EVST toimetus · Viimati uuendatud: 8. juuni 2026
SCARA-robot (Selective Compliance Assembly Robot Arm ehk valikulise vastavusega assamblee robotkäsivars) on neljateljeline tööstusrobot, mis on loodud kiireks ja täpseks liikumiseks horisontaaltasandil jäiga vertikaalse takistusega. Selle RRP-liigendistruktuur, kaks pöörlevat horisontaalset liigendit ja üks vertikaalne lineaarliigend, sobib kompaktse jalajäljega montaaži-, kruvikeeramis-, doseerimis- ja koristustöödeks. Kasulik koormus on 3–20 kg; ulatus 300–1,200 mm; kordustäpsus on tavaliselt ±0.01–±0.02 mm.
Mis on SCARA robot? Etümoloogia ja põhikontseptsioon
Akronüümi SCARA võttis kasutusele Hiroshi Makino Yamanashi ülikoolis Jaapanis 1978. aastal. „Valikuline painduvus” kirjeldab peamist mehaanilist omadust: käsivars paindub ehk paindub horisontaaltasapinnas, jäädes samal ajal vertikaalsuunas jäigaks. See on vastupidine enamiku 6-teljeliste robotite tegevusele ja just seda montaažiülesanded vajavad. Ülevalt asetatud komponent vajab kindlat allapoole suunatud jõudu ilma külgnihketa ja SCARA tagab selle tänu konstruktsioonile, mitte tarkvaralisele kompensatsioonile.
Tööstusharu vaatluste kohaselt moodustavad SCARA-robotid märkimisväärse osa kõigist monteerimisele keskendunud robotite tarnetest 3C-elektroonika ja tarbekaupade tootmises, kuna ükski teine robotiarhitektuur ei paku selles hinnaklassis sellist tasapinnalise kiiruse, korduvuse ja vertikaalse jäikuse kombinatsiooni.
SCARA peamised identifikaatorid:
- 4 telge (3 pöörlevat + 1 lineaarset, kuigi mõned konfiguratsioonid kasutavad 3+1 erinevalt; vt allpool olevat liigeste osa)
- Horisontaalne töötlustasand on peamine tööpind
- Kompaktne, madala profiiliga käsivars, mis on paigaldatud pea kohale või raamile
- Kõrge tsüklikiirus, tavaliselt 0.3–0.5 sekundit standardse valiku- ja paigutustsükli puhul
- Tootmismudelite korduvus vahemikus ±0.01 mm kuni ±0.02 mm
Kuidas SCARA töötab: RRP liigesstruktuur ja 4 telge
Standardsel SCARA-l on neli liigest, mis on tähistatud J1 kuni J4 ja paigutatud RRP-konfiguratsioonis käe tasandil koos randme pöörlemisega:
- J1 — Pöördalus: Õlaliiges pöörab kogu kätt vasakule ja paremale ümber vertikaaltelje. See on pikim liigutus ja hõlmab suurema osa horisontaalsest ulatusest.
- J2 — Pöördküünarnukk: Teine pöördliigend pikendab või tõmbab käsivart horisontaaltasapinnal. J1 ja J2 positsioneerivad koos tööriista keskpunkti (TCP) roboti horisontaalses tööruumis ükskõik kuhu.
- J3 — Vertikaalne lineaarne (Z-telg): Pliik- või kuulkruvi-kolonn liigutab efektorpea otse üles ja alla. Kuna see telg on puhtalt vertikaalne ja mehaaniliselt jäik, saab robot rakendada ühtlast sisestusjõudu ilma läbipaindeta.
- J4 — Randme pöörlemine: Efektori pöördliigend pöörab tööriista ümber vertikaaltelje, suunates kruvi, komponendi või düüsi enne paigutamist.
