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Controller
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extended
Betriebsanleitung
KUKA Deutschland GmbH
Stand: 27.03.2018
Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA ex-
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CK NA exten-
de...
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Diese Dokumentation darf – auch auszugsweise – nur mit ausdrücklicher Genehmigung der KUKA
Deutschland GmbH vervielfältigt oder Dritten zugänglich gemacht werden.
Es können weitere, in dieser Dokumentation nicht beschriebene Funktionen in der Steuerung lauffä-
hig sein. Es besteht jedoch kein Anspruch auf diese Funktionen bei Neulieferung oder im Servicefall.
Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Soft-
ware geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die voll-
ständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden
jedoch regelmäßig überprüft und notwendige Korrekturen sind in der nachfolgenden Auflage enthal-
ten.
Technische Änderungen ohne Beeinflussung der Funktion vorbehalten.
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Original-Dokumentation
Publikation: Pub BA KR C4 NA extended (PDF) de
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3 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ..................................................................................................... 9
1.1 Dokumentation des Industrieroboters ........................................................................ 9
1.2 Darstellung von Hinweisen ........................................................................................ 9
1.3 Marken ....................................................................................................................... 9
1.4 Verwendete Begriffe .................................................................................................. 10
2 Zweckbestimmung ...................................................................................... 13
2.1 Zielgruppe .................................................................................................................. 13
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung ........................................................................... 13
3 Produktbeschreibung ................................................................................. 15
3.1 Übersicht der Robotersteuerung ................................................................................ 15
3.2 KUKA Power-Pack ..................................................................................................... 16
3.3 KUKA Servo-Pack ...................................................................................................... 17
3.4 Steuerungs-PC .......................................................................................................... 17
3.5 Cabinet Control Unit ................................................................................................... 18
3.6 Safety Interface Board ............................................................................................... 19
3.7 RDC-Box .................................................................................................................... 19
3.8 Controller System Panel ............................................................................................ 20
3.9 Niederspannungsnetzteil ........................................................................................... 20
3.10 Ext. Spannungsversorgung 24 V ............................................................................... 20
3.11 Akkus ......................................................................................................................... 21
3.12 Netzfilter ..................................................................................................................... 21
3.13 Busteilnehmer ............................................................................................................ 21
3.13.1 KCB Teilnehmer ................................................................................................... 22
3.13.2 KSB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten ...................................................... 22
3.13.3 KEB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten ...................................................... 22
3.14 Schnittstellen Anschlussfeld ...................................................................................... 24
3.14.1 Motorstecker im Anschlussfeld ............................................................................ 25
3.15 Schnittstellen Steuerungs-PC .................................................................................... 26
3.15.1 Schnittstellen Mainboard D3076-K ....................................................................... 26
3.15.2 Schnittstellen Mainboard D3236-K ....................................................................... 28
3.15.3 Schnittstellen Mainboard D3445-K ....................................................................... 29
3.16 KUKA smartPAD Halter (Option) ............................................................................... 30
3.17 Transientenbegrenzer (Option) .................................................................................. 31
3.18 Rollen-Anbausatz (Option) ......................................................................................... 31
3.19 Schrankkühlung ......................................................................................................... 32
3.20 Beschreibung Kunden-Einbauraum ........................................................................... 32
4 Technische Daten ........................................................................................ 35
4.1 Kunden-Einbauraum .................................................................................................. 37
4.2 Externe 24 V Fremdeinspeisung ................................................................................ 37
4.3 Safety Interface Board ............................................................................................... 37
4.4 Abmessungen Robotersteuerung .............................................................................. 38
4.5 Mindestabstände Robotersteuerung .......................................................................... 39
4.6 Schwenkbereich Schranktüre .................................................................................... 40
4.7 Abmessungen smartPAD Halter (Option) .................................................................. 41
Inhaltsverzeichnis
4 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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4.8 Bohrungsmaße für Bodenbefestigung ....................................................................... 41
4.9 Bohrungsmaße für den Technologieschrank ............................................................. 41
4.10 Schilder ...................................................................................................................... 42
4.11 REACH Informationspflicht nach Art. 33 der Verordnung (EG) 1907/2006 ............... 47
5 Sicherheit ..................................................................................................... 49
5.1 Allgemein ................................................................................................................... 49
5.1.1 Haftungshinweis ................................................................................................... 49
5.1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung des Industrieroboters ................................... 49
5.1.3 EG-Konformitätserklärung und Einbauerklärung .................................................. 50
5.1.4 Verwendete Begriffe ............................................................................................. 50
5.2 Personal .................................................................................................................... 52
5.3 Arbeits-, Schutz- und Gefahrenbereich ..................................................................... 53
5.3.1 Ermittlung der Anhaltewege ................................................................................. 53
5.4 Auslöser für Stopp-Reaktionen .................................................................................. 54
5.5 Sicherheitsfunktionen ................................................................................................ 55
5.5.1 Übersicht der Sicherheitsfunktionen ..................................................................... 55
5.5.2 Sicherheitssteuerung ............................................................................................ 55
5.5.3 Betriebsarten-Wahl ............................................................................................... 56
5.5.4 Signal "Bedienerschutz" ....................................................................................... 57
5.5.5 NOT-HALT-Einrichtung ........................................................................................ 57
5.5.6 Abmelden von der übergeordneten Sicherheitssteuerung ................................... 57
5.5.7 Externe NOT-HALT-Einrichtung ........................................................................... 58
5.5.8 Zustimmeinrichtung .............................................................................................. 58
5.5.9 Externe Zustimmeinrichtung ................................................................................. 59
5.5.10 Externer sicherer Betriebshalt .............................................................................. 59
5.5.11 Externer Sicherheitshalt 1 und externer Sicherheitshalt 2 .................................... 59
5.5.12 Geschwindigkeitsüberwachung in T1 ................................................................... 60
5.6 Zusätzliche Schutzausstattung .................................................................................. 60
5.6.1 Tippbetrieb ........................................................................................................... 60
5.6.2 Software-Endschalter ........................................................................................... 60
5.6.3 Mechanische Endanschläge ................................................................................. 60
5.6.4 Mechanische Achsbegrenzung (Option) .............................................................. 60
5.6.5 Möglichkeiten zum Bewegen des Manipulators ohne Antriebsenergie ................ 61
5.6.6 Kennzeichnungen am Industrieroboter ................................................................. 61
5.6.7 Externe Schutzeinrichtungen ................................................................................ 62
5.7 Übersicht Betriebsarten und Schutzfunktionen ......................................................... 62
5.8 Sicherheitsmaßnahmen ............................................................................................. 63
5.8.1 Allgemeine Sicherheitsmaßnahmen ..................................................................... 63
5.8.2 Transport .............................................................................................................. 64
5.8.3 Inbetriebnahme und Wiederinbetriebnahme ........................................................ 64
5.8.3.1 Prüfung Maschinendaten und Sicherheitskonfiguration .................................. 66
5.8.3.2 Inbetriebnahme-Modus ................................................................................... 68
5.8.4 Manueller Betrieb ................................................................................................. 69
5.8.5 Simulation ............................................................................................................. 70
5.8.6 Automatikbetrieb .................................................................................................. 70
5.8.7 Wartung und Instandsetzung ............................................................................... 70
5.8.8 Außerbetriebnahme, Lagerung und Entsorgung .................................................. 72
5.8.9 Sicherheitsmaßnahmen für Single Point of Control .............................................. 72
5 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
Inhaltsverzeichnis
5.9 Angewandte Normen und Vorschriften ...................................................................... 73
6 Planung ........................................................................................................ 75
6.1 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ................................................................ 75
6.2 Aufstellbedingungen .................................................................................................. 75
6.3 Anschlussbedingungen .............................................................................................. 78
6.4 Befestigung der KUKA smartPAD Halterung (Option) ............................................... 79
6.5 Netzanschluss am Kipphebel-Hauptschalter ............................................................. 80
6.6 Netzanschluss am Drehhauptschalter ....................................................................... 81
6.7 Netzanschluss über Hartingstecker X1 ...................................................................... 81
6.8 Übersicht Schnittstellen ............................................................................................. 82
6.9 Motorschnittstellen ..................................................................................................... 84
6.9.1 Motorstecker Xxx Slot 1 und 2 .............................................................................. 85
6.9.1.1 X20 Motorstecker ............................................................................................. 86
6.9.1.2 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster) ................................................ 86
6.9.1.3 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster Pressenverketter) .................... 87
6.9.1.4 X20 Motorstecker (Palettierer, 4 Achsen) ........................................................ 88
6.9.1.5 X8 Motorstecker (Schwerlaster Palettierer, 4 Achsen) .................................... 88
6.9.1.6 X20 Motorstecker (Palettierer, 5 Achsen) ........................................................ 89
6.9.1.7 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster, 5 Achsen) ............................... 89
6.9.1.8 X81 Motorstecker (4 Achsen) .......................................................................... 90
6.9.1.9 X82 Motorstecker (8 Achsen) .......................................................................... 90
6.9.2 Einzelstecker 7.1...X7.6 mit Motorstecker Xxx ..................................................... 91
6.9.2.1 X7.1 Motorstecker Zusatzachse 1 (Palettierer) ............................................... 91
6.9.2.2 X7.1 und X7.2 Motorstecker Zusatzachsen 1 und 2 (Palettierer) .................... 91
6.9.2.3 X7.1 und X7.2 Motorstecker (Schwerlaster Pressenverketter) ........................ 92
6.9.2.4 X7.1...X7.3 Motorstecker Zusatzachsen 1...3 (Palettierer) .............................. 92
6.9.2.5 X7.1 Motorstecker Zusatzachse 1 ................................................................... 92
6.9.2.6 X7.1 und X7.2 Motorstecker Zusatzachsen 1 und 2 ........................................ 93
6.9.2.7 X7.1...X7.3 Motorstecker Zusatzachsen 1...3 .................................................. 93
6.9.2.8 X7.1...X7.4 Motorstecker Zusatzachsen 1...4 .................................................. 94
6.9.2.9 X7.1...X7.5 Motorstecker Zusatzachsen 1...5 .................................................. 94
6.9.2.10 X7.1...X7.6 Motorstecker Zusatzachsen 1...6 .................................................. 95
6.9.3 Sammelstecker X81, Einzelstecker 7.1 und X7.2 mit Motorstecker Xxx .............. 96
6.9.3.1 X81 Steckerbelegung Motorstecker (3 Zusatzachsen) .................................... 96
6.9.3.2 X81, X7.1 Motorstecker (4 Zusatzachsen) ...................................................... 97
6.9.3.3 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (5 Zusatzachsen) ....................................... 97
6.9.3.4 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (6 Zusatzachsen) ....................................... 98
6.9.4 Sammelstecker X81... X84 ................................................................................... 99
6.9.4.1 X81...X84 Motorstecker (15 Achsen) ............................................................... 99
6.9.4.2 X81...X84 Motorstecker (16 Achsen) ............................................................... 100
6.9.5 Sammelstecker X81...X83, Einzelstecker X7.1 und X7.2 ..................................... 101
6.9.5.1 X81...X83 Motorstecker (12 Achsen) ............................................................... 101
6.9.5.2 X81...X83, X7.1 (Motorstecker 13 Achsen) ..................................................... 102
6.9.5.3 X81...X83, X7.1 und X7.2 Motorstecker (14 Achsen) ...................................... 103
6.9.6 Sammelstecker X81 und X82, Einzelstecker X7.1...X7.6 ..................................... 104
6.9.6.1 X81 Motorstecker (3 Achsen) .......................................................................... 105
6.9.6.2 X81 Motorstecker (4 Achsen) .......................................................................... 105
6.9.6.3 X81 und X7.1 Motorstecker (5 Achsen) ........................................................... 106
6.9.6.4 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (6 Achsen) ................................................. 106
6.9.6.5 X81, X7.1...X7.3 Motorstecker (7 Achsen) ...................................................... 107
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
6.9.6.6 X81 und X82 Motorstecker (8 Achsen) ........................................................... 108
6.9.6.7 X81, X7.1...X7.4 Motorstecker (8 Achsen) ...................................................... 109
6.9.6.8 X81 und X82, X7.1 Motorstecker (9 Achsen) .................................................. 110
6.9.6.9 X81, X7.1...X7.5 Motorstecker (9 Achsen) ...................................................... 111
6.9.6.10 X81 und X82, X7.1 und X7.2Motorstecker (10 Achsen) .................................. 112
6.9.6.11 X81 und X82, X7.1...X7.3 Motorstecker (11 Achsen) ...................................... 113
6.9.6.12 X81 und X82, X7.1...X7.4 Motorstecker (12 Achsen) ...................................... 114
6.9.6.13 X81 und X82, X7.1...X7.5 Motorstecker (13 Achsen) ...................................... 115
6.9.6.14 X81 und X82, X7.1...X7.6 Motorstecker (14 Achsen) ...................................... 116
6.9.7 Einzelstecker X7.1...X7.12 ................................................................................... 117
6.9.7.1 X7.1...X7.3 Motorstecker (3 Achsen) .............................................................. 118
6.9.7.2 X7.1...X7.4 Motorstecker (4 Achsen) .............................................................. 118
6.9.7.3 X7.1...X7.5 Motorstecker (5 Achsen) .............................................................. 119
6.9.7.4 X7.1...X7.6 Motorstecker (6 Achsen) .............................................................. 119
6.9.7.5 X7.1...X7.7 Motorstecker (7 Achsen) .............................................................. 120
6.9.7.6 X7.1...X7.8 Motorstecker (8 Achsen) .............................................................. 121
6.9.7.7 X7.1...X7.10 Motorstecker (10 Achsen) .......................................................... 121
6.9.7.8 X7.1...X7.12 Motorstecker (12 Achsen) .......................................................... 122
6.9.8 KR C4 titan Motorschnittstellen ............................................................................ 124
6.9.8.1 Motorstecker X20.1...X20.3 ............................................................................. 124
6.9.8.2 Motorstecker X20.1...X20.3, Einzelstecker X7.1 ............................................. 124
6.9.8.3 Motorstecker X20.1...X20.3, Einzelstecker X7.1 und X7.2 .............................. 124
6.9.8.4 Motorstecker X20.1...X20.3, Sammelstecker X81 ........................................... 125
6.9.8.5 X20.1, X20.2, X20.3 Motorstecker .................................................................. 125
6.9.8.6 X7.1 Motorstecker ........................................................................................... 126
6.9.8.7 X7.1, X7.2 Motorstecker .................................................................................. 126
6.9.8.8 X81 Motorstecker ............................................................................................ 127
6.10 Diskrete Schnittstellen für Sicherheitsoptionen ......................................................... 127
6.10.1 Beschreibung Sicherheitsschnittstelle X11 ........................................................... 127
6.10.1.1 X11 Stecker Polbild ......................................................................................... 127
6.10.1.2 Schnittstelle X11 .............................................................................................. 128
6.10.1.3 X11 externer Zustimmungsschalter ................................................................. 131
6.10.1.4 NOT-HALT-Einrichtung an der Robotersteuerung (Option) ............................ 132
6.10.1.5 Schaltungsbeispiele für sichere Ein- und Ausgänge ....................................... 133
6.10.2 Sicherheitsfunktionen über Ethernet-Sicherheitsschnittstelle .............................. 135
6.10.2.1 Zustimmungsschalter Prinzipschaltung ........................................................... 139
6.10.2.2 SafeOperation über Ethernet-Sicherheitsschnittstelle (Option) ....................... 140
6.11 EtherCAT Anschluss auf der CIB .............................................................................. 144
6.12 Motorbox und RDC-Box Anschlussbeispiele ............................................................. 144
6.13 PE-Potenzialausgleich ............................................................................................... 146
6.14 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 148
6.15 Quittierung Bedienerschutz ....................................................................................... 148
6.16 Performance Level .................................................................................................... 148
6.16.1 PFH-Werte der Sicherheitsfunktionen .................................................................. 148
7 Transport ...................................................................................................... 151
7.1 Transport mit Transportgeschirr ................................................................................ 151
7.2 Transport mit Gabelstapler ........................................................................................ 152
7.3 Transport mit Hubwagen ........................................................................................... 155
7.4 Transport mit Rollen-Anbausatz (Option) .................................................................. 155
7 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
Inhaltsverzeichnis
8 Inbetriebnahme und Wiederinbetriebnahme ............................................. 157
8.1 Übersicht Inbetriebnahme .......................................................................................... 157
8.2 Robotersteuerung aufstellen ...................................................................................... 157
8.3 Verbindungsleitungen anschließen ............................................................................ 158
8.3.1 Datenleitungen X21 und X21.1 anstecken ........................................................... 159
8.3.2 KUKA smartPAD anstecken ................................................................................. 159
8.4 KUKA smartPAD Halterung befestigen (Option) ........................................................ 160
8.5 PE-Potenzialausgleich anschließen ........................................................................... 160
8.6 Robotersteuerung an das Netz anschließen .............................................................. 160
8.7 Netzanschluss über X1 Hartingstecker ...................................................................... 162
8.8 Akku Entladeschutz aufheben ................................................................................... 162
8.9 Sicherheitsschnittstelle X11 konfektionieren und anstecken ..................................... 163
8.10 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 163
8.11 Inbetriebnahme-Modus .............................................................................................. 164
8.12 Robotersteuerung einschalten ................................................................................... 165
9 Bedienung .................................................................................................... 167
9.1 Programmierhandgerät KUKA smartPAD .................................................................. 167
9.1.1 Vorderseite ........................................................................................................... 167
9.1.2 Rückseite .............................................................................................................. 169
10 Wartung ........................................................................................................ 171
10.1 Wartungssymbole ...................................................................................................... 171
10.2 SIB Relaisausgänge prüfen ....................................................................................... 173
10.3 SIB Extended Relais-Ausgänge prüfen ..................................................................... 173
10.4 Robotersteuerung reinigen ........................................................................................ 174
11 Instandsetzung ............................................................................................ 175
11.1 Reparatur und Ersatzteilbeschaffung ......................................................................... 175
11.2 Schaltungsbeispiel X11 .............................................................................................. 176
11.3 Außenlüfter tauschen ................................................................................................. 177
11.4 Innenlüfter tauschen .................................................................................................. 178
11.5 Oberen Innenlüfter tauschen ..................................................................................... 179
11.6 Steuerungs-PC Komponenten tauschen ................................................................... 180
11.6.1 Steuerungs-PC tauschen ...................................................................................... 180
11.6.2 Steuerungs-PC Lüfter tauschen ........................................................................... 181
11.6.3 Mainboard tauschen ............................................................................................. 183
11.6.4 Mainboard Batterie tauschen ................................................................................ 183
11.6.5 LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte tauschen ............................................................... 183
11.6.6 Festplatte tauschen .............................................................................................. 184
11.7 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 185
11.7.1 KUKA Power-Pack tauschen ................................................................................ 185
11.7.2 KUKA Servo-Pack tauschen ................................................................................. 189
11.7.3 Cabinet Control Unit tauschen .............................................................................. 192
11.7.4 Safety Interface Board tauschen .......................................................................... 195
11.7.5 Resolver Digital Converter tauschen .................................................................... 198
11.8 Akkus tauschen .......................................................................................................... 200
11.8.1 Akkus hinter dem Kühlkanal tauschen .................................................................. 200
11.8.2 Akkus in der Schranktür tauschen ........................................................................ 203
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11.9 Niederspannungsnetzteil tauschen ........................................................................... 204
11.10 Druckausgleich-Stopfen tauschen ............................................................................. 205
11.11 Netzfilter tauschen ..................................................................................................... 206
11.12 Installation KUKA System Software (KSS) ............................................................... 208
12 Fehlerbehebung ........................................................................................... 209
12.1 Cabinet Control Unit LED-Anzeige ............................................................................ 209
12.2 Cabinet Control Unit Sicherungen ............................................................................. 213
12.3 Cabinet Control Unit Small Robot Sicherungen ........................................................ 214
12.4 Resolver Digital Converter LED-Anzeige .................................................................. 216
12.5 Controller System Panel LED-Anzeige ...................................................................... 217
12.5.1 Controller System Panel LED-Fehleranzeige ....................................................... 219
12.6 LAN Onboard LED-Anzeige ...................................................................................... 220
12.7 Safety Interface Board LED-Anzeige ......................................................................... 220
12.8 Safety Interface Board Sicherungen .......................................................................... 224
12.9 Transientenbegrenzer prüfen (Option) ...................................................................... 225
12.10 KUKA Servo Pack prüfen .......................................................................................... 226
12.11 KUKA Power Pack prüfen ......................................................................................... 227
12.12 KUKA Power Pack 3 prüfen ...................................................................................... 229
12.13 KPP und KSP Fehlermeldungen ............................................................................... 229
12.14 KPP und KSP Warnungsmeldungen ......................................................................... 233
13 Außerbetriebnahme, Lagerung und Entsorgung ...................................... 239
13.1 Außerbetriebnahme ................................................................................................... 239
13.2 Lagerung ................................................................................................................... 239
13.3 Entsorgung ................................................................................................................ 239
14 KUKA Service ............................................................................................... 241
14.1 Support-Anfrage ........................................................................................................ 241
14.2 KUKA Customer Support ........................................................................................... 241
Index ............................................................................................................. 249
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1 Einleitung
1 Einleitung
1.1 Dokumentation des Industrieroboters
Die Dokumentation zum Industrieroboter besteht aus folgenden Teilen:
 Dokumentation für die Robotermechanik
 Dokumentation für die Robotersteuerung
 Bedien- und Programmieranleitung für die System Software
 Anleitungen zu Optionen und Zubehör
 Teilekatalog auf Datenträger
Jede Anleitung ist ein eigenes Dokument.
1.2 Darstellung von Hinweisen
Sicherheit Diese Hinweise dienen der Sicherheit und müssen beachtet werden.
Dieser Hinweis macht auf Vorgehensweisen aufmerksam, die der Vorbeu-
gung oder Behebung von Not- oder Störfällen dienen:
Mit diesem Hinweis gekennzeichnete Vorgehensweisen müssen genau ein-
gehalten werden.
Hinweise Diese Hinweise dienen der Arbeitserleichterung oder enthalten Verweise auf
weiterführende Informationen.
1.3 Marken
 Windows ist eine Marke der Microsoft Corporation.
t
Diese Hinweise bedeuten, dass Tod oder schwere Ver-
letzungen sicher oder sehr wahrscheinlich eintreten
werden, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Diese Hinweise bedeuten, dass Tod oder schwere Ver-
letzungen eintreten können, wenn keine Vorsichtsmaß-
nahmen getroffen werden.
Diese Hinweise bedeuten, dass leichte Verletzungen
eintreten können, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen
getroffen werden.
Diese Hinweise bedeuten, dass Sachschäden eintreten
können, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen
werden.
Diese Hinweise enthalten Verweise auf sicherheitsrelevante Informa-
tionen oder allgemeine Sicherheitsmaßnahmen.
Diese Hinweise beziehen sich nicht auf einzelne Gefahren oder ein-
zelne Vorsichtsmaßnahmen.
Die folgende Vorgehensweise genau einhalten!
Hinweis zur Arbeitserleichterung oder Verweis auf weiterführende In-
formationen
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
 EtherCAT® ist eine eingetragene Marke und patentierte
Technologie, lizenziert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutsch-
land.
 CIP Safety® ist eine Marke der ODVA.
1.4 Verwendete Begriffe
Begriff Beschreibung
Br M{Nummer} Bremse Motor{Nummer}
CCU Cabinet Control Unit
CIB Cabinet Interface Board
CIP Safety CommonIndustrial Protocol Safety
CIP Safety ist eine auf Ethernet/IP basierende
Sicherheitsschnittstelle zur Anbindung einer
Sicherheits-SPS an die Robotersteuerung. (SPS
= Master, Robotersteuerung = Slave)
CK Customer-built Kinematics
CSP Controller System Panel
Anzeigeelement und Anschlussstelle für USB,
Netzwerk
Dual-NIC Dual Network Interface Card
Dual Port Netzwerkkarte
EDS Electronic Data Storage (Speicherkarte)
EMD Electronic Mastering Device
EMV Elektromagnetische Verträglichkeit
Ethernet/IP Ethernet/Internet Protokoll ist ein auf Ethernet
basierender Feldbus
HMI Human Machine Interface:
KUKA.HMI ist die KUKA-Bedienoberfläche.
