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以前的盘点都弱爆了,看我从研发角度盘点知名SCARA机器人

发布来源:上海圣起包装机械有限公司  发布日期: 2022-05-14  访问量:46

要问2017年哪些机器人最受欢迎,当然不是SCARA除了机器人。3C新能源产业爆发,SCARA机器人以其高速、高精度、高性价比的特点深受市场欢迎。因此,16年和17年,SCARA出货量很大,想分这个大蛋糕的厂家如雨后春笋般涌现,价格战也很惨烈!!之前有文章盘点过SCARA机器人,但只是关于制造商、出货量或一些来自制造商的口号,外行看看,对内部人士来说,真的没有什么有趣的。今天,我们将从机器人研发工程师的角度来看,在SCARA在机器人中,有哪些产品值得我们关注。说得好,点赞,转发给有需要的人,说得不好,一笑置之。

世界上第一个直驱SCARA机器人


SCARA机器人——AdeptOne在Adept诞生。所谓直驱,就是电机直接驱动手臂,省去了中间齿轮或链条等传动机构。其优点是没有传动系统引起的摩擦、齿隙、低刚度等弱点,提高了响应速度和精度。这在当时很有名。然而,直接驱动的缺点也很明显。首先是体积。机器人的电机体积特别大,因为它需要提供很大的扭矩;其次,由于它是高刚性传动,末端振动很容易传播到机器人的全身。简单地说,如果你在末端敲击,电机会立即感觉到,需要立即调整,所以整个机器人可能会抖动。

事实上,伺服电机无法停止。如果你仔细观察伺服电机上电后电机的编码器值,你会发现值不稳定,而是在正负脉冲中跳跃。这是因为他不断微调自己的位置,而不是像步进电机一样步进,也就是说,你可以走多少步,然后停下来,我给你多少脉冲。所以你看不到手臂的长度。如果手臂很长,你会看到机器人总是在那里颤抖,停不下来。通常我们看不到,因为有了减速器,减速器内部的小间隙和灵活性平衡了间隙,所以末端感觉不到。

随着机器人的发展, AdeptOne他很快就退出了舞台,但他的影响仍然很深远。

曾经是世界上最快的SCARA


AdeptOne有很多硬伤,傻大笨粗,所以后来Adept又推出了另一款桌面型SCARA——Cobra。为什么叫Cobra(眼镜蛇)其实跟着SCARA外观设计有关Cobra之前,SCARA的J2、J3、J4轴的电机布局一般为以下直线分布。


Cobra据说只有两个人~~~~设计团队

)通过模拟计算,找到了一个新的布局。如下图所示,使三个电机呈三角形分布。这种布局的优点是电机更后,重心恢复,惯性更小,机器人自然更快。



由于这种布局,两个关节看起来有点像三角形和眼镜蛇,所以他们给了这个SCARA取名为Cobra。

这样的布局出来后,一鸣惊人。Adept放出Cobra的宣传视频,一个吸弹珠的视频,很多人都认为Adept它加速了,因为它太快了。即使这么多年过去了,这段视频仍然令人难以置信,很少有人能超越它,这是一个里程碑产品。


SCARA行业武林盟主


SCARA前辈们,要讲回现实中的武林盟主。SCARA在制造商中,只有一个武林盟主是著名的EPSON。EPSON长期占据着SCARA大多数机器人市场最初都是为自己的工厂设计和组装手表。后来,当它成熟时,它将作为一种产品单独推向市场。从那时起,它一直处于武林盟主的地位,即不退休。

EPSON的SCARA类型是业内最完整的,从长到短,从大到小,从轻到重,从正装到倒装,满足所有应用。EPSON把SCARA性价比可以说是极致的,工业设计会比其他厂家简单(我只能这么温和地说

