Roboty SCARA

Roboty SCARA opracowano w latach 70. na uniwersytecie w Japonii. Inspiracją były składane parawany, a konstrukcja miała odwzorowywać ruchy ludzkiego ramienia. SCARA to skrótowiec rozwijany do Selective Compliance Assembly Articulated Robot Arm – montażowe przegubowe ramię robota z selektywną podatnością. Ta ostatnia w robotyce oznacza elastyczność manipulatora. Jej brak to konstrukcyjna sztywność, dzięki której siła kontaktowa nie spowoduje zmiany trajektorii manipulatora. Podatność ramienia oznacza, że przystosuje się do siły zewnętrznej zmieniając swoją trajektorię. Roboty SCARA charakteryzuje podatność obrotowa w poziomie i sztywność wzdłuż osi pionowej. Stąd przymiotnik "selektywna" w ich nazwie.

Zbudowane są z zamocowanego na sztywnej podstawie dwuczłonowego ramienia z obrotowymi złączami z poziomą osią obrotu i głowicy wyposażonej w przegub pryzmatyczny, pozwalający na ruch w pionie. Mogą obracać nadgarstkiem (bez pochylania). Są to roboty czteroosiowe z ruchem liniowym w osiach X, Y, Z i obrotowym wokół osi Z.

Chwytaki w paletyzacji W paletyzacji kluczowy jest wybór oprzyrządowania robota, od którego zależą możliwości podnoszenia i manipulowania ładunkami. W tym zastosowaniu używane są chwytaki różnego typu. Na przykład szczęki pneumatyczne podnoszą ładunek, zamykając się na nim z zewnątrz lub otwierając wewnątrz niego. Sprawdzają się przede wszystkim w podnoszeniu pojedynczych opakowań, gdy wymagana jest ich rotacja i duża przepustowość. W przypadku ciężkich paczek, szczególnie tych o równoległych bokach, najlepsze są szczęki równoległe. Chwytaki widłowe z dwoma rzędami zazębiających się palców podnoszą ładunek, zabezpieczając go od spodu. Są popularne w paletyzacji worków i delikatnych paczek. Używane są też chwytaki (przyssawki) próżniowe (podciśnieniowe). Zasada ich działania jest następująca: po zetknięciu przyssawki z powierzchnią podnoszonego przedmiotu aktywowany jest generator podciśnienia usuwający powietrze z miejsca styku. Ponieważ ciśnienie w chwytaku jest niższe niż na zewnątrz, ciśnienie atmosferyczne dociska ładunek do przyssawki. Przyssawki sprawdzają się w paletyzacji z kilku powodów. Są uniwersalne – siłę ssania można regulować w zależności od rozmiaru, kształtu czy wagi ładunku i nadają się do podnoszenia przedmiotów o nietypowych kształtach, które trudno złapać szczękami. Są również najlepszym wyborem w przypadku delikatnych, na przykład kruchych, ładunków. Działają też szybciej niż szczęki. Zwiększa to przepustowość paletyzacji, podobnie jak możliwość wyposażenia chwytaka w wiele przyssawek. Dzięki temu może podnieść równocześnie kilka przedmiotów lub równomiernie rozłożyć siłę ssania w przypadku dużych, płaskich przedmiotów

Jakie są zalety robotów SCARA?

Dzięki gwarantowanej sztywności wzdłuż osi pionowej wyróżnia je duża precyzja. Pod względem sztywności przewyższają roboty sześcioosiowe i delta, lecz ustępują kartezjańskim i portalowym. Ich wyróżnikiem jest szybkość, która zależy od liczby przegubów – im jest większa, tym mniejszą prędkość może osiągnąć ramię robota. Mają nisko położony środek ciężkości. Są szybsze niż 6-osiowe, ale nie tak szybkie jak roboty delta.

Prędkość i precyzję robotów SCARA uzyskuje się kosztem ich udźwigu. Zwykle wynosi poniżej 10 kg, a najwyżej 20 kg. Pod względem powtarzalności nie mają sobie równych (nawet ±0,01 mm). Są zazwyczaj tańsze niż roboty delta. Ważną cechą jest kompaktowość – dzięki zwartej konstrukcji zwykle zajmują mniej miejsca niż roboty kartezjańskie i delta. Ograniczeniem jest cylindryczny obszar roboczy i brak możliwości przechylania części obracanych w poziomie.