库卡(KUKA)KR 120 R3100-2 是一款高性能、高负载的六轴工业机器人,代表了库卡在重型应用领域的卓越技术。其核心特点包括:
高负载能力: 最大负载达 120 公斤,特别适合搬运重型工件、大型零部件或需要较大末端执行器的场景。
大工作范围: 最大作用半径(工作范围)达 3100 毫米,提供了广阔的操作空间,适用于大型工作站或多工位操作。
高刚性与精度: 坚固的机械结构设计确保了在重载下的稳定性和重复定位精度(通常可达 ±0.06mm 或更高,具体参考技术规格书),保证加工或装配质量。
优化动力学: KR C4 控制系统(或更高版本,如 KR C5)结合先进的驱动技术,提供卓越的运动性能和轨迹精度,即使在高速重载下也能保持平稳。
灵活性: 六轴设计使其能够以多种姿态到达工作空间内的任意点,适应复杂的应用需求。
广泛应用领域: 典型应用于汽车制造(车身焊接、部件搬运、装配)、金属加工(铸造、锻造、机床上下料)、物流码垛、大型部件装配、点胶、测量检测等需要高负载和长臂展的场合。
KR 120 R3100-2 核心参数 (示例,具体以实际型号技术规格书为准):
轴数:6
最大负载:120 kg
最大作用半径:3100 mm
重复定位精度:±0.06 mm (典型值)
防护等级:通常 IP54 或更高(可选),适应一定程度的粉尘和喷溅环境。
控制器:KUKA KR C4 或 KR C5
安装方式:落地安装、倾斜安装、天花板安装(需确认型号支持)
二、 安全操作规范 (重中之重!)
安全是操作工业机器人的首要前提! 操作 KR 120 R3100-2 前,必须严格遵守以下安全规定:
资质要求: 仅允许经过库卡官方或授权培训机构培训合格,并熟悉安全规程、操作手册和 KR C4/C5 控制系统的专业人员操作和维护机器人。
安全防护装置:
安全围栏/光栅: 机器人工作区域必须设置牢固可靠的物理围栏(安全栅栏)或安全光幕,防止人员意外闯入危险区域。
安全门锁: 所有进入工作区的门必须配备安全门锁(安全开关),门打开时,机器人必须立即停止运动(安全停止)。
急停按钮 (E-Stop): 在操作台、示教器以及工作区域周围多个易于触及的位置安装急停按钮。按下急停按钮,机器人所有驱动会立即断电(安全停止 1 或 0)。急停功能必须定期测试!
确认开关 (Enabling Device): 示教器上的使能开关(通常为三位置开关)是手动移动机器人时的安全保障。只有中间位置允许移动机器人,松开或按到底都会触发安全停止。操作员必须经过严格培训正确使用。
工作区标识: 清晰设置安全警示标识(如“机器人工作区域”、“危险”、“未经授权禁止入内”等)。
操作模式:
T1 (手动低速): 用于编程、测试和手动移动机器人。速度限制在较低值(通常 ≤ 250 mm/s)。
T2 (手动高速): 仅在特定安全条件下(如安全门锁闭),用于程序测试和优化,速度可高于 T1(但仍有限制)。
AUT (自动): 用于生产运行。人员必须离开工作区,安全门锁闭。此模式下示教器使能开关无效。
EXT (外部自动): 由外部 PLC 等设备控制自动运行。
严格遵守模式切换规则,在安全防护区域内只能使用 T1 模式!
示教器 (SmartPAD): 妥善保管示教器,连接线缆避免缠绕绊倒风险。操作时保持对周围环境的注意力。不要依赖示教器的碰撞检测作为唯一安全措施。
上电/断电程序: 严格按照手册流程执行。断电维护时,必须锁定能源(遵循 LOTO - 上锁挂牌程序)。
负载确认: 在运行程序前,务必在控制系统内正确输入工具(Tool)和负载(Load)数据,包括准确的重量和重心位置。错误的负载数据会严重影响机器人的动力学性能、精度,甚至导致过载损坏或意外动作,极其危险!