KCB KUKA Controller Bus
KEB KUKA Extension Bus
KLI KUKA Line Interface
Anbindung an übergeordnete Steuerungs-Infra-
struktur (SPS, Archivierung)
KOI KUKA Operator Panel Interface
KONI KUKA Option Network Interface
Anbindung für KUKA Optionen
KPC KUKA Steuerungs-PC
KPP KUKA Power-Pack
Antriebsnetzteil mit Antriebsregler
KRL KUKA Roboter Language
KUKA Programmiersprache
KSB KUKA System Bus
Ein Feldbus zur internen Vernetzung der Steue-
rungen
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1 Einleitung
KSI KUKA Service Interface
Schnittstelle am CSP am Steuerschrank
Der WorkVisual-PC kann sich entweder über KLI
mit der Robotersteuerung verbinden oder indem
man ihn am KSI ansteckt.
KSP KUKA Servo-Pack
Antriebsregler
KSS KUKA System Software
M{Nummer} Motor {Nummer}
Manipulator Die Robotermechanik und die zugehörige Elekt-
roinstallation
NA Nord Amerika
PELV Protective Extra Low Voltage
Externe 24 V Fremdeinspeisung
QBS Signal Quittierung Bedienerschutz
RDC Resolver Digital Converter (KR C4)
RTS Request To Send
Signal für Sendeanforderung
SATA-Anschlüsse Datenbus für den Datenaustausch zwischen
Prozessor und Festplatte
SG FC Servo Gun
SIB Safety Interface Board
SION Safety I/O Node
SOP SafeOperation
Option mit Soft- und Hardware-Komponenten
SPS Eine Speicherprogrammierbare Steuerung
wird in Anlagen als übergeordnetes Master-
Modul im Bussystem eingesetzt
SRM SafeRangeMonitoring
Sicherheitsoption mit Soft- und Hardware-Kom-
ponenten
SSB SafeSingleBrake
Sicherheitsoption
US1 Lastspannung (24 V) nicht geschaltet
US2 Lastspannung (24 V) geschaltet. Damit werden
z.B. Aktoren abgeschaltet, wenn die Antriebe
deaktiviert sind
USB Universal Serial Bus
Bussystem zur Verbindung eines Computers mit
Zusatzgeräten
ZA Zusatzachse (Lineareinheit, Posiflex)
Begriff Beschreibung
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2 Zweckbestimmung
2 Zweckbestimmung
2.1 Zielgruppe
Diese Dokumentation richtet sich an Benutzer mit folgenden Kenntnissen:
 Fortgeschrittene Kenntnisse der Elektrotechnik
 Fortgeschrittene Kenntnisse der Robotersteuerung
 Fortgeschrittene Kenntnisse des Betriebssystems Windows
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Verwendung Die Robotersteuerung ist ausschließlich zum Betreiben folgender Komponen-
ten bestimmt:
 KUKA Industrieroboter
 KUKA Lineareinheiten
 KUKA Positionierer
 Roboterkinematiken nach EN ISO 10218-1
Fehlanwendung Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun-
gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Dazu zählen z. B.:
 Benutzung als Aufstiegshilfen
 Einsatz außerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen
 Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung
 Einsatz im Untertagebau
2
Z
w
s
t
Für den optimalen Einsatz unserer Produkte empfehlen wir unseren
Kunden eine Schulung im KUKA College. Informationen zum Schu-
lungsprogramm sind unter www.kuka.com oder direkt bei den Nieder-
lassungen zu finden.
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3 Produktbeschreibung
3 Produktbeschreibung
3.1 Übersicht der Robotersteuerung
Die Robotersteuerung besteht aus folgenden Komponenten:
 Steuerungs-PC (KPC)
 Niederspannungs-Netzteil
 Antriebsnetzteil mit Antriebsregler KUKA Power-Pack (KPP)
 Antriebsregler KUKA Servo-Pack (KSP)
 Programmierhandgerät (KUKA smartPAD)
 Cabinet Control Unit (CCU)
 Controller System Panel (CSP)
 Safety Interface Board (SIB)
 Sicherungselemente
 Akkus
 Lüfter
 Anschlussfeld
 Rollen-Anbausatz (Option)
t
s
Abb. 3-1: Übersicht Robotersteuerung Vorderansicht
1 Akkus (Platzierung je nach
Ausführung)
12 Bremsenfilter K2
2 Sicherungselement Q3 13 SIB/SIB-Extended
3 Sicherungselement Q13 14 Antriebsnetzteil KPP G1
4 Hauptschalter 15 Antriebsregler KSP T1
5 Transientenbegrenzer 16 Antriebsregler KSP T2
6 Innenlüfter 17 Antriebsregler KSP T12
7 CSP 18 Antriebsregler KSP T11
8 KUKA smartPAD 19 Antriebsnetzteil KPP G11
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3.2 KUKA Power-Pack
Beschreibung Das KUKA Power-Pack (KPP) ist das Antriebsnetzteil und generiert aus ei-
nem Drehstromnetz eine gleichgerichtete Zwischenkreisspannung. Mit dieser
Zwischenkreisspannung werden die internen Antriebsregler und externe An-
triebe versorgt. Es gibt 4 verschiedene Gerätevarianten der gleichen Baugrö-
ße. Auf dem KPP befinden sich LEDs die den Betriebszustand anzeigen.
 KPP ohne Achsverstärker (KPP 600-20)
 KPP mit Verstärker für eine Achse (KPP 600-20-1x40)
Ausgangsspitzenstrom 1x40 A
 KPP mit Verstärker für zwei Achsen (KPP 600-20-2x40)
Ausgangsspitzenstrom 2x40 A
 KPP mit Verstärker für drei Achsen (KPP 600-20-3x20)
Ausgangsspitzenstrom 3x20 A
 KPP mit Verstärker für eine Achse (KPP 600-20-1x64)
Ausgangsspitzenstrom 1x64 A
Funktionen Das KPP hat folgende Funktionen:
 KPP zentraler AC-Netzanschluss in einem Verbundbetrieb
 Geräteleistung bei 400 V Netzspannung: 14 kW
9 Steuerungs-PC 20 Bremsenfilter K12
10 Anschlussfeld unten 21 Anschlussfeld oben seitlich
11 CCU
Abb. 3-2: Übersicht Robotersteuerung Rückansicht
1 Außenlüfter 4 Wärmetauscher
2 Niederspannungs-Netzteil 5 Netzfilter
3 Bremswiderstand
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3 Produktbeschreibung
 Bemessungsstrom: 25 A DC
 Zu- und Abschaltung der Netzspannung
 Versorgung mehrerer Achsverstärker mit dem DC-Zwischenkreis
 Integrierter Bremschopper mit der Anschaltung eines externen Ballastwi-
derstandes
 Überlastüberwachung vom Ballastwiderstand
 Stillsetzen von Synchron-Servomotoren durch Kurzschlussbremsung
3.3 KUKA Servo-Pack
Beschreibung Das KUKA Servo-Pack (KSP) ist der Antriebsregler für die Manipulatorach-
sen. Es gibt 3 verschiedene Gerätevarianten der gleichen Baugröße. Auf dem
KSP befinden sich LEDs die den Betriebszustand anzeigen.
 KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x40)
Ausgangsspitzenstrom 3x 40 A
 KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x64)
Ausgangsspitzenstrom 3x 64 A
 KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x20)
Ausgangsspitzenstrom 3x 20 A
Funktionen Das KSP hat folgende Funktionen:
 Leistungsbereich: 11 kW bis 14 kW je Achsverstärker
 Direkte Einspeisung der DC-Zwischenkreisspannung
 Feldorientierte Regelung für Servomotoren: Drehmomentregelung
3.4 Steuerungs-PC
PC-Komponenten Zum Steuerungs-PC (KPC) gehören folgende Komponenten:
 Netzteil (nicht bei allen Mainboard Varianten vorhanden)
 Mainboard
 Prozessor
 Kühlkörper
 Speichermodule
 Festplatte
 LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte (nicht bei allen Mainboard Varianten vor-
handen)
 PC-Lüfter
 Optionale Baugruppen, z. B. Feldbuskarten
Funktionen Der Steuerungs-PC (KPC) übernimmt folgende Funktionen der Robotersteu-
erung:
 Bedienoberfläche
 Programmerstellung, -Korrektur, -Archivierung, -Pflege
 Ablaufsteuerung
 Bahnplanung
 Ansteuerung des Antriebskreises
 Überwachung
 Sicherheitstechnik
 Kommunikation mit externer Peripherie (andere Steuerungen, Leitrech-
ner, PCs, Netzwerk)
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3.5 Cabinet Control Unit
Beschreibung Die Cabinet Control Unit (CCU) ist die zentrale Stromverteilung und Kommu-
nikationsschnittstelle für alle Komponenten der Robotersteuerung. Die CCU
besteht aus dem Cabinet Interface Board (CIB) und dem Power Management
Board (PMB). Alle Daten werden über die interne Kommunikation an die Steu-
erung übergeben und dort weiterverarbeitet. Bei Ausfall der Netzspannung
werden über Akkus die Steuerungskomponenten so lange mit Strom versorgt,
bis die Positionsdaten gesichert sind und die Steuerung heruntergefahren ist.
Durch einen Belastungstest wird der Ladungszustand und die Qualität der Ak-
kus geprüft.
Funktionen  Kommunikations-Schnittstelle für die Komponenten der Robotersteue-
rung
 Sichere Aus- und Eingänge
 Ansteuerung Hauptschütz 1 und 2
 Justagereferenzierung
 KUKA smartPAD gesteckt
 4 schnelle Messeingänge für Kundenapplikationen
 Überwachung der Lüfter in der Robotersteuerung
 Lüfter
 Steuerungs-PC Lüfter
 Temperaturerfassung:
 Thermoschalter Trafo
 Meldekontakt Kühlgerät
 Meldekontakt Hauptschalter
 Temperatursensor Ballastwiderstand
 Temperatursensor Schrank-Innentemperatur
 Über den KUKA Controller Bus werden folgende Komponenten mit dem
KPC verbunden:
 KPP/KSP
 Resolver Digital Converter
 Über den KUKA System Bus werden folgende Bedien- und Servicegeräte
mit dem Steuerungs-PC verbunden:
 KUKA Operator Panel Interface
 Diagnose LEDs
 Schnittstelle zur Electronik Date Storage
Stromversorgung gepuffert
 KPP
 KSP
 KUKA smartPAD
 Steuerungs-PC Multicore
 Controller System Panel (CSP)
 Resolver Digital Converter (RDC)
 SIB Standard oder SIB Standard und Extended (Option)
Stromversorgung nicht gepuffert
 Motorbremsen
 Außenlüfter
 Kundenschnittstelle
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3 Produktbeschreibung
3.6 Safety Interface Board
Beschreibung Das Safety Interface Board (SIB) ist Bestandteil der Sicherheitsschnittstelle.
Je nach Ausbau der Sicherheitsschnittstelle werden in der Robotersteuerung
2 verschiedene SIBs verwendet, das SIB Standard- und das SIB Extended
Board. Das SIB Standard sowie Extended haben Erfassungs-, Steuer- und
Schaltfunktionen. Das SIB Extended kann nur zusammen mit der SIB Stan-
dard betrieben werden. Die Ausgangssignale werden als galvanisch getrennte
Ausgänge zur Verfügung gestellt.
Auf dem SIB Standard sind folgende sichere Ein- und Ausgänge:
 5 sichere Eingänge
 3 sichere Ausgänge
Auf dem SIB Extended sind folgende sichere Ein- und Ausgänge:
 8 sichere Eingänge
 8 sichere Ausgänge
Funktionen Das SIB Standard hat folgende Funktionen:
 Sichere Ein- und Ausgänge für die diskrete Sicherheitsschnittstelle der
Robotersteuerung
Das SIB Extended hat folgende Funktionen:
 Sichere Ein- und Ausgänge für die Bereichsauswahl und Bereichsüberwa-
chung für die Option SafeRobot
oder wahlweise
 Bereitstellung der Signale zur Achsbereichsüberwachung
3.7 RDC-Box
Beschreibung Mit dem Resolver Digital Converter (RDC) werden die Motor-Positionsdaten
erfasst. An der RDC können 8 Resolver angeschlossen werden. Zusätzlich
werden die Motortemperaturen gemessen und ausgewertet. Zur Speicherung
nichtflüchtiger Daten befindet sich das EDS in der RDC-Box.
RDC-Box
Abb. 3-3: RDC-Box Anschlüsse
1 Verschraubung für Zusatzachsen-Steuerleitungen X1 ... X6
2 Bolzen Schutzleiter-Anschluss
3 Datenleitung X31
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3.8 Controller System Panel
Beschreibung Das Controller System Panel (CSP) ist ein Anzeigeelement für den Betriebs-
zustand und hat folgende Anschlüsse:
 USB1
 USB2
 KSI (Option)
Übersicht
3.9 Niederspannungsnetzteil
Beschreibung Das Niederspannungsnetzteil versorgt die Komponenten der Robotersteue-
rung mit Spannung.
Eine grüne LED zeigt den Betriebszustand des Niederspannungsnetzteils an.
3.10 Ext. Spannungsversorgung 24 V
Beschreibung Die ext. Spannungsversorgung ist für SIB und CIB nicht trennbar. Wenn das
SIB extern versorgt wird, wird auch das CIB extern versorgt und umgekehrt.
Eine ext. Spannungsversorgung 24 V ist über folgende Schnittstellen möglich:
 RoboTeam X57
 Schnittstelle X11
 Stecker X55
4 EMD-Anschluss X32
5 Kabeldurchführung für Resolveranschlüsse X7 und X8
Abb. 3-4: CSP Anordnung LED und Stecker
Pos. Bauteil Farbe Bedeutung
1 LED 1 Grün Betriebs LED
2 LED 2 Weiß Sleep LED
3 LED 3 Weiß Automatik LED
4 USB 1 - -
5 USB 2 - -
6 RJ45 - KSI
7 LED 6 Rot Fehler LED 3
8 LED 5 Rot Fehler LED 2
9 LED 4 Rot Fehler LED 1
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3 Produktbeschreibung
3.11 Akkus
Beschreibung Die Robotersteuerung wird über die Akkus bei Netzausfall oder Stromabschal-
tung geregelt heruntergefahren. Die Akkus werden über die CCU geladen und
der Ladezustand wird geprüft und angezeigt.
3.12 Netzfilter
Beschreibung Der Netzfilter (Entstörfilter) unterdrückt Störspannungen auf der Netzleitung.
3.13 Busteilnehmer
Übersicht
Abb. 3-5: Busteilnehmer Übersicht
1 KSP T12 11 KUKA System Bus (KSB)
2 KSP T11 12 KUKA Controller Bus (KCB)
3 KPP G11 13 CCU
4 KSP T2 14 SIB Standard/Extended
5 KSP T1 15 KOI
6 KPP G1 16 KUKA Extension Bus (KEB)
7 Dual-NIC-Karte 17 RDC 2
8 CSP 18 RDC 1
9 Ethernet Mainboard 19 Electronic Mastering Device
(EMD)
10 KSI 20 KUKA smartPAD
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
3.13.1 KCB Teilnehmer
KCB Teilnehmer Folgende Geräte gehören zum KCB:
 KPP
 KSP
 RDC
 CIB
 EMD
3.13.2 KSB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten
KSB Teilnehmer Folgende Geräte gehören zum KSB:
 CIB SION
 smartPAD SION
 SIB Standard (Option)
 SIB Standard/Extended (Option)
Konfigurations-
varianten
3.13.3 KEB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten
KEB Teilnehmer Folgende Komponenten können Teilnehmer am KEB sein:
 PROFIBUS-Master
 PROFIBUS-Slave
 PROFIBUS-Master/Slave
 Erweiterung Digitale-I/O 16/16
 DeviceNet Master
 DeviceNet Slave
 DeviceNet Master/Slave
 Digitale I/O 16/16
 Digitale I/O 16/16/4
 Digitale I/O 32/32/4
 Digitale/Analoge I/O 16/16/2
 zusätzlich Digitale I/O 16/8 Schweißkoffer (Option)
 Digitale/Analoge I/O 32/32/4
 EtherCAT Bridge Master/Master
Konfigurations-
varianten
Anwendung Konfig. CIB SIB Standard SIB Extended
Standard Safety ohne/mit SOP
über PROFIsafe
Variante 1 X - -
Standard Safety über Schnittstel-
le
Variante 2 X X -
Standard Safety mit SOP/SRM
über Schnittstelle
Variante 3 X X X
Standard Safety ohne/mit SOP
über CIP Safety
Variante 4 X - -
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3 Produktbeschreibung
Anwendung Konfig. Bus
Anschluss von PROFIBUS-Geräten Variante 1 PROFIBUS-Master
Anbindung an Linien-SPS mit PRO-
FIBUS-Schnittstelle
Variante 2 PROFIBUS-Slave
Anschluss von PROFIBUS-Geräten
Anbindung an Linien-SPS mit Profi-
bus-Schnittstelle
Variante 3 PROFIBUS-Master/ Slave
Anschluss von PROFIBUS-Geräten
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A
Variante 4 PROFIBUS-Master ErweiterungDigitale
I/O 16/16
Anbindung an Linien-SPS mit PRO-
FIBUS-Schnittstelle
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A
Variante 5 PROFIBUS-Slave
Anschluss von PROFIBUS-Geräten
Anbindung an Linien-SPS mit PRO-
FIBUS-Schnittstelle
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A
Variante 6 PROFIBUS-Mas-
ter/ Slave
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A
Variante 7 Digitale I/O 16/16
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A/ 4 dig.
Ausgänge mit 2 A
Variante 8 Digitale I/O 16/16/4
Anschluss von jeweils 32 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A/ 4 dig.
Ausgänge mit 2 A
Variante 9 Digitale I/O 32/32/4
VKR C2-kompatible Schnittstelle
zur Anbindung an Linien-SPS
Variante 10 Retrofit
Anschluss von EtherCAT-Geräten Variante 11 -
Anschluss von DeviceNet-Geräten Variante 12 DeviceNet Master
Anbindung an Linien-SPS mit De-
viceNet Schnittstelle
Variante 13 DeviceNet Slave
Anschluss von DeviceNet-Geräten
Anbindung an Linien-SPS mit De-
viceNet Schnittstelle
Variante 14 DeviceNet Master/Slave
Anschluss von DeviceNet-Geräten
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A.
Variante 15 DeviceNet Master ErweiterungDigitale
I/O 16/16
Anbindung an Linien-SPS mit De-
viceNet Schnittstelle
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A.
Variante 16 DeviceNet Slave
Anschluss von DeviceNet-Geräten
Anbindung an Linien-SPS mit De-
viceNet Schnittstelle
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A.
Variante 17 DeviceNet Mas-
ter/Slave
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
In folgenden Fällen muss nach Anschluss kundenspezifischer Geräte an die
zugehörigen Schnittstellen eine Systemänderung mit WorkVisual durch den
Kunden durchgeführt werden:
 Anschluss von PROFIBUS-Geräten
 Anschluss von EtherCAT-Geräten
3.14 Schnittstellen Anschlussfeld
Hinweis Folgende Sicherheitsschnittstellen können in der Robotersteuerung konfigu-
riert werden:
 Diskrete Sicherheitsschnittstelle X11
 Ethernet-Sicherheitsschnittstelle X66
 PROFIsafe KLI oder
 CIP Safety KLI
Je nach Option und Kundenanforderung ist das Anschlussfeld verschieden
bestückt. In dieser Dokumentation wird die Robotersteuerung mit maximaler
Bestückung beschrieben.
Übersicht Das Anschlussfeld der Robotersteuerung besteht aus Anschlüssen für folgen-
de Leitungen:
 Netzzuleitung/Einspeisung
 Motorleitungen zum Manipulator
 Datenleitungen zum Manipulator
 KUKA smartPAD-Leitung
 PE-Leitungen
 Peripherieleitungen
Je nach Option und Kundenvariante ist das Anschlussfeld verschieden be-
stückt.
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A und 2
Analogen Eingängen
Variante 18 Erweiterung Digitale und Analoge I/O
16/16/2
Anschluss von jeweils 16 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A und 2
Analogen Eingängen und zusätzlich
16 Digitalen Eingängen und 8 Digi-
talen Ausgängen
Variante 19 Erweiterung Digitale I/O 16/16/2 zusätzlich
16 Digitale Eingänge und 8 Digitale Aus-
gänge
Anschluss von jeweils 32 dig. Ein-
und Ausgängen mit 0,5 A und 4
Analogen Eingängen
Variante 20 Erweiterung Digitale und Analoge I/O
32/32/4
Anwendung Konfig. Bus
Die diskrete Sicherheitsschnittstelle X11 und die Ethernet-Sicher-
heitsschnittstelle X66 können nicht zusammen angeschlossen und
verwendet werden.
Es kann jeweils nur eine von den Sicherheitsschnittstellen verwendet wer-
den.
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3 Produktbeschreibung
Anschlussfeld
3.14.1 Motorstecker im Anschlussfeld
Übersicht Es gibt folgende Motorstecker-Kombinationen im Anschlussfeld:
Abb. 3-6: Anschlussfeld Übersicht
1 Blindplatte
2 Motorstecker-Schnittstellen
3 Option
4 X13 Schnittstelle
5 X11 Schnittstelle
6 Option
7 Option
8 X19 smartPAD-Anschluss
9 X21.1 RDC-Anschluss 2
10 X42 Anschluss
11 X21 RDC-Anschluss 1
12 SL1 Schutzleiter zum Manipulator
13 SL2 Schutzleiter zur Haupteinspeisung
Die optionalen Schnittstellen werden in der Montage- und Betriebs-
anleitung Optionale Schnittstellen beschrieben.
Alle Schütz-, Relais- und Ventilspulen, die kundenseitig mit der Ro-
botersteuerung in Verbindung stehen, müssen mit geeigneten Lösch-
dioden bestückt sein. RC-Glieder und VCR-Widerstände sind nicht
geeignet.
Motorstecker-Schnittstellen Beschreibung
Motorstecker Xxx Slot und 2 (>>> 6.9.1 "Motorstecker Xxx Slot
1 und 2" Seite 85)
Einzelstecker X7.1...X7.6
mit Motorstecker Xxx
(>>> 6.9.2 "Einzelstecker
7.1...X7.6 mit Motorstecker Xxx"
Seite 91)
Sammelstecker X81
Einzelstecker X7.1 und X7.2
mit Motorstecker Xxx
(>>> 6.9.3 "Sammelstecker X81,
Einzelstecker 7.1 und X7.2 mit
Motorstecker Xxx" Seite 96)
Sammelstecker X81...X84 (>>> 6.9.4 "Sammelstecker X81...
X84" Seite 99)
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
Benennungen In den folgenden Verdrahtungsplänen werden diese Benennungen verwen-
det:
3.15 Schnittstellen Steuerungs-PC
Mainboards Es können folgende Mainboard Varianten im Steuerungs-PC verbaut sein:
 D3076-K
 D3236-K
 D3445-K
3.15.1 Schnittstellen Mainboard D3076-K
Übersicht
Sammelstecker X81...X83
Einzelstecker X7.1 und X7.2
(>>> 6.9.5 "Sammelstecker
X81...X83, Einzelstecker X7.1 und
X7.2" Seite 101)
Sammelstecker X81 und X82
Einzelstecker X7.1...X7.6
(>>> 6.9.6 "Sammelstecker X81
und X82, Einzelstecker X7.1...X7.6"
Seite 104)
Einzelstecker X7.1...X7.12 (>>> 6.9.7 "Einzelstecker
X7.1...X7.12" Seite 117)
Schnittstelle titan (>>> 6.9.8 "KR C4 titan Motor-
schnittstellen" Seite 124)
Motorstecker-Schnittstellen Beschreibung
Mx Motor x
Br Mx Bremse Motor x
Abb. 3-7: Schnittstellen Mainboard D3076-K
1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V
2 Stecker X962 PC-Lüfter
3 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7
4 LAN-Dual-NIC KUKA Controller Bus
5 LAN-Dual-NIC KUKA System Bus
6 4 USB 2.0 Ports
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3 Produktbeschreibung
Steckplatzzu-
ordnung
7 DVI-I (VGA Support über DVI auf VGA Adapter möglich). Die Darstel-
lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist
nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit der
Steuerung verbunden ist.
