SCARA-Roboter sind heute fester Bestandteil vieler Produktionslinien in verschiedenen Branchen. Dank ihrer Geschwindigkeit und Präzision haben sie sich als beliebte Lösung zur Steigerung des Durchsatzes und zur Senkung der Fertigungskosten etabliert. Um jedoch die Vorteile eines SCARA-Roboters in Ihrer Produktionslinie voll auszuschöpfen, müssen Sie ein Modell auswählen, das Ihren Anforderungen entspricht. Mit dem Wachstum der Roboterindustrie ist auch die Anzahl der SCARA-Roboter gestiegen. Hersteller von SCARA-Robotern auf dem Markt. Daher kann es sein, dass Sie bei der Auswahl des richtigen SCARA-Roboters mit der Vielzahl an Optionen überfordert sind. Um Ihnen dieses Dilemma zu ersparen, finden Sie hier einen detaillierten Leitfaden, der Ihnen dabei hilft, eine fundierte Entscheidung zu treffen.
Was ist ein SCARA-Roboter?
Quelle: robotiq.com SCARA ist ein Akronym für Selective Compliance Assembly Robot (Montageroboter mit selektiver Nachgiebigkeit). Dieses Akronym steht für zwei wichtige Eigenschaften: Selektive Nachgiebigkeit – ein SCARA-Roboter ist nur in der X- und Y-Achse flexibel, in der Z-Achse jedoch starr. Montageroboter – wenn der SCARA-Roboter erfunden in 1978 es war ausschließlich als gedacht MontageroboterEin SCARA-Roboter besteht aus einem zweiteiligen Roboterarm, der an einer starren Basis befestigt ist. Der Roboterarm ist in der X- und Y-Achse nachgiebig, d. h. er kann sich vorwärts, rückwärts, links und rechts bewegen. Zusätzlich ist eine vertikale Bewegung entlang der festen Z-Achse möglich, und er kann sich am Handgelenk drehen. Im Laufe der Jahre, mit der Weiterentwicklung der SCARA-Roboter und ihrer Anwendung in anderen Bereichen, hat sich auch die Abkürzung geändert. SCARA steht heute für „Selective Compliance Articulated Robot“ (Roboter mit selektiver Nachgiebigkeit und Gelenkfunktion).
Vorteile von SCARA-Robotern
Die begrenzte Nachgiebigkeit von Scara-Robotern macht sie ideal für Montage- und Pick-and-Place-Aufgaben wie die Materialhandhabung. Zu den zahlreichen Vorteilen, die sie für Produktionsprozesse mit sich bringen, gehören:Kleiner Fußabdruck
Scara-Roboter zeichnen sich durch ihre kompakte Bauweise aus und führen ihre Aufgaben effizient in einem zylindrischen Arbeitsbereich aus. Dadurch eignen sie sich ideal für Situationen mit begrenztem Platzangebot oder eingeschränktem Zugang zum Kommissionieren von Teilen. Zur Montage werden Scara-Roboter meist auf einem Sockel oder einem fahrbaren Wagen platziert. Dies ermöglicht es, den Roboter bei Bedarf flexibel an verschiedene Einsatzorte zu bewegen.
