ربات اسکارا چیست؟

 

ربات SCARA نوعی از ربات‌های صنعتی است.

ربات اسکارا عمدتاً برای عملیات برداشت و قرار دادن یا مونتاژ استفاده می‌شود که نیاز به سرعت و دقت بالا دارد.

ربات‌ها عملکرد قابل اعتماد و پیشرفته، دقت تکرار و توانایی برخورد با بارهای سنگین و عمل در محیط‌های سخت را فراهم می‌کنند. به علاوه، ربات‌ها به سرعت قابل برنامه‌ریزی مجدد هستند تا تغییرات در نیازها و چرخه‌های تولید را  پاسخ دهند.

ربات‌های اسکارا تنظیماتی دارند که شامل چهار محور هستند. این ربات‌ها شامل یک لینک داخلی است که درباره محور Z چرخش می‌کند و به یک لینک خارجی متصل است که حول یک مفصل Z می‌چرخد، که به نوبه خود به یک محور مچ متصل است که به سمت بالا و پایین حرکت می‌کند. پرطرفدارترین هندسه‌ها برای مونتاژ عمودی و عملیات برداشت و قرار دادن قطعات کوچک.

 

اسکارا مخفف : selective compliance assembly Robot Arm  به معنای بازوی ربات مونتاژ انتخابیست که به توانایی ربات برای آزادانه حرکت کردن و حفظ سفتی در سه محور و سازگاری در محور نهایی آن اشاره می کند .

ربات اسکارا در محیط های کوچکتر که دقت بسیار بالایی نیاز است خوب کار می کند . محیط هایی که این ربات در آن بهترین عملکرد را دارد ،  مکانی  است که به سرعت و دقت نیاز دارد .

ربات اسکارا  به خاطر دقت در انجام کارهایی که به  سرعت عمل بالا نیاز دارد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد . با توجه به ساختار ربات اسکارا ، به جز محور انتهایی تمامی لینک ها فقط در راستای افق امن حرکت می کنند ، لذا تمام بارها بر روی سازه اعمال می شود که دقیقا معنای نام این ربات بیانگر همین موضوع  است که ربات در راستای افق قابلیت دوران و در راستای عمود قابلیت حمل بار را دارد .

ربات اسکارا چون مناسب حرکت صفحه ای هستند بیشتر برای کارهایی مثل مونتاژ و بسته بندی قطعات استفاده می شود .

این ربات ها به خاطر درصد خطای کم نسبت به ربات های استوانه ای محبوبیت بیشتری دارند و 12 درصد از بازار فروش ربات ها را به خود اختصاص داده اند .

از ربات اسکارا برای کارهایی مانند :

1. مونتاژ الکترونیک و تولید مواد غذایی
2. قطعات یدکی خودرو
3. دستگاه قالب ریزی تزریقی
4. تشخیص برد PCB
5. جابه جایی تراشه
6. حکاکی لیزری
7. لحیم کاری
8. چاپ سه بعدی استفاده می شود .

برد این ربات از 180 میلی متر تا 1200 میلی متر است . زمان چرخه ی سریع این ربات ( 3/ .) ثانیه ، 120  چرخه در دقیقه و مدت 24 ساعت قادر به کار مداوم است .

بازوی ربات اسکارا دارای ساختار  ( RRP )  است یعنی دارای 3 مفصل است که مفصل های اول و دوم از نوع  ( لولایی – دورانی )  و مفصل سوم از نوع ( کشویی – خطی ) است . همچنین بازوی ربات اسکارا با پایه به زمین محکم شده است و جای کمی نیاز دارد و عمل اتصال ربات را آسان می کند .

در ضمن نرم افزار کنترل کننده معمولا همراه ربات وجود دارد . بیشتر ربات های اسکارا طوری ساخته شده اند که موتور اول  سایر موتورها  را حمل می کند . امروزه ربات های صنعتی پیچیده ترین فعالیت ها را در خطوط تولید انجام می دهند تا سرعت ، کیفیت و دقت را در خط های تولید ارتقا دهند .

