Roboty SCARA – narzędzie uniwersalne

| WIW 2019

Roboty typu SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) są szeroko stosowanymi robotami przemysłowymi. Pozwalają na bardzo szybki, powtarzalny i precyzyjny ruch w płaszczyźnie poziomej. Ich budowa oparta jest na dwuczłonowym ramieniu, którego ruch umożliwiają złącza obrotowe z pionową osią obrotu, oraz głowicy wyposażonej w przegub pryzmatyczny pozwalający na ruch w płaszczyźnie pionowej. W sumie 4 osi obrotu.

Roboty SCARA – narzędzie uniwersalne

W ofercie firmy YAMAHA Robotics, której wyłącznym dystrybutorem w Polsce jest RENEX Robotics, znajdują się roboty o długości ramion od 120 do 600 mm, dysponujące zasięgiem od 240 do aż 1200 mm. Dodatkowo oferowane są roboty typu SCARA Orbit, które dzięki centralnemu ustawieniu osi obrotu ostatniego członu ramienia uzyskują dostęp do dowolnego punktu w polu wykonywanej pracy. Technologia ta sprawia również, że są one niezwykle wydajne w ujęciu wymaganej przestrzeni produkcyjnej. Zajmują bowiem niewiele więcej miejsca niż pole robocze, jakie obsługują. Roboty Yamaha SCARA, zależnie od modelu i długości ramienia, mają nośność nawet do 50 kg.

Najważniejszą cechą robotów Yamaha SCARA jest jednak to, że są one uniwersalne. Oznacza to, że stanowią ruchomą podstawę, na której użytkownik sam osadza narzędzia dobrane do swoich potrzeb. Możliwości jest wiele. Najprostszym i najbardziej efektywnym wyjściem jest zastosowanie chwytaków Yamaha. Są one sterowane przez te same kontrolery co roboty i są z nimi w pełni kompatybilne. Pozwala to na bardzo łatwy montaż i obsługę. Stosując to rozwiązanie, cała linia produkcyjna może być obsługiwana przez jeden program. Drugą opcją, dającą niemalże nieskończony wachlarz możliwości, jest zastosowanie adapterów szybkiego montażu firmy Yamaha. Są to uniwersalne uchwyty pozwalające na zamontowanie i szybką zmianę narzędzi wybranych przez użytkownika.

Roboty te mogą pracować samodzielnie bądź w grupach jako element linii produkcyjnej. Wszystkie roboty Yamaha są bowiem w pełni kompatybilne ze sobą, co pozwala im realizować bardziej złożone zadania. Roboty mogą budować nowe linie i modernizować już istniejące. Należy podkreślić w tym miejscu, że wszystkie roboty Yamaha są sterowane tymi samymi kontrolerami i tym samym oprogramowaniem. Pozwala to na dowolne łączenie tych urządzeń w systemy produkcji. Oprogramowanie przypominające tabelki Excela jest tak proste i intuicyjne, że opanowanie go typowo zajmuje nie więcej niż jeden dzień. W tym ujęciu zakres zastosowań robotów Yamaha SCARA ograniczony jest jedynie naszą wyobraźnią. Dla inspiracji omówimy branże i zadania, gdzie wyobrażenia te już stały się rzeczywistością.

Roboty są powszechnie stosowane do montowania całych urządzeń. Najczęściej do wykonania tych czynności roboty SCARA wyposażane są w głowice pozwalające na podnoszenie komponentów metodą podciśnieniową lub chwytającą oraz w głowice nitujące bądź dokręcające śruby. Należy podkreślić, że przenoszone i składane obiekty to zarówno bardzo lekkie części składowe urządzenia, jak i duże, cięższe elementy, takie jak matryce telewizorów czy obudowy produktów. Głównym czynnikiem napędzającym automatyzację jest zapotrzebowanie na precyzję i powtarzalność montażu oraz zmniejszająca się dostępność nisko wykwalifikowanej siły roboczej. Wymagana w procesie produkcji szybkość i precyzja na małych przestrzeniach dalece wykracza poza wydajne możliwości ludzkich rąk. Roboty Yamaha SCARA idealnie wpisują się w te wymagania. Nie stosują w swojej konstrukcji pasków napędowych, co pozwala na wyeliminowanie niemalże całości drgań wynikających z wyhamowywania pędu ramienia. Umożliwia to osiągnięcie najkrótszych realnych czasów cyklu oraz najwyższej powtarzalności.

