KUKA机器人基础培训教材.ppt.pdf
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1、FAW-VWKUKA 机器人基础12012-2-7FAW-VW KUKA Roboter KUKA 机器人基础机器人基础KUKAproductsKUKAproducts一一.KUKA Roboter系统概述系统概述 2二二.KUKA Roboter 驱动方案驱动方案 8三三.KUKA Roboter KCP讲解讲解 21四四.KUKA Roboter 基础菜单基础菜单 53五五.KUKA Roboter 开机运行设置开机运行设置 695.1 KUKA Roboter零点校正零点校正 695.2 KUKA Roboter工具和工件的检测工具和工件的检测 835.3 KUKA Roboter确定工
2、具负荷数据确定工具负荷数据 1105.4 KUKA Roboter服务菜单选项服务菜单选项 117六六.KUKA Roboter 用户配置用户配置 127七七.KUKA Roboter 用户编程用户编程 153FAW-VWKUKA 机器人基础22012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 一.一.KUKA Robter系统概述系统概述KUKA Robter系统由以下部分组成:系统由以下部分组成:1.机器人机器人2.连接线缆(电机驱动电缆和编码器电缆)连接线缆(电机驱动电缆和编码器电缆)3.机器人控制系统(控制电柜)机器人控制系统(控制电柜)4.手持式编程器手持式编程器 KCP5.选项
3、,附件(外部附加轴)选项,附件(外部附加轴)FAW-VWKUKA 机器人基础32012-2-7FAW-VW KUKA Roboter KUKA Robter类型类型KUKA机器人机械数据(铭牌含义)机器人机械数据(铭牌含义)(V)KR 2 210 L110 _ 2 _ SSCBSFLOOR系 列 号:没有数字:早期产品|2:2000er 系列重量等级:最大负载(kg)|L 带有加长臂平衡缸型号:SSCBS:纯粹弹簧|HPCBS:液气平衡|GSCBS:气弹簧安装方式:F:地面|K:带有支架|CLG:天花板|Pa:堆垛机器人|P:冲压机器人|W:墙面V:大众大众K:KUKAR:Roboter210
4、:额定负载总量额定负载总量2 2000:产品设计序列号产品设计序列号L150:机器人加长臂长度机器人加长臂长度(mm)在我们现场所使用的KUKA机器人类型:在我们现场所使用的KUKA机器人类型:VKR210-2 2000VKR 210L150-2 2000VKR 210L120-2 2000VKR 210-2K 2000VKR 240-2-2000KR200-4VKR200-2 TJVKR360L240-2VKR210-2 2000VKR 210L150-2 2000VKR 210L120-2 2000VKR 210-2K 2000VKR 240-2-2000KR200-4VKR200-2 T
5、JVKR360L240-2FAW-VWKUKA 机器人基础42012-2-7FAW-VW KUKA Roboter KUKA Robter控制系统控制系统KUKA Robter控制系统由以下部分组成:控制系统由以下部分组成:1 电力部件电力部件5 安全逻辑系统(安全逻辑系统(ESC)2 控制系统控制系统 PC 机机6客户安装空间客户安装空间3库卡操作面板(库卡操作面板(KCP)耦合器的操作和显示元件(选项)耦合器的操作和显示元件(选项)7KCP 耦合器卡(选项)耦合器卡(选项)4接线面板接线面板8 库卡控制面板(库卡控制面板(KCP)KUKA Robter控制系统功能:?控制系统功能:?Win
6、dows 操作界面,带可视化及输入功能?程序的生成、修正、存档及维护?过程控制系统?轨道规划?驱动电路的控制?监控?电子安全回路的部件?与外围设备(其他控制系统、主导计算机、各种操作界面,带可视化及输入功能?程序的生成、修正、存档及维护?过程控制系统?轨道规划?驱动电路的控制?监控?电子安全回路的部件?与外围设备(其他控制系统、主导计算机、各种 PC 机、网络)进行通讯机、网络)进行通讯FAW-VWKUKA 机器人基础52012-2-7FAW-VW KUKA Roboter KUKA Robter控制系统控制系统RAMWindows 95VxWorks操作人员控制核心系统驱动器机器人程序控制程
7、序CROSSKUKA BOFR1/STEU控制电柜计算机内同时有两套操作系统工作控制电柜计算机内同时有两套操作系统工作VxWorks基本系统基本系统处理工作程序基本系统基本系统处理工作程序,并且控制机器人并且控制机器人Windows系统负责基本系统的操作编程人员的所有操作都是在系统负责基本系统的操作编程人员的所有操作都是在Windows视窗下进行的两个系统通过视窗下进行的两个系统通过TCP/IP协议彼此进行数据交换协议彼此进行数据交换,VxWorks 是基本系统是基本系统.所有其它的程序都在所有其它的程序都在Windows系统 下运行我们现场所使用的计算机控制系统有哪几种系统 下运行我们现场所
