工業(yè)機器人電氣系統安裝與調試PPT完整全套教學課件

工業(yè)機器人電氣系統安裝與調試

項目1

機器人基本操作與零點標定項目2機器人控制柜計算機組件安裝與調試項目3機器人控制柜安裝與調試項目4機器人網絡配置與故障診斷項目5基于Workvisual軟件的機器人項目管理項目6機器人控制柜組件的定期保養(yǎng)項目一機器人基本操作與零點標定項目三機器人控制柜安裝與調試項目四機器人網絡配置與故障診斷項目五基于Workvisual軟件的機器人項目管理目錄CONTENTS項目二機器人控制柜計算機組件安裝與調試項目六機器人控制柜組件的定期保養(yǎng)01項目一機器人基本操作與零點標定機器人基本操作與零點標定

工業(yè)機器人其實是一種機電一體化設備，在生產實踐中，機器人在工作了一定的時間之后是需要進行維修與維護，主要有以下幾種情形：（1）機器人工作狀態(tài)正常，需要正常的保養(yǎng)維護；（2）機器人發(fā)生了碰撞等硬件故障；（3）機器人發(fā)生了軟件故障；（4）機器人長時間正常工作后，由于各種原因導致了精度達不到工藝要求。這些情形都要求我們的工業(yè)機器人運行維護人員能夠操作機器人，調整機器人的空間位置等操作來進行機器人的維修與維護。在維修和維護工作結束后，特別是更換了配件之后，機器人的一些位置、零點等重要的位置數據可能丟失，這就要求維修工程師能夠調整機器人各軸位置，迅速完成零點標定，使機器人精度達到工藝要求。1.1項目描述機器人基本操作與零點標定

1.2相關知識點學習

工業(yè)機器人是面向工業(yè)領域的一種機器人。通過機器人的基本操作，可幫助電氣系統安裝與調試人員了解機器人的結構組成，從而進一步理解控制系統的控制要求。工業(yè)機器人由機械系統、控制柜、示教器和連接電纜組成，如圖1-1所示。1.2.1機器人系統的結構與功能1.工業(yè)機器人機械系統該機構為工業(yè)機器人的執(zhí)行機構，共有6軸，分別有6個伺服電機控制，運動空間為球空間。機器人基本操作與零點標定2.工業(yè)機器人控制柜控制柜為整個工業(yè)機器人的控制核心。其中包括控制柜計算機、控制柜電源箱KPP、控制柜伺服驅動箱KSP、控制柜總線、KUKA安全接口板SIB、電子數據存儲器DES、電子控制裝置EMD等模塊。3.示教器用于工業(yè)機器人的手持編程器，KUKA工業(yè)機器人所使用的示教器也被稱為SmartPAD。它具有現場操作、編程和顯示功能。4.連接電纜用于機器人控制柜與機器人執(zhí)行機構的數據和能量傳輸。機器人基本操作與零點標定

為保證機器人操作人員的安全，機器人示教器一般擺放在遠離機器人本體的地方，用線纜與機器人控制柜相連接。示教器能夠實現機器人安全控制、機器人運行模式選擇、機器人的運動、機器人功能軟件快捷操作、系統操作與編程和數據傳輸等操作。示教器的觸摸屏和功能按鍵如圖1-2和圖1-3所示。1.機器人安全控制機器人在沒有工作任務時或發(fā)生碰撞等緊急情況時，可以通過按下圖1-2當中的③紅色急停按鈕，是機器人保持停止狀態(tài)，從而確保人員和設備的安全。1.2.2示教器的使用機器人基本操作與零點標定2.機器人運行模式選擇機器人在使用過程中，根據使用的情況，可以分為四種運行模式，通過圖1-2當中的②旋轉開關，選擇機器人相應的工作模式。3.機器人的運動想要實現機器人的運動，要滿足獲得運動許可（使能）和運動指令兩個條件，通過一直按下圖2-3當中的①、③、⑤確認開關鍵（3個按鍵功能相同，只是為了滿足不同人的操作習慣而設置）使機器人獲得運動許可，滿足第一個條件后，再操作圖2-2當中的④6D鼠標或按下⑤組合按鍵實現機器人的運動。機器人的手動運行速度和程序運行速度，可由圖2-2當中的⑥手動運行速度設定鍵、⑦程序運行速度鍵調整。機器人基本操作與零點標定4.機器人功能軟件快捷操作機器人的外部工具和其它外設功能都需要通過預裝應用程序實現，在軟件包安裝之后，外部工具和其它外設的功能可以通過按下圖1-2中的⑨快捷鍵來實現，如打開、、保持和關閉氣爪等操作。5.系統操作與編程

按下圖2-2中的⑧菜單鍵，調出系統菜單，在觸摸屏上進行系統設置、系統檢測、應用設置和冷啟動等操作。在觸摸屏上面操作進行編寫程序，實現機器人的程序運行。6.數據傳輸等操作

將U盤等存儲介質插在圖2-3中④USB接口，可以進行機器人系統數據、應用數據和信息數據等內容的備份與還原。機器人基本操作與零點標定①-用于拔下smartPAD的按鈕；②-用運行模式管理器的鑰匙開關；③-緊急停止裝置；④-6D鼠標；⑤-移動鍵；⑥-設定程序倍率的按鍵；⑦-設定手動倍率的按鍵；⑧-主菜單按鍵；⑨-狀態(tài)鍵；⑩-啟動鍵；?-逆向啟動鍵；?-停止鍵；?-鍵盤按鍵

圖1-2SmartPAD正面圖機器人基本操作與零點標定①-確認開關；②-啟動鍵（綠色）；③-確認開關；④-USB接口；⑤-確認開關；⑥-型號銘牌圖1-3SmartPAD背面圖機器人基本操作與零點標定KUKA工業(yè)機器人運行有以下4種模式：（1）測試運行模式1（T1）：手動慢速運行，點的示教、零點標定和程序運動軌跡驗證等操作都是在這種情況下應用的；（2）測試運行模式2（T2）：手動快速運行，機器人以工藝速度運行時，程序調試的模式；（3）自動運行模式（AUT）：用于不帶上位機控制系統的工業(yè)機器人，運行速度為編程設定的速度；（4）外部自動運行模式（AUTEXT）：用于帶上位機控制系統的工業(yè)機器人，運行速度為編程設定的速度。本書以KUKA垂直串聯型6自由度的關節(jié)機器人為主要講解內容，機器人的A1-A6軸如圖1-4所示，每個軸都有正、負兩個方向,從而實現機器人TCP的球形運動空間。1.2.3手動移動機器人機器人基本操作與零點標定圖1-4KUKA機器人的軸