ویژگی‌های ربات اسکارا: قابلیت اطمینان، دقت، سرعت

بعضی از ویژگی‌های ربات SCARA مانند قابلیت اطمینان بالا، دقت بالا و سرعت، نگهداری حداقل، سهولت استفاده و طراحی بسیار کوچک، این نوع ربات را برای کار واقعاً مناسب می‌کنند. سیستم ترکیبی اطمینان حاصل از عملکرد بالا در اصطلاح تولید و در عین حال انعطاف پذیری بالا در خطوط و سیستم‌های تولید، مونتاژ بسیار انعطاف‌پذیر می‌شود.

 

ربات اسکارا چگونه کار می‌کند؟

ربات SCARA یک دستگاه کنترلی با چهار درجه آزادی است. این نوع ربات برای بهبود سرعت و تکرارپذیری در وظایف برداشت و قرار دادن از یک مکان به مکان دیگر یا بهبود مراحل مرتبط با مونتاژ توسعه یافته است.

علاوه بر این، این ربات‌ها در حوزه اتومبیل‌سازی و همچنین صنایع الکترونیکی و صنایع دیگر که تولیدکنندگان نیاز به تغذیه قطعات با حجم بالا از همه اندازه‌ها دارند، استفاده می‌شوند.

سینماتیک SCARA این ربات را به خصوص مناسب برای انجام وظایف مونتاژ با عملکرد دقیق می‌کند، مانند قرار دادن یک شفت در یک سوراخ، به دلیل توانایی تنظیم حرکت در صفحه افقی در حالی که در عین حال از سختی بالایی در جهت عمودی برخوردار است.

معمولاً مکانیک بازوی SCARA به اندازه کافی قوی است و می‌تواند بدون مشکلات تنش‌ها و برخوردهای غیرمنتظره را تحمل کند.

در یک ربات SCARA، اتصالات شانه و مچ عمودی هستند و مچ به صورت عمودی حرکت می‌کند. این تنظیم به حداقل رساندن تأثیرات گرانش بر ربات کمک می‌کند و امکان استفاده از این ماشین در موارد فشارهای قوی همچون سوراخ‌کاری‌های عمودی را فراهم می‌کند.

ارتباط با کنترلر ربات و سیستم دید از طریق ارسال دستورات ساده از طریق پورت‌های ارتباطی موجود صورت می‌گیرد: اترنت، اترکت، سیگنال‌های دیجیتال ورودی/خروجی.

کاربرد ربات اسکارا

ربات اسکارا به عنوان یک جواهر انعطاف‌پذیر در دنیای صنعت عمل می‌کند. این ربات نه تنها در زمینه مونتاژ و قرار دادن اجسام از یک مکان به مکان دیگر بلکه در بسیاری از حوزه‌های دیگر نیز شگفت‌انگیز عمل می‌کند.

1. مونتاژ با دقت بالا:
اسکارا با توانایی اجرای حرکات دقیق و قابل تنظیم، به عنوان یک هماهنگ‌کننده برای مراحل مونتاژ با تلرانس کم بسیار مؤثر است. این ربات توانایی قرار دادن اجسام در موقعیت‌های دقیق را با سرعت و دقت بالا فراهم می‌کند.

2. اتوماسیون صنعتی:
در صنعت اتوماسیون، اسکارا به عنوان یک شریک هوشمند و قوی برای انجام وظایف متنوع و تکراری به کار می‌رود. این ربات قابلیت اجرای تغذیه عمده قطعات مختلف با ابعاد گوناگون را داراست.

3. الکترونیک:
در زمینه الکترونیک، اسکارا به عنوان یک ابزار هوشمند برای جمع‌آوری و قرار دادن قطعات الکترونیکی به کار می‌رود. قابلیت حرکات دقیق و هماهنگ باعث افزایش سرعت و کارآیی در فرآیندهای الکترونیکی می‌شود.

4. زمینه‌های صنعتی گوناگون:
اسکارا به دلیل انعطاف پذیری و توانایی در تحمل تنش‌ها و برخوردهای غیرمنتظره، در زمینه‌های صنعتی گوناگون از جمله اتوماسیون، تولید، و حتی در زمینه‌های خطرناک کاربرد دارد.