8、使用的计算机控制系统有哪几种?Windows 95系统系统Windows XP系统我们现场机器人操作系统版本有哪几种系统我们现场机器人操作系统版本有哪几种?V3.3.3SP10V5.4.7V5.4.10.FAW-VWKUKA 机器人基础62012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 机器人在现场的应用机器人在现场的应用焊接点焊MIG焊TOX焊螺柱焊激光焊一.一.KUKA Robter系统概述系统概述b.搬运搬运 c.打磨、冲孔、压合、涂胶打磨、冲孔、压合、涂胶FAW-VWKUKA 机器人基础72012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 本章小节:概念:KUKA系统组成,机
9、器人类型,KUKA控制系统组成和系统版本KUKA应用一.一.KUKA Robter系统概述系统概述FAW-VWKUKA 机器人基础82012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.1机器人驱动方案机器人驱动方案二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案奔腾处理器奔腾处理器:CPU以以12MS的时钟周期为每台电机计算一个新的位置值,各位置值将传输到的时钟周期为每台电机计算一个新的位置值,各位置值将传输到DESAT卡上的一个处理器当中,这个软件将借助于一个专门的软件进行位置调节、转速调节等,从而使调节过程数字化。卡上的一个处理器当中,这个软件将借助于一个专门的软件进行位置调节、转速调
10、节等,从而使调节过程数字化。FAW-VWKUKA 机器人基础92012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.2机器人驱动方案电力电源部件机器人驱动方案电力电源部件KPS-600二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案通过驱动总线可接收来自机器人控制系统的指令,并将状态信息传送给机器人控制系统。通讯系统借助一套看门狗电路进行监控,并在出现意外时引发短路制动。KPS600 包括:?电源接触器?带启动电路的电力部件?包括短路制动继电器在内的镇流电路?制动开关(共同用于 6 个轴、单独用于 2 个附加轴)?到 DSE-IBS 及伺服变流器的接口蓄电池充电电路,缓冲电压断开装置,24
11、V 电压分流装置?联络总线监控?风扇断开装置(输出端),风扇监控(输入端)?连接到安全逻辑系统的耦合装置?监控以下设备的温度:冷却体镇流电阻控制柜内室通过驱动总线可接收来自机器人控制系统的指令,并将状态信息传送给机器人控制系统。通讯系统借助一套看门狗电路进行监控,并在出现意外时引发短路制动。KPS600 包括:?电源接触器?带启动电路的电力部件?包括短路制动继电器在内的镇流电路?制动开关(共同用于 6 个轴、单独用于 2 个附加轴)?到 DSE-IBS 及伺服变流器的接口蓄电池充电电路,缓冲电压断开装置,24 V 电压分流装置?联络总线监控?风扇断开装置(输出端),风扇监控(输入端)?连接到安
12、全逻辑系统的耦合装置?监控以下设备的温度:冷却体镇流电阻控制柜内室FAW-VWKUKA 机器人基础102012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.3机器人驱动方案伺服驱动器机器人驱动方案伺服驱动器KSD二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案库卡伺服驱动器(库卡伺服驱动器(KSD)包括:?功率终放值?稳流器?联络总线接口,用于驱动总线?电机电流监控及短路保护?冷却体温度监控?通讯监控关断机器人控制系统后,)包括:?功率终放值?稳流器?联络总线接口,用于驱动总线?电机电流监控及短路保护?冷却体温度监控?通讯监控关断机器人控制系统后,KPS600(库卡供电部件)、(库卡供电部件
13、)、KSD(库卡伺服驱动器)和中间回路连接线缆上仍在长达(库卡伺服驱动器)和中间回路连接线缆上仍在长达 5 分钟的时间内载有超过分钟的时间内载有超过 50 V 的电压(最高至的电压(最高至 600V)。为避免造成致命伤害,不允许在此期间操作机器人控制系统。)。为避免造成致命伤害,不允许在此期间操作机器人控制系统。FAW-VWKUKA 机器人基础112012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.4机器人驱动方案机器人驱动方案KUKA-VGA卡(显示卡):卡(显示卡):MFC卡(多功能卡):卡(多功能卡):DSE卡(数字式伺服电子电路卡(数字式伺服电子电路):DSEMFCVGA二二.