機器人手動操作軸的運動，首先確認環(huán)境和設備的安全，主要的方法是人站在機器人運動空間之外，關閉安全門或將機器人設置為調試模式。然后將機器人的運動模式調整為手動運行模式（T1），調整運動方式為軸運動，按下如圖1-3所示機器人示教器背面的①、③、⑤確認開關之一，再最后通過按下與A1-A6對應的加減按鍵，如圖1-2所示當中的⑤組合按鍵實現機器人的運動，調整各軸的位置，控制各軸的運動。機器人基本操作與零點標定1.2.4坐標系的分類與使用圖1-5機器人的坐標系在KUKA機器人的控制系統中定義了以下五種坐標系，如圖1-5所示：1.機器人足坐標系（ROBROOT）ROBROOT坐標系是一個笛卡爾坐標系，固定位于機器人足部?？梢酝ㄟ^其與其它坐標系之間的位置和方向關系來確定機器人的位置。該坐標系是機器人系統自帶的坐標系，不可更改，坐標系原點和方向如圖1-5中$ROBROOT所示。機器人基本操作與零點標定2.法蘭坐標系（FLANGE）法蘭坐標系原點位于機器人A6軸的法蘭盤中心點，坐標系原點和方向如圖1-5中$FLANGE所示。法蘭坐標系原點位于機器人A6軸的法蘭盤中心點，坐標系原點和方向如圖1-5中$FLANGE所示。該坐標系也是系統自帶的，不可更改。法蘭坐標系是用戶自定義坐標系的參考坐標系。3.世界坐標系世界坐標系是一個笛卡爾坐標系，用于表達機器人的ROBROOT坐標系與其它用戶坐標系關系的參考坐標系，是一個用戶可以自由定義的坐標系。在默認配置中，世界坐標系位于機器人足部，坐標系原點和方向如圖1-5中$WORLD所示。機器人基本操作與零點標定4.基坐標系（BASE）基坐標系是一個笛卡爾坐標系，它以世界坐標系為參照基準，用來說明工件在世界坐標系當中的位置，是一個用戶自定義的坐標系。在默認配置中，基礎坐標系與世界坐標系是一致的，用戶可跟據實際生產需要更改原點位置與方向。5.工具坐標系(TOOL)

工具坐標系是一個笛卡爾坐標系，它是以法蘭坐標系為參照基準，用來說明工具在法蘭坐標系當中的，是用戶自定義的坐標系。在默認配置中，工具坐標系的原點在法蘭中心點上，方向如圖1-5中$TOOL所示用戶可根據實際需要更改。機器人基本操作與零點標定1.2.5工業(yè)機器人的零點標定1.零點標定的幾種情形原則上，機器人必須時刻保持精度，也就是要時刻保持零點標定的結果，但在以下情形下必須要進行零點標定：（1）機器人初次投入使用；（2）更換了機器人的定位元件，如旋轉變壓器或者RDC模塊；（3）未經過控制系統移動了機器人的軸，如利用自由旋轉扳手調整了軸的位置；（4）進行了機械維修，如機器人發(fā)生了碰撞、更換了齒輪箱等情況。2.機器人零點標定的工具KUKA機器人零點標定需要用到專用工具，主要有千分尺和EMD（ElectronicMasteringDevice）兩種工具，千分尺是在EMD研發(fā)出來之前使用的工具，已經不是主流使用的工具，目前主要是使用EMD工具。機器人基本操作與零點標定如圖1-6所示，EMD主要由通用型校準器①、傳感器（③或④）、連接電纜⑤三個器件組成，根據所需零點標定機器人型號的不同，傳感器還分為③小型機器人MEMD(MikroElectronicMasteringDevice)和④標準型機器人SEMD(StandardElectronicMasteringDevice)兩種型號。3.零點標定的工作原理機器人每個軸上面都固定了一個旋轉變壓器（位置分解器），如圖1-7所示，旋轉變壓器通過數據線將測得的數據傳送給機器人的RDC模塊，通過機器人內部運算，從而計算出機器人的機械位置與系統的電氣位置之間的關系，從而完成零點標定。旋轉變壓器是利用電磁感應原理來工作的，定子當中有3組正弦和余弦線圈，其原理圖由圖1-8所示。旋轉變壓器通過輸入8KHZ的交流電壓，通過變壓器將能量傳輸給轉子線圈，通過線圈的旋轉，在定子中的正弦和余弦線圈通過電磁感應產生電壓，通過檢測正、余弦線圈之間電壓的變化關系而測定機械位置和電氣位置的關系。機器人基本操作與零點標定①-通用型校準器；②-螺絲刀；③-小型機器人MEMD傳感器；④-標準型機器人SEMD傳感器；⑤-連接電纜圖1-6零點標定工具機器人基本操作與零點標定圖1-7旋轉變壓器圖1-8旋轉變壓器原理圖機器人基本操作與零點標定當轉子線圈旋轉位置不同時，正弦和余弦線圈的波形會發(fā)生變化。當轉子線圈旋轉0度和30度時，正弦線圈和余弦線圈兩端的電壓波形如圖1-9和圖1-10所示：圖1-10轉子線圈旋轉30度圖1-9轉子線圈旋轉0度機器人基本操作與零點標定當轉子線圈旋轉90度和135度時，正弦線圈和余弦線圈兩端的電壓波形如圖1-11和圖1-12所示：圖1-11轉子線圈旋轉90度圖1-12轉子線圈旋轉135度機器人基本操作與零點標定當轉子線圈旋轉180度時，正弦線圈和余弦線圈兩端的電壓波形如圖1-13所示：圖1-13轉子線圈旋轉180度分解器以增量的形式提供位置數據，通過RDC模塊的內部運算，將其轉換為電機角度度數，由于定子內設有3組正弦和余弦線圈，電機每轉一圈，分解器的電角度就旋轉3×120度。分解器電旋轉一周，相當于65536個增量，同理可以推出，分解器每一圈機械式旋轉則等于1996608個增量。在機器人的EDS模塊當中，存儲了機器人各軸的絕對位置，通過軸的旋轉以及增量的變化即可精確確定機器人的原點位置機器人基本操作與零點標定4.零點標定根據負載規(guī)格和精度要求，利用EMD對KUKA機器人進行零點標定有兩種方式，但校準的流程是基本一致的。1）標準零點標定精度較低和負載規(guī)格較小的情況下使用的零點標定形式，如碼垛（精度低）、涂膠（負載規(guī)格小）等工藝，可直接在生產工具安裝在機器人法蘭盤上之后進行零點標定操作。2）帶負載零點標定精度較高和負載規(guī)格較大的情況下使用的零點標定形式，如激光焊接（精度高）、點焊（負載規(guī)格大）等工藝，零點標定分為兩個步驟：第一步執(zhí)行首次零點標定，也就是法蘭盤不安裝工具標定；第二步執(zhí)行偏量學習標定，也就是法蘭盤上安裝好生產工具，再進行一次零點標定。機器人基本操作與零點標定3）EMD校準流程利用探測筒當中的探針來檢測預標定位槽的最低點，當探針到達槽的最深處時，EMD的處理芯片會給機器人系統發(fā)送此處為機械零點的信號，機器人系統將目前伺服驅動器中記錄的脈沖數據設置為0，這樣機械零點和電氣零點就一致了，從而實現了零點標定。圖1-14EMD校準流程1-EMD；2-測量筒；3-傳感器探針；4-測量槽；5-預零點標定標記機器人基本操作與零點標定1.3項目實施示教器控制工業(yè)機器人運動的具體步驟如下：（1）關閉安全門，點擊示教器顯示界面上方的OK，確認機器人狀態(tài)；（2）將機器人運行模式調成測試運行模式1（T1）。旋轉示教器上方的轉換開關，點擊T1模式，示教器顯示器上面模式顯示為T1，則設置成功，如圖1-15所示；1.3.1示教器控制工業(yè)機器人軸運動圖1-15運行模式選擇機器人基本操作與零點標定（3）調整機器人手動運行速度。通過示教器調整機器人手動運行速度，如圖1-16所示；圖1-16手動運行速度調整機器人基本操作與零點標定（4）將機器人的運動調整為軸運動，如圖1-17所示，按下示教器背面的確認件，按下對應的軸的移動鍵，實現各軸的運動。圖1-17軸運動模式選擇機器人基本操作與零點標定進行零點標定時，應按照A1到A6軸的順序逐一標定，順序不可更改，如改變了順序將會引起誤差變大，標定不準確。機器人出廠時已經在各軸特定位置制作了缺口或者標記了初始位置，各軸零點標定的初始位置如圖1-18所示。1.3.2零點標定①-A1軸預標定位；②-A2軸預標定位；③-A3軸預標定位；④-A4軸預標定位；⑤-A5軸預標定位；⑥A6軸預標定位圖1-18機器人各軸零點標定初始位置機器人基本操作與零點標定以A1軸為例進行零點標定，具體操作步驟如下：（1）通過示教器手動運行機器人的A1軸，將機器人A1軸移動到零點標定初始位置（預標定位），如圖1-19所示；圖1-19機器人各軸零點預標定位置機器人基本操作與零點標定（2）在主菜單中選擇投入運行>調整>EMD>標準>執(zhí)行零點校正，如圖1-20所示。零點標定窗口自動打開，所有需要標定的軸都會顯示出來；圖1-20機器人零點標定選擇機器人基本操作與零點標定（3）取下接口X32上的蓋子。如圖1-21所示；圖1-21A1軸X32端口的位置機器人基本操作與零點標定（4）將EMD設備的EtherCAT電纜線X32接口（粗）連接到機器人后方設備盒上面的X32接口上如圖1-22所示，再將EtherCAT電纜線X32.1接口（細）連接在EMD零點標定盒上；圖1-22EtherCAT電纜安裝位置機器人基本操作與零點標定（5）取下防護蓋，將SEMD傳感器擰到測量筒上，如圖1-23所示；圖1-23將SEMD擰到測量筒上機器人基本操作與零點標定（6）將EtherCAT電纜線的另一端連接到EMD上，插口有防插錯設計，按照標記方向插入即可，連接成功后，示教器上零點標定界面的EMD連接指示燈變成綠色，如圖1-24所示；圖1-24零點標定界面機器人基本操作與零點標定（7）在示教器零點標定界面點擊要標定的機器人軸1；（8）按下確認開關和啟動鍵。如果EMD已經通過了測量切口，則零點標定位置將被計算，機器人自動停止運行，數值被保存，該A1軸在窗口中消失；（9）將測量導線從EMD上取下，再將測量筒上取下EMD，并將防護蓋重新裝好，A1軸標定完畢。按A1-A6順序對所有待標定的軸進行零點標定，標定的過程和方法與A1軸標定一樣。直到所有軸都標定完畢，機器人零點標定界面會顯示無軸可校正，如圖1-25所示，關閉窗口，機器人零點標定就完成了。

