kuka机器人KRC系统操作与编程手册.docx

1、kuka机器人KRC系统操作与编程手册一、安全 51.1责任 61.2 选用 61.3安全标示 61.4一般安全规定 61.5关于营运者和操作者的特别安全措施 71.6六轴机器人的死点 81.7机器人系统的安全要素：工作空间的限制 81.8机器人系统的安全要素：温度监控 91.9机器人系统的安全要素：试运行模式 91.10机器人的安全要素：使能按键 91.11机器人轴的松开装置 91.12规划和结构：安全和工作空间 101.13安装与操作 101.14安装与操作：安装的安全 111.15安全标记 111.16KUKA培训的安全指导 121.17受静电威胁的组件的处理 13二、用户控制&导航 1

2、42.1系统概述 14的技术数据 14的PC主机箱 14接口 142.1.4机器人上的序列号 152.1.5控制柜上的序列号 152.1.6软件 152.1.7用户组 162.2基本术语 16机器人系统的构成 16示教器(KCP) 162.2.3机器人类型命名 17机器人的机械结构 17机器人轴的命名 18机器人的工作范围（侧视图） 18机器人的工作范围（俯视图） 18机器人的载荷分配 19机器人上的负载(标准系列) 19的有效载荷表 192.3示教器 20示教器(KCP) 202.3.2模式选择开关 202.3.3模式列表 202.3.4示教器窗口操作 212.3.5窗口显示 212.3.6

3、窗口选择键 212.3.7软按键 222.3.8状态窗口 222.3.9消息窗口 22消息类型 22示教器运行程序 23数字小键盘 23字母键盘 24光标/回车 24菜单键 25状态键 25状态栏 25状态栏 262.4用户模式导航 262.4.1导航 262.4.2导航中的图表 262.4.3用键盘导航 272.4.4新建程序 272.4.5编程状态 272.4.6存档 272.4.7存档所有 282.4.8存档单个程序 282.4.9恢复所有 28恢复单个程序 292.5专家模式导航 292.5.1导航(专家) 292.5.2导航中的附加图标(专家) 292.5.3创建一个新模块(专家)

4、302.5.4错误显示 302.5.5错误列表 30三、校零 313.1为什么要校零 313.2校零装置 313.3量具筒横截面 313.4控制运行过程示意 323.5重新校零的原因 323.6用EMT进行轴的校正 323.7为EMT校正做准备 33四、坐标系 344.1轴的精确移动 344.1.1手动使轴精确运动 344.1.2用空间鼠标使轴精确运动 344.2全局坐标系 344.2.1全局坐标系 344.2.2直角坐标系中旋转角的分配 344.2.3右手法则(坐标系方向) 354.2.4右手法则(坐标系方向) 354.2.5用空间鼠标控制的笛卡儿（直角）坐标系中的运动 354.3工具坐标系

5、 354.4基坐标系 35五、TCP(工具中心点）标定 365.1TCP标定 365.2TCP标定的一般程序 365.3TCP(工具中心点）标定方法 36定标法 365.3.2方位定标法 375.3.4激活工具 37点法 37六、基坐标系的标定 386.1工件标定 386.2工件标定的目的 386.33点法 396.4间接计算基坐标系 396.5激活基坐标系 39七、移动规划 407.1点到点（PTP）移动 40（点到点）移动最快 407.1.2同步点到点 407.1.3规划一个PTP(点到点)移动 417.1.4规划一个PTP(点到点)移动 417.1.5规划一个PTP(点到点)移动 417

6、.2直线LIN移动 417.2.1线移动不需逼近定位 417.2.2速度变化图 427.2.3规划一个直线移动 427.2.4直线移动的编程 427.2.5规划一个直线移动 427.3圆形（CIRC）移动 437.4轨迹逼近 447.4.1 移动中的轨迹逼近 447.4.2通过轨迹逼近缩短周期时间 447.4.3有轨迹逼近的点到点移动 447.4.4有轨迹逼近的直线移动 447.4.5有轨迹逼近的圆形移动 45八、逻辑编程 478.1逻辑编程 478.2有用的逻辑命令 478.3和时间相关的等待功能 478.4与信号相关的等待功能 488.5开关功能 488.6简单脉冲功能 508.7基于路径

7、的开关功能 508.8基于路径的脉冲功能 51九、自动模式 529.1配置接口界面 529.2自动外部输入 529.3初始条件 529.4主程序编程:CELL.SRC 539.5展开CELL.SRC 54十、机器人保养 5510.1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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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_END1=-185$SOFTP_END1=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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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

18、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 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

19、件上引起故障。元件电压(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1000-2500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

20、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

21、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-

22、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.2.4.8存档单个

23、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

24、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

25、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OR5.3.2方位定标法5.3.4激活工具5.3.5XYZ4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

26、。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7.1.1 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.

27、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).被选择的时候参数“逼近区域”才会显示7.3圆形（CIRC）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7.4.1 移动中的轨迹逼近7.4.2通过轨迹逼近缩短周期

28、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/KRC3OperatorControl、KRC2/KRC3UserProgramming、KRC2/KRC3ExpertProgramming。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，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

29、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。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“WAI