14、KUKA Robter驱动方案驱动方案显卡:它是在标准VGA卡的基础上扩展了一个用于LCD显示屏的接口插接卡。MFC:包括系统和用户输入输出端,以及一个Ethernet控制器、CAN Bus接口,还是KCP与PC之间的接口DSE:最多控制8个轴的数字调节,并且RDW的实际值以及伺服驱动模块的读入错误和状态信息都由DSE控制显卡:它是在标准VGA卡的基础上扩展了一个用于LCD显示屏的接口插接卡。MFC:包括系统和用户输入输出端,以及一个Ethernet控制器、CAN Bus接口,还是KCP与PC之间的接口DSE:最多控制8个轴的数字调节,并且RDW的实际值以及伺服驱动模块的读入错误和状态信息都由
15、DSE控制DSEFAW-VWKUKA 机器人基础122012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.5机器人驱动方案旋转变压器数字转换器机器人驱动方案旋转变压器数字转换器(RDW):):KUKA控制屏(控制屏(KCP):它是人机对话的接口,作为输入接口的键盘,空间鼠标器,和以太网接口等。):它是人机对话的接口,作为输入接口的键盘,空间鼠标器,和以太网接口等。二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案RDW:负责旋转变压器的供电、负责旋转变压器的供电、R/D转换、监视旋转变压器的断路和电机的温度。转换、监视旋转变压器的断路和电机的温度。FAW-VWKUKA 机器人基础132012-
16、2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.6机器人驱动方案机器人驱动方案电子安全回路(电子安全回路(ESC)的安全逻辑系统)的安全逻辑系统二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案安全逻辑电路安全逻辑电路 ESC(Electronic Safety Circuit,电子安全回路)是一种双信道、支持中央处理器的安全系统。它可对所有连接上的、与安全有关的元件进行持久监控。安全回路发生故障或中断时,驱动装置供电电源将关闭,由此可使机器人系统停止。下列输入端可监控安全逻辑电路(,电子安全回路)是一种双信道、支持中央处理器的安全系统。它可对所有连接上的、与安全有关的元件进行持久监控。安全回路发
17、生故障或中断时,驱动装置供电电源将关闭,由此可使机器人系统停止。下列输入端可监控安全逻辑电路(ESC):局部紧急关断):局部紧急关断1 KPS600 5 MFC3外部紧急关断外部紧急关断2 CI3 板板6 数字电子伺服设备(数字电子伺服设备(DSE)操作人员防护装置操作人员防护装置3 库卡操作面板(库卡操作面板(KCP)7 PC 机机确认确认耦合器(选项)耦合器(选项)驱动装置关闭驱动装置关闭4 库卡控制面板(库卡控制面板(KCP)驱动装置接通运行方式高级控制输入端驱动装置接通运行方式高级控制输入端FAW-VWKUKA 机器人基础142012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.
