ربات اسکارا و نحوه عملکرد آن

ربات اسکارا چیست؟

ربات اسکارا یکی از انواع رایج ربات های صنعتی است. ربات های SCARA در ابتدا در سال 1978 توسعه یافتند و عمدتاً برای برنامه های مونتاژ استفاده می شدند.  SCARAمخفف عبارت Selective Compliance Assembly Robot Arm یا Selective Compliance Articulated Robot Arm است که به معنای ربات مونتاژ با انطباق انتخابی است و به این علت است که در این ربات محورهای X و Y انعطاف پذیر و محور Z صلب است.

ربات‌های اسکارا ربات‌های صنعتی کوچکی هستند که معمولاً روی پایه یا روی زمین نصب می‌شوند. برخی از ربات های اسکارا را می توان به دیوار نصب کرد. این ربات ها به طور کلی دارای قابلیت حمل بار کم هستند که معمولاً بین 0.5 کیلوگرم تا 20 کیلوگرم است. اکثر ربات‌های SCARA با چهار محور پیکربندی شده‌اند که دامنه حرکتی کمتری نسبت به ربات‌های شش محوره به آن‌ها می‌دهد. تعدادی ربات SCARA با سه محور نیز وجود دارد، با این حال، در حالت استاندارد این ربات ها دارای چهار محور هستند. FANUC SR-3ia نمونه ای از ربات صنعتی SCARA است. این نوع ربات برای بهبود سرعت و تکرارپذیری از یک مکان به مکان دیگر یا برای سرعت بخشیدن و بهبود مراحل مونتاژ ساخته شده است.

در ویدیوی زیر می توانید برخی از ربات های اسکارا سری SR ساخت شرکت FANUC به همراه مشخصات آن ها را مشاهده کنید.

پیکربندی ربات اسکارا

ربات اسکارا که در واقع یک بازوی رباتیک با چهار درجه آزادی است، دارای چهار محور هستند شامل حرکت در صفحات X-Y و Z و حرکت چرخشی 360 درجه حول محور Z. سینماتیک معکوس و درون یابی داده ها به ربات اجازه می دهد تا به صورت پویا، سریع و هوشمندانه حرکت کند. پیکربندی این ربات استحکام قابل توجهی را برای ربات در جهت عمودی، اما انعطاف پذیری در صفحه افقی را فراهم می کند. این امر آن را برای بسیاری از کارهای مونتاژ مانند در صنایع خودروسازی و الکترونیک ایده آل می کند.

پیکربندی چهار محور ربات‌های SCARA آنها را به یکی از سریع‌ترین انواع ربات‌ها تبدیل می‌کند. با چهار محور، مفاصل کمتری برای کنترل و حرکت وجود دارد که امکان سرعت بیشتر نسبت به انواع ربات مفصلی و دکارتی را فراهم می کند اما ربات‌های دلتا هنوز نسبت به ربات‌های SCARA از نظر سرعت برتری دارند.

در حالی که ربات‌های دلتا ممکن است سریع‌تر باشند، ربات‌های SCARA در مقایسه با سایر انواع روبات‌ها مقرون به صرفه‌تر هستند. آنها بهترین نسبت قیمت به عملکرد را دارند. با محورهای کمتر و اندازه کوچکتر آنها، اجزا و مواد کمتری برای ساخت ربات‌های SCARA استفاده می‌شود که به کاهش هزینه آنها کمک می‌کند.

برخی از ویژگی های ربات SCARA مانند قابلیت اطمینان بالا، دقت و سرعت بالا، حداقل تعمیر و نگهداری، سهولت استفاده و طراحی بسیار فشرده، این نوع ربات را واقعاً برای کار در محیط های صنعتی مناسب می کند. سیستم ترکیبی عملکرد بالا از نظر بهره وری و در عین حال انعطاف پذیری بالا در خطوط مونتاژ و سیستم های تولید را تضمین می کند.

سینماتیک SCARA این ربات را برای انجام وظایف مونتاژ با تلرانس‌های کم، مانند قرار دادن شفت در سوراخ، به خاطر قابلیت تنظیم حرکت در صفحه افقی و در عین حال حفظ استحکام بالا در جهت عمودی، مناسب می‌کند. مکانیک بازوی SCARA به طور کلی بسیار قوی است و می تواند بدون مشکل در برابر تنش ها و برخوردهای غیر منتظره مقاومت کند.

مزایا و معایب ربات های اسکارا

مزایای ربات های SCARA

به طور کلی، یک ربات SCARA می تواند با سرعت بالاتر و با موارد اختیاری مانند فعالیت در شرایط اتاق تمیز کار کند. ربات SCARA معمولاً برای عملیات انتخاب و جابجایی یا مونتاژ زمانی که به سرعت بالا و دقت بالا نیاز است استفاده می شود.

ربات‌های SCARA که در حال حاضر در دسترس هستند می‌توانند به دقت های کمتر از 10 میکرون دست یابند. این تلرانس ها را می توان با 20 میکرون برای یک ربات شش محور مقایسه کرد.

چیدمان جمع و جور ربات‌های اسکارا باعث می‌شود آنها به راحتی در برنامه‌های موقت یا از راه دور مجدداً قرار گیرند: با طراحی، ربات SCARA برای برنامه‌هایی با میدان عملیاتی کوچک‌تر و جایی که فضای کف محدود است مناسب است.

• ربات SCARA می تواند با سرعت بالاتری کار کند
• ربات های اسکارا می توانند در یک محیط اتاق تمیز کار کنند.
• ربات SCARA برای انتخاب و جابجایی استفاده می شود
• ربات های اسکارا برای عملیات مونتاژ در مواقعی که به دقت بالایی نیاز است استفاده می شود.
• ربات‌های SCARA می‌توانند به تحمل‌های کمتر از 10 میکرون دست یابند.
• چیدمان جمع و جور ربات‌های اسکارا باعث می‌شود آنها به راحتی در برنامه‌های موقت یا از راه دور قرار بگیرند.
• ربات SCARA برای کاربردهایی با میدان عملیاتی کوچکتر و جایی که فضای کف محدود است مناسب است.

محدودیت های ربات های SCARA

• ربات های اسکارا به دلیل پیکربندی خود، معمولاً فقط قادر به حمل بارهای سبک هستند. به طور معمول، آنها بارهای اسمی تا 2 کیلوگرم (حداکثر 10 کیلوگرم) حمل می کنند.
• فضای یک ربات SCARA معمولاً دایره‌ای است که برای همه کاربردها مناسب نیست و این ربات در مقایسه با فضای کاری سه بعدی انواع دیگر ربات‌ها (به عنوان مثال ربات‌های شش محور) از مهارت و انعطاف‌پذیری محدودی برخوردار است.