Schnelligkeit
Die Geschwindigkeit von Roboterarmen hängt von der Anzahl der an ihrer Bewegung beteiligten Gelenke ab. Je mehr Gelenke ein Roboterarm hat, desto langsamer arbeitet er. Das liegt daran, dass die Kraftübertragung durch die Motoren bei mehreren Gelenken länger dauert. Längere Arme sind in der Regel schwerer und stoßen daher bei der Bewegung auf einen größeren Widerstand. Scara-Roboterarme bewegen sich viel schneller, weil sie es oft sind 4-Achsen-Arme Scara-Roboter haben weniger Gelenke. Kaum ein anderer Roboter erreicht so kurze Zykluszeiten. Im Gegensatz zu menschlichen Arbeitskräften ermüden sie nicht und langweilen sich auch nicht bei sich wiederholenden Aufgaben. Die kompakten Abmessungen der Scara-Roboter tragen ebenfalls zu ihrer hohen Geschwindigkeit bei. Ihr niedriger Schwerpunkt reduziert die Schwerkraft, die sowohl auf den Roboterarm als auch auf das Werkstück wirkt. Selbst unter hohem industriellem Druck arbeitet ein Scara-Roboter stets effizient.Wiederholbarkeit und Genauigkeit
Wiederholgenauigkeit und Genauigkeit sind zwar zwei unterschiedliche Eigenschaften, aber eng miteinander verbunden. Nehmen wir beispielsweise einen Scara-Roboter, der elektronische Bauteile von Punkt A nach Punkt B transportiert. Wiederholgenauigkeit beschreibt die Fähigkeit des Roboters, sich mit gleichmäßigen, konstanten Bewegungen zwischen den Punkten A und B zu bewegen. Genauigkeit hingegen misst, ob der Roboter in jedem Zyklus das Zielbauteil erreicht. Scara-Roboter erreichen eine Wiederholgenauigkeit von bis zu ± 0.01 mm, was sehr hoch und mit anderen Robotertypen kaum zu erreichen ist. Dies liegt vor allem an der geringeren Anzahl an Motoren, wodurch der Spielraum für Bewegungsfehler reduziert wird. Um die Genauigkeit eines Scara-Roboters weiter zu verbessern, können zudem Bildverarbeitungssysteme am Roboterarm installiert werden. Diese ermöglichen es dem Roboter, beim Greifen verschiedene Objekte zu unterscheiden, was beispielsweise beim Sortieren hilfreich ist. Wenn die Objektidentifizierung keine Rolle spielt, Robotersensoren kann zur Verbesserung der Bewegungsgenauigkeit verwendet werden.Synchronisation
Ein SCARA-Roboter lässt sich problemlos mit anderen Teilen des Produktionsprozesses synchronisieren, um reibungslose Abläufe zu gewährleisten. Die Synchronisierung wird durch seine zuverlässige Genauigkeit und Wiederholbarkeit sowie durch elektronische Steuerungen wie Sensoren unterstützt. Nehmen wir beispielsweise einen SCARA-Roboterarm, der Teile von einem Förderband aufnimmt und in einen Verpackungskarton legt. Die Funktionsweise ist wie folgt: Der SCARA-Roboterarm ist mit einem Bildverarbeitungssystem ausgestattet und über dem Förderband positioniert. Die Teile werden in gleichmäßigen Abständen auf das Förderband geladen. Das Förderband wird gestartet, und sobald ein Teil den Roboterarm erreicht, wird es vom Bildverarbeitungssystem erkannt. Der Roboterarm erhält daraufhin die Anweisung, das Teil aufzunehmen und in den Karton zu legen. Nach dem Ablegen kehrt der SCARA-Roboterarm in seine Position über dem Förderband zurück, und der Zyklus beginnt von Neuem. Dies ist eine allgemeine Veranschaulichung der Funktionsweise einer Synchronisierung. Die Wahl des Synchronisierungsverfahrens hängt von der Art der jeweiligen Prozesse ab.Multi-Zweck
Auch wenn die Bewegungsfreiheit der Scara-Roboter begrenzt ist, können sie auf mehr als eine Art und Weise eingesetzt werden. Lassen Sie sich beim Abwägen Ihrer Optionen nicht von der Vorstellung einschüchtern, dass ein Scara-Roboter nur auswählen und platzieren kann. Obwohl dies das Grundprinzip ihrer Arbeitsweise ist, kann es auf vielfältige Weise angepasst werden. Endeffektoren machen auch einen großen Unterschied bei der Diversifizierung der Roboteroperationen.
Einschränkungen von SCARA-Robotern
Obwohl Scara-Roboter hocheffizient sind, sind ihren Möglichkeiten Grenzen gesetzt. Hier sind einige Einschränkungen, die Sie bei Ihrem Kauf beachten sollten.Eingeschränkter Arbeitsbereich
Quelle: image.slidesharecdn.com Der zylindrische Arbeitsbereich von Scara-Robotern eignet sich nur für eine begrenzte Anzahl von Anwendungen. Darüber hinaus erfordern manche Aufgaben eine andere Bewegungsrichtung oder eine größere Reichweite, als Scara-Roboterarme bieten können.