协同工作 (如涉及): 若用于人机协作应用,必须使用库卡认证的协作组件(如 LBR iiwa),并严格遵守协作安全标准(如 ISO 10218, ISO/TS 15066),配置力/力矩传感器和特定安全功能。
三、 基本操作流程 (使用 KR C4/C5 控制系统)
开机准备:
确认工作区安全无人,安全门关闭锁好。
检查急停按钮未被按下。
检查机器人本体、控制器、线缆无明显损坏。
连接好 SmartPAD 示教器。
系统启动:
开启控制器主电源。
等待控制系统启动完成(通常需要几分钟)。
在 SmartPAD 上登录具有相应操作权限的用户账户。
手动操作 (T1/T2 模式):
将钥匙开关转到 T1 或 T2 位置。
紧握示教器背面的确认开关至中间位置(通常听到提示音或指示灯变化)。
使用 SmartPAD 上的轴操作键 (A1-A6) 或坐标系键 (X, Y, Z, A, B, C) 来移动机器人。移动速度可通过速度倍率键调节。
时刻注意机器人运动方向及周围环境。
程序选择与运行:
在 SmartPAD 上导航到 运行 界面或程序列表。
选择要运行的程序。
切换到 AUT 或 EXT 模式(确保安全条件满足!)。
按下 启动 键运行程序(或由外部信号触发)。
程序停止:
正常停止:程序中设定停止指令;在 SmartPAD 上按 停止 键。
安全停止:拍下任意急停按钮;打开安全门;松开确认开关(在 T1/T2 模式)。
关机:
将机器人移动到安全的停止位置(如零点位置或原位)。
在 SmartPAD 上选择关闭控制系统或直接关闭控制器主电源(按规范流程操作)。
四、 日常与定期维护保养
规范、及时的维护是保证 KR 120 R3100-2 长期可靠运行、延长寿命、保持精度和避免意外停机的关键。维护工作必须由经过培训的专业人员进行。
日常维护 (每次班次或每天):
目视检查: 检查机器人本体、线缆(动力、信号、用户线缆)、末端执行器(工具)是否有明显损坏、磨损、泄漏(油、气)、松动或异物。
清洁: 清除机器人表面、底座、关节处的灰尘、油污、切屑等杂物,特别是散热区域。避免使用高压水枪直接冲洗!
听/嗅/感: 运行时注意听是否有异常噪音(摩擦、撞击、异响),闻是否有异常气味(焦糊味),感觉本体是否有异常振动或过热点。
检查气压 (如有气动元件): 确保供气压力稳定、洁净、干燥。
验证急停功能: 在安全条件下,测试至少一个急停按钮是否有效。
定期维护 (依据库卡官方维护计划/手册): 严格遵循手册规定的周期和项目!
润滑:
齿轮润滑 (核心!): A1-A6 轴齿轮箱需要定期更换或补充指定的高性能齿轮润滑脂。这是最重要的维护项目之一,周期通常较长(如每运行 2000/4000/8000 小时或每年,具体看手册和使用强度),但必须按时执行,使用库卡指定型号的油脂和专用注油工具。
平衡缸润滑 (如配备): 如果机器人装有平衡缸(用于抵消重力矩),需按手册要求润滑平衡缸活塞杆。
电池更换:
控制器主板电池: 维持控制器内存(如 RAM)中的数据(如程序、配置)。通常寿命数年,需在控制器提示或按计划更换(如每 2-3 年),更换必须在控制器通电状态下进行!
机器人本体绝对值编码器电池: 为各轴编码器供电,用于记录零点位置。电量耗尽会导致零点丢失,需要重新校准零点。更换周期通常为 1-2 年或按手册要求。更换必须在机器人通电状态下进行! 务必在电池有效期内更换。
电缆检查: 详细检查所有线缆(本体内部、外部拖链)是否有磨损、破皮、挤压变形、连接松动。重点检查经常弯折的部位。
机械检查:
检查各轴紧固螺栓是否松动(按手册规定力矩复查)。
检查减速器、电机等是否有异常噪音、振动或温升。
检查各关节运动是否平滑,有无卡滞。
冷却系统 (如有): 检查冷却风扇运转是否正常,散热片是否清洁。
过滤器更换 (控制器): 定期更换控制器柜内的空气过滤器,保证散热良好。
备份: 定期备份! 备份所有机器人程序、配置参数、零点数据、系统映像。备份是灾难恢复的最后保障。
本文摘自:网络 日期:2025-07-16