„Selektiivne nõtkus“ tuleneb J1 ja J2 geomeetriast. Mõlemad pöörlevad samas horisontaaltasapinnas, seega suudab käsi sisestamise ajal kompenseerida väikeseid külgmisi joondumisi, täpselt nagu inimese randme pistikupesa paigutamisel. Kruvi abil käitatav vertikaalne Z-telg sellist nõtkust ei paku; see on konstruktsioonilt jäik, mis hoiab komponenti pärast paigaldamist paigal.
Tööstusharu tähelepanekute kohaselt vähendab SCARA mehaaniline paindlikkus horisontaaltasapinnal täpsusnõuet ülesvoolu sööturite ja kinnitusdetailide puhul, mis omakorda alandab tööriistade maksumust ja võimaldab kiiremat ümberlülitust võrreldes süsteemidega, mis nõuavad enne sisestamist nullist külgmist viga.
SCARA vs Cobot vs 6-teljeline: võrdlus
SCARA, koostööroboti (koboti) ja 6-teljelise tööstusliku käe vahel valimine eeldab kompromisse kiiruse, paindlikkuse, ohutuse, ulatuse ja hinna osas. Allolev tabel võtab kokku peamised erinevused.
| Atribuut | SCARA | Kobot (6-teljeline) | 6-teljeline tööstuslik käsi |
|---|---|---|---|
| Kirved | 4 | 6 | 6 |
| Peamine tööruum | Horisontaaltasand + lühike Z | Täielik 3D-sfäär | Täielik 3D-sfäär |
| Korratavus | ±0.01 – ±0.02 mm | ±0.02 – ±0.05 mm | ±0.02 – ±0.08 mm |
| Tsükliaeg (korjamine-koht) | 0.3–0.5 s (kiire) | 0.6–1.5 sekundit (mõõdukas) | 0.4–1.0 s (varieerub) |
| Kasuliku koormuse vahemik | 1 - 20 kg | 3 - 30 kg | 6 - 800 kg |
| Koostöös põhinev ohutus (ISO/TS 15066) | Ei (standardmudelid) | Jah | Ei (standardmudelid) |
| Jalajälg | Väike kuni keskmine | Väike kuni keskmine | Keskmine kuni suur |
| Sobib | Kiire lameda kokkupaneku, kruvikeeramise, doseerimise, üleskorjamise ja asetamise jaoks | Paindlikud jaamad, inimese ja roboti ühine ruum, sagedane ümberlülitumine | Keevitamine, raskete ainete teisaldamine, kaubaaluste pakkimine, mehaaniline töötlemine |
| Ei sobi | Ülesanded, mis vajavad keerukaid 3D-teid või suurt vertikaalset ulatust | Kiire ja suuremahuline lamemontaaž | Kerge täppismontaaž, kitsastes ruumides tehtavad tööd tasapinnal |
| Tüüpiline hinnavahemik (ühik) | $ 8,000 - $ 30,000 | $ 25,000 - $ 60,000 | 20,000 dollarit - 150,000 dollarit + |
Tööstusharu tähelepanekute kohaselt kasutatakse SCARA roboteid ja koboteid üha enam samal liinil kombineeritult: SCARA tegeleb suuremahuliste ja kiirete paigutus- ning kruvikeeramisetappidega, samas kui kobotid teostavad kvaliteedikontrolli ja paindlikke montaažijaamu operaatorite kõrval. See hübriidpaigutus on levinud 3C elektroonika, meditsiiniseadmete ja tarbekaupade liinidel. SCARA ja muud tüüpi robotite valiku põhjalikuma ülevaate saamiseks vaadake meie... SCARA vs delta vs 6-teljeline võrdlusjuhend.
