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KUKA KR C4 extended 为大功率多轴控制柜
时间: 2026-09-17浏览次数：
KUKA KR C4 extended 为大功率多轴控制柜
KUKA KR C4 extended 为大功率多轴控制柜
KR C4 extended 为大功率多轴控制柜，最高支持 16 轴；CK 代表 Customer‑Kinematics 客户自定义运动学，可不配库卡本体，直接驱动库卡电机 / MGU 电机齿轮单元。对比普通 KR C4，本机型重点强化多轴扩展能力，支持大量外部轴、变位机、码垛、Titan 重载机器人。面向电气、机器人、Windows 专业背景工程师。
产品描述
整套机器人：机械手 + KR C4 extended 控制柜 + smartPAD 示教器 + 线缆 + 软件 + 选件。
核心硬件
KPC 控制 PC：主板 D3076‑K / D3236‑K / D3445‑K；负责人机界面、程序编辑、路径规划、驱动控制、通讯、安全监控。
KPP 库卡电源包：把交流整流生成直流中间回路电压，给各伺服单元供电，集成制动斩波器，多功率版本，面板 LED 状态指示。
KSP 库卡伺服包：伺服驱动器，多种峰值电流规格，执行电机磁场定向转矩控制。
CCU 机柜控制单元（CIB 机柜接口板 + PMB 电源管理板）：整机电源分配、内部总线通讯、安全 IO、风扇温度监控；主接触器控制、Mastering 原点测试；断电依靠电池保存位置并受控关机。
SIB 安全接口板（标准 SIB / Extended‑SIB 扩展板）
标准 SIB：5 路安全输入，3 路安全输出。
Extended‑SIB：8 路安全输入，8 路安全输出；用于 SafeRobot、SRM 轴区间监控选件，必须搭配标准 SIB 使用。
RDC 旋转变压器数字转换器：采集最多 8 轴旋变位置、电机温度；EDS 存储器存储原点与配置；支持级联多 RDC 盒，实现 16 轴系统；分普通版本，无低温 RDC‑cool。
CSP 控制器系统面板：运行 / 休眠 / 自动 LED 指示灯，USB、KLI/KSI 服务网口。
低压电源单元、后备电池组、电源滤波器。
总线分类 KCB / KSB / KEB
KCB 内部控制器总线：KPP、KSP、RDC、CIB；
KSB 安全总线：CIB‑SION、smartPAD‑SION、SIB；
KEB 扩展总线：Profibus、DeviceNet、EtherCAT、数字 / 模拟 IO 扩展模块，大量配置变体。
接口面板关键约束：离散安全接口 X11 与以太网安全接口 X66（PROFIsafe / CIP‑Safety）二选一，不能同时启用。
冷却系统：双回路冷却；换热器冷却电控，外部风机直接冷却 KPP/KSP 散热器、制动电阻。
可选配件：smartPAD 支架、滚轮组件（仅机柜内短距离移动，禁止长距离转运）；机柜预留客户选件安装导轨与安装板。
允许用途与禁止误用✅驱动库卡机械手、线性单元、变位机、符合 ISO10218‑1 的客户自定义 CK 机构； ❌禁止登高踩踏、超参数运行、防爆、地下采矿。
技术数据
整机参数：最大16 轴，重量最高 240 kg，防护等级 IP54；噪声约 65 dB (A)；
环境条件：工作温度、存储温度、海拔降额（＞1000m 每 1000m 降功率 5%）；振动冲击指标；
机械尺寸：整机外形、地装开孔、技术机柜 / 焊接机柜适配开孔；柜门摆动角度；最小维护间隙；
电气参数：供电、熔断器、外部 24V‑PELV 电源规格；电缆最大长度；
示教器参数；铭牌警示标签；REACH SVHC 物质信息；
安全性能：EN ISO13849‑1 Cat.3，PL d；PFH 失效率数据。
规划设计（系统集成前期）
EMC 电磁兼容：外部线缆用屏蔽线缆，屏蔽层大面积压接 PE 排；属于 A 类工业设备。
安装条件：独立落地或机柜组并排安装；预留维护间隙；
PE 等电位强制要求：机械手↔控制柜之间 16 mm² 线缆；控制柜本体至配电柜 PE 排 16 mm²。
电机连接器（本章核心）
文档包含海量接线组合，覆盖标准 6 轴、重载、码垛、Titan 机器人，支持 3‑16 轴配置；包含 X20、X7 系列单连接器、X81/X82 多轴组合连接器，全部引脚分配、伺服模块对应关系。
X20 系列：本体机械手电机；
X7 系列：单外部轴；
X81/X82 多轴连接器，支持组合扩展，最高 16 轴；
Titan 重载机器人专用 X20.1/X20.2/X20.3 连接器；
