Skąd wiadomo, że robot SCARA to dobry wybór do danego zastosowania?

Roboty SCARA to popularne rozwiązanie do niewielkich, zrobotyzowanych aplikacji montażowych. SCARA to akronim od Selective Compliance Articulated Robot Arm, co oznacza, że ramię w osiach X i Y porusza się obrotowo względem siebie i liniowo w osi Z. Konfiguracja SCARA jest unikatowa i przeznaczona do pracy z wieloma materiałami.

SCARA jest zbudowana z dwóch połączonych u podstawy członów i ich łącznika. Do sterowania ruchem SCARA w płaszczyźnie XY wykorzystywane są zasady kinematyki odwrotnej dwóch niezależnych silników oraz interpolacji w przegubach J1 oraz J2. Na ostateczną pozycję punktu końcowego drugiego ramienia w płaszczyźnie X-Y wpływają kąt J1, kąt J2, długość pierwszego ramienia oraz długość drugiego ramienia.

Zakres ruchu

Zakres ruchu określa rodzaj ruchu i stopnie swobody potrzebne w zastosowaniu. Liczba przegubów, ich rozmieszczenie oraz oś kontrolowana przez każdy z przegubów określają stopień swobody ruchu. SCARA to roboty czteroosiowe o ruchu w płaszczyznach X-Y-Z z rotacyjnym ruchem w osi Z.

Roboty SCARA, przeciwnie do robotów sześcioosiowych, nie obsługują ruchów pochylenia i odchylenia, zatem w zastosowaniach, gdzie są one wymagane można dodać mechanizmy, uzyskując dodatkowy ruch osiowy, pod warunkiem, że nie zostanie przekroczony limit obciążalności.

Roboty SCARA sprawdzają się doskonale w większości zastosowań polegających na podnoszeniu i umieszczaniu oraz montażu małych elementów wymagających ich przeniesienia z punktu A do B, ponieważ zazwyczaj ruch odbywa się w płaszczyznach X-Y-Z z obrotem w osi Z. Dzięki osi rotacyjnej roboty SCARA nadają się również doskonałe do wkręcania, na przykład śrub. Co więcej, w aplikacjach dozowania (np. klejenie, uszczelnianie, etc.) roboty SCARA można stosować do chwytania elementów i manipulowania mini przed dyszą dozującą, albo narzędzie dozujące można zamocować na wałku obrotowym robota.

Obszar roboczy

Obszar roboczy albo obszar fizycznego zasięgu robota jest szczególnie istotny. Bez względu na typ robota (SCARA, Delta czy sześcioosiowy), długość członów oraz ograniczenia zakresu ruchu przegubów są istotnymi czynnikami do rozważenia.

Zazwyczaj obszar roboczy robotów SCARA ma kształt cylindryczny o zróżnicowanej średnicy i wysokości. Łączna długość pierwszego i drugiego ramienia określa średnicę cylindra, a skok w osi Z określa jego wysokość.

W większości zastosowań roboty typu SCARA pracują w obszarze obejmującym front oraz boczne strefy zasięgu pracy. Obszar za robotem może być nieprzydatny, jeśli przewody elektryczne i pneumatyczne wyprowadzone są z tyłu. W niektórych robotach SCARA można zastosować opcjonalne wyprowadzenia od dołu, co umożliwia poszerzenie obszaru roboczego.

Obciążalność

W większości zastosowań roboty wykonują działania montażowe lub podnoszą i przemieszczają elementy, co wymaga zastosowania narzędzia. Może to być zwykły chwytak albo narzędzie wielofunkcyjne z dozownikami i wkrętakami lub śrubowkrętami.

Masa chwytaka i przenoszonych elementów oraz wynikające z nich momenty bezwładności określają wymagania maksymalnej obciążalności oraz obciążenia od sił bezwładności, które muszą się mieścić w specyfikacji roboczej manipulatora.

Większość producentów robotów ma w ofercie przynajmniej dwa warianty robotów SCARA obsługujących różne zakresy obciążalności i sił bezwładności. Określenie wymogów dotyczących obciążalności jest istotne – jeśli wykonaniu zadania podoła mały robot, nie ma potrzeby zajmowania cennego miejsca przez większy model.

Szybkość

Szybkość to ważny czynnik w wyborze robota, a roboty SCARA są jednymi z najszybszych na rynku. Praca czteroosiowa oznacza mniej ruchomych przegubów: przeguby J1 i J2 obsługują ruch w płaszczyźnie X-Y, a J3 i J4 — w osi Z i obrót. To upraszcza obliczenia kinematyki odwrotnej, co ogranicza zapotrzebowanie czasowe. Kiedy czas trwania cyklu ma istotne znaczenie, rozważ robota SCARA.

Powierzchnia podstawy

Określa minimalne zapotrzebowanie powierzchniowe wymagane do instalacji robota SCARA. Zazwyczaj roboty SCARA wymagają mniej miejsca niż roboty kartezjańskie albo delta o takim samym zasięgu. Roboty SCARA o większym zasięgu roboczym są zwykle większe ze względu na większe silniki i rozmiar podstawy wymaganej do zapewnienia stabilności.

Powtarzalność

Powtarzalność robotów SCARA jest zazwyczaj największa ze wszystkich typów robotów. Błędy pozycjonowania w płaszczyźnie X-Y wynikają z zastosowania dwóch silników w przegubach J1 i J2. Inne typy robotów mają co najmniej trzy silniki określające pozycję w płaszczyźnie X-Y. Im więcej silników, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienie błędu. Doskonała powtarzalność jest bardzo ważna w montażu małych elementów, gdzie tolerancje dopuszczalne tolerancje wynoszą zaledwie kilka mikronów. Przykładowo, wkładanie złączy do płytek drukowanych czy wprowadzanie igły w mały otwór w celu dozowania.

Kliknij poniżej, aby dowiedzieć się więcej o nowej serii SR robotów SCARA firmy FANUC albo skontaktuj się z nami jeszcze dzisiaj, aby porozmawiać z ekspertem ds. zastosowań robotów SCARA. Z chęcią odpowiemy na wszystkie pytania.

Kontakt

Więcej informacji na temat robotów SCARA firmy FANUC