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KUKA KR 700 PA / KR 700 PA arctic 安装指南
时间: 2026-09-11浏览次数:
KUKA KR 700 PA / KR 700 PA arctic 安装指南

KUKA KR 700 PA / KR 700 PA arctic 安装指南

KUKA Deutschland GmbH。本文档为库卡大型 4 轴码垛机器人中文原版装配手册,机器人为平行四边形连杆(PA=Palletizing 码垛)构型,仅地面安装,支持 KR C2、KR C4 两代控制器;包含标准常温版与arctic 低温专用版本;面向系统集成商、调试、维护工程师。机器人属于欧盟机械指令定义的半成品,必须集成进整套 CE 合规设备才可投产。


产品说明

系统组成
机械手本体、KR C2/KR C4 控制柜、KCP 手持编程单元、连接电缆、软件、选件附件。
arctic 为低温专用机型,机械结构、平衡配重、润滑油脂、电气组件与标准版不同。
机械手本体结构
4 轴平行四边形码垛构型;主要组件:手腕、小臂、大臂、转盘 A1、底座框架、液压‑气动平衡配重系统(抵消 A2 大臂重力,含隔膜蓄能器、液压缸、压力表、安全阀,充氮气)、全套电气组件。
手腕:单轴手腕 A6,带测量筒,用于机械零点标定;法兰安装工具。
小臂 / 大臂:平行连杆机构,保持法兰平面姿态;配置机械硬限位缓冲块。
转盘:实现 A1 回转,集成电机,预留叉车搬运插口。
底座:整机安装基座,集成接线盒、拖链接口。
可选配置:A1 轴限位、拖链系统(A1‑A3、A3‑A6)、自由旋转装置(无驱动手动转动电机)。
规定用途与禁止误用
规定用途:搬运工装夹具、码垛转运工件,必须遵守环境条件、保养周期。
禁止行为:载人、攀爬支架;超参数运行;缺失防护运行;户外、防爆、放射性、井下使用;私自钻孔 / 修改本体结构将直接丧失全部质保。
机器人属于半成品,不允许单独上电运行,需要集成商完成整套设备风险评估、CE 符合性声明。


安全

法律责任:库卡提供组装声明;系统集成商负责整机风险评估、出具 EC 一致性声明、粘贴 CE 标识;私自修改机器人丧失索赔权利,第三方配件造成损坏责任归属用户。
人员分类:运营商、系统集成商、调试、操作、维护、清洁人员;全部人员必须阅读安全章节并具备对应资质。
区域定义
工作区:机器人可到达运动范围;
危险区 = 工作空间 + 停止行程,必须物理围栏防护;
防护区:危险区以外。
本体自带防护:机械硬限位;可选机械式轴限位;自由旋转装置(选件,仅限紧急救援,使用后电机制动器会受损,需要更换电机 + 重新零点标定);整机安全铭牌禁止撕除涂改。
撞击机械硬限位后机器人不可继续运行,必须联系库卡评估。
各工况安全措施
通用安全:禁止人员停留在臂体下方;断电后臂体存在下坠风险,必须机械支撑;电机运行外壳高温,需防护;起搏器人员距离电机≥300 mm;示教器专人管控;修改程序 / 硬件必须 T1 低速模式测试;故障设备断电上锁挂牌。控制柜断电后内部可留存最高 780 V 高压数分钟。
运输:必须保持运输姿态,规避冲击、碰撞。
投入运行:修改控制器默认密码;机械手‑控制器必须配对,不可混用;完整安全回路测试;防止凝露。
手动模式 T1/T2:T1 用于示教;T2 仅高速测试,禁止编程。
自动模式:全部防护装置完好,危险区无人员才可运行。
保养维修:断电上锁、验电;ESD 防静电;平衡配重属于压力设备,有高压氮气,作业有爆炸冲击风险;处理危险化学品时查阅 MSDS 安全数据表。
停机、仓储、废弃处理:遵守当地法规。
列出本产品遵循的欧盟指令、国际安全标准清单。

