SCARA-Roboteranwendungen nach Prozesstyp (2026)

Durch die EVST-Redaktionsteam • Letzte Aktualisierung: 24. Juli 2026

SCARA-Roboter werden hauptsächlich in vier Prozessbereichen eingesetzt: Schrauben und Verschrauben, Kommissionieren und Transportieren von Kleinteilen, Dosieren sowie Testen und Be- und Entladen von Maschinen. SCARA-Roboter sind hier im Vorteil, wenn die Bewegung überwiegend planar ist, das Werkstück leicht ist und die Zykluszeit wichtiger ist als die Reichweite. Genau hier verliert SCARA jedoch gegenüber einem 6-Achs-Roboter oder einem Delta-Roboter an Boden.

Falls Sie zuerst die Kerndefinition benötigen, unsere SCARA-Roboterführung Beschreibt die RRP-Fugenkonstruktion und das Funktionsprinzip. Wenn Sie bereits wissen, dass Sie einen SCARA-Knoten benötigen und die Größe bestimmen müssen, unsere Größentabelle Der Artikel erläutert Nutzlast, Reichweite und Zykluszeit Schritt für Schritt. Dieser Artikel positioniert sich dazwischen: Er analysiert den Einsatz von SCARA-Systemen nach Prozesstyp anstatt nach Branchen.

Wie die Geometrie von SCARA den Einbauort bestimmt

Ein SCARA-Beschleuniger besitzt drei Drehgelenke in einer horizontalen Ebene sowie einen vertikalen Hub am Handgelenk. Daher bewegt er sich schnell in XY-Richtung und vergleichsweise langsam in Z-Richtung. Diese Geometrie bietet Steifigkeit gegenüber Seitenkräften und Flexibilität beim Arbeiten um, über oder unter einer Vorrichtung. Alle nachfolgenden Bearbeitungsarten weisen denselben Kompromiss auf.

Die praktische Filterung ist einfach, noch bevor sich Datenblätter befassen: Wenn das Werkstück in eine Station in etwa auf derselben horizontalen Ebene eintritt und diese verlässt und nur eine kurze vertikale Bewegung zum Ein- oder Auskuppeln benötigt, ist ein SCARA-Bearbeitungszentrum geeignet. Muss das Werkzeug hingegen geneigt werden, sich um mehr als eine Achse drehen oder in einen abgeschirmten oder schrägen Hohlraum greifen, kommt in der Regel ein 6-Achs-Bearbeitungszentrum zum Einsatz.

Schrauben und Befestigen

Schraubvorgänge sind der Prozess, für den SCARA-Roboter wie geschaffen sind. Das vertikale Einführen eines senkrecht nach unten gerichteten Bits, wiederholt an einem festen Lochmuster, entspricht nahezu der idealen Bewegung eines Vier-Achs-Roboters: schnelle, ebene Bewegungen zwischen den Löchern, ein kurzer Z-Tauchgang zum Einrasten und ein Rückhub. Branchenangaben zufolge erreichen gut eingestellte SCARA-Schraubzellen üblicherweise Zykluszeiten von 0.8 bis 1.5 Sekunden pro Schraube für Standard-Elektronikschrauben der Größen M2 bis M4, inklusive Bitaufnahme, Einsetzen und Drehmomentprüfung.

Die Integration erfolgt im Werkzeug, nicht im Werkzeugarm. Ein Schraubendeffektor benötigt eine Drehmoment- und Tiefenrückmeldung, die mit der Steuerung verbunden ist, damit ein beschädigtes Gewinde oder eine nicht aufgenommene Schraube den Zyklus stoppt, anstatt ein fehlerhaftes Teil weiterzuverarbeiten. Die meisten Bearbeitungszellen verfügen über ein kleines Bit-Wechselmagazin, sodass ein Werkzeugarm zwei oder drei Schraubengrößen ohne manuellen Werkzeugwechsel bearbeiten kann.

