Los robots SCARA destacan en el montaje

El duAro2 es un robot SCARA colaborativo de dos brazos con una capacidad de carga máxima de 3 kilogramos por brazo y un recorrido vertical de 550 milímetros. Foto cortesía de Robótica Kawasaki

Si los robots de seis ejes son prácticamente sinónimos de talleres de carrocería de automóviles, los robots SCARA son los reyes de las aplicaciones de ensamblaje de piezas pequeñas. Con su alta velocidad, alta precisión y tamaño reducido, los SCARA son ideales para aplicaciones de ensamblaje automatizado que involucran piezas que pesan menos de 5 kilogramos.

Los SCARA tienen cuatro ejes de movimiento. Las dos primeras son juntas radiales en el plano horizontal. Estos permiten que el brazo gire sobre su base y se pliegue sobre sí mismo como un biombo. El tercer eje, o Z, produce un movimiento vertical, mientras que el cuarto eje, o Θ, produce un movimiento de rotación alrededor del eje Z. En algunos casos, también puede haber una curvatura al final del eje Z.

La envolvente de trabajo de un SCARA es cilíndrica. Hay modelos disponibles con un alcance horizontal que oscila entre 250 y 1.200 milímetros y un alcance vertical que oscila entre 100 y 800 milímetros. Las capacidades de carga útil varían de 2,5 a 50 kilogramos.

La velocidad es una de las principales ventajas de los SCARA. El “tiempo de ciclo” de cualquier robot pequeño a menudo se expresa como el tiempo necesario para moverse 1 pulgada hacia arriba, 12 pulgadas de ancho, 1 pulgada hacia abajo y hacia atrás. Algunos SCARA pueden completar este movimiento estándar en menos de 0,4 segundos con una repetibilidad de ±0,008 milímetros. Un robot de seis ejes no podría moverse tan rápido, simplemente porque tiene más motores para coordinar.

En comparación con los robots cartesianos, los SCARA requieren menos espacio en la mesa o en el piso, pero más espacio libre. El eje central de un SCARA normalmente se monta en el suelo o en una mesa, pero el robot también se puede montar en la pared o el techo. Montar un robot sobre un transportador, en lugar de al lado de él, puede ahorrar una cantidad considerable de espacio.

Los SCARA destacan en aplicaciones en las que recogen algo con un movimiento vertical recto, lo transfieren horizontalmente y lo vuelven a colocar con un movimiento vertical recto, sin inclinar la pieza. Muchos ensambladores utilizan SCARA para recoger piezas de un transportador y cargarlas en paletas o embalajes. Con visión artificial, los SCARA pueden escanear piezas colocadas aleatoriamente e identificar aquellas que están en la orientación correcta o aquellas con defectos, incluso cuando las piezas se mueven sobre un transportador.

Los SCARA son excelentes para procesos de ensamblaje orientados verticalmente, como la soldadura. Foto cortesía de Japón Unix

Los SCARA también son buenos en procesos orientados verticalmente, como atornillar, soldar y dosificar. En esta última aplicación, por ejemplo, un SCARA puede mover fácilmente un cabezal dispensador hacia arriba y hacia abajo en pendientes, pero no puede girar la herramienta 90 grados y dispensar adhesivo a lo largo del costado de algo.

Al especificar SCARA, los ingenieros deben determinar primero la carga útil del robot, que incluye el peso de la pinza y las piezas que transportará. A continuación, los ingenieros deben establecer a qué distancia de su eje central el robot necesitará transportar la carga, porque eso afecta cuánto puede transportar el robot. Cuanto más descentrado debe llegar un robot, menos carga útil puede transportar. Incluso si la carga útil total es de sólo 5 kilogramos, los ingenieros pueden necesitar un robot con una capacidad de 10 kilogramos si el brazo tiene que viajar lejos.

Otras especificaciones importantes son el tiempo de ciclo, la repetibilidad, la envolvente de trabajo, el sistema de control y la conectividad de red. El ambiente de trabajo también es un problema. Los SCARA se pueden configurar para operación segura contra estática, salas blancas Clase 10, ambientes de lavado y ambientes húmedos y polvorientos.

Los últimos modelos SCARA ofrecen a los ingenieros una amplia gama de opciones de velocidad, precisión, carga útil, alcance, tamaño y economía.

Los nuevos SCARA GX4 y GX8 de Epson Robots están equipados con la tecnología Gyroplus de la empresa para proporcionar velocidades rápidas, control de movimiento suave y altas capacidades de carga útil. Foto cortesía de Epson Robots

Para lo último en velocidad y precisión, están los nuevos SCARA GX4 y GX8 de Epson Robots. Estas máquinas están equipadas con la tecnología Gyroplus patentada por Epson para proporcionar velocidades rápidas, control de movimiento suave y altas capacidades de carga útil. Los robots están disponibles en múltiples configuraciones de brazos, con un alcance máximo de 650 milímetros. Pueden soportar una carga útil máxima de 8 kilogramos. Los robots tienen un diseño delgado para una fácil integración en salas blancas y entornos libres de estática.

