Приложения на роботи SCARA по тип процес (2026 г.)

От Редакционен екип на EVST · Последна актуализация: 24 юли 2026 г.

Приложенията на роботите SCARA се групират около четири типа процеси: завинтване и закрепване, вземане и поставяне и прехвърляне на малки части, дозиране и тестване или машинно товарене и разтоварване. SCARA печели тези задачи, когато движението е до голяма степен равнинно, детайлът е лек и времето за цикъл е по-важно от обхвата, което е и точно мястото, където губи позиции спрямо 6-осно рамо или делта робот.

Ако първо ви е необходимо основното определение, нашето Ръководство за роботи SCARA обхваща структурата и принципа на работа на препоръчителната работна среда (RRP). Ако вече знаете, че искате SCARA и трябва да изберете размер такъв, нашето ръководство за размери разглежда стъпка по стъпка полезния товар, обхвата и времето за цикъл. Тази статия е разположена между двете: тя разделя използването на SCARA по тип процес, а не по индустриална вертикала.

Как геометрията на SCARA определя къде се вписва

SCARA има три въртящи се съединения в хоризонтална равнина плюс един вертикален ход в китката, поради което се движи бързо по XY и сравнително малко по Z. Тази геометрия е твърда срещу странични натоварвания и мека срещу необходимостта от достигане около, над или под приспособление. Всеки тип процес по-долу наследява същия този компромис.

Практическият филтър е прост, преди да се включи какъвто и да е спецификационен лист: ако детайлът влиза и излиза от станция от приблизително една и съща хоризонтална равнина, с кратък вертикален наклон за захващане или освобождаване, SCARA е подходящ кандидат. Ако инструментът трябва да се накланя, върти около повече от една ос или да достига до екранирана или ъглова кухина, процесът обикновено се извършва с 6-осно рамо.

Завинтване и закрепване

Завинтването на винта е видът процес, за който може да се твърди, че са създадени роботите SCARA. Вертикалното вкарване с право надолу насочен бит, повтарящо се при фиксиран модел от места на отворите, е близко до идеалното движение за четириосно рамо: бързи равнинни движения между отворите, късо Z-образно потапяне за зацепване и връщащ ход. Според данни от индустрията, добре настроените клетки за завинтване на SCARA обикновено достигат време на цикъла в диапазона 0.8-1.5 секунди на крепежен елемент за стандартни винтове за електроника M2-M4, включително захващане на бита, поставяне и проверка на въртящия момент.

Интеграционната работа се състои в инструментите, а не в рамото. Крайният ефектор за завинтване се нуждае от обратна връзка за въртящия момент и дълбочината, свързана с контролера, така че оголена резба или пропуснато захващане спира цикъла, вместо да пропуска повредена част надолу по веригата, а повечето клетки разполагат с малък магазин за смяна на битове, така че едно рамо може да обслужва два или три размера крепежни елементи без ръчна смяна на инструменти.

Когато това не е правилният процес за SCARA: Ъглови крепежни елементи, крепежни елементи на повече от едната страна на детайла или глухи винтове, които изискват накланяне на отвертката, за да се отстрани препятствие, налагат работата да се насочва към 6-осно рамо, тъй като въртенето на китката на SCARA не може да компенсира нищо друго освен прав вертикален подход.

Вземане, поставяне и преместване на малки части

Преместването на лека част от тава, конвейер или подавателна чаша към приспособление или носач е SCARA приложението с най-голям обем по брой единици и е и типът процес, който най-често се оспорва от роботите Delta. И двата вида се отличават с кратки, леки, повтарящи се движения; разликата е в оформлението и разнообразието от части.

Трансферната клетка SCARA обикновено обработва части в диапазона 0.1-5 кг, като времето за цикъл обикновено се посочва в диапазона 0.5-1.2 секунди за стандартна последователност от вземане-преместване-поставяне с ход от 200-400 мм, след като са включени визуално потвърждение и задействане на захващащото устройство, а не само движение на робота. Вакуумното оборудване в края на рамото доминира за части с плоска или извита повърхност; двупръстовите захващащи устройства поемат ролята, когато частта се нуждае от положително механично захващане, за да издържи на последваща стъпка на пресоване или затягане.

Когато Делта печели вместо това: Ако детайлът е под приблизително 0.5 кг, разстоянието на движение е кратко и постоянно, а производителността над една детайл в секунда е по-важна от гъвкавостта, геометрията на паралелното рамо на Delta обикновено превъзхожда SCARA по отношение на времето за суров цикъл. SCARA си възвръща предимството, след като схемата на избор варира от станция до станция или разстоянието на движение надхвърли това, което по-малкият работен диапазон на Delta може удобно да покрие.

