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KUKA Sunrise Cabinet Med医疗协作机器人专用控制柜
时间: 2026-09-17浏览次数：
KUKA Sunrise Cabinet Med医疗协作机器人专用控制柜
KUKA Sunrise Cabinet Med医疗协作机器人专用控制柜
Sunrise Cabinet Med 是库卡 LBR Med 医疗协作机器人专用控制柜，运行 Sunrise.OS‑Med 医疗版操作系统；硬件基于 CCU_SR 平台，满足医疗电气设备 IEC 60601‑1 相关要求，定位为医疗设备组件，由医疗设备制造商集成到最终医疗产品中，不可直接作为终端医疗设备使用。
产品描述
整套系统 = LBR‑Med 机械手 + Sunrise Cabinet‑Med 控制柜 + smartPAD 示教器 + 连接线缆 + Sunrise.OS‑Med 软件 + 选件。
核心硬件
KPC 控制 PC：固定使用 D3445‑K 主板；负责 HMI 人机界面、运动规划、驱动控制、安全监控。
CCU_SR 小型机器人控制单元（CIB_SR + PMB_SR）：整机电源分配、内部总线、7 路安全输入、3 路浮置安全继电器输出；风扇 / 温度监控；断电依靠后备电池保存位置、受控关机；具备负载测试电池健康。
EDS 电子数据存储卡，存储机器人原点、硬件配置。
低压电源单元、后备电池组、电源滤波器、DC/DC 转换器。
总线体系
KCB 控制器总线；KSB 安全总线；KEB 扩展总线（EtherCAT）。
主要接口面板
X11：50‑pin D‑Sub 双通道安全接口；
X21：机器人本体介质法兰接口，输出 48V/24V 电源与机器人数据；
X65：EtherCAT 扩展总线；
X66：KLI 上位通讯；
X69：KSI 服务调试口；
X55：可选外部供电接口；
X19：smartPAD 示教器接口。
冷却系统：双风扇环境空气冷却；通风口禁止加装滤棉，会过热缩短器件寿命。
安装形态：独立落地，也支持19 英寸机架安装；机架深度≥600 mm；机柜左右通风间隙≥70 mm；机柜外壳医疗白色。
规定用途与禁止使用场景
专门用于驱动 LBR Med‑7 R800 / LBR Med‑14 R820 医疗轻量机器人，由医疗设备制造商集成入完整医疗设备；用于工具引导、重复运动。
禁止直接作为终端医疗设备、工业普通场景、防爆环境、户外、直接在无菌环境运行；禁止用于手持便携医疗设备；机器人设计使用寿命10000 运行小时。
技术数据
机械参数：整机重量 23 kg；IP20 防护；噪声 54 dB (A)；提供搬运提手、smartPAD 支架尺寸图纸；19 英寸机架开孔尺寸。
电气参数：单相 110/230 V AC，±10%，50/60 Hz；额定功率 1 kVA；热损耗最大 370 W；熔断器 2×16 A 慢熔 C 型；外部 24V 为 DC 27.1 V±0.1 V。
环境条件：工作 + 5~+45 ℃；带电池存储‑25~+40 ℃；无电池‑25~+70 ℃；湿度 5‑85%；海拔＞1000 m 每升高 1000 m 降功率 5%。
CIB_SR 安全板电气参数：输入 OFF 区间‑3~5 V；ON 区间 11‑30 V；5‑11 V 是未定义过渡区；双通道动态测试输出 TA‑A/TA‑B；脉冲 t1=625 μs，周期 t2=106 ms；线缆最大长度 50 m。
医疗相关：EMC 满足 EN 55011 B 组 1 类（注意：接上 smartPAD‑2 后无法达到 B 类）；REACH SVHC 高关注物质清单；铭牌警示标签（触电、开盖前拔掉电源线，标签移除需要风险评估）。
规划设计（医疗集成前期）
EMC 电磁兼容：外部全部使用屏蔽线缆，屏蔽层大面积压接 PE 排；注意 smartPAD‑2 会提升电磁发射。
安装条件：落地或 19 英寸机架；机架深度≥600 mm；左右通风≥70 mm；控制柜必须物理防护，患者不能接触。
电源条件：只能接带中性线接地的供电系统，禁止非接地中性电网；推荐 300 mA 选择性漏电保护器。
PE 等电位连接强制要求，满足 DIN EN 60601‑1 / EN 62353 接地连续性测试。
X11 安全接口（50 芯 D‑Sub）
7 路双通道安全输入；3 路浮置安全继电器输出；动态脉冲测试；完整急停、安全门接线原理图；浮地触点输入输出接线示意图与时序图。
