《KUKA机器人KRC集成方案图文版(共66页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《KUKA机器人KRC集成方案图文版(共66页).docx（66页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上目次前言.31 目的 42 范围 43 规范性引用文件 44 术语和定义 45 机器人集成标准 4 6 文件更改状态.72前 言一、机器人技术部是本文件的归口管理部门，享有文件更改、修订、日常维护及最终解释权。二、文件版本历史记录： 文件版本版本实施日期编制人审核人标准化批准人备注三、本文件与上一版文件相比的主要变化点： 无。四、本文件自实施之日起，代替或废止的文件：无。1.目的1.1 确保机器人调试形成标准化流程，减少新人在学习中所需的人力和时间，降低长城汽车培养新人的成本。1.2 提高机器人安装调试效率。1.3 确保长城汽车项目生产人员安全、高效、方便、稳定的进行
2、系统维护。1.4 本规范不意味着阻碍新技术或限制创新性的应用，如果该规范中任何部分存在过分制约或阻碍新型技术的应用，可以通过机器人科审核进行完善更改。2.适用范围2.1 本标准适用于长城汽车股份有限公司整车厂车间机器人调试。2.2 本标准仅包含部分型号配置的机器人调试，不完全包含特定应用范围下的机器人 调试。2.3 本标准仅适用于KUKA机器人调试。2.4 本标准目前只应用于焊接机器人，且不具有完善性，后期将逐步添加相关内容。2.5 当本标准与任何其他引用的规范冲突，或与法律冲突，本标准中的条款由长城汽车自动化事业部机器人系统部进行解释。3.规范性引用文件无4.术语及定义程序流程图 (PAP)
3、： 是一个程序的流程图，也称为程序结构图。 它是在一个程序中执行某一算法的图示，描述了为解决一个课题所要进行的运算之顺序。5首次上电运行首次上电运行为避免在首次投入运行前将蓄电池放电，在机器人控制系统供货时已拔出了 CCU 上的插头 X305。接通前请将插头 X305（蓄电池） 插到 CCU(控制柜) 上。操作步骤：1.1 接通 KR C4。1.2 选择运行方式T1。1.3 将钥匙开关拧到 ( 图 1-1 ) 挡位运行（图标： 打开的挂锁）。1 钥匙开关1.4 显示以下询问： RDC 存储器和控制系统不一致 什么被更换了 用按键 “机器人” 确认。 图 1-2: RDC 存储器和控制系统不一致
4、1.5 即显示以下信息： 网络配置已还原.用按键 OK 确认。1.31.41.51.6 用按键 全部 OK 确认在信息窗口可以被确认的所有信息。 ( 图 1-3 ) 图 1-3: 信息窗口(1) 主菜单按键(2) 信息窗口(3) 按键 全部 OK1.7 以下信息无法确认：KSS15068 安全配置的校验总和不正确。KSS12017 未确认操作人员防护装置KSS00404 安全停止为了确认这类信息，必须均衡机器人 (RDC) 和机器人控制器之间的安全配置：按下主菜单按键，并选择菜单序列配置 用户组。 然后按下登录.。1.8 选定用户组安全维护人员。1.9 输入密码（默认： kuka），然后用登录
5、确认。1.10 确认信息 KSS15068 和 KSS00404： 按下主菜单按键，并选择菜单序列配置 安全配置。 在窗口故障排除助手中即显示可能的故障原因的概览。 ( 图 1-4 )在该列表中选中字段： 机器人或 RDC 存储器首次投入运行。图 1-4: 故障排除助手在所选中字段的下面即显示排除建议。在此选中字段： 如果您想立即启用安全配置，请将其激活。按下按键现在激活。 窗口通用自动打开。 ( 图 1-5 )图 1-5: 窗口“ 通用” 窗口通用通过关闭图标关闭。 即显示以下信息： 已成功保存改动。用按键 OK 确认。1.11 确认信息KSS12017 （在此过程中要区分两种情况）：机器人
6、有 X11 时的方法： 用防护门上的确认键确认。 机器人无 X11 时的方法 (IBN-T1)： 按下主菜单按键，并选择菜单序列投入运行 售后服务 投入运行模式。或使用X11短接。KR C4 处于待机状态。 现在可实施首次投入运行的整个步骤。图 1-4: 故障排除助手在所选中字段的下面即显示排除建议。在此选中字段： 如果您想立即启用安全配置，请将其激活。按下按键现在激活。 窗口通用自动打开。 ( 图 1-5 )图 1-5: 窗口“ 通用”窗口通用通过关闭图标关闭。即显示以下信息： 已成功保存改动。用按键 OK 确认。确认信息KSS12017 （在此过程中要区分两种情况）： 机器人有 X11 时
