SCARA机器人还是六轴机器人:让运动来选择

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直接回答: 根据运动方式选择。从固定高度拾取并放置到固定高度,仅绕垂直轴旋转的步进方式属于平面加工,适合使用 SCARA 机床。改变工件姿态的步进方式则需要使用铰接臂。两种配置经常出现在同一条生产线上,各自执行与其匹配的步进方式,而进给稳定性和夹具重复性决定了两种方式的上限。

本视频概述了应用场景。视频内容仅用于观察流程,不涉及特定型号的性能、安全性或验收声明。

这是给谁的: 为工程师编写,用于指定小型模制或机加工零件的自动化,这些零件通过碗式送料器、托盘或导轨送入夹具。

范围: 本EVST指南涵盖了如何将装配工作分配到平面和关节式配置中,以及为什么送料和夹具限制了这两种配置的效率。它不涉及视觉选择、夹具设计或生产线平衡。

SCARA机器人将小型模制零件从送料导轨移动到定位夹具中,同一工作台上还有一台六轴机器人。
SCARA机器人将小型模制零件从送料导轨移动到定位夹具中,同一工作台上还有一台六轴机器人。

从运动开始,而不是从轴数开始。

常见的比较框架是四轴对六轴。这种框架很少有帮助,因为它在描述工作内容之前就比较了硬件。

在参考视频中,一台SCARA机床从直线振动送料导轨上吊起小型模制零件,并将其放入定位夹具中。该循环在一个高度进行拾取,沿平面移动,然后在另一个高度进行放置,并绕垂直轴旋转。这显然属于平面加工。

一台六轴机器人沿着同一条工作台继续进行工序的另一部分工作。一条生产线上出现两种不同的配置是正常的,这也是分步生产模式通常会产生的效果。根据…… ISO 10218-2:2025评估的是应用,而不是机器人本身,这就是为什么 SCARA 机器人和六轴机械臂可以放在同一条生产线上,而其中一个在类别上并不比另一个更安全。

SCARA机器人能完成哪些平面工作?

SCARA结构将刚度集中在水平面上,并提供垂直插入轴。对于在固定高度进行重复拾取和放置操作,这种结构与任务的匹配度非常高。

关键在于态度:零件进出时的方向保持一致,除了绕垂直方向旋转外,其他方向均保持不变。任何需要倾斜零件、以一定角度接近零件或将零件表面暴露出来进行检查的步骤都超出了这一范围。

根据 ISO 9283:1998姿态重复性是在规定的测试条件下声明的,因此值得关注的是 SCARA 机器人在您的单元中实际使用的姿态数值,而不是标题数字。

从每个装配步骤的运动,到所需的自由度,再到配置选择,决策路径由此展开。
将装配过程分解成若干步骤,然后计算每个步骤真正需要的轴数。

铰接式手臂是做什么用的

铰接臂赋予工件更大的活动空间。将零件旋转到夹具中、沿着轮廓移动或从夹具阻挡的方向接近零件的步骤,都需要额外的自由度。

这种自由度需要付出代价,比如增加飞行包线长度,而且通常简单的操作也需要更长的循环时间。如果将其用于从未离开飞机的步骤,就等于为闲置的能力买单。

实际上,区分的标准不是机器人的偏好,而是态度是否会在操作过程中的任何位置发生变化。

进料和固定装置设定了天花板

视频中可以看到,零件从送料导轨上下来。零件到达时的方向是否一致,以及导轨能否保持零件的稳定方向,决定了机械臂能否无需搜索即可进行拣选。

夹具侧是镜像的:如果放置的零件具有唯一的就位位置,则下一个操作无需再次找到它。

重复性数据是在实验室条件下测得的。在实际生产线上,最终结果很大程度上取决于进给一致性和夹具设计,而非机械臂本身。根据 ISO 12100:2010确定机器的极限先于采取保护措施,在装配过程中,这些极限通常存在于进给和夹具中,而不是存在于 SCARA 机器人本身中。

这段视频证明了什么,又没有证明什么。

它证明了平面配置机器人能够从送料导轨上反复拾取和放置到定位夹具中,并且六轴机器人也能在同一条生产线上工作。

它无法证明生产周期、良率、放置精度,也无法证明两个机械臂如何分配工作。这些信息来自工艺文档和测量数据,而不是通过观察获得的。

可以通过观察到的运动来构建选择论证,但无法通过表现论证来构建选择论证。

简短的决策表

在固定高度进行拾取和放置,仅绕垂直方向旋转,行程短:平面配置。

姿态改变、斜向进近、轮廓跟踪或飞机进出受阻:铰接式配置。

混合型生产线,包含两种类型的步进:按步进拆分,接受两种配置,而不是强迫一个臂覆盖两种配置。

通过步进运动进行配置
步态 配置
在固定高度进行拾取和放置 SCARA机器人 平面作品与结构相符
仅绕垂直方向旋转 SCARA机器人 无需改变态度
部分倾斜或以一定角度接近 六轴 态度转变需要额外的自由。
飞机上通道被封锁了。 六轴 进场方向是限制条件

询价前需要准备什么

零件图及供料方式:散装、托盘式或带导轨的碗式送料器。装配顺序分解为多个步骤,并标记每个步骤中姿态变化的位置。

周期要求、产品种类数量和换型预期。工位空间以及操作员装卸货物的位置。

有了这些信息,就可以一起讨论配置和固定装置的概念,而不是分开讨论。

常见问题

六轴机器人就一定更强大吗?

它拥有更大的自由度,但这只有在需要用到它的步骤中才算得上优势。对于平面拾取和放置来说,额外的轴通常会增加工作范围和成本,而不会提升性能。

一只胳膊能覆盖整条线吗?

有时会这样,但通常意味着对于大多数步骤来说,机械臂尺寸过大,而对于个别步骤来说则略显不足。分步拆分通常更经济、更稳定。

可重复性决定了选择吗?

很少单独考虑这个问题。在机械臂的重复性之前,进给一致性和夹具设计通常会决定最终结果。

如果不同部件的变体在特性上有所不同呢?

那么,家庭中某个人的态度就需要改变,而负责处理这件事的人需要强有力的支持,即使其他人不需要。

项目输入内容以供申请审核

如果您要指定小型零件装配,那么对运动进行分步描述比仅统计轴数更能有效地解决问题。EVST 会在提出配置方案之前检查每个步骤的运动。

  • 零件图纸及零件供应方式
  • 组装顺序,并标记姿态变化
  • 周期要求、变体和换型预期
  • 车站空间和操作员通道

发送这些信息后,EVST 会将配置与您的实际步骤进行匹配。相关阅读: 机器人机器看管, 协作机器人.

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