18、7机器人控制系统接口面板:机器人控制系统接口面板:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案1X1/XS1 电源接口电源接口9 选项选项2 X20 电机接口电机接口10 X19库卡控制面板(库卡控制面板(KCP)接口)接口3 X7 电机接口(重载型机器人)电机接口(重载型机器人)11 X21分解器数字转换器(分解器数字转换器(RDW)接口)接口4 选项选项12 用于机器人用于机器人 SL1 地线保护地线保护5 选项选项13 用于主供电电源用于主供电电源 SL2地线保护地线保护6 XS2 接口接口14 接线盒处的接线盒处的 X30 电机接口电机接口7 XS3 接口接口15 接线盒处的接线盒处的
19、 X30.2 电机接口电机接口8 选项选项16 接线盒处的接线盒处的 X31分解器数字转换器(分解器数字转换器(RDW)接口)接口FAW-VWKUKA 机器人基础152012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.8 XS2外围设备接口接线定义:外围设备接口接线定义:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案FAW-VWKUKA 机器人基础162012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.8 XS2外围设备接口接线定义:外围设备接口接线定义:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案FAW-VWKUKA 机器人基础172012-2-7FAW-VW KUKA Rob
20、oter 2.8 XS2外围设备接口接线定义:外围设备接口接线定义:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案FAW-VWKUKA 机器人基础182012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.9 KUKA Robter运行方式:运行方式:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案运行方式通过运行方式通过 KCP上的运行方式选择开关进行选择。此开关由一个插拔式钥匙来操作。如果将钥匙拔出,则开关被锁闭,不能对运行方式进行更改。如果在运行过程中改变了运行方式,驱动装置即立刻关断。机器人及附加轴(可选)以上的运行方式选择开关进行选择。此开关由一个插拔式钥匙来操作。如果将钥匙拔出,则开
21、关被锁闭,不能对运行方式进行更改。如果在运行过程中改变了运行方式,驱动装置即立刻关断。机器人及附加轴(可选)以 STOP 0(停机(停机0)的方式停机。)的方式停机。FAW-VWKUKA 机器人基础192012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 2.10 KUKA Robter制动方式:制动方式:二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案FAW-VWKUKA 机器人基础202012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 本章小节:概念:KUKA Robter驱动方案,控制系统硬件功能,(CPU,KPS-600,KSD,VGA,MFC,DSE,RDW,KCP,ESC)接口面
22、板,XS2接口KUKA Robter运行方式KUKA Robter制动方式二二.KUKA Robter驱动方案驱动方案FAW-VWKUKA 机器人基础212012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 三三.KUKA Robter KCP讲解讲解KUKA控制屏(简称控制屏(简称“KCP”)是人机交流的接口,它用于简化机器人)是人机交流的接口,它用于简化机器人“KRC.”控制部分的操作。所有用于机器人系统编程和操作的部分(除了总开关以外)皆直接布置在控制部分的操作。所有用于机器人系统编程和操作的部分(除了总开关以外)皆直接布置在KCP上。上。KCP的外形按照人机工程学原理设计,轻盈灵巧,
23、不仅可以用作台式,而且也可以手提式。的外形按照人机工程学原理设计,轻盈灵巧,不仅可以用作台式,而且也可以手提式。KCP的握把凸缘和背面的许可开关使操作者应用自如,不受左撇子或右撇子的限制。的握把凸缘和背面的许可开关使操作者应用自如,不受左撇子或右撇子的限制。VGA彩色图象液晶显示屏直观地再现了操作及编程动作。如果您已经使用过彩色图象液晶显示屏直观地再现了操作及编程动作。如果您已经使用过“Windows”操作系统,您将会在操作界面上发现许多熟悉的部分。以下将向您简要介绍操作元件和操作系统,您将会在操作界面上发现许多熟悉的部分。以下将向您简要介绍操作元件和KCP的图象化操作界面。的图象化操作界面。
24、1 运行方式选择开关运行方式选择开关10 数字区数字区2 驱动装置接通驱动装置接通11 软键软键3 驱动装置关断驱动装置关断/SSB-GUI 12 逆向启动按键逆向启动按键4 紧急关断按键紧急关断按键13 启动键启动键5 空间鼠标空间鼠标14 停机按键停机按键6 右状态键右状态键15 选择窗口按键选择窗口按键7 输入按键输入按键16 ESC 按键按键8 光标键光标键17 左状态键左状态键9 键盘键盘18 菜单键菜单键FAW-VWKUKA 机器人基础222012-2-7FAW-VW KUKA Roboter 紧急关断驱动关驱动开模式选择开关三三.KUKA Robter KCP讲解讲解紧急关断紧急
25、关断机器人系统的紧急关断按键位于库卡控制面板(KCP)上。按下紧急关断按键时,在手动慢速运行方式(T1)和手动快速运行方式(T2)下驱动装置将立即关断。机器人及附加轴(可选)以STOP 0(停机 0)的方式停机。在自动运行方式下,驱动装置在 1 秒后关断。机器人及附加轴(可选)以STOP 1(停机1)的方式停机。一旦出现危及人员或设备的情况,则必须按下紧急关断按键。若欲继续运行,则必须旋转紧急关断按键以将其解锁,并对停机信息进行确认。驱动装置开驱动装置开操作这个按键,机器人的驱动装置被接通。它们只能在正常的运行条件下(例如未按紧急停止按钮、防护门关闭等情况下)被接通。在“手动”运行方式时,该按
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