Controller

03.96.10

SpezifikationSpecificationSpécification

SpezKR C1 de/en/fr

SteuerschrankControl cabinetArmoire de commande

KR C1

SpezKR C1 de/en/fr 03.96.102

03.96.10 SpezKR C1 de/en/fr 3

Deutsch Seite 3English page 15Français page 22

Inhaltsverzeichnis1 Systembeschreibung 3. . . . . .1.1 Allgemeines 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Steuerung 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 Steuerschrank 5. . . . . . . . . . . . . . . . . .1.4 Leistungsteil 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Rechnerteil 6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.6 KUKA Control Panel (KCP) 7. . . . . . .1.7 Arbeitsweise und Funktionen der

Steuerung 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.7.1 Positionieren 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.7.2 Bewegungsführung 7. . . . . . . . . . . . . .1.7.3 Programmierung 7. . . . . . . . . . . . . . . .2 Technische Daten 8. . . . . . . . .

Illustrationen

Kühlkreisläufe 10. . . . . . . . . .Leistungs--/Rechnerteil 11. . .Hauptabmessungen 12. . . . .Anreihbarkeit 13. . . . . . . . . . .Schwenkbereich Tür/Rech-nerrahmen 14. . . . . . . . . . . . . .

1 Systembeschreibung

1.1 Allgemeines

Die KUKA--Roboter KR 6, KR 15, KR 30, KR 45und KR 125/150/200 sind mit der Steuerung KRC1 ausgerüstet. Steuerungs-- und Leistungselek-tronik sind platzsparend, anwender-- und service-freundlich in einem gemeinsamen Steuerschrankintegriert. Der Sicherheitsstandard entsprichtDIN EN 775. Die Versorgung der Antriebe erfolgtdurch ein Servo--Powermodul, das über eine digi-tale Servo--Elektronik (DSEAT) geregelt wird. DasRechnerteil basiert auf einer Standard PC Hard-ware mit leistungsfähigem Pentium� Mikropro-zessor und Bedienoberfläche unter Windows95�.Pentium ist ein eingetragenes Warenzeichen der Intel CorporationWindows 95 ist eineingetragenes Warenzeichender MicrosoftCorpora-tion

Die leistungsfähige Bahnsteuerung für 6 Grund-achsen und 6 Zusatzachsen (Option in einem Er-weiterungsschrank) umfaßt umfangreiche Grund-funktionen für die Roboterbewegung. ZahlreicheSonderfunktionen ermöglichen auf einfache undwirtschaftliche Weise die Automatisierung der Ro-boterperipherie. Zusätzlich kann umfassend in dieKommunikation der Gesamtanlage eingegriffenund somit technologische Aufgaben komplett ge-löst werden.

-- Abfragen und Steuern von Peripheriesignalen

-- Schnelle und gezielte Reaktion auf Ereignisse

-- Logische und arithmetische Verknüpfungen

-- Kommunikation mit externen Steuerungsgerä-ten

Die Steuerung ist für PTP-- (Punkt--zu--Punkt), Li-near-- und Zirkularbewegungen konzipiert unddeckt damit das Einsatzspektrum von einfachstenMontage-- bis hin zu komplexen Bahnbearbei-tungsaufgaben ab, wie zum Beispiel:

-- Montieren

-- Handhabung

-- Punktschweißen

-- Bahnschweißen

-- Kleben

-- Maschinenbeschicken

-- Palettieren

-- Laserschweißen und --schneiden

-- Entgraten

-- Wasserstrahlschneiden.

Die Steuerung ist in 2 leicht austauschbare Bau-gruppen unterteilt. Sie kann auch als kompletteEinheit schnell ausgetauscht werden.

1.2 Steuerung

Die Steuerung enthält alle Bauteile und Funktio-nen, die zum Betrieb des Roboters erforderlichsind (siehe auch Abschnitt 2, Technische Daten).


Zulässige Leitungslängen

(Längenbezeichnung L1, L2 siehe Abb. 1).Toleranz der Leitungen: +0,2 m bis --0,05 m

Leitungsbezeichnung Läng

en--

beze

ichn

ung

Sta

ndar

d--

läng

enin

m

Son

der--

läng

enin

m

Motorleitung(Motor--/ Bremsenüberwa-chung)

L1 7 15/25

Meßleitung(Steuerleitung) L1 7 15/25

KCP--Leitung L2 10

Beim Einsatz eines Roboters auf einer zusätzli-chen Fahrachse sind in der Fahrachsen--Installa-tion folgende maximale Leitungslängen zulässig:

Länge der Verbin--dungsleitung [m]

Leitungslänge inder Fahrachsen--Installation [m]

7 15

1525

25

30

Ste

ueru

ng

Rob

oter

mec

hani

k Motor--

Meß--

KCP--

L 2

Peripherie--

KCP

*) Länge je nach Anlage und Kundenwunsch

Peri--

leitung

leitung

Leitung

leitungen*)pherie

L 1

Abb. 1 Verbindungsleitungen

Sicherheitseinrichtungen

Die KR C1 bietet mit einer Reihe von Maßnahmenein durchgängiges Sicherheitskonzept für denRoboter und die Gesamtanlage, das die inDIN EN 775 geforderten Vorschriften erfüllt.

Das KR C1--Sicherheitskonzept gewährleistetSicherheit am Roboter durch:

-- NOT--AUS--Taster am KUKA Control Panel(zweikanalig).

-- Schlüsselschalter zur Betriebsartenanwahl.

-- Drei ergonomisch angeordnete Zustimmungs-schalter am KUKA Control Panel (zweistufig,zweikanalig).

-- Schutzeinrichtungen (Bedienerschutz zwei-kanalig).

-- Bewegungsraumbegrenzung.

-- Überwachung und Auswertung der Sicher-heitselemente in ”sicherer Technik”.

-- Einbindung der Sicherheitssignale von der Ge-samtanlage in ”sicherer Technik”.

Die Farben und Anordnung bewegungsauslösen-der Tasten entsprechen den einschlägigen Vor-schriften.

Für den Betrieb des Roboters unterscheidet dieDIN EN 775 vier Betriebsarten mit unterschiedli-chen Sicherheitsstufen:

D Betriebsart T1”Programmieren und Testen mit reduzierterGeschwindigkeit”

-- Das Verfahren des Roboters darf nur mit Tipp-schaltung der Tasten bzw. der 6D--Mouse er-folgen. Zusätzlich muß ein Zustimmungs-schalter am KUKA Control Panel betätigtwerden.

-- Die maximale Verfahrgeschwindigkeit wird aufden im T1--Betrieb zulässigen Wert begrenzt.

D Betriebsart T2”Testen mit Arbeitsgeschwindigkeit”

-- Das Verfahren des Roboters darf nur mit Tipp-schaltung der Tasten bzw. der 6D--Mouse er-folgen. Zusätzlich muß ein Zustimmungs-schalter am KUKA Control Panel betätigtwerden.

-- Das Verfahren mit Arbeitsgeschwindigkeit istmöglich.

D Betriebsart AUTO”Automatikbetrieb”

-- Es dürfen sich keine Personen im Arbeitsbe-reich des Roboters aufhalten.

-- Die Roboterbedienung erfolgt über das KCP,das sich außerhalb des Arbeitsbereiches desRoboters befinden muß.

D Betriebsart EXTERN

-- Es dürfen sich keine Personen im Arbeitsbe-reich des Roboters aufhalten.

-- Die Roboterbedienung erfolgt über einen Leit--rechner (Option) oder SPS (Option).


Zusätzliche Sicherheitsfunktionen:

D Leistungsteilüberwachungen

-- Unterspannung

-- Überspannung

-- Motorüberstrom

-- Motortemperatur

-- Verstärkerfehler

-- Resolverfehler

-- Bremsenfehler

-- Übertemperatur

-- Tiefentladeschutz Pufferakku

D Rechnerteil--Überwachungen

-- Temperatur

-- Spannung

-- Pufferbatterie

-- KCP

-- Differenz--Istwert

D Verfahr--Überwachungen

-- Software--Endschalter

-- Solldrehzahlbegrenzung

-- Sollgeschwindigkeit

-- Sollbeschleunigung

-- Positionierfenster

-- Positionierzeit

-- Stillstandsfenster

-- Dynamischer Schleppfehler

1.3 Steuerschrank

Der Steuerschrank enthält das Rechnerteil unddas Leistungsteil. Zum Rechnerteil gehören PC--Hardware und KCP. Zum Leistungsteil gehörenEinspeisung, Verstärker und zur Verknüpfungnotwendige Schütze und Relais.

