SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) este o cinematică bazată pe un sistem de pârghii care asigură deplasarea verigii finale în plan datorită antrenării rotative a pârghiilor mecanismului. Mecanismul clasic SCARA este format din două pârghii conectate într-un punct și 2 mecanisme independente, dintre care unul este instalat la îmbinarea a 2 pârghii și le rotește unul față de celălalt, iar al doilea este instalat la baza primei pârghii și se rotește. acesta raportat la planul de lucru .
Un caz special al mecanismului SCARA este mecanismul SCARA cu 5 brațe, care folosește 4 pârghii și 2 actuatoare rotative în bază cu axe nepotrivite pentru a deplasa punctul final.
Locația și orientarea instalării sunt influențate de aria de acoperire necesară și de locația obiectelor cu care trebuie să lucreze robotul SCARA. Sarcina principală este de a combina zona de acoperire a robotului cu zona de lucru necesară. Dacă trebuie să efectuați sarcini complexe sau dacă trebuie să vă deplasați de-a lungul a 4 sau mai multe axe, roboții cu mecanică carteziană sunt mai complexi și mai greoi. Roboții SCARA ocupă mai puțin spațiu și sunt mai ușor de instalat.
Orientarea obiectelor cu care lucrează robotul este mai ușoară și în cazul unui robot SCARA. Manipulatorul SCARA are capacitatea de a lucra și roti piesele în orice unghi. Pentru a obține aceeași flexibilitate în funcționare, robotul cartezian trebuie să aibă un modul de alimentare suplimentar care mărește sarcina pe axa Z, reducând astfel sarcina utilă admisă.
Majoritatea mecanismelor SCARA pot fi montate pe orice plan (perete, tavan, podea) fără a le modifica proprietățile de funcționare. Acest avantaj este utilizat pe scară largă în spațiile industriale cu un volum limitat.
Cea mai importantă caracteristică a unui mecanism industrial, pe lângă sarcina utilă, este viteza de efectuare a unei operații date.
În acest moment, roboții SCARA prezintă viteze de mișcare foarte mari. Ca și în cazul versiunii carteziane, vitezele nominale de funcționare de mișcare depind de puterea motorului și de parametrii angrenajelor cinematice (raportul de transmisie). În general, roboții SCARA se caracterizează printr-o viteză mai mare în comparație cu mecanica carteziană și roboții delta .
Pentru mecanica realizată după principiul SCARA este caracteristică neomogenitatea rezoluției mișcării în planul XY. Pentru mecanismele SCARA, se obișnuiește să se vorbească despre un gradient de rezoluție într-un plan dat. Precizia maximă (cea mai mică eroare absolută și cea mai mare rezoluție) se observă la originea coordonatelor (în centrul mecanismului). Pe măsură ce vă îndepărtați de centru (cu o creștere a lungimii pârghiei, adică prelungirea „brațului” SCARA), rezoluția se deteriorează.
Datorită absenței elementelor de întindere (centriile de transmisie) în design, mecanismul SCARA se caracterizează printr-o repetabilitate ridicată a rezultatelor mișcării fără modificarea preciziei. Aceasta înseamnă că roboții SCARA pot efectua operații identice secvențiale fără cea mai mică abatere.
Sarcina permisă constă din două componente - greutatea instrumentului de lucru și greutatea sarcinii (sau forțele care acționează în zona de lucru a mecanismului). În cazul utilizării mecanicii SCARA, sarcina este aplicată pe zona de lucru situată la capătul brațului de lucru extins al mecanismului („brațul” extins al robotului). Acest lucru duce la unele restricții asupra sarcinii și la necesitatea creșterii rezistenței și rigidității elementelor mecanismului.
Mecanica SCARA a fost dezvoltată inițial pentru manipulare, montare și asamblare și a devenit deosebit de răspândită în industria electronică și în sistemele de transport. În prezent, aplicația comercială a SCARA este menționată cel mai des în contextul roboticii la crearea manipulatoarelor Arhivat 29 octombrie 2018 la Wayback Machine . Așa cum este denumit în mod obișnuit, un robot este un dispozitiv automat conceput pentru a efectua diferite tipuri de operații mecanice, care funcționează conform unui program predeterminat. În ultimii ani, această tehnologie a fost folosită cu succes în domeniul imprimării 3D pentru a crea SCARAtehnologialângăpe,unde,3Dimprimante au propriile avantaje [1] .
În ceea ce privește roboții care folosesc în prezent mecanica SCARA, se pot distinge două grupuri mari:
O configurație fundamental nouă a unui braț robot industrial, creată în Japonia de oamenii de știință de la Universitatea Yamanashi , a apărut pentru prima dată în 1981 și a fost numită „SCARA” (Selective Compliance Assemble Robot Arm - un braț robot de asamblare cu conformitate selectivă). Spre deosebire de un robot care operează într- un sistem de coordonate unghiulare , articulațiile rotative ale SCARA sunt situate mai degrabă într-un plan orizontal decât într-un plan vertical, folosind mobilitatea verticală pentru a transla prindere. Această configurație, care combină proprietățile sistemelor de coordonate unghiulare și cilindrice, s-a dovedit a fi foarte eficientă. Datorită rigidității ridicate în direcția verticală, roboții SCARA pot transporta sarcini utile semnificativ mai mari decât alți roboți de asamblare și, în același timp, sunt foarte comozi pentru operațiunile de asamblare. Schema a devenit larg răspândită pentru roboții de asamblare, iar o serie de companii, inclusiv una de renume mondial precum IBM (SUA), produc roboți de asamblare de acest tip pe baza acordurilor de licență; unul dintre cele mai avansate modele japoneze s-a numit „SKILAM”, care înseamnă „mână pricepută”.
Mașini de coordonate CNC bazate pe mecanica SCARAOrice mașină de coordonate CNC este proiectată pentru a muta unealta de lucru de-a lungul coordonatelor date. În cele mai multe cazuri, acestea sunt mișcări de-a lungul coordonatelor XYZ, deși lucrul cu coordonatele polare nu este, de asemenea, exclus. Regulile instrumentului și algoritmul de deplasare de-a lungul coordonatelor sunt scrise într-un cod special de mașină. Cel mai des folosit este codul G utilizat pe scară largă . Există un număr mare de mașini CNC similare: de la tabele mici de coordonate și imprimante 3D până la mașini de frezat CNC cu drepturi depline . Datorită rigidității limitate în planul XY, utilizarea mașinilor CNC bazate pe mecanica SCARA are anumite limitări. Datorită avantajelor dispozitivelor SCARA în ceea ce privește viteza, dimensiunea și greutatea, acestea sunt utilizate în mașini de dimensiuni mici pentru operații CNC ușoare (gravare, prelucrare materiale moi) și imprimante 3D. Viteza de prelucrare și proprietățile materialelor prelucrate pe mașina CNC SCARA depind complet de rezistența și rigiditatea „mâinilor” încorporate în producția mașinii SCARA.
1. Cartezian vs Delta vs Polar vs Scara. Arhivat pe 25 august 2018 la Wayback Machine
2. Soiuri de roboți industriali Arhivat 29 octombrie 2018 la Wayback Machine
3. Diferența dintre roboții cartezieni, cu șase axe și SCARA Arhivat 29 octombrie 2018 la Wayback Machine
4. Clasificarea roboților industriali Arhivat 20 octombrie 2018 la Wayback Machine
5. Revizuirea unei imprimante 3D cu mecanică SCARA Arhivată 29 octombrie 2018 la Wayback Machine
6. Braț robotic universal Arhivat 29 octombrie 2018 la Wayback Machine