按A1-A6順序對所有待標定的軸進行零點標定，標定的過程和方法與A1軸標定一樣。直到所有軸都標定完畢，機器人零點標定界面會顯示無軸可校正，如圖1-25所示，關閉窗口，機器人零點標定就完成了。機器人基本操作與零點標定圖1-25無軸可校正謝謝聆聽工業(yè)機器人電氣系統安裝與調試

項目一機器人基本操作與零點標定項目三機器人控制柜安裝與調試項目四機器人網絡配置與故障診斷項目五基于Workvisual軟件的機器人項目管理目錄CONTENTS項目二機器人控制柜計算機組件安裝與調試項目六機器人控制柜組件的定期保養(yǎng)02項目二機器人控制柜計算機組件安裝與調試機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.1相關知識點學習控制柜計算機的內部組成如圖2-1所示，主要包括硬盤①、主板②、計算機接口③、計算機風扇④、處理器冷卻器⑤、內存⑥、電源⑦和網卡等。

外部設備能夠通過計算機主板接口與計算機內部相連接，如圖2-2所示，顯示器通過DVI接口①與計算機相連，USB等存儲介質通過USB接口②與計算機相連，計算機通過KUKA用戶網絡接口③與外部網絡相連等等。計算機的電路系統主要由控制芯片、開機電路以及時鐘電路構成，這些結構在計算機運行的過程中通過相互配合以及相互制約的方式控制主板的功能。只有通過科學合理的調控計算機的各個組件，才能使其整體始終處于平衡運行的狀態(tài)，從而使計算機運行的更加可靠與穩(wěn)定。機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.2.1主板計算機的主板組成如圖2-3所示，主要由CPU與散熱器①、南橋芯片⑦、北橋芯片與散熱器⑥、集成網卡芯片⑨、主電源插座③、SATA端口④、內存條插槽②、PCI插槽⑧和I/O接口⑩等部件組成。①-硬盤；②-帶擴展插槽的主板；③-計算機接口；④-計算機風扇⑤-處理器冷卻器；⑥-內存；⑦-電源 圖2-1計算機內部圖機器人控制柜計算機組件安裝與調試①-顯示器DVI接口；②-USB接口；③-KUKA用戶網絡接口；④-KUKA線路接口；⑤-KUKA系統總線；⑥-KUKA控制總線圖2-2計算機主板I/O接口機器人控制柜計算機組件安裝與調試①-CPU與散熱器；②-內存條插槽；③-主電源插座；④-SATA端口；⑤-主板電池；⑥-北橋芯片與散熱器；⑦-南橋芯片；⑧-PCI插槽；⑨-集成網卡芯片；⑩-I/O接口圖2-3計算機主板機器人控制柜計算機組件安裝與調試1.PCB基板印制電路板（PrintedcircuitBoard,PCB）主要由銅皮和玻璃纖維，經樹脂材料粘合而成。主板的PCB為4層或6層，KUKA計算機的主板一般為4層，最上面和最下面兩層為“信號層”，中間兩層為“接地層”和“電源層”。在一塊主板上，從主板芯片組到CPU、內存、PCI等設備的距離應該是相等的，這是主板設計的基本要求（時鐘線等長）。PCB表面顏色是一種阻焊劑的顏色，阻焊劑的主要作用是防止電子元件在焊接過程中出現錯焊，另一作用防止元器件在使用過程中線路氧化和腐蝕，減少故障率，因此PCB的顏色與主板性能無關機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.主板芯片組芯片組是保證系統正常工作的重要控制模塊，有單片和雙片兩種結構。對于雙片結構來說，主板芯片組主要包括北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片主要負責控制管理計算機主板中CPU、內存、顯卡等高速運行的設備，對計算機主板的正常運行起著至關重要的作用。所以，北橋芯片在運行過程中消耗的能量較大，導致芯片產生的熱量也較高。為了使北橋芯片能夠正常運行，要在北橋芯片中安裝散熱設備，避免芯片在運行過程中由于產生的熱量過多發(fā)生故障。南橋芯片一般位于CPU較遠的下方，PCI插槽的附近，南橋芯片主要負責控制管理計算機主板中PCI總線、實時時鐘控制器、高級電源管理、SATA、USB和鍵盤控制器等低速運行的設備。這些設備速度都比較慢，而且在計算機主板中所占的比重不是很大，為了不影響北橋芯片的高速部分，這些低速設備就分配給南橋芯片來管理。機器人控制柜計算機組件安裝與調試3.主板供電單元供電單元是指為CPU、內存控制器、集成顯卡等部件供電的單元，其作用是對電源輸送來的電流進行電壓的轉換，通過穩(wěn)壓并濾除掉各種雜波和干擾信號，以保證電源的穩(wěn)定可靠，從而確保計算機主板中的各個設備能夠正常運行，進而保障計算機整體運行的穩(wěn)定性。隨著CPU主頻和系統總線工作頻率的提高，對于主板供電的要求也越來越嚴格，供電電路對于計算機主板的正常運行來說起著決定性作用。另外，供電電路在實際運行的過程中還要維持自身系統內電壓的穩(wěn)定，這是確保計算機主板運行質量的先決條件。主板供電電路的主要部分一般都位于主板CPU插座附近，最常見的供電組合方案是由“MOSFET場效應晶體管+電容+電感”組成一個相對獨立的單相供電電路，這樣的組成通常會在供電電路中出現N次，同時也會出現N相供電。多相電路可以非常精確的平衡各相供電電路輸出的電流，以維持各功率組件的熱平衡。機器人控制柜計算機組件安裝與調試內存條插槽的作用是安裝內存條，一般主板提供1、2或4個插槽。使用的內存條類型有DDRSDRAM、DDR2SDRAM、DDR3SDRAM和DDR4SDRAM，不同類型的內存條只能插在與之相對應的插槽里。主流的KUKA計算機主板有2個插槽，使用的DDR3SDRAM內存條。4.內存條插槽PCI插槽是基于周邊元件擴展接口（PeripherdComponentinterconnect，PCI）局部總線的擴展卡槽。PCI接口的數據寬度為32bit或64bit，工作頻率為33.3MHz，最大數據傳輸速率分別為133MB/s（33.3MHz×32bit/8）或266MB/s（33.3MHz×64bit/8）。PCI總線能自動識別外部設備，能插顯卡、聲卡、網卡等擴展卡。PCI插槽是主要擴展插槽，通過插接不同的擴展卡可以獲得目前計算機能實現的所有外界功能。5.PCI插槽機器人控制柜計算機組件安裝與調試

