O parafuso estriado no robô de quatro eixos SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) é um componente de transmissão essencial, usado principalmente para obter movimento linear de alta precisão e movimento rotacional (eixo θ, geralmente o quarto eixo) do robô na direção vertical (eixo Z). A seguir, seu uso e descrição detalhados:
1. Uso principal
Movimento de elevação do eixo Z: O parafuso estriado converte o movimento rotacional do motor em movimento linear preciso, acionando o efetor final do braço do robô (como pinças, ventosas, etc.) para se mover para cima e para baixo na direção vertical.
Transmissão de movimento rotacional: A estrutura estriada transmite torque ao mesmo tempo para atingir a rotação do quarto eixo (como a rotação da ferramenta final), atendendo às necessidades de montagem, aperto de parafusos e outras operações.
Alta precisão e rigidez: adequado para cenários que exigem precisão de posicionamento repetível (como ±0,01 mm) e resistência a forças laterais (como montagem e manuseio de precisão).
Movimento síncrono: quando os movimentos de elevação e rotação do eixo Z funcionam juntos (como a inserção de peças), o parafuso estriado pode garantir a sincronização dos dois movimentos.
2. Descrição estrutural
Parte spline:
A ranhura externa coopera com a luva da ranhura interna para transmitir o torque rotacional (eixo θ), ao mesmo tempo que permite que o eixo deslize para cima e para baixo na luva da ranhura (eixo Z), realizando a combinação de rotação e movimento linear.
Peça de parafuso:
O parafuso de esferas de precisão converte a rotação do servomotor em movimento linear, proporcionando um acionamento de elevação de alta precisão e baixo atrito.
Design integrado: a estria e o parafuso geralmente são integrados no mesmo eixo, economizando espaço e simplificando a corrente de transmissão.
3. Principais recursos
Alta capacidade de carga: a estrutura estriada dispersa o torque e a força radial, adequada para cargas em balanço (como braços robóticos estendidos horizontalmente).
Baixa folga: o parafuso de esferas pré-carregado e a estria cooperam para reduzir a folga de movimento e melhorar a repetibilidade.
Compacidade: O design integrado reduz os componentes de transmissão externos e se adapta ao estreito espaço de articulação do robô SCARA.
Durabilidade: É utilizada tecnologia de aço temperado ou revestimento, que é resistente ao desgaste e tem uma vida útil longa (como mais de 20.000 horas).
4. Cenários típicos de aplicação
Montagem eletrônica: encaixe da placa PCB, manuseio do chip (requer elevação de precisão do eixo Z + alinhamento de rotação).
Linha de produção automatizada: parafusamento, colagem (ação de rotação e prensagem).
Equipamentos médicos: embalagem de reagentes, operação em tubo de ensaio (sem poeira e com baixa vibração).
5. Comparação com outros métodos de transmissão
Características | Parafuso estriado | Correia dentada + haste guia | Motor linear |
Precisão | Alto (grau μm) | Médio (afetado pela elasticidade da correia) | Muito alto |
Capacidade de carga | Alto (adequado para cargas pesadas) | Médio-baixo | Médio |
Custo | Médio | Baixo | Alto |
Complexidade de manutenção | Lubrificação regular | Substituição da correia | Quase livre de manutenção |
6. Considerações sobre seleção
Nível de precisão: Selecione o parafuso C3/C5 de acordo com a tarefa.
Design à prova de poeira: a luva estriada selada impede a entrada de poeira (como proteção IP54).
Método de lubrificação: lubrificação automática ou design de graxa sem manutenção.
Por meio da função composta do parafuso estriado, o robô SCARA pode completar eficientemente movimentos complexos com graus limitados de liberdade, tornando-se a escolha principal em 3C, eletrônica automotiva e outros campos.