Tänapäevaste SCARA platvorme tarnivate juhtivate tootjate hulka kuuluvad FANUC (SR-seeria), ABB (IRB 910SC / IRB 920T), Yaskawa (MOTOMAN MYS), KUKA (KR SCARA), Epson (LS/RS-seeria) ja EVST (EVS SCARA-seeria). Igaüks paigutab oma tootesarja sarnase kandevõime ja ulatuse vahemiku alla, kusjuures erinevused tulenevad kontrolleri tarkvarast, puhtusastmest ja integratsiooni ökosüsteemist. Nende müüjate täieliku edetabeli installibaasi, kandevõime klassi ja hinnaklassi järgi leiate meie... 10 suurimat SCARA robotitootjat 2026. aastal võrdlus.
Tüüpilised SCARA rakendused
3C elektroonika montaaž
Komponentide paigutamine trükkplaatidele, pistikute sisestamine ja kaameramoodulite paigaldamine nõuavad kõik kiiret ja tasast liikumist ±0.02 mm klassi korduvtäpsusega. SCARA lühike tsükliaeg ja horisontaaltasapinna jäikus teevad sellest nende ülesannete jaoks vaikeroboti. Lühikesed tootetsüklid 3C-s tähendavad liinide mitut ümberprogrammeerimist aastas; SCARA kontrollerid toetavad võrguühenduseta programmeerimist ja kiiret õpetamist, mis vähendab ümberlülituse seisakuid. Robotite täieliku jaotuse 3C-töövoos leiate meie... 3C elektroonika tootmise juhend.
Pakendi komplekteerimine ja paigutamine
Tarbekaupade pakkimisliinid kasutavad SCARA roboteid toodete konveieritelt korjamiseks ja kandikutele või kastidesse asetamiseks kiirusega 60–120 korjamist minutis roboti kohta. Lühike vertikaalne käik hoiab tsükliajad madalad ja käe kompaktne profiil sobib olemasolevate liinipaigutustega ilma suuremate ümberehitusteta. Läbilaskevõime suurendamiseks paigaldatakse ühele konveierile sageli paralleelselt mitu SCARA robotit.
Kruvikeeramine ja kinnitamine
Kruvide keeramine kontrollitud pöördemomendiga nõuab, et robot hoiaks kruvikeeraja otsakut kogu keerme haakumise vältel kruvi teljega joondatud. SCARA jäik Z-telg hoiab ära külgnihke keeramise ajal ja J4 randme pöörlemine rakendab pöördejõudu puhtalt. See kombinatsioon teeb SCARAst esimese valiku kruvide keeramiseks elektroonikas, kodumasinates ja autotööstuse allüksustes, kus kulunud või risti keermestatud kinnitusdetailid põhjustavad kulukat ümbertegemist.
Liimide ja vedelike doseerimine
Liimgraanulite, jootepasta, termopasta või täitematerjali pealekandmine tasasele detailile nõuab täpset trajektoori järgimist 2D-tasapinnal kontrollitud kiirusel. SCARA jälgib seda trajektoori kiiresti ja korduvalt ilma 6-teljelise käe mehaanilise keerukuseta, mis on põhimõtteliselt 2D-ülesanne. Tulemuseks on ühtlane graanulite geomeetria ja vähem liimijääke.
Meditsiiniseadme alamkomplekt
Hügieenilisi SCARA variante, millel on roostevabast terasest kaaned ja IP-kaitseklassiga ühendused, kasutatakse meditsiiniseadmete kokkupanekul pipettide laadimiseks, süstalde täitmiseks ja padrunite kokkupanekuks. Suletud käe disain takistab osakeste eraldumist, mis on ISO klassi 5 kuni 7 kuuluvate puhasruumide nõue.
SCARA korduvus ja kiirus: mida numbrid tähendavad
Korduvus on roboti võime naasta samasse punkti samast suunast samades tingimustes. SCARA puhul saavutavad tootmismudelid tavaliselt ±0.01 mm kuni ±0.02 mm. Täpsus (võime jõuda absoluutselt juhitud punktini) on erinev ja tavaliselt madalam spetsifikatsioon; enamiku montaažiülesannete puhul on korduvus oluline, kuna osad paigutatakse fikseeritud tugipunktide suhtes, mitte absoluutses ruumis.