Abmessungen

Höhe 940 mm, Breite 650 mm, Tiefe 500 mm

Ausführung

Stahlblechschrank mit Vordertür. Rückwand undlinke Seitenwand sind geschraubt, um gegeben-falls Wärmetauscher und Bremswiderstand reini-gen zu können.

Die Verbindungsleitungen werden an der Front-seite unterhalb der Schranktür angesteckt.

Kühlung

Der Steuerschrank ist in zwei Kühlkreisläufe auf-geteilt. Der Innenbereich, mit der gesamten Steu-erelektronik, wird über Wärmetauscher oder op-tional über ein Klimagerät gekühlt. ImAußenbereich werden Leistungsteil, Wärmetau-scher, Ballastwiderstand und falls vorhandenTrafo direkt mit der Außenluft gekühlt (siehe Illu-stration 1).

In Betrieben mit hoher Luftverschmutzung mußder Außenbereich gelegentlich gereinigt werden.

Schutzart: IP 54

Schutz gegen Staubablagerung und Spritzwassernach EN 60529.

Farbe

Schrank: RAL 7032 (kieselgrau)Innen: verzinkt

Transport

Der Steuerschrank kann mit Seil oder Transport-geschirr an vier Ringschrauben (Abb. 2) transpor-tiert werden. Auch der Transport mit dem Gabel-stapler oder Hubwagen ist möglich. Hierfür sindam Schrankboden Taschen angeschraubt. AlsZubehör sind optionell Rollen erhältlich, für die amSchrankboden eine Befestigungsmöglichkeit vor-handen ist.

FALSCH RICHTIG

Abb. 2 Transport des Steuerschrankes

Anschlußfeld

Am Anschlußfeld unterhalb der Schranktür kön-nen folgende Leitungen angeschlossen werden:

-- Schutzleiter (Potentialausgleich) zur Periphe-rie


-- Netzzuleitung 400 V

-- Motorleitung

-- Meßleitung / Datenleitung

-- Peripherieleitungen und Leitungen für Optio-nen.

1.4 Leistungsteil

Zum Leistungsteil zählen die in Illustration 2 mar-kierten Bereiche:

-- Hauptschalter

-- Sicherungen

-- Vorschalttrafo (Option)

-- Servo--Powermodul.

D Das Servo--Powermodul beinhaltet:

-- Leistungsnetzteil

-- Ballastschaltung

-- Niederspannungsnetzteil

-- Servoverstärker für 6 Roboterachsen

-- Bremsenschalter (gemeinsam für alle 6 Robo-terachsen)

-- Überwachung der Motorströme und Kurz-schlußschutz

-- Überwachung der Kühlkörpertemperatur

-- Schnittstelle zur DSEAT.

1.5 Rechnerteil

Das Rechnerteil (siehe Illustration 3) übernimmtmit seinen gesteckten Komponenten alle Funktio-nen der Steuerungshardware. Diese sind:

-- Windows--Bedienoberfläche mit Visualisie-rung und Eingabe

-- Programmerstellung, --Korrektur, --Archivie-rung, --Pflege

-- Diagnose, Inbetriebnahmeunterstützung

-- Ablaufsteuerung

-- Bahnplanung

-- Ansteuerung des Servoleistungsteils

-- Überwachungen

-- Teile der Sicherheitslogik

-- Kommunikation mit externen Einheiten (an-dere Steuerungen, Leitrechner, PCs, Netz-werk).

Folgende Baugruppen bilden die Steuerungs-hardware:

-- Standard PC Hardware mit Pentium--Prozes-sor

-- Multifunktionskarte (MFC)

-- Digitale Servo Elektronik (DSEAT)

-- Resolver--Digital--Wandler (RDW) am Roboter

-- Pufferakku für Steuerungshardware.

D Standard PC Hardware

Die Standard PC Hardware bildet mit ihrem lei-stungsfähigen Pentium--Prozessor und min. 32MB--Hauptspeicher die Basis des Rechnerteils.Weiterhin gehört zum Standard PC eine Fest-platte zur Speicherung der gesamten Steue-rungssoftware, einschließlich Online--Dokumen-tation, ein Floppy--Disk--Laufwerk fürArchivierungszwecke und ein CD--ROM Lauf-werk, um die dem Schrank beiliegende CD--ROMeinzulesen.

Die CD--ROM enthält das Betriebssystem Win-dows 95, die Steuerungssoftware mit Technolo-gie, die Online--Hilfe und die gesamte Dokumen-tation für den Steuerschrank und Roboter.

D Multifunktionskarte

Die Multifunktionskarte beinhaltet System-- undAnwender E/A, sowie einen Ethernet Controllerund bildet die Schnittstelle zwischen KCP und PC.Die Karte ist als PC Steckkarte ausgeführt. Sienimmt bis zu zwei DSEAT Baugruppen auf.

D Digitale Servo Elektronik

Die auf der Multifunktionskarte gesteckte DSEATBaugruppe mit eigenem DSP (Digital SignalProcessor) übernimmt die Ansteuerung einesServo--Powermoduls mit Phasenstrom--Sollwer-ten und Parametrierungsdaten, die Verarbeitungder vom Servo--Powermodul gelesenen Fehler--und Situationsinformationen und die Kommunika-tion mit der Baugruppe zur R/D--Wandlung.

D Resolver--Digital--Wandler

Der R/D Wandler mit eigenem DSP (Digital SignalProcessor) ist am Roboterfuß angebracht undübernimmt die Resolverspeisung, die R/D--Wand-lung, die Überwachung der Resolver auf Leitungs-bruch und die Überwachung der Motortempera-tur. Über eine serielle Schnittstelle kommuniziertdieser Wandler mit der DSEAT.

D Pufferakku für Steuerungshardware

Zur Datensicherung wird bei Stromausfall derRechner ca. 10 Minuten über einen Akkuversorgt.


1.6 KUKA Control Panel (KCP)

Das ergonomisch gestaltete Control Panel dientzum Teachen und Bedienen der Robotersteue-rung KR C1 und bildet somit die Mensch--Ma-schine Schnittstelle. Der Microcontroller sendetTastatur-- und Zustandsdaten über einen Stan-dard CAN Bus an den PC und wird auf diesemWeg von der Steuerung initialisiert und parame-triert. Die Displayinformation wird über eine sepa-rate High--Speed Schnittstelle seriell übertragen.

Das KCP verfügt über ein 8 Zoll Vollgrafik--Farb--Display (VGA--Auflösung 640 x 480), eine Folien-tastatur, eine 6D--Mouse und die BedienelementeNOT--AUS, Antriebe Ein/Aus, Betriebsartenwahl-schalter und Zustimmungsschalter.

Über einen DIN--Stecker kann am KCP zusätzlicheine MF II Tastatur angeschlossen werden.

Der Ethernet--Anschluß dient als Archivierungs-schnittstelle zu einem PC.

Die Windowsoberfläche führt den Anwenderdurch alle Arbeitsschritte und ermöglicht eineschnelle und effiziente Programmierung:

-- Inbetriebnahme der Robotersteuerung

-- Programmerstellung

-- Programmtest und --korrektur

-- Programmsteuerung (Start, Stop)

-- Beobachten und Diagnose bei laufender Pro-duktion.

Das Display ermöglicht folgende Anzeigen:

-- Anwenderprogramme, Programmstatus

-- Unterbrechung, Override

-- Programmbild, Bewegungsbild

-- Istwertanzeige, Schleppfehleranzeige

-- Online--Korrektur, Justagebild

-- Roboterstellung, Verfahrart

-- Schnittstellensignale, Meldungen

-- Buchführung

-- Help--Anzeige.

1.7 Arbeitsweise und Funktionen derSteuerung

1.7.1 Positionieren

D Wegmessung

Das KTL--Meßsystem erfaßt die absoluten Weg--Istwerte einer jeden Achse.

D Transformation

Die Transformation rechnet Achskoordinaten(Winkelwerte) inkartesischeKoordinaten(Strek-ken, Orientierungswinkel) um und umgekehrt.

D Lageregelung

Die Positionierung der einzelnen Roboterachsenerfolgt über eine digitale Servo--Elektronik. DerDrehzahlregler und die Kommutierung sind in derDSEAT--Baugruppe integriert.