Begrenzte Flexibilität
Quelle: veteng.edu.eg Die Arme von Scara-Robotern sind Hebel und bewegen sich daher nur in einer Ebene mit begrenzter Reichweite. Zudem kann die vierte Achse am Handgelenk Teile nur horizontal drehen, aber nicht neigen. Benötigt Ihre Anwendung einen größeren Bewegungsspielraum, ist ein flexiblerer Roboter besser geeignet. 6-Achsen-Roboterbietet beispielsweise 3D-Flexibilität und kann einen viel größeren Arbeitsbereich abdecken.
Kleine Nutzlastkapazität
Quelle: pexels.com Die Konstruktion von SCARA-Robotern ist auf Geschwindigkeit und Präzision in ihrer Anwendung optimiert. Dies begrenzt jedoch die Traglast, die SCARA-Roboter handhaben können; die optimale Kapazität liegt unter 10 kg. Obwohl verschiedene Hersteller von Roboterarmen unterschiedliche Traglasten anbieten, würden höhere Lasten wahrscheinlich zu Ineffizienzen im Betrieb führen.
Welchen Nutzen hätte ein SCARA-Roboter für einen Hersteller?
Quelle: Unsplash Wie bei jeder anderen Art der Automatisierung ist es wichtig zu prüfen, ob sich die Investition in einen SCARA-Roboter für Ihren Betrieb lohnt. Neben den Anschaffungskosten des Roboters fallen weitere Kosten wie der Energieverbrauch an. Um die Rentabilität zu gewährleisten, müssen die Vorteile die Kosten überwiegen. Betrachten wir einige der Vorteile eines SCARA-Roboters für einen Hersteller.
Niedrigere Produktionskosten
Quelle: Pixabay. Wenn man menschliche Arbeitskraft für sich wiederholende Aufgaben einsetzt, ergeben sich Herausforderungen. Erstens langweilt sich der Mensch bei solchen Aufgaben und schweift ab, was zu Fehlern führen kann. Zweitens tritt mit der Zeit Ermüdung ein, und die Produktivität sinkt. Drittens benötigt man unter Umständen eine beträchtliche Anzahl an Arbeitskräften, um eine hohe Produktivität aufrechtzuerhalten. Im Gegensatz dazu kann ein Scara-Roboter die Arbeit mehrerer Mitarbeiter übernehmen und mit hoher, gleichbleibender Geschwindigkeit arbeiten. Dadurch würden sich Ihre Lohnkosten und somit auch Ihre Produktionskosten erheblich reduzieren.
Kürzere Bearbeitungszeiten
Quelle: Pexel. Auftragsengpässe oder unzureichende Produktlieferungen könnten der Vergangenheit angehören, wenn Sie den richtigen Scara-Roboter wählen. Die hohe Rate an Scara-Roboteroperationen könnte dazu beitragen, dass das gesamte Produktionssystem schneller voranschreitet. Dadurch könnten Sie Ihre Lieferzeiten verkürzen, was wiederum die Kundenzufriedenheit steigern würde.
Fähigkeit zur Skalierung
Quelle: Pexel Die meisten Hersteller mit hoher Produktnachfrage stoßen an ihre Produktionsgrenzen. Sobald Sie jedoch einen SCARA-Roboter in Ihre Produktionslinie integrieren und die Produktionszeiten verkürzen, können Sie vergrößern. Darüber hinaus könnten Sie mehr für weniger produzieren, da Scara-Roboter für höhere Produktionsmengen keinen Aufpreis verlangen. Im Wesentlichen werden Ihre Arbeitskosten pro Einheit kaum beeinflusst.