Standardse SCARA valiku-ja-paigutusroboti (200 mm horisontaalne liikumine, 25 mm Z-telje langus) tsükliaeg on 0.3–0.5 sekundit. 0.4 sekundilise tsükli korral sooritab üks robot 9,000 tsüklit tunnis. Kiiretel pakendusliinidel viivad optimeeritud liikumisprofiilid selle kiiruse üle 120 valiku-ja-paigutustsükli minutis roboti kohta.
Praktikas avastavad EVST insenerid pärast SCARA-rakkude kasutuselevõttu 3C elektroonika- ja tarbekaupade tootmisliinidel, et piiravaks teguriks pole roboti nimikiirus harva. Sagedamini määravad reaalse tsüklikiiruse detailide söötmise esitlus, kinnitusdetailide täpsus või nägemissüsteemi latentsus. Meie SCARA-robotite suurus on tavaliselt 70–80% nende nimitsüklikiirusest, mis jätab nendele ülesvoolu muutujatele ruumi ja parandab pikaajalist töökindlust ööpäevaringses tootmises.
Levinud eksiarvamus on, et kiireima hinnanguga SCARA valimine võidab alati pakkumise. Ühes hiljutises 3C montaažiprojektis määras klient 0.3-sekundilise tsükliga roboti, kuid ülesvoolu vibratsioonisöötur esitas detaile 0.55-sekundiliste intervallidega. Kiirem robot ei andnud läbilaskevõime kasvu võrreldes aeglasema 0.45-sekundilise mudeliga, mis maksis umbes 18% vähem. Enne SCARA kandevõime ja kiirusklassi fikseerimist soovitame läbi viia kogu jaama tsükliaja auditi, mitte ainult roboti auditi.
Kasuliku koormuse ja ulatuse valikud: kuidas spetsifikatsioone lugeda
Täna turul olevad SCARA robotid hõlmavad järgmist:
- Kandevõime: 1 kg (kergete komponentide käsitsemine) kuni 20 kg (väikesed elektroonikaseadmed, toidupakendid)
- Ulatus (maksimaalne käeulatus): 300 mm (töölaual) kuni 1,200 mm (suurte kaubaaluste või kandikute katvus)
- Käik (Z-telje liikumine): 100 mm kuni 300 mm, olenevalt mudelist
Enamik tootmisrakendusi jääb kandevõime vahemikku 3–10 kg ja ulatusega 400–800 mm. 20 kg klass hõlmab raskemaid allsõlmi ja pakendatud kaupu. Pikema ulatusega mudelid (1,000 mm+) on mõeldud suureformaadilise elektroonika või autode salongi montaažiks.
EVST EVS SCARA seeria katab kompaktse seeria kandevõimega mudelid 3 kg ja 6 kg ning raskemate rakenduste jaoks 20 kg kandevõimega, käe ulatusega 400 mm (EVS3-400, EVS3-400H) kuni 1,000 mm (EVS20-1000H) ja tööstusstandardile vastava SCARA-klassi korduvustäpsusega ±0.02 mm vahemikus tootmismontaažiülesannete jaoks. Kehtivad CE, SGS ja TUV kolmanda osapoole sertifikaadid. Konfiguratsiooni ja hinnakujunduse valikute kohta vaadake SCARA valiku ja hinnapakkumiste juhend evsrobot.com-is.
Kuidas valida SCARA robotit
Enamiku rakenduste puhul juhivad SCARA valikut seitse parameetrit:
- Kandevõime: Liida kokku detaili kaal, efektorpea kaal ja kõik käe külge kinnitatud kaablid või torud. Lisa 20% ohutusvaru. Ära ületa nimikoormust ettenähtud ulatuse juures.
- jõuda: Mõõtke valimispunkti ja paigalduspunkti vahelist suurimat horisontaalset kaugust. Lisage vähemalt 50 mm vaba ruumi. Liiga suur ulatus vähendab käe jäikust ja pikendab tsükliaega.