5. تحقیق و توسعه:
اسکارا به عنوان یک پلتفرم پویا برای تحقیق و توسعه در زمینه رباتیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. توانایی پیکربندی و تنظیم حرکات آن، تحقیقات بیشتر و ارتقاء‌ فنی را ممکن می‌سازد.

6. پزشکی و خدمات بهداشتی:
اسکارا در زمینه پزشکی نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. این ربات با قابلیت حرکات دقیق و تنظیم شونده، در عملیات جراحی های دقیق و پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، در اموری مانند انتقال و جابجایی مواد در محیط‌های پرخطر، اسکارا به عنوان یک دستیار ایده‌آل عمل می‌کند.

7. تحقیقات علمی:
اسکارا به عنوان یک ابزار پیشرفته در تحقیقات علمی و آزمایشگاه‌ها به کار می‌رود. این ربات با امکانات حرکات دقیق و برنامه‌ریزی هوشمند، به تحقیقات در زمینه‌های مختلف از رباتیک گرفته تا مهندسی مکانیک کمک می‌کند.

8. آموزش مهارت‌های فنی:
اسکارا به عنوان یک ابزار آموزشی نوآورانه برای افرادی که می‌خواهند مهارت‌های فنی را یاد بگیرند، عمل می‌کند. این ربات قابلیت ارائه آموزش‌های عملی در زمینه برنامه‌نویسی، مکانیک و الکترونیک را داراست.

9. سفرهای فضایی و اکتشافات خارج از زمین:
با توجه به انعطاف پذیری و مقاومت اسکارا در برابر شرایط محیطی مختلف، این ربات در مأموریت‌های فضایی و اکتشافات خارج از زمین نیز قابل استفاده است. توانایی اجرای حرکات دقیق و تنظیم‌پذیر این ربات، این امکان را فراهم می‌کند که در شرایط گرانش و شرایط محیطی خاص به کار گرفته شود.

10. صنایع خلاقانه و هنری:
در زمینه‌های هنری و خلاقانه، اسکارا به عنوان یک هنرمند دیجیتالی به کمک هنرمندان در ایجاد آثار هنری نوآورانه می‌آید. این ربات با توانایی حرکات هنری و اجرای پروژه‌های هنری، یک همکار خلاق برای هنرمندان می‌شود.

 

از این جهات، اسکارا به عنوان یک فناوری چندمنظوره، در حوزه‌های گسترده‌ای از صنایع و فعالیت‌ها به کار می‌رود و نقش بهتری در بهبود فرآیندها و خلق ارزش افزوده دارد.

در کل، ربات اسکارا به عنوان یک همکار چند وظیفه و هوشمند، در تعداد زیادی از صنایع به بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری کمک می‌کند.

 

محدودیت‌های ربات‌های SCARA

ربات‌های SCARA به دلیل تنظیمات خود معمولاً تنها قابلیت حمل بار سبک‌ را دارند. به طور معمول، آنها 2 کیلوگرم (حداکثر 10 کیلوگرم) بار معمولی حمل می‌کنند.

پوشش یک ربات SCARA به طور معمول دایره‌ای است که به همه برنامه‌ها مناسب نمی‌شود و این ربات در مقایسه با قابلیت‌های سه‌بعدی کامل ربات‌های دیگر (مانند ربات‌های شش محوره) دسترسی و انعطاف محدودی دارد.

چگونه یک ربات SCARA کار می‌کند؟

ربات SCARA یک دستگاه کنترلی با چهار درجه آزادی است. SCARA یک ربات چهار محوره است با حرکت در صفحات X-Y و Z و حرکت چرخشی 360 درجه درباره محور Z. سینماتیک معکوس و تعامل داده‌ها به ربات اجازه حرکت دینامیک، سریع و هوشمند را می‌دهد.

زمان استفاده از ربات SCARA چه موقع است؟

این نوع ربات برای بهبود سرعت و تکرارپذیری وظایف برداشت و قرار دادن از یک مکان به مکان دیگر یا بهبود مراحل مرتبط با مونتاژ انعطاف‌پذیر توسعه یافته است.

