ربات اسکارا

ربات اسکارا چیست؟

 در این صفحه بررسی خواهیم کرد که ربات اسکارا چیست؟ و چرا ربات اسکارا در تولید بسیار مهم می باشد؟ اینها سوالاتی هستند که برای اکثر افرادی که در حال یادگیری اتوماسیون خطوط تولید می باشند، پیش می آید. ربات اسکارا (ربات SCARA) برای اولین بار در دهه 1980 در ژاپن ساخته شد. ویژگی اصلی ربات اسکارا داشتن یک بازوی 2 پیوندی مفصلی است که در یک صفحه کار می کند. با این حال به جهاتی از بازوی انسان تقلید می کند و به بازو اجازه می دهد تا در مکان های محدود، باز و جمع شود که این امر دسترسی به داخل محفظه (مثلا یک جعبه) یا عملیات برداشتن و گذاشتن از یک نقطه به نقطه دیگر را تسهیل می کند.

فروش ربات اسکارا

تیم تخصصی رباتیک هایپر صنعت فامکو انواع ربات اسکارا را به مشتریان عزیز ارائه داده و کلیه فعالیت های مربوطه از جمله مشاوره، انتخاب، اجرا، برنامه نویسی و راه اندازی خط را انجام می دهد. در این قسمت عملکرد و مشخصات فنی اسکارا ربات ها را بیشتر بررسی خواهیم کرد.

مشخصات فنی ربات اسکارا

ربات اسکارا در واقع یک منیپولیتور با 3 یا 4 درجه آزادی می باشد. این مدل از ربات برای بهبود سرعت و قابلیت تکرار در عمل برداشتن اجسام از یک مکان و قرار دادن در مکان دیگری یا به منظور افزایش سرعت مراحل مونتاژ به کار می رود.

ربات اسکارا سه محور عمودی برای حرکت دورانی دارد (در شکل زیر محورهای q₁ و q₂ و q₃) که از این سه محور یکی حول محور Z و دو محور دیگر نیز به صورت زانویی حول Z چرخش انجام می دهند. در برخی موارد محور چهارم (q₄) وجود دارد که حرکت خطی در راستای Z انجام می دهد.

نرم افزار کنترل ربات اسکارا برای انجام حرکات درون یابی شده خطی، سینماتیک معکوس دارد. سینماتیک ربات اسکارا باعث شده که این ربات برای انجام کارهای مونتاژ با تلرانس کم مانند قرار دادن شافت در سوراخ مناسب باشد. این ویژگی به دلیل قابلیت تنظیم حرکت روی صفحه افقی می باشد، در حالی که همزمان ثبات در راستای محور عمودی نیز حفظ می شود. البته نگران پیچیدگی های برنامه نویسی نباشید و کار را به تیم متخصص هایپر صنعت فامکو بسپارید.

مکانیک بازوی ربات اسکارا قدرتمند بوده و می تواند برخوردها و تنش های غیرمنتظره را بدون مشکل تحمل کند. در ربات اسکارا اتصالات زانویی ربات عمودی هستند و مچ (wrist) ربات عمودی حرکت می کند. این پیکربندی آثار گرانش بر ربات را به حداقل می رساند و اجازه می دهد از ربات بتوان در فشارهای بالا استفاده کرد.

بعلاوه، از این ربات ها در زمینه اتوماسیون، الکترونیک و سایر کاربری های صنعتی که سازندگان در آن نیاز به تغذیه عمده قطعات مختلف با سایز های گوناگون دارند نیز استفاده می شود.

کاربرد ربات اسکارا

در زیر به برخی از انواع کاربرد ربات اسکارا خواهیم پرداخت:

پیچ گوشتی و سفت کردن (Screw Driving and Tightening)

ویژگی های تشخیص موقعیت سیستم بینایی ربات اسکارا می تواند برای مدیریت موقعیت های مختلف استفاده شود. به عنوان مثال، زمانی که محل قرارگیری سوراخ پیچ یا موقعیت قطعه کار روی نوار نقاله ناهماهنگ است یا انواع مختلفی از قطعات کار تحویل داده می شود، ربات اسکارا می تواند به آسانی موقعیت خود را اصلاح کند.

برداشتن و قرار دادن اجسام

ربات صنعتی اسکارا مقرون ‌به ‌صرفه ترین و سریع ترین دستگاه های انتخاب و جابجایی موجود هستند. البته ربات های دلتا می توانند از نظر سرعت از اسکارا ربات ها پیشی بگیرند، اما راه اندازی ربات اسکارا ساده تر است، زیرا مانند دلتاها نیازی به نصب آنها در بالای محل کار نیست.

با استفاده از یک ربات اسکارا، می توانید پیش بینی کنید که ربات محصولات شما را با استفاده از ابزار انتهای بازو یا یک گیره تحویل بگیرد. این یک امکان فوق العاده برای خودکارسازی فرآیندهای شما و رفع نیاز کارکنان شما به انجام کارهای روزمره است. محصول با استفاده از بازوی ربات برداشته شده و در گام بعدی سر جای خود قرار داده خواهد شد.

مونتاژ

اسکارا ربات ها در ابتدا برای اجرای کارهای مونتاژ کوچک با سرعتی سریع طراحی شده بودند. انطباق انتخابی اسکارا ربات ها به آنها اجازه می دهد تا بدون نیاز به برنامه ریزی پیچیده، کار خود را آسان تر به پایان برسانند.

