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KUKA KR C4 extended; KR C4 extended CK Assembly Instructions 装配手册
时间: 2026-09-17浏览次数：
KUKA KR C4 extended; KR C4 extended CK Assembly Instructions 装配手册
KUKA KR C4 extended; KR C4 extended CK Assembly Instructions 装配手册
MA 系列 = Assembly Instructions 装配手册，专注硬件规划、安装、接线、引脚定义、上电调试；不包含部件拆解维修、故障 LED 排查（该部分在对应的 BA 操作手册）。KR C4 extended 为库卡大功率多轴控制柜，最高支持16 轴，支持 CK 客户自定义运动学，适配重载 Titan 机器人、码垛机、多变位机外部轴项目，面向具备电气、机器人、Windows 专业背景的系统集成工程师。
产品描述
整套系统：机械手 + KR C4 extended 控制柜 + smartPAD 示教器 + 线缆 + KSS 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、程序处理、路径规划、驱动控制、通讯、安全监控。
KPP 库卡电源包：把交流电整流输出直流中间回路电压，给伺服单元供电，集成制动斩波器；提供多种功率版本，面板 LED 运行状态指示。
KSP 库卡伺服包：伺服驱动器，多峰值电流规格，执行电机磁场定向转矩控制。
CCU 机柜控制单元（CIB+PMB）：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；断电依靠后备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 路浮置安全继电器输出。
Extended‑SIB：8 路安全输入，8 路安全输出；用于 SafeRobot、SRM 轴区间监控，必须配合标准 SIB 一起使用。
RDC 旋转变压器数字转换器：采集最多 8 轴电机旋变位置、电机温度；EDS 存储器存储原点配置；支持多 RDC 盒级联，实现最高 16 轴系统；RDC 各通道线缆长度差≤10 m。
CSP 控制器系统面板：运行、休眠、自动、故障 LED 指示灯；USB、KLI 上位通讯口、KSI 服务调试网口。
低压电源单元、后备电池组、电源滤波器。
三大总线体系
KCB 控制器总线：KPP、KSP、RDC、CIB；
KSB 安全总线：SIB、SION 安全节点、smartPAD；
KEB 扩展总线：EtherCAT、Profibus、DeviceNet、数字 / 模拟 IO 扩展模块。
接口重要约束：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。
冷却架构：双回路散热；换热器冷却控制电子器件；外部风机直接给 KPP/KSP、制动电阻散热；通风口严禁加装滤棉，会过热缩短器件寿命。
可选配件：smartPAD 安装支架；滚轮套件，仅限机柜内部短距离推移，禁止车辆拖拽长距离转运；机柜预留 TS35 DIN 导轨空间供客户加装第三方元器件。
技术数据
机械参数：整机外形尺寸（mm）、地装安装孔、技术机柜、焊接机柜适配器开孔图纸；柜门开启角度：单机柜最大 180°，并排机柜约 155°；机柜最小维护间隙：上方≥300 mm，左右≥50 mm，后侧≥100 mm；整机重量、噪音约 65 dB (A)。
电气参数：三相 3×380/400V AC；熔断器选型；外部 24V‑PELV 电源规格；smartPAD 线缆最多两段延长，总长度≤50 m。
环境条件：工作 + 5~+45 ℃；存储‑25~+40 ℃（带电池）；海拔＞1000 m 每升高 1000 m 功率降额 5%；振动冲击指标。
SIB 安全板电气特性：输入 OFF 区间‑3~5 V；ON 区间 11‑30 V；5‑11 V 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 50 m；继电器设计寿命 20 年，有最大开关次数限制。
铭牌警示标签：中间回路残余高压警示，铭牌严禁涂抹移除。
REACH 法规 SVHC 高关注物质说明；安全性能 EN ISO 13849‑1 Cat.3 / PL d，附带 PFH 失效率数据。
第 5 章 安全（装配阶段安全规范）
法律与责任：机器人属于部分完成机械；系统集成商承担整机风险评估，出具 EC 符合性声明；未经库卡书面许可修改软硬件，质保失效。
人员分组：系统集成商、维护人员、操作人员，全部人员必须阅读安全章节。
危险区定义：机器人工作空间 + 制动停止距离；停止距离测试条件：带实际工具负载，设备热态运行约 1h 后测试，取最坏工况结果。
停止类别
STOP0：立刻切断驱动与制动器电源；
STOP1：控制器受控减速停机，停机后切断驱动；
STOP1‑DRS 路径定向制动停机；