El software RC+ de Epson funciona perfectamente con los robots de la serie GX. Con codificadores sin batería y un cable Ethernet incorporado, la serie GX ofrece un costo total de propiedad bajo.

La tecnología Gyroplus proporciona retroalimentación de velocidad en tiempo real directamente en el extremo del brazo del robot. Esta retroalimentación se incorpora al circuito de servocontrol, lo que permite que el robot alcance una alta precisión y reduzca la vibración y el tiempo de asentamiento.

Los controles de robots tradicionales utilizan retroalimentación de velocidad angular ubicada en el motor del robot. Pero la verdadera velocidad angular en el extremo del brazo del robot a menudo difiere de la velocidad angular del motor debido a tolerancias mecánicas, fricción y la influencia de periféricos, como pinzas y cableado. Anteriormente, las formas más efectivas de reducir la vibración eran aumentar la rigidez mediante el uso de un robot más grande o reducir el tiempo de aceleración y desaceleración. Pero estas soluciones significan aumentar la huella y el costo del robot o reducir el tiempo del ciclo y el rendimiento.

La tecnología Gyroplus aborda estos problemas montando un sensor de velocidad angular en el extremo del brazo del robot. Ahora, el controlador del robot recibe información sobre el comportamiento en el extremo del brazo y puede enviar comandos de movimiento para abordar el movimiento y la posición exactos del brazo del robot, en lugar de una estimación basada en la velocidad del motor. Esto significa un control de posicionamiento más preciso y una reducción significativa de la vibración.

Los robots SCARA todo en uno T3-B y T6-B ofrecen alta calidad y alto rendimiento a un valor excepcional para simplificar aplicaciones de automatización simples y complejas, como embalaje, recogida y colocación, dispensación e inspección. Estos robots incluyen el mismo software intuitivo, funciones y confiabilidad que se encuentran en los robots de alta gama de Epson, manteniendo al mismo tiempo un costo total de propiedad bajo.

Los robots tienen un diseño que ahorra espacio e incluye un controlador incorporado alojado en la base del robot con energía para herramientas en el extremo del brazo. Los modelos T3-B y T6-B son compatibles con el conjunto de opciones integradas de Epson, que incluyen guía visual, alimentación de piezas IntelliFlex, consolas de programación y placas de interfaz maestra y esclava de bus de campo. Las actualizaciones adicionales incluyen un diseño de factor de forma mejorado y un control de movimiento actualizado para tiempos de ciclo más suaves y rápidos.

Diseñados para facilitar su uso, los modelos T3-B y T6-B vienen equipados con el software de desarrollo de automatización industrial Epson RC+ y Epson RC+ Express sin código. Ideal para usuarios principiantes y avanzados, Epson RC+ es un lenguaje de programación fácil de aprender que ofrece un potente conjunto de herramientas para la automatización. Epson RC+ Express, un entorno de enseñanza intuitivo y basado en imágenes, está diseñado para que usuarios con poca o ninguna experiencia en programación puedan desarrollar de manera fácil y eficiente programas robóticos simples y potentes.

Los robots funcionan con energía estándar de 110 y 220 voltios; no se requiere panel ni enchufe especial. No se requiere batería para el codificador del robot, lo que minimiza el tiempo de inactividad y reduce el costo general de propiedad.

El SCARA serie RS se monta en el techo y tiene la capacidad única de mover el segundo eje debajo del primer eje, lo que le permite moverse por todo el espacio de trabajo cilíndrico. Foto cortesía de Epson Robots

Se dice que los robots SCARA tienen una envoltura de trabajo cilíndrica, pero eso no es del todo cierto. En realidad, tiene forma más bien de corazón o de U, debido a la base del robot y porque el robot no puede llegar hasta detrás de su espalda. Los SCARA de la serie RS de Epson resuelven ese problema. Los robots se montan en el techo y tienen la capacidad única de mover el segundo eje debajo del primer eje, lo que les permite moverse por todo el espacio de trabajo cilíndrico. La estructura única del brazo de estos robots cubre todo el espacio de trabajo debajo del brazo, por lo que no hay espacios muertos en el centro del área de trabajo. Cuentan con una repetibilidad posicional de 0,01 milímetros y un tiempo de ciclo de 0,339 segundos.

Hay dos modelos disponibles. El RS3 puede transportar una carga útil de 3 kilogramos y tiene un alcance de 350 milímetros. El RS4 puede transportar una carga útil de 4 kilogramos y tiene un alcance de 550 milímetros. Ambos pueden equiparse para sala limpia y operación segura contra estática.

El micro-SCARA es el robot SCARA más pequeño del mercado. Foto cortesía de Mecademic Inc.

Mecademic Inc. ha presentado el robot micro-SCARA. Basado en el éxito y los principios de diseño de su brazo robótico de seis ejes Meca500, el micro-SCARA es el robot SCARA más pequeño del mercado. Al ofrecer alta precisión y optimización del espacio, es ideal para aplicaciones de ensamblaje de componentes pequeños en electrónica, óptica y fabricación de dispositivos médicos.

