什麼是SCARA機器人?它能做什麼? | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
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什麼是SCARA機器人
SCARA機器人,即Selective Compliance AssemblyRobot Arm,又名水平多關節機器人,是工業機器人家庭應用非常廣泛的一個構型。是一種圓柱坐標型的特殊類型的工業機器人。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。
SCARA機器人的機械結構是怎樣的?
機器人的內部細節設計都是各個機器人廠家的內部機密,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,我們還是可以總結出一些SCARA機器人通用結構設計。
SCARA機器人外形大致如下圖如示,第1、2軸結構相同,都是伺服電機加諧波減速機傳動。當於,出於成本的考慮,也有將伺服電機換成步機電機,或者將諧波減速機換成行星減速機或者RV減速機的。但目前的SCARA機器人的第1、2軸還是主要以伺服電機加諧波減速機。
SCARA機器人3、4軸設計就比較豐富多樣。從大類來分可以分兩類:第一類為解耦式,即3軸與4軸的驅動是分離的,分花鍵軸、滾珠絲杆各一根,由兩個電機分別驅動升降與旋轉兩個自由度,典型的設計為YAMAHA的SCARA設計,如下圖中YAMAHA公司產品手冊中介紹圖片。
第二類為耦合式,即3軸與4軸的驅動的耦合的,相互影響的,由一根滾珠絲杆花鍵軸實現。單個電機無法實現單獨的旋轉或升降,必須兩個電機同時驅動才能實現。
解耦式的結構優點是設計相對簡單,價格對比便宜,缺點是對花鍵軸與滾珠絲杆的平行度要求很高,裝配比較困難。而耦合式的結構優點是設計緊湊,重量較輕,缺點是滾珠絲杆花鍵軸價格高昂,廠家極少,基本屬於壟斷。
除了解耦式與耦合式的不同以外,不同廠家的SCARA對於3、4軸電機的分布,減速裝置的設計有多種形式,各有優劣,這裡就不一一解釋。
此外簡單介紹一款比較特殊的SCARA機器人,由Staubli公司出品的TP80,該款SCARA機器人設計複雜巧妙,為目前世界上最快的SCARA機器人。下圖為該公司公開的專利示意...
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