Wenn es sich nicht um das richtige Verfahren für SCARA handelt: Schräge Befestigungselemente, Befestigungselemente auf mehr als einer Seite des Werkstücks oder Blindschrauben, bei denen der Schraubendreher geneigt werden muss, um ein Hindernis zu überwinden, treiben die Arbeit alle in Richtung eines 6-Achs-Arms, da die Handgelenksrotation eines SCARA-Systems nur eine gerade vertikale Annäherung kompensieren kann.

Bestückung und Transport von Kleinteilen

Das Bewegen eines leichten Teils von einer Schale, einem Förderband oder einem Zuführbehälter zu einer Vorrichtung oder einem Träger ist die SCARA-Anwendung mit dem höchsten Stückaufkommen und gleichzeitig der Prozesstyp, bei dem Delta-Roboter am häufigsten zum Einsatz kommen. Beide Systeme zeichnen sich durch kurze, leichte und sich wiederholende Bewegungen aus; der Unterschied liegt im Layout und der Teilevielfalt.

Eine SCARA-Transferzelle handhabt typischerweise Teile im Bereich von 0.1–5 kg. Die Zykluszeiten für eine Standard-Pick-Move-Place-Sequenz über einen Verfahrweg von 200–400 mm liegen üblicherweise zwischen 0.5 und 1.2 Sekunden, wenn neben der reinen Roboterbewegung auch die Bildverarbeitung und die Greiferansteuerung berücksichtigt werden. Vakuum-End-of-Arm-Werkzeuge dominieren bei flachen oder gekrümmten Teilen; Zweifingergreifer kommen zum Einsatz, sobald das Teil für einen nachfolgenden Press- oder Klemmvorgang einen sicheren mechanischen Halt benötigt.

Wenn Delta stattdessen gewinnt: Bei Werkstücken unter ca. 0.5 kg, kurzen und konstanten Verfahrwegen und einem Durchsatz von über einem Werkstück pro Sekunde, der wichtiger ist als Flexibilität, bietet die Parallelarmgeometrie einer Delta-Maschine in der Regel eine kürzere Zykluszeit als eine SCARA-Maschine. Sobald sich das Greifmuster von Station zu Station ändert oder der Verfahrweg den kleineren Arbeitsbereich einer Delta-Maschine übersteigt, gewinnt die SCARA-Maschine ihren Vorteil zurück.

Auftragen von Klebstoff oder Dichtstoff

Das Auftragen einer Raupe aus Klebstoff, Lötpaste oder Dichtmittel entlang einer definierten Bahn erfordert eine gleichmäßige, kontinuierliche Bewegung in einer Ebene mit kontrollierter Geschwindigkeit. Hierbei kommt die Stärke eines SCARA-Auftragers bei der XY-Interpolation zum Tragen. Gerade Linien, einfache Kreisbögen und rechteckige Raupen auf einer ebenen oder nahezu ebenen Fläche gehören zum Standardrepertoire eines SCARA-Auftragers; komplexe 3D-Bahnen um ein konturiertes Gehäuse hingegen nicht.

Bei diesem Prozess ist die Fahrgeschwindigkeit, nicht die Zykluszeit zwischen einzelnen Punkten, entscheidend, da der Roboterarm eine kontinuierliche Raupe aufträgt und nicht zwischen festen Punkten springt. Ein Dosierventil arbeitet typischerweise mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit, die von der Raupenbreite und der Viskosität des Materials abhängt und üblicherweise im Bereich von 50–150 mm/s für Standarddichtstoffe und -klebstoffe liegt. Die Aufgabe des Roboters besteht darin, diese Geschwindigkeit auch in Kurven konstant zu halten, ohne dass die Raupe dünner wird oder sich sammelt.

In der Praxis kombinieren Dosierzellen den SCARA-Roboter mit einem Bildverarbeitungssystem, das die tatsächliche Werkstückkante vor Beginn der Raupenbildung erfasst. Denn die Toleranzen des Werkstücks summieren sich auf dem Dosierweg schneller als bei einer einfachen Pick-and-Place-Bewegung, und eine versetzte Raupe ist ein Fehler, der zwar visuell leicht zu übersehen ist, aber an der nächsten Station hohe Kosten verursacht. Die Nadelhöhensteuerung und die Kalibrierung von Druck, Zeit und Weg am Dosierventil sind hier ebenso wichtig wie die Bahngenauigkeit des Roboters.