),以实用性为第一标准。也有一些产品有点粗心(后面有槽点)。然而,人们是联盟所有者。联盟所有者有定价权。此外,所使用的电机、减速器和都是从日本购买的,这是卷心菜的价格。因此,其主要产品在中国的最低价格可以很低,几乎是国内品牌 。所以盟主下令降价,SCARA世界上会有一群人死去。这就是为什么价格战如此激烈。为了降低成本,国内品牌当然需要寻找当地的关键部件。更重要的是,他们只问低价。无论性能如何,价格都非常非常低,但谁知道谁使用这样的机器人。

最快的SCARA




Staubli的这款TP80是我目前知道的最快的SCARA,一分钟可以抓200多次,杀死所有其他品牌,尤其是普通品牌SCARA一旦距离较长,只能做小范围的高速运动,SCARA可以换手(自己去百度),但是左右手换手的惯性太大,一般机器人需要减速,但是Staubli它是直接高速扔过去的,所以他不仅短距离节拍很快,而且长距离节拍也很高。此外,工业设计也做得很好,非常科技。

不过,高手也有弱点。SCARA不是通用的SCARA,应用限制很多。首先,额定负载只有0.5KG,最大负载1KG(额定负载意味着你可以在这个负载下全速运行,超过这个负载的速度会相应降低),这就是为什么它会这么快,设计完全轻。其次,由于其独特的设计,J2轴电机拉回底座,减轻了前面的重量,但是J2轴的设计变得更加复杂,电机功率也增加了,这直接影响了生产的难度和成本,因为这个模型的价格也是杆,产量不高,因为组装太难了。此外,由于手臂的长度已经达到800mm,机器人的重复定位精度降低到0.05mm,这也决定了它只适合轻、中精度分拣。但无论如何,这个SCARA确实让人眼花缭乱。非常典型的工业精品。

最漂亮的SCARA



IREX在展览上,我第一次看到这个机器人就被深深吸引住了。太美了。这绝对是我见过的最美的SCARA,没有一个。整个形状看起来很简单,但是线条很流畅,很漂亮。虽然暂时不知道实际性能,但是当时展会上没有看到高速跑,可能是因为安全原因,但是光是这个形状就足以吸引很多客户。目前在国内好像还没卖过,暂时不知道性价比。

世界上第一个无控柜SCARA



这是李群于2013年发布的产品。在性能方面,该机器人主要与国外一线品牌竞争。就性能而言,它只追求持平,而不仅仅是宣传持平。作为见证人,我们将逐一讨论机器人的性能参数是如何通过的。正是由于对每个参数的认真和负责,该机器人的研发周期长达两年。这对国内市场来说是不可思议的。

这不是废话。本产品最大的特点是没有外部电气控制柜。一般来说,机器人分为机械本体和电气控制柜两部分。会有很多麻烦,首先,一般电气控制柜的体积一般相对较大,占用空间,其次,一般电气控制柜的保护水平相对较低,一般只有IP31(不知什么是IP请自己百度等级),机器人可以P65,这意味着如果需要一个机器人IP65在环境中,需要额外保护电控柜。此外,机器人和电控柜之间制柜之间还有两条非常厚的电缆,一条动力线和一条通信电缆。这两根电缆通常是定制的,但很容易做好,特别是干扰这一块。电缆越长,保护就越困难。李群的想法是把整个电气控制柜塞进机器人底座,这样机器人,只要一根小电源电缆就可以上电,节省了很多麻烦。

但客观来说,正是因为整个电控柜塞进了基座,虽然李群的控制系统已经很小了,但是放进去了SCARA让基座看起来比平时更好SCARA更高。这会在一定程度上影响客户的机器设计,需要根据工况降低机器人底座。这也是这个产品的一个小缺陷。然而,随着QKM随着新一代控制系统的出现,体积将进一步压缩,高度将显著降低。

全球第二款无控制柜的SCARA



今年,EPSON发布了他们的第一个驱动控制机器人T3该系统还将电气控制柜插入底座。与李群不同的是,该机器人采用了相对新颖的低压电机,这将使控制系统更小,成本更低,但它牺牲了速度和精度,比同一规格要好LS3要降低一个档次,这可谓EPSON针对中国和3C行业的高性(qi)价(gai)比(ban)款。