7、的方法： 用防护门上的确认键确认。 机器人无 X11 时的方法 (IBN-T1)： 按下主菜单按键，并选择菜单序列投入运行 售后服务 投入运行模式。或使用X11短接。KR C4 处于待机状态。 现在可实施首次投入运行的整个步骤。机器人周边设备通讯及配置机器人与PLC接口通讯现场采用Profibus总线（图）图1.1 将现场总线主机粘贴到项目中操作步骤如下： 在窗口项目结构的选项卡设备中展开树形结构，直到节点总线结构可见。 用右键点击总线结构并在相关菜单中选择添加。 窗口 DTM 选择随即打开。 选定所需现场总线主机并用 OK 确认。 该主机即被纳入树形结构中。1.2 配置现场总线主机操作步骤如
8、下 在窗口项目结构的选项卡设备中用右键点击现场总线主机。 在相关菜单中选择设置 .。 一个含有设备数据的窗口打开。 根据需要设定数据，随后用 OK 保存。1.3 配置设备操作步骤如下： 在窗口项目结构的选项卡设备中用右键点击设备。 在相关菜单中选择设置 .。 一个含有设备数据的窗口打开。 根据需要设定数据，随后用 OK 保存。1.4 连接输入端与输出端操作步骤 点击按键打开接线编辑器。 窗口输入输出接线打开。 在窗口左半侧的选项卡 KR C 输入 / 输出端 中选定需接线的机器人控制系 统范围，例如：数字输入端。信号在窗口输入输出接线的下半部分显示。 在窗口右半侧的选项卡现场总线中选定设备。
9、将机器人控制系统的信号用 Drag&Drop （拖放）拉到设备的输入或输出端上。 （或反之将设备的输入或输出端拉到机器人控制系统的信号上。）信号就此连接完毕。机器人与焊枪、焊机接口配置2.1 机器人焊接参数配置 将机器人焊枪进行零点校正； 在TPServogun_TC中添加 配置伺服强扭矩配置inputs将weld end改为205 将with/without weld current改为1025 将Timer ready改为204； outputs将weld Start改为220 、program number改为211to214、with/without weld current改为220
10、 在displayvariablesingle将name改为eg_new_timer、将new value改为false 在system中打开sps程序展开第九行user plc，在第11行输入SpotWeld（） 点开program文件夹新建一个文件夹点击右侧部分新建 选择模块open程序加入home（此点为全局变量，如果在其它程序中有相同的名称，则点相同）和焊接ptp语句2.2 焊接控制器接线：ST21（小原）系列是工频焊接控制器，SIV21（小原）系列是中频焊接控制器，两种控制器的接法不一样，如图为工频接法，图为中频接法。移除A12和A14的短接片。图图机器人与抓手接口配置3.1 导入G
11、SD文件3.2 进行I/O配置及站地址设置机器人与水气单元配置这里我们只用到了水气单元线其中的六芯，其中蓝色线（0V）和棕色线（24V）接至控制柜内电源接口处（图）；蓝色线（start_water输出）接至ET200S对应201端；蓝色线（air_ok输入）；蓝色线（flow1_ok输入）接至ET200S对应202端；（flow2_ok输入）接至ET200S对应203端（图）。机器人调试内容 工具坐标建立步骤 说明 1 确定工具坐标系的原点可选择以下方法： XYZ 4 点法 XYZ 参照法 2 确定工具坐标系的姿态可选择以下方法：ABC 世界坐标法ABC 2 点法 或者 直接输入至法兰中心点的
12、距离值 (X,Y,Z) 和转角（A，B，C）。 数字输入 TCP测量的XYZ 4点法的操作步骤： 1.1 选择菜单序列 投入运行 测量 工具 XYZ 4 点。 为待测量的工具给定一个号码和一个名称。 用继续键确认。 用 TCP 移至任意一个参照点。 按下软键测量，对话框“ 是否应用当前位置 继续测量” 用是加以确认 用 TCP 从一个其他方向朝参照点移动。 重新按下测量，用是回答对话框提问。 把以上步重复两次。 负载数据输入窗口自动打开。 正确输入负载数据，然后按下继续。 包含测得的 TCP X、Y、Z 值的窗口自动打开，测量精度可在误差项中读取。 数据可通过保存直接保存。 1.2 TCP测量
13、的XYZ参照法的操作步骤： 前提条件是，在连接法兰上装有一个已测量过的工具，并且 TCP 的数据已知。 在主菜单中选择投入运行 测量 工具 XYZ 参照。 为新工具指定一个编号和一个名称。 用继续键确认。 输入已测量工具的 TCP 数据。 用继续键确认。 用 TCP 移至任意一个参照点。 点击测量。 用继续键确认。 将工具撤回，然后拆下。 装上新工具。 将新工具的 TCP 移至参照点。 点击测量。 用继续键确认。 按下保存键。 数据被保存，窗口自动关闭。 或按下负载数据。 数据被保存，一个窗口将自动打开，可以在此窗口中输入负载数据。 1.3 ABC 世界坐标系法姿态测量此方法有两种方式：5D：