1.7.2 Bewegungsführung

D Koordinatensysteme

-- Gelenkkoordinaten: achsspezifisch

-- Kartesische Koordinaten: WORLD ROB--ROOT (Koordinatenursprung: Roboterfuß)TCP (Koordinatenursprung: Werkzeugspitze)BASE (Koordinatenursprung: Werkstück)

D Bedienungsmöglichkeiten

-- Anwahl über Verfahrart--Menü

-- Verfahren mit 6D Mouse am KCP

1.7.3 Programmierung

Die Programmierung erfolgt in der KRL Sprache.Siehe hierzu Programmieranleitung KR C1.


2 Technische Daten

Normen und Vorschriften:

Der Steuerschrank KR C1 entspricht der:

EG MaschinenrichtlinieEG NiederspannungsrichtlinieEG EMV--Richtlinie

in der zum Zeitpunkt der Auslieferung jeweils ak-tuellen Version.

Es wurden unter anderem folgendeNormen berücksichtigt: DIN EN 292

DIN EN 418,DIN EN 614--1,DIN EN 775,DIN EN 954--1,DIN EN 50081--2,DIN EN 50082--2,DIN EN 60204--1

Die Schutzart des Steuer--schranks entspricht IEC 529,IEC 144 und EN 60529: IP54

Zulässige klimatische undmechanische Beanspruchungen:

Umgebungstemperatur beiBetrieb: 0 ˚C bis

+45 ˚C / +55 ˚C(273 K bis 318 K /328 K)

ohne Klimagerät: +45 ˚C

mit Klimagerät: +55 ˚C

Umgebungstemperatur beiLagerung und TransportSteuerschrank: --25 ˚C bis

+70 ˚C(248 K bis 343 K)

KCP: --25 ˚C bis+60 ˚C(248 K bis 333 K)

Maximal zulässigeTemperaturänderung: 1,1 K/min

Luftfeuchte nach: DIN EN 60204--1, 4.4.3(DIN 40040 Feuchteklasse F)

Geodätische Höhe nach:DIN EN 60204--1, 4.4.4(DIN 40040 Höhenklasse N)

Rüttelfestigkeit: DIN EN 60204--1, 4.4.7(kurzzeitige ErschütterungenSchärfegrad 12 stationär und 22 beiTransport nach DIN IEC 68 T 2.6)

Sind höhere mechanische Bean--spruchungen zu erwarten, mußder Schrank auf Schwingmetallgesetzt werden.

Typ: KR C1

Max. Anzahl der Achsen: 6Erweiterung um 6 Zusatzachsenin einem Zusatzschrank (Option)

Gewicht ca : 136 kg(ohne Transformator)

Anreihbarkeit: seitlich, über--einander sieheIllustration 4, 5

Hauptabmessungen Illustration 4

Aufstellbedingungen Illustration 5, 6

Netzanschlußwerte:

Anschluß nur an Net-zen mit geerdetemSternpunkt zulässig.

Nennanschlußspannung Standardnach DIN IEC 38: 3 x 400 V µ

Zulässige Toleranz: 400 V --10%bis 415 V +10%andere Anschlußspannungenüber Vorschalttrafo (Option)Netzfrequenz: 49 -- 61 HzNennanschlußleistung: 4 kVAOberschwingungsgehalt(gemäß IEC 550 undDIN VDE 0160): 10%Spannungsunterbrechungbei Nennspannung und --strom: < 10 msDurchschnittlicherLeistungsverbrauch: 2 kWAbsicherung netzseitig min.: 3 x 20 A, träge

Potentialausgleich:

Für die Potentialausgleichsleitungen und alleSchutzleiter ist der gemeinsame Sternpunkt dieBezugsschiene des Leistungsteils.

Bremse und Peripherie:

Ausgangsspannung für: 26 VAusgangsstrom max: 10 AÜberwachung derBremsenleitung: Leitungs--

bruch, Kurz--schluß

VersorgungsspannungSteuerteil: 26 V

Anwender Ein--/Ausgängealle Ein--/Ausgänge galvanisch getrennt

ACHTUNG!


16 AnwendereingängeBinäreingänge mit VerpolungsschutzEingangsspannung: 16 V bis 30 VEingangsstrom bei 24 V: ca. 6 mAGleichzeitigkeitsfaktor: 100%Filterkonstante: 1 -- 2 msWurzelung: Gruppen zu 816 Anwenderausgänge 100 mA (binär)Steuerspannung: 18 V bis 30 VSpannungsabfall imEIN Zustand (100mA): < 2 VNennbelastung: 100 mAGleichzeitigkeitsfaktor: 100 %Einschaltdauer: 100 %Leckstrom im AUS Zustand: < 10 �ASchalten induktiver Lasten: zulässig durch

Freilaufdiodenoder vergleich-bare induktive Ak-toren

Ausgangsschutz: elektronische undthermische Si-cherung bei Kurz-schluß, rück-spannungsfestbis 30 V

Wurzelung: Gruppen zu 84 Anwenderausgänge 2 A (binär)Steuerspannung: 18 V bis 30 VSpannungsabfall im EINZustand bei Nennlast: < 2 VNennbelastung: 2 AGleichzeitigkeitsfaktor: 50%Einschaltdauer: 100%Leckstrom im AUS Zustand: < 50 �ASchalten induktiver Lasten: zulässig durch

Freilaufdiodenoder vergleich-bare induktive Ak-toren

Ausgangsschutz: elektronische undthermische Si-cherung bei Kurz-schluß, rück-spannungsfestbis 30 V

Wurzelung: einzeln

Rechnerteil:

Prozessor: PentiumHauptspeicher: min. 64 MB

ausbaufähig aufmax: 128 MB

Festplatte: min. 4,3 GBFloppy--Disk: 1,44 MBCD--ROM: min. 40 fach,

EIDE

KUKA Control Panel:

Versorgungsspannung: 26 V DC über PC

Abmessungen (B x H x T) ca. 33 x 26 x 8 cm

Gewicht: 1,4 kgKCP--Kabellänge: 10 m(Harting steckbar)Schutzart: IP 54


Vorderansicht innerer und äußerer KühlkreislaufFront view, inner and outer cooling circuits

Vue avant circuits de refroidissement intérieur et extérieur

Seitenansicht äußerer KühlkreislaufSide view, outer cooling circuit

Vue latérale circuit de refroidissement extérieur

1

2

3

4

36

4

5

1 InnenkühlkreislaufInner cooling circuitCircuit de refroidissement intérieur

2 Ventilator InnenkühlkreislaufFan for inner cooling circuitVentilateur circuit de refroidissement intérieur

3 Wärmetauscher seitlichLateral heat exchangerEchangeur de chaleur latéral

4 AußenkühlkreislaufOuter cooling circuitCircuit de refroidissement extérieur

5 Ventilator AußenkühlkreislaufFan for outer cooling circuitVentilateur circuit de refroidissement extérieur

6 Wärmetauscher hintenRear heat exchangerEchangeur de chaleur arrière

1KühlkreisläufeCooling circuitsCircuits de refroidissement


2

3

LeistungsteilPower unitUnité de puissance

1

2

3

4

1

2 3

4

5

678910111213

1 HauptschalterMain switchInterrupteur principal

2 SicherungsautomatAutomatic circuit--breakerCoupe--circuit

3 Servo--Powermodul und Netzteil (24 V, 10 A)Servo power module and power supply (24 V, 10 A)Servo--module de puissance et bloc secteur (24 V, 10 A)

4 Vorschalttrafo (Option)Series transformer (optional)Transfo amont (option)

1 AkkuBatteryAccu

2 CD--, Floppy--LaufwerkCD, disk driveUnité CD/disquette

3 Rechnerteil SchwenkrahmenrückseiteProcessor unit, swing frame rearUnité calculateur, cadre pivotant face arrière

4 SchnittstellenInterfacesInterfaces

5 RelaislogikRelay logicLogique relais

6 KCP--HartingsteckerKCP Harting connectorConnecteur Harting KCP

7 Meß-- oder Datenleitung A1 -- A6Signal or data cable A1 -- A6Câble de mesure ou de données A1 -- A6

8 Kabeldurchführung Busleitung (Option)Cable gland for bus line (optional)Passage de câble de bus (option)

9 Peripehriestecker (Option)Periphery connector (optional)Connecteur périphérie (option)

10 PeripheriesteckerPeriphery connectorConnecteur périphérie

11 Motorleitung Zusatzachsen (Option)Motor cable for external axes (optional)Câble moteur axes supplémentaires (option)

12 Motorleitung Achse 1 bis Achse 6Motor cable for axes 1 to axes 6Câble moteur axes 1 à axes 6

13 Einspeisung (HAN6)Incoming supply (HAN6)Alimentation (HAN6)Rechnerteil (KUKA--Standard)

Computer unit (KUKA standard)Unité calculateur (standard KUKA)


