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©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege华恒焊接KUKA机器人基础编程培训教材©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt2华恒焊接•一目录•KUKA机器人的历史概述•KUKA机器人的安全系统•KUKA控制屏KCP与控制元件的介绍•KUKA机器人的坐标系•KUKA机器人标定零点•KUKA机器人校正TCP•KUKA机器人运动指令编程•KUKA机器人焊接指令编程•KUKA控制柜硬件介绍©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt31•一KUKA的历史(KUKA-Keller)•1）KUKA，1898手工作坊。1927，做垃圾车。1939，Weldingguns电焊枪。1948，铆钉枪。1970，机关炮塔。Kuka为军工企业，做坦克炮塔。战后做汽车焊装线，冲压线。70年代从焊接公司中分出了kuka机器人子公司。•2）KUKA在欧洲、德国份额第一，在世界中属于前三，在汽车行业居于领先。•3）标准的机器人是6轴的，第一轴A1为底盘（腰），活动范围±185°，A2为连接臂（躯干）。A3为手臂。A4，A5，A6为腕部。手指就是各种各样的工具•4）1998年KUKA机器人使用Windows为操作系统。有友好的HMI和利用文件操作。工作范围7米。KUKA机器人上半部分都为铝合金材质。•5）1999KUKA机器人增加了以太网卡。•6）2000年，@时代，SoftPLC程序功能。•7）2001年，推出KR3和KR500，推出KRC2Congtroller。•8）2002年，开发了个行业的应用。•9）2003年推出WinXP和CooperatingRobots（协作机器人）。华恒焊接©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt4华恒焊接••KUKA机器人重复精度为0.1~0.5mm，可以代替人在危险的环境工作。•1）机器人组成：机器人本体（KUKArobot），二代控制柜（KRC2=KUKARobotController2），控制面板（KCP=KUKAControlPanel）KRC3控制KR3机器人。•2）KCP上白色按键为功能键；右上角为模式选择开关，两种手动，两种自动模式，伺服上电和急停等。6D鼠标，可做6个轴的控制。•3）6轴机器人，严格的说齿轮箱才是轴。Baseframe（基座）上有旋转轴，Linkarm（连接臂），手臂（Arm），腕轴（Wrist）•4）机器人也有工作盲区，扩大工作区域可以用加长臂ArmExtension，200mm，400mm。工作区域指6轴法兰盘中心点所到区域。•5）KRC2可以控制KR5toKR500，最大可控制8轴。增加机器人的轴可以通过直线导轨（LinearUnits，KL250&KL1500）或转台DKP200（单轴）和DKP400（两轴）。如果要增加三轴以上须再增加单独的扩展控制柜。最多可以增加6个轴，共12个轴（理论上可以16个轴）。12轴的控制柜不能控制两个机器人，增加的六轴不能全自由控制。2©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt5华恒焊接•6）KRC2中的PC，仍有Floppydiskdriver，CD-ROMdriver。通过软盘备份，存储的默认路径指向软驱。主板中BIOS禁用U盘，易中毒。•7）1轴机身上由铭牌，控制柜内也有铭牌。•8）编程级别分为三级。User级别，利用现成的东西；Expert高级编程，可进行高级编程，函数，中断，循环等；Administrator，可进行配置软件包等。•9）KCP上右上角，E-stop，Driveson，Driversoff，Modeselectorswitch。背后有白色按纽手动上断电。Modeselectorswitch有T1=Test1，T2=Test2，Automatic，AutomaticExternal。•10）手动最快速度可达250mm/s，在T2模式下可以达到程序全速。T1可用于对程序的初步低速测试，T2可用于对程序全速测试，可以检测超载或特殊点的加速度。3©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt6华恒焊接••一安全标记•这个标记的意义是：如果不严格遵守或遵守操作说明、工作•指示规定的操作和诸如此类的规定，可能会导致人员伤亡事故。•这个标记的意义是：如果不严格遵守或遵守操作说明、工作•指示规定的操作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工作容易完成。•二安全基本规章•操作不当或者不按照规定使用机器人系统可能会导致•－对人体和生命造成威胁•－对机器人系统和用户的其它财物造成威胁以及对机器人•系统和操作者的工作效率造成威胁KUKA机器人安全系统4©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt7华恒焊接•三对用户和操作者的特别安全措施•在进行更换工作、设置工作、维修工作、和调整工作时必须按照本操作指导说明的规定将机器人系统关断，即将机器人控制柜上的总开关置于“关断（AUS）”，并挂上挂锁，防止未经许可的重新开机在控制柜开关被关断后，大于50伏（600伏）的电压被送入KPS，KSD和中间回路连接电缆，时间超过5分钟。•机器人系统电气部分的工作只允许由电气专业技术人员或者在电气专业技术人员的指导和监督下由辅助人员按照通常适用的电气技术规范进行。