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KUKA KR 20 SCARA CS机器人装配说明
时间: 2026-09-10浏览次数：
KUKA KR 20 SCARA CS机器人装配说明
KUKA KR 20 SCARA CS机器人装配说明
库卡4 轴 SCARA 水平多关节机器人，全部仅支持地面安装；配套控制器为KR CS Box‑2；分为普通工业 CS 版本与CR 洁净室版本；最大负载 20 kg，额定负载 10 kg；用于装配、搬运、点胶、分拣。属于部分完成机械，由系统集成商完成整机风险评估，出具 EC 符合性声明、CE 标识。
产品描述
2.1 系统组成
机械手本体 + KR CS Box‑2 控制柜 + smartPAD‑touch 示教器 + 电机电缆、编码器数据电缆 + 系统软件 + 选件附件。
2.2 本体机械结构（4 轴 SCARA）
A1/A2 水平回转关节；A3 滚珠花键 Z 向垂直升降轴；A4 末端旋转轴；
主要部件：连杆臂、主臂、滚珠花键、底座框架；
电气组件：保护回路、各轴电机线缆、I/O、气路接口、以太网；
臂部预留辅助负载安装支架，可挂载外部管线附件。
2.3 规定用途与禁止误用
规定用途：工具 / 夹具搬运、工件加工转运，必须在手册规定环境参数内使用。
禁止：载人载动物、攀爬踏板；户外、防爆、放射性、地下采矿；未经库卡授权钻孔、修改本体结构，直接丧失质保。
本体属于部分完成机械，不能直接独立投运，必须集成到整套设备。
安全
法律责任：本体附带整合宣告 Declaration of incorporation；整机风险评估、EC 符合性声明、CE 标识、终端操作手册全部归属系统集成商。私自修改本体，全部风险由用户 / 集成商承担。
人员分类：系统集成商、操作人员、调试、维护维修、清洁人员；本体深度拆解维修仅限库卡授权人员。
区域定义
工作空间：机器人可达运动范围；
危险区 = 工作空间 + 停机距离，必须围栏 / 光栅物理防护；无物理防护则必须完整执行 EN ISO 10218 协作机器人全部条件。
防护装置
A1/A2 轴配置机械硬限位；撞击硬限位后必须停机联系库卡，不可直接复用；
制动器释放按钮（A2 臂侧面），断电状态手动移动 A3/A4 轴；
本体铭牌、警示标签严禁去除涂改。
核心安全要点
断电后制动器存在失效下坠风险，检修前将机械臂摆至安全姿态，必要机械支撑；禁止人员停留在机器人危险区域下方。
电机运行外壳高温，存在烫伤风险；维修带电部件：仅按下急停不足，必须断开总电源开关并且验电确认断电；控制器断电后内部高压电容仍维持数分钟高压。
示教器断开后其上急停失效；断开示教器必须移出作业现场。
修改硬件、软件、参数后，全部程序必须 T1 模式低速测试；仿真生成的程序也必须 T1 实测。
故障处理：断电上锁挂牌，张贴故障警示标签；故障修复后执行全套安全功能校验。
技术数据
4 款机型：KR20 R800 Z450‑2CS、KR20 R1000 Z450‑2CS、KR20 R1200 Z450‑2CS、KR20 R1200 Z390‑2CS‑CR（洁净版，Z 行程缩短）。
参数 KR20 R800 Z450 CS R1000 Z450 CS R1200 Z450 CS R1200 Z390 CS‑CR
轴数 4 4 4 4
额定负载 10 kg 10 kg 10 kg 10 kg
最大负载 20 kg 20 kg 20 kg 20 kg
最大臂展 800 mm 1000 mm 1200 mm 1200 mm
Z 行程 450 mm 450 mm 450 mm 390 mm
XY 重复定位 ±0.025 mm ±0.025 mm ±0.035 mm ±0.035 mm
Z 重复定位 ±0.01 mm ±0.01 mm ±0.01 mm ±0.01 mm
R 重复定位 ±0.01° ±0.01° ±0.01° ±0.01°
防护等级 IP20 IP20 IP20 IP54
本体重量 ~61 kg ~61.3 kg ~63.2 kg ~64 kg