SerialATA（簡稱SATA）接口是為了取代并行的IDE接口而設計的，用4根引腳就能完成所有的工作，分別為電源引腳、接地引腳、發(fā)送數據引腳、接受數據引腳。2001年發(fā)布的SATA1.0標準，定義的數據傳輸率為1.5Gbit/s；2007年制定了SATA2.0以及SATA2.5標準，數據傳輸率為3.0Gbit/s；2009年發(fā)布的SATA3.0標準，定義的數據傳輸率為6Gbit/s。新標準完全兼容前幾代產品的標準，新接口的產品與舊接口的產品相連時，自動下降到舊接口的數據傳輸率。6.SATA接口機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-4SATA標準協議層級結構圖機器人控制柜計算機組件安裝與調試USB總線具有數據傳輸率高，成本低廉，可熱插拔等優(yōu)點，能夠適應未來計算機對外部接口的需求。USB總線具有以下特征：（1）自動設置：操作系統能夠自動檢測連接到USB總線的設備，并加載相應的驅動程序。操作系統自動完成對設備的功能檢測，并自動配置設備地址；（2）使用容易：USB設備可直接連到機箱的USB接口插座上，支持熱插拔功能，通過連接集線器HUB設備，可以方便的擴展USB接口；（3）自帶電源：USB總線自帶5V電源，設備可以直接使用總線所提供的電源；（4）連接簡單：USB采用4線制，兩根電源，兩根數據線；（5）傳輸速度快：隨著技術的發(fā)展，USB共有5個版本，USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1。目前主流的版本為2001發(fā)布的USB2.0（最大傳輸數據480Mbit/s）和USB3.0（最大傳輸數據5Gbit/s）。KUKA計算機所使用的USB接口為2.0版本。7.USB接口機器人控制柜計算機組件安裝與調試中央處理器（CPU），是電子計算機的主要設備之一，計算機中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU是計算機中負責讀取指令，對指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其中還包括高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制的總線。電子計算機三大核心部件就是CPU、內部存儲器、輸入/輸出設備。中央處理器的功效主要為處理指令、執(zhí)行操作、控制時間、處理數據。在計算機體系結構中，CPU是對計算機的所有硬件資源（如存儲器、輸入輸出單元）進行控制調配、執(zhí)行通用運算的核心硬件單元。CPU是計算機的運算和控制核心。計算機系統中所有軟件層的操作，最終都將通過指令集映射為CPU的操作。2.2.2中央處理器機器人控制柜計算機組件安裝與調試馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下，程序和數據統一存儲，指令和數據需要從同一存儲空間存取，經由同一總線傳輸，無法重疊執(zhí)行。根據馮諾依曼體系，CPU的工作分為以下5個階段：取指令階段、指令譯碼階段、執(zhí)行指令階段、訪存取數和結果寫回，各階段的功能如下所示：（1）取指令（IF，instructionfetch），即將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計數器中的數值，用來指示當前指令在主存中的位置。當一條指令被取出后，PC中的數值將根據指令字長度自動遞增。（2）指令譯碼階段（ID，instructiondecode），取出指令后，指令譯碼器按照預定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區(qū)分出不同的指令類別以及各種獲取操作數的方法。1.CPU的工作原理機器人控制柜計算機組件安裝與調試（3）執(zhí)行指令階段（EX，execute），具體實現指令的功能。CPU的不同部分被連接起來，以執(zhí)行所需的操作。（4）訪存取數階段（MEM，memory），根據指令需要訪問主存、讀取操作數，CPU得到操作數在主存中的地址，并從主存中讀取該操作數用于運算。部分指令不需要訪問主存，則可以跳過該階段。（5）結果寫回階段（WB，writeback），作為最后一個階段，結果寫回階段把執(zhí)行指令階段的運行結果數據“寫回”到某種存儲形式。結果數據一般會被寫到CPU的內部寄存器中，以便被后續(xù)的指令快速地存??；許多指令還會改變程序狀態(tài)字寄存器中標志位的狀態(tài)，這些標志位標識著不同的操作結果，可被用來影響程序的動作。在指令執(zhí)行完畢、結果數據寫回之后，若無意外事件（如結果溢出等）發(fā)生，計算機就從程序計數器中取得下一條指令地址，開始新一輪的循環(huán)，下一個指令周期將順序取出下一條指令。機器人控制柜計算機組件安裝與調試內存的作用是存放各種輸入、輸出數據和中間結果，以及與外部存儲器交換數據時作為緩沖使用。由于CPU智能直接處理內存中的數據，所以內存的速度和容量大小對計算機性能影響很大。按內存在計算機內的用途分為主存儲器和輔存儲器，內存顯示的存儲容量指的是主存儲器的容量。為了節(jié)省主板空間，增強配置的靈活性，現在主板均采用內存模塊結構，其中條形結構式現在最常用的模塊結構。條形存儲器是把存儲器芯片、電容、電阻等原件焊接在一小條印制電路板PCB上面，形成大容量的內存模塊，簡稱內存條，如圖2-5所示。2.2.3內存機器人控制柜計算機組件安裝與調試1-PCB板；2-標簽；3-（金手指）引腳；4-電阻；圖2-5內存條5-引腳隔斷槽口；6-SPD；7-內存芯片；8-內存條固定卡槽口機器人控制柜計算機組件安裝與調試1.內存條結構1）印制電路板（PCB）2）金手指（引腳）3）內存條固定卡缺口4）金手指缺口5）內存芯片6）SPD芯片9）電阻8）電容7）內存顆?？瘴?.內存條芯片工作原理圖2-6單管動態(tài)RAM存儲單元機器人控制柜計算機組件安裝與調試KUKARAM存儲器，在更換時，只允許使用KUKA公司提供的RAM存儲器，因為該系列的產品在出廠的時候已經燒制了KUKA專用的模塊，其它品牌和型號的產品在無法在KUKA計算機中使用。目前KUKA所用的操作系統最大支持2GB，如升級過高，將導致系統無法啟動報錯。如圖2-7所示。3.KUKARAM存儲器圖2-7內存過高配置報錯機器人控制柜計算機組件安裝與調試固態(tài)硬盤（SolidStateDisk，簡稱SSD），是一種采用固態(tài)電子存儲器件進行數據存儲，由閃存芯片陣列組成的存儲系統。與傳統機械式硬盤相比，固態(tài)硬盤的結構完全不同，它的內部沒有任何機械部件，也沒有高速旋轉的磁碟片，所以即使在高速移動、翻轉傾斜等惡劣狀態(tài)下也不影響正常使用，抗震性能好，穩(wěn)定性高。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時間幾乎為零，其讀寫速度相對機械硬盤更快，同時省去了驅動電機帶來的能量消耗和噪音，具有低功耗、無噪音和輕便等優(yōu)勢。此外，固態(tài)硬盤的工作溫度范圍非常廣，一般都可以達到-10℃到70℃。目前固態(tài)硬盤全面采用全新硬盤接口規(guī)范——高速串行傳輸方式SATA。2.2.4固態(tài)硬盤機器人控制柜計算機組件安裝與調試SATA標準接口以光纖通道（FiberChannel）作為物理設計藍本，共由7根電纜線組成。其中，3根為地線，用于削弱消除串行電纜間的干擾，另外4根作為兩對差分線（1對發(fā)送、1對接收）進行數據傳輸功能。SATA串行傳輸采用低壓差分信號（LowVoltageDifferentialSignaling，LVDS），其工作電壓的峰峰值僅為250mV（最高500mV），因此大大降低了系統的功耗，減小了系統復雜度。另外，SATA標準接口電源供電部分由15根電纜線組成，分別提供+3.3V、+5V和+12V電源。其管腳分配如圖2-8、表2-1和表2-2所示。1.SATA接口電氣特性機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-8SATA電氣特性圖表2-1SATA標準接口信號部分管腳分配編號名稱定義S1GND接地線S2RX＋接收差分信號對S3RX－S4GND接地線S5TX－發(fā)送差分信號對S6TX＋S7GND接地線機器人控制柜計算機組件安裝與調試編號名稱定義P1＋V3.33.3V電源P2＋V3.33.3V電源P3＋V3.33.3V電源，預充電P4GND接地線P5GND接地線P6GND接地線P7＋V55V電源，預充電P8＋V55V電源P9＋V55V電源P10GND接地線P11Reseived保留P12GND接地線P13＋V1212V電源，預充電P14＋V1212V電源P15＋V1212V電源表2-2SATA標準接口電源部分管腳分配機器人控制柜計算機組件安裝與調試