Option

Option(Zusatzachsen)(external axes)

(axes supplémentaires)

650 50085

085

0

800

90

ObenTopHaut

4

24058

0

1 Klimagerät (Option)Air conditioner (optional)Climatiseur (option)

340

11

1

HauptabmessungenPrincipal dimensionsDimensions principales


300

5

50

100

1 Klimagerät (Option)Air conditioner (optional)Climatiseur (option)

1

AnreihbarkeitInstallation with other cabinetsExtension


Servo--PowermodulServo power moduleServo--module de puissance

RechnerteilProcessor unitUnité calculateur

TürDoorPorte

Oben

6

Schwenkbereich bei einzelstehendem Schrank:Tür ca. 180_, Rechnerrahmen ca. 180_bei aneinandergereihten Schränken:Tür ca. 155_, Rechnerrahmen ca. 170_Swing range for stand--alone cabinet:door approx. 180_, computer frame approx. 180_for butt--mounted cabinets:door approx. 155_, computer frame approx. 170_Plage de pivotement pour armoire individuelle:porte env. 180_, cadre calculateur env. 180_pour armoires juxtaposées:porte env. 155_, cadre calculateur env. 170_

5050

ca.approx.env.520 mmca.

approx.env.620 mm

seitlich angereihter SchrankButt--mounted cabinetArmoire juxtaposée

seitlich angereihter SchrankButt--mounted cabinetArmoire juxtaposée

Schwenkbereich Tür/RechnerrahmenSwing range for door and computer framePlage de pivotement porte/cadre calculateur



Contents1 System description 15. . . . . .1.1 General 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.2 Controller 15. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.3 Control cabinet 17. . . . . . . . . . . . . . . . .1.4 Power unit 18. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.5 Computer unit 18. . . . . . . . . . . . . . . . . .1.6 KUKA Control Panel (KCP) 19. . . . . . .1.7 Control functions 19. . . . . . . . . . . . . . . .1.7.1 Positioning 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1.7.2 Motion control 19. . . . . . . . . . . . . . . . . .1.7.3 Programming 19. . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 Technical data 20. . . . . . . . . . .

Illustrations

Cooling circuits 10. . . . . . . . .Power and computer units 11Principal dimensions 12. . . .Installation with othercabinets 13. . . . . . . . . . . . . . . .Swing range of door andcomputer frame 14. . . . . . . . .

1 System description

1.1 General

The KUKA robots KR 6, KR 15, KR 30, KR 45 andKR 125/150/200 are equipped with the KR C1controller, whose control and power electronicsare integrated in a common control cabinet. Thiscabinet is space--saving, user--friendly and easyto service. It conforms to the safety requirementsspecified in DIN EN 775. Power is supplied to thedrive motors through a servo power module,which is controlled by means of digital servo--elec-tronics (DSEAT). The computer unit is based onstandard PC hardware with a powerful Pentium�microprocessor and an operator interface underWindows 95�.Pentium is a registered trademark of Intel Corporation.Windows 95 is a registered trademark of Microsoft Corporation.

The powerful continuous--path control system for6 basic axes and 6 external axes (optional in anadd--on cabinet) incorporates extensive basicfunctions for the robot motion. Numerous specialfunctions provide the capability of automating therobot periphery in a simple and cost--effectivemanner. It is additionally possible to intervene inthe communications of the overall system andthus to fully implement diverse technological func-tions.

-- Scanning and processing of I/O signals

-- Fast and selective reaction to process events

-- Logic and arithmetic operations

-- Communication with external control units

The control system is designed for point--to--point(PTP), linear and circular motions, thereby cover-ing a range of applications from the simplest as-sembly tasks right up to complex tasks requiringcontinuous--path control, such as:

-- Assembly

-- Handling

-- Spot welding

-- Arc welding

-- Application of adhesives and sealants

-- Machine tending

-- Palletizing

-- Laser welding and cutting

-- Deburring

-- Waterjet cutting.

The controller is composed of two readily ex-changeable subassemblies. It can also be quicklyreplaced as a complete unit.

1.2 Controller

The controller contains all the components andfunctions necessary for operation of the robot(see also Section 2, Technical Data).


Permissible cable lengths

(for length designations L1 and L2 see Fig. 1).Cable tolerance: +0.2 m to --0.05 m

Cable designation Leng

th

desi

gnat

ion

Sta

ndar

d

leng

thin

m

Opt

iona

l

leng

ths

inm

Motor cable(Motor/brake monitoring) L1 7 15/25

Signal cable(control cable) L1 7 15/25

KCP cable L2 10

If a robot is mounted on an additional linear axis,the cables installed in the linear axis must not ex-ceed the following lengths:

Length of connect--ing cable [m]

Length of cablesinstalled in thelinear axis [m]

7 15

1525

25

30

Con

trol

ler

Man

ipul

ator

Motor

Signal

KCP

L 2

Periphery

KCP

*) Length depends on system and customer

Peri--

cable

cable

cable

cables *)phery

L 1

Fig. 1 Connecting cables

requirements

Safety featuresThe KR C1 incorporates a number of measuresproducing a consistent safety concept for the ro-bot and the overall system in compliance with therequirements of DIN EN 775.

The KR C1 safety concept guarantees safe op-eration of the robot by means of:

-- EMERGENCY STOP pushbutton on theKUKA Control Panel (two channels)

-- Keyswitch for mode selection

-- Three ergonomically arranged enablingswitches on the KUKA Control Panel (two pos-itions, two channels)

-- Safeguards (operator protection, two chan-nels)

-- Working space limitation

-- Failsafe monitoring and evaluation of safetyelements

-- Failsafe integration of safety signals from theoverall system.

The colors and arrangement of motion--triggeringkeys comply with the relevant regulations.

For operation of the robot, DIN EN 775 makes adistinction between the following operating modeswith different safety levels:

D Mode T1”Programming and testing at reduced velocity”

-- The robot can be moved only in jog mode withthe traversing keys or the 6D mouse. In addi-tion, an enabling switch on the KUKA ControlPanel must be pressed.

-- The velocity is limited to the maximum value al-lowed in the mode T1.

D Mode T2”Testing at working velocity”

-- The robot can be moved only in jog mode withthe traversing keys or the 6D mouse. In addi-tion, an enabling switch on the KUKA ControlPanel must be pressed.

-- The robot can be moved at working velocity.

D Mode AUTO”Automatic mode”

-- No personnel are allowed in the working zoneof the robot.

-- The robot is operated via the KCP, which mustbe located outside the working zone of the ro-bot.

D Mode EXTERNAL

-- No personnel are allowed in the working zoneof the robot.

-- Robot operation is controlled by a host com-puter (optional) or PLC (optional).

Additional safety functions:

D Power unit monitoring functions

-- Undervoltage

-- Overvoltage

-- Motor overcurrent

-- Motor temperature

-- Amplifier fault


-- Resolver fault

-- Brake fault

-- Excess temperature

-- Exhaustive discharge protection, back--up ac-cumulator

D Computer unit monitoring functions

-- Temperature

-- Voltage

-- Back--up battery

-- KCP

-- Differential actual value

D Traversing monitoring functions

-- Software limit switches

-- Command speed limitation

-- Command velocity

-- Command acceleration

-- Positioning window

-- Positioning time

-- Standstill window

-- Dynamic following error

1.3 Control cabinet

The control cabinet contains the computer unitand the power unit. The computer unit comprisesthe PC hardware and the KCP, while the powerunit features the power feed components, ampli-fiers and all contactors and relays required forlogical connection purposes.

Dimensions

Height 940 mm, width 650 mm, depth 500 mm

Design

Sheet steel cabinet with front door. The rear paneland the lefthand side panel are fastened by meansof screws, enabling the heat exchangers andbrake resistor to be cleaned if necessary.

The connecting cables are plugged into the frontof the cabinet below the door.

Cooling

The control cabinet is divided into two cooling cir-cuits. The inner zone, containing the entire controlelectronics, is cooled by heat exchangers or an airconditioner (optional). In the outer zone, thepower unit, heat exchangers, ballast resistor and,if installed, transformer are cooled directly by am-bient air (see Illustration 1).

In plants with highly polluted air, the outer zonemust be cleaned occasionally.

Degree of protection: IP 54

Protection against dust deposits and water sprayaccording to EN 60529.

