SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) es una cinemática basada en un sistema de palancas que asegura el movimiento del eslabón final en el plano debido al accionamiento rotacional de las palancas del mecanismo. El mecanismo SCARA clásico consta de dos palancas conectadas en un punto y 2 accionamientos independientes, uno de los cuales está instalado en la unión de 2 palancas y las gira entre sí, y el segundo está instalado en la base de la primera palanca y gira. en relación con el plano de trabajo.
Un caso especial del mecanismo SCARA es el mecanismo SCARA de 5 brazos, que utiliza 4 palancas y 2 actuadores giratorios en la base con ejes no coincidentes para mover el punto final.
La ubicación y la orientación de la instalación están influenciadas por el área de cobertura requerida y la ubicación de los objetos con los que debe trabajar el robot SCARA. La tarea principal es combinar el área de cobertura del robot con el área de trabajo requerida. Si necesita realizar tareas complejas o si necesita moverse a lo largo de 4 o más ejes, los robots con mecánica cartesiana son más complejos y engorrosos. Los robots SCARA ocupan menos espacio y son más fáciles de instalar.
La orientación de los objetos con los que trabaja el robot también es más sencilla en el caso de un robot SCARA. El manipulador SCARA tiene la capacidad de trabajar y girar piezas en cualquier ángulo. Para lograr la misma flexibilidad en la operación, el robot cartesiano debe tener un módulo de alimentación adicional que aumente la carga en el eje Z, reduciendo así la carga útil permitida.
La mayoría de los mecanismos SCARA se pueden montar en cualquier plano (pared, techo, piso) sin cambiar sus propiedades operativas. Esta ventaja es muy utilizada en locales industriales con un volumen limitado.
La característica más importante de un mecanismo industrial, además de la carga útil, es la velocidad de realización de una determinada operación.
Actualmente, los robots SCARA muestran velocidades de movimiento muy altas. Como en el caso de la versión cartesiana, las velocidades operativas nominales de movimiento dependen de la potencia del accionamiento y de los parámetros de los engranajes cinemáticos (relación de transmisión). En general, los robots SCARA se caracterizan por una mayor velocidad en comparación con la mecánica cartesiana y los robots delta .
Para la mecánica realizada según el principio SCARA, es característica la falta de homogeneidad de la resolución del movimiento en el plano XY. Para los mecanismos SCARA, se acostumbra hablar de un gradiente de resolución en un plano dado. La máxima precisión (el error absoluto más pequeño y la resolución más alta) se observa en el origen de coordenadas (en el centro del mecanismo). A medida que te alejas del centro (con un aumento en la longitud de la palanca, es decir, el alargamiento del "brazo" de SCARA), la resolución se deteriora.
Debido a la ausencia de elementos de estiramiento (correas de transmisión) en el diseño, el mecanismo SCARA se caracteriza por una alta repetibilidad de los resultados del movimiento sin cambiar la precisión. Esto significa que los robots SCARA pueden realizar operaciones secuenciales idénticas sin la menor desviación.
La carga permitida consta de dos componentes: el peso de la herramienta de trabajo y el peso de la carga (o las fuerzas que actúan en el área de trabajo del mecanismo). En el caso de utilizar la mecánica SCARA, la carga se aplica al área de trabajo ubicada al final del brazo de trabajo extendido del mecanismo (el "brazo" extendido del robot). Esto conduce a algunas restricciones en la carga y la necesidad de aumentar la resistencia y rigidez de los elementos del mecanismo.
La mecánica SCARA se desarrolló originalmente para la manipulación, el montaje y el ensamblaje y se ha generalizado especialmente en la industria electrónica y los sistemas de transporte. Actualmente, la aplicación comercial de SCARA se menciona con mayor frecuencia en el contexto de la robótica al crear manipuladores . Archivado el 29 de octubre de 2018 en Wayback Machine . Como comúnmente se le llama, un robot es un dispositivo automático diseñado para realizar varios tipos de operaciones mecánicas, el cual opera de acuerdo a un programa predeterminado. En los últimos años, esta tecnología se ha utilizado con éxito en el campo de la SCARAtecnologíade laademás,donde,3Dimpresorasimpresión 3D para crear , tienen sus propias ventajas [1] .
En cuanto a los robots que actualmente utilizan mecánica SCARA, se pueden distinguir dos grandes grupos:
Una configuración fundamentalmente nueva de un brazo robótico industrial, creada en Japón por científicos de la Universidad de Yamanashi , apareció por primera vez en 1981 y se denominó "SCARA" (Selective Compliance Assemble Robot Arm, un brazo robótico de ensamblaje con cumplimiento selectivo). A diferencia de un robot que opera en un sistema de coordenadas angulares , las juntas giratorias de SCARA están ubicadas en un plano horizontal en lugar de vertical, utilizando la movilidad vertical para trasladar la pinza. Esta configuración, que combina las propiedades de los sistemas de coordenadas angulares y cilíndricas, resultó ser muy eficaz. Debido a la alta rigidez en la dirección vertical, los robots SCARA pueden transportar cargas útiles significativamente más altas que otros robots de ensamblaje y, al mismo tiempo, son muy convenientes para las operaciones de ensamblaje. El esquema se ha generalizado para los robots de ensamblaje, y varias empresas, incluida una de fama mundial como IBM (EE. UU.), producen robots de ensamblaje de este tipo sobre la base de acuerdos de licencia; uno de los modelos japoneses más avanzados se llamaba "SKILAM", que significa "mano diestra".
Máquinas de coordenadas CNC basadas en mecánica SCARACualquier máquina de coordenadas CNC está diseñada para mover la herramienta de trabajo a lo largo de las coordenadas dadas. En la mayoría de los casos, se trata de movimientos en coordenadas XYZ, aunque tampoco se excluye trabajar con coordenadas polares . Las reglas de la herramienta y el algoritmo para moverse a lo largo de las coordenadas están escritos en un código de máquina especial. El más utilizado es el código G ampliamente utilizado . Hay una gran cantidad de máquinas CNC similares: desde pequeñas tablas de coordenadas e impresoras 3D hasta fresadoras CNC completas . Debido a la rigidez limitada en el plano XY, el uso de máquinas CNC basadas en mecánica SCARA tiene ciertas limitaciones. Debido a las ventajas de los dispositivos SCARA en términos de velocidad, tamaño y peso, se utilizan en máquinas de pequeño tamaño para operaciones ligeras de CNC (grabado, procesamiento de materiales blandos) e impresoras 3D. La velocidad de procesamiento y las propiedades de los materiales procesados en la máquina SCARA CNC dependen completamente de la fuerza y rigidez de las "manos" incorporadas en la producción de la máquina SCARA.
1. Cartesiano vs Delta vs Polar vs Scara. Archivado el 25 de agosto de 2018 en Wayback Machine .
2. Variedades de robots industriales Archivado el 29 de octubre de 2018 en Wayback Machine .
3. La diferencia entre los robots cartesianos, de seis ejes y SCARA . Archivado el 29 de octubre de 2018 en Wayback Machine .
4. Clasificación de robots industriales . Archivado el 20 de octubre de 2018 en Wayback Machine .
5. Revisión de una impresora 3D con mecánica SCARA Archivado el 29 de octubre de 2018 en Wayback Machine .
6. Brazo robótico universal Archivado el 29 de octubre de 2018 en Wayback Machine .