Roboty przemysłowe SCARA – Czym są i do czego służą?

Opublikowano

20 stycznia 2023

Roboty przemysłowe są współcześnie standardem w produkcji przemysłowej. Każde przedsiębiorstwo, które chce przyspieszyć proces produkcji i poprawić jej jakość, powinno rozważyć ich zakup. Szczególnie popularnym rodzajem robotów przemysłowych są 4-osiowe roboty SCARA, cechujące się dużą szybkością, precyzją i małą lub średnią możliwością udźwigu.

Czym jest robot przemysłowy?

Roboty przemysłowe to automatycznie sterowane urządzenia manipulujące stosowane w zakładach produkcyjnych w celu automatyzacji procesów produkcji. Ich zadaniem jest przenoszenie wszelkiego rodzaju części i materiałów na podstawie wcześniej zaprogramowanych ruchów określających sposób pracy według kilku osi robota. Roboty przemysłowe zastępują człowieka w wielu procesach wytwórczych, zmniejszając tym samym ryzyko popełnienia błędów w czasie produkcji, które wynikają ze zmęczenia lub roztargnienia pracownika. Stosowane m.in. w procesach produkcyjnych, składowaniu, pakowaniu i transporcie.

Robot przemysłowy

Rodzaje robotów przemysłowych w skrócie

Roboty przemysłowe produkowane są zarówno w wariantach stacjonarnych, jak i mobilnych. Możemy je podzielić na trzy główne rodzaje. Pierwszym są duże maszyny, których celem jest podnoszenie ciężkich materiałów. Aby zapewnić bezpieczeństwo pracownikom ten rodzaj robotów znajduje się w specjalnie zaprojektowanych “celach” odgradzających je od pracowników.

“Przeciwieństwem” ciężkich robotów przemysłowych są roboty współpracujące – coboty. Coboty to małe urządzenia o niewielkim udźwigu, które są dostosowane do bezpiecznej i inteligentnej współpracy z człowiekiem, przejmując od niego zadania monotonne. Większość robotów współpracujących jest 6-osiowa, dzięki czemu są również zdolne do wykonywania skomplikowanych ruchów.

Trzecim rodzajem robota przemysłowego jest robot SCARA służący do przenoszenia ładunków o wadze do 50-60 kg. Roboty SCARA mają 4 osie pozwalające im na bardzo szybką pracą w ruchu pick and place. Ze względu na bardzo dużą szybkość, precyzyjność i powtarzalność ruchu, SCARA świetnie nadają się do automatyzacji procesów, które polegają na seryjnym pobieraniu przedmiotu, przenoszeniu go i umieszczaniu w wcześniej zdefiniowanym punkcie.

Roboty SCARA – Czym są, do czego służą?

Robot SCARA to manipulacyjny robot przemysłowy o samonośnej konstrukcji. Zaopatrzony jest w 3 osie obrotowe i jedną oś przesuwną (góra dół). Jego głównym zadaniem jest wykonywanie zaprogramowanych wcześniej poleceń w jednej płaszczyźnie na małej przestrzeni. 

Robot przemysłowy SCARA charakteryzuje się dużą precyzją działania, co w połączeniu z dużą szybkością ruchu pozwala na automatyzacje procesów produkcyjnych, takich jak montaż, pakowanie i układanie produktów. SCARA wykorzystywane są głównie w celu manipulowania materiałami i do montażu małych komponentów.

Jak działają roboty przemysłowe SCARA?

SCARA są wzorowane na ruchach ramienia człowieka dzięki czemu ramię robota może się zarówno wysuwać, jak i cofać. Możliwe jest także jednoczesne lub oddzielne obracanie się robota wokół osi własnego łokcia, albo ramienia. Te funkcjonalności pozwalają na przemieszczanie materiałów w dowolnych punktach, które ograniczone są przez zdolność maksymalnego rozprostowania łokcia i ramienia robota.

3 osie obrotowe pozwalają robotowi przemysłowemu na przenoszenie materiałów z jednego miejsca na drugie, natomiast 1 oś przesuwna umożliwia wykonywanie takich czynności, jak grawerowanie, dozowanie i wkręcanie elementów.

W konstrukcji robotów przemysłowych SCARA nie są używane paski napędowe, co eliminuje drgania, które mogłyby powstawać w momencie hamowania pędu ramienia. Eliminacja drgań przyspiesza pracę i poprawia dokładność działania robota, co wpływa na zwiększenie jego powtarzalności.

Roboty Pick & Place

Roboty typu Pick & Place to urządzenia, które mogą być wykorzystywane do realizacji zadań takich jak montaż detali, sortowanie produktów, wyładunek materiałów z opakowań, pakowanie produktów i paletyzacja ładunków.

Charakterystyka urządzeń

Roboty Pick and Place są wyposażone w mechaniczne ramię zakończone przyssawką lub chwytakiem. Osprzęt ten umożliwia wygodne przenoszenie ładunków (nawet tych bardzo ciężkich) z jednego miejsca na drugie.

Ścieżki ruchu robota przemysłowego SCARA
Trzy osie obrotowe (nr 1, 2, 4) i jedna oś przesuwna robota przemysłowego SCARA

Stosując dedykowane oprogramowanie sterujące można w łatwy sposób dopasować urządzenie do każdej koncepcji obsługi. Robotami SCARA można więc wygodnie sterować za pomocą sterownika PLC. Operatorzy potrafiący obsługiwać programowalne sterowniki logiczne będą mogli bezpiecznie sterować swoim robotem oraz wyznaczać mu nowe zadania.

Kluczową zaletą robotów przemysłowych SCARA są małe wymiary, łatwy montaż na linii produkcyjnej, a także instynktowna obsługa. Problem stanowi natomiast ich integracja. W przypadku większości robotów SCARA potrzebujemy zaopatrzyć się w dodatkowy sterownik w celu integracji robota np. z urządzeniem służącym do planowania ścieżek robota.

Zwiększ możliwości robota SCARA dzięki systemowi wizyjnemu

Roboty przemysłowe SCARA mogą zostać rozszerzone poprzez dołączenie do nich systemu wizyjnego, zwiększając przez to liczbę zastosowań na linii produkcyjnej. Zintegrowanie robota z systemem wizyjnym pozwala urządzeniu samodzielnie rozpoznać wcześniej zdefiniowany obiekt, zmniejszając ingerencję człowieka w obsługę i kalibrację urządzenia.

Nadzór przez system wizyjny nad poprawną realizacją prowadzonego procesu daje pewność, że wszelkie prowadzone czynności są wykonywane w możliwie najbardziej precyzyjny sposób.

Podsumowanie

Roboty przemysłowe SCARA są podstawą automatyzacji procesów produkcyjnych. Ich szybkość i precyzja działania, przy jednoczesnej możliwości bezpiecznej pracy obok człowieka, są nieustannie doceniane przez przedsiębiorców. Nawet rozpowszechnienie się na rynku robotów współpracujących oraz robotów 6-osiowych, pozwalających na swobodne przemieszczanie pobranych materiałów, nie zachwiało silnej pozycji robotów SCARA.