14、 只将工具的作业方向告知机器人控制器。 该作业方向默认为 X 轴。 其它轴的方向由系统确定，对于用户来说不是很容易识别。应用范围： 例如：MIG/MAG 焊接，激光切割或水射流切割6D： 将所有 3 根轴的方向均告知机器人控制系统。应用范围： 例如：焊钳、抓爪或粘胶喷嘴。 ABC 世界坐标系法操作步骤： 在主菜单中选择投入运行 测量 工具 ABC 世界坐标。 输入工具的编号。 用继续键确认。 在5D/6D 栏中选择一种变型。 用继续键确认。 如果选择了5D： 将 +X 工具坐标调整至平行于 -Z 世界坐标的方向。 （+XTOOL = 作业方向） 如果选择了6D： 将 +X 工具坐标调整至平行于
15、 -Z 世界坐标的方向。 （+XTOOL = 作业方向） +Y 工具坐标调整至平行于 +Y 世界坐标的方向。 （+XTOOL = 作业方向） +Z 工具坐标调整至平行于 +X 世界坐标的方向。 （+XTOOL = 作业方向） 用测量来确认。 对信息提示“ 要采用当前位置吗 测量将继续” 用是来确认。 即打开另一个窗口。 在此必须输入负荷数据。 然后用继续和保存结束此过程。 关闭菜单。1.4 姿态测量的ABC2点法的步骤 ： 前提条件是，TCP 已通过 XYZ 法测定。 在主菜单中选择投入运行 测量 工具 ABC 2 点。 输入已安装工具的编号。 用继续键确认。 用 TCP 移至任意一个参照点。
16、 点击测量。 用继续键确认。 移动工具，使参照点在 X 轴上与一个为负 X 值的点重合（即与作业方向相反）。 点击测量。 用继续键确认。 移动工具，使参照点在 XY 平面上与一个在正 Y 向上的点重合。 点击测量。 用继续键确认。 按保存。 数据被保存，窗口关闭。 或按下负载数据。 数据被保存，一个窗口将自动打开，可以在此窗口中输入负载数据。 工具重量测试2.1 建立焊枪的tcp后，在投入运行测量工具数字输入在已经做好的TCP下测枪的重量2.2 安装loaddata软件：投入运行安装附加软件配置路径选择（E盘）保存保存安装重启（you have to restart computer to c
17、omplete the technology setup in stallation）拔下U盘2.3 投入运行测量工具数字输入建立工具名称weld_cgun1、将X Y Z值及重量输入，保存数据保存在工具名为weld_cgun1中2.4 将语言改为英语模式、将模式打到自动模式、2轴 3轴之间的绝对值差3度以内2.5 投入运行售后服务测量工具负载robot type ok 选择机器人的型号supplementary load on axes 三轴负载为50determine payload automatically Yes2.6 Start上电 运行 programmed path reach
18、ed (BCO)上电 运行Start the measurementrunsmove to the start point of one path and startmeasurement move to initial pointmove to the start point of second path and startmeasurement move to initial pointmove to the start point of third path and startmeasurement move to initial pointassign tool(data have b
19、een assignal to tool1)back up(back up saved to D)USB(results saved to usb E)5.3.3 Tune枪3.1 文件cataloghandling将kuka robot skrc4 high payload servoguntc导入窗口样本kukarobotskrc4 high payloadkr 210 2700extra用鼠标拖到steuerung(使其变蓝) servoguntckuka00 121-216/00-115-925(焊枪电机的名牌上)用鼠标拖到steuerung(使其变蓝)编辑器机器参数配置joint1运
