视图）18

2.2。

7KUKA机器人的工作范围（俯视图）18

2.2。

8KUKA机器人的载荷分配19

2.2。

9KUKA机器人上的负载（标准系列）19

2。

2.10KR125/2的有效载荷表19

2.3示教器20

2.3.1KUKA示教器（KCP）20

2。

3。

2模式选择开关20

2。

3.3模式列表20

2.3。

4示教器窗口操作21

2.3。

5窗口显示21

2。

3。

6窗口选择键21

2.3。

7软按键22

2.3。

8状态窗口22

2.3.9消息窗口22

2.3。

10消息类型22

2.3.11示教器运行程序23

2.3。

12数字小键盘23

2.3.13ASCII字母键盘24

2。

3。

14光标/回车24

2.3.15菜单键25

2.3.16状态键25

2.3。

17状态栏25

2.3。

18状态栏26

2。

4用户模式导航26

2。

4。

1导航26

2。

4.2导航中的图表26

2.4.3用键盘导航27

2。

4。

4新建程序27

2。

4。

5编程状态27

2.4.6存档27

2。

4.7存档à所有28

2.4。

8存档单个程序28

2.4.9恢复所有28

2。

4.10恢复单个程序29

2。

5专家模式导航29

2.5.1导航（专家）29

2。

5.2导航中的附加图标（专家）29

2。

5。

3创建一个新模块（专家）30

2。

5.4错误显示30

2。

5。

5错误列表30

三、校零31

3。

1为什么要校零31

3.2校零装置31

3.3量具筒横截面31

3.4控制运行过程示意32

3.5重新校零的原因32

3。

6用EMT进行轴的校正32

3.7为EMT校正做准备33

四、坐标系34

4.1轴的精确移动34

4.1.1手动使轴精确运动34

4.1.2用空间鼠标使轴精确运动34

4.2全局坐标系34

4.2.1全局坐标系34

4。

2。

2直角坐标系中旋转角的分配34

4。

2.3右手法则（坐标系方向）35

4.2。

4右手法则（坐标系方向）35

4。

2.5用空间鼠标控制的笛卡儿（直角）坐标系中的运动35

4。

3工具坐标系35

4。

4基坐标系35

五、TCP（工具中心点）标定36

5.1TCP标定36

5。

2TCP标定的一般程序36

5。

3TCP（工具中心点）标定方法36

5.3。

1TCP定标法36

5。

3。

2方位定标法37

5.3.4激活工具37

5.3。

5XYZ–4点法37

六、基坐标系的标定38

6。

1工件标定38

6.2工件标定的目的38

6。

33点法39

6.4间接计算基坐标系39

6.5激活基坐标系39

七、移动规划40

7。

1点到点（PTP）移动40

7.1.1PTP（点到点）移动最快40

7.1.2同步点到点40

7。

1.3规划一个PTP（点到点）移动41

7。

1。

4规划一个PTP（点到点）移动41

7.1。

5规划一个PTP（点到点）移动41

7。

2直线LIN移动41

7。

2。

1线移动不需逼近定位41

7。

2。

2速度变化图42

7.2。

3规划一个直线移动42

7.2.4直线移动的编程42

7.2.5规划一个直线移动42

7。

3圆形（CIRC）移动43

7。

4轨迹逼近44

7。

4.1移动中的轨迹逼近44

7.4。

2通过轨迹逼近缩短周期时间44

7。

4.3有轨迹逼近的点到点移动44

7。

4.4有轨迹逼近的直线移动44

7。

4.5有轨迹逼近的圆形移动45

八、逻辑编程47

8.1逻辑编程47

8。

2有用的逻辑命令47

8.3和时间相关的等待功能47

8。

4与信号相关的等待功能48

8。

5开关功能48

8。

6简单脉冲功能50

8。

7基于路径的开关功能50

8.8基于路径的脉冲功能51

九、自动模式52

9。

1配置接口界面52

9。

2自动外部输入52

9.3初始条件52

9。

4主程序编程：

CELL。

SRC53

9.5展开CELL。

SRC54

十、机器人保养55

10。

1机器人本体保养55

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

– 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。

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，可能会导致机器人系统的损坏。

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X1.

• 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。

$SOFTN_END[1］=-185°

＄SOFTP_END［1]=185°

•例:

：

机器人KR125上的机械限位

•一些类型的机器人安装有气液式或机械式平衡系统.

•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

• 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,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

–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

1。

16KUKA培训的安全指导

– 只有在“T1”的状态下使用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。

–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

e。

s。

d.=静电放电

– 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。

元件

电压（V）

MOS场效应

100-200

EPROM元件

100

JFET管

140-7000

运算放大器

100-2500

CMOS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—2500

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）操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.

二、用户控制＆导航

2.1系统概述

2。

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

•允许的环境条件:

最高45°C（无冷却装置）,

最高55°C（有冷却装置）

•重量:

约185kg

•电源线路：

3x400V

•微处理器:

赛扬433MHz

•主存储器：

64MB

2。

1.2KRC2的PC主机箱

2。

1.3PC-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示教器

2。

3。

1KUKA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

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＄IN［1］==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。

13ASCII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

2。

4。

6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.

2.4。

7存档à所有

菜单项目存档à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。

2.4。

8存档单个程序

2。

4。

9恢复所有

除记录文件外，所有的文件将会被上传到硬盘中

2.4.10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

2.5。

5错误列表

三、校零

3。

1为什么要校零

•当机器人校正的时候,各个轴就可以运

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。

3.2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进行轴校正

3。

7为EMT校正准备

•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）

•手动移动轴运动到特定的位置模式

•轴要单独进行校正

•开始时将轴1向上移

•必须从“+”至“—”移动一根轴

•去掉检测头上的保护盖,

•将EMT插入机器人接线盒（接口规格

X32）

•EMT上的三个LED

红色-错误

绿色—下降界限

绿色—上升界限

校正菜单

四、坐标系

4.1轴的精确移动

4。

1.1手动移动轴精确运动

机器人的每个轴都可以独立正反方向运动

4.1。

2用空间鼠标移动轴精确运动

4.2全局坐标系

4。

2.1全局坐标系

固定的直角坐标系,原点在机器人基座上.

4。

2。

2直角坐标系中旋转角的分配

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

4。

3工具坐标系

直角坐标系,

原点在工具上.

4。

4基坐标系

直角坐标系,

原点在待加工的工件上。

五、TCP（工具中心点）标定

5.1TCP标定

怎么样进行TCP标定呢?

工具获得一个用户定义的笛卡尔直角坐标系,坐标系的原点在用户定义的参考点上。

TCP标定的优势是什么呢?

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

OR

5.3。

2方位定标法

5。

3.4激活工具

5。

3.5XYZ–4点法

5.3。

5。

1XYZ-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。

5.3.5.2XYZ—4点法示意图

• 从四个不同的方位靠近参考点（P1toP4）.

•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

七、移动规划

运动类型

7.1点到点（PTP）移动

7。

1.1PTP（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）.被选择的时候参数“逼近区域”才会显示

7.2直线LIN移动

7。

2。

1线移动