Colors

Cabinet: RAL 7032 (pebble gray)Inside: galvanized

Special colors available on request.

Transportation

The control cabinet can be transported with ropeor transport tackle attached to four eyebolts(Fig. 2). Transport is also possible with a fork lifttruck or pallet truck, for which purpose fork slotsare bolted to the bottom of the cabinet. If required,castors optionally available as accessories can beattached to the bottom of the cabinet.

INCORRECT CORRECT

Fig. 2 Transporting the control cabinet

Connection panel

The following cables can be connected to the con-nection panel below the cabinet door:

-- Ground conductor (equipotential bonding) tothe periphery

-- Power supply cable 400 V

-- Motor cable

-- Signal cable / data cable

-- Periphery cables and cables for options


1.4 Power unit

The power unit comprises the areas highlighted inIllustration 2:

-- Main switch

-- Fuses

-- Series transformer (optional)

-- Servo power module.

D The servo power module incorporates:

-- Power supply

-- Ballast circuit

-- Low--voltage power supply

-- Servo--amplifiers for 6 robot axes

-- Brake switch (in common for all 6 robot axes)

-- Monitoring of motor currents and short--circuitprotection

-- Monitoring of the heat sink temperature

-- Interface with the DSEAT.

1.5 Computer unit

With its plug--in components, the computer unit(see Illustration 3) performs all the functions of thecontrol hardware. These are:

-- Windows operator interface with visual displayand input

-- Program creation, correction, archiving, main-tenance

-- Diagnosis, start--up assistance

-- Sequence control

-- Trajectory planning

-- Control of the servo power unit

-- Monitoring functions

-- Parts of the safety logic

-- Communication with external units (other con-trollers, host computers, PCs, network).

The control hardware is composed of the followingmodules:

-- Standard PC hardware with Pentium proces-sor

-- Multi--function card (MFC)

-- Digital servo--electronics (DSEAT)

-- Resolver/digital converter (RDC) on the robot

-- Back--up battery for control hardware.

D Standard PC hardware

With its powerful Pentium processor and at least32 MB main memory, the standard PC hardwareforms the basis of the computer unit. ThestandardPC also includes a hard disk for storing the entirecontrol software, including online documentation,a floppy disk drive for archiving purposes and aCD--ROM drive for reading the CD--ROM suppliedin the cabinet.

The CD--ROM contains the operating system,Windows 95, the control software including therelevant technological process, the online helpand the complete documentation for the controlcabinet and the robot.

D Multi--function card

The multi--function card incorporates the systemand user I/Os and an Ethernet controller, andforms the interface between the KCP and the PC.The card is designed as a PC plug--in card and ac-commodates up to two DSEAT modules.

D Digital servo--electronics

The DSEAT module fitted on the multi--functioncard with its own DSP (digital signal processor) isresponsible for control of a servo power modulewith phase current command values and parame-terization data, processing of the error and situa-tion information read by the servo power moduleand communication with the module for R/D con-version.

D Resolver/digital converter

Installed on the robot base, the R/D converter withits own DSP (digital signal processor) performsthe functions of resolver power supply, R/D con-version, open--circuit monitoring of the resolversand monitoring of the motor temperature. Thisconverter communicates with the DSEAT via a se-rial interface.

D Back--up battery for control hardware

For data protection, the computer is supplied withpower by a battery for approximately 10 minutesin the event of power failure.



The ergonomically designed hand programmingunit is used for teaching and operating the KR C1robot controller and thus constitutes theman--machine interface. The microcontrollersends keyboard and status data to the PC via astandard CAN bus, by which means it is initializedand parameterized by the controller. The displayinformation is transmitted serially via a separatehigh--speed interface.

The KCP features an 8--inch full--graphics colordisplay (VGA resolution 640 x 480), a membranekeyboard, a 6D mouse and the operator controlelements EMERGENCY STOP, Drives ON/OFF,mode selector switch and enabling switch.

It is additionally possible for an MF II keyboard tobe connected to the KCP by means of a DIN con-nector.

The Ethernet connection serves as the archivinginterface with a PC.

The Windows environment guides the userthrough all procedures and allows fast and effi-cient programming:

-- Start--up of the robot controller

-- Programming

-- Program test and correction

-- Program control (start, stop)

-- Visualization and diagnostics during produc-tion

The following displays are possible on the screen:

-- Application programs, program status

-- Interrupt, override

-- Program display, motion display

-- Actual value display, following error display

-- Online correction, adjustment display

-- Robot position, traversing mode

-- Interface signals, messages

-- Directory

-- Help display.

1.7 Control functions

1.7.1 Positioning

D Position sensing

The KTL position sensing system acquires the ab-solute actual position data of each axis.

D Transformation

The transformation converts axis coordinates(angle values) into cartesian coordinates (distan-ces, orientation angles) and vice versa.

D Position control

The robot axes are positioned by means of a digi-tal servo--electronic system. The speed controllerand the commutation are integrated in the DSEATmodule.

1.7.2 Motion control

D Coordinate systems

-- Joint coordinates: axis--specific

-- Cartesian coordinates: WORLD ROBROOT(coordinate origin: robot base)TCP (coordinate origin: tool center point)BASE (coordinate origin: workpiece)

D Operator control options

-- Selection via traversing mode menu

-- Moving axes with 6D mouse on KCP

1.7.3 Programming

Programming is carried out in the KRL language.See KR C1 Programming Guide for details.


2 Technical data

Standards and specifications:

The control cabinet KR C1 A complies with the:

EC Machinery DirectiveEC Low--voltage DirectiveEC EMC Directive

in the version current at the time of delivery.

The following standards have also been taken intoaccount, among others: DIN EN 292

DIN EN 418,DIN EN 614--1,DIN EN 775,DIN EN 954--1,DIN EN 50081--2,DIN EN 50082--2

The protection classificationof the control cabinet conformsto IEC 529, IEC 144 andEN 60529: IP 54

Permissible environmentaland mechanical conditions:

Ambient temperatureduring operation: 0˚ to +45 ˚C

/ +55 ˚C(273 K to 318 K /328 K)

without air conditioner: +45 ˚Cwith air conditioner: +55 ˚CAmbient temperature duringstorage and transportationControl cabinet: --25 ˚C to +70 ˚C

(248 K to 343 K)KCP: --25 ˚C to +60 ˚C

(248 K to 333 K)

Maximum permissible rateof temperature change: 1.1 K/minAir humidity acc. to: DIN EN 60204--1, 4.4.3(DIN 40040 humidity class F)

Altitude acc. to: DIN EN 60204--1, 4.4.4(DIN 40040 altitude class N)

Vibration resistance: DIN EN 60204--1, 4.4.7(short--time vibrations up to degreeof severity 12 when stationary or 22during transportation according toDIN IEC 68 T 2.6)

If more severe mechanical stressis expected, the cabinet must befitted with anti--vibration mounts.

Type: KR C1

Maximum number of axes: 6Expansion possible with 6 external axesin an additional cabinet (optional)

Weight: approx. 136 kg(without transformer)

Installation with other side--by--side,cabinets: stacking, see

Illustration 4, 5

Principal dimensions: Illustration 4

Installation conditions: Illustration 5, 6

Mains connection ratings:

Connection only per-mitted to grounded--neutral systems.

Standard rated supply voltageaccording to DIN IEC 38: 3 x 400 V AC

Permissible tolerance: 400 V --10%to 415 V +10%Other supply voltagesvia series transformer (optional)

Power frequency: 49 -- 61 Hz

Rated connected load: 4 kVA

Harmonic content(according to IEC 550 andDIN VDE 0160): 10%

Voltage interruption atrated voltage and current: < 10 ms

Average power consumption: 2 kW

Mains--side fusing min.: 3 x 20 Aslow--blowing

Equipotential bonding:

The common neutral point for the equipotentialbonding conductors and all protective ground con-ductors is the reference bus of the power unit.

