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.

Faktory ke zvážení

Existuje několik faktorů, které je třeba při výběru správného robota pro vaši aplikaci vzít v úvahu. Tyto pokyny by měly výběr usnadnit.

Kloubový mechanismus

Kloubový mechanismus představuje typ pohybu a počet stupňů volnosti požadovaný příslušnou aplikací. U robotu je počet stupňů volnosti dán počtem kloubů, umístěním kloubů a funkční osou každého kloubu. SCARA jsou čtyřosé roboty s pohybem v prostoru X-Y-Z a rotačním pohybem kolem osy Z.

Roboty SCARA postrádají pohybové možnosti šestiosých robotů (sklápění a natáčení), proto jsou v aplikacích, kde se vyžaduje sklápění a natáčení, k dispozici další mechanismy, které lze doplnit k dosažení dalších osových pohybů, bude-li robot SCARA schopen vyhovět požadavkům na užitečné zatížení.

Pro roboty SCARA je ideální většina aplikací spočívajících v uchopení a přemístění a drobných montážích, zahrnující přesun dílce z bodu A do bodu B, neboť typicky zahrnuje přemístění dílce v zóně X-Y-Z s určitou rotací v ose Z. Pro roboty SCARA jsou skvělé také aplikace pro šroubování, kde osa otáčení může snadno převzít roli pohonu šroubového pohybu. Kromě toho lze roboty SCARA využít u dávkovacích aplikací, neboť dokáží uchopit dílec a přesunout jej k dávkovači, případně lze dávkovací nástroj připojit přímo k hřídeli robotu.

Pracovní obálka robotu

Pracovní obálka, představující prostor, v rámci kterého může robot fyzicky dosáhnout, je rozhodujícím faktorem. Ať už se jedná o roboty SCARA, Delta nebo šestiosé roboty, k důležitým faktorům, které je třeba přezkoumat, patří délka jednotlivých spojů a omezení pohybu kloubů.

Typicky mají roboty SCARA válcovitou pracovní obálku o různých průměrech a hloubkách válce. Celková délka ramen 1 a 2 definuje průměr kruhu, zatímco zdvih Z definuje hloubku válce.

U většiny aplikací je pracovní obálka SCARA umístěna na přední a boční straně. Zadní strana nemusí být použitelná, pokud jsou kabely a pneumatické hadice vedeny dozadu - některé roboty SCARA nabízejí volitelné spodní výstupy - což umožňuje práci za robotem.

Užitečné zatížení

U většiny aplikací provádí roboty montáž a operace uchopení a přemístění, které vyžadují koncové efektory. Může se jednat o jednoduché chapadlo nebo víceúčelový koncový nástroj ramene s dávkovači nebo šroubováky.

Maximální požadavky na užitečné zatížení a setrvačnost, které musí spadat do provozních specifikací robota, jsou dány hmotností a setrvačností koncového efektoru spolu s dílcem.

Většina výrobců robotů má nejméně dvě varianty SCARA tak, aby vyhověly různým požadavkům na užitečné zatížení a setrvačnost. Pochopení požadavků na užitečné zatížení je důležité – může-li menší robot dělat svou práci, není nutné zabírat cennější podlahovou plochu větším modelem.

Rychlost

Důležitým faktorem při výběru robotu je rychlost a modely SCARA jsou typicky jedny z nejrychlejších na trhu. Vzhledem ke čtyřem osám mají méně pohyblivých kloubů a jsou konfigurovány tak, že J1 a J2 řídí pohyb XY a J3 a J4 ovládají osu Z a rotační pohyb. Tímto se zjednodušují inverzní kinematické výpočty, což vyžaduje méně výpočtového času. Je-li rozhodující doba cyklu, zvažte SCARA řešení.

Půdorysný záběr

Půdorysný záběr je prostor, kde je umístěn robot SCARA. Roboty SCARA mají typicky menší půdorys než kartézské či delta roboty se stejným dosahem. SCARA roboty s většími pracovními obálkami mají větší půdorysný záběr z důvodu potřeby větších motorů a základů z hlediska zajištění stability.

Opakovatelnost

Roboty SCARA mají obvykle nejlepší výkonnost z hlediska opakovatelnosti ze všech typů robotů. Chyby, k nimž dochází v poloze X-Y, jsou způsobeny dvěma motory v osách J1 a J2. Jiné typy robotů mají tři nebo více motorů, které přispívají k dosažení polohy X-Y. Čím více motorů, tím pravděpodobnější je výskyt chyb. Vynikající opakovatelnost je důležitá u malých montážních aplikací, kde se vyžaduje tolerance v řádu několika mikronů. K příkladům patří zapojování konektorů do desek obvodů nebo přesunutí jehly do malé drážky pro účely dávkování.

Kliknutím níže se můžete dozvědět více o nových modelech robotů řady SCARA společnosti FANUC, případně nás kontaktujte ještě dnes, abyste se mohli poradit s odborníkem na aplikace pro SCARA roboty. Rádi odpovíme na vaše případné otázky.

Obraťte se na nás

Více informací o FANUC SCARA Robotech