揭密SCARA機(jī)器人 SCARA機(jī)器人,即elective Compliance Assembly Robot Arm,又名水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人,是工業(yè)機(jī)器人家庭應(yīng)用非常廣泛的一個構(gòu)型。近年來,六軸工業(yè)機(jī)器人發(fā)展迅速,基本每一家涉足機(jī)器人本體設(shè)計的廠商都首先發(fā)展六軸機(jī)器人,在中低端六軸工業(yè)機(jī)器人市場競爭日益激烈的情況,很多國產(chǎn)機(jī)器人廠商開始把目光投向了應(yīng)用同樣的廣泛的SCARA機(jī)器人。企圖在低成本SCARA機(jī)器人中搶占先機(jī)。今天就帶大家揭開SCARA機(jī)器人的神秘面紗。 一、什么是SCARA機(jī)器人 SCARA機(jī)器人又稱水平多關(guān)節(jié)機(jī)器人。是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊類型的工業(yè)機(jī)器人。一般有4個自由度,可在包括沿X、Y、Z方向的平移和繞Z軸的旋轉(zhuǎn)。 二、SCARA機(jī)器人有怎樣的機(jī)械結(jié)構(gòu) 機(jī)器人的內(nèi)部細(xì)節(jié)設(shè)計都是各個機(jī)器人廠家的內(nèi)部機(jī)密,筆者不可能拿到,即使拿到也不敢拿出來講。但是,從有限的資料中,我們還是可以總結(jié)出一些SCARA機(jī)器人通用結(jié)構(gòu)設(shè)計。 SCARA機(jī)器人外形大致如下圖如示,第1、2軸結(jié)構(gòu)相同,都是伺服電機(jī)加諧波減速機(jī)傳動。當(dāng)于,出于成本的考慮,也有將伺服電機(jī)換成步機(jī)電機(jī),或者將諧波減速機(jī)換成行星減速機(jī)或者RV減速機(jī)的。但目前的SCARA機(jī)器人的第1、2軸還是主要以伺服電機(jī)加諧波減速機(jī)。 SCARA機(jī)器人3、4軸設(shè)計就比較豐富多樣。從大類來分可以分兩類:第一類為解耦式,即3軸與4軸的驅(qū)動是分離的,分花鍵軸、滾珠絲桿各一根,由兩個電機(jī)分別驅(qū)動升降與旋轉(zhuǎn)兩個自由度,典型的設(shè)計為YAMAHA的SCARA設(shè)計,如下圖中YAMAHA公司產(chǎn)品手冊中介紹圖片。 2 d0 o3 L* W1 \: O& C
第二類為耦合式,即3軸與4軸的驅(qū)動的耦合的,相互影響的,由一根滾珠絲桿花鍵軸實(shí)現(xiàn)。單個電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)或升降,必須兩個電機(jī)同時驅(qū)動才能實(shí)現(xiàn)。 解耦式的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計相對簡單,價格對比便宜,缺點(diǎn)是對花鍵軸與滾珠絲桿的平行度要求很高,裝配比較困難。而耦合式的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計緊湊,重量較輕,缺點(diǎn)是滾珠絲桿花鍵軸價格高昂,廠家極少,基本屬于壟斷。 除了解耦式與耦合式的不同以外,不同廠家的SCARA對于3、4軸電機(jī)的分布,減速裝置的設(shè)計有多種形式,各有優(yōu)劣,這里就不一一解釋。 此外簡單介紹一款比較特殊的SCARA機(jī)器人,由Staubli公司出品的TP80,該款SCARA機(jī)器人設(shè)計復(fù)雜巧妙,為目前世界上最快的SCARA機(jī)器人。下圖為該公司公開的專利示意圖。 三、SCARA機(jī)器人能做什么 說完SCARA機(jī)器人結(jié)構(gòu),自然要講SCARA機(jī)器人的應(yīng)用。SCARA機(jī)器人的特點(diǎn)是負(fù)載小、速度快,因此其主要應(yīng)用在快速分揀、精密裝配等3C行業(yè)、食品行業(yè)等領(lǐng)域。下面將介紹SCARA機(jī)器人的幾個典型應(yīng)用。 1、 手機(jī)玻璃上下料
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