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KUKA Sunrise Cabinet新一代小型控制柜
时间: 2026-09-17浏览次数：
KUKA Sunrise Cabinet新一代小型控制柜
KUKA Sunrise Cabinet新一代小型控制柜
Sunrise Cabinet 是库卡新一代小型控制柜，用于 LBR iiwa 系列灵敏协作机器人，运行 Sunrise.OS 系统；支持独立落地或 19 英寸标准机柜机架安装，硬件核心为 CCU_SR 小型机器人控制单元，面向具备电气、机器人、Windows 专业背景工程师。
产品描述
整套系统：LBR iiwa 协作机械手 + Sunrise Cabinet 控制柜 + smartPAD 示教器 + 线缆 + Sunrise.OS 软件 + 选件。
核心硬件单元
KPC 控制 PC，支持 D3076‑K / D3236‑K / D3445‑K 三款主板；负责人机界面、程序处理、路径规划、驱动控制、安全监控、外部设备通讯。
CCU_SR 小型机器人机柜控制单元（CIB_SR+PMB_SR）：整机电源分配、内部总线通讯、安全 IO、风扇与温度监控、主接触器控制、Mastering 标定、高速测量输入；断电依靠后备电池保存位置并受控关机，负载测试电池健康状态。
EDS 电子数据存储卡，存储机器人配置、原点数据。
低压电源单元、后备电池组、电源滤波器；制动电阻。
总线体系
KCB 控制器总线；KSB 安全总线；KEB 扩展总线；
主要接口
X11：50 针 D‑Sub 双通道安全接口；
X65：EtherCAT 扩展总线；
X66：KLI 上位通讯；
X69：KSI 服务网口；
X650 介质法兰接口：专门给 iiwa 手腕提供 48 V/24 V 电源与数据通讯。
冷却架构：单回路风扇散热；禁止通风口加装滤棉，会过热缩短器件寿命。
安装形态：独立落地安装，也支持装入 19 英寸工业机架；机架深度要求≥600 mm；机柜左右两侧通风最小间隙 70 mm。
可选配件：smartPAD 安装支架；搬运提手支架。
技术数据
机械参数：整机重量约 23 kg，防护等级 IP20；噪音约 54 dB (A)；外形尺寸、19 英寸机架开孔；smartPAD 支架、搬运提手安装孔位。
电气参数：单相 110/230 V AC，±10%，50/60 Hz；熔断器 2×15 A 慢熔 C 型；外部 PELV‑24V 电源 DC 27.1 V；smartPAD 线缆最多两段延长，总长≤50 m。
环境条件：工作温度 5~45 ℃；存储‑25~+70 ℃；海拔＞1000 m 功率降额；振动冲击指标。
CIB_SR 安全板电气特性：输入 OFF 区间‑3~5 V，ON 区间 11‑30 V，5‑11 V 为未定义过渡区；双通道动态测试输出 TA‑A/TA‑B；脉冲时序 t1=625 μs，周期 t2=106 ms；线缆最大长度 50 m。
安全性能：符合 EN ISO 13849‑1 Cat.3 / PL d；SIL2；PFH＜1×10⁻⁷；安全部件要求每年至少一次功能测试，设计使用寿命 20 年。
铭牌与警示标签：包含触电警告、开盖前断开主电源提示，铭牌严禁涂抹移除。
REACH 法规 SVHC 物质说明。
安全
EC 机械指令；机器人属于 “部分完成机械”，系统集成商承担整机风险评估；私自修改软硬件会丧失质保。
人员分类：系统集成商、维护人员、操作员，全部人员必须阅读安全章节。
危险区：机器人工作空间 + 制动停止距离；停止距离测试需要带实际工具负载，设备热态运行后测试，取最坏工况。
运行模式（区别于 KR C4，新增 CRR 模式）
模式 说明
T1 手动降速模式；程序验证最大 250 mm/s；手动引导模式不受该 250 mm/s 限制，依靠安全监控
T2 手动高速模式，＞250 mm/s，不可点动 Jog
AUT 本地自动模式
CRR 受控机器人退回模式 机器人因安全监控触发停机后，可使用该模式移动机器人，用于解除安全监控报警
运行过程切换模式会触发 Safety stop1 路径保持制动。
停止类别
Safety stop1（路径维持制动）：安全控制器监控制动过程，最晚 1 s 切断驱动、合上制动器。
安全器件
急停 EMERGENCY STOP；三档使能开关；中间位置允许运动；完全按下 panic 恐慌位置触发 STOP1；松开触发 STOP1；
支持多路外部使能装置，多人进入危险区时使用；外部急停、外部安全门、外部 Safe‑operational‑stop 静止监控输入。
T1 模式 250 mm/s：默认配置下该 250 mm/s 并非安全级监控；如需安全级速度监控，需要激活对应的安全选件。手动引导（Manual guidance）的最大速度需要风险评估确定。
多重保护：软件限位、机械硬限位；禁止无驱动能量人为拖拽协作臂（iiwa 关节内置扭矩传感器，和传统机器人不同）。