控制器 KR CS Box‑2 KR CS Box‑2 KR CS Box‑2 KR CS Box‑2
环境条件：运行 0~45℃；存储‑25~+55℃，环境等级 3K22；低温启动需要预热降速。
A4 法兰：最大转动惯量 Iz=1 kg・m²，额定 0.1 kg・m²；负载质量、转动惯量两项必须同时校验，录入 KUKA.ControlStudio 控制器软件；手册附带各型号负载曲线图，负载重心以 A4 法兰端面为基准。
法兰载荷：分别给出正常运行工况、急停冲击工况的轴向力、径向力、倾覆扭矩、旋转扭矩。
基座载荷：给出地装状态垂直力、水平力、倾覆力矩、扭转力矩，用户底座设计取最大值。
停机距离与停机时间：STOP0、STOP1 给出 A1‑A3 轴测试数据表；手册数值仅参考，项目现场必须实际工况实测停机距离。
REACH 第 33 条合规说明。
项目规划
底座规划：机器人需要用户自行设计钢制安装底座；底座板厚≥20 mm，平面度≤0.4 mm；提供底座安装孔位图；安装倾斜角度最大允许 5°。
线缆与接口
电机电缆 X30，数据电缆 X31；WEIPU 连接器；线缆可选 5 m /10 m；
固定敷设弯曲半径：电机电缆≥55 mm；数据电缆≥45 mm；线缆分开金属线槽布线，满足 EMC；
A1 底座接口：X40 I/O、X74 以太网接口、3 路气动接口 AIR1‑AIR3；
A2 上臂接口：X41 I/O、X94 以太网接口、制动器释放按钮；气路管线全部机内预制。
用户侧管线布置：臂部预留 M4/M6 螺纹安装支架；禁止将线缆直接捆绑在波纹管上，必须使用高柔性屏蔽线缆。
加速磨损工况提示：长期温度上限、腐蚀环境、持续满负荷、单调往复运动、外部工艺力，需要缩短维护周期。
运输
机器人必须进入规定运输姿态，拆除工具；
搬运方式：原厂包装箱叉车运输；或者底座拧入 M10 吊环螺栓，起重机吊装本体；
吊装绳索长度＞1500 mm；吊装全程禁止人员站机器人下方；禁止拖拽线缆。
启动与重新调试（地面安装流程）
用户底座调平，最大倾斜不超过 5°；预装定位销；起重机垂直下放机器人本体；
对角按规定扭矩拧紧底座 M12/M14 固定螺栓；
接线：等电位接地、电机电缆、数据电缆；做等电位连续性测试；
手动移动轴：A1/A2 通过 Servo‑Free 软件释放抱闸；A3/A4 可通过本体上制动器释放按钮手动移动；
上电前全套检查清单：机械紧固、线缆无拉扯磨损；修改出厂默认密码；全部程序 T1 模式试运行。
维护
维护操作前：急停 + 断电上锁挂牌；仅使用库卡指定润滑耗材。
维护周期 维护项目 耗材
首次运行 100 h 复查底座螺栓拧紧扭矩 ‑
100 km 或 1500 h 滚珠花键加注润滑脂 THK AFB‑LF（约 10 g）
4000 h 或最迟 1 年 更换波纹管；线缆总成润滑；更换 EDS 记忆电池单元 Optitemp RB2（约 20 g）
按周期 A1 轴齿轮箱换油 Optigear ALR320，0.37 L
重点维护细节：
滚珠花键润滑：分上限位、下限位两个位置涂抹；CR 洁净版拆装波纹管之后才能加注润滑脂。
A3/A4 同步齿形带更换与张力调整：使用频率计测量皮带振动频率设定张力，更换后必须执行零点标定 Mastering。
电池单元更换：电池失效丢失零点，更换完成必须重新标定。
A1 齿轮放油‑注油完整流程；
清洁：断电急停下擦拭，禁止高压水枪、蒸汽清洗。
更换波纹管、齿形带、电池、齿轮油后，必须执行机器人零点标定 Mastering。
维修
上盖拆装更换完整流程；
零点标定 Mastering 两套方案：①使用专用标定工装；②无工装手动标定 A1/A2/A3/A4；
本体深度拆解维修仅允许库卡授权人员执行；部件更换完成后，完整安全测试 + 零点标定。
停用、存储、报废处置
停用：调整至运输姿态，拆卸工具，断电拔线缆，本体拆卸；
存储：干燥无尘，避免凝露；密封电气接头；
报废分类：电机、RDC/EDS 电路板作为电子废料处理，禁止自行拆解电机齿轮箱；其余机械件分类工业废料；文档列出全部密封胶、齿轮油、润滑脂物料牌号。
