SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) je kinematika založená na pákovém systému, který zajišťuje pohyb koncového článku v rovině díky rotačnímu pohonu pák mechanismu. Klasický mechanismus SCARA se skládá ze dvou pák spojených v jednom bodě a 2 nezávislých pohonů, z nichž jeden je instalován na kloubu 2 pák a otáčí je vůči sobě a druhý je instalován na základně první páky a otáčí se. vzhledem k pracovní rovině.
Speciálním případem mechanismu SCARA je 5ramenný mechanismus SCARA, který k pohybu koncového bodu využívá 4 páky a 2 otočné aktuátory v základně s nepasujícími osami.
Místo instalace a orientace jsou ovlivněny požadovanou oblastí pokrytí a umístěním objektů, se kterými musí robot SCARA pracovat. Hlavním úkolem je spojit oblast pokrytí robota s požadovanou pracovní oblastí. Pokud potřebujete provádět složité úkoly nebo pokud se potřebujete pohybovat po 4 a více osách, jsou roboti s kartézskou mechanikou složitější a těžkopádnější. Roboty SCARA zabírají méně místa a snadněji se instalují.
Snazší je v případě robota SCARA také orientace objektů, se kterými robot pracuje. Manipulátor SCARA má schopnost pracovat a otáčet díly v libovolném úhlu. Pro dosažení stejné flexibility v provozu musí mít kartézský robot přídavný podávací modul, který zvyšuje zatížení osy Z, a tím snižuje přípustné užitečné zatížení.
Většinu mechanismů SCARA lze namontovat na jakoukoli rovinu (stěna, strop, podlaha), aniž by se změnily jejich provozní vlastnosti. Tato výhoda je široce využívána v průmyslových prostorách s omezeným objemem.
Nejdůležitější charakteristikou průmyslového mechanismu je kromě užitečného zatížení rychlost provádění dané operace.
V současné době roboti SCARA vykazují velmi vysoké rychlosti pohybu. Stejně jako v případě kartézské verze jsou jmenovité provozní rychlosti pohybu závislé na výkonu pohonu a parametrech kinematických převodů (převodový poměr). Obecně se roboti SCARA vyznačují vyšší rychlostí ve srovnání s kartézskou mechanikou a delta roboty .
Pro mechaniky vyrobené podle principu SCARA je charakteristická nehomogenita rozlišení pohybu v rovině XY. U mechanismů SCARA je zvykem mluvit o gradientu rozlišení v dané rovině. Maximální přesnost (nejmenší absolutní chyba a nejvyšší rozlišení) je pozorována v počátku souřadnic (ve středu mechanismu). Jak se vzdalujete od středu (se zvětšováním délky páky, tedy prodlužováním „paže“ SCARA), rozlišení se zhoršuje.
Díky absenci napínacích prvků (hnacích řemenů) v konstrukci se mechanismus SCARA vyznačuje vysokou opakovatelností výsledků pohybu beze změny přesnosti. To znamená, že roboti SCARA mohou provádět sekvenční identické operace bez sebemenší odchylky.
Přípustné zatížení se skládá ze dvou složek - hmotnosti pracovního nástroje a hmotnosti břemene (neboli sil působících v pracovní oblasti mechanismu). V případě použití mechaniky SCARA je zatížení aplikováno na pracovní plochu umístěnou na konci vysunutého pracovního ramene mechanismu (prodloužené „rameno“ robota). To vede k určitým omezením zatížení a potřebě zvýšit pevnost a tuhost prvků mechanismu.
Mechanika SCARA byla původně vyvinuta pro manipulaci, montáž a montáž a stala se zvláště rozšířenou v elektronickém průmyslu a dopravníkových systémech. V současnosti je komerční aplikace SCARA nejčastěji zmiňována v rámci robotiky při tvorbě manipulátorů Archivováno 29. října 2018 na Wayback Machine . Jak se běžně říká, robot je automatické zařízení určené k provádění různých druhů mechanických operací, které pracuje podle předem určeného programu. V posledních letech se tato technologie úspěšně využívá v oblasti 3D MachineSCARAtechnologiekroměkde,tiskáren3Dtisku k vytvoření mají své výhody [1] .
Pokud jde o roboty, které v současnosti používají mechaniku SCARA, lze rozlišit dvě velké skupiny:
Zásadně nová konfigurace ramena průmyslového robota, vytvořená v Japonsku vědci z Yamanashi University , se poprvé objevila v roce 1981 a byla nazvána „SCARA“ (Selective Compliance Assemble Robot Arm – montážní robotické rameno se selektivní poddajností). Na rozdíl od robota pracujícího v úhlovém souřadnicovém systému jsou otočné klouby SCARA umístěny spíše v horizontální než vertikální rovině a využívají vertikální pohyblivost k posunu chapadla. Tato konfigurace, kombinující vlastnosti úhlového a válcového souřadnicového systému, se ukázala jako velmi účinná. Díky vysoké tuhosti ve vertikálním směru mohou roboty SCARA nést výrazně vyšší užitečné zatížení než ostatní montážní roboty a zároveň jsou velmi pohodlné pro montážní operace. Schéma se rozšířilo pro montážní roboty a řada společností, včetně takové světoznámé jako IBM (USA), vyrábí montážní roboty tohoto typu na základě licenčních smluv; jeden z nejpokročilejších japonských modelů se jmenoval „SKILAM“, což znamená „šikovná ruka“.
CNC souřadnicové stroje založené na mechanice SCARAJakýkoli CNC souřadnicový stroj je navržen tak, aby pohyboval pracovním nástrojem po zadaných souřadnicích. Ve většině případů se jedná o pohyby po souřadnicích XYZ, i když není vyloučena ani práce s polárními souřadnicemi . Pravidla nástroje a algoritmus pro pohyb po souřadnicích jsou zapsány ve speciálním strojovém kódu. Nejčastěji používaný je široce používaný G-kód . Podobných CNC strojů existuje obrovské množství: od malých souřadnicových stolů a 3D tiskáren až po plnohodnotné CNC frézky . Vzhledem k omezené tuhosti v rovině XY má použití CNC strojů založených na mechanice SCARA určitá omezení. Vzhledem k výhodám zařízení SCARA z hlediska rychlosti, velikosti a hmotnosti se používají v malorozměrových strojích pro lehké CNC operace (gravírování, zpracování měkkých materiálů) a 3D tiskárnách. Rychlost zpracování a vlastnosti materiálů zpracovávaných na CNC stroji SCARA zcela závisí na síle a tuhosti „ručiček“ začleněných do výroby stroje SCARA.
1. Kartézský vs Delta vs Polar vs Scara. Archivováno 25. srpna 2018 na Wayback Machine
2. Odrůdy průmyslových robotů Archivováno 29. října 2018 na Wayback Machine
3. Rozdíl mezi kartézskými, šestiosými a SCARA roboty Archivováno 29. října 2018 na Wayback Machine
4. Klasifikace průmyslových robotů Archivováno 20. října 2018 na Wayback Machine
5. Recenze 3D tiskárny s mechanikou SCARA Archivováno 29. října 2018 na Wayback Machine
6. Univerzální robotické rameno Archivováno 29. října 2018 na Wayback Machine