Verbesserte Sicherheit des Personals und Arbeitszufriedenheit
Quelle: Pexel. Wiederholende Tätigkeiten sind unbefriedigend und bieten keine Aufstiegschancen. Sie erfordern zudem langes Stehen und wiederholte Muskelbewegungen. Im Gegensatz zu Robotergelenken ist der menschliche Körper nicht dafür ausgelegt, solche sich wiederholenden Muskelbewegungen über längere Zeiträume zu bewältigen. Dies ist mit ein Grund dafür, dass Fabrikarbeiter häufig unter chronischen Rückenschmerzen und Erkrankungen des Bewegungsapparates leiden. Hinzu kommt, dass industrielle Prozesse Nebenprodukte wie erstickende Dämpfe und Dampf erzeugen. Auch die Handhabung mancher Produkte zwischen den einzelnen Arbeitsschritten ist gefährlich. Dies kann an den Gefahren liegen, die von der Nähe der Verarbeitungsmaschine ausgehen, oder daran, dass das Produkt selbst riskant zu handhaben ist. Wenn Roboter diese unangenehmen und gefährlichen Aufgaben übernehmen, könnte dies eine erhebliche Verbesserung darstellen. Material Handling Aufgaben verbessert es die Sicherheit des Personals. Es ermöglicht den Mitarbeitern auch, andere berufliche Aufgaben zu übernehmen, bei denen sie ihre Talente optimal einsetzen können. Dadurch steigt auch die Arbeitszufriedenheit.
Weniger Fehler
Quelle: Pinterest In einer Produktionslinie können Fehler subtil oder gravierend sein. Subtile Fehler sind Unregelmäßigkeiten. Wenn beispielsweise ein Mitarbeiter zwei verschiedene Werkstücke verlötet, ist es unwahrscheinlich, dass diese identisch sind. Auch wenn dies wie ein unbedeutendes Detail erscheint, beeinträchtigen subtile Fehler die Standardisierung der Produktqualität. In manchen Fällen kann die Oberflächenbeschaffenheit des Produkts so schlecht sein, dass es aussortiert wird. eine AusschusseinheitAndererseits gibt es auch gravierendere Fehler wie Teilebruch oder falsche Platzierung. Der Einsatz von SCARA-Robotern reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit in Ihrer Produktion deutlich. Ihre Wiederholgenauigkeit ermöglicht eine Präzision, die über die menschlichen Fähigkeiten hinausgeht und daher eine lohnende Investition darstellt.
So wählen Sie den richtigen SCARA-Roboter aus
Unter Berücksichtigung aller Funktionen von Scara-Robotern stehen Sie schließlich vor der Entscheidung, einen Roboter auszuwählen, der für Ihren Einsatzzweck geeignet ist. Hier sind einige Schlüsselfaktoren, die Sie bei Ihrer Wahl berücksichtigen sollten.Budget
Quelle: Pinterest. Die Höhe Ihres Budgets bestimmt, welchen Scara-Roboter Sie erwerben können. Glücklicherweise gibt es eine Auswahl an Modellen. breite Palette von Optionen zur Auswahl mit Preisen von 6000 bis über 25,000 US-Dollar. Was ist der Grund für diesen enormen Preisunterschied? Dabei spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Sie beinhalten:
- Nutzlast: XNUMX Kg
- Schnelligkeit
- Marke
- Anpassungsdetails
Genauigkeit
Quelle: Pinterest. Die Effektivität eines SCARA-Roboters hängt maßgeblich von seiner Genauigkeit ab. Beim Vergleich verschiedener Marken sollten Sie daher besonders auf diesen Aspekt achten. Es empfiehlt sich, eine Marke zu wählen, die eine hohe Genauigkeit ihrer SCARA-Roboter bietet. Die meisten Hersteller geben die Genauigkeit ihrer SCARA-Roboter in den Produktinformationen an. Diese wird oft als Wiederholgenauigkeit bezeichnet und von manchen Herstellern in Mikrometern (µm) oder Millimetern (mm) angegeben. Ein Roboter mit einer Genauigkeit von 10 µm oder +/- 0.01 mm ist eine gute Wahl.