20、动规划参数电机/轴传动比 电机额定转速选择生成代码图标（看是否报错）在示教器上安全登录安装将伺服枪软件导入控制柜后，要用workvisor将电机/轴的传动比改为50:32（在说明书上，smalle pulley gear和large pulley gear）,额定速度设为4100（枪电机的铭牌上），传入控制柜中，进行安全配置，确保能够上电3.2 configurationservogun torque controlgun parametersgear ratio max opening(mm) soft limit（一般设为20）3.3 external axes软件将前面的输入进行计算mo
21、tor transmission ratio(为计算后的数值)nominal speed of motor3.4 网线连上电脑与控制柜查找项目打开项目（上面有机器人编号）编辑器cinfigure kinematic relation将焊钳与机器人图标连接起来3.5 将机器人型号和焊钳型号及M_H_KSP40_400V_V1和S_H_KSP40_400V_V1文件添加进去；文件steuerungconfigusercommon右键mada添加右键servofile添加3.6 编辑器option packagesservogun tc editor将weld program selection t
22、ype选为program number将gun option中equlization改为robot compensation；3.7 设置机器人参数：将电机/轴传动比将从示教器中运算的结果进行输入、在枪的参数单上将电机额定转速进行输入、将调节器的类型选为positiontorquecontrol、不含电机3.8 动力总成转动惯量、速度监控极限、电流额定值极限（在电机的名牌上）、正向软件限位开关（一般为20）、负向软件限位开关 3.9 将workvisual中设置的参数导入到控制柜中导入完成后进行安全配置sevogun torque controlconfiguration将timer type
23、设置为test 、guntype（X或C型枪） 、tcp orientation（+Z）、thickness(由压力表的厚度决定或18)、first init force设定为13.10 serv torque controlcalibration 5p根据枪的最大压力将motor torque 1 in KN motor torque 2 in KN motor torque 3 in KN motor torque 4 in KN motor torque 5 in KN分别设为1 2 3；最大压力按照说明书进行设定；设定好后进行保存3.11 在投入运行调整去调节，将枪的零点取消千分尺对枪
24、进行零点校正3.12 点开机器人图标打开R1文件夹选择program按顺序逐个打开eg_cal eg_recal eg_force,前两个程序是在1 2 3motor torque的设定下测的压力，此压力是通过软件计算的结果，第三次压力检测是对前两次的验证3.13 双枪压力配置workvisual中文件steuerungkrcR1TPServogun_tc打开文件841行：EG_SERVOGUN_EXAXIS2=2 847行：Global int EG_COUPLE_AXIS_=B0013.14 如果是X枪运行eg_cal后，要运行 eg_force，然后再运行 eg_recal，再进行压力测
25、试运行eg_force；如果测的压力比设定的要小，在calibration 5p中将对应的值要向小调整，直至压力匹配5.3.4 抓放枪、抓放抓手调试4.1 从焊钳支架抓取焊钳程序DEF DockGun1( ) ；程序段名称INI ；初始化PTP HOME Vel= 100 % DEFAULT ；机器人回原位ToolStand(1,O,TRUE) ；1号焊枪支架上防尘罩打开WAIT FOR ( NOT IN 221 DI_TCRTL1 ) AND NOT ( IN 222 DI_TCRTL2 ) AND NOT ( IN 223 DI_TCLock ) AND ( IN 224 DI_TCUnL
26、ock ) AND ( IN 209 DI_Gun1Sen_11 )；切换盘和焊枪检测信号判断 PTP P2 CONT Vel=100 % PDAT2 Tool16:Tool_change Base0 CD ；中间过渡点; Ready To Pick Gun1 LIN P4 Vel= m/s CPDAT2 Tool16:Tool_change Base0 CD ；准备去抓枪点; Pick Gun1 PositionLIN P3 Vel= m/s CPDAT1 Tool16:Tool_change Base0 ；到达抓枪点;wait for $in221 and $in222 and not $
