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Lieferantenverzeichnis: Scara-Roboter

 

Lexikon: Scara-Roboter

Synonyme: Horizontal-Knickarm-Roboter, Horizontal-Knickarmroboter, Scararoboter, Scara-Industrieroboter

Scara-Roboter, Horizontal-Knickarm-Roboter

Quelle: ADEPT TECHNOLOGY GMBH (oben), Mitsubishi Electric Europe B.V. (unten)

Definition

Horizontal-Knickarmroboter, auch als Scara-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) oder Schwenkarmroboter bezeichnet, haben einen nur in horizontaler Richtung schwenkbaren Gelenkarm. Der Scara-Roboter hat eine seriellen Kinematik mit typischerweise vier Freiheitsgraden, die nur eine Handhabung in planparallelen Flächen zulässt. Die erste Drehachse bildet der um den Roboterfuß drehbare Schwenkarm, dessen Gelenk die zweite Achse. Am Ende des Schwenkarms ist die vertikale Z-Achse zur Aufnahme eines Greifers oder von Werkzeugen befestigt, die als vierte Achse auch um ihre Längsachse gedreht werden kann. Durch ihre Bauart bieten SCARA-Roboter eine hohe Steifigkeit in vertikaler Richtung, können jedoch nur geringere Kräfte in XY-Richtung aufnehmen.
Als Abwandlung dieses Prinzips haben Doppelarm-Scara-Roboter eine Parallelkinematik aus zwei an den Enden verbundenen Gelenkarmen, die in einem kleinen Arbeitsfeld sehr hohe Geschwindigkeit und Positioniergenauigkeit ermöglichen.

Funktionsprinzip

Scara-Roboter besitzen in der Regel vier Achsen und vier Freiheitsgrade. Die Achsen sind als serielle Kinematik ausgeführt, bei der jedes Armglied nur mit einem weiteren Armglied verbunden ist. Nachteil dieser Bauart ist es, das sich die Positionsfehler am Ende der Kette addieren.
Der Scara-Roboter steht auf einem festen Roboterfuß, um den sich das erste Armglied des zweiteiligen horizontal liegenden Schwenkarms dreht. Die Glieder des Schwenkarms sind beweglich über die zweite vertikale Drehachse miteinander verbunden. Am Ende des zweiten Arms ist die drehbar gelagerte Z-Achse befestigt, an deren unteren Ende als Endeffektor z. B. Greifer oder Werkzeuge montiert werden. Die Antriebe sind in die einzelnen Armglieder integriert. Durch die Bauform mit senkrecht stehenden Drehachsen wird eine hohe Steifigkeit in vertikaler Richtung erzielt, ohne dass das Eigengewicht des Roboters wie beim Vertikal-Knickarmroboter auf die Antriebe wirkt. Der Arbeitsbereich ist häufig nierenförmig, kann aber auch kreisförmig um den Roboterfuß reichen.
Beim Doppelarm-Scara-Roboter bilden die zwei an den Enden miteinander verbundenen Gelenkarme eine geschlossene kinematische Kette, was eine Handhabung mit sehr hoher Geschwindigkeit und hoher Positioniergenauigkeit in XY-Richtung ermöglicht, jedoch nur einen kleinen Arbeitsraum zulässt.

Einsatzbereich

Horizontal-Knickarmroboter sind universell verwendbare Systeme zur schnellen Pick-and-Place-Handhabung in XYZ-Richtung innerhalb von planparallelen Flächen. Kippbewegungen sind nicht möglich. In der Regel werden Scara-Roboter stehend eingebaut, modellabhängig kann beispielsweise auch ein Einbau über Kopf möglich sein. Einsatzschwerpunkt sind Anwendungen, bei denen eine Reduzierung auf senkrechte Füge- und Handhabungsbewegungen möglich ist. Eine Handhabung von Punkt zu Punkt dient zum Handhaben beispielweise durch Ablegen eines Teils auf Werkstückträgern, zum Fügen z. B. durch Einlegen, Einpressen oder Herstellen von Schnappverbindungen, zur geordneten Zuführung z. B. aus Trays sowie zum Palettieren und Verpacken. Anwendungen mit Bahnsteuerung sind z. B. der Kleber- und Dichtmittelauftrag oder das Laserschweißen.
Anwender sind der interne Betriebsmittelbau sowie der Sondermaschinen- und Anlagenbau in einer Vielzahl von Branchen.

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