SCARA工業(yè)機器人是 一種圓柱坐標型的工業(yè)機器人。它依靠兩個旋轉關節(jié)實現(xiàn)X-Y平面內的快速定位,依靠一個移動關節(jié)和一個旋轉關節(jié)在Z方向上做伸縮和旋轉運動。這種結構特性 使得scara機器人擅長從一點抓取物體,然后快速的安放到另一點,因此SCARA機器人在自動裝配生產線上得到了廣泛的應用。
國外SCARA工業(yè)機器人研究現(xiàn)狀
日本開發(fā)的SCARA平面關節(jié)式機器人是目前使用最廣泛的機器人。其最早是在1978年由日本山梨大學牧野洋發(fā)明,該型機器人在此后的裝配作業(yè)中得 到了廣泛應用,其具有四個運動自由度,該系列的操作手在其動作空間的四個方向具有有限剛度,而在剩下的其余兩個方向上具有無限大剛度。SCARA機器人結 構緊湊、動作靈活,速度快、位置精度高,它的使用大大提高了機器人對復雜裝配任務的適應性,同時也降低了成本,提高了工作空間利用率。
從牧野洋發(fā)明SCARA工業(yè)機器人迄今已經四十多年,但SCARA機器人憑借上面所提到的結構及應用優(yōu)勢仍被認為是自動化生產中不可或缺的重要元素。
在其被廣泛應用的同時,SCARA工業(yè)機器人也得到了更多的發(fā)展與改進,比如在機械制造方面,
EPSON的SCARA機器人BN和BL,兩種設計都 將與之配合的驅動齒輪組放在T1,T2軸上,其齒輪組采用了新的精密鑄造方法,它能夠減輕整個機械手臂的重量,并且還能在速度、可靠性、耐久性方面獲得明 顯的改進。在負載方面SCARA機器人也取得了突破性的進展,EPSON公司生產的E2H853型重型SCARA機器人最大負載可以達到20kg并擁有較 小的慣性動量。在體積和重量方面,SCARA也有很大改進,2013年初,作為SCARA工業(yè)機器人全球市場占有率第一的EPSON發(fā)布了新款H8機器 人,該機器人是其水平多關節(jié)機器人H旗艦系列的首款機型。H8機器人是目前450-650毫米臂長的SCARA機器人中體積最小、重量最輕的機型之一。 SCARA機器人在移動小型、微型、超微型的物品等精密應用方面也有不小的收獲,日本Yamaha公司生產的SCARA機器人最小臂展可以120mm,重 復定位精度僅僅為土0.005,可應用于超微型、高精密場合。
因此如上所述,新一代的SCARA工業(yè)機器人不僅采用了智能技術,更為流線型的部件,而且在其它方面性能如:高精密合金材料、最大負載、最大合成速度、重復定位精度、簡潔的電纜和更小的空間需要等方面都有了很大提升。
國內SCARA工業(yè)機器人研究現(xiàn)狀
由于國內工業(yè)機器人發(fā)展起步比較晚,受較多關鍵技術的影響,SCARA機器人的發(fā)展也受所影響。我國第一臺SCARA裝配機器人由熊貓電子集團有限公司于1992年設計制造出來。
我國第一臺高性能精密裝配機器人是上海交通大學于1995年研制的“精密一號裝配機器人”,它是在國家 863計劃‘智能機器人’主題下研制的一臺SCARA 4軸裝配機器人。該機器人采用直接驅動技術,減少了減速器等造成的傳動誤差,具有較高的運動速度和定位精度,并配有高性能的視覺和力覺傳感器以及多任務操 作系統(tǒng),可進行離線編程。
隨著我國各行業(yè)尤其是制造業(yè)的飛速發(fā)展以及市場競爭的加劇,生產發(fā)展過程中迫切需要大量合適的裝配、搬運機器人以提高生產效率及質量,降低生產成 本,因此,對此類機器人的研究尤其是直接驅動高精度機器人,己成為我國當前工業(yè)機器人研究的當務之急,集合高校、研究所和企業(yè)的有利條件,以市場需求為導 向,大力推進協(xié)同創(chuàng)新,不啻是一條捷徑。