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技术数据

基础参数
项目 KR 700 PA
轴数 4 轴(A1/A2/A3/A6)
最大到达半径 3320 mm
自重 约 2850 kg;运输架 212 kg
ISO9283 重复定位精度 ±0.08 mm
防护等级 本体、手腕 IP65
噪音 <72 dB(A)
安装姿态 仅地面安装;底座 footprint 圆形
环境条件
标准版运行:0~+55 ℃;存储‑40~+60 ℃;
arctic 低温机型运行:‑30~+10 ℃;
湿度满足 EN 60721‑3‑3 3K3 等级。
电缆:可选 15/25/35/50 m;最大允许拼接 1 次;>25 m 电缆必须增加等电位接地线;给出电机、数据线弯曲半径。
轴运动参数
轴 软件运动范围 额定负载最大速度
A1 ±185° ‑
A2 +10° ~‑120° ‑
A3 ‑10° ~+150° ‑
A6 ±350° ‑
A3 实际行程受 A2 位置约束;手册附带侧视、俯视工作包络图纸。
负载参数
手腕法兰额定负载700 kg,最大总负载 750 kg;额定重心 Lxy=350 mm,Lz=300 mm;最大允许转动惯量 350 kg・m²。
附加负载:小臂允许最大 50 kg 附加负载;转盘、大臂不允许附加负载,提供小臂附加负载安装孔位图纸。
手腕法兰规格:类似 DIN/ISO 9409‑1‑A200;23×M12‑10.9 螺钉;定位销 12H7;带 Ø60 mm 中空通孔。
给出正常运行、急停工况下法兰轴向力 Fa、径向力 Fr、倾覆力矩 Mk、扭矩 Mg。
负载质量与转动惯量两项必须同时校核,使用 KUKA‑Load 工具校验,负载参数必须录入控制器。手册附带负载曲线图。
地基基座载荷(地面)

结构设计必须使用最大载荷值,附加负载需要额外叠加。 

| 项目 | 正常值 | 最大值 |

| 垂直力 Fv|44500 N|63000 N| 

| 水平力 Fh|12500 N|19000 N| 

| 倾覆力矩 Mk|77000 Nm|83000 Nm| 

|A2 轴扭转力矩 Mr|17500 Nm|43000 Nm|

铭牌标识
机器人多处布置安全铭牌:高压警示、高温警示、轴固定提示、平衡配重压力危险、运输姿态标识、整机型号铭牌;铭牌禁止撕除涂改。
REACH 法规
SVHC 高关注物质信息查阅 KUKA Xpert 产品库。
停止行程与停止时间(安全关键)
停机类别:STOP 0(类别 0 切断驱动,抱闸抱死);STOP 1(类别 1 路径受控减速停机)。
评估对象 A1/A2/A3;多轴复合运动停止行程会增大。
手册提供不同伸出长度(33 %/66 %/100 %)、不同程序倍率 POV、不同负载下停止角度、停止时间曲线图。
STOP0 数值为测试仿真参考;制动器随 STOP0 触发次数磨损;要求每年现场实测停止行程。

项目规划

规划风险提示:长期温度极限运行、高频短周期往复、静态持重、外部工艺力会加速部件磨损,需要缩短保养周期,必要时咨询库卡。超限机器人自动停机保护。
三种地面固定方案1)地基固定装置‑175 mm:混凝土地基厚度≥175 mm,C20/25 混凝土,化学锚栓组件;给出底板尺寸、混凝土边距厚度图纸。 2)地基固定装置‑200 mm:混凝土厚度≥200 mm;化学锚栓方案。 3)机架固定装置:钢结构 / 滑台托架;销 + 剑形销定位;8 颗 M24 螺栓;钢结构必须承受全部最大地基载荷。
底板和混凝土之间禁止铺设隔离层、砂浆层,缝隙只能使用补整砂浆填充。
接口电缆规划
底座 A1 接口:电机电缆 X30,数据电缆 X31;拖链接口 X76;接地端子。
线缆敷设:分开金属线槽,满足 EMC,线缆不可承受拉力;工作温度‑10~+70 ℃;必须做等电位接地。
区分 KR C2、KR C4 控制柜对应的接线盒、插头定义。


