How to know when a SCARA Robot is the right choice for your application

SCARA Robots are a popular option for small robotic assembly applications. SCARA is an acronym for Selective Compliance Articulated Robot Arm, meaning it is compliant in the X-Y axis, and rigid in the Z-axis. The SCARA configuration is unique and designed to handle a variety of material handling operations.


The SCARA’s structure consists of two arms joined at the base and the intersection of arms one and two. Two independent motors use inverse kinematics and interpolation at joints J1 and J2 to control the SCARA’s X-Y motion. The final X-Y location at the end of arm two is a factor of the J1 angle, J2 angle, length of arm one and length of arm two.

Faktory na zváženie

Pri výbere toho správneho robota pre vašu aplikáciu treba zvážiť niekoľko faktorov. Použitie tohto návodu vám voľbu uľahčí.

Kĺbové spojenie

Kĺbové spojenie je druh pohybu a stupne voľnosti požadované aplikáciou. Stupeň voľnosti robota určuje počet spojov, umiestnenie spojov a os, ktorú každý spoj riadi. SCARA sú štvorosové roboty, s pohybom v osi X-Y-Z a rotačným pohybom okolo osi Z.

Robotu SCARA chýba rozstup a stáčavý pohyb šesťosového robota, takže pri aplikáciách, kde je potrebný rozstup a stáčanie, existujú mechanizmy, ktoré možno pridať na dosiahnutie dodatočného pohybu osi, pokiaľ sa robot SCARA dokáže prispôsobiť požiadavkám na užitočné zaťaženie.

Väčšina osadzovacích a malých montážnych aplikácií, ktoré zahŕňajú premiestnenie dielu z bodu A do bodu B, je ideálna pre roboty SCARA, pretože to obvykle zahŕňa premiestnenie dielu v osi X-Y-Z s určitou rotáciou v osi Z. Roboty SCARA sa skvele hodia aj na skrutkovacie aplikácie, keď os rotácie dokáže ľahko zaskrutkovať skrutky. Okrem toho, pri dávkovacích aplikáciách dokáže robot SCARA vybrať diely a odovzdať ich do dávkovača alebo dávkovací nástroj sa môže pripevniť na hriadeľ robota.

Pracovný priestor

Pracovný priestor alebo priestorová plocha, kam robot dokáže fyzicky dosiahnuť, je rozhodujúcim faktorom. Či už SCARA, Delta alebo šesťosové roboty, dĺžky rôznych vedení a obmedzenia pohybu spojov sú dôležitými faktormi na posúdenie. 

Roboty SCARA majú obvykle pracovný priestor valcovitého tvaru s odchýlkami v priemere a hĺbke valca. Celkové dĺžky ramena jedna a dva definujú priemer kruhu, zatiaľ čo zdvih Z definuje hĺbku valca.

Pri väčšine aplikácií je pracovný priestor robota SCARA dopredu a do strany. Zadná plocha nemusí byť využiteľná, ak káble a pneumatické hadice vystupujú zozadu – niektoré roboty SCARA ponúkajú voliteľný spodný výstup – to umožňuje pracovať za robotom.

Užitočné zaťaženie

Pri väčšine aplikácií vykonávajú roboty montážne alebo osadzovacie operácie, ktoré si vyžadujú koncový efektor. Mohlo by to byť jednoduché chápadlo alebo viacúčelový nástroj na konci ramena s dávkovačmi alebo skrutkovačmi.

Hmotnosť a zotrvačnosť koncového efektora plus diel určuje maximálne požiadavky na užitočné zaťaženie a zotrvačnosť, ktoré musia spadať do prevádzkových špecifikácií robota.

Väčšina výrobcov robotov má aspoň dva varianty robotov SCARA, aby sa prispôsobili rôznym užitočných zaťaženiam a zotrvačnostiam. Porozumenie požiadavkám na užitočné zaťaženie je dôležité – ak úlohu zvládne malý robot, nie je nutné zabrať cennú podlahovú plochu väčším modelom.

Rýchlosť

Rýchlosť je dôležitým faktorom pri výbere robota a roboty SCARA sú obvykle jednými z najrýchlejších na trhu. Vďaka štyrom osiam majú menej pohybujúcich sa spojov a sú nakonfigurované tak, aby spoje J1 a J2 riadili pohyb X-Y, a spoje J3 a J4 riadili os Z a rotačný pohyb. To zjednodušuje výpočty inverznej kinematiky, vďaka čomu je potrebný kratší výpočtový čas. Ak je doba cyklu kritická, zvážte riešenie SCARA.

Pôdorys

Pôdorys je priestor, kde robot SCARA vykonáva montáž. Roboty SCARA majú obvykle menšiu stopu ako roboty karteziánske alebo delta roboty s rovnakým dosahom. Roboty SCARA s väčším pracovným priestorom majú väčšiu stopu kvôli zvýšenej veľkosti motora a základne potrebnej na zaistenie stability.

Opakovateľnosť

Roboty SCARA majú obvykle najlepšiu opakovateľnosť zo všetkých typov robotov. Chyby, ktoré sa vyskytujú v polohe X-Y, vznikajú kvôli vybaveniu dvomi motormi v spojoch J1 a J2. Iné typy robotov majú tri alebo viac motorov, ktoré prispievajú k polohe X-Y. Čím viac motorov, tým pravdepodobnejší výskyt chýb. Vynikajúca opakovateľnosť je rozhodujúca pri malých montážnych aplikáciách, keď sa vyžaduje tolerancia v rozsahu niekoľkých mikrónov. Ide napríklad o vkladanie konektorov do dosiek plošných spojov alebo premiestnenie ihly do malej drážky pre dávkovanie.

Ak sa chcete dozvedieť viac o novej sérii SR robotov FANUC SCARA, kliknite nižšie alebo nás kontaktujte ešte dnes a porozprávajte sa s expertom na aplikácie SCARA robotov. Radi vám zodpovieme všetky vaše otázky.

Kontaktujte nás

Viac informácií o FANUC SCARA robotoch