目前KUKA硬盤主要使用SSD固態(tài)硬盤，SATA2.0接口版本，如圖2-9所示，其具有和標準硬盤相同的接口，優(yōu)點是讀寫速度快，可縮短系統啟動的時間，且可避免工程環(huán)境惡劣（如震動、細小灰塵）造成硬盤損害和壽命縮短，從而影響系統的穩(wěn)定性。主要功能如下：（1）通過SATA實現數據傳輸；（2）可分成多個分區(qū)（一般分為三個分區(qū)：驅動器C：/、驅動器D：/和用于數據恢復的隱藏分區(qū)）；（3）存儲操作系統（如WindowsXPembedded或Windows7embedded）；（4）用于存儲KUKA系統軟件（如故障檢測軟件、工藝數據包等）。2.KUKA硬盤主要功能機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-9固態(tài)硬盤機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.2.5計算機電源組件單相小功率直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流、濾波和穩(wěn)壓電路四部分組成。其工作過程一般為：首先由電源變壓器將輸入的交流電壓變換為電壓較低的交流電壓，然后利用二極管的單向導電性將交流電壓整流為單向脈動的電壓，再通過電容或電感等儲能元件組成的濾波電路減小其脈動成分，得到比較平滑的電壓，經過整流、濾波后得到的電壓易受電網波動及負載變化的影響（一般有±10%左右的波動），必須加入穩(wěn)壓電路，最后經過穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的所需要的直流電壓。可利用反饋等措施維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。

整流電路機器人控制柜計算機組件安裝與調試單相橋式整流電路如圖2-11所示,圖中TR為電源變壓器，它的作用是將交流電網電壓V1變成整流電路要求的交流電壓,RL是要求直流供電設備的負載電阻,四只整流二極管D1～D4接成電橋的形式,故有橋式整流電路之稱。1.單相橋式整流電路圖2-11單相橋式整流電路機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.2.6網卡網卡是各個計算機進行連接并且傳輸網絡介質的接口，它是工作在數據鏈路層的網路組件，基本功能是實現與以太網傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配。除此之外，它還實現了數據幀的接收和發(fā)送，介質的訪問控制，數據幀的封裝與拆封，數據的編碼和數據緩存等。圖2-12控制柜計算機網卡機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.2.7靜電產生與電器元件抗靜電能力在機器人控制柜以及計算機中，大多數元器件都是靜電放電（ESD）高度敏感元件，靜電放電發(fā)生之后，不僅可以使電子元件徹底損壞，而且還可導致集成電路或元件局部受損，并進而縮短設備使用壽命或者偶爾干擾其他無損元件的正常運作。目前主流的方法是先將手放到導電的物體上放電或者用水洗手后擦干，然后佩戴防靜電手環(huán)，如圖2-13所示。圖2-13防靜電手環(huán)機器人控制柜計算機組件安裝與調試人體內靜電的產生，與身著不同材料的衣物和環(huán)境中的濕度有直接關系，如圖2-14所示。不同元器件之間防靜電能力也有所不同，如表2-3所示。圖2-14靜電荷、環(huán)境濕度與材料之間的關系元件電壓（V）只讀存儲器EPROM100MOSFET場效應管100—200放大器100—2500運放放大器140—7000CMOS芯片250—3000二極管300—2500薄厚膜混合集成電路300—3000雙極晶體管300—7000肖特基TTL1000—2500表2-3元器件電壓等級機器人控制柜計算機組件安裝與調試2.3項目實施2.3.1安裝前的準備1.計算機安裝的配件KUKA機器人計算機的配件標準配置有主板、CPU、CPU散熱器、內存條、網卡（主板集成)、硬盤、機箱電源、機箱風扇、數據線和電源線組成。2.裝機工具目前，各種硬件卡口的設計十分人性化，使用到的裝機工具越少，但十字螺絲刀和防靜電手環(huán)是必備的裝機工具，至于其他的工具（如一字螺釘刀、尖嘴鉗和鑷子等）并非必須準備。各種裝機工具的作用如下：（1）防靜電手環(huán)；用于放掉操作者身上的靜電，以防主板及配件被靜電損壞。機器人控制柜計算機組件安裝與調試（2）十字螺絲刀：用于螺釘的安裝或拆卸，最好是用帶有磁性的螺絲刀，這樣安裝螺釘時可以將其吸住，在機箱狹小的空間內使用起來比較方便。（3）鑷子：用來夾取各種螺釘、跳線等比較小的配件。例如，在安裝過程中一顆螺絲掉入機箱內部，并且被一個地方卡住，用手又無法取出，這鑷子就派上用場。（4）尖嘴鉗：主要用來拆卸機箱后面的擋板或檔片。不過，現在的機箱多數都采用斷裂式設計，用戶只需要用手對折幾次，擋板或擋片就會斷裂脫落。當然，使用尖嘴鉗會更加方便。（5）散熱膏（硅脂）：將散熱膏涂抹CPU上，使CPU和散熱片之間更好的接觸，以增強硬件的散熱效果。在選購時一定要購買優(yōu)質的導熱硅脂。機器人控制柜計算機組件安裝與調試1.安裝CPU與散熱器（1）用濕毛巾擦拭一下手，佩戴好防靜電手環(huán)，將防靜電手環(huán)的另一端夾在可靠接地的工作平臺PE線處；（2）將主板從防靜電包裝中取出，并平放到工作臺上，主板下面最好墊上一層膠墊，避免在安裝CPU散熱風扇時，損壞主板背面的引腳；（3）在板上安裝CPU的插座,將插座旁邊的手柄輕微向外掰開，同時抬起手柄，此時CPU插座會向旁邊發(fā)生輕微測移，這表明CPU可以插入了，如圖2-15所示；（4）將CPU從包裝和中取出后，觀察CPU的4個角中，有一個角的表面上有三角個標記，而在主板的CPU插座上面也有對應的三角標記將CPU引腳向下，按照三角標記的方向，將CPU放入CPU插座中，如圖2-16所示；2.3.2計算機安裝與調試機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-16CPU引腳方向圖2-15CPU插座（5）在CPU表面均勻涂抹熱硅膠，注意涂抹硅膠要適量，過少散熱效果差，過多硅膠將會在安裝散熱器是被擠壓溢出到CPU卡槽中。這樣CPU就安裝好了機器人控制柜計算機組件安裝與調試正確安裝CPU之后，接下來就要安裝CPU散熱器。KUKA計算機CPU散熱片也鋁制薄片層疊結構，邊緣非常軟，安裝過程中一定要注意輕拿避免碰撞和壓彎。安裝的主要步驟如下：（1）取出CPU散熱器，然后將散熱器對齊放到CPU支架上，使之與涂抹散熱膏的CPU緊密接觸，接下來，將散熱器兩邊的金屬扣掛在支架對應的卡口內；（2）在確定掛鉤已經掛在支架上后，將CPU風扇的手柄用力下壓，使散熱塊與CPU緊密結合。在下壓手柄過程中，如果風扇傾斜，一定要停止下壓，并檢查兩側風扇掛鉤是否掛好。另外，在安裝過程中，不要用力過猛，以免造成損傷；

