凑近点看（1）——Scara机器人的Z轴原理

侯呆呆 · 发表于 2021-7-17 16:21:55

本帖最后由侯呆呆于 2021-7-17 17:05 编辑

SCARA是一种四轴机械手，现在市场上占有率比较高的牌子的EPSON。

很多人都很好奇，SCARA机械手的Z轴是如何同时实现升降和旋转的？

首先，最直观的方案，就是由两个轴来实现。一个花键轴，用来实现旋转。一个丝杆轴用来实现升降。这种形式的SCARA结构比较臃肿。尤其机器人手臂属于悬臂梁结构，应当尽量减少末端的负载。

于是，工程师就发明了花键丝杆结构。目前主要还是THK做这个比较多。花键丝杆的原理就是，把一个丝杆轴，沿圆轴方向开若干个花键槽。在一个轴上，同时安装滚珠丝杆螺母和滚珠花键螺母。丝杆螺母可以让轴上下运动。花键螺母可以传递扭矩，同时不影响轴的上下运动。

在需要升降的时候，旋转丝杆螺母，轴上下升降。

在需要旋转的时候，旋转花键螺母和丝杆螺母，轴可以旋转。

在需要复合动作的时候，只转动花键螺母，轴可以螺旋上升，或者螺旋下降。

具体结构是由两个伺服电机，通过同步带驱动实现的。同步带的布置分上下两层，一层连接丝杆螺母，一层连接花键轴。

最后，我们来看看EPSON的SCARA机器人实物结构吧。

谭天 · 发表于 2021-7-17 16:38:38

2452152809 · 发表于 2021-7-17 17:21:24

先复制下来，有空好好学习

米米hu · 发表于 2021-7-17 17:31:19

谢谢分享，解惑了。

给我一棵乔木 · 发表于 2021-7-17 19:43:53

见识了，花键丝杠。论坛查了一下，以前也有人问过花键丝杠的相关问题，下面有大佬评论说3、4号电机的不同运动组合会导致三种运动形式：上下，旋转，上下同时旋转。后两种运动需要两个电机耦合运动。这种丝杆的制造工艺是怎么样的，是先加工花键好一点还是先加工螺纹好一点？期待大佬解惑。

谭小军tzj · 发表于 2021-7-17 21:36:26

学习了

未来第一站 · 发表于 2021-7-17 23:25:18

合成复合运动

zhaijunwang · 发表于 2021-7-18 13:18:07

学习了

机甲的浪漫 · 发表于 2021-7-18 14:24:08

给我一棵乔木发表于 2021-7-17 19:43
见识了，花键丝杠。论坛查了一下，以前也有人问过花键丝杠的相关问题，下面有大佬评论说3、4号电机的不同运 ...

私以为同心度不好就会憋住，摩擦力与负载的关系可能要求更严格

小胖1011034101 · 发表于 2021-7-19 09:34:18

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