Wenn es sich nicht um das richtige Verfahren für SCARA handelt: Das Auftragen auf ein Teil mit komplexer Krümmung oder auf einen Raupenverlauf, bei dem die Düse in einem sich ändernden Winkel zur Oberfläche gehalten werden muss, erfordert die Handgelenksorientierungskontrolle, die nur ein 6-Achs-Arm bietet.

Prüfung, Inspektion und Maschinenbe- und -entladung

Das Einlegen eines Werkstücks in eine Prüfvorrichtung, ein CNC-Spannfutter oder eine optische Inspektionsstation und dessen anschließende Entnahme ist eine langsamere, aber präzisere Variante des Pick-and-Place-Verfahrens. Hierbei geht es um Wiederholgenauigkeit und eine reibungslose Übergabe, nicht um die reine Zykluszeit, da die Verweilzeit der Station (Prüfzyklus, Bearbeitungszeit, Bildaufnahme) in der Regel den Gesamtzyklus der Station dominiert, unabhängig von der Robotergeschwindigkeit.

Da der Test- oder Bearbeitungsschritt das Tempo vorgibt, überdimensionieren Käufer den Roboter mitunter in der Annahme, ein schnellerer Arm würde die gesamte Station beschleunigen – eine Annahme, die selten zutrifft. Sinnvoller ist es, die Übergabezeit zu minimieren und Fehlbelastungen zu vermeiden, da eine einzelne Fehlbelastung, die einen Fehler auslöst und die Teststation für einen manuellen Reset stoppt, deutlich teurer ist als eine etwas langsamere, aber gleichmäßigere Transferbewegung.

Nach Angaben der US-Organisation Internationaler Verband der RobotikDer Einsatz von Industrierobotern in der Elektronik- und Präzisionsfertigung setzt weiterhin auf wiederholgenaue, planare Bewegungsarme für genau diese Art von Handhabungs- und Transportaufgaben, bei denen es auf Konsistenz und nicht auf Geschwindigkeit ankommt. Die Wiederholgenauigkeit von SCARA-Robotern in der Nutzlastklasse von 0.1–5 kg wird üblicherweise im Bereich von ±0.01–0.03 mm angegeben. ISO 9283 Die Testbedingungen sind ausreichend streng für die meisten Elektroniktests, Handhabungs- und Be- und Entladearbeiten in der leichten Bearbeitung.

Wenn es sich nicht um das richtige Verfahren für SCARA handelt: Wenn die Vorrichtung oder das Spannfutter schräg steht oder das Werkstück zwischen Be- und Entladen gewendet oder neu ausgerichtet werden muss, übernehmen die zusätzlichen Handgelenksachsen eines 6-Achs-Arms diese Neuausrichtung in einer einzigen Bewegung, anstatt dass eine zweite Wendestation erforderlich ist.

Entscheidungsmatrix auf Prozessebene: SCARA vs. 6-Achsen vs. Delta

Die nachstehende Tabelle ordnet die Entscheidung nach Prozesstyp und nicht nach Roboterfamilie. Dies ist die sinnvollere Reihenfolge für einen Käufer, der bereits weiß, was die Station leisten soll und nun entscheiden muss, welcher Roboterarm diese Aufgabe übernehmen soll.

*Die angegebenen Werte basieren auf branchenüblichen Werten für Waffen der Nutzlastklasse 3-20 kg und dienen als Planungsbereiche, nicht als garantierte Leistung eines bestimmten Produkts. Bitte überprüfen Sie die Angaben im Datenblatt und, falls die Zykluszeit vertraglich vereinbart ist, in einem Abnahmetest.