چرا ربات‌های SCARA برای عملیات مونتاژ ترجیح داده می‌شوند؟

تنظیمات SCARA سختی قابل توجهی را برای ربات در جهت عمودی فراهم می‌کند، اما در صفحه افقی انعطاف زیادی دارد. این امر آن را برای بسیاری از وظایف مونتاژ، مانند صنایع اتومبیل و الکترونیک، ایده‌آل می‌کند.

 

مزایای ربات‌های اسکارا:

 

1. سرعت بالا: ربات SCARA قابلیت عمل با سرعت بالا را داراست.

2. عمل در محیط‌های تمیز: ربات‌های SCARA می‌توانند در محیط‌های تمیز کار کنند که برای برخی صنایع حیاتی است.

3. برداشت و قرار دادن: این ربات‌ها برای وظایف برداشت و قرار دادن به خوبی عمل می‌کنند.

4. عملیات مونتاژ با دقت: در عملیات مونتاژ، به ویژه در صنایع اتومبیل و الکترونیک، SCARA به دلیل سختی بالای عمودی و انعطاف در صفحه افقی بسیار مناسب است.

5. طراحی فشرده: طراحی کم‌حجم ربات SCARA باعث می‌شود که در برنامه‌های موقت یا در مکان‌های محدود به راحتی قابل استفاده باشند.

6. مناسب برای فضای کار کوچک: ربات SCARA به دلیل دامنه کوچک عملیات، در مکان‌ها با فضای کار محدود یا در برنامه‌های موقت، مناسب است.

 

معایب ربات‌های SCARA:

 

1. حمل بار محدود: این ربات‌ها معمولاً تنها قابلیت حمل بار سبک‌ را دارند، بار 2 کیلوگرم نامی (حداکثر 10 کیلوگرم بار حمل).

2. محدودیت‌های انعطاف و دسترسی: ربات SCARA دارای محدودیت‌های انعطاف و دسترسی است مقایسه با قابلیت‌های سه‌بعدی کامل ربات‌های دیگر (مانند ربات‌های شش محوره).

این مزایا و معایب با توجه به نیازها و محدودیت‌های مرتبط با وظایف خاص هر کاربرد، تصمیم‌گیری را برای استفاده از ربات SCARA یا سایر نوع ربات‌ها تاثیرگذار می‌کند.

 

در زمینه توزیع و تزریق، وظایف متعددی وجود دارد که با استفاده از ربات اسکارا به سهولت قابل انجام است. همکاری با یک ربات مانند SCARA به شما این امکان را می‌دهد که دقت خود را بهبود دهید و نتایج دقیق‌تری را به دست آورید. در مراحل توزیع، عمدتاً فرآیندهایی مانند چسباندن، رنگ‌آمیزی و آب‌بندی انجام می‌شود. استفاده از ربات SCARA در این مشاغل به کاهش ضایعات و افزایش دقت کمک می‌کند. این همکاری هوشمندانه با ربات، فرآیندهای توزیع را بهبود بخشیده و به صورت کلی به بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری کمک می‌کند. شرکت پایوربوتیکس تولیدکننده نسل جدید ربات های پیشرفته اسکاراست. PIOROBOTICS آماده ارایه ربات های اسکارا پیشرفته خود به تولیدکنندگانی است که برای سرمایه گذاری خویش ارزش قائلند. چرا که PIOROBOTICS سرمایه گذاری مشتریانش را ارج می نهد.

میزان چالش برانگیز بودن اتوماسیون خط تولید شما برای مهندسین شرکت PIOROBOTICS مهم نیست . تماس بگیرید یا ایمیل ارسال کنید  و حتی پیامک بفرستید در کوتاه ترین زمان با شما تماس می گیرم  و تکنسین های ما به شما مشاوره می دهند.

برای راهنمایی بیشتر با متخصصان شرکت پایوربوتیکس با شماره 09026465965 تماس بگیرید.

ربات های اسکارا برای اولین بار در دهه 1980 در ژاپن ساخته شدند . ویژگی اصلی ربات اسکارا یک بازوی 2 پیوندی ست که اگر چه روی یک صفحه کار می کند ، اما به جهاتی از بازوی انسان تقلید می کند و به بازو اجازه می دهد تا به مکان های محدود کشیده و جمع شود و برای رسیدن به داخل محفظه ها مفید باشد .