的性能,在低压电机中,这个性能相当好,这个机器人最大的槽点是它的工业设计。当我看到这个机器人时,我的心崩溃了,这是什么鬼魂,我们的武林联盟经理怎么了,这个工业设计太粗心了,这不是LS3上面有铁柜吗?武林盟主没钱出粮,手下懒吗?这真的不像我们千人敬仰的行业城主!!伤害我年轻的心。

最多变的SCARA



柯马的SCARA机器人简直就是SCARA边界变形金刚(sang)意(xin)十(bing)足(kuang)几种不同类型的不同臂长、正装倒装、臂装SCARA设计由相同的模块组装。客户可以随心所欲地更换它。目前,该机器人的性能还不是特别清楚,但我不同意通过在中间添加延长杆来改变臂长的方式,因为当机器人高速运行时,一个关节不断高速回来摆动,强度和刚度应该更好。将一个关节分成三个部分,然后锁定螺钉,这将降低刚度,并可能导致振动发现。当然,这只是我个人的技术观点YY,也许柯马已经解决了这个问题。

然而,必须肯定的是,这套模块通用不同类型的机器人的概念真的很有创意,柯马以前的主要行业是汽车行业,机器人是大六轴,颜色是红色,工业设计一般,相同规格的机器人厚不大,略重。近年来,黑银引入,工业设计显然走了高富英俊的路线,看起来好多了。

最新款的SCARA



SCARA今年如此火爆,作为四大家族之一FANUC也不甘寂寞,最近发布了他们的第一款SCARA机器人。设计,这个SCARA还是延续了FANUC一般的小黄人设计,配色也不错。目前对性能知之甚少,但我从图片和介绍中注意到,这款产品有两个特点。

首先,机器人本体上的电缆似乎不使用普通的波纹管,而是使用定制的集成电缆。这是最近最新的设计理念。这种设计的优点是布线过程会好得多。电缆由供应商定制,对工人的要求较低。然而,这种设计也有一些缺点。首先,当然是成本。定制这种电缆的成本不是覆盖的,因为电缆和电缆之间需要屏蔽,而且过程非常复杂(这里有太多的知识点,不同厂家的电缆有表皮材料、芯材料、线径、缠绕方法等,门道很多。)此外,由于它是一个集成的电缆,而且电缆仍然很厚,一家电缆制造商以前给我看过样品。如此厚的电缆转换半径将非常大,挠度性能将大大降低,SCARA随着机器人的运动,电缆会来回划伤,这可能对线芯有好处,屏蔽层和填充层的磨损仍然相对较大,这就是为什么我们一开始没有使用这个方案。所以既然FANUC采用这个方案,一定有相应的解决方案,不知道实际效果如何。我很期待。

第二,随着机器人的发布,FANUC同时,另一个概念是虚拟示教器的概念。也就是说,放弃传统的示教器,转而在网页上示教,网页的载体可以是PC,可以是平板电脑,也可以是手机。

事实上,当我看到这一点时,我深深地叹了口气,有点无助地苦笑。李群一直遵循这一概念。实际原因是李群没有开发自己的教学工具。另一个原因是教学工具只适用于特别简单的应用程序。高端应用程序必须返回计算机编程,这实际上节省了教学工具,这也节省了很多费用。然而,不幸的是,由于客户习惯于使用教学工具编程,许多国内应用程序使用简单,客户迫切希望李群推出教学工具。现在,四个人之一FANUC已经在推动示教器的概念,相信这个概念很快就会得到推广。想想也很讽刺,PC编程一直是李群的做法,早在16年就发布了Android手机和平板电脑的示教器。总之,走得太远总是很孤独。同样的例子也是集成的SCARA早在13年前,我们就推出了无控制柜SCARA,刚推出的客户接受度也比较低。现在看来,随着驱动控制一体化的发展,无控制柜的机器人设计也将成为后续的主流EPOSN的T3就知道了。





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