Brake and periphery:

Output voltage: 26 V

Maximum output current: 10 A

Brake cable monitoring: open circuit,short circuit

Control unitsupply voltage: 26 V

User inputs/outputsall inputs/outputs electrically isolated

16 user inputs

Binary inputs with reverse voltage protectionInput voltage: 16 V to 30 V

Input current at 24 V: approx. 6 mA

Coincidence factor. 100%

Filter constant: 1 -- 2 ms

Grouping: groups of 8

Caution:


16 user outputs, 100mA (binary)

Control voltage: 18 V to 30 VVoltage drop in ONstate (100 mA): < 2 VRated load: 100 mACoincidence factor: 100%Load factor: 100%Leakage current in OFF state: < 10 �ASwitching of inductive loads: permissible with

free- wheelingdiodes or com-parable inductiveactuators

Output protection: electronic andthermal protec-tion in case ofshort circuits,reverse- voltage-proof up to 30 V

Grouping: groups of 8

4 user outputs, 2 A (binary)

Control voltage: 18 V to 30 VVoltage drop in ONstate at rated load: < 2 VRated load: 2 ACoincidence factor: 50%Load factor: 100%Leakage current in OFF state: < 50 �A

Switching of inductive loads: permissible withfree- wheelingdiodes or com-parable inductiveactuators

Output protection: electronic andthermal protec-tion in case ofshort circuits,reverse- voltage-proof up to 30 V

Grouping: single

Computer unit:

Processor: PentiumMain memory: at least 64 MB

expandable tomax. 128 MB

Hard disk: at least 4.3 GBFloppy disk: 1.44 MBCD--ROM: at least 40x,

EIDE

KUKA Control Panel:

Supply voltage: 26 V DC via PC

Dimensions (W x H x D): approx. 33x26x8 cm

Weight: 1.4 kgKCP cable length: 10 m(Harting connector)Protection classification: IP 54



Table des matières1 Description du système 22.1.1 Généralités 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2 Commande 22. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3 Armoire de commande 24. . . . . . . . .

1.4 Unité de puissance 25. . . . . . . . . . . . .

1.5 Unité calculateur 25. . . . . . . . . . . . . . .

1.6 KUKA Control Panel (KCP) 26. . . . . .

1.7 Fonctions et fonctionnement de lacommande 26. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.7.1 Positionnement 26. . . . . . . . . . . . . . . .1.7.2 Commande du déplacement 26. . . . .1.7.3 Programmation 26. . . . . . . . . . . . . . . .2 Caractéristiques

techniques 27. . . . . . . . . . . . . .Illustrations

Circuits derefroidissement 10. . . . . . . . .Unités de puissance etcalculateur 11. . . . . . . . . . . . . .Dimensions principales 12.Extension 13. . . . . . . . . . . . . .Plage de pivotement porte/cadre calculateur 14. . . . . . .

1 Description du système

1.1 Généralités

Les robots KUKA KR 6, KR 15, KR 30, KR 45 etKR 125/150/200 peuvent être dotés de la com-mande KR C1. Les systèmes électroniques decommande et de puissance sont montés dansune armoire de commande commune caractéri-sée par un encombrement réduit, une grande sim-plicité de maintenance et une conduite aisée dusystème. Le niveau de sécurité répond à la normeDIN EN 775. L’alimentation des entraînements sefera par un servo--module de puissance réglé viaune servo--électronique numérique (DSEAT). L’u-nité calculateur repose sur le matériel d’un PCstandard avec un microprocesseur Pentium�performant et une interface utilisateur sous Win-dows 95�.

Pentium est une marque déposée par Intel CorporationWindows 95 est une marque déposée par Microsoft Corporation

La commande performante de contournage pour6 axes de base et 6 axes supplémentaires (optiondans une armoire d’extension) comprend nonseulement d’importantes fonctions de base pourle déplacement du robot mais également de nom-breuses fonctions spéciales permettant d’auto-matiser la périphérie du robot d’une manière sim-ple et rentable. On pourra en outre intervenir demanière globale dans la communication de l’en-semble de l’installation pour résoudre ainsi inté-gralement les tâches technologiques.

-- Appel et commande des signaux périphéri-ques

-- Réaction rapide et ciblée en réponse à desévénements

-- Fonctions logiques et arithmétiques

-- Communication avec des appareils de com-mande externes

La commande conçue pour des positionnementsPTP (point à point) et des mouvements linéaireset circulaires couvre ainsi un vaste domaine d’ap-plication, du montage le plus simple jusqu’auxtâches les plus complexes de contournagecomme par exemple:

-- Montage

-- Manutention

-- Soudage par points

-- Soudage à l’arc

-- Collage

-- Alimentation de machine

-- Palettisation

-- Découpage au laser et soudage au laser

-- Ebarbage

-- Découpage au jet d’eau.

La commande se compose de deux modules ai-sément échangeables. Elle peut également êtreéchangée rapidement en tant qu’unité complète.

1.2 Commande

La commande comprend tous les composants ettoutes les fonctions indispensables au fonctionne-ment du robot (voir aussi paragraphe 2, ”Caracté-ristiques techniques”).


Longueurs de câbles autorisées

(Désignation des longueurs L1, L2 voir Fig. 1).Tolérance des câbles: +0,2 m à --0,05 m

Désignation du câble Dés

igna

tion

dela

long

ueur

Long

ueur

s

stan

dard

enm

Long

ueur

spéc

iale

enm

Câble moteurs(surveillance moteurs/freins)

L1 7 15/25

Câble de mesurage(câble de signaux) L1 7 15/25

Câble KCP L2 10

Si l’on utilise un robot sur un axe linéaire supplé-mentaire, les longueurs maxi suivantes descâbles sont autorisées pour l’installation des axeslinéaires.

Longueur du câblede liaison [m]

Longueur du câble del’installation de l’axelinéaire [m]

7 15

1525

25

30

Com

man

de

Méc

aniq

uedu

robo

t Câbles

Câble de

Câble

L 2

Câbles

KCP

*) Longueur en fonction de l’installation et des

Péri--

moteurs

mesurage

KCP

périphérie*)phérie

L 1

Fig. 1 Câbles de liaison

spécifications du client

Dispositifs de sécurité

Grâce à une série de mesures, la KR C1 offre unconcept de sécurité intégral pour le robot et l’ins-tallation globale répondant aux critères imposéspar la norme DIN EN 775.

Le concept de sécurité KR C1 garantit la sécuritéau robot grâce aux critères suivants réalisés:

-- Bouton ARRET D’URGENCE au KUKAControl Panel (deux canaux)

-- Interrupteur à clé pour la sélection du mode

-- Trois interrupteurs d’homme mort configurésde manière ergonomique au KUKA ControlPanel (deux niveaux et deux canaux).

-- Dispositifs de protection (protection opérateurdeux canaux)

-- Limitation volume autorisé

-- Contrôle et évaluation des éléments de sécu-rité en ”technique fiable de sécurité”

-- Intégration des signaux de sécurité de l’instal-lation globale dans la ”technique fiable de sé-curité”.

Les couleurs et la configuration des touches dé-clenchant un mouvement répondent aux direc-tives en vigueur.

Pour l’exploitation du robot, la norme DIN EN 775différencie trois modes avec différents niveaux desécurité:

D Mode T1”Programmation et tests avec vitesse réduite”

-- Le déplacement du robot ne pourra se fairequ’avec actionnement des touches ou avec lasouris 6D. En outre, il faut actionner un inter-rupteur d’homme mort du KUKA ControlPanel.

-- La vitesse de déplacement maximale est limi-tée à la valeur autorisée en mode T1.

D Mode T2”Tests à vitesse de travail”

-- Le déplacement du robot ne pourra se fairequ’avec actionnement des touches ou avec lasouris 6D. En outre, il faut actionner un inter-rupteur d’homme mort du KUKA ControlPanel.

-- Le déplacement à la vitesse de travail est pos-sible.

D Mode AUTO”Mode automatique”

-- Aucune personne ne doit se trouver dans l’en-veloppe d’évolution du robot.

-- La commande du robot se fera avec le KCP de-vant se trouver à l’extérieur de l’envelopped’évolution du robot.

D Mode EXTERNE

-- Aucune personne ne doit se trouver dans l’en-veloppe d’évolution du robot.

-- La commande du robot se fera avec un ordina-teur pilote (option) ou un API (option).


Fonctions de sécurité supplémentaires:

D Surveillances de l’unité de puissance

-- Sous--tension

-- Surtension

-- Surintensité moteur

-- Température moteur

-- Défauts amplificateurs

-- Défauts résolveurs

-- Défauts freins

-- Température excessive

-- Protection contre décharge maxi accu desauvegarde

D Surveillances de l’unité calculateur

-- Température

-- Tension

-- Pile de sauvegarde

-- KCP

-- Valeurs réelles différence

D Surveillances du déplacement

-- Fins de course logiciels

-- Limitation du régime de consigne

-- Vitesse de consigne

-- Accélération de consigne

-- Fenêtre de positionnement

-- Durée de positionnement

-- Fenêtre d’arrêt

-- Erreur de poursuite dynamique

1.3 Armoire de commande

L’armoire de commande comprend l’unité calcula-teur et l’unité de puissance. L’unité calculateurcomprend le matériel du PC et le KCP. L’unité depuissance inclue l’alimentation, les amplifica-teurs, les contacteurs, les relais etc. indispens-ables à l’enchaînement.

