SCARA机器人技术受益

SCARA见解

• 选择性柔度关节臂机器人(SCARA)具有较高的速度和精度，是专为取放应用而设计的。
• SCARA机器人是一个多功能和简单的解决方案，各种自动化装配应用。

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选择性柔度关节臂(SCARA)机器人是一种具有较高速度和精度的机械机构，主要用于小零件的装配和取放。

SCARA机制

SCARA机器人中工具的运动可以在三维笛卡尔空间中实现;X Y Z和一个4^th尺寸是绕垂直z轴旋转。机器人在XY平面上具有机械柔顺性，在z方向上具有刚性。这是选择性柔度关节机械臂(SCARA)的基础。但是请注意，在X、Y、Z和Rz的所有方向上定位重复性都很高。

SCARA伺服轴运动

SCARA机构由4个伺服轴驱动。第一个轴移动臂的第一部分，该部分在底座上旋转。第二轴带动手臂的第二部分。本节末端支撑远端刀具羽毛笔，可随第三轴上下移动，随四轴旋转。

SCARA外围设备

期望SCARA有电机和编码器的主要连接，加上垂直轴持有制动器连接器和集成空气管路。通常，工具羽毛是中空的，以允许空气管路或线路到工具。

SCARA运动

当然，这些轴都可以一起移动，并协调地沿着轨迹移动工具，或从一个位置移动到另一个位置。这可以使用轴坐标来实现，也称为关节坐标，用于使用弧形路径轨迹进行最快的定位。逆运动学也可以应用于命令刀具中心点(TCP)的特定轨迹，例如，执行线性移动。

机器人的工作范围几乎是圆柱形的，除了机器人正后方的区域。深度受垂直轴的限制。

有趣的是，在这个工作包的大部分中，TCP位置可以通过两种不同的姿势来实现，这取决于第二个关节的方向。

SCARA优势

此表总结了SCARA机器人与其他关节机器人机构(如delta机器人或常见的6轴机械臂)的比较。

重复性是SCARA机器人的强项。10微米的可重复性并不罕见;这是百分之一毫米，是所有关节机器人中重复性最好的。虽然DELTA机器人仍然是移动轻负荷的一种更快的方式，但SCARA可以通过简单的地板固定而不是悬垂结构来固定。

SCARA应用程序

这些特性使SCARA成为具有高重复性的小零件快速挑选和放置的绝佳选择。这同样适用于涉及小部件插入，压紧，甚至用旋转轴驱动螺钉的装配过程。配药是SCARA机器人的另一个很好的应用。它们通常用于检查，分拣和涉及在输送机上移动的部件的其他过程。

请注意，SCARA机器人通常不是焊接和等离子应用的好选择，因为它们的自由度有限，也没有计算机数控(CNC)或机床应用所需的刚性。

SCARA产品选择

scara有一系列大小，适用于轻到中型有效载荷。像其他机器人一样，寻找的主要规格是有效载荷和径向范围。

对于需要压制的应用，寻找z轴力。还要考虑入口保护要求、操作温度和食品级、协同防爆或防爆等级。

在控制器端，寻找一个传送带跟踪功能，它允许机器人与移动的传送带同步来挑选和放置。

功能安全也是控制器的一个特点，它使机器人和工具的每个部分都不受干扰。

系统集成策略

SCARA机器人需要一个控制系统。最常见和最直接的设置是使用一个独立的机器人控制器。这样一个单元可以容纳所有的伺服放大器，编程逻辑和功能安全。它通过一个吊坠编程，可以通过数字和模拟输入/输出(I/O)或网络连接连接到上层机器控制器或其他设备。

在某些情况下，网络连接可允许由上层控制器承载完整的编程和控制。这种设置不是通过吊坠进行编程，而是促进了系统中各种机器人、伺服器、逆变驱动器和其他设备的集中编程。

或者，机器控制器可以在内部解决机器人运动学问题，直接驱动单个伺服系统，而不需要专用的机器人控制器。这种方法在面板布局、控制和定制方面非常灵活。

SCARA机器人是各种自动化装配应用的通用和简单的解决方案，这些应用需要快速和精确定位小部件。

马特·佩尔蒂埃是产品培训工程师，安川美国公司．由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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