8 4 USB 2.0 Ports
9 LAN Onboard KUKA Option Network Interface
10 LAN Onboard KUKA Line Interface
Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt,
getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland
GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan-
tie übernommen.
Abb. 3-8: Steckplatzzuordnung Mainboard D3076-K
Steckplatz Typ Steckkarte
1 PCI Feldbus
2 PCI Feldbus
3 PCI Feldbus
4 PCI Feldbus
5 PCIe nicht belegt
6 PCIe nicht belegt
7 PCIe LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte
28 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
3.15.2 Schnittstellen Mainboard D3236-K
Übersicht
Abb. 3-9: Schnittstellen Mainboard D3236-K
1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V
2 Stecker X962 PC-Lüfter
(Optional, je nach Ausführung im PC-Inneren)
3 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7
4 LAN Onboard KUKA Controller Bus
5 LAN Onboard KUKA System Bus
6 2 USB 2.0 Ports
7 2 USB 3.0 Ports
8 DVI-I
9 4 USB 2.0 Ports
10 LAN Onboard KUKA Option Network Interface
11 LAN Onboard KUKA Line Interface
Ein VGA-Support über DVI auf VGA-Adapter ist möglich. Die Darstel-
lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist
nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit
der Steuerung verbunden ist.
Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt,
getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland
GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan-
tie übernommen.
29 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
3 Produktbeschreibung
Steckplatzzu-
ordnung
3.15.3 Schnittstellen Mainboard D3445-K
Übersicht
Abb. 3-10: Steckplatzzuordnung Mainboard D3236-K
Steckplatz Typ Steckkarte
1 PCI Feldbus
2 PCI Feldbus
3 - nicht verfügbar
4 - nicht verfügbar
5 - nicht verfügbar
6 - nicht verfügbar
7 - nicht verfügbar
Abb. 3-11: Schnittstellen Mainboard D3445-K
1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V
2 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7
3 LAN Onboard KUKA Controller Bus
4 LAN Onboard KUKA System Bus
5 2 USB 2.0 Ports
6 2 USB 3.0 Ports
7 DVI-D
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
Steckplatzzu-
ordnung
3.16 KUKA smartPAD Halter (Option)
Beschreibung Mit der Option KUKA smartPAD Halter kann das smartPAD mit dem An-
schlusskabel an der Tür der Robotersteuerung oder am Schutzzaun einge-
hängt werden.
8 Display Port
9 4 USB 2.0 Ports
10 LAN Onboard KUKA Option Network Interface
11 LAN Onboard KUKA Line Interface
Ein VGA-Support über DP auf VGA-Adapter ist möglich. Die Darstel-
lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist
nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit
der Steuerung verbunden ist.
Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt,
getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland
GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan-
tie übernommen.
Abb. 3-12: Steckplatzzuordnung Mainboard D3445-K
Steckplatz Typ Steckkarte
1 PCI Feldbus
2 PCI Feldbus
3 - nicht verfügbar
4 - nicht verfügbar
5 PCIe nicht belegt
6 - nicht verfügbar
7 - nicht verfügbar
31 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
3 Produktbeschreibung
Übersicht
3.17 Transientenbegrenzer (Option)
Beschreibung Der Transientenbegrenzer ist ein Überspannungsableiter und besteht aus ei-
nem Basismodul und einem aufgestecktem Schutzmodul.
3.18 Rollen-Anbausatz (Option)
Beschreibung Der Rollen-Anbausatz ist für die Montage an Schrankfuß oder Staplertaschen
der KR C4 Robotersteuerungen ausgelegt. Der Rollen-Anbausatz ermöglicht
ein einfaches Heraus- und Hereinschieben der Robotersteuerung aus einer
Schrankreihe bzw. in eine Schrankreihe.
Abb. 3-13: KUKA smartPAD Halter
1 KUKA smartPAD Halter 3 Frontansicht
2 Seitenansicht
Abb. 3-14: Rollen-Anbausatz
1 Lenkrollen mit Bremse 3 Querverstrebung hinten
2 Lenkrollen ohne Bremse 4 Querverstrebung vorn
32 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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3.19 Schrankkühlung
Beschreibung Die Schrankkühlung ist in zwei Kühlkreisläufe aufgeteilt. Der Innenbereich mit
der Steuer- und Leistungselektronik wird über einen Wärmetauscher gekühlt.
Im äußeren Bereich werden Ballastwiderstand, Kühlkörper der KPP und KSP
direkt mit der Außenluft gekühlt.
Aufbau
3.20 Beschreibung Kunden-Einbauraum
Übersicht Der Kunden-Einbauraum kann für externe Kundeneinbauten genutzt werden.
Oben auf einer Montageplatte und unten auf einer Hutschiene, in Abhängig-
keit von den installierten Hardware Optionen.
Vorgeschaltete Filtermatten an den Lüftungsschlitzen
führen zu erhöhter Erwärmung und damit zu einer Le-
bensdauer-Reduzierung der eingebauten Geräte.
Abb. 3-15: Kühlkreisläufe
1 Lufteintritt Außenlüfter
2 Kühlkörper Niederspannungs-Netzteil
3 Luftaustritt KPP/Bremswiderstand
4 Luftaustritt KSP/Bremswiderstand
5 Luftaustritt KSP/Bremswiderstand
6 Luftaustritt Wärmetauscher
7 Luftaustritt Netzfilter
8 Innenlüfter
9 PC-Lüfter
10 KPC Ansaugkanal oder Innenlüfter (je nach Ausführung)
11 Wärmetauscher
33 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
3 Produktbeschreibung
Abb. 3-16: Kunden-Einbauraum
1 Kunden-Einbauraum Montageplatte
2 Kunden-Einbauraum Hutschiene
34 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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35 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
4 Technische Daten
Grunddaten
Netzanschluss Die Robotersteuerung darf nur an ein Netz mit geerdetem Sternpunkt ange-
schlossen werden.
Klimatische
Bedingungen
4
T
s
Schranktyp KR C4 extended
Anzahl der Achsen max. 16
Gewicht max. 240 kg
Schutzart IP 54
Schallpegel nach DIN 45635-1 Im Mittel 65 dB (A)
Anreihbarkeit mit und ohne Kühlge-
rät
Seitlich, Abstand 50 mm
Dachlast bei gleichmäßiger Vertei-
lung
1 500 N
Nennanschlussspannung, wahl-
weise:
AC 3x380 V, AC 3x400 V
Zulässige Toleranz der Nennan-
schlussspannung
Nennanschlussspannung ±10 %
Netzfrequenz 49 ... 61 Hz
Netzimpedanz bis zum Anschluss-
punkt der Robotersteuerung
≤ 300 mΩ
Erdableitstrom mit KPP G1 bis 300 mA
Erdableitstrom mit KPP G1 und
G11
bis 600 mA
Short Circuit Current Rating ≤480VAC 25kA
575 VAC 20kA
Volllaststrom siehe Typenschild
Absicherung netzseitig mit KPP G1 min. 3x25 A träge
Absicherung netzseitig mit KPP G1
und G11
min. 3x50 A träge
Potenzialausgleich Für die Potenzialausgleichs-Leitun-
gen und alle Schutzleiter ist der
gemeinsame Sternpunkt die
Bezugsschiene des Leistungsteils.
Umgebungstemperatur bei Betrieb
ohne Kühlgerät
+5 ... 45 °C (278 ... 318 K)
Umgebungstemperatur bei Betrieb
mit Kühlgerät
+5 ... 50 °C (293 ... 323 K)
Umgebungstemperatur bei Lage-
rung und Transport mit Akkus
-25 ... +40 °C (248 ... 313 K)
Umgebungstemperatur bei Lage-
rung und Transport ohne Akkus
-25 ... +70 °C (248 ... 343 K)
Temperaturänderung max. 1,1 K/min
Feuchteklasse 3k3 nach DIN EN 60721-3-3; 1995
Aufstellhöhe  bis 1000 m üNN ohne Leis-
tungsreduzierung
 1000 m … 4000 m üNN mit Leis-
tungsreduzierung 5 %/1000 m
36 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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Rüttelfestigkeit
Sind höhere mechanische Belastungen zu erwarten, muss die Steuerung auf
schwingungsdämpfende Komponenten gesetzt werden.
Steuerteil
Steuerungs-PC
KUKA smartPAD
Leitungslängen Leitungsbezeichnungen, Leitungslängen (Standard) sowie Sonderlängen sind
der Betriebsanleitung oder Montageanleitung des Manipulators und/oder der
Montage- und Betriebsanleitung KR C4 externe Verkabelung für Robotersteu-
erungen zu entnehmen.
Um eine Tiefentladung und eine Zerstörung der Akkus
zu vermeiden, müssen die Akkus in Abhängigkeit von
der Lagertemperatur regelmäßig aufgeladen werden.
Bei einer Lagertemperatur von +20 °C oder weniger müssen die Akkus alle
9 Monate aufgeladen werden.
Bei einer Lagertemperatur von +20 °C bis +30 °C müssen die Akkus alle 6
Monate aufgeladen werden.
Bei einer Lagertemperatur von +30 °C bis +40 °C müssen die Akkus alle 3
Monate aufgeladen werden.
Belastungsart Beim Transport Im Dauerbetrieb
Beschleunigungseffektiv-
wert (Dauerschwingung)
0,37 g 0,1 g
Frequenzbereich (Dauer-
schwingung)
4...120 Hz
Beschleunigung (Schock in
X/Y/Z-Richtung)
10 g 2,5 g
Kurvenform Dauer (Schock
in X/Y/Z-Richtung)
Halbsinus/11 ms
Versorgungsspannung DC 27,1 V ± 0,1 V
Hauptprozessor siehe Stand der Auslieferung
DIMM-Speichermodule siehe Stand der Auslieferung (min.
2GB)
Festplatte siehe Stand der Auslieferung
Versorgungsspannung DC 20 … 27,1 V
Abmessungen (BxHxT) ca. 24x29x5 cm3
Display Berührungsempfindliches Farb-Dis-
play
600 x 800 Punkte
Display Größe 8,4"
Schnittstellen USB
Gewicht 1,1 kg
Schutzart (ohne USB-Stick und
USB-Anschluss mit Verschluss-
stopfen verschlossen)
IP 54
Bei Verwendung von smartPAD-Kabelverlängerungen dürfen nur
zwei Verlängerungen eingesetzt werden. Die Gesamt-Kabellänge
von 50 m darf nicht überschritten werden.
Die Differenz der Leitungslängen zwischen den einzelnen Kanälen
der RDC-Box darf maximal 10 m betragen.
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4 Technische Daten
4.1 Kunden-Einbauraum
Montageplatte
oben
Hutschiene unten
4.2 Externe 24 V Fremdeinspeisung
PELV Fremdein-
speisung
4.3 Safety Interface Board
SIB Ausgänge
Verlustleistung der Einbauten max. 100 W
Einbautiefe ca. 200 mm
Breite 630 mm
Höhe 250 mm
Verlustleistung der Einbauten max. 20 W
Einbautiefe ca. 200 mm
Breite 300 mm
Höhe 150 mm
Fremdspannung PELV Netzteil gemäß EN 60950 mit
Nennspannung 27 V (18 V ... 30 V)
mit sicherer Trennung
Dauerstrom > 8 A
Leitungsquerschnitt Versorgungs-
leitung
≥ 1 mm2
Leitungslänge Versorgungsleitung < 50 m oder < 100 m Drahtlänge
(Hin- und Rückleitung)
Die Leitungen des Netzteils dürfen nicht zusammen mit energiefüh-
renden Leitungen verlegt werden.
Der Minusanschluss der Fremdspannung muss kundenseitig geerdet
werden.
Der parallele Anschluss eines basis-isolierten Gerätes ist nicht zuläs-
sig.
Die Lastkontakte dürfen nur aus einem PELV Netzteil mit sicherer
Trennung versorgt werden. (>>> 4.2 "Externe 24 V Fremdeinspei-
sung" Seite 37)
Betriebsspannung Lastkontakte ≤ 30 V
Strom über Lastkontakt min. 10 mA
< 750 mA
Leitungslängen (Anschluss von
Aktoren)
< 50 m Leitungslänge
< 100 m Drahtlänge (Hin- und
Rückleitung)
Leitungsquerschnitt (Anschluss von
Aktoren)
≥ 1 mm2
38 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
Nach Ablauf der Schaltspiele muss die Baugruppe gewechselt werden.
SIB Eingänge
4.4 Abmessungen Robotersteuerung
Das Bild (>>> Abb. 4-1 ) zeigt die Abmessungen der Robotersteuerung.
Schaltspiele SIB Standard Gebrauchsdauer 20 Jahre
< 100.000 (entspricht 13 Schalts-
pielen pro Tag)
Schaltspiele SIB Extended Gebrauchsdauer 20 Jahre
< 780.000 (entspricht 106 Schalts-
pielen pro Tag)
Schaltpegel der Eingänge Der Zustand für die Eingänge ist für
den Spannungsbereich von 5 V ...
11 V (Übergangsbereich) nicht defi-
niert. Es wird entweder der Ein-
oder Auszustand eingenommen.
Auszustand für den Spannungsbe-
reich von -3 V … 5 V (Ausbereich)
Einzustand für den Spannungsbe-
reich von 11 V … 30 V (Einbereich)
Laststrom bei Versorgungsspan-
nung 24 V
> 10 mA
Laststrom bei Versorgungsspan-
nung 18 V
> 6,5 mA
Max. Laststrom < 15 mA
Leitungslänge Anschlussklemme-
Sensor
< 50 m oder < 100 m Drahtlänge
(Hin- und Rückleitung)
Leitungsquerschnitt Verbindung
Testausgang-Eingang
> 0,5 mm2
Kapazitive Last für die Testaus-
gänge je Kanal
< 200 nF
Ohmsche Last für die Testaus-
gänge je Kanal
< 33 Ω
Die Testausgänge A und B sind dauerkurzschlussfest.
Die angegebenen Ströme fließen über das am Eingang angeschlos-
sene Kontaktelement. Dieses muss für den Maximalstrom von 15 mA
ausgelegt sein.
39 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
4.5 Mindestabstände Robotersteuerung
Das Bild (>>> Abb. 4-2 ) zeigt die einzuhaltenden Mindestabstände der Ro-
botersteuerung.
Abb. 4-1: Abmessungen
1 Frontansicht
2 Seitenansicht
3 Draufsicht
40 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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4.6 Schwenkbereich Schranktüre
Das Bild (>>> Abb. 4-3 ) zeigt den Schwenkbereich der Tür.
Abb. 4-2: Mindestabstände
Wenn die Mindestabstände nicht eingehalten werden,
kann es zur Beschädigung der Robotersteuerung kom-
men. Die angegebenen Mindestabstände sind unbedingt einzuhalten.
Bestimmte Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Roboter-
steuerung (>>> 10 "Wartung" Seite 171) (>>> 11 "Instandsetzung"
Seite 175) sind von der Seite oder von hinten durchzuführen. Dafür
muss die Robotersteuerung zugänglich sein. Sind Seiten- oder Rückwand
nicht zugänglich, muss es möglich sein die Robotersteuerung in eine Positi-
on zu bewegen, in der die Arbeiten ausführbar sind.
Abb. 4-3: Schwenkbereich Schranktüre
41 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
Schwenkbereich einzeln stehend:
 Tür mit PC-Rahmen ca. 180 °
Schwenkbereich aneinander gereiht:
 Tür ca. 155 °
4.7 Abmessungen smartPAD Halter (Option)
Das Bild (>>> Abb. 4-4 ) zeigt die Abmessungen und die Bohrungsmaße für
die Befestigung an der Robotersteuerung oder am Schutzzaun.
4.8 Bohrungsmaße für Bodenbefestigung
Das Bild (>>> Abb. 4-5 ) zeigt die Borhrungsmaße für die Befestigung am Bo-
den.
4.9 Bohrungsmaße für den Technologieschrank
Das Bild (>>> Abb. 4-6 ) zeigt die Bohrungsmaße am KR C4 extended für die
Befestigung des Technologieschranks.
Abb. 4-4: Abmessungen und Bohrungsmaße smartPAD Halterung
Abb. 4-5: Bohrungen für Bodenbefestigung
1 Ansicht von unten
42 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
4.10 Schilder
Übersicht Folgende Schilder sind an der Robotersteuerung angebracht. Sie dürfen nicht
entfernt oder unkenntlich gemacht werden. Unleserliche Schilder müssen er-
setzt werden.
Abb. 4-6: Befestigung Technologieschrank
1 Ansicht von oben
Abb. 4-7: Schilder Teil 1
43 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
Pos. Beschreibung
1
Typenschild Robotersteuerung
2
Vorsicht: Transport
3
Heiße Oberfläche
Beim Betrieb der Steuerung können Oberflächentemperaturen er-
reicht werden, die zu Verbrennungen führen können. Schutzhand-
schuhe tragen!
4
Quetschgefahr
Bei der Montage der Rückwand kann es zur Quetschgefahr kom-
men. Schutzhandschue tragen!
44 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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5
KR C4 Hauptschalter
6
Gefahr durch Stromschlag
Vor Arbeiten an der Robotersteuerung müssen die Betriebsanlei-
tung und die Sicherheitsvorschriften gelesen und verstanden sein.
Abb. 4-8: Schilder Teil 2
Pos. Beschreibung
45 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
Pos. Beschreibung
7
Gefahr: Lichtbogen
8
Warnung: Spannung/Strom, SCCR Bewertung
9
Gefahr durch Restspannung
Nach Ausschalten der Steuerung ist noch eine Restkapazität im
Zwischenkreis vorhanden, welche erst nach einiger Zeit entladen
ist. Bevor Arbeiten an der Robotersteuerung ausgeführt werden,
muss sie ausgeschaltet und entladen sein.
≤ 780 VDC / Wartezeit 180 s
10
Gefahr durch Stromschlag
Vor Arbeiten an der Robotersteuerung müssen die Betriebsanlei-
tung und die Sicherheitsvorschriften gelesen und verstanden sein.
46 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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11
Typenschild Steuerungs-PC
12
Hoher Ableitstrom
Abb. 4-9: Schilder Teil 3
Pos. Beschreibung
13
Hinweis: PC-Batteriewechsel
14
Hinweis: Akkuwechsel
Die Beschilderung kann, je nach Schranktyp oder wegen Aktualisie-
rung von den dargestellten Bildern geringfügig abweichen.
Pos. Beschreibung
47 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
4 Technische Daten
4.11 REACH Informationspflicht nach Art. 33 der Verordnung (EG) 1907/2006
Dieses Produkt enthält, vor dem Hintergrund der Auskünfte unserer Lieferan-
ten, in folgenden homogenen Bauteilen (Erzeugnissen) besonders besorgnis-
erregende Stoffe (SVHCs) in einer Konzentration von mehr als 0,1
Massenprozent, die in der "Kandidatenliste" aufgeführt sind. Unter normalen
und vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendungsbedingungen wird keiner
dieser Stoffe freigesetzt.
Erzeugnis REACH Kandidat/SVHC Stoffname CAS-Nummer
CR 2032 Knopfzelle 1,2-Dimethoxyethan; Ethylenglycoldimethyl-
ether (EGDME)
110-71-4
48 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
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49 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
5 Sicherheit
5 Sicherheit
5.1 Allgemein
5.1.1 Haftungshinweis
Das im vorliegenden Dokument beschriebene Gerät ist entweder ein Indust-
rieroboter oder eine Komponente davon.
Komponenten des Industrieroboters:
 Manipulator
 Robotersteuerung
 Programmierhandgerät
 Verbindungsleitungen
 Zusatzachsen (optional)
z. B. Lineareinheit, Drehkipptisch, Positionierer
 Software
 Optionen, Zubehör
Der Industrieroboter ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten si-
cherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei Fehlanwendung
Gefahren für Leib und Leben und Beeinträchtigungen des Industrieroboters
und anderer Sachwerte entstehen.
Der Industrieroboter darf nur in technisch einwandfreiem Zustand sowie be-
stimmungsgemäß, sicherheits- und gefahrenbewusst benutzt werden. Die Be-
nutzung muss unter Beachtung des vorliegenden Dokuments und der dem
Industrieroboter bei Lieferung beigefügten Einbauerklärung erfolgen. Störun-
gen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, müssen umgehend beseitigt
werden.
Sicherheitsinfor-
mation
Angaben zur Sicherheit können nicht gegen die KUKA Deutschland GmbH
ausgelegt werden. Auch wenn alle Sicherheitshinweise befolgt werden, ist
nicht gewährleistet, dass der Industrieroboter keine Verletzungen oder Schä-
den verursacht.
Ohne Genehmigung der KUKA Deutschland GmbH dürfen keine Veränderun-
gen am Industrieroboter durchgeführt werden. Zusätzliche Komponenten
(Werkzeuge, Software etc.), die nicht zum Lieferumfang der KUKA Deutsch-
land GmbH gehören, können in den Industrieroboter integriert werden. Wenn
durch diese Komponenten Schäden am Industrieroboter oder an anderen
Sachwerten entstehen, haftet dafür der Betreiber.
Ergänzend zum Sicherheitskapitel sind in dieser Dokumentation weitere Si-
cherheitshinweise enthalten. Diese müssen ebenfalls beachtet werden.
5.1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung des Industrieroboters
Der Industrieroboter ist ausschließlich für die in der Betriebsanleitung oder der
Montageanleitung im Kapitel "Zweckbestimmung" genannte Verwendung be-
stimmt.
Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun-
gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Für Schäden, die aus ei-
ner Fehlanwendung resultieren, haftet der Hersteller nicht. Das Risiko trägt
allein der Betreiber.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung des Industrieroboters gehört auch
die Beachtung der Betriebs- und Montageanleitungen der einzelnen Kompo-
nenten und besonders die Befolgung der Wartungsvorschriften.
t
50 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
Fehlanwendung Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun-
gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Dazu zählen z. B.:
 Benutzung als Aufstiegshilfen
 Einsatz außerhalb der spezifizierten Betriebsgrenzen
 Einsatz ohne erforderliche Schutzeinrichtungen
5.1.3 EG-Konformitätserklärung und Einbauerklärung
Der Industrieroboter ist eine unvollständige Maschine im Sinne der EG-Ma-
schinenrichtlinie. Der Industrieroboter darf nur unter den folgenden Vorausset-
zungen in Betrieb genommen werden:
 Der Industrieroboter ist in eine Anlage integriert.
Oder: Der Industrieroboter bildet mit anderen Maschinen eine Anlage.
Oder: Am Industrieroboter wurden alle Sicherheitsfunktionen und Schutz-
einrichtungen ergänzt, die für eine vollständige Maschine im Sinne der
EG-Maschinenrichtlinie notwendig sind.
 Die Anlage entspricht der EG-Maschinenrichtlinie. Dies wurde durch ein
Konformitätsbewertungsverfahren festgestellt.
EG-Konformitäts-
erklärung
Der Systemintegrator muss eine EG-Konformitätserklärung gemäß der Ma-
schinenrichtlinie für die gesamte Anlage erstellen. Die EG-Konformitätserklä-
rung ist Grundlage für die CE-Kennzeichnung der Anlage. Der
Industrieroboter darf nur nach landesspezifischen Gesetzen, Vorschriften und
Normen betrieben werden.