27、in223 and $in224 ；切换盘贴合检测和锁紧珠弹出检测TC(1,L) ；切换盘锁紧; Leave Pick Gun1 PositionLIN P5 Vel= m/s CPDAT3 Tool16:Tool_change Base0 CD ；机器人带焊钳脱离焊钳支架wait for not $in209 ；焊钳检测为0PTP P6 Vel=100 % PDAT3 Tool16:Tool_change Base0 CD ；中间过渡点PTP P7 CONT Vel=100 % PDAT4 Tool16:Tool_change Base0 ；中间过渡点ServoGun Couple=1 ；伺
28、服焊钳耦合PTP HOME Vel= 100 % DEFAULT ；回原位ToolStand(1,C,True) ；防尘罩关闭END ；程序结束5.1 放到焊钳支架程序DEF UnDockGun1( ) ；程序段名称INI ；初始化PTP HOME Vel= 100 % DEFAULT ；回原位ToolStand(1,O,TRUE) ；焊钳支架防尘罩打开WAIT FOR ( IN 223 DI_TCLock ) AND NOT ( IN 224 DI_TCUnLock ) AND ( IN 217 DI_ToolID1 ) AND NOT ( IN 218 DI_ToolID2 ) AND N
29、OT ( IN 209 DI_Gun1Sen_11 ) ；切换盘和焊枪检测信号判断ServoGun Decouple=1 ；伺服焊钳去耦合PTP P1 CONT Vel=100 % PDAT1 Tool16:Tool_change Base0 CD ；中间过渡点PTP P2 CONT Vel=100 % PDAT2 Tool16:Tool_change Base0 CD ；中间过渡点; Ready to Drop Gun1LIN P3 CONT Vel= m/s CPDAT1 Tool16:Tool_change Base0 CD ；准备去放焊钳位置; Drop Gun1 PositionLI
30、N P4 Vel= m/s CPDAT2 Tool16:Tool_change Base0 ；到达焊钳放置位置TC(1,U) ；切换盘锁紧珠松开;wait for $in221 and $in222 and $in223 and not $in224 and $in216 and $in209;wait for not $in223 and $in224 ；切换盘信号检测; Leave Drop Gun1 PositionLIN P6 Vel= m/s CPDAT3 Tool16:Tool_change Base0 CD ；机器人离开焊钳放置点;wait for not $in223 and
31、$in224 and not $in221 and not $in222 ；重复判断切换盘信号PTP P9 CONT Vel=100 % PDAT6 Tool16:Tool_change Base0 CD ；中间过渡点PTP HOME Vel= 100 % DEFAULT ；机器人回原位ToolStand(1,C,TRUE) ；防尘罩关闭END ；程序结束4.2 从抓手支架抓取抓手程序抓手程序逻辑Dock-gripperINIPTP HOME Vel= 100 % DEFAULT; Cover11 Open - 抓手盖板打开ToolStand (11, O, True); Safty Chec
32、k - 安全检查WAIT FOR ( NOT IN 214 DI_Grip1CoverClose_11 AND IN 215DI_Grip1CoverOpen_11 ) - 确定盖板已经打开WAIT FOR ( IN 212 DI_Grip1Sen1_11 ) AND ( IN 213 DI_Grip1Sen2_11 )-枪架上面传感器。检测枪在枪架上AND ( NOT IN 216 DI_TCTSIV )AND -ATI快换盘脱开的安全信号( NOT IN 221 DI_TCRTL1 AND NOT IN 222 DI_TCRTL2 -ATI快换盘检测没有工具AND NOT IN 223 D