Дозиране и нанасяне на лепило или уплътнител

Нанасянето на капка лепило, спояваща паста или уплътнител по определен път изисква плавно, непрекъснато равнинно движение с контролирана скорост, което допринася за силата на SCARA при XY интерполация. Прави линии, прости дъги и правоъгълни периметърни капки върху плоска или почти плоска повърхност са рутинна SCARA работа; сложни 3D траектории около контуриран корпус не са.

Скоростта на пътя, а не времето за цикъл от точка до точка, е числото, което има значение за този тип процес, тъй като рамото рисува непрекъсната нишка, а не прескача между фиксирани точки. Дозиращият клапан обикновено работи с постоянна скорост на движение, зададена от ширината на нишката и вискозитета на материала, обикновено в диапазона 50-150 мм в секунда за стандартни уплътнители и лепила, а задачата на робота е да поддържа тази скорост постоянна през ъглите, без нишката да се изтънява или да се натрупва.

На практика, дозиращите клетки свързват SCARA със система за зрение, която локализира действителния ръб на детайла преди началото на шлифовката, тъй като толерансът на входящия детайл се натрупва по-бързо по пътя на дозиране, отколкото при просто движение „вземи и постави“, а отместеният ръб е дефект, който е лесно да се пропусне визуално, но е скъп, след като достигне следващата станция. Контролът на височината на иглата и калибрирането на налягането, времето и разстоянието на дозиращия клапан са също толкова важни, колкото и точността на пътя на робота тук.

Когато това не е правилният процес за SCARA: Дозирането върху детайл със сложна кривина или траектория на заваряване, при която дюзата трябва да се държи под променящ се ъгъл спрямо повърхността, изисква контрол на ориентацията на китката, който се осигурява само от 6-осно рамо.

Тестване, инспекция и товарене-разтоварване на машини

Зареждането на детайл в тестово приспособление, CNC патронник или станция за оптичен контрол и последващото му разтоварване е по-нискоскоростен и по-прецизен братовчед на pick-and-place метода. Ценността тук е повторяемостта и чистото предаване, а не суровото време на цикъла, защото собственото време на престой на станцията (тестов цикъл, време за обработка, заснемане на изображение) обикновено доминира в общия цикъл на станцията, независимо от това колко бързо се движи роботът.

Тъй като стъпката на тестване или машинна обработка задава темпото, купувачите понякога преоразмеряват робота, приемайки, че по-бързото рамо ще ускори цялата станция, което рядко се получава. По-полезната цел на дизайна е минимизиране на времето за предаване и елиминиране на погрешни натоварвания, тъй като едно единствено погрешно натоварване, което предизвиква повреда и спира тестовата станция за ръчно нулиране, струва повече, отколкото би струвало малко по-бавно, но по-последователно движение на прехвърляне.

Според Международна федерация по роботика, внедряването на индустриални роботи в електрониката и прецизното производство продължава да се основава на повтарящи се, равнинни рамена за точно този вид работа по насочване и преместване, където задачата на робота е да бъде постоянен, а не бърз. SCARA повторяемостта в класа на полезен товар 0.1-5 kg ​​обикновено се определя в диапазона ±0.01-0.03 mm под ISO 9283 условия на изпитване, което е достатъчно стегнато за повечето тестове на електроника и леки машинни работи по натоварване и разтоварване.

Когато това не е правилният процес за SCARA: Ако приспособлението или патронникът са разположени под ъгъл или детайлът трябва да бъде обърнат или преориентиран между зареждане и разтоварване, допълнителните оси на китката на 6-осно рамо се справят с това преориентиране с едно движение, вместо да е необходима вторична станция за обръщане.

Матрица за решения на ниво процес: SCARA срещу 6-осна срещу Делта

Таблицата по-долу организира решението по тип процес, а не по семейство роботи, което е по-полезната поръчка за купувач, който вече знае какво трябва да прави станцията и се опитва да реши кое рамо трябва да го направи.

*Типични стойности, извлечени от индустриалната практика за оръжия в клас полезен товар 3-20 кг, предлагани като диапазони на планиране, а не като гарантирана производителност на конкретен продукт; проверете с информационен лист и, когато времето за цикъл е договорно, с тест за приемане.