Die Robotersteuerung besitzt eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richt-
linie und der Niederspannungsrichtlinie.
Einbauerklärung Die unvollständige Maschine wird mit einer Einbauerklärung nach Anhang II B
der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ausgeliefert. Bestandteile der Einbauer-
klärung sind eine Liste mit den eingehaltenen grundlegenden Anforderungen
nach Anhang I und die Montageanleitung.
Mit der Einbauerklärung wird erklärt, dass die Inbetriebnahme der unvollstän-
digen Maschine solange unzulässig bleibt, bis die unvollständige Maschine in
eine Maschine eingebaut, oder mit anderen Teilen zu einer Maschine zusam-
mengebaut wurde, diese den Bestimmungen der EG-Maschinenrichtlinie ent-
spricht und die EG-Konformitätserklärung gemäß Anhang II A vorliegt.
5.1.4 Verwendete Begriffe
STOP 0, STOP 1 und STOP 2 sind die Stopp-Definitionen nach EN 60204-
1:2006.
Begriff Beschreibung
Achsbereich Bereich jeder Achse in Grad oder Millimeter, in dem sie sich bewegen
darf. Der Achsbereich muss für jede Achse definiert werden.
Anhalteweg Anhalteweg = Reaktionsweg + Bremsweg
Der Anhalteweg ist Teil des Gefahrenbereichs.
Arbeitsbereich Bereich, in dem sich der Manipulator bewegen darf. Der Arbeitsbereich
ergibt sich aus den einzelnen Achsbereichen.
Betreiber Der Betreiber eines Industrieroboters kann der Unternehmer, Arbeitge-
ber oder die delegierte Person sein, die für die Benutzung des Industrie-
roboters verantwortlich ist.
Gefahrenbereich Der Gefahrenbereich beinhaltet den Arbeitsbereich und die Anhalte-
wege des Manipulators und der Zusatzachsen (optional).
51 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
5 Sicherheit
Gebrauchsdauer Die Gebrauchsdauer eines sicherheitsrelevanten Bauteils beginnt ab
dem Zeitpunkt der Lieferung des Teils an den Kunden.
Die Gebrauchsdauer wird nicht beeinflusst davon, ob das Teil betrieben
wird oder nicht, da sicherheitsrelevante Bauteile auch während der
Lagerung altern.
KUKA smartPAD Siehe "smartPAD"
Manipulator Die Robotermechanik und die zugehörige Elektroinstallation
Schutzbereich Der Schutzbereich befindet sich außerhalb des Gefahrenbereichs.
Sicherer Betriebshalt Der sichere Betriebshalt ist eine Stillstandsüberwachung. Er stoppt die
Roboterbewegung nicht, sondern überwacht, ob die Roboterachsen still
stehen. Wenn diese während des sicheren Betriebshalts bewegt wer-
den, löst dies einen Sicherheitshalt STOP 0 aus.
Der sichere Betriebshalt kann auch extern ausgelöst werden.
Wenn ein sicherer Betriebshalt ausgelöst wird, setzt die Robotersteue-
rung einen Ausgang zum Feldbus. Der Ausgang wird auch dann
gesetzt, wenn zum Zeitpunkt des Auslösens nicht alle Achsen stillstan-
den und somit ein Sicherheitshalt STOP 0 ausgelöst wird.
Sicherheitshalt
STOP 0
Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und durchgeführt
wird. Die Sicherheitssteuerung schaltet sofort die Antriebe und die
Spannungsversorgung der Bremsen ab.
Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 0 bezeich-
net.
Sicherheitshalt
STOP 1
Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und überwacht
wird. Der Bremsvorgang wird vom nicht-sicherheitsgerichteten Teil der
Robotersteuerung durchgeführt und von der Sicherheitssteuerung über-
wacht. Sobald der Manipulator stillsteht, schaltet die Sicherheitssteue-
rung die Antriebe und die Spannungsversorgung der Bremsen ab.
Wenn ein Sicherheitshalt STOP 1 ausgelöst wird, setzt die Robotersteu-
erung einen Ausgang zum Feldbus.
Der Sicherheitshalt STOP 1 kann auch extern ausgelöst werden.
Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 1 bezeich-
net.
Sicherheitshalt
STOP 2
Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und überwacht
wird. Der Bremsvorgang wird vom nicht-sicherheitsgerichteten Teil der
Robotersteuerung durchgeführt und von der Sicherheitssteuerung über-
wacht. Die Antriebe bleiben eingeschaltet und die Bremsen geöffnet.
Sobald der Manipulator stillsteht, wird ein sicherer Betriebshalt ausge-
löst.
Wenn ein Sicherheitshalt STOP 2 ausgelöst wird, setzt die Robotersteu-
erung einen Ausgang zum Feldbus.
Der Sicherheitshalt STOP 2 kann auch extern ausgelöst werden.
Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 2 bezeich-
net.
Sicherheitsoptionen Überbegriff für Optionen, die es ermöglichen, zu den Standardsicher-
heitsfunktionen zusätzliche sichere Überwachungen zu konfigurieren.
Beispiel: SafeOperation
smartPAD Programmierhandgerät für die Robotersteuerung
Das smartPAD hat alle Bedien- und Anzeigemöglichkeiten, die für die
Bedienung und Programmierung des Industrieroboters benötigt werden.
Begriff Beschreibung
52 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13
KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
5.2 Personal
Folgende Personen oder Personengruppen werden für den Industrieroboter
definiert:
 Betreiber
 Personal
Betreiber Der Betreiber muss die arbeitsschutzrechtlichen Vorschriften beachten. Dazu
gehört z. B.:
 Der Betreiber muss seinen Überwachungspflichten nachkommen.
 Der Betreiber muss in festgelegten Abständen Unterweisungen durchfüh-
ren.
Personal Das Personal muss vor Arbeitsbeginn über Art und Umfang der Arbeiten so-
wie über mögliche Gefahren belehrt werden. Die Belehrungen sind regelmä-
Stopp-Kategorie 0 Die Antriebe werden sofort abgeschaltet und die Bremsen fallen ein.
Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahnnah.
Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 0
bezeichnet.
Stopp-Kategorie 1 Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahntreu.
 Betriebsart T1: Die Antriebe werden abgeschaltet, sobald der Robo-
ter steht, spätestens jedoch nach 680 ms.
 Betriebsarten T2, AUT (KR C4), AUT EXT (KR C4), EXT (VKR C4):
Die Antriebe werden nach 1,5 s abgeschaltet.
Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 1
bezeichnet.
Stopp-Kategorie 1 -
Drive Ramp Stop
Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahnnah.
 Betriebsart T1: Die Antriebe werden abgeschaltet, sobald der Robo-
ter steht, spätestens jedoch nach 680 ms.
 Betriebsarten T2, AUT (KR C4), AUT EXT (KR C4), EXT (VKR C4):
Die Antriebe werden nach 1,5 s abgeschaltet.
Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 1 - DRS
bezeichnet.
Stopp-Kategorie 2 Die Antriebe werden nicht abgeschaltet und die Bremsen fallen nicht
ein. Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen mit einer
bahntreuen Bremsrampe.
Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 2
bezeichnet.
Systemintegrator
(Anlagenintegrator)
Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, den Industrieroboter
sicherheitsgerecht in eine Anlage zu integrieren und in Betrieb zu neh-
men
T1 Test-Betriebsart Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (<= 250 mm/s)
T2 Test-Betriebsart Manuell Hohe Geschwindigkeit (> 250 mm/s zulässig)
Zusatzachse Bewegungsachse, die nicht zum Manipulator gehört, aber mit der Robo-
tersteuerung angesteuert wird. Z. B. KUKA Lineareinheit, Drehkipptisch,
Posiflex
Begriff Beschreibung
Alle Personen, die am Industrieroboter arbeiten, müssen die Doku-
mentation mit dem Sicherheitskapitel des Industrieroboters gelesen
und verstanden haben.
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5 Sicherheit
ßig durchzuführen. Die Belehrungen sind außerdem jedes Mal nach
besonderen Vorfällen oder nach technischen Änderungen durchzuführen.
Zum Personal zählen:
 der Systemintegrator
 die Anwender, unterteilt in:
 Inbetriebnahme-, Wartungs- und Servicepersonal
 Bediener
 Reinigungspersonal
Systemintegrator Der Industrieroboter ist durch den Systemintegrator sicherheitsgerecht in eine
Anlage zu integrieren.
Der Systemintegrator ist für folgende Aufgaben verantwortlich:
 Aufstellen des Industrieroboters
 Anschließen des Industrieroboters
 Durchführen der Risikobeurteilung
 Einsatz der notwendigen Sicherheitsfunktionen und Schutzeinrichtungen
 Ausstellen der EG-Konformitätserklärung
 Anbringen des CE-Zeichens
 Erstellen der Betriebsanleitung für die Anlage
Anwender Der Anwender muss folgende Voraussetzungen erfüllen:
 Der Anwender muss für die auszuführenden Arbeiten geschult sein.
 Tätigkeiten an der Anlage darf nur qualifiziertes Personal durchführen.
Dies sind Personen, die aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse
und Erfahrungen sowie aufgrund ihrer Kenntnis der einschlägigen Nor-
men die auszuführenden Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren er-
kennen können.
5.3 Arbeits-, Schutz- und Gefahrenbereich
Arbeitsbereiche müssen auf das erforderliche Mindestmaß beschränkt wer-
den. Ein Arbeitsbereich ist mit Schutzeinrichtungen abzusichern.
Die Schutzeinrichtungen (z. B. Schutztüre) müssen sich im Schutzbereich be-
finden. Bei einem Stopp bremsen Manipulator und Zusatzachsen (optional)
und kommen im Gefahrenbereich zu stehen.
Der Gefahrenbereich beinhaltet den Arbeitsbereich und die Anhaltewege des
Manipulators und der Zusatzachsen (optional). Sie sind durch trennende
Schutzeinrichtungen zu sichern, um eine Gefährdung von Personen oder Sa-
chen auszuschließen.
5.3.1 Ermittlung der Anhaltewege
Die Risikobeurteilung des Systemintegrators kann ergeben, dass für eine Ap-
plikation die Anhaltewege ermittelt werden müssen. Für die Ermittlung der An-
Aufstellung, Austausch, Einstellung, Bedienung, Wartung und In-
standsetzung dürfen nur nach Vorschrift der Betriebs- oder Monta-
geanleitung der jeweiligen Komponente des Industrieroboters und
von hierfür speziell ausgebildetem Personal durchgeführt werden.
Arbeiten an der Elektrik und Mechanik des Industrieroboters dürfen
nur von Fachkräften vorgenommen werden.
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KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
haltewege muss der Systemintegrator die sicherheitsrelevanten Stellen auf
der programmierten Bahn identifizieren.
Bei der Ermittlung muss der Roboter mit dem Werkzeug und den Lasten ver-
fahren werden, die auch in der Applikation verwendet werden. Der Roboter
muss Betriebstemperatur haben. Dies ist nach ca. 1 h im normalen Betrieb der
Fall.
Beim Abfahren der Applikation muss der Roboter an der Stelle, ab der der An-
halteweg ermittelt werden soll, gestoppt werden. Dieser Vorgang ist mehrmals
mit Sicherheitshalt 0 und Sicherheitshalt 1 zu wiederholen. Der ungünstigste
Anhalteweg ist maßgebend.
Ein Sicherheitshalt 0 kann z. B. durch einen Sicheren Betriebshalt über die Si-
cherheitsschnittstelle ausgelöst werden. Wenn eine Sicherheitsoption instal-
liert ist, kann er z. B. über eine Raumverletzung ausgelöst werden (z. B.
Roboter überschreitet im Automatikbetrieb die Grenze eines aktivierten Ar-
beitsraums).
Ein Sicherheitshalt 1 kann z. B. durch Drücken des NOT-HALT-Geräts am
smartPAD ausgelöst werden.
5.4 Auslöser für Stopp-Reaktionen
Stopp-Reaktionen des Industrieroboters werden aufgrund von Bedienhand-
lungen oder als Reaktion auf Überwachungen und Fehlermeldungen ausge-
führt. Die folgende Tabelle zeigt die Stopp-Reaktionen in Abhängigkeit von
der eingestellten Betriebsart.
Auslöser T1, T2 AUT, AUT EXT
Start-Taste loslassen STOP 2 -
STOP-Taste drücken STOP 2
Antriebe AUS STOP 1
Eingang
$MOVE_ENABLE fällt
weg
STOP 2
Spannung über Haupt-
schalter abschalten oder
Spannungsausfall
STOP 0
Interner Fehler im nicht-
sicherheitsgerichteten Teil
der Robotersteuerung
STOP 0 oder STOP 1
(abhängig von der Fehlerursache)
Betriebsart wechseln
während des Betriebs
Sicherheitshalt 2
Schutztür öffnen (Bedie-
nerschutz)
- Sicherheitshalt 1
Zustimmung lösen Sicherheitshalt 2 -
Zustimmung durchdrü-
cken oder Fehler
Sicherheitshalt 1 -
NOT-HALT betätigen Sicherheitshalt 1
Fehler in Sicherheitssteu-
erung oder Peripherie der
Sicherheitssteuerung
Sicherheitshalt 0
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5 Sicherheit
5.5 Sicherheitsfunktionen
5.5.1 Übersicht der Sicherheitsfunktionen
Folgende Sicherheitsfunktionen sind am Industrieroboter vorhanden:
 Betriebsarten-Wahl
 Bedienerschutz (= Anschluss für die Überwachung von trennenden
Schutzeinrichtungen)
 NOT-HALT-Einrichtung
 Zustimmeinrichtung
 Externer sicherer Betriebshalt
 Externer Sicherheitshalt 1
 Externer Sicherheitshalt 2
 Geschwindigkeitsüberwachung in T1
Die Sicherheitsfunktionen des Industrieroboters erfüllen folgende Anforderun-
gen:
 Kategorie 3 und Performance Level d nach EN ISO 13849-1
Die Anforderungen werden jedoch nur unter folgender Voraussetzung erfüllt:
 Die NOT-HALT-Einrichtung wird mindestens alle 12 Monate betätigt.
An den Sicherheitsfunktionen sind folgende Komponenten beteiligt:
 Sicherheitssteuerung im Steuerungs-PC
 KUKA smartPAD
 Cabinet Control Unit (CCU)
 Resolver Digital Converter (RDC)
 KUKA Power-Pack (KPP)
 KUKA Servo-Pack (KSP)
 Safety Interface Board (SIB) (falls verwendet)
Zusätzlich gibt es Schnittstellen zu Komponenten außerhalb des Industriero-
boters und zu anderen Robotersteuerungen.
5.5.2 Sicherheitssteuerung
Die Sicherheitssteuerung ist eine Einheit innerhalb des Steuerungs-PCs. Sie
verknüpft sicherheitsrelevante Signale sowie sicherheitsrelevante Überwa-
chungen.
Aufgaben der Sicherheitssteuerung:
 Antriebe ausschalten, Bremsen einfallen lassen
 Überwachung der Bremsrampe
 Überwachung des Stillstands (nach dem Stopp)
Der Industrieroboter kann ohne funktionsfähige Sicher-
heitsfunktionen und Schutzeinrichtungen Personen-
oder Sachschaden verursachen. Wenn Sicherheitsfunktionen oder Schutz-
einrichtungen deaktiviert oder demontiert sind, darf der Industrieroboter nicht
betrieben werden.
Während der Anlagenplanung müssen zusätzlich die Sicherheits-
funktionen der Gesamtanlage geplant und ausgelegt werden. Der In-
dustrieroboter ist in dieses Sicherheitssystem der Gesamtanlage zu
integrieren.
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 Geschwindigkeitsüberwachung in T1
 Auswertung sicherheitsrelevanter Signale
 Setzen von sicherheitsgerichteten Ausgängen
5.5.3 Betriebsarten-Wahl
Betriebsarten Der Industrieroboter kann in folgenden Betriebsarten betrieben werden:
 Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (T1)
 Manuell Hohe Geschwindigkeit (T2)
 Automatik (AUT)
 Automatik Extern (AUT EXT)
Betriebsarten-
Wahlschalter
Der Benutzer kann die Betriebsart über den Verbindungs-Manager ändern.
Der Verbindungs-Manager ist eine Ansicht, die man über den Betriebsarten-
Wahlschalter am smartPAD aufruft.
Der Betriebsarten-Wahlschalter kann in folgenden Varianten ausgeführt sein:
 Mit Schlüssel
Nur wenn der Schlüssel gesteckt ist, ist es möglich, die Betriebsart zu än-
dern.
 Ohne Schlüssel
Die Betriebsart nicht wechseln, während ein Programm abgearbeitet
wird. Wenn die Betriebsart gewechselt wird, während ein Programm
abgearbeitet wird, stoppt der Industrieroboter mit einem Sicherheits-
halt 2.
Betriebs-
art
Verwendung Geschwindigkeiten
T1
Für Testbetrieb, Pro-
grammierung und
Teachen
 Programmverifikation:
Programmierte Geschwindig-
keit, maximal 250 mm/s
 Handbetrieb:
Handverfahrgeschwindigkeit,
maximal 250 mm/s
T2 Für Testbetrieb
 Programmverifikation:
Programmierte Geschwindigkeit
 Handbetrieb: Nicht möglich
AUT
Für Industrieroboter
ohne übergeordnete
Steuerung
 Programmbetrieb:
Programmierte Geschwindigkeit
 Handbetrieb: Nicht möglich
AUT EXT
Für Industrieroboter
mit einer übergeordne-
ten Steuerung, z. B.
SPS
 Programmbetrieb:
Programmierte Geschwindigkeit
 Handbetrieb: Nicht möglich
Wenn das smartPAD mit einem Schalter ohne Schlüs-
sel ausgerüstet ist:
Es muss zusätzlich eine Vorrichtung vorhanden sein, die sicherstellt, dass
relevante Funktionalitäten nicht durch alle Benutzer, sondern nur durch ei-
nen eingeschränkten Personenkreis ausgeführt werden können.
Die Vorrichtung darf selbst keine Bewegungen des Industrieroboters oder
andere Gefährdungen auslösen. Wenn die Vorrichtung fehlt, können Tod
oder schwere Verletzungen die Folge sein.
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5 Sicherheit
Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, dass eine solche Vorrichtung
umgesetzt wird.
5.5.4 Signal "Bedienerschutz"
Das Signal "Bedienerschutz" dient zur Überwachung trennender Schutzein-
richtungen, z. B. Schutztüren. Ohne dieses Signal ist kein Automatikbetrieb
möglich. Bei einem Signalverlust während des Automatikbetriebs (z. B.
Schutztüre wird geöffnet) stoppt der Manipulator mit einem Sicherheitshalt 1.
In den Betriebsarten Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (T1) und Manuell
Hohe Geschwindigkeit (T2) ist der Bedienerschutz nicht aktiv.
5.5.5 NOT-HALT-Einrichtung
Die NOT-HALT-Einrichtung des Industrieroboters ist das NOT-HALT-Gerät
am smartPAD. Das Gerät muss bei einer gefahrbringenden Situation oder im
Notfall gedrückt werden.
Reaktionen des Industrieroboters, wenn das NOT-HALT-Gerät gedrückt wird:
 Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) stoppen mit einem Si-
cherheitshalt 1.
Um den Betrieb fortsetzen zu können, muss das NOT-HALT-Gerät durch Dre-
hen entriegelt werden.
Mindestens eine externe NOT-HALT-Einrichtung muss immer installiert wer-
den. Dies stellt sicher, dass auch bei abgestecktem smartPAD eine NOT-
HALT-Einrichtung zur Verfügung steht.
(>>> 5.5.7 "Externe NOT-HALT-Einrichtung" Seite 58)
5.5.6 Abmelden von der übergeordneten Sicherheitssteuerung
Wenn die Robotersteuerung mit einer übergeordneten Sicherheitssteuerung
verbunden ist, wird diese Verbindung in folgenden Fällen zwangsläufig unter-
brochen:
Nach einem Signalverlust darf es erst dann möglich
sein, den Automatikbetrieb fortzusetzen, wenn die
Schutzeinrichtung wieder geschlossen wurde und wenn diese Schließung
quittiert wurde. Die Quittierung soll verhindern, dass der Automatikbetrieb
versehentlich fortgesetzt wird, während sich Personen im Gefahrenbereich
befinden, z. B. durch Zufallen der Schutztür.
Die Quittierung muss so gestaltet sein, dass vorher eine tatsächliche Prüfung
des Gefahrenbereichs stattfinden kann. Andere Quittierungen (z. B. eine
Quittierung, die automatisch auf das Schließen der Schutzeinrichtung folgt)
sind unzulässig.
Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, dass diese Anforderungen er-
füllt werden. Wenn sie nicht erfüllt werden, können Tod, schwere Verletzun-
gen oder Sachschäden die Folge sein.
Werkzeuge oder andere Einrichtungen, die mit dem Ro-
boter verbunden sind, müssen anlagenseitig in den
NOT-HALT-Kreis eingebunden werden, wenn von ihnen Gefahren ausgehen
können.
Wenn dies nicht beachtet wird, können Tod, schwere Verletzungen oder er-
heblicher Sachschaden die Folge sein.
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 Abschalten der Spannung über den Hauptschalter der Robotersteuerung
Oder Spannungsausfall
 Herunterfahren der Robotersteuerung über die smartHMI
 Aktivierung eines WorkVisual-Projekts von WorkVisual aus oder direkt auf
der Robotersteuerung
 Änderungen unter Inbetriebnahme > Netzwerkkonfiguration
 Änderungen unter Konfiguration > Sicherheitskonfiguration
 E/A Treiber > Rekonfigurieren
 Wiederherstellen eines Archivs
Auswirkung der Unterbrechung:
 Wenn eine diskrete Sicherheitsschnittstelle verwendet wird, löst dies ei-
nen NOT-HALT für die Gesamtanlage aus.
 Wenn die Ethernet-Sicherheitsschnittstelle verwendet wird, erzeugt die
KUKA-Sicherheitssteuerung ein Signal, das bewirkt, dass die übergeord-
nete Steuerung keinen NOT-HALT für die Gesamtanlage auslöst.
5.5.7 Externe NOT-HALT-Einrichtung
Jede Bedienstation, über die eine Roboterbewegung oder eine andere gefahr-
bringende Situation ausgelöst werden kann, muss mit einer NOT-HALT-Ein-
richtung ausgerüstet sein. Hierfür hat der Systemintegrator Sorge zu tragen.
Es muss immer mindestens eine externe NOT-HALT-Einrichtung installiert
werden. Dies stellt sicher, dass auch bei abgestecktem smartPAD eine NOT-
HALT-Einrichtung zur Verfügung steht.
Externe NOT-HALT-Einrichtungen werden über die Kundenschnittstelle ange-
schlossen. Externe NOT-HALT-Einrichtungen sind nicht im Lieferumfang des
Industrieroboters enthalten.
5.5.8 Zustimmeinrichtung
Die Zustimmeinrichtung des Industrieroboters sind die Zustimmungsschalter
am smartPAD.
Am smartPAD sind 3 Zustimmungsschalter angebracht. Die Zustimmungs-
schalter haben 3 Stellungen:
 Nicht gedrückt
 Mittelstellung
Wenn die Ethernet-Sicherheitsschnittstelle verwendet wird: Der Sys-
temintegrator muss in seiner Risikobeurteilung berücksichtigen, ob
die Tatsache, dass das Ausschalten der Robotersteuerung keinen
NOT-HALT der Gesamtanlage auslöst, eine Gefahr darstellen kann und wie
der Gefahr entgegenzuwirken ist.
Wenn diese Betrachtung unterlassen wird, können Tod, Verletzungen oder
Sachschaden die Folge sein.
Wenn eine Robotersteuerung ausgeschaltet ist, ist die
NOT-HALT-Einrichtung am smartPAD nicht funktionsfä-
hig. Der Betreiber hat dafür Sorge zu tragen, dass das smartPAD entweder
abgedeckt oder aus der Anlage entfernt wird. Dies dient dazu, Verwechslun-
gen zwischen wirksamen und nicht wirksamen NOT-HALT-Einrichtungen zu
vermeiden.
