對(duì)于無(wú)塵室SCARA機(jī)器人而言，

　　其供能系統(tǒng)需要通過(guò)高速和無(wú)塵兩個(gè)硬性考驗(yàn)。

　　在好萊塢大片《深度撞擊》中，一顆直徑2.5公里的彗星撞擊地球，給地球帶來(lái)了巨大災(zāi)難。電子產(chǎn)品的生產(chǎn)也面臨著同樣的危險(xiǎn)，只是規(guī)模要小得多。它們的敵人是肉眼不可見(jiàn)的微小粒子，這些微小顆粒會(huì)對(duì)半導(dǎo)體和顯示屏等精密電子元器件造成嚴(yán)重?fù)p壞。

　　因此，此類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)備和零部件通常必須盡量減少可能的摩擦，以避免對(duì)周?chē)諝庠斐晌廴尽５沁@并不容易，尤其是對(duì)于SCARA機(jī)器人而言，這種形似人類(lèi)手臂的四軸機(jī)械手運(yùn)行速度很快，循環(huán)時(shí)間遠(yuǎn)低于1秒。在這種高速運(yùn)行下，機(jī)器人波紋管上摩擦產(chǎn)生顆粒的風(fēng)險(xiǎn)很大。

　　為了解決此類(lèi)應(yīng)用的供能問(wèn)題，igus在2020年開(kāi)發(fā)了SCARA供能拖管，現(xiàn)又在此基礎(chǔ)上推出了一種專(zhuān)門(mén)用于無(wú)塵室的SCARA供能解決方案——新的Clean SCARA無(wú)塵拖管。它們運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單易用且方便改裝。

　　SCARA電纜解決方案的誕生

　　SCARA機(jī)器人工作速度之快可能會(huì)讓你感到頭暈?zāi)垦?。因?yàn)檫@種水平關(guān)節(jié)臂機(jī)器人需要在四個(gè)軸上快速運(yùn)行。它的內(nèi)臂和外臂進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而用于抓取物體的滾珠絲杠則會(huì)做旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)。這使得機(jī)械臂幾乎可以抵達(dá)其工作半徑內(nèi)的任何位置。

　　但這種高負(fù)載運(yùn)行也意味著布線在機(jī)械臂外部的電纜和軟管需要經(jīng)常更換或維修。這也同樣是一些汽車(chē)行業(yè)制造商正面臨著的問(wèn)題，他們希望包括波紋管和旋轉(zhuǎn)軸承在內(nèi)的供能系統(tǒng)能夠得到優(yōu)化。

　　為此，igus開(kāi)發(fā)出了一種替代方案，可以使用SCARA電纜解決方案進(jìn)行改造，顯著延長(zhǎng)使用壽命。

　　結(jié)構(gòu)：滾珠軸承和額外加固

　　SCARA電纜解決方案有三個(gè)構(gòu)成部件，用于移動(dòng)端的旋轉(zhuǎn)接頭(直頭①或者彎頭②)、固定端的旋轉(zhuǎn)接頭③，以及帶e-rib的波紋軟管④。它的特別之處在于旋轉(zhuǎn)接頭可以吸收扭轉(zhuǎn)力，集成的滾珠軸承確保供能系統(tǒng)即使在高加速度下也能平穩(wěn)運(yùn)行。

　　此外，波紋軟管通過(guò)e-rib進(jìn)行加固，使其只能在一個(gè)空間方向上移動(dòng)。側(cè)面的導(dǎo)向元件則使得波紋管具有一定的架空長(zhǎng)度。

　　升級(jí)：經(jīng)無(wú)塵室認(rèn)證的

　　Clean SCARA供能解決方案

　　為無(wú)塵室SCARA機(jī)器人設(shè)計(jì)合適的電纜和軟管引導(dǎo)系統(tǒng)本身就是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的工作。高速運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步增加了部件承受的壓力，這很容易導(dǎo)致部件磨損，釋放顆粒到周?chē)h(huán)境中。

　　新的Clean SCARA無(wú)塵供能系統(tǒng)的核心組件是e-skin soft，這是一種模塊化的拖鏈，它主要用來(lái)引導(dǎo)連接機(jī)器人的垂直臂和末端執(zhí)行器的電纜和軟管。其上下外殼可以分離，組合起來(lái)就是一個(gè)既防塵又防水的封閉拖管。因此，電纜和軟管的顆粒不會(huì)輕易釋放到拖管外的空氣中，即使在系統(tǒng)超高速運(yùn)行時(shí)也是如此。

　　為了減輕電纜的壓力以使其更加耐用，新方案設(shè)計(jì)了一個(gè)旋轉(zhuǎn)支架，用來(lái)連接供能系統(tǒng)的固定端和移動(dòng)端。新系統(tǒng)的特別之處就在于此。另外，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸承也進(jìn)行了特別設(shè)計(jì)，保證它即使在超高速運(yùn)行時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生任何顆粒。

　　由于采用了優(yōu)化摩擦特性的高性能工程塑料，拖鏈本身也非常耐磨。經(jīng)弗勞恩霍夫研究所(IPA)的ISO認(rèn)證：這款Clean SCARA供能解決方案的無(wú)塵室等級(jí)達(dá)ISO 2級(jí)，這意味著該系統(tǒng)具有出色的耐磨性能，運(yùn)行期間每立方米空氣中粒徑小于0.1微米的顆粒物不超過(guò)100個(gè)。為了便于理解，一張紙的厚度為80微米，大小相當(dāng)于這種顆粒的800倍。

　　結(jié)合e-skin的SKS20系列(已在最高級(jí)別的無(wú)塵室中進(jìn)行過(guò)測(cè)試)使用，還可實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)應(yīng)用。SKS20 久經(jīng)考驗(yàn)的拉鏈開(kāi)口原理可快速、輕松地填充電纜。新型無(wú)塵 SCARA 電纜解決方案可用于標(biāo)準(zhǔn) SCARA 電纜解決方案的所有已知連接。

　　Clean SCARA供能解決方案

　　的其他優(yōu)勢(shì)

　　新的Clean SCARA供能系統(tǒng)可用作傳統(tǒng)波紋管的替代品。除了無(wú)塵室兼容外，與傳統(tǒng)波紋管相比它還有另外兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

　　首先，SCARA機(jī)器人常用的波紋管結(jié)構(gòu)纖薄，剛性差，很容易扭結(jié)。而且由于沒(méi)有軸承來(lái)吸收扭力，它們也很容易斷裂。與傳統(tǒng)波紋管不同，Clean SCARA供能解決方案可以自支撐并配有獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)軸承。因此，它非常適合短架空行程和高動(dòng)態(tài)應(yīng)用。橢圓的外形進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的強(qiáng)度，尤其有利于提高拖管的側(cè)向穩(wěn)定性。第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是，拉鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)使得它非常容易打開(kāi)和關(guān)閉，因此可以快速填充管線。另外，該系統(tǒng)還可以選配內(nèi)部分隔元件，為系統(tǒng)增加額外防護(hù)，這也是傳統(tǒng)波紋管所沒(méi)有的。根據(jù)客戶要求，igus還可以提供預(yù)裝配chainflex高柔性電纜的即用型完整供能套件。超過(guò)900種IPA無(wú)塵室1級(jí)的高柔性電纜可選。