【研究】SCARA工業機器人研究現狀!

2017-05-11 09:22

SCARA工業機器人是 一種圓柱坐標型的工業機器人。它依靠兩個旋轉關節實現X-Y平麵內的快速定位,依靠一個移動關節和一個旋轉關節在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,然後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。圖片1.png



國外SCARA工業機器人研究現狀

  日本開發的SCARA平麵關節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明,該型機器人在此後的裝配作業中得 到了廣泛應用,其具有四個運動自由度,該係列的操作手在其動作空間的四個方向具有有限剛度,而在剩下的其餘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複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。

  從牧野洋發明SCARA工業機器人迄今已經四十多年,但SCARA機器人憑借上麵所提到的結構及應用優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工業機器人也得到了更多的發展與改進,比如在機械製造方麵,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,並且還能在速度、可靠性、耐久性方麵獲得明 顯的改進。在負載方麵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並擁有較 小的慣性動量。在體積和重量方麵,SCARA也有很大改進,2013年初,作為SCARA工業機器人全球市場占有率第一的EPSON發布了新款H8機器 人,該機器人是其水平多關節機器人H旗艦係列的首款機型。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麵也有不小的收獲,日本Yamaha公司生產的SCARA機器人最小臂展可以120mm,重 複定位精度僅僅為土0.005,可應用於超微型、高精密場合。

  因此如上所述,新一代的SCARA工業機器人不僅采用了智能技術,更為流線型的部件,而且在其它方麵性能如:高精密合金材料、最大負載、最大合成速度、重複定位精度、簡潔的電纜和更小的空間需要等方麵都有了很大提升。

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國內SCARA工業機器人研究現狀

由於國內工業機器人發展起步比較晚,受較多關鍵技術的影響,SCARA機器人的發展也受所影響。我國第一台SCARA裝配機器人由熊貓電子集團有限公司於1992年設計製造出來。

  我國第一台高性能精密裝配機器人是上海交通大學於1995年研製的“精密一號裝配機器人”,它是在國家 863計劃‘智能機器人’主題下研製的一台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,並配有高性能的視覺和力覺傳感器以及多任務操 作係統,可進行離線編程。

  隨著我國各行業尤其是製造業的飛速發展以及市場競爭的加劇,生產發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機器人研究的當務之急,集合高校、研究所和企業的有利條件,以市場需求為導向,大力推進協同創新,不啻是一條捷徑。