•如果有效的安全装置与机器人系统直接或间接相关，并且要在这个机器人系统上进行更换、设置、保养和调整工作时，原则上不允许将这些安全装置拆除或者停在它的工作。否则将对人体和生命构成威胁，如发生压伤、眼损伤、骨折、严重的内伤和外伤等安全事故。•如果必须在机器人的危险区域内工作的话，则最多允许机器人以手动运行速度动作，使工作人员有足够的时间离开会发生危险的范围或者将机器人停止。•不允许在机器人系统中进行任何自行改造和改动工作。•未经本公司销售代表的同意，不得在控制柜内部上面安装特殊装置,否则后果自付。5©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt8华恒焊接四安全功能包括工作空间限制；紧急开关；使能开关；紧急停止。工作空间限制机器人的设计允许在三个主要轴上安装用于工作空间限制的机械停止附件，除此之外，使能软限位可以限制所有轴的运动范围。紧急停止急停按钮安装在KUKA的控制面板上，在程序进行和操作当中同样可以使用．当在测试模式下扳动紧急停止键时，紧急停止功能会立即断开驱动器．动力制动器并保持制动．在自动模式下，紧急停止功能将通过驱动器的电源达到迅速停止的目的，一旦机器人处于停止状态，驱动器便会断开连接。外部紧急停止如果，应对危险情况，需要安置附加急停或者几个急停系统连在一起，它可以使用一个专用接口达到目的。使能开关库卡控制面板设有三处使能开关，在操作模式TEST1和TEST2下，任一开关都可以使用，中间开关允许机器人运动，其他开关能使危险运动安全停止并分离驱动。外部使能开关如果在安全措施中第二个人是必需的，外部使能开关的功能允许连接一个附加的使能装置，如果这个人同样使用这个使能装置，这是许可的。6©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt9华恒焊接•五ESD指导概述•在操作所有安装在KRC内的组件时，必须遵守静电保护准则（ESD：静•电敏感装置）。这些组件都装配有高级的摸块并且对静电放电很敏感。•通过摩擦（摩擦静电）和静电感应产生的静电，通过感应产生高达几千伏•的静电电压，这种情况并不少见。•最常见的产生静电的方式是摩擦。合成纤维辅之于干燥的空气尤其会助长这•种静电效应，两种介电常数不同的材料相互摩擦也会产生静电。在上述过程中，•材料将被充上电荷，即一种材料将电子放给了另一种材料，其表现形式是出现一•种极性单一的带电粒子堆积现象。•这种现象在人体上同样也可以发生。一个人在干燥环境中穿了一双绝缘性能•良好的鞋在人工合成材料制的地毯行走，便是一个这方面的例子，由此他可以带•上高达15kv的静电，这一电压的极小部分（人察觉不到）已经足以摧毁静电保护•器件（ESD），从下表中给出的数据可以看出，与通过静电而产生的电压相比，•现代半导体元件的耐压性能简直是微乎其微。•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下降，或者在目前还正常的部件上引起•间发性故障。7©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt10华恒焊接•KUKA控制屏（简称“KCP”）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KCP上。•KCP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。•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“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KCP的图象化操作界面。KUKA控制屏KCP与控制元件的介绍概述8©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt11华恒焊接•紧急停止按钮•紧急停止按钮是最重要的安全装置。出现危险时按这个红色的敲击式开关，机器人的驱动装置会立即被关断。•在驱动装置能够重新被接通之前，必须将按钮解锁。•为此请按顺时针方向旋转开关上部，直至听到弹开声为止。•这之后必须确认在提示窗中相应的紧急关断提示，并请按“确认”软件。当按下紧急停止按钮时，刹车导向路径被激活。•注意：在释放紧急停止按钮之前，必须纠正引起触发停止和导致结果发生的原因。9©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt12华恒焊接测试1机器人仅在许可按键中的一个（在KCP背面）被按下时移动。移动减速进行。测试2机器人仅在许可按键中的一个（在KCP背面）被按下时移动。移动以编程设定的速度进行。自动机器人自动运行选定的程序，并受KCP的控制，移动以编程设定的速度进行。外部自动外部机器人自动运行选定的程序，并受一台中央计算机或PLC控制。移动以编程设定的速度进行。运行方式选择利用这个钥匙开关可以在下列运行方式之间转换假如在程序运行时转换操作方式，动力制动器就会被激活。10©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt13华恒焊接•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，该按键不起作用。••驱动装置关•操作这个按键，机器人的驱动装置被关断。同时电机制动器稍延•时地闭合，并使各轴保持它们的位置。•在“手动”运行方式时，该按键不起作用。•11©CopyrightbyKUKARoboterGmbHCollege12/20051_Base_Tool_de.ppt14华恒焊接退出键（ESC）用退出键（ESC）可以随时退出某个功能的编制过程。包括，打开的窗体和Windows状态。无意被打开的菜单也能按此键重新关闭。窗口选择