STOP2：驱动保持上电，停机后执行静止监控 Safe‑Operational‑Stop。
四种运行模式
模式 说明
T1 手动降速模式，笛卡尔最大 250 mm/s，用于示教编程
T2 手动高速模式，＞250 mm/s，禁止示教编程
AUT 控制柜本地自动模式
AUT‑EXT 上位 PLC 外部控制自动模式
程序运行中切换模式触发 STOP2。
安全器件
急停 EMERGENCY‑STOP；三档位使能开关（中间位允许运动；完全按下→STOP1；松开→STOP2）；使能开关每年至少一次完整功能测试。
必须配置外部急停，示教器拔掉之后本机急停失效。
外部安全门、外部使能、外部安全停止输入。
T1 模式速度监控：轴速度 + 笛卡尔法兰速度监控。
多重保护手段：点动 Jog 模式、软件限位开关、机械硬限位、可选机械轴限位；无驱动能量手动搬动机械手仅限应急人员救援，会损伤电机刹车，事后必须刹车功能测试。
Start‑up 启动模式：可外部安全防护未就绪时 T1 点动；屏蔽外部安全保护，仅限调试排障，危险区严禁人员；KSS 软件版本不同行为逻辑存在差异；以太网安全接口在线连接时会限制启动模式。
SPOC 单点控制原则：Submit 解释器、PLC、OPC、WorkVisual 在线配置，测试模式禁止改写运动相关变量，防止意外动作。
各工况安全要点
IT 安全：建议部署信息安全管理；
调试：修改默认密码；机器数据变更后必须实操校验；耦合轴、伺服枪等特殊机构要做专项测试；
手动模式：新 / 修改程序优先 T1 低速测试；多人进入防护区，每人配置独立外部使能装置；
维修维护：整机断电上锁；中间回路高压，断电至少等待 5 分钟放电；严格 ESD 防静电；
引用全套欧盟国际标准清单（机械指令 2006/42/EC、EMC、EN ISO13849‑1、EN60204‑1 等）。
规划设计
EMC 电磁兼容：全部外部线缆使用屏蔽线缆，屏蔽层大面积压接 PE 排；控制柜属于 A 类工业设备。
安装条件：独立落地、机柜组并排；遵守最小维护间隙；只能使用带接地中性的供电电网，禁止非接地中性系统。
电源参数：主电源规格、熔断器选型、漏电保护器选型建议（通用选择性 B 型）。
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 排同样16 mm²；安装完成需要按照 EN60204‑1 做故障回路阻抗测试。
电机连接器（本章占比最大，适配最高 16 轴）
文档提供海量连接器引脚分配、伺服模块映射组合，覆盖标准 6 轴、重载 Titan、码垛机器人、外部轴；支持 X20 本体连接器、X7 单外部轴、X81/X82/X83/X84 多轴组合连接器，支持从 3 轴一直到 16 轴全部配置方案；RDC 盒支持级联。
X20 系列：本体机械手电机；
X7 系列：单外部轴；
X81‑X84 多轴连接器，实现多外部轴扩展，最高 16 轴；
Titan 重载机器人专用 X20.1/X20.2/X20.3 连接器；
RDC 盒级联接线示例图。
X11 离散安全接口（50 芯 D‑Sub Han 连接器）
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；完整接线原理图，动态脉冲时序图；
安全门必须配置围栏外确认按钮，禁止关门自动复位自动运行；
测试输出 TA‑A/TA‑B 仅用于给本板安全输入供电，禁止外接其他负载。
X66 以太网安全接口（PROFIsafe / CIP‑Safety，SafeOperation 选件）：完整输入输出字节 bit 定义；未使用保留位建议强制写 1，避免意外停机；使能开关接线原理图。
CIB 板 EtherCAT 接口 X44/X65。
系统硬件变更规则：更换硬盘、板卡、增删轴 / 外设，必须使用 WorkVisual 软件重新配置系统。
运输
四种转运方式：吊环起重、叉车、托盘搬运、可选滚轮；
运输前置条件：断电，全部线缆拆除，柜门关闭，直立放置，安装防倾倒支架。
吊环起重：4 个 M10 吊耳；吊具夹角要求，禁止斜吊。
叉车：使用机柜底部叉槽；带变压器版本只允许托盘起吊，禁止长距离叉车转运。
滚轮套件：仅机柜内部短距离推移，严禁车辆拖拽转运，存在倾倒风险。
开机与重新调试（完整上电流程）
目视整机，确认运输无损伤，柜内无凝露，温度适应环境温度。
就位安装控制柜，保证维护通风间隙。
接线敷设：
电机电缆、X21/X21.1 RDC 数据电缆；电机线缆与数据电缆分开布线；遵守线缆弯曲半径：固定敷设 3‑5× 线径；拖链 7‑10× 线径。
RDC 各通道线缆长度差≤10 m。
安装 smartPAD 支架，插接示教器 X19。
连接 PE 等电位，完成接地连续性测试。
恢复电池放电保护插头 X305。
Harting X1 接入三相主电源。
断电状态插接安全接口 X11（禁止热插拔）。
硬件改动后，WorkVisual 下载工程配置；按需启用 Start‑up 启动模式。
清空危险区人员物体，释放急停，合闸上电。
上电强制功能校验：急停、全部使能开关、模式开关、安全输出等全套安全功能测试。
示教器拔掉本机急停失效；重新插上等待约 30 s，必须重新复测急停、三档使能开关。