Warsaw Industry Week

Roboty Yamaha i ich przykładowe aplikacje będzie można wkrótce zobaczyć i omówić na stoisku RENEX Group (hala E, numer 107) w toku targów Warsaw Industry Week w dniach 13–15 listopada 2019. Robot lutowniczy REECO będzie natomiast kluczowym elementem wydarzenia specjalnego targów, kiedy na stoisku Mistrzostw Polski w lutowaniu – RSC (hala E, numer 210) zmierzy się z Mistrzami Polski – reprezentantami kadry Polski – w ramach pojedynku "człowiek vs robot". Wszystkich zainteresowanych zapraszamy na stoiska Grupy RENEX.

 Jednym z zastosowań robotów SCARA jest produkcja elektroniki. W tym zakresie roboty typu Yamaha SCARA znalazły zastosowanie jako element robotów lutowniczych i dozujących REECO. Pierwsze z nich odpowiadają na zapotrzebowanie branży w sferze zautomatyzowania procesu precyzyjnego lutowania elementów przewlekanych (THT), znajdując zastosowanie we wszystkich sytuacjach, gdzie użycie fali lutowniczej albo lutowania manualnego jest niewydajne. Pierwsza sytuacja wynika z dużych kosztów energii elektrycznej i kosztów elementów zużywanych związanych z zastosowaniem fali lutowniczej. Druga natomiast wiąże się z sytuacjami, w których czas pracy pracowników byłby niewspółmiernie duży do osiągniętych rezultatów. W tym przypadku głowica robota SCARA została wyposażona w grot lutujący oraz automatyczny podajnik spoiwa. W drugiej odmianie – robot Reeco ma głowicę dozującą, która może pracować z różnymi typami zaworów. Pozwala ona na precyzyjne aplikowanie praktycznie każdej substancji o konsystencji żelu. Robot może zautomatyzować nakładanie takich substancji jak np. silikony, kleje, smary, farby, w miejscach, gdzie odpowiednia dawka i precyzyjne rozłożenie substancji ma kluczowe znaczenie dla produktu. Jednocześnie zmniejsza koszty, eliminując błędy ludzkie, które normalnie mogą wynikać z nałożenia zbyt dużej (wycieki, zabrudzenia, koszty samej substancji) lub małej dawki substancji (zatarcia, konieczne poprawki, pogorszenie estetyki). Co oczywiste, potencjalne zastosowanie takiego urządzenia dalece wykracza poza omawianą branżę elektroniczną. Przykładem może być przemysł spożywczy i branża cukiernicza – gdzie może być stosowany do nałożenia ornamentów i napisów z past, lukrów czy czekolady.

Ponadto wszystkie roboty Yamaha mogą zostać uzupełnione o systemy wizyjne. Technologia ta pozwala na jeszcze szerszy zakres zastosowań robotów w takich zadaniach jak pick & place. System wizyjny jest w stanie sam rozpoznać zaprogramowany kształt (np. komponent), co w drastyczny sposób przyspiesza proces kalibracji i zmniejsza zaangażowanie pracowników. System ten jest obsługiwany przez te same kontrolery i oprogramowanie jak pozostałe systemy i roboty Yamaha. Pozwala to na łatwy, szybki montaż i obsługę systemów bez konieczności dodatkowego przeszkolenia.

Zbliżone zastosowanie do wcześniej opisanych roboty znalazły w branżach automotive i pokrewnych. Yamaha SCARA o udźwigu nawet 50 kg pozwalają na przenoszenie i montowanie dużych komponentów. Roboty wykonują czynności, które ze względu na swoją powtarzalność i wymaganą precyzję byłyby zbyt uciążliwe dla człowieka. W tej branży duże znaczenie ma właściwe rozmieszczanie komponentów na linii produkcyjnej i ich właściwe połączenie. Czynności typu pick & place najczęściej realizowane są z użyciem głowic chwytnych, bądź – podobnie jak w przemyśle elektronicznym – podciśnieniowych. Roboty SCARA są również wykorzystywane w zakresie precyzyjnego nawiercania otworów i wkręcania śrub.

Podsumowując, roboty przemysłowe Yamaha są w pełni uniwersalne, a realny zakres ich zastosowań wyznacza wyobraźnia użytkownika. Postępująca automatyzacja większości branż sprawia, że firmy, aby utrzymać swoją konkurencyjność, muszą nadążać za tym postępem. Każdy patrzący w przyszłość przedsiębiorca powinien zastanowić się, czy roboty typu SCARA przysłużyłyby się jego działalności.

 

Renex