Kompatibilität mit Endeffektoren
Zykluszeit
Individuelle Anpassungsoptionen
- Branding Ihrer Scara-Roboter
- Spezielle End-of-Arm-Werkzeuge
- Alternative Installationsmöglichkeiten wie Deckenmontage
- Installation von Bildverarbeitungssystemen
Nutzlast: XNUMX Kg
Programmierung und Steuerung
Hitzeeinwirkung
IP-Schutzklasse
Quelle: linearmotiontips.com Branchen, die sich damit befassen pharmazeutische ProdukteNeben Lebensmitteln und Getränken erfordern auch andere Bereiche hohe Hygienestandards. Verunreinigungen wie Staub müssen unbedingt vermieden werden. Ebenso wichtig ist es, das Auslaufen von Flüssigkeiten zu verhindern, da diese gefährlich sein können, wenn die Kabel des Roboters freiliegen. Ein IP-geschützter SCARA-Roboter kann Ihnen helfen, diese Herausforderungen zu meistern. Solche Roboter verfügen über gesicherte Kabel und wasserdichte Roboterarme, die eine einfache Reinigung gemäß den Hygienevorschriften ermöglichen. Sie sind zudem speziell gegen Staub und Rost geschützt. Einige Roboterhersteller bieten IP-geschützte SCARA-Roboter standardmäßig an, andere als Sonderanfertigung. In jedem Fall ist es ratsam, sich bei Bedarf mit Ihrem Roboterlieferanten in Verbindung zu setzen.
Anwendung
Quelle: linearmotiontips.com Die letztendliche Entscheidungsgrundlage für die Wahl des richtigen SCARA-Roboters ist der beabsichtigte Einsatzzweck. Wofür kann man also einen SCARA-Roboter einsetzen? Prozessübergabe – hierbei geht es um den Transport eines Teils von einer Produktionsstufe zur nächsten. Beispielsweise kann der SCARA-Roboter gefüllte Lotionflaschen aus einem Gestell entnehmen und auf eine Etikettiermaschine stellen. Prozessübergabe mit inverser Handhabung – inverse Handhabung bezeichnet Situationen, in denen das zu handhabende Teil besser von unten als von oben angehoben wird. Beispielsweise ist der Transport von Objektträgern von einem Produktionsschritt zum nächsten schneller und sicherer, wenn sie von unten angehoben werden. Bei SCARA-Robotern wird dies mithilfe eines Endeffektors realisiert, der an der Spindel der Z-Achse befestigt ist. Montage elektronischer Mikrobauteile – elektronische Geräte Geräte bestehen aus Leiterplatten mit Hunderten von Mikrobauteilen. Deren manuelle Montage ist nahezu unmöglich, daher die Bedeutung von SCARA-Robotern. Dank ihrer präzisen Bewegungen können sie Mikrobauteile einfach und schnell einsetzen, ohne andere empfindliche Bauteile zu beschädigen. Löten: Nach dem Einsetzen der Mikrobauteile müssen diese verlötet werden. Die Genauigkeit eines SCARA-Roboterarms kann durch den Einsatz eines Löt-Endeffektors für diese Aufgabe genutzt werden. Lasergravur: Mit einem Lasergravur-Endeffektor erzielt ein SCARA-Roboter eine hervorragende Lesbarkeit. Auch dies ist seinen präzisen und kontrollierten Bewegungen zu verdanken. Qualitätsprüfung: SCARA-Roboter können zum Testen von Produkten wie Tablets, Tastaturen und Smartphones eingesetzt werden. Der Endeffektor fungiert als Tippfinger, während ein Prüfer die Reaktionsfähigkeit des Geräts auf Eingaben überwacht. Die Anwendungsliste ist nahezu vollständig. Mit verschiedenen Werkzeugen am Roboterarm und kundenspezifischen Modifikationen eröffnen sich unzählige Möglichkeiten. Allerdings sollte man bei jeder Anwendung den Bewegungsspielraum und die Nutzlastkapazität eines SCARA-Roboters berücksichtigen, um festzustellen, ob er der Aufgabe gewachsen ist.
Fazit
Von außen betrachtet mag das Konzept der Robotik sehr komplex erscheinen. Dies ist einer der Gründe, warum Hersteller zögern, in zukunftsträchtige Technologien wie SCARA-Roboter zu investieren. Doch sobald die Komplexität verständlicher wird, wird deutlich, dass Roboter die Zukunft der Fertigung sind. Ein Vorsprung vor der Konkurrenz ist immer von Vorteil. Jetzt, da Sie den ultimativen Leitfaden haben, müssen Sie nur noch das richtige Modell finden. SCARA-Roboter zu verkaufenLesen Sie auch:
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