Dimensions

Hauteur 940 mm, largeur 650 mm, profondeur500 mm

Exécution

Armoire en tôle d’acier avec porte avant. La facearrière et la joue gauche sont vissées pour pouvoirnettoyer le cas échéant les échangeurs de cha-leur et la résistance de frein.

Les câbles de liaison sont enfichés à la face avant,sous la porte de l’armoire.

Refroidissement

L’armoire de commande est divisée en deux cir-cuits de refroidissement. La partie intérieure avecl’intégralité de l’électronique de commande est re-froidie par des échangeurs de chaleur ou en op-tion avec un climatiseur. La partie extérieure avecl’unité de puissance, les échangeurs de chaleur,les ballasts et le cas échéant le transformateur estrefroidie directement par l’air ambiant (voir Il-lustration 1).

L’extérieur est à nettoyer de temps en temps encas de pollution importante de l’air.

Mode de protection: IP 54

Protection contre les dépôts de poussière et lesprojections d’eau selon la norme EN 60529.

Coloris

Armoire: RAL 7032 (gris silex)Intérieur: zingué

Peinture spéciale sur demande.Transport

L’armoire de commande peut être transportéeavec un câble ou un dispositif de levage accrochéaux quatre vis à anneau (Fig. 2). Le transportpourra également se faire avec un chariot éléva-teur à fourche ou un transtockeur. Le socle de l’ar-moire comporte à cet effet des poches soudées.Des roulettes, qui peuvent être fixées au socle del’armoire, sont disponibles comme accessoire(option).

FAUX CORRECT

Fig. 2 Transport de l’armoire de commande


Panneau de raccordement

Les câbles suivants peuvent être connectés aupanneau de raccordement au dessous de la portede l’armoire:

-- Terre (compensation du potentiel) vers la péri-phérie

-- Câble alimentation secteur 400 V

-- Câble moteurs

-- Câble de mesure / câble de données

-- Câbles de périphérie et câbles pour lesoptions.

1.4 Unité de puissance

L’unité de puissance comprend les zones repé-rées dans l’Illustration 2:

-- Interrupteur principal

-- Fusibles

-- Transformateur en amont (option)

-- Servo--module de puissance.

D Le servo--module de puissance comprend:

-- Bloc secteur unité de puissance

-- Circuit ballasts

-- Bloc secteur B.T.

-- Servo--amplificateurs pour 6 axes de robot

-- Interrupteur de frein (en commun pour les 6axes de robot)

-- Surveillance des courants moteur et protectioncontre le court--circuit

-- Surveillance de la température du refroidis-seur

-- Interface vers la DSEAT.

1.5 Unité calculateur

L’unité calculateur (voir Illustration 3) assure, avecses composants enfichés, toutes les fonctions dumatériel de commande, à savoir:

-- Interface utilisateur Windows avec visualisa-tion et entrée

-- Création, correction, archivage, maintenancedu programme

-- Diagnostic, assistance à la mise en service

-- Commande du déroulement

-- Planning trajectoire

-- Commande de la servo--unité de puissance

-- Surveillances et contrôles

-- Parties de la logique de sécurité

-- Communication avec les unités externes(autres commandes, ordinateur pilote, PC, ré-seau).

Les unités suivantes forment le matériel de lacommande:

-- Matériel PC standard avec processeur Pen-tium

-- Carte multifonctions (MFC)

-- Servo--électronique numérique (DSEAT)

-- Convertisseur numérique résolveur (RDW) aurobot

-- Accu tampon pour matériel de commande.

D Matériel PC standard

Le matériel PC standard forme, avec son proces-seur Pentium performant et sa mémoire vive de32 MO au moins, la base de l’unité calculateur. LePC standard comprend également un disque durpour mémoriser l’intégralité du logiciel de com-mande avec documentation en--ligne, une unitéde disquette à des fins d’archivage et une unitéCD--ROM pour lire la CD--ROM jointe à l’armoire.

La CD--ROM contient le système d’exploitation,Windows 95, le logiciel de commande avec latechnologie, l’aide en--ligne et l’ensemble de ladocumentation pour l’armoire de commande et lerobot.

D Carte multifonctions

La carte multifonctions comprend les E/Ssystème et utilisateur ainsi qu’un contrôleur Ether-net pour former l’interface entre le KCP et le PC.La carte est conçue comme carte enfichable pourPC et peut recevoir au maximum deux modulesDSEAT.

D Servo--électronique numérique

Le module DSEAT monté sur la carte multifonc-tions avec son propre processeur de signauxnumériques assure la commande d’un servo--module de puissance avec les valeurs deconsigne du courant de phase et les données deparamétrage, le traitement des informations del’état et des défauts lus par le servo--module depuissance ainsi que la communication avec le mo-dule pour la conversion R/D.

D Convertisseur numérique résolveur

Le convertisseur R/D avec son propre processeurde signaux numériques DSP est monté au pied durobot pour assurer l’alimentation des résolveurs,la conversion R/D, la surveillance des résolveursquant à une rupture de câble et la surveillance dela température des moteurs. Une interfacesérielle


assure la communication entre le convertisseur etle DSEAT.

D Tampon accu pour matériel de commande

Pour sauvegarder les données en cas de pannede courant, l’ordinateur est alimenté pendant env.10 minutes par un accu.


Le boîtier de programmation portatif caractérisépar sa conception ergonomique permet l’appren-tissage et le pilotage de la commande du robot KRC1 pour former ainsi l’interface homme/machine.Le microcontrôleur envoie les données du clavieret les données de l’état au PC via un bus CANstandard. C’est de cette manière que le BPP estinitialisé ainsi que paramétré par la commande.Les informations affichées sont transmises sé-riellement par une interface séparée à haute vi-tesse.

Le KCP dispose d’un écran couleur graphique 8pouces (résolution VGA 640x480), d’un clavier àmembrane, d’une souris 6D et des éléments decommande ARRET D’URGENCE, entraîne-ments arrêt/marche, sélecteur de mode et inter-rupteur d’homme mort.

Une prise DIN permet de connecter en outre unclavier MF II au KCP.

La connexion Ethernet fait office d’interface d’ar-chivage vers un PC.

L’interface utilisateur Windows guide l’opérateurpour permettre ainsi une programmation rapide etefficace:

-- Mise en service de la commande du robot

-- Création d’un programme

-- Test et correction du programme

-- Commande du programme (Start, Stop)

-- Observations et diagnostics lors de la produc-tion en cours.

L’écran permet l’affichage des éléments suivants:

-- Programmes utilisateur, état du programme

-- Interruption, override

-- Programme, déplacement

-- Valeurs réelles, écart de poursuite

-- Correction en--ligne, calibration

-- Position du robot, type de déplacement

-- Signaux interface, messages

-- Répertoire

-- Affichage aide.

1.7 Fonctions et fonctionnement de lacommande

1.7.1 Positionnement

D Mesurage de la position

Le système de mesurage de la position KTL saisitles valeurs absolues de la position instantanée dechaque axe.

D Transformation

La transformation convertit les coordonnées desaxes (valeur des angles) en données carté-siennes (angle d’orientation, trajet) et vice--versa.

D Réglage de la position

Le positionnement des différents axes du robot sefera avec une servo--électronique numérique. Leréglage de la vitesse et la commutation sont inté-grés dans le module DSEAT.

1.7.2 Commande du déplacement

D Systèmes de coordonnées

-- Coordonnées d’articulation: spécifique auxaxes

-- Coordonnées cartésiennes: WORLD ROB--ROOT (base des coordonnées: pied du robot)TCP (base des coordonnées: pointe de l’outil)BASE (base des coordonnées: pièce)

D Possibilités de commande

-- Sélection par menu type de déplacement

-- Déplacement avec souris 6D au KCP

1.7.3 Programmation

La programmation se fera en langage KRL. VoirInstructions de programmation KR C1.


2 Caractéristiques techniques

Normes et réglementations:

La l’armoire de commande KR C1 répond auxnormes et directives suivantes:

Directive Machines CEDirective Basse Tension CEDirective CEM CE

dans la version en vigueur au moment de la livrai-son.

