SCARA Robots

The right choice for your application

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.

Factoren om rekening mee te houden

Er zijn verschillende factoren om rekening mee te houden bij het selecteren van de juiste robot voor uw toepassing. Het gebruik van deze leidraad zal de keuze vergemakkelijken.

Articulatie

Articulatie is het soort beweging en de vrijheidsgraden die de toepassing nodig heeft. Bij een robot bepalen het aantal assen de vrijheid. SCARA'S zijn robots met vier assen, met beweging in de richting X-Y-Z en een roterende beweging rond de Z-as.

Een SCARA-robot beweegt enkel in het horizontale vlak. Voor toepassingen die toch een bijkomende rotatie vereisen kunnen er extra mechanisme op de robot tool worden geïntegreerd, zolang de payload van de SCARA niet wordt overschreden.

De meeste pick & place en assemblage toepassingen waarbij een product van punt A naar punt B moet worden verplaatst zijn perfect voor SCARA-robots, omdat dit doorgaans inhoudt dat het product in X-Y-Z wordt verplaatst met een bepaalde rotatie rond de Z-as. Schroef-toepassingen zijn ook geweldig voor SCARA-robots, want de roterende as kan eenvoudig schroeven indraaien. Daarnaast kan een SCARA bij lijmtoepassingen onderdelen oppakken en ze aan een lijmdispenser presenteren, of alternatief kan de lijmdispenser aan de schacht van de robot worden bevestigd.

Werkbereik

Het werkbereik of het deel van een ruimte dat een robot fysiek kan bereiken is een belangrijke criterium. Of het nu gaat om een SCARA, Delta of een robot met zes assen, de lengte van individuele armen en hun aslimieten zijn ook belangrijke factoren om over na te denken.

Normaal gesproken hebben SCARA-robots een cilindrisch gevormd werkbereik met variaties in de diameter en diepte van de cilinder. De totale lengtes van arm één en arm twee bepalen de diameter van de cirkel, terwijl de Z-slag de diepte van de cilinder bepaalt.

Bij de meeste toepassingen is het werkbereik van een SCARA beperkt tot naar voren en opzij. De achterkant is mogelijk niet bruikbaar als daar kabels en pneumatische slangen naar buiten komen – sommige SCARA's hebben optionele uitgangen aan de onderkant – waardoor het mogelijk is om achter de robot te werken.

Payload

Bij de meeste toepassingen voeren robots assemblage- of pick & place toepassingen uit waarvoor een grijper nodig is. Dit kan een eenvoudige grijper zijn of een multifunctioneel tool aan het uiteinde van de arm met dispensers of schroevendraaiers.

Het gewicht en de inertie van de grijper plus het onderdeel bepaalt het maximale payload en de maximale inertievereisten, die binnen de operationele specificaties van de robot moeten vallen.

De meeste robotfabrikanten hebben ten minste twee varianten van SCARA's om verschillende payloads en mate van inertie te bieden. Het kennen van de benodigde payload is belangrijk. Als een kleine robot het werk kan doen, is het niet nodig om waardevol vloeroppervlak in te nemen met een groter model.

Snelheid

Snelheid is een belangrijke factor bij het kiezen van een robot, en SCARA's bevinden zich vaak onder de snelste robots op de markt. Met vier assen hebben ze minder bewegende assen en zijn ze dusdanig geconfigureerd dat J1 en J2 de X-Y-beweging reguleren, en dat J3 en J4 de Z- en rotatie reguleren. Dit vereenvoudigt inverse kinematische berekeningen, waardoor er minder calculatietijd nodig is. Als de cyclustijd van cruciaal belang is, overweeg dan een SCARA-oplossing.

Voetafdruk

De voetafdruk is de ruimte die de SCARA inneemt. SCARA's hebben doorgaans een kleinere voetafdruk dan Cartesiaanse- of Delta-robots met hetzelfde bereik. SCARA-robots met een groter werkbereik hebben een grotere voetafdruk vanwege de grotere motor en de grotere basis die nodig is voor stabiliteit.

Herhaalnauwkeurigheid

SCARA-robots hebben vaak de beste herhaalnauwkeurigheid van alle soorten robots. Fouten die optreden in de X-Y-positie zijn het gevolg van twee motoren bij J1 en J2. Andere typen robots hebben drie of meer assen die bijdragen aan de X-Y-positie. Hoe meer assen, hoe onnauwkeuriger. Uitstekende herhaalnauwkeurigheid is van essentieel belang bij kleine assemblagetoepassingen waarbij de toleranties binnen enkele microns moeten liggen. Voorbeelden zijn onder andere het plaatsen van connectoren in printplaten of het bewegen van een naald in een kleine groef voor kitten of lijmen.

Klik hieronder om meer te weten te komen over de nieuwe SR-serie SCARA-robots van FANUC of neem vandaag nog contact met ons op om een deskundige op het gebied van SCARA-robots te spreken. We beantwoorden graag alle vragen die u eventueel hebt.

Neem contact met ons op

Meer info over SCARA-robots van FANUC