停止触发分为永久固定触发条件（不可修改）、用户可配置触发条件两类。
SPOC 单点控制原则：Submit、PLC、OPC、远程工具、Workbench 在线配置，需要做安全约束，禁止后台改写运动相关变量造成意外运动；T1/T2 模式禁止通过后台修改程序与输出。
工况安全要点
调试：修改默认密码；机器数据变更后必须实操校验；
手动模式：新 / 修改程序优先 T1 模式测试；多人进入防护区每人配置独立外部使能；
维修维护：断电上锁；断开主电源；遵循 ESD 防静电；部分元器件断电后依旧带电；
引用全套欧盟 / 国际标准清单（2006/42/EC 机械指令、EN ISO 13849‑1、EN 60204‑1 等）。
规划设计（集成前期）
EMC 电磁兼容：外部线缆使用屏蔽线缆，屏蔽层大面积压接 PE 排；A 类工业设备。
安装条件：独立落地 /19 英寸机架安装；机架深度≥600 mm；左右通风间隙≥70 mm。
PE 等电位接地强制要求，控制柜本体必须接现场 PE 保护地排。
电源供电：单相交流供电；推荐漏电保护器 300 mA，通用电流型，选择性。
X11 50 针 D‑Sub 安全接口
双通道动态脉冲测试 TA‑A / TA‑B；
信号：外部急停、操作员安全门、外部 Safety stop1；支持多路外部使能；
提供接线原理图：急停回路、安全门接线；浮地触点安全输入输出；动态脉冲时序图；
安全门必须配置外部确认按钮，禁止关门自动复位自动运行。
X65 EtherCAT 扩展总线；X66 KLI；X69 KSI 服务口；X650 介质法兰接口，专门用于 iiwa 手腕供电与通讯。
硬件变更：更换硬盘、板卡、增删外设，必须使用 Sunrise Workbench 软件完成系统配置。
运输
运输前断电，全部线缆拆除，柜门闭合；直立搬运；
支持吊环起重、托盘叉车搬运；
禁止拖拽、倾倒；运输完成检查外观与紧固件。
开机与重新调试
上电完整流程：
目视检查，确认控制柜内部无凝露；
就位安装，满足最小通风间隙；
连接机械手电缆、X650 手腕介质法兰线缆；遵守线缆弯曲半径；
安装 smartPAD 支架，插接示教器；
连接 PE 等电位保护接地；
恢复电池放电保护插头 X305；
必须断电状态插接 X11 安全接口；
接入主电源；区分带 Mains 连接器、不带 Mains 连接器两种接线方式；不带连接器版本严格区分 L/N/PE 接线颜色；
硬件变更后，Sunrise Workbench 下载工程配置；
清空危险区人员物体，释放急停，合闸上电；
完整校验全部安全设备功能。
示教器拔掉本机急停失效；重新插上等待约 30 s，必须重新测试急停、三档使能开关。
设备操作
smartPAD 示教器面板说明：急停、模式旋钮、6D 空间鼠标、点动按键、override、启动停止、用户自定义按键；背面三档位使能开关。
USB 仅支持 FAT32 格式 U 盘，用于归档恢复。
T1/T2/CRR 模式下必须保持使能开关中间档位，机器才允许点动；AUT 模式使能开关无效。
维护
维护安全前提：断电上锁，断开进线电源；ESD 防静电；禁止压缩空气直吹机柜。
维护周期
每年：CCU_SR 继电器输出完整检查；全部急停、使能开关完整功能测试；
风扇视脏污情况清洁；
电池监控报警，成对更换电池组；
主板纽扣电池定期更换。
维护作业：
CCU_SR 继电器输出功能校验；
清洁：吸尘 + 软布无溶剂清洁剂；禁止喷水、压缩空气吹扫；
维护完成检查熔断器、插头、接地、线缆磨损。
维修更换
维修必须库卡培训合格人员；优先原厂备件；高强度 10.9 螺钉拆卸后换新，不可复用。 每项维修包含：安全前置条件、工具清单、分步拆装、连接器定义、更换后功能测试。 可更换部件清单：
机柜风扇组件；
KPC 整套、PC 风扇、主板纽扣电池、SSD 固态硬盘；更换 SSD 后需要安装 Sunrise.OS，通过 Workbench 恢复配置；
CCU_SR 小型机器人控制单元；拆装注意连接器解锁机构，禁止暴力拔插；
后备电池组，必须成对更换；电池存储补电周期：≤20 ℃每 9 个月；20‑30 ℃每 6 个月；30‑40 ℃每 3 个月，防止过放损坏；
低压电源单元；电源滤波器；制动电阻；
Sunrise.OS 系统软件安装。
故障排查
CCU_SR 板全套 LED 指示灯：电源、KCB/KSB 总线、EtherCAT 安全节点、熔断器 LED；不同颜色 / 闪烁频率对应故障现象与处理对策；
CCU_SR 全部熔断器编号、额定电流、用途，熔断对应 LED 提示；
各网口 Link‑Activity 状态解读；
故障排查流程：检查供电、保险丝、接线；断开外设重启；故障依旧更换 CCU_SR 模块。
停机、存储、报废处置
停机退运：断开全部外设、机械手电缆，断开接地线，转运准备；
长期存储：室内干燥防尘、无凝露；拆下电池，密封接口外壳防护；严格遵守电池定期补电周期；
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。