Wenn diese Maßnahme nicht beachtet wird, können Tod, Verletzungen oder
Sachschaden die Folge sein.
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Edson Silva
 
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  • 1. Controller KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extended Betriebsanleitung KUKA Deutschland GmbH Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA ex- tended; KR C4 CK NA exten- de...
  • 2. KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 2 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 © Copyright 2018 KUKA Deutschland GmbH Zugspitzstraße 140 D-86165 Augsburg Deutschland Diese Dokumentation darf – auch auszugsweise – nur mit ausdrücklicher Genehmigung der KUKA Deutschland GmbH vervielfältigt oder Dritten zugänglich gemacht werden. Es können weitere, in dieser Dokumentation nicht beschriebene Funktionen in der Steuerung lauffä- hig sein. Es besteht jedoch kein Anspruch auf diese Funktionen bei Neulieferung oder im Servicefall. Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Soft- ware geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die voll- ständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden jedoch regelmäßig überprüft und notwendige Korrekturen sind in der nachfolgenden Auflage enthal- ten. Technische Änderungen ohne Beeinflussung der Funktion vorbehalten. KIM-PS5-DOC Original-Dokumentation Publikation: Pub BA KR C4 NA extended (PDF) de Buchstruktur: BA KR C4 NA extended V12.1 Version: BA KR C4 NA extended V13
  • 3. 3 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung ..................................................................................................... 9 1.1 Dokumentation des Industrieroboters ........................................................................ 9 1.2 Darstellung von Hinweisen ........................................................................................ 9 1.3 Marken ....................................................................................................................... 9 1.4 Verwendete Begriffe .................................................................................................. 10 2 Zweckbestimmung ...................................................................................... 13 2.1 Zielgruppe .................................................................................................................. 13 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung ........................................................................... 13 3 Produktbeschreibung ................................................................................. 15 3.1 Übersicht der Robotersteuerung ................................................................................ 15 3.2 KUKA Power-Pack ..................................................................................................... 16 3.3 KUKA Servo-Pack ...................................................................................................... 17 3.4 Steuerungs-PC .......................................................................................................... 17 3.5 Cabinet Control Unit ................................................................................................... 18 3.6 Safety Interface Board ............................................................................................... 19 3.7 RDC-Box .................................................................................................................... 19 3.8 Controller System Panel ............................................................................................ 20 3.9 Niederspannungsnetzteil ........................................................................................... 20 3.10 Ext. Spannungsversorgung 24 V ............................................................................... 20 3.11 Akkus ......................................................................................................................... 21 3.12 Netzfilter ..................................................................................................................... 21 3.13 Busteilnehmer ............................................................................................................ 21 3.13.1 KCB Teilnehmer ................................................................................................... 22 3.13.2 KSB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten ...................................................... 22 3.13.3 KEB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten ...................................................... 22 3.14 Schnittstellen Anschlussfeld ...................................................................................... 24 3.14.1 Motorstecker im Anschlussfeld ............................................................................ 25 3.15 Schnittstellen Steuerungs-PC .................................................................................... 26 3.15.1 Schnittstellen Mainboard D3076-K ....................................................................... 26 3.15.2 Schnittstellen Mainboard D3236-K ....................................................................... 28 3.15.3 Schnittstellen Mainboard D3445-K ....................................................................... 29 3.16 KUKA smartPAD Halter (Option) ............................................................................... 30 3.17 Transientenbegrenzer (Option) .................................................................................. 31 3.18 Rollen-Anbausatz (Option) ......................................................................................... 31 3.19 Schrankkühlung ......................................................................................................... 32 3.20 Beschreibung Kunden-Einbauraum ........................................................................... 32 4 Technische Daten ........................................................................................ 35 4.1 Kunden-Einbauraum .................................................................................................. 37 4.2 Externe 24 V Fremdeinspeisung ................................................................................ 37 4.3 Safety Interface Board ............................................................................................... 37 4.4 Abmessungen Robotersteuerung .............................................................................. 38 4.5 Mindestabstände Robotersteuerung .......................................................................... 39 4.6 Schwenkbereich Schranktüre .................................................................................... 40 4.7 Abmessungen smartPAD Halter (Option) .................................................................. 41 Inhaltsverzeichnis
  • 4. 4 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 4.8 Bohrungsmaße für Bodenbefestigung ....................................................................... 41 4.9 Bohrungsmaße für den Technologieschrank ............................................................. 41 4.10 Schilder ...................................................................................................................... 42 4.11 REACH Informationspflicht nach Art. 33 der Verordnung (EG) 1907/2006 ............... 47 5 Sicherheit ..................................................................................................... 49 5.1 Allgemein ................................................................................................................... 49 5.1.1 Haftungshinweis ................................................................................................... 49 5.1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung des Industrieroboters ................................... 49 5.1.3 EG-Konformitätserklärung und Einbauerklärung .................................................. 50 5.1.4 Verwendete Begriffe ............................................................................................. 50 5.2 Personal .................................................................................................................... 52 5.3 Arbeits-, Schutz- und Gefahrenbereich ..................................................................... 53 5.3.1 Ermittlung der Anhaltewege ................................................................................. 53 5.4 Auslöser für Stopp-Reaktionen .................................................................................. 54 5.5 Sicherheitsfunktionen ................................................................................................ 55 5.5.1 Übersicht der Sicherheitsfunktionen ..................................................................... 55 5.5.2 Sicherheitssteuerung ............................................................................................ 55 5.5.3 Betriebsarten-Wahl ............................................................................................... 56 5.5.4 Signal "Bedienerschutz" ....................................................................................... 57 5.5.5 NOT-HALT-Einrichtung ........................................................................................ 57 5.5.6 Abmelden von der übergeordneten Sicherheitssteuerung ................................... 57 5.5.7 Externe NOT-HALT-Einrichtung ........................................................................... 58 5.5.8 Zustimmeinrichtung .............................................................................................. 58 5.5.9 Externe Zustimmeinrichtung ................................................................................. 59 5.5.10 Externer sicherer Betriebshalt .............................................................................. 59 5.5.11 Externer Sicherheitshalt 1 und externer Sicherheitshalt 2 .................................... 59 5.5.12 Geschwindigkeitsüberwachung in T1 ................................................................... 60 5.6 Zusätzliche Schutzausstattung .................................................................................. 60 5.6.1 Tippbetrieb ........................................................................................................... 60 5.6.2 Software-Endschalter ........................................................................................... 60 5.6.3 Mechanische Endanschläge ................................................................................. 60 5.6.4 Mechanische Achsbegrenzung (Option) .............................................................. 60 5.6.5 Möglichkeiten zum Bewegen des Manipulators ohne Antriebsenergie ................ 61 5.6.6 Kennzeichnungen am Industrieroboter ................................................................. 61 5.6.7 Externe Schutzeinrichtungen ................................................................................ 62 5.7 Übersicht Betriebsarten und Schutzfunktionen ......................................................... 62 5.8 Sicherheitsmaßnahmen ............................................................................................. 63 5.8.1 Allgemeine Sicherheitsmaßnahmen ..................................................................... 63 5.8.2 Transport .............................................................................................................. 64 5.8.3 Inbetriebnahme und Wiederinbetriebnahme ........................................................ 64 5.8.3.1 Prüfung Maschinendaten und Sicherheitskonfiguration .................................. 66 5.8.3.2 Inbetriebnahme-Modus ................................................................................... 68 5.8.4 Manueller Betrieb ................................................................................................. 69 5.8.5 Simulation ............................................................................................................. 70 5.8.6 Automatikbetrieb .................................................................................................. 70 5.8.7 Wartung und Instandsetzung ............................................................................... 70 5.8.8 Außerbetriebnahme, Lagerung und Entsorgung .................................................. 72 5.8.9 Sicherheitsmaßnahmen für Single Point of Control .............................................. 72
  • 5. 5 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 Inhaltsverzeichnis 5.9 Angewandte Normen und Vorschriften ...................................................................... 73 6 Planung ........................................................................................................ 75 6.1 Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ................................................................ 75 6.2 Aufstellbedingungen .................................................................................................. 75 6.3 Anschlussbedingungen .............................................................................................. 78 6.4 Befestigung der KUKA smartPAD Halterung (Option) ............................................... 79 6.5 Netzanschluss am Kipphebel-Hauptschalter ............................................................. 80 6.6 Netzanschluss am Drehhauptschalter ....................................................................... 81 6.7 Netzanschluss über Hartingstecker X1 ...................................................................... 81 6.8 Übersicht Schnittstellen ............................................................................................. 82 6.9 Motorschnittstellen ..................................................................................................... 84 6.9.1 Motorstecker Xxx Slot 1 und 2 .............................................................................. 85 6.9.1.1 X20 Motorstecker ............................................................................................. 86 6.9.1.2 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster) ................................................ 86 6.9.1.3 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster Pressenverketter) .................... 87 6.9.1.4 X20 Motorstecker (Palettierer, 4 Achsen) ........................................................ 88 6.9.1.5 X8 Motorstecker (Schwerlaster Palettierer, 4 Achsen) .................................... 88 6.9.1.6 X20 Motorstecker (Palettierer, 5 Achsen) ........................................................ 89 6.9.1.7 X20.1 und X20.4 Motorstecker (Schwerlaster, 5 Achsen) ............................... 89 6.9.1.8 X81 Motorstecker (4 Achsen) .......................................................................... 90 6.9.1.9 X82 Motorstecker (8 Achsen) .......................................................................... 90 6.9.2 Einzelstecker 7.1...X7.6 mit Motorstecker Xxx ..................................................... 91 6.9.2.1 X7.1 Motorstecker Zusatzachse 1 (Palettierer) ............................................... 91 6.9.2.2 X7.1 und X7.2 Motorstecker Zusatzachsen 1 und 2 (Palettierer) .................... 91 6.9.2.3 X7.1 und X7.2 Motorstecker (Schwerlaster Pressenverketter) ........................ 92 6.9.2.4 X7.1...X7.3 Motorstecker Zusatzachsen 1...3 (Palettierer) .............................. 92 6.9.2.5 X7.1 Motorstecker Zusatzachse 1 ................................................................... 92 6.9.2.6 X7.1 und X7.2 Motorstecker Zusatzachsen 1 und 2 ........................................ 93 6.9.2.7 X7.1...X7.3 Motorstecker Zusatzachsen 1...3 .................................................. 93 6.9.2.8 X7.1...X7.4 Motorstecker Zusatzachsen 1...4 .................................................. 94 6.9.2.9 X7.1...X7.5 Motorstecker Zusatzachsen 1...5 .................................................. 94 6.9.2.10 X7.1...X7.6 Motorstecker Zusatzachsen 1...6 .................................................. 95 6.9.3 Sammelstecker X81, Einzelstecker 7.1 und X7.2 mit Motorstecker Xxx .............. 96 6.9.3.1 X81 Steckerbelegung Motorstecker (3 Zusatzachsen) .................................... 96 6.9.3.2 X81, X7.1 Motorstecker (4 Zusatzachsen) ...................................................... 97 6.9.3.3 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (5 Zusatzachsen) ....................................... 97 6.9.3.4 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (6 Zusatzachsen) ....................................... 98 6.9.4 Sammelstecker X81... X84 ................................................................................... 99 6.9.4.1 X81...X84 Motorstecker (15 Achsen) ............................................................... 99 6.9.4.2 X81...X84 Motorstecker (16 Achsen) ............................................................... 100 6.9.5 Sammelstecker X81...X83, Einzelstecker X7.1 und X7.2 ..................................... 101 6.9.5.1 X81...X83 Motorstecker (12 Achsen) ............................................................... 101 6.9.5.2 X81...X83, X7.1 (Motorstecker 13 Achsen) ..................................................... 102 6.9.5.3 X81...X83, X7.1 und X7.2 Motorstecker (14 Achsen) ...................................... 103 6.9.6 Sammelstecker X81 und X82, Einzelstecker X7.1...X7.6 ..................................... 104 6.9.6.1 X81 Motorstecker (3 Achsen) .......................................................................... 105 6.9.6.2 X81 Motorstecker (4 Achsen) .......................................................................... 105 6.9.6.3 X81 und X7.1 Motorstecker (5 Achsen) ........................................................... 106 6.9.6.4 X81, X7.1 und X7.2 Motorstecker (6 Achsen) ................................................. 106 6.9.6.5 X81, X7.1...X7.3 Motorstecker (7 Achsen) ...................................................... 107
  • 6. 6 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 6.9.6.6 X81 und X82 Motorstecker (8 Achsen) ........................................................... 108 6.9.6.7 X81, X7.1...X7.4 Motorstecker (8 Achsen) ...................................................... 109 6.9.6.8 X81 und X82, X7.1 Motorstecker (9 Achsen) .................................................. 110 6.9.6.9 X81, X7.1...X7.5 Motorstecker (9 Achsen) ...................................................... 111 6.9.6.10 X81 und X82, X7.1 und X7.2Motorstecker (10 Achsen) .................................. 112 6.9.6.11 X81 und X82, X7.1...X7.3 Motorstecker (11 Achsen) ...................................... 113 6.9.6.12 X81 und X82, X7.1...X7.4 Motorstecker (12 Achsen) ...................................... 114 6.9.6.13 X81 und X82, X7.1...X7.5 Motorstecker (13 Achsen) ...................................... 115 6.9.6.14 X81 und X82, X7.1...X7.6 Motorstecker (14 Achsen) ...................................... 116 6.9.7 Einzelstecker X7.1...X7.12 ................................................................................... 117 6.9.7.1 X7.1...X7.3 Motorstecker (3 Achsen) .............................................................. 118 6.9.7.2 X7.1...X7.4 Motorstecker (4 Achsen) .............................................................. 118 6.9.7.3 X7.1...X7.5 Motorstecker (5 Achsen) .............................................................. 119 6.9.7.4 X7.1...X7.6 Motorstecker (6 Achsen) .............................................................. 119 6.9.7.5 X7.1...X7.7 Motorstecker (7 Achsen) .............................................................. 120 6.9.7.6 X7.1...X7.8 Motorstecker (8 Achsen) .............................................................. 121 6.9.7.7 X7.1...X7.10 Motorstecker (10 Achsen) .......................................................... 121 6.9.7.8 X7.1...X7.12 Motorstecker (12 Achsen) .......................................................... 122 6.9.8 KR C4 titan Motorschnittstellen ............................................................................ 124 6.9.8.1 Motorstecker X20.1...X20.3 ............................................................................. 124 6.9.8.2 Motorstecker X20.1...X20.3, Einzelstecker X7.1 ............................................. 124 6.9.8.3 Motorstecker X20.1...X20.3, Einzelstecker X7.1 und X7.2 .............................. 124 6.9.8.4 Motorstecker X20.1...X20.3, Sammelstecker X81 ........................................... 125 6.9.8.5 X20.1, X20.2, X20.3 Motorstecker .................................................................. 125 6.9.8.6 X7.1 Motorstecker ........................................................................................... 126 6.9.8.7 X7.1, X7.2 Motorstecker .................................................................................. 126 6.9.8.8 X81 Motorstecker ............................................................................................ 127 6.10 Diskrete Schnittstellen für Sicherheitsoptionen ......................................................... 127 6.10.1 Beschreibung Sicherheitsschnittstelle X11 ........................................................... 127 6.10.1.1 X11 Stecker Polbild ......................................................................................... 127 6.10.1.2 Schnittstelle X11 .............................................................................................. 128 6.10.1.3 X11 externer Zustimmungsschalter ................................................................. 131 6.10.1.4 NOT-HALT-Einrichtung an der Robotersteuerung (Option) ............................ 132 6.10.1.5 Schaltungsbeispiele für sichere Ein- und Ausgänge ....................................... 133 6.10.2 Sicherheitsfunktionen über Ethernet-Sicherheitsschnittstelle .............................. 135 6.10.2.1 Zustimmungsschalter Prinzipschaltung ........................................................... 139 6.10.2.2 SafeOperation über Ethernet-Sicherheitsschnittstelle (Option) ....................... 140 6.11 EtherCAT Anschluss auf der CIB .............................................................................. 144 6.12 Motorbox und RDC-Box Anschlussbeispiele ............................................................. 144 6.13 PE-Potenzialausgleich ............................................................................................... 146 6.14 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 148 6.15 Quittierung Bedienerschutz ....................................................................................... 148 6.16 Performance Level .................................................................................................... 148 6.16.1 PFH-Werte der Sicherheitsfunktionen .................................................................. 148 7 Transport ...................................................................................................... 151 7.1 Transport mit Transportgeschirr ................................................................................ 151 7.2 Transport mit Gabelstapler ........................................................................................ 152 7.3 Transport mit Hubwagen ........................................................................................... 155 7.4 Transport mit Rollen-Anbausatz (Option) .................................................................. 155
  • 7. 7 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 Inhaltsverzeichnis 8 Inbetriebnahme und Wiederinbetriebnahme ............................................. 157 8.1 Übersicht Inbetriebnahme .......................................................................................... 157 8.2 Robotersteuerung aufstellen ...................................................................................... 157 8.3 Verbindungsleitungen anschließen ............................................................................ 158 8.3.1 Datenleitungen X21 und X21.1 anstecken ........................................................... 159 8.3.2 KUKA smartPAD anstecken ................................................................................. 159 8.4 KUKA smartPAD Halterung befestigen (Option) ........................................................ 160 8.5 PE-Potenzialausgleich anschließen ........................................................................... 160 8.6 Robotersteuerung an das Netz anschließen .............................................................. 160 8.7 Netzanschluss über X1 Hartingstecker ...................................................................... 162 8.8 Akku Entladeschutz aufheben ................................................................................... 162 8.9 Sicherheitsschnittstelle X11 konfektionieren und anstecken ..................................... 163 8.10 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 163 8.11 Inbetriebnahme-Modus .............................................................................................. 164 8.12 Robotersteuerung einschalten ................................................................................... 165 9 Bedienung .................................................................................................... 167 9.1 Programmierhandgerät KUKA smartPAD .................................................................. 167 9.1.1 Vorderseite ........................................................................................................... 167 9.1.2 Rückseite .............................................................................................................. 169 10 Wartung ........................................................................................................ 171 10.1 Wartungssymbole ...................................................................................................... 171 10.2 SIB Relaisausgänge prüfen ....................................................................................... 173 10.3 SIB Extended Relais-Ausgänge prüfen ..................................................................... 173 10.4 Robotersteuerung reinigen ........................................................................................ 174 11 Instandsetzung ............................................................................................ 175 11.1 Reparatur und Ersatzteilbeschaffung ......................................................................... 175 11.2 Schaltungsbeispiel X11 .............................................................................................. 176 11.3 Außenlüfter tauschen ................................................................................................. 177 11.4 Innenlüfter tauschen .................................................................................................. 178 11.5 Oberen Innenlüfter tauschen ..................................................................................... 179 11.6 Steuerungs-PC Komponenten tauschen ................................................................... 180 11.6.1 Steuerungs-PC tauschen ...................................................................................... 180 11.6.2 Steuerungs-PC Lüfter tauschen ........................................................................... 181 11.6.3 Mainboard tauschen ............................................................................................. 183 11.6.4 Mainboard Batterie tauschen ................................................................................ 183 11.6.5 LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte tauschen ............................................................... 183 11.6.6 Festplatte tauschen .............................................................................................. 184 11.7 Systemaufbau ändern, Geräte tauschen ................................................................... 185 11.7.1 KUKA Power-Pack tauschen ................................................................................ 185 11.7.2 KUKA Servo-Pack tauschen ................................................................................. 189 11.7.3 Cabinet Control Unit tauschen .............................................................................. 192 11.7.4 Safety Interface Board tauschen .......................................................................... 195 11.7.5 Resolver Digital Converter tauschen .................................................................... 198 11.8 Akkus tauschen .......................................................................................................... 200 11.8.1 Akkus hinter dem Kühlkanal tauschen .................................................................. 200 11.8.2 Akkus in der Schranktür tauschen ........................................................................ 203
  • 8. 8 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 11.9 Niederspannungsnetzteil tauschen ........................................................................... 204 11.10 Druckausgleich-Stopfen tauschen ............................................................................. 205 11.11 Netzfilter tauschen ..................................................................................................... 206 11.12 Installation KUKA System Software (KSS) ............................................................... 208 12 Fehlerbehebung ........................................................................................... 209 12.1 Cabinet Control Unit LED-Anzeige ............................................................................ 209 12.2 Cabinet Control Unit Sicherungen ............................................................................. 213 12.3 Cabinet Control Unit Small Robot Sicherungen ........................................................ 214 12.4 Resolver Digital Converter LED-Anzeige .................................................................. 216 12.5 Controller System Panel LED-Anzeige ...................................................................... 217 12.5.1 Controller System Panel LED-Fehleranzeige ....................................................... 219 12.6 LAN Onboard LED-Anzeige ...................................................................................... 220 12.7 Safety Interface Board LED-Anzeige ......................................................................... 220 12.8 Safety Interface Board Sicherungen .......................................................................... 224 12.9 Transientenbegrenzer prüfen (Option) ...................................................................... 225 12.10 KUKA Servo Pack prüfen .......................................................................................... 226 12.11 KUKA Power Pack prüfen ......................................................................................... 227 12.12 KUKA Power Pack 3 prüfen ...................................................................................... 229 12.13 KPP und KSP Fehlermeldungen ............................................................................... 229 12.14 KPP und KSP Warnungsmeldungen ......................................................................... 233 13 Außerbetriebnahme, Lagerung und Entsorgung ...................................... 239 13.1 Außerbetriebnahme ................................................................................................... 239 13.2 Lagerung ................................................................................................................... 239 13.3 Entsorgung ................................................................................................................ 239 14 KUKA Service ............................................................................................... 241 14.1 Support-Anfrage ........................................................................................................ 241 14.2 KUKA Customer Support ........................................................................................... 241 Index ............................................................................................................. 249
  • 9. 9 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 1 Einleitung 1 Einleitung 1.1 Dokumentation des Industrieroboters Die Dokumentation zum Industrieroboter besteht aus folgenden Teilen:  Dokumentation für die Robotermechanik  Dokumentation für die Robotersteuerung  Bedien- und Programmieranleitung für die System Software  Anleitungen zu Optionen und Zubehör  Teilekatalog auf Datenträger Jede Anleitung ist ein eigenes Dokument. 1.2 Darstellung von Hinweisen Sicherheit Diese Hinweise dienen der Sicherheit und müssen beachtet werden. Dieser Hinweis macht auf Vorgehensweisen aufmerksam, die der Vorbeu- gung oder Behebung von Not- oder Störfällen dienen: Mit diesem Hinweis gekennzeichnete Vorgehensweisen müssen genau ein- gehalten werden. Hinweise Diese Hinweise dienen der Arbeitserleichterung oder enthalten Verweise auf weiterführende Informationen. 1.3 Marken  Windows ist eine Marke der Microsoft Corporation. t Diese Hinweise bedeuten, dass Tod oder schwere Ver- letzungen sicher oder sehr wahrscheinlich eintreten werden, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Diese Hinweise bedeuten, dass Tod oder schwere Ver- letzungen eintreten können, wenn keine Vorsichtsmaß- nahmen getroffen werden. Diese Hinweise bedeuten, dass leichte Verletzungen eintreten können, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Diese Hinweise bedeuten, dass Sachschäden eintreten können, wenn keine Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Diese Hinweise enthalten Verweise auf sicherheitsrelevante Informa- tionen oder allgemeine Sicherheitsmaßnahmen. Diese Hinweise beziehen sich nicht auf einzelne Gefahren oder ein- zelne Vorsichtsmaßnahmen. Die folgende Vorgehensweise genau einhalten! Hinweis zur Arbeitserleichterung oder Verweis auf weiterführende In- formationen
  • 10. 10 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...  EtherCAT® ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie, lizenziert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutsch- land.  CIP Safety® ist eine Marke der ODVA. 1.4 Verwendete Begriffe Begriff Beschreibung Br M{Nummer} Bremse Motor{Nummer} CCU Cabinet Control Unit CIB Cabinet Interface Board CIP Safety CommonIndustrial Protocol Safety CIP Safety ist eine auf Ethernet/IP basierende Sicherheitsschnittstelle zur Anbindung einer Sicherheits-SPS an die Robotersteuerung. (SPS = Master, Robotersteuerung = Slave) CK Customer-built Kinematics CSP Controller System Panel Anzeigeelement und Anschlussstelle für USB, Netzwerk Dual-NIC Dual Network Interface Card Dual Port Netzwerkkarte EDS Electronic Data Storage (Speicherkarte) EMD Electronic Mastering Device EMV Elektromagnetische Verträglichkeit Ethernet/IP Ethernet/Internet Protokoll ist ein auf Ethernet basierender Feldbus HMI Human Machine Interface: KUKA.HMI ist die KUKA-Bedienoberfläche. KCB KUKA Controller Bus KEB KUKA Extension Bus KLI KUKA Line Interface Anbindung an übergeordnete Steuerungs-Infra- struktur (SPS, Archivierung) KOI KUKA Operator Panel Interface KONI KUKA Option Network Interface Anbindung für KUKA Optionen KPC KUKA Steuerungs-PC KPP KUKA Power-Pack Antriebsnetzteil mit Antriebsregler KRL KUKA Roboter Language KUKA Programmiersprache KSB KUKA System Bus Ein Feldbus zur internen Vernetzung der Steue- rungen
  • 11. 11 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 1 Einleitung KSI KUKA Service Interface Schnittstelle am CSP am Steuerschrank Der WorkVisual-PC kann sich entweder über KLI mit der Robotersteuerung verbinden oder indem man ihn am KSI ansteckt. KSP KUKA Servo-Pack Antriebsregler KSS KUKA System Software M{Nummer} Motor {Nummer} Manipulator Die Robotermechanik und die zugehörige Elekt- roinstallation NA Nord Amerika PELV Protective Extra Low Voltage Externe 24 V Fremdeinspeisung QBS Signal Quittierung Bedienerschutz RDC Resolver Digital Converter (KR C4) RTS Request To Send Signal für Sendeanforderung SATA-Anschlüsse Datenbus für den Datenaustausch zwischen Prozessor und Festplatte SG FC Servo Gun SIB Safety Interface Board SION Safety I/O Node SOP SafeOperation Option mit Soft- und Hardware-Komponenten SPS Eine Speicherprogrammierbare Steuerung wird in Anlagen als übergeordnetes Master- Modul im Bussystem eingesetzt SRM SafeRangeMonitoring Sicherheitsoption mit Soft- und Hardware-Kom- ponenten SSB SafeSingleBrake Sicherheitsoption US1 Lastspannung (24 V) nicht geschaltet US2 Lastspannung (24 V) geschaltet. Damit werden z.B. Aktoren abgeschaltet, wenn die Antriebe deaktiviert sind USB Universal Serial Bus Bussystem zur Verbindung eines Computers mit Zusatzgeräten ZA Zusatzachse (Lineareinheit, Posiflex) Begriff Beschreibung
  • 12. 12 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
  • 13. 13 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 2 Zweckbestimmung 2 Zweckbestimmung 2.1 Zielgruppe Diese Dokumentation richtet sich an Benutzer mit folgenden Kenntnissen:  Fortgeschrittene Kenntnisse der Elektrotechnik  Fortgeschrittene Kenntnisse der Robotersteuerung  Fortgeschrittene Kenntnisse des Betriebssystems Windows 2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung Verwendung Die Robotersteuerung ist ausschließlich zum Betreiben folgender Komponen- ten bestimmt:  KUKA Industrieroboter  KUKA Lineareinheiten  KUKA Positionierer  Roboterkinematiken nach EN ISO 10218-1 Fehlanwendung Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun- gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Dazu zählen z. B.:  Benutzung als Aufstiegshilfen  Einsatz außerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen  Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung  Einsatz im Untertagebau 2 Z w s t Für den optimalen Einsatz unserer Produkte empfehlen wir unseren Kunden eine Schulung im KUKA College. Informationen zum Schu- lungsprogramm sind unter www.kuka.com oder direkt bei den Nieder- lassungen zu finden.