Контролен списък за интеграция за всеки процес

Роботът рядко е променливата, която определя дали SCARA клетката достига целевото си време за цикъл. Тези пет елемента са, и те се прилагат за всичките четири типа процеси по-горе, независимо дали станцията завинтва винтове, прехвърля части, дозира мънисто или зарежда тестово приспособление. Пропускането на който и да е от тях обикновено се проявява първо като периодична повреда, а не като чиста повреда, което затруднява проследяването на първопричината, след като клетката вече работи.

• Инструментална екипировка за края на рамото, съобразена с детайла: вакуумни чашки, оразмерени според площта на повърхността и порьозността, геометрия на челюстта на захващащия механизъм, съобразена с характеристиките на захващане на детайла, или магазин за смяна на битове, оразмерен според комбинацията от крепежни елементи.
• Визуално насочване, където позицията на входящия детайл не е определена от закрепващото устройство, тъй като предимството в скоростта на SCARA изчезва, ако ръката трябва да търси детайла при всеки цикъл.
• Приспособление с повтаряема референтна точка, защото SCARA наследява каквато и да е позиционна неопределеност, която приспособлението му предоставя, независимо от собствената спецификация за повторяемост на рамото.
• Предпазни ограждения, оразмерени според действителния размер на клетката и точките за достъп, документирани спрямо приложимите ISO-10218 1 изисквания за безопасност на индустриалните роботи, преди клетката да стартира производство.
• Входно/изходни данни на контролера за обратна връзка за потвърждение на въртящия момент, силата или визуалното потвърждение, така че лош цикъл спира линията, вместо да предава дефект надолу по веригата.

Сравнителни показатели за време на цикъла и прецизност в тези приложения

Полезно е да се разграничи какво допринася роботът от това, което допринася станцията, тъй като купувачите рутинно бъркат двете, когато сравняват SCARA оферта с 6-осна или Delta алтернатива. Времето за движение на робота е само един от термините в цикъла на тоталната станция; представянето на детайла, задействането на инструмента и всяко задържане на зрението или измерването са другите и те не се свиват само защото роботът е бърз.

Според данни от индустрията, компактен SCARA с клас полезен товар от 3-20 кг обикновено извършва движение от 300 мм от точка до точка за приблизително 0.3-0.5 секунди чисто роботизирано движение, поради което времената за цикли на завинтване, преместване и зареждане-разтоварване, посочени по-горе, са склонни да бъдат по-високи от тази цифра, след като се добавят инструменталната екипировка и представянето на детайлите. Повторяемостта, тествана съгласно ISO 9283, е по-важното число за вземане на решения при тестова и инспекционна работа; SCARA клас ±0.01-0.03 мм поддържа достатъчно стегнато ниво на толеранси за повечето тестови приспособления за електроника и патронници за лека обработка, без да е необходима абсолютната точност на калибрирано 6-осно рамо.

Често срещани грешки при съпоставяне на SCARA с процес

Три грешки са причината повечето SCARA клетки да не изпълняват офертата си под очакванията. Първата е оразмеряването на рамото единствено спрямо теглото на детайла и забравянето на теглото на инструментите, което тихомълком намалява използваемия полезен товар и може да измести маргинално времето за цикъл извън спецификацията. Втората е допускането, че визуалното насочване е по избор, тъй като първите няколко пробни части са пристигнали с фиксирана ориентация; производствените части рядко остават толкова постоянни след промяна на доставчика или партидата.

Третото, и това, което купувачите забелязват най-късно, е третирането на четирите типа процеси по-горе като взаимозаменяеми, защото всички те изглеждат като „SCARA приложения“ в брошура. Клетка, създадена за завинтване с драйвер с обратна връзка по въртящ момент, не дозира автоматично добре лепилото, а трансферна клетка, настроена за скорост, не е автоматично достатъчно прецизна за тестово натоварване-разтоварване. Посочването на типа процес, а не само „SCARA“, преди поръчка, избягва цикъл на повторна обработка след първия производствен цикъл.

Къде това оставя интегратора

Изборът на SCARA за дадена станция е решение, свързано с процеса, а не с индустрията. Една и съща електронна линия може да използва SCARA за завинтване и преместване, Delta за по-лека и по-скоростна стъпка на вземане нагоре по веригата и 6-осно рамо за станция за товарене и разтоварване, която трябва да достигне до ъглово тестово приспособление, и нито една от тези комбинации не е компромис; тя съчетава геометричните изисквания на всяка станция с рамото, построено за нея.