继电器输出的负载电源必须满足 2×MOOP 隔离。
X65 EtherCAT；X66 KLI；X69 KSI 服务口；X55 外部供电接口。
外设接入强制条件：外接设备隔离等级必须≥2×MOOP，不可直接接入需要 MOPP 患者保护的设备；整机漏电流需要医疗制造商测试评估。
硬件变更规则：更换硬盘、板卡、增删外设，必须使用 Sunrise Workbench‑Med 软件重新配置项目。
运输
运输前：断电，全部线缆拆除，柜门关闭；
两种运输方式：带推车运输；直接使用搬运提手搬运；
运输禁止冲击、冷凝；退回返修设备必须附带卫生状态声明，防止生物污染风险。
开机与重新调试
完整上电流程：
目视整机，确认无运输损伤，无凝露；
安装控制柜，保证通风间隙；
连接机器人 X21 介质法兰线缆；遵守线缆弯曲半径；
安装 smartPAD，插接 X19；
连接 PE 等电位，并按医疗标准做接地连续性检测；
恢复电池放电保护插头 X305；
断电状态插接 X11 安全接口，严禁热插拔；
接入主电源，区分带 mains‑connector、不带连接器两种接线方式；不带连接器严格区分 L/N/PE 颜色；
硬件改动后，Sunrise Workbench‑Med 下载项目配置；
清空危险区人员物体，释放急停合闸上电；
医疗版强制开机测试项：全部急停、全部使能开关、模式开关、安全输出、刹车测试；必须完整校验所有安全功能。
示教器拔掉触发急停；重新插上等待约 30 s，必须完整复测急停与全部使能开关。
设备操作
smartPAD /smartPAD‑2 示教器完整面板说明：正面按键、背面三档使能开关；
示教器支持受控热插拔：按下断开按钮倒计时 25 秒内拔插头；不按按钮直接拔插头会立刻触发急停；
示教器用途限制：仅限系统集成商用于调试维护；不允许给终端医护人员用来操作医疗设备；
USB 接口：仅支持 FAT32 U 盘；医疗制造商需要管控 U 盘，防范恶意软件。
维护
维护安全前提：断电上锁，断开进线电源；等待内部高压放电；ESD 防静电；禁止压缩空气直吹机柜。
维护周期
每年：CCU_SR 继电器输出功能检查；全套安全部件强制测试（急停、全部使能开关、模式开关、安全输出）；视脏污清洁风扇散热器；
三班运行 5 年：主板纽扣电池、机柜风扇更换；
电池监控报警，必须成对更换电池组。
维护工作：
CCU_SR 继电器输出校验；
清洁仅使用软布 + 无溶剂清洁剂，禁止喷水；
维护完成：检查熔断器、插头、PE 接地、线缆磨损。
维修更换
维修必须库卡培训合格人员；必须使用原厂备件；高强度 10.9 螺钉拆卸必须换新。 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、更换之后功能测试。 可更换部件清单：
机柜风扇组件；
KPC 整套、主板纽扣电池、SSD 固态硬盘；更换 SSD 必须重装 Sunrise.OS‑Med，导入 Workbench‑Med 项目配置；
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，成对更换，严格注意极性；存储电池补电周期：≤20 ℃每 9 个月；20‑30 ℃每 6 个月；30‑40 ℃每 3 个月；
低压电源单元；电源滤波器、DC‑DC 转换器；
Sunrise.OS‑Med 医疗版系统软件安装流程。
故障排查
CCU_SR 板全套 LED 指示灯：电源、KCB/KSB 总线、EtherCAT 安全节点、各路电源、温度、熔断器 LED；不同颜色闪烁频率对应故障现象和处理对策；
CCU_SR 全部熔断器编号、额定电流、用途；熔断有红色 LED 指示；DC‑DC 转换器、低压电源单元熔断器；
网口 Link‑Activity 指示灯解读；
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、机器人电缆，断开接地线；
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；严格执行电池定期补电；
报废拆解：按材质分类；电池属于危废，退回供应商回收，禁止生活垃圾丢弃；医疗场景退回设备需要完成卫生声明。
选件
主要是 smartPAD 连接电缆，型号、长度、安装注意事项；电缆应力释放、弯曲半径；更换电缆之后强制做示教器使能开关全功能测试。