  • 14. 14 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
  • 15. 15 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung 3 Produktbeschreibung 3.1 Übersicht der Robotersteuerung Die Robotersteuerung besteht aus folgenden Komponenten:  Steuerungs-PC (KPC)  Niederspannungs-Netzteil  Antriebsnetzteil mit Antriebsregler KUKA Power-Pack (KPP)  Antriebsregler KUKA Servo-Pack (KSP)  Programmierhandgerät (KUKA smartPAD)  Cabinet Control Unit (CCU)  Controller System Panel (CSP)  Safety Interface Board (SIB)  Sicherungselemente  Akkus  Lüfter  Anschlussfeld  Rollen-Anbausatz (Option) t s Abb. 3-1: Übersicht Robotersteuerung Vorderansicht 1 Akkus (Platzierung je nach Ausführung) 12 Bremsenfilter K2 2 Sicherungselement Q3 13 SIB/SIB-Extended 3 Sicherungselement Q13 14 Antriebsnetzteil KPP G1 4 Hauptschalter 15 Antriebsregler KSP T1 5 Transientenbegrenzer 16 Antriebsregler KSP T2 6 Innenlüfter 17 Antriebsregler KSP T12 7 CSP 18 Antriebsregler KSP T11 8 KUKA smartPAD 19 Antriebsnetzteil KPP G11
  • 16. 16 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.2 KUKA Power-Pack Beschreibung Das KUKA Power-Pack (KPP) ist das Antriebsnetzteil und generiert aus ei- nem Drehstromnetz eine gleichgerichtete Zwischenkreisspannung. Mit dieser Zwischenkreisspannung werden die internen Antriebsregler und externe An- triebe versorgt. Es gibt 4 verschiedene Gerätevarianten der gleichen Baugrö- ße. Auf dem KPP befinden sich LEDs die den Betriebszustand anzeigen.  KPP ohne Achsverstärker (KPP 600-20)  KPP mit Verstärker für eine Achse (KPP 600-20-1x40) Ausgangsspitzenstrom 1x40 A  KPP mit Verstärker für zwei Achsen (KPP 600-20-2x40) Ausgangsspitzenstrom 2x40 A  KPP mit Verstärker für drei Achsen (KPP 600-20-3x20) Ausgangsspitzenstrom 3x20 A  KPP mit Verstärker für eine Achse (KPP 600-20-1x64) Ausgangsspitzenstrom 1x64 A Funktionen Das KPP hat folgende Funktionen:  KPP zentraler AC-Netzanschluss in einem Verbundbetrieb  Geräteleistung bei 400 V Netzspannung: 14 kW 9 Steuerungs-PC 20 Bremsenfilter K12 10 Anschlussfeld unten 21 Anschlussfeld oben seitlich 11 CCU Abb. 3-2: Übersicht Robotersteuerung Rückansicht 1 Außenlüfter 4 Wärmetauscher 2 Niederspannungs-Netzteil 5 Netzfilter 3 Bremswiderstand
  • 17. 17 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung  Bemessungsstrom: 25 A DC  Zu- und Abschaltung der Netzspannung  Versorgung mehrerer Achsverstärker mit dem DC-Zwischenkreis  Integrierter Bremschopper mit der Anschaltung eines externen Ballastwi- derstandes  Überlastüberwachung vom Ballastwiderstand  Stillsetzen von Synchron-Servomotoren durch Kurzschlussbremsung 3.3 KUKA Servo-Pack Beschreibung Das KUKA Servo-Pack (KSP) ist der Antriebsregler für die Manipulatorach- sen. Es gibt 3 verschiedene Gerätevarianten der gleichen Baugröße. Auf dem KSP befinden sich LEDs die den Betriebszustand anzeigen.  KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x40) Ausgangsspitzenstrom 3x 40 A  KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x64) Ausgangsspitzenstrom 3x 64 A  KSP für 3 Achsen (KSP 600-3x20) Ausgangsspitzenstrom 3x 20 A Funktionen Das KSP hat folgende Funktionen:  Leistungsbereich: 11 kW bis 14 kW je Achsverstärker  Direkte Einspeisung der DC-Zwischenkreisspannung  Feldorientierte Regelung für Servomotoren: Drehmomentregelung 3.4 Steuerungs-PC PC-Komponenten Zum Steuerungs-PC (KPC) gehören folgende Komponenten:  Netzteil (nicht bei allen Mainboard Varianten vorhanden)  Mainboard  Prozessor  Kühlkörper  Speichermodule  Festplatte  LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte (nicht bei allen Mainboard Varianten vor- handen)  PC-Lüfter  Optionale Baugruppen, z. B. Feldbuskarten Funktionen Der Steuerungs-PC (KPC) übernimmt folgende Funktionen der Robotersteu- erung:  Bedienoberfläche  Programmerstellung, -Korrektur, -Archivierung, -Pflege  Ablaufsteuerung  Bahnplanung  Ansteuerung des Antriebskreises  Überwachung  Sicherheitstechnik  Kommunikation mit externer Peripherie (andere Steuerungen, Leitrech- ner, PCs, Netzwerk)
  • 18. 18 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.5 Cabinet Control Unit Beschreibung Die Cabinet Control Unit (CCU) ist die zentrale Stromverteilung und Kommu- nikationsschnittstelle für alle Komponenten der Robotersteuerung. Die CCU besteht aus dem Cabinet Interface Board (CIB) und dem Power Management Board (PMB). Alle Daten werden über die interne Kommunikation an die Steu- erung übergeben und dort weiterverarbeitet. Bei Ausfall der Netzspannung werden über Akkus die Steuerungskomponenten so lange mit Strom versorgt, bis die Positionsdaten gesichert sind und die Steuerung heruntergefahren ist. Durch einen Belastungstest wird der Ladungszustand und die Qualität der Ak- kus geprüft. Funktionen  Kommunikations-Schnittstelle für die Komponenten der Robotersteue- rung  Sichere Aus- und Eingänge  Ansteuerung Hauptschütz 1 und 2  Justagereferenzierung  KUKA smartPAD gesteckt  4 schnelle Messeingänge für Kundenapplikationen  Überwachung der Lüfter in der Robotersteuerung  Lüfter  Steuerungs-PC Lüfter  Temperaturerfassung:  Thermoschalter Trafo  Meldekontakt Kühlgerät  Meldekontakt Hauptschalter  Temperatursensor Ballastwiderstand  Temperatursensor Schrank-Innentemperatur  Über den KUKA Controller Bus werden folgende Komponenten mit dem KPC verbunden:  KPP/KSP  Resolver Digital Converter  Über den KUKA System Bus werden folgende Bedien- und Servicegeräte mit dem Steuerungs-PC verbunden:  KUKA Operator Panel Interface  Diagnose LEDs  Schnittstelle zur Electronik Date Storage Stromversorgung gepuffert  KPP  KSP  KUKA smartPAD  Steuerungs-PC Multicore  Controller System Panel (CSP)  Resolver Digital Converter (RDC)  SIB Standard oder SIB Standard und Extended (Option) Stromversorgung nicht gepuffert  Motorbremsen  Außenlüfter  Kundenschnittstelle
  • 19. 19 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung 3.6 Safety Interface Board Beschreibung Das Safety Interface Board (SIB) ist Bestandteil der Sicherheitsschnittstelle. Je nach Ausbau der Sicherheitsschnittstelle werden in der Robotersteuerung 2 verschiedene SIBs verwendet, das SIB Standard- und das SIB Extended Board. Das SIB Standard sowie Extended haben Erfassungs-, Steuer- und Schaltfunktionen. Das SIB Extended kann nur zusammen mit der SIB Stan- dard betrieben werden. Die Ausgangssignale werden als galvanisch getrennte Ausgänge zur Verfügung gestellt. Auf dem SIB Standard sind folgende sichere Ein- und Ausgänge:  5 sichere Eingänge  3 sichere Ausgänge Auf dem SIB Extended sind folgende sichere Ein- und Ausgänge:  8 sichere Eingänge  8 sichere Ausgänge Funktionen Das SIB Standard hat folgende Funktionen:  Sichere Ein- und Ausgänge für die diskrete Sicherheitsschnittstelle der Robotersteuerung Das SIB Extended hat folgende Funktionen:  Sichere Ein- und Ausgänge für die Bereichsauswahl und Bereichsüberwa- chung für die Option SafeRobot oder wahlweise  Bereitstellung der Signale zur Achsbereichsüberwachung 3.7 RDC-Box Beschreibung Mit dem Resolver Digital Converter (RDC) werden die Motor-Positionsdaten erfasst. An der RDC können 8 Resolver angeschlossen werden. Zusätzlich werden die Motortemperaturen gemessen und ausgewertet. Zur Speicherung nichtflüchtiger Daten befindet sich das EDS in der RDC-Box. RDC-Box Abb. 3-3: RDC-Box Anschlüsse 1 Verschraubung für Zusatzachsen-Steuerleitungen X1 ... X6 2 Bolzen Schutzleiter-Anschluss 3 Datenleitung X31
  • 20. 20 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.8 Controller System Panel Beschreibung Das Controller System Panel (CSP) ist ein Anzeigeelement für den Betriebs- zustand und hat folgende Anschlüsse:  USB1  USB2  KSI (Option) Übersicht 3.9 Niederspannungsnetzteil Beschreibung Das Niederspannungsnetzteil versorgt die Komponenten der Robotersteue- rung mit Spannung. Eine grüne LED zeigt den Betriebszustand des Niederspannungsnetzteils an. 3.10 Ext. Spannungsversorgung 24 V Beschreibung Die ext. Spannungsversorgung ist für SIB und CIB nicht trennbar. Wenn das SIB extern versorgt wird, wird auch das CIB extern versorgt und umgekehrt. Eine ext. Spannungsversorgung 24 V ist über folgende Schnittstellen möglich:  RoboTeam X57  Schnittstelle X11  Stecker X55 4 EMD-Anschluss X32 5 Kabeldurchführung für Resolveranschlüsse X7 und X8 Abb. 3-4: CSP Anordnung LED und Stecker Pos. Bauteil Farbe Bedeutung 1 LED 1 Grün Betriebs LED 2 LED 2 Weiß Sleep LED 3 LED 3 Weiß Automatik LED 4 USB 1 - - 5 USB 2 - - 6 RJ45 - KSI 7 LED 6 Rot Fehler LED 3 8 LED 5 Rot Fehler LED 2 9 LED 4 Rot Fehler LED 1
  • 21. 21 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung 3.11 Akkus Beschreibung Die Robotersteuerung wird über die Akkus bei Netzausfall oder Stromabschal- tung geregelt heruntergefahren. Die Akkus werden über die CCU geladen und der Ladezustand wird geprüft und angezeigt. 3.12 Netzfilter Beschreibung Der Netzfilter (Entstörfilter) unterdrückt Störspannungen auf der Netzleitung. 3.13 Busteilnehmer Übersicht Abb. 3-5: Busteilnehmer Übersicht 1 KSP T12 11 KUKA System Bus (KSB) 2 KSP T11 12 KUKA Controller Bus (KCB) 3 KPP G11 13 CCU 4 KSP T2 14 SIB Standard/Extended 5 KSP T1 15 KOI 6 KPP G1 16 KUKA Extension Bus (KEB) 7 Dual-NIC-Karte 17 RDC 2 8 CSP 18 RDC 1 9 Ethernet Mainboard 19 Electronic Mastering Device (EMD) 10 KSI 20 KUKA smartPAD
  • 22. 22 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.13.1 KCB Teilnehmer KCB Teilnehmer Folgende Geräte gehören zum KCB:  KPP  KSP  RDC  CIB  EMD 3.13.2 KSB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten KSB Teilnehmer Folgende Geräte gehören zum KSB:  CIB SION  smartPAD SION  SIB Standard (Option)  SIB Standard/Extended (Option) Konfigurations- varianten 3.13.3 KEB Teilnehmer und Konfigurationsvarianten KEB Teilnehmer Folgende Komponenten können Teilnehmer am KEB sein:  PROFIBUS-Master  PROFIBUS-Slave  PROFIBUS-Master/Slave  Erweiterung Digitale-I/O 16/16  DeviceNet Master  DeviceNet Slave  DeviceNet Master/Slave  Digitale I/O 16/16  Digitale I/O 16/16/4  Digitale I/O 32/32/4  Digitale/Analoge I/O 16/16/2  zusätzlich Digitale I/O 16/8 Schweißkoffer (Option)  Digitale/Analoge I/O 32/32/4  EtherCAT Bridge Master/Master Konfigurations- varianten Anwendung Konfig. CIB SIB Standard SIB Extended Standard Safety ohne/mit SOP über PROFIsafe Variante 1 X - - Standard Safety über Schnittstel- le Variante 2 X X - Standard Safety mit SOP/SRM über Schnittstelle Variante 3 X X X Standard Safety ohne/mit SOP über CIP Safety Variante 4 X - -
  • 23. 23 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Anwendung Konfig. Bus Anschluss von PROFIBUS-Geräten Variante 1 PROFIBUS-Master Anbindung an Linien-SPS mit PRO- FIBUS-Schnittstelle Variante 2 PROFIBUS-Slave Anschluss von PROFIBUS-Geräten Anbindung an Linien-SPS mit Profi- bus-Schnittstelle Variante 3 PROFIBUS-Master/ Slave Anschluss von PROFIBUS-Geräten Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A Variante 4 PROFIBUS-Master ErweiterungDigitale I/O 16/16 Anbindung an Linien-SPS mit PRO- FIBUS-Schnittstelle Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A Variante 5 PROFIBUS-Slave Anschluss von PROFIBUS-Geräten Anbindung an Linien-SPS mit PRO- FIBUS-Schnittstelle Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A Variante 6 PROFIBUS-Mas- ter/ Slave Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A Variante 7 Digitale I/O 16/16 Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A/ 4 dig. Ausgänge mit 2 A Variante 8 Digitale I/O 16/16/4 Anschluss von jeweils 32 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A/ 4 dig. Ausgänge mit 2 A Variante 9 Digitale I/O 32/32/4 VKR C2-kompatible Schnittstelle zur Anbindung an Linien-SPS Variante 10 Retrofit Anschluss von EtherCAT-Geräten Variante 11 - Anschluss von DeviceNet-Geräten Variante 12 DeviceNet Master Anbindung an Linien-SPS mit De- viceNet Schnittstelle Variante 13 DeviceNet Slave Anschluss von DeviceNet-Geräten Anbindung an Linien-SPS mit De- viceNet Schnittstelle Variante 14 DeviceNet Master/Slave Anschluss von DeviceNet-Geräten Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A. Variante 15 DeviceNet Master ErweiterungDigitale I/O 16/16 Anbindung an Linien-SPS mit De- viceNet Schnittstelle Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A. Variante 16 DeviceNet Slave Anschluss von DeviceNet-Geräten Anbindung an Linien-SPS mit De- viceNet Schnittstelle Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A. Variante 17 DeviceNet Mas- ter/Slave
  • 24. 24 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... In folgenden Fällen muss nach Anschluss kundenspezifischer Geräte an die zugehörigen Schnittstellen eine Systemänderung mit WorkVisual durch den Kunden durchgeführt werden:  Anschluss von PROFIBUS-Geräten  Anschluss von EtherCAT-Geräten 3.14 Schnittstellen Anschlussfeld Hinweis Folgende Sicherheitsschnittstellen können in der Robotersteuerung konfigu- riert werden:  Diskrete Sicherheitsschnittstelle X11  Ethernet-Sicherheitsschnittstelle X66  PROFIsafe KLI oder  CIP Safety KLI Je nach Option und Kundenanforderung ist das Anschlussfeld verschieden bestückt. In dieser Dokumentation wird die Robotersteuerung mit maximaler Bestückung beschrieben. Übersicht Das Anschlussfeld der Robotersteuerung besteht aus Anschlüssen für folgen- de Leitungen:  Netzzuleitung/Einspeisung  Motorleitungen zum Manipulator  Datenleitungen zum Manipulator  KUKA smartPAD-Leitung  PE-Leitungen  Peripherieleitungen Je nach Option und Kundenvariante ist das Anschlussfeld verschieden be- stückt. Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A und 2 Analogen Eingängen Variante 18 Erweiterung Digitale und Analoge I/O 16/16/2 Anschluss von jeweils 16 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A und 2 Analogen Eingängen und zusätzlich 16 Digitalen Eingängen und 8 Digi- talen Ausgängen Variante 19 Erweiterung Digitale I/O 16/16/2 zusätzlich 16 Digitale Eingänge und 8 Digitale Aus- gänge Anschluss von jeweils 32 dig. Ein- und Ausgängen mit 0,5 A und 4 Analogen Eingängen Variante 20 Erweiterung Digitale und Analoge I/O 32/32/4 Anwendung Konfig. Bus Die diskrete Sicherheitsschnittstelle X11 und die Ethernet-Sicher- heitsschnittstelle X66 können nicht zusammen angeschlossen und verwendet werden. Es kann jeweils nur eine von den Sicherheitsschnittstellen verwendet wer- den.
  • 25. 25 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Anschlussfeld 3.14.1 Motorstecker im Anschlussfeld Übersicht Es gibt folgende Motorstecker-Kombinationen im Anschlussfeld: Abb. 3-6: Anschlussfeld Übersicht 1 Blindplatte 2 Motorstecker-Schnittstellen 3 Option 4 X13 Schnittstelle 5 X11 Schnittstelle 6 Option 7 Option 8 X19 smartPAD-Anschluss 9 X21.1 RDC-Anschluss 2 10 X42 Anschluss 11 X21 RDC-Anschluss 1 12 SL1 Schutzleiter zum Manipulator 13 SL2 Schutzleiter zur Haupteinspeisung Die optionalen Schnittstellen werden in der Montage- und Betriebs- anleitung Optionale Schnittstellen beschrieben. Alle Schütz-, Relais- und Ventilspulen, die kundenseitig mit der Ro- botersteuerung in Verbindung stehen, müssen mit geeigneten Lösch- dioden bestückt sein. RC-Glieder und VCR-Widerstände sind nicht geeignet. Motorstecker-Schnittstellen Beschreibung Motorstecker Xxx Slot und 2 (>>> 6.9.1 "Motorstecker Xxx Slot 1 und 2" Seite 85) Einzelstecker X7.1...X7.6 mit Motorstecker Xxx (>>> 6.9.2 "Einzelstecker 7.1...X7.6 mit Motorstecker Xxx" Seite 91) Sammelstecker X81 Einzelstecker X7.1 und X7.2 mit Motorstecker Xxx (>>> 6.9.3 "Sammelstecker X81, Einzelstecker 7.1 und X7.2 mit Motorstecker Xxx" Seite 96) Sammelstecker X81...X84 (>>> 6.9.4 "Sammelstecker X81... X84" Seite 99)
  • 26. 26 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... Benennungen In den folgenden Verdrahtungsplänen werden diese Benennungen verwen- det: 3.15 Schnittstellen Steuerungs-PC Mainboards Es können folgende Mainboard Varianten im Steuerungs-PC verbaut sein:  D3076-K  D3236-K  D3445-K 3.15.1 Schnittstellen Mainboard D3076-K Übersicht Sammelstecker X81...X83 Einzelstecker X7.1 und X7.2 (>>> 6.9.5 "Sammelstecker X81...X83, Einzelstecker X7.1 und X7.2" Seite 101) Sammelstecker X81 und X82 Einzelstecker X7.1...X7.6 (>>> 6.9.6 "Sammelstecker X81 und X82, Einzelstecker X7.1...X7.6" Seite 104) Einzelstecker X7.1...X7.12 (>>> 6.9.7 "Einzelstecker X7.1...X7.12" Seite 117) Schnittstelle titan (>>> 6.9.8 "KR C4 titan Motor- schnittstellen" Seite 124) Motorstecker-Schnittstellen Beschreibung Mx Motor x Br Mx Bremse Motor x Abb. 3-7: Schnittstellen Mainboard D3076-K 1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V 2 Stecker X962 PC-Lüfter 3 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7 4 LAN-Dual-NIC KUKA Controller Bus 5 LAN-Dual-NIC KUKA System Bus 6 4 USB 2.0 Ports
  • 27. 27 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Steckplatzzu- ordnung 7 DVI-I (VGA Support über DVI auf VGA Adapter möglich). Die Darstel- lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit der Steuerung verbunden ist. 8 4 USB 2.0 Ports 9 LAN Onboard KUKA Option Network Interface 10 LAN Onboard KUKA Line Interface Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt, getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan- tie übernommen. Abb. 3-8: Steckplatzzuordnung Mainboard D3076-K Steckplatz Typ Steckkarte 1 PCI Feldbus 2 PCI Feldbus 3 PCI Feldbus 4 PCI Feldbus 5 PCIe nicht belegt 6 PCIe nicht belegt 7 PCIe LAN-Dual-NIC Netzwerkkarte
  • 28. 28 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.15.2 Schnittstellen Mainboard D3236-K Übersicht Abb. 3-9: Schnittstellen Mainboard D3236-K 1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V 2 Stecker X962 PC-Lüfter (Optional, je nach Ausführung im PC-Inneren) 3 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7 4 LAN Onboard KUKA Controller Bus 5 LAN Onboard KUKA System Bus 6 2 USB 2.0 Ports 7 2 USB 3.0 Ports 8 DVI-I 9 4 USB 2.0 Ports 10 LAN Onboard KUKA Option Network Interface 11 LAN Onboard KUKA Line Interface Ein VGA-Support über DVI auf VGA-Adapter ist möglich. Die Darstel- lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit der Steuerung verbunden ist. Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt, getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan- tie übernommen.