运输

标准运输姿态(必须严格遵守):A1=45°,A2=‑120°,A3=150°,A6=0°。
特殊低矮运输姿态:拆下 A2 缓冲器,A2=‑130°;运输完成必须复原缓冲器。
搬运方式:①叉车搬运(使用转盘原厂叉车插口,叉车额定≥3.5 t);②选件吊装吊具;③整套固定在运输架运输。
提供整机运输外形尺寸、重心位置图纸;未固定到基座上时,机器人必须全程保持运输姿态。


投入运行与重新投入运行

三种安装流程:175 mm 混凝土地基、200 mm 混凝土地基、钢结构机架安装;底板水平偏差<3°;使用补整砂浆处理缝隙;化学锚栓必须等待完全固化。
机器人吊装落位,销钉定位;8 颗 M24 螺栓对角分步拧紧,最终扭矩 640 Nm;首次运行 100 小时后必须复紧地脚螺栓。
接线作业:区分 KR C2 与 KR C4 的电机电缆、数据电缆完整接线图、针脚定义;完成等电位导通校验。
无驱动能量移动机械手:使用选件自由旋转装置;仅限紧急救援,使用后电机制动器受损,必须更换电机并全部轴重新零点标定。
开机前处理平衡配重排气阀防护盖:移动 A2 轴释放内部积蓄压力,防止防护盖高速弹出伤人。


保养

保养周期基于标准工况;频繁短行程工况周期缩短;arctic 低温机型润滑油脂、液压油与标准版不一样。 

| 周期 | 作业内容 | 耗材 |

| 首次 100 h | 复紧地脚螺栓 640 Nm|

|5000 h(最迟 1 年)| 多处轴承加注 LGEP 2 润滑脂 | LGEP 2 润滑脂 | |5000 h(最迟 1 年)| 检查平衡配重系统压力、安全阀铅封 | 标准版:Hyspin ZZ 46;arctic:Shell Spirax S1 ATF TASA 液压油 | 

|20000 h(最迟 5 年)|A1/A2/A3/A6 齿轮箱换油 | 标准版 Optigear Synt. ALR 150;arctic:Alphasyn T32| |10 年 | 整体更换平衡配重总成 |

保养详细步骤:各轴齿轮箱放油‑冲洗‑加注;平衡配重压力检测、拆装更换整套平衡配重(约 95 kg,带高压氮气,高危作业,需要吊具、夹紧衬套工装)。
清洁:禁止高压水枪、蒸汽清洗;只能使用无溶剂水溶性清洁剂;防止液体渗入机械电气缝隙。


维修

手册描述现场可执行维修:A1/A2/A3/A6 电机的拆卸、安装流程;包含工装、吊具要求,齿面涂润滑脂 Microlube GL 261,安装完成后对应轴零点标定。
其余如齿轮箱、平衡配重拆解等复杂维修,必须由库卡认证工程师执行。 完整提供 KR C2、KR C4 两套系统电机电缆、数据电缆、接地系统接线原理图。


停止运行、仓储、废弃处理

停机拆卸:移动至运输姿态;断电;全部电缆拆除;吊具吊离本体;所有电气接头做防尘保护。
长期存储:保持运输姿态;环境干燥无尘、无结露;全部接口密封防护。
报废处置:铸铝钢材金属回收;电机、电路板归类电气危险废料;液压油、润滑脂、密封件按危险化学品处理;禁止私自拆解平衡配重压力容器。

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