Integrations-Checkliste für jeden Prozess

Der Roboter ist selten der entscheidende Faktor dafür, ob eine SCARA-Zelle ihre Zielzykluszeit erreicht. Die folgenden fünf Punkte sind entscheidend und gelten für alle vier oben genannten Prozesstypen, unabhängig davon, ob die Station Schrauben antreibt, Teile transportiert, eine Raupe aufträgt oder eine Prüfvorrichtung bestückt. Wird einer dieser Punkte ausgelassen, äußert sich dies meist zunächst als intermittierender Fehler und nicht als vollständiger Ausfall. Dadurch wird die Ursachenforschung erschwert, sobald die Zelle bereits in Produktion ist.

• Die Werkzeuge am Ende des Werkzeugarms sind auf das Werkstück abgestimmt: Saugnäpfe, deren Größe auf die Oberfläche und Porosität abgestimmt ist, Greiferbacken, deren Geometrie auf die Greifeigenschaften des Werkstücks abgestimmt ist, oder ein Bitwechslermagazin, dessen Größe auf die Befestigungsmittel abgestimmt ist.
• Bildgestützte Führung, wenn die Position des einlaufenden Werkstücks nicht durch eine Vorrichtung gesichert ist, da der Geschwindigkeitsvorteil eines SCARA-Bedienarms verloren geht, wenn dieser bei jedem Zyklus nach dem Werkstück suchen muss.
• Die Befestigung erfolgt mit einem wiederholbaren Bezugspunkt, da ein SCARA-Tonarm die von der Befestigung vorgegebene Positionsunsicherheit erbt, unabhängig von den Wiederholgenauigkeitsspezifikationen des Tonarms.
• Die Sicherheitsvorkehrungen sind auf die tatsächliche Zellfläche und die Zugangspunkte abgestimmt und gemäß den geltenden Vorschriften dokumentiert. ISO 10218-1 Sicherheitsanforderungen an Industrieroboter vor Produktionsbeginn der Zelle.
• Controller-I/O für Drehmoment-, Kraft- oder Bildbestätigungsrückmeldung, sodass ein fehlerhafter Zyklus die Linie stoppt, anstatt einen Defekt weiterzugeben.

Benchmarks für Zykluszeit und Präzision in diesen Anwendungen

Es ist hilfreich, den Beitrag des Roboters vom Beitrag der Station zu trennen, da Käufer diese beiden häufig verwechseln, wenn sie ein Angebot für eine SCARA-Station mit einer 6-Achs- oder Delta-Station vergleichen. Die Roboterbewegungszeit ist nur ein Faktor im Gesamtzyklus der Station; Werkstückzuführung, Werkzeugbetätigung und jegliche Verweilzeiten für Bildverarbeitung oder Messung sind weitere Faktoren, die sich nicht allein durch die Geschwindigkeit des Roboters verringern.

Branchenangaben zufolge benötigt ein kompakter SCARA-Roboter der Nutzlastklasse 3–20 kg für eine 300-mm-Punkt-zu-Punkt-Bewegung typischerweise etwa 0.3–0.5 Sekunden reine Roboterbewegung. Daher sind die oben genannten Zykluszeiten für Schraubvorgänge, Materialtransfer und Be- und Entladung in der Regel höher, sobald Werkzeuge und Werkstückzuführung hinzukommen. Die Wiederholgenauigkeit, geprüft nach ISO 9283, ist für Prüf- und Inspektionsarbeiten der relevantere Wert. Ein SCARA-Roboter der Klasse ±0.01–0.03 mm bietet ausreichend enge Toleranzgrenzen für die meisten Elektronikprüfvorrichtungen und Spannfutter für die Leichtbearbeitung, ohne dass die absolute Genauigkeit eines kalibrierten 6-Achs-Roboterarms erforderlich ist.