2.安裝CPU散熱器機器人控制柜計算機組件安裝與調試（3）CPU散熱器固定完成后，將散熱器上面的四角用自帶的螺絲固定，固定螺絲時要保證散熱器與CPU平面平行，固定時以對角固定方式，先緊對角螺絲，但不要緊到低，留有一定余量，當四角都初步固定之后，在進行緊固，這樣CPU散熱器就安裝好了，如圖2-17所示。固定過程中注意不要用力過大，螺絲刀不要刮到主板，以免造成主板損壞。圖2-18主板緊固螺絲位置圖2-17CPU散熱器的緊固機器人控制柜計算機組件安裝與調試接下來是將主板裝到機箱里，并安裝好機箱的風扇。具體操作步驟如下：（1）打開機箱并將其平穩(wěn)地放在桌面上，找到機箱內存安裝主板類型的螺釘孔；（2）取出機箱提供的主板墊腳螺母（銅柱）和塑料釘，旋入螺釘孔中。固定主板所使用的墊腳螺母和其他的螺釘不一樣，一般是黃色的銅柱；（3）將機箱上I/O接口的密封片撬掉，并安裝由主板提供的I/O接口擋板。在去掉這些密封片過程中，可以首先使用平口螺絲刀將其頂部撬開，然后用尖嘴鉗將其掰下。對于機箱背部的擋板，可以根據安裝的外加板卡多少來決定，不要將所有擋板都取下；（4）將主板一側傾斜，并用手拖住將其放置到機箱內部。在放置過程中，一定要注意機箱后面的擋板與主板端口要對齊；3.安裝主板機器人控制柜計算機組件安裝與調試（5）放置后，觀察主板上的螺釘孔是否與剛擰上的墊腳螺母(銅柱)對齊。待檢查主板放置無誤后，使用螺釘將主板固定到機箱上，這樣主板就安裝好了，如圖2-18所示；（6）主板安裝到機箱后，將機箱立起來，檢查機箱內是否有多余的螺釘或其他小雜物。（1）將風扇電源線出口處向下的方向，如圖2-19所示，將風扇插入網柵當中，插入安裝栓塞；（2）將風扇插入網柵當中，對齊風扇和網柵上面的安裝孔，利用栓塞將風扇固定在網柵上。如圖2-20所示，風扇安裝完畢。4.安裝機箱風扇機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-20風扇電源卡槽圖2-19機箱風扇安裝機器人控制柜計算機組件安裝與調試KUKA計算機主板上的內存條插槽為雙通道，顏色為黑色，可以安裝兩條規(guī)格相同的內存條，但注意KUKA計算機目前只支持不超過2GB，如配置過高將出現報錯。內存條安裝具體操作步驟如下：（1）取出準備好的內存條，先仔細觀察，內存條的下邊有一個凹槽，兩邊也分別也有卡槽，注意卡槽的位置和方向；（2）在主板上找到內存條的插槽，如圖2-21所示。我們可以發(fā)現內存插槽分別有一個卡子，并且在內存插槽中間還有一個隔斷。用雙手把內存條插槽兩端的卡子向兩側掰開；（3）將內存條中間的凹槽對準內存卡槽上的阻隔，平行地將內存條放入內存條插槽內，并輕輕地用力按下內存條，如圖2-22所示。聽到“咔”的一聲響后，內存插槽兩端的卡子恢復到原位，說明內存條安裝到位。5.安裝內存條機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-22內存條安裝圖2-21內存條卡槽機器人控制柜計算機組件安裝與調試計算機電源在機箱底部，KUKA機箱電源沒有散熱的風扇，電源有專門的一個散熱盒，散熱盒的網孔與主機機箱的網孔在機箱底部重合。計算機電源具體安裝步驟如下：（1）取出電源配件，將電源配件安裝進電源盒，如圖2-22所示；（2）利用螺釘將電源配件固定在散熱和中，如圖2-23所示；（3）電源散熱盒沒有固定螺絲的四個螺釘孔的那一面向外，放入機箱內部。再放入過程中，對準機箱上電源的固定位置，將4個螺釘孔對齊。（4）左手控制好電源的位置，右手使用螺絲刀將4個螺釘擰上。需要注意的是，剛開始無需擰緊螺釘，待所有螺釘都擰上后，在依次按照對角線方式擰緊4個螺釘，這樣做能夠保證電源安裝的絕對穩(wěn)固，這樣電源就安裝完成了。6.電源安裝機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-24電源配件安裝圖2-23電源配件機器人控制柜計算機組件安裝與調試KUKA機器人控制柜計算機當中，有固定尺寸的硬盤盒，需要將硬盤安裝在硬盤盒當中再安裝到機箱上，具體安裝步驟如下：（1）將硬盤盒開口方向向上立于工作臺上。（2）將硬盤從包裝盒中取出，按照電源接口向外的方向裝入硬盤盒，裝入之后，觀察硬盤盒與硬盤的安裝孔是否對準，對準之后，依次按照對角線方式擰緊4個螺釘。（3）將硬盤盒的安裝孔，與機箱外壁的孔對準，從機箱外面按照對角線方式擰緊4個螺釘。7.硬盤安裝機器人控制柜計算機組件安裝與調試計算機組件固定在機箱之后，剩下的工作就是將各種組件的電源線和數據線連接好，計算機的安裝就完成了。計算機機箱內部的電源線和數據線如圖2-25所示。8.內部電源線和數據線連接圖2-25電源線與硬盤數據線接口機器人控制柜計算機組件安裝與調試（1）在主板上可以找到一個長方形的插槽，KUKA計算機主板供電的接口為24針，從機箱電源的一把電源線中找到比較寬大的兩排共24孔電源插頭，如圖2-26所示；（2）用手捏住24孔電源插頭，對準主板的供電接口，緩緩地用力向下壓，如圖2-27所示。聽到“咔”的一聲時，表明插頭已經插好。1）主板供電線路的連接圖2-27插頭安裝圖2-26主板電源供電接口機器人控制柜計算機組件安裝與調試（1）硬盤電源線接法與前面所講的基本相似，將硬盤電源線插頭插在硬盤電源接口處即可，如圖2-29所示；（2）硬盤數據線為SATA數據線，將紅色的SATA接口線兩頭，分別插在主板SATA插口和硬盤SATA插口內，如圖和圖2-30所示。2）CPU供電線的連接KUKA計算機主板上有一個單獨給CPU供電的12V接口，類型為4針。用手捏住4孔電源插頭，對準CPU的供電接口，緩緩地用力向下壓，如圖2-28所示。聽到“咔”的一聲時，表明插頭已經插好。3）硬盤電源線和數據線連接機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-30硬盤數據線接口安裝圖2-28CPU電源供電接口安裝圖2-29硬盤供電接口安裝機器人控制柜計算機組件安裝與調試所有組件、電源線和數據線安裝完畢后，需要蓋上機箱蓋板，并將其固定在控制柜柜門的內壁上。具體步驟如下：（1）用螺絲固定好蓋板，如圖3-31所示；（2）將機箱整體掛在機器人控制柜柜門內壁上，并用螺絲固定，如圖3-32所示。（3）將計算機機箱供電電源線插在機箱上。9.機箱安裝通電測試，如能順利開機，則機器人控制柜計算機安裝完畢。10.通電調試機器人控制柜計算機組件安裝與調試圖2-31機箱蓋板安裝圖2-32控制柜計算機機箱安裝謝謝聆聽工業(yè)機器人電氣系統安裝與調試