RDC 盒支持级联，多 RDC 盒之间 Resolver 线缆长度差≤10 m。
X11 离散安全接口（50 芯 D‑Sub）
双通道动态脉冲测试 TA‑A / TA‑B；
外部急停、安全门、外部使能开关；
附带原理图：外部急停接线、安全门 + 确认按钮接线、安全浮地触点输入接线；
安全门必须配置围栏外确认按钮，不能关门自动复位自动运行。
X66 以太网安全接口：PROFIsafe / CIP‑Safety，SafeOperation 选件，字节位定义，使能开关原理图。
CIB 板 EtherCAT 接口 X44/X65。
系统修改前提：更换硬盘、更换板卡、增删设备，必须使用 WorkVisual 软件重新配置系统。
运输
三种搬运方式：吊环起重、叉车、托盘搬运；可选滚轮组件仅机柜内部短距离滚动，禁止长距离拖拽转运。
运输前提：断电，全部线缆拆除，柜门关闭，直立放置，安装防倾倒支架。
起重：4 个 M10 吊环，吊具夹角要求，禁止错误斜吊；
叉车：标准底座或者专用叉槽，禁止野蛮叉入；
滚轮：地面必须平整无障碍物，有倾倒风险，禁止车辆拖拽。
开机与重新调试
完整上电流程：
检查运输损伤，确认最小维护间隙；
PE 等电位接线；
敷设电机电缆、X21/X21.1 RDC 数据电缆，遵守线缆弯曲半径；电机电缆和数据电缆分开走线；
安装 smartPAD 支架，插接 smartPAD 示教器；
解除电池放电保护插头；Harting X1 接入主电源；
断电状态下插接配置 X11 或 X66 安全接口；
清空危险区人员物体，释放急停，合闸上电；
硬件 / 设备变更后，WorkVisual 做系统配置；按需启用 Start‑up 启动模式；
安全设备完整功能校验。
设备操作
讲解 smartPAD /smartPAD‑2 示教器面板按键；示教器插拔操作流程；
示教器拔掉后本机急停失效；重新插上等待约 30 秒，必须重新测试急停、三档使能开关。
维护
维护通用安全前提：断电上锁，断开进线电源；等待中间回路 5 分钟放电；全程 ESD 防静电；禁止压缩空气直吹机柜。
维护周期
每年：SIB / Extended‑SIB 继电器输出功能检查；全部急停、使能开关完整功能测试；根据脏污情况清洁风扇、散热器；
5 年（三班运行）：主板纽扣电池、PC 风扇、内外机柜风扇更换；
压力释放塞（泄压过滤塞）变色立即更换；电池故障报警则更换电池组。
维护内容：
SIB 继电器输出测试：本地急停、操作员安全确认、外围使能输出、报警区间输出、SafeOperation 状态输出；
整机清洁：软布 + 无溶剂清洁剂，禁止喷水；
维护完成检查：熔断器、插头、接地、线缆磨损、部件紧固。
维修更换
维修只能使用库卡原厂备件；高强度 10.9 螺钉拆卸后必须换新，不可重复使用。 每个部件提供：安全前置条件、工具、分步拆装、连接器定义、扭矩、收尾功能测试。 可更换部件清单：
外部风扇、内部风扇模块；
KPC 控制 PC 整套、PC 风扇、主板纽扣电池、HDD/SSD 硬盘、双网口网卡；
KPP 电源包、KSP 伺服包；⚠️更换 KPP/KSP 后等待 5 分钟中间回路放电，外壳散热片高温防烫伤；
CCU 机柜控制单元；
SIB 标准安全板、Extended‑SIB 扩展安全板；
RDC 旋变数字转换器；
电池组（分冷却风道后方、柜门内两种安装位置，必须成对更换，注意极性，防止短路）；
低压电源单元；压力泄压过滤塞；制动电阻；电源滤波器；
KSS 系统软件安装说明；
重要：硬盘更换、硬件模块替换，必须 WorkVisual 重新配置系统。
故障排查
CCU 板 LED 指示灯：电源、总线、安全节点、熔断器 LED，不同闪烁颜色 / 频率对应故障现象、处理对策；
CCU 全部熔断器清单：编号、额定电流、用途，熔断器熔断有红色 LED 指示；
RDC、CSP 系统面板 LED 状态解读；
各主板（D3076‑K/D3236‑K/D3445‑K）网口 LED 状态；
SIB/Extended‑SIB 安全板 LED、保险位；
KPP、KSP 伺服模块 LED 状态；
完整 KPP/KSP错误代码表（260xx）：过载、接地故障、过流、中间回路过压欠压、逻辑电源故障、超温、电机缺相、通讯故障、制动电阻故障；每条包含故障原因与处理措施；
KPP/KSP 警告消息列表。
停机、存储、报废处置
停机退运：断开全部外设、电机电缆、接地线，做转运准备；
长期存储：室内干燥防尘、避免凝露；拆下电池，密封接口外壳防护；电池按温度定期补电（≤20℃每 9 个月；20‑30℃每 6 个月；30‑40℃每 3 个月）；
报废拆解：按材质分类；废旧电池作为危废退回供应商回收，禁止生活垃圾丢弃。