33、I_TCLock AND IN 224 DI_TCUnLock -ATI快换盘内抓未锁紧PTP P1 CONT Vel=100 % PDAT1 Tool16:Tool_change Base0; Ready To Pick Grip1 -准备抓之前点再次检测内抓是否是未锁定状态LIN P15 Vel=1 m/s CPDAT8 Tool16:Tool_Changer Base0WAIT FOR ( NOT IN 223 DI_TCLock AND IN 224 DI_TCUnLock ); Pick Grip1 Position -抓抓手到位点LIN P4 Vel= m/s CPDAT1 Too
34、l16:Tool_Changer Base0Lock Grip And Check-检测行程开关到位，抓手插入到位。内抓未锁紧WAIT FOR ( IN 216 DI_TCTSIV AND IN 221 DI_TCRTL1 AND IN 222 DI_TCRTL2AND NOT IN 223 DI_TCLock AND IN 224 DI_TCUnLock )TC(1,L) -抓手1，锁紧。Grip(1,1,O,True)-抓手1第一组缸打开并检测Grip(1,2,O,True)-抓手1第二组缸打开并检测Grip(1,3,O,True)-抓手1第三组缸打开并检测WAIT FOR ( IN 22
35、1 DI_TCRTL1 AND IN 222 DI_TCRTL2 AND IN 223 DI_TCLockAND NOT IN 224 DI_TCUnLock )-检测抓手已到位，内抓已锁紧PTP P6 CONT Vel=100 % PDAT3 Tool6:Grip011 Base0 CDPTP P7 CONT Vel=100 % PDAT4 Tool6:Grip011 Base0 CD;=PTP HOME Vel= 100 % DEFAULTUnDock-gripperDEF UnDockGrip1( )INIPTP HOME Vel= 100 % DEFAULT; Cover11 Open
36、 -盖板打开ToolStand (11, O, TRUE); Safty CheckWAIT FOR ( NOT IN 214 DI_Grip1CoverClose_11 AND NOT IN 215DI_Grip1CoverOpen_11 ) -检测盖板打开-检测枪架上无枪WAIT FOR ( NOT IN 212 DI_Grip1Sen1_11 AND NOT IN 213 DI_Grip1Sen2_11-ATI快换盘脱开的安全信号AND NOT IN 216 DI_TCTSIV-ATI快换盘检测有工具AND IN 221 DI_TCRTL1 AND IN 222 DI_TCRTL2- A
37、TI快换盘内抓在锁死状态AND IN 223 DI_TCLock AND NOT IN 224 DI_TCUnLock ); Ready To Drop Grip1LIN P23 Vel=1 m/s CPDAT8 Tool6:Grip011 Base0 CD; Drop Grip1 PositionLIN P24 Vel= m/s CPDAT9 Tool6:Grip011 Base0 CDDrop Grip1WAIT FOR ( IN 212 DI_Grip1Sen1_11 AND IN 213 DI_Grip1Sen2_11 -枪架到位信号AND IN 216 DI_TCTSIV -ATI快
38、换盘安全信号AND IN 221 DI_TCRTL1 AND IN 222 DI_TCRTL2 -快换盘有工具AND IN 223 DI_TCLock AND NOT IN 224 DI_TCUnLock )TC(1,U) -执行脱开断网WAIT FOR ( NOT IN 223 DI_TCLock AND IN 224 DI_TCUnLock )-检测以脱开; Leave Drop Grip11 PositionLIN P30 Vel= m/s CPDAT13 Tool16:Tool_Changer Base0 CDWAIT FOR ( NOT IN 221 DI_TCRTL1 AND NO
39、T IN 222 DI_TCRTL2 )-确保枪以脱开，防止枪在快换盘上AND ( NOT IN 223 DI_TCLock ) AND ( IN 224 DI_TCUnLock )-内抓以脱开PTP P33 CONT Vel=100 % PDAT20 Tool16:Tool_Changer Base0 CDPTP HOME Vel= 100 % DEFAULT; Cover11 Close -枪架盖板关闭ToolStand (11, C, TRUE)5.3.5 车身坐标系建立基坐标系的建立方法有三种，3点法、间接法、数字输入。因为车身坐标系的原点在空间中，所以采用间接法测量，车身坐标系建立的步骤：5.1 选