項目一機器人基本操作與零點標定項目三機器人控制柜安裝與調試項目四機器人網絡配置與故障診斷項目五基于Workvisual軟件的機器人項目管理目錄CONTENTS項目二機器人控制柜計算機組件安裝與調試項目六機器人控制柜組件的定期保養(yǎng)03項目三機器人控制柜安裝與調試機器人控制柜安裝與調試3.1相關知識點學習3.1.1工業(yè)機器人系統的結構機器人控制柜的基本組成如下圖3-1和3-2所示。1-主開關；2-電源濾波器；3-驅動電源KPP；4-伺服驅動調節(jié)器KSP；5-控制柜CCU；6-SIB/SIB擴展型；7-接線面板；8-控制系統操作面板；9-蓄電池數字轉換器；10-制動濾波器；11-控制柜計算機圖3-1機器人控制柜正面圖機器人控制柜安裝與調試1-鎮(zhèn)流電阻；2-驅動電源、伺服驅動器散熱片；3-壓力平衡閥；4-低壓27V電源；5-外部風扇圖3-2機器人控制柜后視圖機器人控制柜安裝與調試3.2.2控制柜控制板CCU控制柜控制板CCU（CabinetControlUnit）有兩塊電路板組成，分別為控制柜接口板CIB（CabinetInterfaceBoard）和電源管理板PMB（PowerManagementBoard），如圖3-3所示。1-控制柜接口板；2-電源管理板圖3-3CCU的結構機器人控制柜安裝與調試控制柜控制板CCU主要功能如下：（1）CCU是機器人控制系統中所有模塊的配電和通訊接口；（2）CCU是所有數據內部傳輸給控制系統的中轉站；（3）CCU是系統斷電后，控制蓄電池給需要的設備供電以及關閉控制系統；（4）CCU是蓄電池管理和監(jiān)控裝置。1.控制柜接口板CIB（CabinetInterfaceBoard）控制柜接口板CIB主要負責CCU功能的通訊接口、數據傳輸、溫度監(jiān)控以及外部設備的總線接口部分?？偨Y起來有以下功能：（1）機器人控制系統單元模塊的通訊接口（如：KPP、KSP、安全控制板SIB、電子數據存儲器EDS和旋轉變壓器數字轉換器RDC等之間的通信接口）；機器人控制柜安裝與調試（2）安全輸入端和輸出端（如：機器人的零點復位、SmartPAD的接入、安全門等安全輸入端、外部確認裝置、控制柜的急停按鈕和用戶US接口等）；（3）用戶應用程序測量輸入端；（4）監(jiān)測控制柜主開關觸點信號；（5）監(jiān)控控制柜風扇和計算機中風扇轉速；（6）溫度數據數字量采集（如：變壓器溫度傳感器、冷卻裝置開關信號、鎮(zhèn)流電阻溫度傳感器和柜內溫度傳感器）；（7）將控制系統組件通過控制總線KCB與控制系統計算機相連（如KPP、KSP、旋轉變壓器數字轉換器RDC和電子數據存儲器EDS等）；（8）將系統設備通過系統總線KSB與控制系統計算機相連（如SmartPAD和安全接口板SIB等）；（9）連接控制面板故障指示燈。機器人控制柜安裝與調試2.電源管理板PMB（PowerManagementBoard）電源管理板PMB主要負責CCU的配電功能，主要控制形式包括緩沖式供電和非緩沖式供電。（1）緩沖式供電（如：控制柜配電模塊KPP、SmartPAD、控制系統操作面板和旋轉變壓器數字轉換器RDC等）；（2）非緩沖式供電（如：伺服控制模塊KSP、各軸電機制動器、外部風扇、外部快速檢測口、用戶接口）。3.控制柜控制板CCU接口控制柜控制板CCU接口，主要分為電源輸入接口、電源輸出接口、控制總線KCB接口、系統總線KSB接口、安全控制SIB接口、擴展總線接口KEB、線路KLI接口和服務KSI接口。具體接口名稱與位置如圖3-4和表3-1所示。機器人控制柜安裝與調試圖3-4CCU的接口機器人控制柜安裝與調試表3-1控制柜控制板CCU接口說明序號插頭說明1X1700線路板桶塞連接2X308外部電源電壓橋接3X14外部風扇接口4X15控制柜內部風扇5X27冷卻器的信號觸點6X26變壓器的熱效自動開關7X11主開關的信號觸點8X23快速測量輸入端1…49X25備用10X33控制系統總線RDC2（白色）11X34控制系統總線RDC1（藍色）12X45KUKA系統總線RoboTeam（橙色）13X46KUKA系統總線RoboTeam（綠色）14X47預留（黃色）15X44EtherCAT接口（KUKA擴展總線）（紅色）16X43KUKA服務接口(KSI)（綠色）17X42KUKAsmartPAD操作面板接口（黃色）18X41KUKA系統總線KPC（紅色）19X28零點復歸測試20X311安全輸入端，外部確認裝置；箱柜上的急停按鈕21X32KPP控制器總線（白色）22X31KPC控制器總線（藍色）23X48SIB安全接口板（橙色）24X310備用（安全輸入端2/3，安全輸出端2/3）25X312負載電壓接觸器US2控制26X309主接觸器1（HSn,HSRn）選項27X22備用電源28X5客戶接口X55（Switch）上的內部電壓29X29EDS存儲卡接口30X3KSP和制動裝置31X302SIB電源32X306smartPAD電源33X4KPP、KPC和PC風扇的電源電壓34X307CSP電源35X12USB36X21RDC電源37X305蓄電池38X6客戶接口上的US239X301客戶接口上的US140X1由低壓電源件供電41X30鎮(zhèn)流電阻溫度監(jiān)控器機器人控制柜安裝與調試4.電源管理板PMB保險分布電路管理板的主要功能室負責CCU的配電功能，所有設備的配電都由PMB來控制，在控制系統工作時，控制板以及其配電的設備都會流過電流，根據不同設備工作電流不同，其電流的大小也不同，為了保護電路管理板和所配電設備的安全，當設備出現故障或者干擾時，可能會產生高于額定工作時的尖峰電流或過載電流，這樣可能會對電路板和控制系統的設備造成損壞，這就要求有保險功能。電源管理板為主板和控制系統模塊設備提供了保險裝置。保險裝置在主板的分布位置和保險絲額定電流各不相同，保險裝置的分布位置和各部件的保險容量如圖3-5和表3-2所示。機器人控制柜安裝與調試圖3-5電源管理板PMB保險分布機器人控制柜安裝與調試表3-2電源管理板PMB保險分布及規(guī)格說明序號名稱說明保險絲1F306smartPAD電源2A2F302SIB電源5A3F3.2KPP1非緩沖式邏輯電路7.5A4F3.1KPP1非緩沖式制動15A5F5.2KPP2非緩沖式邏輯電路7.5A6F5.1KPP2非緩沖式制動15A7F22配電箱照明（選項）7.5A8F4.1KPC緩沖型10A9F4.2KPC緩沖式風扇2A10F307CSP電源2A11F21RDC電源3A12F305蓄電池供電15A13F624V非緩沖式（選項）US17.5A14F301（選項）US210A15F15內部風扇（選項）2A16F14外部風扇7.5A17F308緩沖式外部電源的內部供電7.5A18F17.1CCU接觸器輸出端1…45A19F17.2CCU輸入端2A20F17.3CCU邏輯電路2A21F17.4CCU安全輸入端2A機器人控制柜安裝與調試5.控制柜控制板CCU指示燈為了使機器人控制系統維護或維修人員能夠迅速判斷出CCU的故障，KUKA控制板上面提供了通訊和配電等信號指示系統，主板上面集成了LED顯示燈，系統各個部件正常運行和故障在CCU主板上都能很直觀的觀察到，LED顯示燈的具體排布和功能說明如圖3-6和表3-3所示。機器人控制柜安裝與調試圖3-6控制柜控制板CCU指示燈分布機器人控制柜安裝與調試表3-3控制柜控制板CCU指示燈功能說明序號名稱顏色說明補救措施1

