Scara

SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) är en kinematik baserad på ett spaksystem som säkerställer rörelsen av den sista länken i planet på grund av rotationsdrivningen av mekanismens spakar. Den klassiska SCARA-mekanismen består av två spakar anslutna i en punkt och 2 oberoende drivningar, varav en är installerad i skarven mellan två spakar och roterar dem i förhållande till varandra, och den andra är installerad vid basen av den första spaken och roterar den i förhållande till arbetsplanet.

Ett specialfall av SCARA-mekanismen är 5-armars SCARA-mekanismen, som använder 4 spakar och 2 roterande ställdon i basen med inpassade axlar för att flytta slutpunkten.

Huvudparametrarna för mekanismer byggda på basis av SCARA

Installation och orientering

Installationsplatsen och orienteringen påverkas av det erforderliga täckningsområdet och placeringen av de föremål som SCARA-roboten måste arbeta med. Huvuduppgiften är att kombinera robotens täckningsområde med det nödvändiga arbetsområdet. Om du behöver utföra komplexa uppgifter eller om du behöver röra dig längs 4 eller fler axlar är robotar med kartesisk mekanik mer komplexa och krångliga. SCARA-robotar tar mindre plats och är lättare att installera.

Orienteringen av objekten som roboten arbetar med är också lättare när det gäller en SCARA-robot. SCARA-manipulatorn har förmågan att arbeta och rotera delar i vilken vinkel som helst. För att uppnå samma flexibilitet i driften måste den kartesiska roboten ha en extra matningsmodul som ökar belastningen på Z-axeln och därigenom minskar den tillåtna nyttolasten.

De flesta SCARA-mekanismer kan monteras på vilket plan som helst (vägg, tak, golv) utan att ändra deras funktionsegenskaper. Denna fördel används ofta i industrilokaler med begränsad volym.

Hastighet och rörelse

Den viktigaste egenskapen hos en industriell mekanism, förutom nyttolasten, är hastigheten för att utföra en given operation.

För tillfället visar SCARA-robotar mycket höga rörelsehastigheter. Liksom i fallet med den kartesiska versionen, beror de nominella arbetshastigheterna på drivningens kraft och parametrarna för de kinematiska växlarna (utväxling). Generellt kännetecknas SCARA-robotar av högre hastighet jämfört med kartesisk mekanik och deltarobotar .

Noggrannhet och repeterbarhet

För mekanik tillverkad enligt SCARA-principen är inhomogeniteten i rörelseupplösningen i XY-planet karakteristisk. För SCARA-mekanismer är det vanligt att tala om en upplösningsgradient i ett givet plan. Den maximala noggrannheten (det minsta absoluta felet och den högsta upplösningen) observeras vid utgångspunkten för koordinaterna (i mitten av mekanismen). När du rör dig bort från mitten (med en ökning av spakens längd, d.v.s. förlängningen av "armen" på SCARA), försämras upplösningen.  

På grund av frånvaron av sträckande element (drivremmar) i designen kännetecknas SCARA-mekanismen av hög repeterbarhet av rörelseresultat utan att ändra noggrannhet. Detta innebär att SCARA-robotar kan utföra sekventiellt identiska operationer utan minsta avvikelse.

Lastbegränsning

Den tillåtna belastningen består av två komponenter - arbetsverktygets vikt och belastningens vikt (eller krafterna som verkar i mekanismens arbetsområde). Vid användning av SCARA-mekanik appliceras belastningen på arbetsområdet som finns i änden av mekanismens förlängda arbetsarm (robotens förlängda "arm"). Detta leder till vissa begränsningar av belastningen och behovet av att öka styrkan och styvheten hos mekanismelementen.

Nyckelfunktioner hos mekanismer byggda enligt principen om SCARA

• Oftare har de överlägsna prestandaindikatorer (hastighet, belastning) i jämförelse med kartesiska robotar jämförbara i storlek och vikt .
•  De har mindre dimensioner och vikt jämfört med kartesiska robotar med liknande funktionsegenskaper.
•  De kan utföra mer komplexa uppgifter jämfört med klassiska kartesiska enheter.
• Kräv mer komplex elektronik, den matematiska beskrivningen för en rörelsekontroller är mer komplex än för kartesiska mekanismer .
• Hög noggrannhet och repeterbarhet av resultat av operationer.
• Den högre kostnaden beror på den mer komplexa matematiken och den lägre prevalensen.
• De har styvhetsbegränsningar längs XY-axlarna.
• Vibrationer och buller under drift av SCARA-mekanismen är betydligt lägre jämfört med kartesiska enheter.

Applikation

SCARA-mekanik utvecklades ursprungligen för hantering, montering och montering och har blivit särskilt utbredd inom elektronikindustrin och transportörsystem. För närvarande nämns den kommersiella tillämpningen av SCARA oftast i samband med robotik när man skapar manipulatorer Arkiverad 29 oktober 2018 på Wayback Machine . Som det vanligtvis kallas är en robot en automatisk anordning utformad för att utföra olika typer av mekaniska operationer, som arbetar enligt ett förutbestämt program. Under de senaste åren har denna teknik framgångsrikt använts inom 3D- MachineteknikenSCARA-förutom,där,skrivare3D-utskrift för att skapa de har sina egna fördelar [1] .

Stora moderna enhetstyper som använder SCARA-mekanik

När det gäller robotar som för närvarande använder SCARA-mekanik kan två stora grupper urskiljas:

• Industrirobotar ( manipulatorer , transportmekanismer)
• CNC-koordinatmaskiner (små fräsmaskiner, gravörer, 3D-skrivare)