 

انتخاب نوع ربات مورد استفاده همیشه واضح نیست . با این حال اغلب توصیه می شود که بهترین راه حل به نیاز اتوماسیون بستگی دارد . ربات های اسکارا معمولا تا چهار محور دارد .

 

ربات های اسکارا بیشترین کاربرد را برای فعالیت های انتخاب و جا به جایی با مونتاژی دارند که به دقت و سرعت بالایی نساز دارند . از نظر تکرار پذیری ، ربات های اسکارای موجود در حال حاضر حتی کمتر از 10 میکرون دست یابند به خصوص در مقایسه با تحمل ربات شش محور 20 میکرون

 

 

 

ربات اسکارا برای کاربردهایی با میدان عملیاتی باریکتر و متراژ مربع محدود طراحی شده است . چیدمان فشرده همچنین به این ربات ها اجازه می دهد تا به راحتی در برنامه های موقت یا راه دور مجددا تخصیص داده شوند .

 

برنامه های کاربردی ربات اسکارا

 

1 . سفت کردن پیچ :

ویژگی های تشخیص موقعیت یک سیستم بینایی می تواند برای مدیریت موقعیت های مختلف استفاده شود به عنوان مثال هنگامی که محل قرار گیری سوراخ پیچ ناهماهنگ است ، موقعیت قطعه کار بر روی نوار نقاله ناسازگار است یا انواع مختلفی از قطعات کار تحویل داده می شود ، ربات می تواند به راحتی در آن گنجانده شود .

 

2 . عملیات ( پیک اند پلاس )  یک ربات اسکارا :

ربات های اسکارا مقرون به صرفه ترین و سریع ترین دستگاه های انتخاب و جاسازی در دسترس هستند . یک ربات اسکارا می تواند محصولات شما را با استفاده از ابزار انتهای بازو یا گیره تحویل بگیرد . این رویکرد فوق العاده برای خودکار کردن فرآیندهای شما و رفع نیاز کارکنان شما به انجام کارهای روزمره است .

بعد از اینکه محصول خود را با استفاده از بازوی ربات انتخاب کردید باید آن را در جایی قرار دهید که به آن تعلق دارد ، در نتیجه این فرآیند تکراری باعث استرس کمتر کارکنان می شود و نتایج سریعتر .

 

 

3 . مونتاژ :

انطباق انتخابی ربات های اسکارا به آن ها اجازه می دهد تا بدون نیاز به برنامه ریزی پیچیده ، آسان تر درج ها را انجام دهند .

 

4 . چاپ سه بعدی :

ربات های سه محوری وجود دارند که می توانند از فناوری های چاپ سه بعدی برای چاپ اقلام بزرگتر استفاده کنند .

 

5 . حکاکی :

ربات های اسکارا برای عملیات طراحی و حکاکی لیزری عالی هستند .

 

6 . توزیع :

وظایف مختلفی وجود دارد که می توان به راحتی توسط ربات اسکارا انجام داد . هنگامی که نوبت به توزیع می رسد ، معمولا شامل چسباندن ، رنگ آمیزی و آب بندی از جمله موارد دیگر است .

 

7 . رسیدگی به کار :

وقتی صحبت از وظایف تکراری به میان می آید ، رسیدگی به مواد یکی از یکنواخت ترین آنهاست .

بسته بندی ، پالت سازی ، برچسب زدن تنها تعدادی از آنها هستند . استفاده از ربات های سبک وزن اسکارا می تواند به راحتی این عملیات را خودکار کند .

 

8 . تعمیر ماشین :

این ویژگی در مراقبت از ماشین ، جایی که بازوی ربات برای افزایش کارایی و بهره وری استفاده می شود صادق است .

قالب گیری تزریقی ، سی ان سی ، پرس بریک ها و پرس های مهر زنی ، تنها تعدادی از رایج ترین ماشین ها هستند . این روش به کارگران اجازه می دهد تا بر فعالیت های مهم تر تمرکز کنند و همچنین به افزایش بهره وری و کیفیت فرآیند کمک می کند و در نزدیکی ماشین های بزرگ را کاهش می دهد .