Les normes suivantes ont, entreautres, été prises en compte: DIN EN 292

DIN EN 418,DIN EN 614--1,DIN EN 775,DIN EN 954--1,DIN EN 50081--2,DIN EN 50082--2

Le mode de protection del’armoire de commanderépond aux normes IEC 529,IEC 144 et EN 60529: IP54

Sollicitations mécaniqueset climatiques autorisées:

Température ambiante pourle service: 0 ˚C à +45 ˚C

/ +55 ˚C(273 K à 318 K /328 K)

sans conditonneur d’air: +45 ˚C

avec conditonneur d’air: +55 ˚C

Température ambiante pourstockage et transportArmoire de commande: --25 ˚C à +70 ˚C

(248 K à 343 K)KCP: --25 ˚C à +60 ˚C

(248 K à 333 K)

Variation max. detempérature autorisée: 1,1 K/min

Humidité de l’air selon: DIN EN 60204--1, 4.4.3(DIN 40040 classe d’humidité F)

Altitude selon: DIN EN 60204--1, 4.4.4(DIN 40040 classe d’altitude N)

Résistance auxvibrations: DIN EN 60204--1, 4.4.7(vibrations de courtes duréesjusqu’à degré 12 (stationnaire)et 22 (pour transport) selonDIN IEC 68 T 2.6)

Si des sollicitations mécaniques plusimportant sont à prévoir, il faut quel’armoire ait un logement antivibratile.

Type: KR C1

Nombre max. des axes: 6Extension jusqu’à 6 axes supplémentairesdans une armoire supplémentaire (option)

Poids environ: 136 kg (sanstransformateur)

Extension: juxtaposition,superposition,voir Illustration4, 5

Dimensions principales: Illustration 4

Encombrement etconditions de montage: Illustration 5, 6

Secteur:

Branchement autoriséseulement sur réseauTN.

Tension nominale de connexionstandard selon DIN EC 38: 3 x 400 V c.a.Tolérance autorisée: 400 V --10%à 415 V +10%Autres tensions de connexionpar transfo en amont (option)Fréquence secteur: 49 -- 61 HzPuissance connectée: 4 kVAHarmoniques(selon IEC 550 etDIN VDE 0160): 10%

Interruption de tension pourtension et courant nominal: < 10 msConsommation moyenne: 2 kWFusible côté secteur min.: 3 x 20 A,

à actionretardée

Compensation du potentiel:

La barre de référence de l’unité de puissance estl’étoile commune pour les câbles de compensa-tion de potentiel et de toutes les terres.

Freins et périphérie:

Tension de sortie: 26 VCourant de sortie max.: 10 ASurveillance du câble de freins: rupture de

câble,court--circuit

Tension d’alimentationunité de commande: 26 V

Entrées/Sorties utilisateurToutes les entrées et sorties sontavec séparation galvanique.

ATTENTION!


16 entrées utilisateurEntrées binaires avec protectioncontre fausse polaritéTension d’entrée: 16 V à 30 VCourant d’entrée pour 24 V: env. 6 mAFacteur de simultanéité: 100%Constante filtre: 1 -- 2 msRacine: groupes de 816 sorties utilisateur 100 mA (binaire)Tension de commande: 18 V à 30 VChute de tension à l’étatMARCHE (100 mA): < 2 VCharge nominale: 100 mAFacteur de simultanéité: 100%Facteur service: 100%Courant de fuite àl’état ARRET: < 10 �ACommutation de chargesinductives: autorisée par

diode de rouelibre ou actuateursinductifs simi-laires

Protection des sorties: protection ther-mique et élec-tronique en casde court- circuit,résistant jusqu’àtension de retourde 30 V

Racine: groupes de 84 sorties utilisateur 2 A (binaire)Tension de commande: 18 V à 30 VChute de tension à l’étatMARCHE pour chargenominale: < 2 VCharge nominale: 2 AFacteur de simultanéité: 50%Facteur service: 100%Courant de fuite àl’état ARRET: < 50 �A

Commutation de chargesinductives: autorisée par

diode de rouelibre ou actuateursinductifs simi-laires

Protection des sorties: protection ther-mique et élec-tronique en casde court- circuit,résistant jusqu’àtension de retourde 30 V

Racine: individuelle

Unité calculateur:

Processeur: PentiumMémoire vive: 64 MO mini

extension maxi128 MO

Disque dur: 4,3 MO miniUnité de disquette: 1,44 MOCD--ROM: 40 x mini,

EIDE

KUKA Control Panel:

Tension d’alimentation: 26 V DC par PC

Dimensions (L x H x P): env. 33 x 26 x 8 cm

Poids: 1,4 kgLongueur câble KCP: 10 m(connecteur Harting)Mode de protection: IP 54

Robots industrielsH Robots polyarticulés pourdes

charges comprises entre 6 kg et350 kg

H Unités linéairesH Baies de commande

H Développement de logicielsH Formation, service clients

KUKA Sistemas deAutomatización, S.A.Pol. Industrial Torrent de la PasteraCarrer del Bages s/nE--08800 Vilanova i La Geltrú (Barcelona)

(93) 8 14 23 53Fax(93) 8 14 29 50

KUKA Automatisering+ Robots N.V.Meerstraat 41Centrum Zuid 1031B--3530 Houthalen

(11) 51 61 60Fax(11) 52 67 94E--Mail: [email protected]

KUKA Schweissanlagen GmbHPostfach 43 13 49D--86073 AugsburgBlücherstrasse 144D--86165 Augsburg

(08 21) 7 97--0Fax(08 21) 7 97--19 91Homepage: http://www.kuka.de

KUKA Automatisme+ Robotique S.à.r.l.1, Rue Blaise PascalF--91380 Chilly Mazarin

(1) 69 79 80 00Fax(1) 69 79 80 01E--Mail: [email protected]

KUKA Robot Systems Corp.6600 Center DriveSterling HeightsMichigan 48312 USA

(8 10) 7 95 20 00Fax(8 10) 9 78 04 29

KUKA WerkzeugbauSchwarzenberg GmbHPostfach 56D--08331 SchwarzenbergWeidauerstrasse 15D--08340 Schwarzenberg

(0 37 74) 53--0Fax(0 37 74) 53--2 22

IndustrieroboterH Gelenkroboter für Traglasten von

6 bis 350 kgH LineareinheitenH SteuerungenH SoftwareentwicklungH Schulung, Service

Anschriften ¯ Addresses ¯ Adresses

Produktprogramm

Industrial robotsH Jointed--arm robots for payloads

from 6 kg to 350 kgH Linear unitsH ControllersH Software developmentH Training, service

KUKA Welding Systems+ Robot Ltd.Hereward RiseHalesowenWest Midlands B62 8AN GB

(1 21) 5 85 08 00Fax(1 21) 5 85 09 00

KUKA Robot Automation Korea,Co. Ltd.Kyunggi Kunpo Sanbon 1094435--040 South Korea

(343) 3 99 14 51, 3 99 14 52Fax(343) 3 99 14 53)E--Mail: [email protected]

Technische Änderungen vorbehalten.Subject to technical alterations.Sous réserve de modifications techniques.

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Büro KölnMaarweg 27, D--50933 Köln

über KUKA Augsburg

KUKA Roboter GmbHBlücherstrasse 144D--86165 Augsburg

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KUKA Roboter Italia S.r.I.Via Raimondo, 40/BI--10098 Rivoli (To)

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KUKA Roboter GmbH

Gamme de produitsProduct range

LSW Maschinenfabrik GmbHPostfach 75 06 65D--28726 BremenUhthoffstrasse 1D--28757 Bremen

(04 21) 66 02--0Fax(04 21) 66 02--1 99

KUKA Svetsanläggningar+ Robotar ABE A Rosengrens Gata 22S--42131 Västra Frölunda

(31) 89 12 80Fax(31) 45 08 96

KUKA do Brasil Ltda.Rua Eng. Albert Leimer 237 BCEP 07140--020 JD São Geraldo,Guarulhos, SP, Brasil

(11) 64 02--32 36Fax(11) 64 02--39 62E--Mail: [email protected]

KUKA de Mexico S. de R.L. de CV.Rio San Joaquin # 339, Local 5Col. Pensil SurMexico, D.F.C.P. 11490

(5) 2 03 84 07, 2 03 84 67Fax(5) 2 03 81 48E--Mail:[email protected]

D

KUKA Roboter GmbHVerkaufsbüro SchweizAlte Bremgartenstrasse 9CH--8965 Berikon

(41) 56 / 6 48 21--48Fax(41) 56 / 6 48 21--22E--Mail:[email protected]

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