اگر با طرح های پیچیده ای کار می کنید که در هنگام مونتاژ نیاز به توجه زیادی دارد، سرمایه گذاری روی ربات اسکارا استراتژی بسیار خوبی است. استفاده از این بازو باعث بهبود دقت و ثبات در تمام اقلام تولید شده می شود. از مزایای استفاده از چنین بازویی در مونتاژ می توان به زمان چرخش سریعتر و کیفیت بالاتر اشاره کرد.

پرینت 3 بعدی

در تجارت رباتیک، چاپ سه بعدی به طور فزاینده ای رایج و رو به گسترش است. ربات های 6 محوری وجود دارند که می توانند از فناوری های چاپ سه بعدی برای چاپ اقلام بزرگتر استفاده کنند. ربات اسکارا را می توان در برنامه های کاربردی چاپ در مقیاس کوچک و مانند اینها مورد استفاده قرار داد.

حکاکی

اسکارا ربات ها برای عملیات طراحی و حکاکی لیزری عالی هستند، زیرا می توانند نتایج بسیار دقیقی ارائه دهند. در چند سال گذشته، تعدادی ابزار بازوی ربات در بازار عرضه شده اند که به سازندگان اجازه می دهد دستگاه های حکاکی لیزری را در ربات های کوچکی مانند ربات اسکارا تعبیه کنند.

تزریق و توزیع (Dispensing)

وقتی نوبت به توزیع می رسد، وظایف مختلفی وجود دارد که می تواند به راحتی توسط ربات SCARA انجام شود. کار با رباتی مانند این به شما کمک می کند تا دقت خود را بهبود ببخشید و نتایج بهتری به دست آورید. هنگامی که نوبت به توزیع می رسد، معمولا فرآیندهای چسباندن، رنگ آمیزی و آب بندی در کار خواهند بود. استفاده از ربات SCARA برای چنین مشاغلی به کاهش ضایعات و افزایش دقت کار کمک می کند.

انتقال مواد و تجهیزات

وقتی صحبت از وظایف تکراری به میان می آید، انتقال مواد یکی از یکنواخت ترین آنهاست. بسته بندی، پالت گذاری، برچسب زدن و انتخاب قطعات کوچک تنها تعدادی از آنهاست. استفاده از اسکارا ربات ها که وزن کمی دارند، به آسانی این عملیات را خودکار خواهد کرد.

تغذیه ماشین آلات (Machine Tending)

فرآیندهای متنوعی استفاده از بازوی رباتیک ربات SCARA را در تولید محصولات مختلف ضروری می کند. این امر به ویژه در تغذیه ماشین آلات، جایی که بازوی رباتیک برای افزایش کارایی و بهره وری استفاده می شود، صادق است. قالب گیری تزریقی، CNC، پرس بریک ها و پرس های مهر زنی تنها برخی از رایج ترین ماشین هایی  هستند که اسکارا ربات های در آنها استفاده می شوند.

این رویه ها به کارمندان شما اجازه می دهد تا بر فعالیت های مهم تر و معنادارتر تمرکز کنند. همچنین به افزایش بهره وری و کیفیت فرآیند کمک می کند و در عین حال خطر آسیب ناشی از کار در نزدیکی ماشین های سنگین را کاهش می دهد.

مزایای ربات SCARA

ربات اسکارا بیشترین کاربرد را در برداشتن و گذاشتن (pick-and-place) یا مونتاژ دارد، یعنی عملیاتی که به دقت و سرعت بالایی نیاز دارد. از نظر تکرارپذیری، ربات های SCARA موجود می توانند در حال حاضر به دقت کمتر از 10 میکرون دست یابند. این میزان دقت در ربات های شش محوره 20 میکرون می باشد. ربات SCARA برای کاربردهایی با میدان کار باریک تر و سطح کاری محدود طراحی شده است. چیدمان فشرده این ربات ها امکان نصب و راه اندازی سریع آنها را فراهم می کند.

بنابراین، بطور کل می توان از موارد زیر به عنوان برخی از مزایای ربات SCARA اشاره کرد:

• دقت بالا
• سرعت بالا
• هزینه نگهداری کم
• کاربری آسان
• طراحی بسیار جمع و جور

محدودیت های ربات SCARA

ربات SCARA به دلیل پیکربندی اغلب فقط قادر به حمل بار سبک هستند که معمولا حداکثر 2 کیلوگرم بار را شامل می شود. فضای کار اسکارا ربات ها معمولا دایره ای است که ممکن است برای هر کاربری ای مناسب نباشد. ربات اسکارا در مقایسه با سایر انواع ربات ها با ظرفیت کامل سه بعدی، مانورپذیری و تطبیق پذیری محدودی دارد.

تاریخچه ربات اسکارا

اولین نمونه ربات اسکارا در سال 1978 در آزمایشگاه یک استاد ژاپنی طراحی و ساخته شد. این نمونه یک ربات 4 محوره بود که در زمان خود شبیه هیچ طراحی رباتیک دیگری نبود. سادگی آن بسیار مورد توجه قرار گرفت، بطوری که می توانست با امکانات کمتری، کارهای بیشتری را با سرعت و دقت بالاتری انجام دهد. پس از این نمونه اولیه، اسکارا ربات ها توسط سه شرکت مهم IT و سازنده تجهیزات الکترونیکی، تحت نظارت طراح اصلی، تولید و روانه بازار و خطوط مونتاژ شدند. کلمه SCARA مخفف عبارت Selective Compliance Assembly Robot Arm به معنای بازوی رباتیک مونتاژ با قابلیت انطباق انتخابی می باشد.