Với sự phổ biến của công nghệ in 3d, và sự chia sẻ các thiết kế 3d về robot scara trên cộng đồng. Người dùng có thể tự mình lắp ráp khung cơ khí để tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên in3d có hạn chế về phần chịu lực, chịu tải nên khung sẽ không hoạt động ổn định như các dạng kim loại và vì thế một số sai sót vị trí, hoạt động giật cục,.. cũng làm sai kết quả. Nếu có điều kiện vẫn ưu tiên sử dụng các dạng khung chất lượng
Bên cạnh đó việc tự mình thiết kế khung robot scara cũng giúp tăng khả năng tư duy, khả năng xử lý vấn đề và trở thành một kỹ sư thực thụ
In 3D đã cách mạng hóa thế giới DIY, cho phép bất kỳ ai cũng có thể hiện thực hóa các bản vẽ CAD thành mô hình thực tế. Dưới đây là quy trình từng bước thiết kế và chế tạo khung cơ khí cho một Robot SCARA cỡ nhỏ phục vụ học tập.
Các bước chuẩn bị và thiết kế
-
Lên ý tưởng và thông số kỹ thuật: Xác định tầm với (workspace) mong muốn, ví dụ tầm với bán kính 200mm – 300mm. Chọn phần mềm CAD phổ biến như Fusion 360 hoặc SolidWorks để vẽ mô hình 3D.
-
Thiết kế các chi tiết chính:
-
Đế máy (Base): Nơi chứa bo mạch điều khiển và nguồn điện.
-
Cánh tay 1 (Link 1) và Cánh tay 2 (Link 2): Cần thiết kế dạng rỗng hoặc có gân tăng cứng để giảm trọng lượng nhưng vẫn đảm bảo độ bền uốn.
-
Hệ thống trục Z: Sử dụng thanh trượt vuông (linear guide) hoặc trục trượt tròn kết hợp vít me bước (lead screw) để chuyển động lên xuống mượt mà.
-
Lưu ý quan trọng khi in 3D linh kiện robot
-
Vật liệu in: Nên sử dụng nhựa PLA+ hoặc PETG cho độ bền cơ học tốt, ít bị cong vênh. Đối với các chi tiết chịu lực siết ốc cao, nên chọn độ đặc (infill) từ 40% đến 60% với kiểu lưới gyroid hoặc cubic.
-
Độ chính xác: Cần hiệu chỉnh máy in 3D cẩn thận (calibration) để các lỗ lắp ổ bi (bearing) và trục khớp nối vừa khít, tránh hiện tượng rơ lắc (backlash) làm giảm độ chính xác của robot.