  • 29. 29 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Steckplatzzu- ordnung 3.15.3 Schnittstellen Mainboard D3445-K Übersicht Abb. 3-10: Steckplatzzuordnung Mainboard D3236-K Steckplatz Typ Steckkarte 1 PCI Feldbus 2 PCI Feldbus 3 - nicht verfügbar 4 - nicht verfügbar 5 - nicht verfügbar 6 - nicht verfügbar 7 - nicht verfügbar Abb. 3-11: Schnittstellen Mainboard D3445-K 1 Stecker X961 Spannungsversorgung DC 24 V 2 Feldbuskarten Steckplätze 1 bis 7 3 LAN Onboard KUKA Controller Bus 4 LAN Onboard KUKA System Bus 5 2 USB 2.0 Ports 6 2 USB 3.0 Ports 7 DVI-D
  • 30. 30 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... Steckplatzzu- ordnung 3.16 KUKA smartPAD Halter (Option) Beschreibung Mit der Option KUKA smartPAD Halter kann das smartPAD mit dem An- schlusskabel an der Tür der Robotersteuerung oder am Schutzzaun einge- hängt werden. 8 Display Port 9 4 USB 2.0 Ports 10 LAN Onboard KUKA Option Network Interface 11 LAN Onboard KUKA Line Interface Ein VGA-Support über DP auf VGA-Adapter ist möglich. Die Darstel- lung der Steuerungsbedienoberfläche auf einem externen Monitor ist nur möglich, wenn kein aktives Bediengerät (SmartPAD, VRP) mit der Steuerung verbunden ist. Die KUKA Deutschland GmbH hat das Mainboard optimal bestückt, getestet und ausgeliefert. Für eine nicht von der KUKA Deutschland GmbH vorgenommene Änderung der Bestückung wird keine Garan- tie übernommen. Abb. 3-12: Steckplatzzuordnung Mainboard D3445-K Steckplatz Typ Steckkarte 1 PCI Feldbus 2 PCI Feldbus 3 - nicht verfügbar 4 - nicht verfügbar 5 PCIe nicht belegt 6 - nicht verfügbar 7 - nicht verfügbar
  • 31. 31 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Übersicht 3.17 Transientenbegrenzer (Option) Beschreibung Der Transientenbegrenzer ist ein Überspannungsableiter und besteht aus ei- nem Basismodul und einem aufgestecktem Schutzmodul. 3.18 Rollen-Anbausatz (Option) Beschreibung Der Rollen-Anbausatz ist für die Montage an Schrankfuß oder Staplertaschen der KR C4 Robotersteuerungen ausgelegt. Der Rollen-Anbausatz ermöglicht ein einfaches Heraus- und Hereinschieben der Robotersteuerung aus einer Schrankreihe bzw. in eine Schrankreihe. Abb. 3-13: KUKA smartPAD Halter 1 KUKA smartPAD Halter 3 Frontansicht 2 Seitenansicht Abb. 3-14: Rollen-Anbausatz 1 Lenkrollen mit Bremse 3 Querverstrebung hinten 2 Lenkrollen ohne Bremse 4 Querverstrebung vorn
  • 32. 32 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 3.19 Schrankkühlung Beschreibung Die Schrankkühlung ist in zwei Kühlkreisläufe aufgeteilt. Der Innenbereich mit der Steuer- und Leistungselektronik wird über einen Wärmetauscher gekühlt. Im äußeren Bereich werden Ballastwiderstand, Kühlkörper der KPP und KSP direkt mit der Außenluft gekühlt. Aufbau 3.20 Beschreibung Kunden-Einbauraum Übersicht Der Kunden-Einbauraum kann für externe Kundeneinbauten genutzt werden. Oben auf einer Montageplatte und unten auf einer Hutschiene, in Abhängig- keit von den installierten Hardware Optionen. Vorgeschaltete Filtermatten an den Lüftungsschlitzen führen zu erhöhter Erwärmung und damit zu einer Le- bensdauer-Reduzierung der eingebauten Geräte. Abb. 3-15: Kühlkreisläufe 1 Lufteintritt Außenlüfter 2 Kühlkörper Niederspannungs-Netzteil 3 Luftaustritt KPP/Bremswiderstand 4 Luftaustritt KSP/Bremswiderstand 5 Luftaustritt KSP/Bremswiderstand 6 Luftaustritt Wärmetauscher 7 Luftaustritt Netzfilter 8 Innenlüfter 9 PC-Lüfter 10 KPC Ansaugkanal oder Innenlüfter (je nach Ausführung) 11 Wärmetauscher
  • 33. 33 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 3 Produktbeschreibung Abb. 3-16: Kunden-Einbauraum 1 Kunden-Einbauraum Montageplatte 2 Kunden-Einbauraum Hutschiene
  • 34. 34 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
  • 35. 35 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten 4 Technische Daten Grunddaten Netzanschluss Die Robotersteuerung darf nur an ein Netz mit geerdetem Sternpunkt ange- schlossen werden. Klimatische Bedingungen 4 T s Schranktyp KR C4 extended Anzahl der Achsen max. 16 Gewicht max. 240 kg Schutzart IP 54 Schallpegel nach DIN 45635-1 Im Mittel 65 dB (A) Anreihbarkeit mit und ohne Kühlge- rät Seitlich, Abstand 50 mm Dachlast bei gleichmäßiger Vertei- lung 1 500 N Nennanschlussspannung, wahl- weise: AC 3x380 V, AC 3x400 V Zulässige Toleranz der Nennan- schlussspannung Nennanschlussspannung ±10 % Netzfrequenz 49 ... 61 Hz Netzimpedanz bis zum Anschluss- punkt der Robotersteuerung ≤ 300 mΩ Erdableitstrom mit KPP G1 bis 300 mA Erdableitstrom mit KPP G1 und G11 bis 600 mA Short Circuit Current Rating ≤480VAC 25kA 575 VAC 20kA Volllaststrom siehe Typenschild Absicherung netzseitig mit KPP G1 min. 3x25 A träge Absicherung netzseitig mit KPP G1 und G11 min. 3x50 A träge Potenzialausgleich Für die Potenzialausgleichs-Leitun- gen und alle Schutzleiter ist der gemeinsame Sternpunkt die Bezugsschiene des Leistungsteils. Umgebungstemperatur bei Betrieb ohne Kühlgerät +5 ... 45 °C (278 ... 318 K) Umgebungstemperatur bei Betrieb mit Kühlgerät +5 ... 50 °C (293 ... 323 K) Umgebungstemperatur bei Lage- rung und Transport mit Akkus -25 ... +40 °C (248 ... 313 K) Umgebungstemperatur bei Lage- rung und Transport ohne Akkus -25 ... +70 °C (248 ... 343 K) Temperaturänderung max. 1,1 K/min Feuchteklasse 3k3 nach DIN EN 60721-3-3; 1995 Aufstellhöhe  bis 1000 m üNN ohne Leis- tungsreduzierung  1000 m … 4000 m üNN mit Leis- tungsreduzierung 5 %/1000 m
  • 36. 36 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... Rüttelfestigkeit Sind höhere mechanische Belastungen zu erwarten, muss die Steuerung auf schwingungsdämpfende Komponenten gesetzt werden. Steuerteil Steuerungs-PC KUKA smartPAD Leitungslängen Leitungsbezeichnungen, Leitungslängen (Standard) sowie Sonderlängen sind der Betriebsanleitung oder Montageanleitung des Manipulators und/oder der Montage- und Betriebsanleitung KR C4 externe Verkabelung für Robotersteu- erungen zu entnehmen. Um eine Tiefentladung und eine Zerstörung der Akkus zu vermeiden, müssen die Akkus in Abhängigkeit von der Lagertemperatur regelmäßig aufgeladen werden. Bei einer Lagertemperatur von +20 °C oder weniger müssen die Akkus alle 9 Monate aufgeladen werden. Bei einer Lagertemperatur von +20 °C bis +30 °C müssen die Akkus alle 6 Monate aufgeladen werden. Bei einer Lagertemperatur von +30 °C bis +40 °C müssen die Akkus alle 3 Monate aufgeladen werden. Belastungsart Beim Transport Im Dauerbetrieb Beschleunigungseffektiv- wert (Dauerschwingung) 0,37 g 0,1 g Frequenzbereich (Dauer- schwingung) 4...120 Hz Beschleunigung (Schock in X/Y/Z-Richtung) 10 g 2,5 g Kurvenform Dauer (Schock in X/Y/Z-Richtung) Halbsinus/11 ms Versorgungsspannung DC 27,1 V ± 0,1 V Hauptprozessor siehe Stand der Auslieferung DIMM-Speichermodule siehe Stand der Auslieferung (min. 2GB) Festplatte siehe Stand der Auslieferung Versorgungsspannung DC 20 … 27,1 V Abmessungen (BxHxT) ca. 24x29x5 cm3 Display Berührungsempfindliches Farb-Dis- play 600 x 800 Punkte Display Größe 8,4" Schnittstellen USB Gewicht 1,1 kg Schutzart (ohne USB-Stick und USB-Anschluss mit Verschluss- stopfen verschlossen) IP 54 Bei Verwendung von smartPAD-Kabelverlängerungen dürfen nur zwei Verlängerungen eingesetzt werden. Die Gesamt-Kabellänge von 50 m darf nicht überschritten werden. Die Differenz der Leitungslängen zwischen den einzelnen Kanälen der RDC-Box darf maximal 10 m betragen.
  • 37. 37 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten 4.1 Kunden-Einbauraum Montageplatte oben Hutschiene unten 4.2 Externe 24 V Fremdeinspeisung PELV Fremdein- speisung 4.3 Safety Interface Board SIB Ausgänge Verlustleistung der Einbauten max. 100 W Einbautiefe ca. 200 mm Breite 630 mm Höhe 250 mm Verlustleistung der Einbauten max. 20 W Einbautiefe ca. 200 mm Breite 300 mm Höhe 150 mm Fremdspannung PELV Netzteil gemäß EN 60950 mit Nennspannung 27 V (18 V ... 30 V) mit sicherer Trennung Dauerstrom > 8 A Leitungsquerschnitt Versorgungs- leitung ≥ 1 mm2 Leitungslänge Versorgungsleitung < 50 m oder < 100 m Drahtlänge (Hin- und Rückleitung) Die Leitungen des Netzteils dürfen nicht zusammen mit energiefüh- renden Leitungen verlegt werden. Der Minusanschluss der Fremdspannung muss kundenseitig geerdet werden. Der parallele Anschluss eines basis-isolierten Gerätes ist nicht zuläs- sig. Die Lastkontakte dürfen nur aus einem PELV Netzteil mit sicherer Trennung versorgt werden. (>>> 4.2 "Externe 24 V Fremdeinspei- sung" Seite 37) Betriebsspannung Lastkontakte ≤ 30 V Strom über Lastkontakt min. 10 mA < 750 mA Leitungslängen (Anschluss von Aktoren) < 50 m Leitungslänge < 100 m Drahtlänge (Hin- und Rückleitung) Leitungsquerschnitt (Anschluss von Aktoren) ≥ 1 mm2
  • 38. 38 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... Nach Ablauf der Schaltspiele muss die Baugruppe gewechselt werden. SIB Eingänge 4.4 Abmessungen Robotersteuerung Das Bild (>>> Abb. 4-1 ) zeigt die Abmessungen der Robotersteuerung. Schaltspiele SIB Standard Gebrauchsdauer 20 Jahre < 100.000 (entspricht 13 Schalts- pielen pro Tag) Schaltspiele SIB Extended Gebrauchsdauer 20 Jahre < 780.000 (entspricht 106 Schalts- pielen pro Tag) Schaltpegel der Eingänge Der Zustand für die Eingänge ist für den Spannungsbereich von 5 V ... 11 V (Übergangsbereich) nicht defi- niert. Es wird entweder der Ein- oder Auszustand eingenommen. Auszustand für den Spannungsbe- reich von -3 V … 5 V (Ausbereich) Einzustand für den Spannungsbe- reich von 11 V … 30 V (Einbereich) Laststrom bei Versorgungsspan- nung 24 V > 10 mA Laststrom bei Versorgungsspan- nung 18 V > 6,5 mA Max. Laststrom < 15 mA Leitungslänge Anschlussklemme- Sensor < 50 m oder < 100 m Drahtlänge (Hin- und Rückleitung) Leitungsquerschnitt Verbindung Testausgang-Eingang > 0,5 mm2 Kapazitive Last für die Testaus- gänge je Kanal < 200 nF Ohmsche Last für die Testaus- gänge je Kanal < 33 Ω Die Testausgänge A und B sind dauerkurzschlussfest. Die angegebenen Ströme fließen über das am Eingang angeschlos- sene Kontaktelement. Dieses muss für den Maximalstrom von 15 mA ausgelegt sein.
  • 39. 39 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten 4.5 Mindestabstände Robotersteuerung Das Bild (>>> Abb. 4-2 ) zeigt die einzuhaltenden Mindestabstände der Ro- botersteuerung. Abb. 4-1: Abmessungen 1 Frontansicht 2 Seitenansicht 3 Draufsicht
  • 40. 40 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 4.6 Schwenkbereich Schranktüre Das Bild (>>> Abb. 4-3 ) zeigt den Schwenkbereich der Tür. Abb. 4-2: Mindestabstände Wenn die Mindestabstände nicht eingehalten werden, kann es zur Beschädigung der Robotersteuerung kom- men. Die angegebenen Mindestabstände sind unbedingt einzuhalten. Bestimmte Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Roboter- steuerung (>>> 10 "Wartung" Seite 171) (>>> 11 "Instandsetzung" Seite 175) sind von der Seite oder von hinten durchzuführen. Dafür muss die Robotersteuerung zugänglich sein. Sind Seiten- oder Rückwand nicht zugänglich, muss es möglich sein die Robotersteuerung in eine Positi- on zu bewegen, in der die Arbeiten ausführbar sind. Abb. 4-3: Schwenkbereich Schranktüre
  • 41. 41 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten Schwenkbereich einzeln stehend:  Tür mit PC-Rahmen ca. 180 ° Schwenkbereich aneinander gereiht:  Tür ca. 155 ° 4.7 Abmessungen smartPAD Halter (Option) Das Bild (>>> Abb. 4-4 ) zeigt die Abmessungen und die Bohrungsmaße für die Befestigung an der Robotersteuerung oder am Schutzzaun. 4.8 Bohrungsmaße für Bodenbefestigung Das Bild (>>> Abb. 4-5 ) zeigt die Borhrungsmaße für die Befestigung am Bo- den. 4.9 Bohrungsmaße für den Technologieschrank Das Bild (>>> Abb. 4-6 ) zeigt die Bohrungsmaße am KR C4 extended für die Befestigung des Technologieschranks. Abb. 4-4: Abmessungen und Bohrungsmaße smartPAD Halterung Abb. 4-5: Bohrungen für Bodenbefestigung 1 Ansicht von unten
  • 42. 42 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 4.10 Schilder Übersicht Folgende Schilder sind an der Robotersteuerung angebracht. Sie dürfen nicht entfernt oder unkenntlich gemacht werden. Unleserliche Schilder müssen er- setzt werden. Abb. 4-6: Befestigung Technologieschrank 1 Ansicht von oben Abb. 4-7: Schilder Teil 1
  • 43. 43 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten Pos. Beschreibung 1 Typenschild Robotersteuerung 2 Vorsicht: Transport 3 Heiße Oberfläche Beim Betrieb der Steuerung können Oberflächentemperaturen er- reicht werden, die zu Verbrennungen führen können. Schutzhand- schuhe tragen! 4 Quetschgefahr Bei der Montage der Rückwand kann es zur Quetschgefahr kom- men. Schutzhandschue tragen!
  • 44. 44 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 5 KR C4 Hauptschalter 6 Gefahr durch Stromschlag Vor Arbeiten an der Robotersteuerung müssen die Betriebsanlei- tung und die Sicherheitsvorschriften gelesen und verstanden sein. Abb. 4-8: Schilder Teil 2 Pos. Beschreibung
  • 45. 45 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten Pos. Beschreibung 7 Gefahr: Lichtbogen 8 Warnung: Spannung/Strom, SCCR Bewertung 9 Gefahr durch Restspannung Nach Ausschalten der Steuerung ist noch eine Restkapazität im Zwischenkreis vorhanden, welche erst nach einiger Zeit entladen ist. Bevor Arbeiten an der Robotersteuerung ausgeführt werden, muss sie ausgeschaltet und entladen sein. ≤ 780 VDC / Wartezeit 180 s 10 Gefahr durch Stromschlag Vor Arbeiten an der Robotersteuerung müssen die Betriebsanlei- tung und die Sicherheitsvorschriften gelesen und verstanden sein.
  • 46. 46 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 11 Typenschild Steuerungs-PC 12 Hoher Ableitstrom Abb. 4-9: Schilder Teil 3 Pos. Beschreibung 13 Hinweis: PC-Batteriewechsel 14 Hinweis: Akkuwechsel Die Beschilderung kann, je nach Schranktyp oder wegen Aktualisie- rung von den dargestellten Bildern geringfügig abweichen. Pos. Beschreibung
  • 47. 47 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 4 Technische Daten 4.11 REACH Informationspflicht nach Art. 33 der Verordnung (EG) 1907/2006 Dieses Produkt enthält, vor dem Hintergrund der Auskünfte unserer Lieferan- ten, in folgenden homogenen Bauteilen (Erzeugnissen) besonders besorgnis- erregende Stoffe (SVHCs) in einer Konzentration von mehr als 0,1 Massenprozent, die in der "Kandidatenliste" aufgeführt sind. Unter normalen und vernünftigerweise vorhersehbaren Verwendungsbedingungen wird keiner dieser Stoffe freigesetzt. Erzeugnis REACH Kandidat/SVHC Stoffname CAS-Nummer CR 2032 Knopfzelle 1,2-Dimethoxyethan; Ethylenglycoldimethyl- ether (EGDME) 110-71-4
  • 48. 48 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...
  • 49. 49 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 5 Sicherheit 5 Sicherheit 5.1 Allgemein 5.1.1 Haftungshinweis Das im vorliegenden Dokument beschriebene Gerät ist entweder ein Indust- rieroboter oder eine Komponente davon. Komponenten des Industrieroboters:  Manipulator  Robotersteuerung  Programmierhandgerät  Verbindungsleitungen  Zusatzachsen (optional) z. B. Lineareinheit, Drehkipptisch, Positionierer  Software  Optionen, Zubehör Der Industrieroboter ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten si- cherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei Fehlanwendung Gefahren für Leib und Leben und Beeinträchtigungen des Industrieroboters und anderer Sachwerte entstehen. Der Industrieroboter darf nur in technisch einwandfreiem Zustand sowie be- stimmungsgemäß, sicherheits- und gefahrenbewusst benutzt werden. Die Be- nutzung muss unter Beachtung des vorliegenden Dokuments und der dem Industrieroboter bei Lieferung beigefügten Einbauerklärung erfolgen. Störun- gen, die die Sicherheit beeinträchtigen können, müssen umgehend beseitigt werden. Sicherheitsinfor- mation Angaben zur Sicherheit können nicht gegen die KUKA Deutschland GmbH ausgelegt werden. Auch wenn alle Sicherheitshinweise befolgt werden, ist nicht gewährleistet, dass der Industrieroboter keine Verletzungen oder Schä- den verursacht. Ohne Genehmigung der KUKA Deutschland GmbH dürfen keine Veränderun- gen am Industrieroboter durchgeführt werden. Zusätzliche Komponenten (Werkzeuge, Software etc.), die nicht zum Lieferumfang der KUKA Deutsch- land GmbH gehören, können in den Industrieroboter integriert werden. Wenn durch diese Komponenten Schäden am Industrieroboter oder an anderen Sachwerten entstehen, haftet dafür der Betreiber. Ergänzend zum Sicherheitskapitel sind in dieser Dokumentation weitere Si- cherheitshinweise enthalten. Diese müssen ebenfalls beachtet werden. 5.1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung des Industrieroboters Der Industrieroboter ist ausschließlich für die in der Betriebsanleitung oder der Montageanleitung im Kapitel "Zweckbestimmung" genannte Verwendung be- stimmt. Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun- gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Für Schäden, die aus ei- ner Fehlanwendung resultieren, haftet der Hersteller nicht. Das Risiko trägt allein der Betreiber. Zur bestimmungsgemäßen Verwendung des Industrieroboters gehört auch die Beachtung der Betriebs- und Montageanleitungen der einzelnen Kompo- nenten und besonders die Befolgung der Wartungsvorschriften. t
  • 50. 50 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... Fehlanwendung Alle von der bestimmungsgemäßen Verwendung abweichenden Anwendun- gen gelten als Fehlanwendung und sind unzulässig. Dazu zählen z. B.:  Benutzung als Aufstiegshilfen  Einsatz außerhalb der spezifizierten Betriebsgrenzen  Einsatz ohne erforderliche Schutzeinrichtungen 5.1.3 EG-Konformitätserklärung und Einbauerklärung Der Industrieroboter ist eine unvollständige Maschine im Sinne der EG-Ma- schinenrichtlinie. Der Industrieroboter darf nur unter den folgenden Vorausset- zungen in Betrieb genommen werden:  Der Industrieroboter ist in eine Anlage integriert. Oder: Der Industrieroboter bildet mit anderen Maschinen eine Anlage. Oder: Am Industrieroboter wurden alle Sicherheitsfunktionen und Schutz- einrichtungen ergänzt, die für eine vollständige Maschine im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie notwendig sind.  Die Anlage entspricht der EG-Maschinenrichtlinie. Dies wurde durch ein Konformitätsbewertungsverfahren festgestellt. EG-Konformitäts- erklärung Der Systemintegrator muss eine EG-Konformitätserklärung gemäß der Ma- schinenrichtlinie für die gesamte Anlage erstellen. Die EG-Konformitätserklä- rung ist Grundlage für die CE-Kennzeichnung der Anlage. Der Industrieroboter darf nur nach landesspezifischen Gesetzen, Vorschriften und Normen betrieben werden. Die Robotersteuerung besitzt eine CE-Kennzeichnung gemäß der EMV-Richt- linie und der Niederspannungsrichtlinie. Einbauerklärung Die unvollständige Maschine wird mit einer Einbauerklärung nach Anhang II B der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ausgeliefert. Bestandteile der Einbauer- klärung sind eine Liste mit den eingehaltenen grundlegenden Anforderungen nach Anhang I und die Montageanleitung. Mit der Einbauerklärung wird erklärt, dass die Inbetriebnahme der unvollstän- digen Maschine solange unzulässig bleibt, bis die unvollständige Maschine in eine Maschine eingebaut, oder mit anderen Teilen zu einer Maschine zusam- mengebaut wurde, diese den Bestimmungen der EG-Maschinenrichtlinie ent- spricht und die EG-Konformitätserklärung gemäß Anhang II A vorliegt. 5.1.4 Verwendete Begriffe STOP 0, STOP 1 und STOP 2 sind die Stopp-Definitionen nach EN 60204- 1:2006. Begriff Beschreibung Achsbereich Bereich jeder Achse in Grad oder Millimeter, in dem sie sich bewegen darf. Der Achsbereich muss für jede Achse definiert werden. Anhalteweg Anhalteweg = Reaktionsweg + Bremsweg Der Anhalteweg ist Teil des Gefahrenbereichs. Arbeitsbereich Bereich, in dem sich der Manipulator bewegen darf. Der Arbeitsbereich ergibt sich aus den einzelnen Achsbereichen. Betreiber Der Betreiber eines Industrieroboters kann der Unternehmer, Arbeitge- ber oder die delegierte Person sein, die für die Benutzung des Industrie- roboters verantwortlich ist. Gefahrenbereich Der Gefahrenbereich beinhaltet den Arbeitsbereich und die Anhalte- wege des Manipulators und der Zusatzachsen (optional).