"Nuestro robot SCARA compacto tiene un gran impacto y continúa nuestro enfoque en lograr grandes avances en automatización en el menor espacio posible", dice Jonathan Coulombe, director ejecutivo de Mecademic. “Esta ampliación de nuestra línea de productos fue una respuesta directa a que los clientes nos solicitaran un SCARA para complementar nuestro brazo robótico de seis ejes. Nos complace cumplir esa promesa con un producto que es más pequeño y más de un 50 por ciento más liviano que el SCARA comparable más cercano”.

El robot tiene un alcance de 225 milímetros, una carrera Z de 100 milímetros y una capacidad de carga nominal de 0,5 kilogramos. Tiene una repetibilidad posicional de 0,005 milímetros. Su velocidad máxima en los ejes X e Y es de 2750 milímetros por segundo. Su velocidad máxima en el eje Z es de 900 milímetros por segundo. Dispone de puertos de conexión para EtherCat, Profinet, Ethernet/IP y TCP.

"Fuimos uno de los primeros participantes de Mecademic en su programa de acceso temprano para este robot micro-SCARA", dice Shane Waskey, presidente de Mechatronic Solutions, un distribuidor de automatización en Maple Grove, MN. “Creemos que su tamaño compacto y su alta precisión llenan un vacío en el mercado de la automatización para aplicaciones e industrias que enfrentan el desafío de piezas pequeñas y procesos complejos. Con la tendencia hacia la miniaturización en muchas industrias, vemos una fuerte demanda de este robot”.

Kawasaki Robotics ha presentado el duAro2, un robot SCARA colaborativo de doble brazo con una mayor capacidad de carga útil máxima y carrera vertical. Mientras que el modelo inaugural duAro1 de la compañía se especializa en movimiento horizontal, el duAro2 mejora sus capacidades, ampliando el rango de carrera vertical de sus brazos en 400 milímetros (de 150 a 550 milímetros) y aumentando la carga útil máxima de sus brazos en 1 kilogramo por brazo. (de 2 a 3 kilogramos por brazo).

El conjunto de la muñeca ha sido rediseñado, lo que permite que los brazos del robot se doblen como los de un humano. Este diseño de varillaje aumenta la carrera vertical manteniendo compacto el rango general de movimiento y permite que el robot se utilice para una variedad de aplicaciones, como embalaje y carga de estantes. La nueva opción de separar los brazos del duAro2 del controlador mejora aún más la versatilidad de instalación del cobot, haciéndolo adaptable a una variedad de necesidades en los sitios de fabricación, como la instalación en transportadores.

El robot duAro2 se ejecuta en el nuevo controlador F61 de Kawasaki, que presenta opciones de conectividad Bluetooth, sincronización del transportador compatible con codificador y visión 2D integrada. El controlador anterior requería una computadora separada dedicada al procesamiento de imágenes para utilizar la funcionalidad de visión. Ahora, la F61 puede manejar el procesamiento de imágenes por sí sola utilizando una cámara y un software opcionales.

Esta arquitectura de controlador también permite opciones de instalación más flexibles. El controlador puede alojarse dentro del delgado gabinete con ruedas del duAro2 (opción de instalación integrada) o solo, conectado al robot mediante cables (opción de instalación separada). En la opción separada, los brazos están separados, lo que permite el uso de robots duAro en casi cualquier diseño.

Con sus dos brazos coaxiales operados por un controlador, los robots duAro pueden caber en un espacio para una sola persona. Además de proporcionar operación independiente de los brazos, la configuración de un solo eje permite a los robots realizar fácilmente movimientos coordinados de los brazos, muy parecidos a los de una persona.

Los motores de baja potencia, un cuerpo blando, monitoreo de velocidad, fuerza y ​​zona de trabajo, y una función de desaceleración permiten a los robots duAro colaborar de manera segura con las personas en las operaciones de trabajo. En el improbable caso de una colisión, la función de detección de colisiones detiene instantáneamente el movimiento del robot.

La función de enseñanza directa permite a los ingenieros enseñar fácilmente las tareas del robot guiando sus brazos manualmente. Las operaciones de enseñanza también se pueden transmitir a través de una tableta que se puede conectar a varios robots.

El nuevo robot i4H SCARA ha sido optimizado para aplicaciones de sala limpia y disipadora de estática. Foto cortesía de Omron Automatización

El nuevo robot i4H SCARA de Omron Automation ha sido optimizado para aplicaciones de sala limpia y disipadora de estática.

El modelo disipador de estática ha sido diseñado para evitar la acumulación de electricidad estática que puede dañar componentes electrónicos sensibles, mientras que el modelo de sala limpia se puede utilizar en entornos que requieren muy bajas emisiones de partículas, como las industrias farmacéutica, médica o de semiconductores.

El robot tiene una capacidad de carga útil de 15 kilogramos y está disponible con un alcance máximo de 650, 750 u 850 milímetros. El recorrido vertical puede ser de 210 o 410 milímetros. El robot se puede montar en una mesa o en una pared. Para ahorrar espacio, el controlador está integrado en el robot y se conecta a las redes del taller a través de EtherCAT o Ethernet.

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