 

 

 

ربات های اسکارا ربات های صنعتی کوچکی هستند که معمولا روی پایه یا روی زمین نصب می شوند بعضی از این ربات های اسکارا را می توان به زمین نصب کرد . این ربات ها به طور کلی دارای قابلیت حمل بار کم هستند که معمولا بین 0.5 کیلوگرم تا 20 کیلوگرم است .

 

اکثر ربات های اسکارا با چهار محور پیکربندی شده اند که دامنه حرکتی کمتری نسبت به ربات های شش محوره به آنها می دهد .

تعدادی از ربات های اسکارا با سه محور هم وجود دارد ، با این حال در حالت استاندارد این ربات ها دارای چهار محور هستند .

 

پیکر بندی ربات اسکارا :

 

ربات اسکارا که در واقع یک بازوی رباتیک با چهار درجه آزادی ست ، دارای چهار محور هستند شامل حرکت در صفحات ، حرکت چرخشی 360 درجه ، سینماتیک معکوس و درون یابی داده ها ، به ربات اجازه می دهد تا به صورت پویا ، سریع و هوشمندانه حرکت کند .

پیکربندی این ربات استحکام قابل توجهی را برای ربات در جهت عمودی ، اما انعطاف پذیری در صفحه افقی را فراهم می کند . این امر آن را برای بسیاری از کارهای مونتاژ مانند : در صنایع خودرو سازی و الکترونیک ایده آل می کند .

 

 

پیکربندی چهار محور ربات اسکارا آنها را به یکی از سریعترین انواع ربات ها تبدیل می کند . با چهار محور ، مفاصل کمتری برای کنترل و حرکت وجود دارد که امکان سرعت بیشتر نسبت به انواع ربات مفصلی و دکارتی را فراهم می کند اما ربات های دلتا هنوز نسبت به ربات های اسکارا از نظر سرعت برتری دارند .

ربات های اسکارا در مقایسه با سایر انواع ربات ها مقرون به صرفه تر هستند . آنها بهترین قیمت نسبت به عملکرد را دارند . با محورهای کمتر و اندازه کوچکتر آن ها ، اجزا و مواد کمتری برای ساخت ربات های اسکارا استفاده می شود که به کاهش هزینه آن ها کمک می کند .

 

بعضی از ویژگی های ربات اسکارا مانند : قابلیت اطمینان بالا ، دقت و سرعت بالا ، حداقل تعمیر و نگهداری ، سهولت استفاده و طراحی بسیار فشرده ، این توع ربات را واقعا برای کار در محیط های صنعتی مناسب می کند . سیستم عملکرد بالا از نظر بهره وری و در عین حال انعطاف پذیری بالا در خطوط مونتاژ و سیستم های تولید را تضمین می کند .

سینماتیک اسکارا ، این ربات را برای انجام وظایف مونتاژ با تلرانس های کم ، مانند قرار دادن شفت در سوراخ ، به خاطر قابلیت تنظیم حرکت در صفحه افقی و در عین حال حفظ استحکام بالا در جهت عمودی ، مناسب می کند .

 

مکانیک بازوی اسکارا به طور کلی بسیار قوی است و می تواند بدون مشکل در برابر تنش ها و برخوردهای غیرمنتظره مقاومت کند .

 

مزایای ربات اسکارا :

 

به طور کلی یک ربات اسکارا می تواند با سرعت بالا و با موارد اختیاری مانند فعالیت در شرایط اتاق تمیز کار کند . ربات اسکارا معمولا برای انتخاب و جا به جایی یا مونتاژ زمانی که به سرعت بالا و دقت بالا نیاز است استفاده می شود .

 

چیدمان جمع و جور ربات های اسکارا باعث می شود آن ها به راحتی در برنامه های موقت یا از راه دور مجددا قرار گیرند . با طراحی ربات اسکارا برای برنامه هایی با میدان عملیاتی کوچک تر و جایی که فضای کف محدود است مناسب است .

 

 

فضای یک ربات اسکارا معمولا دایره ای ست که برای همه کاربردها مناسب نیست و این ربات در مقایسه با فضای کاری سه بعدی انواع دیگر ربات ها ( به عنوان مثال ربات های شش محور ) از مهارت و انعطاف پذیری محدود برخوردار است .