  • 51. 51 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 5 Sicherheit Gebrauchsdauer Die Gebrauchsdauer eines sicherheitsrelevanten Bauteils beginnt ab dem Zeitpunkt der Lieferung des Teils an den Kunden. Die Gebrauchsdauer wird nicht beeinflusst davon, ob das Teil betrieben wird oder nicht, da sicherheitsrelevante Bauteile auch während der Lagerung altern. KUKA smartPAD Siehe "smartPAD" Manipulator Die Robotermechanik und die zugehörige Elektroinstallation Schutzbereich Der Schutzbereich befindet sich außerhalb des Gefahrenbereichs. Sicherer Betriebshalt Der sichere Betriebshalt ist eine Stillstandsüberwachung. Er stoppt die Roboterbewegung nicht, sondern überwacht, ob die Roboterachsen still stehen. Wenn diese während des sicheren Betriebshalts bewegt wer- den, löst dies einen Sicherheitshalt STOP 0 aus. Der sichere Betriebshalt kann auch extern ausgelöst werden. Wenn ein sicherer Betriebshalt ausgelöst wird, setzt die Robotersteue- rung einen Ausgang zum Feldbus. Der Ausgang wird auch dann gesetzt, wenn zum Zeitpunkt des Auslösens nicht alle Achsen stillstan- den und somit ein Sicherheitshalt STOP 0 ausgelöst wird. Sicherheitshalt STOP 0 Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und durchgeführt wird. Die Sicherheitssteuerung schaltet sofort die Antriebe und die Spannungsversorgung der Bremsen ab. Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 0 bezeich- net. Sicherheitshalt STOP 1 Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und überwacht wird. Der Bremsvorgang wird vom nicht-sicherheitsgerichteten Teil der Robotersteuerung durchgeführt und von der Sicherheitssteuerung über- wacht. Sobald der Manipulator stillsteht, schaltet die Sicherheitssteue- rung die Antriebe und die Spannungsversorgung der Bremsen ab. Wenn ein Sicherheitshalt STOP 1 ausgelöst wird, setzt die Robotersteu- erung einen Ausgang zum Feldbus. Der Sicherheitshalt STOP 1 kann auch extern ausgelöst werden. Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 1 bezeich- net. Sicherheitshalt STOP 2 Ein Stopp, der von der Sicherheitssteuerung ausgelöst und überwacht wird. Der Bremsvorgang wird vom nicht-sicherheitsgerichteten Teil der Robotersteuerung durchgeführt und von der Sicherheitssteuerung über- wacht. Die Antriebe bleiben eingeschaltet und die Bremsen geöffnet. Sobald der Manipulator stillsteht, wird ein sicherer Betriebshalt ausge- löst. Wenn ein Sicherheitshalt STOP 2 ausgelöst wird, setzt die Robotersteu- erung einen Ausgang zum Feldbus. Der Sicherheitshalt STOP 2 kann auch extern ausgelöst werden. Hinweis: Dieser Stopp wird im Dokument als Sicherheitshalt 2 bezeich- net. Sicherheitsoptionen Überbegriff für Optionen, die es ermöglichen, zu den Standardsicher- heitsfunktionen zusätzliche sichere Überwachungen zu konfigurieren. Beispiel: SafeOperation smartPAD Programmierhandgerät für die Robotersteuerung Das smartPAD hat alle Bedien- und Anzeigemöglichkeiten, die für die Bedienung und Programmierung des Industrieroboters benötigt werden. Begriff Beschreibung
  • 52. 52 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... 5.2 Personal Folgende Personen oder Personengruppen werden für den Industrieroboter definiert:  Betreiber  Personal Betreiber Der Betreiber muss die arbeitsschutzrechtlichen Vorschriften beachten. Dazu gehört z. B.:  Der Betreiber muss seinen Überwachungspflichten nachkommen.  Der Betreiber muss in festgelegten Abständen Unterweisungen durchfüh- ren. Personal Das Personal muss vor Arbeitsbeginn über Art und Umfang der Arbeiten so- wie über mögliche Gefahren belehrt werden. Die Belehrungen sind regelmä- Stopp-Kategorie 0 Die Antriebe werden sofort abgeschaltet und die Bremsen fallen ein. Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahnnah. Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 0 bezeichnet. Stopp-Kategorie 1 Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahntreu.  Betriebsart T1: Die Antriebe werden abgeschaltet, sobald der Robo- ter steht, spätestens jedoch nach 680 ms.  Betriebsarten T2, AUT (KR C4), AUT EXT (KR C4), EXT (VKR C4): Die Antriebe werden nach 1,5 s abgeschaltet. Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 1 bezeichnet. Stopp-Kategorie 1 - Drive Ramp Stop Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen bahnnah.  Betriebsart T1: Die Antriebe werden abgeschaltet, sobald der Robo- ter steht, spätestens jedoch nach 680 ms.  Betriebsarten T2, AUT (KR C4), AUT EXT (KR C4), EXT (VKR C4): Die Antriebe werden nach 1,5 s abgeschaltet. Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 1 - DRS bezeichnet. Stopp-Kategorie 2 Die Antriebe werden nicht abgeschaltet und die Bremsen fallen nicht ein. Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) bremsen mit einer bahntreuen Bremsrampe. Hinweis: Diese Stopp-Kategorie wird im Dokument als STOP 2 bezeichnet. Systemintegrator (Anlagenintegrator) Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, den Industrieroboter sicherheitsgerecht in eine Anlage zu integrieren und in Betrieb zu neh- men T1 Test-Betriebsart Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (<= 250 mm/s) T2 Test-Betriebsart Manuell Hohe Geschwindigkeit (> 250 mm/s zulässig) Zusatzachse Bewegungsachse, die nicht zum Manipulator gehört, aber mit der Robo- tersteuerung angesteuert wird. Z. B. KUKA Lineareinheit, Drehkipptisch, Posiflex Begriff Beschreibung Alle Personen, die am Industrieroboter arbeiten, müssen die Doku- mentation mit dem Sicherheitskapitel des Industrieroboters gelesen und verstanden haben.
  • 53. 53 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 5 Sicherheit ßig durchzuführen. Die Belehrungen sind außerdem jedes Mal nach besonderen Vorfällen oder nach technischen Änderungen durchzuführen. Zum Personal zählen:  der Systemintegrator  die Anwender, unterteilt in:  Inbetriebnahme-, Wartungs- und Servicepersonal  Bediener  Reinigungspersonal Systemintegrator Der Industrieroboter ist durch den Systemintegrator sicherheitsgerecht in eine Anlage zu integrieren. Der Systemintegrator ist für folgende Aufgaben verantwortlich:  Aufstellen des Industrieroboters  Anschließen des Industrieroboters  Durchführen der Risikobeurteilung  Einsatz der notwendigen Sicherheitsfunktionen und Schutzeinrichtungen  Ausstellen der EG-Konformitätserklärung  Anbringen des CE-Zeichens  Erstellen der Betriebsanleitung für die Anlage Anwender Der Anwender muss folgende Voraussetzungen erfüllen:  Der Anwender muss für die auszuführenden Arbeiten geschult sein.  Tätigkeiten an der Anlage darf nur qualifiziertes Personal durchführen. Dies sind Personen, die aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie aufgrund ihrer Kenntnis der einschlägigen Nor- men die auszuführenden Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren er- kennen können. 5.3 Arbeits-, Schutz- und Gefahrenbereich Arbeitsbereiche müssen auf das erforderliche Mindestmaß beschränkt wer- den. Ein Arbeitsbereich ist mit Schutzeinrichtungen abzusichern. Die Schutzeinrichtungen (z. B. Schutztüre) müssen sich im Schutzbereich be- finden. Bei einem Stopp bremsen Manipulator und Zusatzachsen (optional) und kommen im Gefahrenbereich zu stehen. Der Gefahrenbereich beinhaltet den Arbeitsbereich und die Anhaltewege des Manipulators und der Zusatzachsen (optional). Sie sind durch trennende Schutzeinrichtungen zu sichern, um eine Gefährdung von Personen oder Sa- chen auszuschließen. 5.3.1 Ermittlung der Anhaltewege Die Risikobeurteilung des Systemintegrators kann ergeben, dass für eine Ap- plikation die Anhaltewege ermittelt werden müssen. Für die Ermittlung der An- Aufstellung, Austausch, Einstellung, Bedienung, Wartung und In- standsetzung dürfen nur nach Vorschrift der Betriebs- oder Monta- geanleitung der jeweiligen Komponente des Industrieroboters und von hierfür speziell ausgebildetem Personal durchgeführt werden. Arbeiten an der Elektrik und Mechanik des Industrieroboters dürfen nur von Fachkräften vorgenommen werden.
  • 54. 54 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende... haltewege muss der Systemintegrator die sicherheitsrelevanten Stellen auf der programmierten Bahn identifizieren. Bei der Ermittlung muss der Roboter mit dem Werkzeug und den Lasten ver- fahren werden, die auch in der Applikation verwendet werden. Der Roboter muss Betriebstemperatur haben. Dies ist nach ca. 1 h im normalen Betrieb der Fall. Beim Abfahren der Applikation muss der Roboter an der Stelle, ab der der An- halteweg ermittelt werden soll, gestoppt werden. Dieser Vorgang ist mehrmals mit Sicherheitshalt 0 und Sicherheitshalt 1 zu wiederholen. Der ungünstigste Anhalteweg ist maßgebend. Ein Sicherheitshalt 0 kann z. B. durch einen Sicheren Betriebshalt über die Si- cherheitsschnittstelle ausgelöst werden. Wenn eine Sicherheitsoption instal- liert ist, kann er z. B. über eine Raumverletzung ausgelöst werden (z. B. Roboter überschreitet im Automatikbetrieb die Grenze eines aktivierten Ar- beitsraums). Ein Sicherheitshalt 1 kann z. B. durch Drücken des NOT-HALT-Geräts am smartPAD ausgelöst werden. 5.4 Auslöser für Stopp-Reaktionen Stopp-Reaktionen des Industrieroboters werden aufgrund von Bedienhand- lungen oder als Reaktion auf Überwachungen und Fehlermeldungen ausge- führt. Die folgende Tabelle zeigt die Stopp-Reaktionen in Abhängigkeit von der eingestellten Betriebsart. Auslöser T1, T2 AUT, AUT EXT Start-Taste loslassen STOP 2 - STOP-Taste drücken STOP 2 Antriebe AUS STOP 1 Eingang $MOVE_ENABLE fällt weg STOP 2 Spannung über Haupt- schalter abschalten oder Spannungsausfall STOP 0 Interner Fehler im nicht- sicherheitsgerichteten Teil der Robotersteuerung STOP 0 oder STOP 1 (abhängig von der Fehlerursache) Betriebsart wechseln während des Betriebs Sicherheitshalt 2 Schutztür öffnen (Bedie- nerschutz) - Sicherheitshalt 1 Zustimmung lösen Sicherheitshalt 2 - Zustimmung durchdrü- cken oder Fehler Sicherheitshalt 1 - NOT-HALT betätigen Sicherheitshalt 1 Fehler in Sicherheitssteu- erung oder Peripherie der Sicherheitssteuerung Sicherheitshalt 0
  • 55. 55 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 5 Sicherheit 5.5 Sicherheitsfunktionen 5.5.1 Übersicht der Sicherheitsfunktionen Folgende Sicherheitsfunktionen sind am Industrieroboter vorhanden:  Betriebsarten-Wahl  Bedienerschutz (= Anschluss für die Überwachung von trennenden Schutzeinrichtungen)  NOT-HALT-Einrichtung  Zustimmeinrichtung  Externer sicherer Betriebshalt  Externer Sicherheitshalt 1  Externer Sicherheitshalt 2  Geschwindigkeitsüberwachung in T1 Die Sicherheitsfunktionen des Industrieroboters erfüllen folgende Anforderun- gen:  Kategorie 3 und Performance Level d nach EN ISO 13849-1 Die Anforderungen werden jedoch nur unter folgender Voraussetzung erfüllt:  Die NOT-HALT-Einrichtung wird mindestens alle 12 Monate betätigt. An den Sicherheitsfunktionen sind folgende Komponenten beteiligt:  Sicherheitssteuerung im Steuerungs-PC  KUKA smartPAD  Cabinet Control Unit (CCU)  Resolver Digital Converter (RDC)  KUKA Power-Pack (KPP)  KUKA Servo-Pack (KSP)  Safety Interface Board (SIB) (falls verwendet) Zusätzlich gibt es Schnittstellen zu Komponenten außerhalb des Industriero- boters und zu anderen Robotersteuerungen. 5.5.2 Sicherheitssteuerung Die Sicherheitssteuerung ist eine Einheit innerhalb des Steuerungs-PCs. Sie verknüpft sicherheitsrelevante Signale sowie sicherheitsrelevante Überwa- chungen. Aufgaben der Sicherheitssteuerung:  Antriebe ausschalten, Bremsen einfallen lassen  Überwachung der Bremsrampe  Überwachung des Stillstands (nach dem Stopp) Der Industrieroboter kann ohne funktionsfähige Sicher- heitsfunktionen und Schutzeinrichtungen Personen- oder Sachschaden verursachen. Wenn Sicherheitsfunktionen oder Schutz- einrichtungen deaktiviert oder demontiert sind, darf der Industrieroboter nicht betrieben werden. Während der Anlagenplanung müssen zusätzlich die Sicherheits- funktionen der Gesamtanlage geplant und ausgelegt werden. Der In- dustrieroboter ist in dieses Sicherheitssystem der Gesamtanlage zu integrieren.
  • 56. 56 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...  Geschwindigkeitsüberwachung in T1  Auswertung sicherheitsrelevanter Signale  Setzen von sicherheitsgerichteten Ausgängen 5.5.3 Betriebsarten-Wahl Betriebsarten Der Industrieroboter kann in folgenden Betriebsarten betrieben werden:  Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (T1)  Manuell Hohe Geschwindigkeit (T2)  Automatik (AUT)  Automatik Extern (AUT EXT) Betriebsarten- Wahlschalter Der Benutzer kann die Betriebsart über den Verbindungs-Manager ändern. Der Verbindungs-Manager ist eine Ansicht, die man über den Betriebsarten- Wahlschalter am smartPAD aufruft. Der Betriebsarten-Wahlschalter kann in folgenden Varianten ausgeführt sein:  Mit Schlüssel Nur wenn der Schlüssel gesteckt ist, ist es möglich, die Betriebsart zu än- dern.  Ohne Schlüssel Die Betriebsart nicht wechseln, während ein Programm abgearbeitet wird. Wenn die Betriebsart gewechselt wird, während ein Programm abgearbeitet wird, stoppt der Industrieroboter mit einem Sicherheits- halt 2. Betriebs- art Verwendung Geschwindigkeiten T1 Für Testbetrieb, Pro- grammierung und Teachen  Programmverifikation: Programmierte Geschwindig- keit, maximal 250 mm/s  Handbetrieb: Handverfahrgeschwindigkeit, maximal 250 mm/s T2 Für Testbetrieb  Programmverifikation: Programmierte Geschwindigkeit  Handbetrieb: Nicht möglich AUT Für Industrieroboter ohne übergeordnete Steuerung  Programmbetrieb: Programmierte Geschwindigkeit  Handbetrieb: Nicht möglich AUT EXT Für Industrieroboter mit einer übergeordne- ten Steuerung, z. B. SPS  Programmbetrieb: Programmierte Geschwindigkeit  Handbetrieb: Nicht möglich Wenn das smartPAD mit einem Schalter ohne Schlüs- sel ausgerüstet ist: Es muss zusätzlich eine Vorrichtung vorhanden sein, die sicherstellt, dass relevante Funktionalitäten nicht durch alle Benutzer, sondern nur durch ei- nen eingeschränkten Personenkreis ausgeführt werden können. Die Vorrichtung darf selbst keine Bewegungen des Industrieroboters oder andere Gefährdungen auslösen. Wenn die Vorrichtung fehlt, können Tod oder schwere Verletzungen die Folge sein.
  • 57. 57 / 255Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 5 Sicherheit Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, dass eine solche Vorrichtung umgesetzt wird. 5.5.4 Signal "Bedienerschutz" Das Signal "Bedienerschutz" dient zur Überwachung trennender Schutzein- richtungen, z. B. Schutztüren. Ohne dieses Signal ist kein Automatikbetrieb möglich. Bei einem Signalverlust während des Automatikbetriebs (z. B. Schutztüre wird geöffnet) stoppt der Manipulator mit einem Sicherheitshalt 1. In den Betriebsarten Manuell Reduzierte Geschwindigkeit (T1) und Manuell Hohe Geschwindigkeit (T2) ist der Bedienerschutz nicht aktiv. 5.5.5 NOT-HALT-Einrichtung Die NOT-HALT-Einrichtung des Industrieroboters ist das NOT-HALT-Gerät am smartPAD. Das Gerät muss bei einer gefahrbringenden Situation oder im Notfall gedrückt werden. Reaktionen des Industrieroboters, wenn das NOT-HALT-Gerät gedrückt wird:  Der Manipulator und die Zusatzachsen (optional) stoppen mit einem Si- cherheitshalt 1. Um den Betrieb fortsetzen zu können, muss das NOT-HALT-Gerät durch Dre- hen entriegelt werden. Mindestens eine externe NOT-HALT-Einrichtung muss immer installiert wer- den. Dies stellt sicher, dass auch bei abgestecktem smartPAD eine NOT- HALT-Einrichtung zur Verfügung steht. (>>> 5.5.7 "Externe NOT-HALT-Einrichtung" Seite 58) 5.5.6 Abmelden von der übergeordneten Sicherheitssteuerung Wenn die Robotersteuerung mit einer übergeordneten Sicherheitssteuerung verbunden ist, wird diese Verbindung in folgenden Fällen zwangsläufig unter- brochen: Nach einem Signalverlust darf es erst dann möglich sein, den Automatikbetrieb fortzusetzen, wenn die Schutzeinrichtung wieder geschlossen wurde und wenn diese Schließung quittiert wurde. Die Quittierung soll verhindern, dass der Automatikbetrieb versehentlich fortgesetzt wird, während sich Personen im Gefahrenbereich befinden, z. B. durch Zufallen der Schutztür. Die Quittierung muss so gestaltet sein, dass vorher eine tatsächliche Prüfung des Gefahrenbereichs stattfinden kann. Andere Quittierungen (z. B. eine Quittierung, die automatisch auf das Schließen der Schutzeinrichtung folgt) sind unzulässig. Der Systemintegrator ist dafür verantwortlich, dass diese Anforderungen er- füllt werden. Wenn sie nicht erfüllt werden, können Tod, schwere Verletzun- gen oder Sachschäden die Folge sein. Werkzeuge oder andere Einrichtungen, die mit dem Ro- boter verbunden sind, müssen anlagenseitig in den NOT-HALT-Kreis eingebunden werden, wenn von ihnen Gefahren ausgehen können. Wenn dies nicht beachtet wird, können Tod, schwere Verletzungen oder er- heblicher Sachschaden die Folge sein.
  • 58. 58 / 255 Stand: 27.03.2018 Version: BA KR C4 NA extended V13 KR C4 NA extended; KR C4 CK NA extende...  Abschalten der Spannung über den Hauptschalter der Robotersteuerung Oder Spannungsausfall  Herunterfahren der Robotersteuerung über die smartHMI  Aktivierung eines WorkVisual-Projekts von WorkVisual aus oder direkt auf der Robotersteuerung  Änderungen unter Inbetriebnahme > Netzwerkkonfiguration  Änderungen unter Konfiguration > Sicherheitskonfiguration  E/A Treiber > Rekonfigurieren  Wiederherstellen eines Archivs Auswirkung der Unterbrechung:  Wenn eine diskrete Sicherheitsschnittstelle verwendet wird, löst dies ei- nen NOT-HALT für die Gesamtanlage aus.  Wenn die Ethernet-Sicherheitsschnittstelle verwendet wird, erzeugt die KUKA-Sicherheitssteuerung ein Signal, das bewirkt, dass die übergeord- nete Steuerung keinen NOT-HALT für die Gesamtanlage auslöst. 5.5.7 Externe NOT-HALT-Einrichtung Jede Bedienstation, über die eine Roboterbewegung oder eine andere gefahr- bringende Situation ausgelöst werden kann, muss mit einer NOT-HALT-Ein- richtung ausgerüstet sein. Hierfür hat der Systemintegrator Sorge zu tragen. Es muss immer mindestens eine externe NOT-HALT-Einrichtung installiert werden. Dies stellt sicher, dass auch bei abgestecktem smartPAD eine NOT- HALT-Einrichtung zur Verfügung steht. Externe NOT-HALT-Einrichtungen werden über die Kundenschnittstelle ange- schlossen. Externe NOT-HALT-Einrichtungen sind nicht im Lieferumfang des Industrieroboters enthalten. 5.5.8 Zustimmeinrichtung Die Zustimmeinrichtung des Industrieroboters sind die Zustimmungsschalter am smartPAD. Am smartPAD sind 3 Zustimmungsschalter angebracht. Die Zustimmungs- schalter haben 3 Stellungen:  Nicht gedrückt  Mittelstellung Wenn die Ethernet-Sicherheitsschnittstelle verwendet wird: Der Sys- temintegrator muss in seiner Risikobeurteilung berücksichtigen, ob die Tatsache, dass das Ausschalten der Robotersteuerung keinen NOT-HALT der Gesamtanlage auslöst, eine Gefahr darstellen kann und wie der Gefahr entgegenzuwirken ist. Wenn diese Betrachtung unterlassen wird, können Tod, Verletzungen oder Sachschaden die Folge sein. Wenn eine Robotersteuerung ausgeschaltet ist, ist die NOT-HALT-Einrichtung am smartPAD nicht funktionsfä- hig. Der Betreiber hat dafür Sorge zu tragen, dass das smartPAD entweder abgedeckt oder aus der Anlage entfernt wird. Dies dient dazu, Verwechslun- gen zwischen wirksamen und nicht wirksamen NOT-HALT-Einrichtungen zu vermeiden. Wenn diese Maßnahme nicht beachtet wird, können Tod, Verletzungen oder Sachschaden die Folge sein.