Häufige Fehler bei der Zuordnung von SCARA zu einem Prozess

Drei Fehler sind für die meisten SCARA-Zellen verantwortlich, die die vereinbarte Leistung nicht erbringen. Erstens wird der Arm nur anhand des Werkstückgewichts dimensioniert, wobei das Gewicht des Werkzeugs außer Acht gelassen wird. Dies verringert unbemerkt die nutzbare Traglast und kann die Zykluszeit, die ohnehin schon knapp bemessen ist, außerhalb der Spezifikation liegen lassen. Zweitens wird fälschlicherweise angenommen, dass die Bildverarbeitung optional ist, weil die ersten Musterteile in einer festen Ausrichtung geliefert wurden. Serienteile behalten diese Konsistenz selten bei, sobald ein Lieferant oder eine Charge wechselt.

Der dritte Fehler, den Käufer oft erst spät bemerken, ist die fälschliche Annahme, die vier oben genannten Prozessarten seien austauschbar, nur weil sie in einer Broschüre alle wie „SCARA-Anwendungen“ aussehen. Eine für das Schrauben mit einem Drehmomentrückkopplungs-Antrieb ausgelegte Zelle dosiert Klebstoff nicht automatisch optimal, und eine auf Geschwindigkeit optimierte Transferzelle ist für Test-Be- und Entladevorgänge nicht automatisch präzise genug. Die Angabe der Prozessart – und nicht nur „SCARA“ – vor der Bestellung vermeidet Nacharbeiten nach der ersten Produktionscharge.

Wohin führt dies einen Integrator?

Die Wahl eines SCARA-Rotors für eine bestimmte Station ist eine prozessbezogene, keine branchenspezifische Entscheidung. Dieselbe Elektroniklinie kann beispielsweise einen SCARA-Rotor für Schraubvorgänge und Materialtransfer, einen Delta-Rotor für einen leichteren, schnelleren Pick-Schritt im vorgelagerten Prozess und einen 6-Achs-Rotorarm für eine Be- und Entladestation, die in eine abgewinkelte Prüfvorrichtung greifen muss, einsetzen. Diese Kombination stellt keinen Kompromiss dar; es geht vielmehr darum, die Geometrieanforderungen jeder Station an den jeweils passenden Roboterarm anzupassen.

EVST (EVS TECH CO., LTD), ein Ende 2018 gegründeter Roboterhersteller und -integrator mit Sitz in Chengdu, realisiert Automatisierungsprojekte in über 100 Ländern. Das Unternehmen bietet schlüsselfertige Integrationsunterstützung durch ein globales Netzwerk von Außendiensttechnikern und verfügt über IATF16949-zertifizierte Produktionslinien für die Automobilindustrie, die hinter der SCARA-Produktpalette stehen. Teams, die einen bestimmten Prozesstyp planen und eine Zweitmeinung zu Werkzeugen oder Zykluszeitannahmen wünschen, können unser Team kontaktieren über evsrobot.com.

Häufig gestellte Fragen

Was sind die gängigsten Anwendungsbereiche für SCARA-Roboter?

Schraub- und Befestigungsarbeiten, das Aufnehmen und Platzieren von Kleinteilen, das Dosieren oder Auftragen von Dichtmitteln sowie das Be- und Entladen von Prüf- und Inspektionsmaschinen machen den Großteil der SCARA-Einsätze aus. Alle vier Anwendungsbereiche zeichnen sich durch eine weitgehend ebene Bewegungsbahn aus – genau die Geometrie, für deren schnelle Fortbewegung ein SCARA-Roboter ausgelegt ist.

Wann sollte ich für eine bestimmte Anwendung einen 6-Achs-Roboter anstelle eines SCARA-Roboters wählen?

Wählen Sie 6-Achs-Systeme, wenn der Prozess eine Neuausrichtung des Werkzeugs erfordert, z. B. bei abgewinkelten Befestigungselementen, beim Dosieren auf gekrümmten Oberflächen, beim Arbeiten in geneigten Vorrichtungen oder beim Wenden eines Werkstücks zwischen Be- und Entladen. Das Handgelenk eines SCARA-Werkzeugs verfügt nur über eine Drehachse und kann die Reichweite eines echten Mehrachsenwerkzeugs nicht ersetzen.