保險裝置狀態(tài)LED指示燈LED指示燈保險裝置的狀態(tài)。紅色亮=保險裝置損壞更換已經損壞的保險裝置滅=保險裝置正常-2PWRS/3.3V綠色亮=電源存在-滅=無電源存在1.檢查保險裝置F17.32.如果LEDPWR/3.3V亮起則更換CCU組件3STAS2安全節(jié)點B橙色滅=無電源存在檢查保險裝置F17.3如果LEDPWR/3.3V亮起，則更換CCU組件以1Hz閃爍=狀態(tài)正常

以10Hz閃爍=啟動階段

閃爍=錯誤代碼（內部）檢查X309、X310和X312的接線：為了測試，將X309、X310、X312的接線拔掉，然后關閉并重新接通控制系統；如果故障仍然存在，則更換板卡。機器人控制柜安裝與調試4STAS1安全節(jié)點A橙色滅=無電源存在檢查保險裝置F17.3如果LEDPWR/3.3V亮起，則更換CCU組件。以1Hz閃爍=狀態(tài)正常-以10Hz閃爍=啟動階段-閃爍=錯誤代碼（內部）檢查X309、X310和X312的接線：為了測試，將X309、X310、X312的接線拔掉，然后關閉并重新接通控制系統；如果故障仍然存在，則更換板卡。5FSoEEtherCat連接的安全協議綠色滅=未激活-亮=功能就緒-閃爍=錯誤代碼（內部）-627V主電源件的非緩沖電壓綠色滅=無電源存在檢查X1的供電（額定電壓27.1V）亮=電源存在-7PS1PowerSupply1電壓（短時緩沖）綠色滅=無電源存在1.檢查X1的供電（額定壓27.1V）2.關斷驅動總線（BusPowerOff狀態(tài)）亮=電源存在-機器人控制柜安裝與調試8PS2PowerSupply2電壓（中時緩沖）綠色滅=無電源存在1.檢查X1的供電2.控制系統處于休眠狀態(tài)亮=電源存在-9PS3PowerSupply3電壓（長時緩沖）綠色滅=無電源存在檢查X1的供電亮=電源存在-10L/AKSB(SIB)綠色亮=有物理連接。網線已插入關=無物理連接。網線未插入閃爍=線路上正進行數據交換-L/AKCB(KPC)綠色L/AKCB(KPP)綠色11L/A綠色L/A綠色L/A綠色12L/A綠色L/A綠色L/A綠色13PWR/3.3VCIB的電壓綠色滅=無電源存在亮=電源存在1.檢查保險裝置F17.32.檢查電橋插頭X3083.檢查保險裝置F3084.通過X308接受外部電源時：檢查外部電源的電壓（額定電壓24V）-機器人控制柜安裝與調試14L/A綠色亮=有物理連接關=無物理連接。網線未插好。

閃爍=線路上正進行數據交換。-L/A綠色L/A綠色15STA1(CIB)μC-IO節(jié)點橙色滅=無電源存在1.檢查保險裝置F17.32.如果LEDPWR/3.3V亮起，則更換CCU組件以1HZ閃爍=正常狀態(tài)-以10Hz閃爍=啟動階段-閃爍=錯誤代碼（內部）更換CCU組件16STA1(PMB)μC-USB橙色滅=無電源存在檢查X1的供電如果LEDPWR/5V亮起，則更換CCU組件以1HZ閃爍=正常狀態(tài)-以10Hz閃爍=啟動階段-閃爍=錯誤代碼（內部）更換CCU組件17PWR/5VPMB的供電綠色滅=無電源存在檢查X1的供電（額定電壓27.1V）以1HZ閃爍=正常狀態(tài)-以10Hz閃爍=啟動階段-閃爍=錯誤代碼（內部）-機器人控制柜安裝與調試18STA2FPGA節(jié)點橙色滅=無電源存在1.檢查X1的供電2.如果LEDPWR/3.3V亮起，則更換CCU組件以1HZ閃爍=正常狀態(tài)-以10Hz閃爍=啟動階段-閃爍=錯誤代碼（內部）-19RUNSIONEtherCat安全節(jié)點綠色亮=可使用（正常狀態(tài)）-滅=初始化（開機后）-以2.5Hz閃爍=試運轉（啟動時的中間狀態(tài)）-單一信號=安全運轉-以10Hz閃爍=啟動（用于固件更新）-20RUNCIBEtherCatATμC-IO節(jié)點綠色亮=可使用（正常狀態(tài)）-滅=初始化（開機后）-以2.5Hz閃爍=試運轉（啟動時的中間狀態(tài)）-單一信號=安全運轉-10Hz=啟動（用于固件更新）-機器人控制柜安裝與調試3.2.3控制系統操作面板CSP1.控制系統操作面板CSP接口功能控制系統操作面板CSP面板上有2個USB接口和一個通信接口，如圖3-7所示。圖3-7控制系統操作面板機器人控制柜安裝與調試表3-4控制面板顯示與功能序號工件顏色含義1LED指示燈1綠色運行LED指示燈2LED指示燈2白色休眠模式LED指示燈3LED指示燈3白色自動模式LED指示燈4LED指示燈4紅色故障LED指示燈15LED指示燈5紅色故障LED指示燈26LED指示燈6紅色故障LED指示燈37USB1

控制柜計算機USB接口18USB2

控制柜計算機USB接口29通信接口

KLI和KSI接口機器人控制柜安裝與調試表3-5CSP狀態(tài)指示燈和功能功能說明狀態(tài)控制系統狀態(tài)LED1緩慢閃爍LED2...LED6=熄滅主開關=亮控制系統啟動LED1緩慢閃爍LED2...LED6=熄滅主開關=亮PM服務已啟動HMI還未載入并且/或RTS不“運行”LED1=亮LED3=任意狀態(tài)LED2；LED4...LED6=熄滅啟動結束，沒有錯誤SM處于“運行”狀態(tài)，HMI和C