EVST (EVS TECH CO., LTD), производител и интегратор на роботика, базиран в Ченгду, основан в края на 2018 г., изпълнява проекти за автоматизация в над 100 държави, с поддръжка на цялостна интеграция от глобална мрежа от полеви инженери и сертифицирани по IATF16949 производствени линии за автомобилен клас, зад линията SCARA. Екипи, които обмислят специфичен тип процес и искат второ мнение относно инструменталната екипировка или прогнозите за времето на цикъла, могат да се свържат с нашия екип чрез evsrobot.com.

Често задавани въпроси

Кои са най-често срещаните приложения на SCARA роботи?

Завинтване и закрепване на винтове, вземане и поставяне и прехвърляне на малки части, дозиране или нанасяне на уплътнител, както и товарене и разтоварване на тестови/инспекционни машини са част от повечето SCARA внедрявания. И четирите споделят предимно планов модел на движение, което е геометрията, през която SCARA е проектирана да се движи бързо.

Кога трябва да избера 6-осен робот вместо SCARA за дадено приложение?

Изберете 6-осен режим, когато процесът изисква преориентиране на инструмента, например при ъглови крепежни елементи, дозиране върху извита повърхност, достигане до наклонено приспособление или обръщане на детайл между зареждане и разтоварване. Китката на SCARA има само една ротационна ос и не може да замести истинския многоосен обхват.

По-добър ли е роботът SCARA или Delta за вземане и поставяне?

Делта роботите обикновено печелят при много леки части (под приблизително 0.5 кг), преместени на кратко, постоянно разстояние с много висока скорост. SCARA роботите имат предимство, когато частта е по-тежка, разстоянието на движение е по-дълго или моделът на избор варира от станция до станция, вместо да се повтаря по един и същ начин.

Какво време за цикъл трябва да очаквам от клетка за завинтване SCARA?

Типичните за индустрията диапазони са 0.8-1.5 секунди на крепежен елемент за стандартни винтове за електроника, след като се включат захващането на бита, поставянето му и проверката на въртящия момент, въпреки че числото зависи до голяма степен от инструментите. Приемайте всяко твърдение за време на цикъл на доставчика като стойност от информационния лист, докато не бъде потвърдено спрямо действителния ви крепежен елемент, спецификацията на въртящия момент и допустимото отклонение на детайла в тест за приемане.

Колко прецизен е SCARA робот в сравнение с 6-осно рамо?

Повторяемостта за SCARA рамена в клас 0.1-5 kg ​​обикновено се определя в диапазона ±0.01-0.03 mm съгласно условията на изпитване по ISO 9283, което е сравнимо или по-малко от много 6-осни рамена в същия клас полезен товар за работа с повтарящи се точки. 6-осните рамена са склонни да се изместват напред по отношение на абсолютната точност в голям, неравномерен работен диапазон, а не по отношение на повторяемостта от точка до точка във фиксирана клетка.

Ключови храни за вкъщи

• SCARA приложенията се групират в четири типа процеси: завинтване, вземане и поставяне на малки части, дозиране и тестово/инспекционно товарене-разтоварване, като всички те споделят до голяма степен равнинен модел на движение.
• SCARA губи от 6-осните системи винаги, когато инструментът се нуждае от преориентация: ъглови крепежни елементи, извити дозиращи повърхности, наклонени приспособления или обръщане на детайлите.
• SCARA губи от Delta при най-леката, най-бързата и най-повтарящата се работа по вземане и поставяне и си възвръща предимството, когато частите станат по-тежки или моделите на вземане се променят.
• Инструменталната екипировка, визуалното насочване, закрепващите елементи и предпазните устройства определят реалното време на цикъла много повече, отколкото собствените спецификации на робота.
• Преди да поръчате, посочете типа на процеса, не само „SCARA“: клетка за завинтване и клетка за дозиране се нуждаят от различни инструменти, дори на едно и също рамо.

За автора: Редакционният екип на EVST пише за индустриална автоматизация за инженерни екипи, които избират правилния тип робот за конкретен процес. EVST е производител и интегратор на роботика със седалище в Ченгду, който изпълнява проекти за автоматизация в над 100 страни, със сертификат за автомобилен клас IATF16949 и сертификати CE / SGS / TUV от трети страни за всички свои продуктови линии.

Автор: Редакционен екип на EVST
Прегледан от: Редакционен екип на EVST
Последна актуализация: Юли 24, 2026
Метод: EVST Екран за съпоставяне на типа процес — помощно средство за планиране от страна на купувача за съпоставяне на процес с тип робот преди поръчка, а не заместител на специфичното за приложението тестово изпълнение от доставчика.
Редакционна политика · Политика за корекции · Условия за ползване