Ist ein SCARA- oder ein Delta-Roboter besser für Pick-and-Place-Anwendungen geeignet?

Delta-Roboter sind im Allgemeinen bei sehr leichten Teilen (unter ca. 0.5 kg) im Vorteil, die über eine kurze, konstante Fahrstrecke mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt werden. SCARA-Roboter spielen ihre Stärken aus, sobald das Teil schwerer ist, die Fahrstrecke länger oder das Greifmuster von Station zu Station variiert, anstatt sich identisch zu wiederholen.

Welche Zykluszeit kann ich von einer SCARA-Schraubzelle erwarten?

Die branchenüblichen Bearbeitungszeiten für Standard-Elektronikschrauben liegen bei 0.8–1.5 Sekunden pro Schraube, inklusive Bitaufnahme, Ansetzen und Drehmomentprüfung. Die tatsächliche Bearbeitungszeit ist jedoch stark vom Werkzeug abhängig. Betrachten Sie die Angaben eines Herstellers zur Bearbeitungszeit als reine Datenblattangabe, bis sie in einem Abnahmetest anhand Ihrer tatsächlichen Schraube, Drehmomentvorgabe und Bauteiltoleranzen bestätigt wurden.

Wie präzise ist ein SCARA-Roboter im Vergleich zu einem 6-Achs-Roboterarm?

Die Wiederholgenauigkeit von SCARA-Rohren der 0.1-5 kg-Klasse wird üblicherweise im Bereich von ±0.01-0.03 mm unter ISO 9283-Prüfbedingungen angegeben. Dies ist vergleichbar mit oder sogar besser als die vieler 6-Achs-Rohren derselben Nutzlastklasse für wiederholte Punktbearbeitungen. Der Vorteil von 6-Achs-Rohren liegt in der absoluten Genauigkeit über einen großen, unregelmäßigen Arbeitsbereich, nicht in der Punkt-zu-Punkt-Wiederholgenauigkeit in einer festen Zelle.

Wichtige Erkenntnisse

• SCARA-Anwendungen lassen sich in vier Prozesstypen einteilen: Schrauben, Bestücken und Platzieren von Kleinteilen, Dosieren und Be- und Entladen bei Tests/Inspektionen. Alle diese Prozesse weisen ein weitgehend planares Bewegungsmuster auf.
• SCARA hat gegenüber 6-Achs-Systemen immer dann das Nachsehen, wenn das Werkzeug neu ausgerichtet werden muss: z. B. bei abgewinkelten Befestigungselementen, gekrümmten Dosierflächen, geneigten Vorrichtungen oder beim Wenden von Werkstücken.
• Bei den leichtesten, schnellsten und am häufigsten wiederkehrenden Pick-and-Place-Arbeiten hat SCARA gegenüber Delta das Nachsehen, gewinnt aber seinen Vorteil zurück, sobald die Teile schwerer werden oder sich die Pickmuster ändern.
• Werkzeuge, Bildverarbeitungssysteme, Vorrichtungen und Schutzeinrichtungen bestimmen die tatsächliche Zykluszeit weitaus stärker als die technischen Daten des Roboters selbst.
• Geben Sie vor der Bestellung den Prozesstyp an, nicht nur „SCARA“: Eine Schraubzelle und eine Dosierzelle benötigen unterschiedliche Werkzeuge, selbst wenn sie am selben Arm angebracht sind.

Über den Autor: Das EVST-Redaktionsteam schreibt über industrielle Automatisierung für Ingenieurteams, die den passenden Robotertyp für einen spezifischen Prozess auswählen. EVST ist ein in Chengdu ansässiger Roboterhersteller und -integrator, der Automatisierungsprojekte in über 100 Ländern realisiert und über die IATF16949-Zertifizierung für die Automobilindustrie sowie CE-, SGS- und TÜV-Zertifizierungen von Drittanbietern für alle Produktlinien verfügt.

Autor: EVST-Redaktionsteam
Rezensiert von: EVST-Redaktionsteam
Zuletzt aktualisiert am: Juli 24, 2026
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