- Z-käik: Määrake tööriista ulatuvuseks vajaliku kõrgeima ja madalaima punkti vaheline kõrguse vahe. Enamik SCARA mudeleid pakub 100, 150 või 200 mm käigupikkuse valikuid.
- Korratavus: Järgige rakenduse kõige kitsamat tolerantsi. Trükkplaatide montaaži puhul on standardne miinimum ±0.02 mm. Kerge pakendi puhul võib piisata ±0.05 mm-st.
- Tsükli aja nõue: Arvutage vajalik valikute arv minutis ja võrrelge seda roboti avaldatud tsükliajaga määratud vahemaa juures. Veenduge, et kasutusaste oleks 70–80%.
- Keskkond: Standardsed SCARA-katted on IP40 kaitseklassiga. Puhasruumi, toiduainetetööstusele või loputuskastidesse paigaldamiseks on vaja IP65 või kõrgemat kaitseklassi ja sobivaid kattematerjale.
- Kontroller ja integratsioon: Kontrollige tööväljasiini tuge (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP), nägemissüsteemi ühilduvust ja programmeerimiskeskkonda. Paljudes projektides mõjutavad need integreerimise kulusid rohkem kui roboti kere hinda.
Tööstusharu tähelepanekute kohaselt on kõige levinumad SCARA valikuvead marginaali lisamiseks vajaliku koormuse ülemõõtmine (mis suurendab tarbetult käe pikkust) ja projekti hilisemas etapis kinnitusdetailide disaini muutumisel vajaliku Z-käigu alahindamine. Järgmise pikema Z-valikuga mudeli määramine algusest peale väldib kulukat robotivahetust.
EVST toetab SCARA valikut ja rakenduste inseneritööd enam kui 50 agendi ja enam kui 600 automatiseerimisprojekti üleilmse võrgustiku kaudu enam kui 100 riigis. CE, SGS ja TUV sertifitseeritud kolmandate osapoolte seadmed tarnitakse koos täieliku dokumentatsiooniga. EVST-l on ka oma automatiseerimisprojektide tehingute metoodikale väljastatud leiutise patent (CN patent ZL 2020 1 1601091.6, välja antud 2024), mis lisab projektide elluviimisele IP-toega protsesside usaldusväärsust.
Korduma kippuvad küsimused
Mida SCARA tähendab?
SCARA tähistab valikulise vastavusega assamblee robotkätt (Selective Compliance Assembly Robot Arm). „Selektiivne vastavus” viitab käe mehaanilisele konstruktsioonile: see paindub horisontaaltasapinnas, mis aitab sellel assamblee sisestamise ajal absorbeerida väikeseid külgmisi joondumisi, jäädes samal ajal vertikaalsuunas jäigaks, et säilitada allapoole suunatud jõud paigaldamise ja kinnitamise ajal.
Mitu telge on SCARA robotil?
Standardsel SCARA robotil on neli telge: J1 (pöörlev alus, horisontaalne), J2 (pöörlev küünarnukk, horisontaalne), J3 (lineaarne Z, vertikaalne) ja J4 (randme pöörlemine, vertikaalne telg). Mõned edasijõudnud mudelid lisavad randme kallutamiseks viienda telje, kuid klassikaline neljateljeline paigutus on tootmiskeskkondades kõige levinum.
Milline on SCARA roboti tüüpiline korduvus?
Tootmis-SCARA robotite kordustäpsus on tavaliselt ±0.01 mm kuni ±0.02 mm. See on võime naasta samasse punkti samast suunast korduvalt ühtlastes tingimustes. Täpsus (absoluutselt käsuga määratud koordinaadi saavutamine) on eraldi, tavaliselt madalama taseme spetsifikatsioon. Enamiku montaaži- ja paigutusülesannete puhul on kordustäpsus oluline mõõdik, kuna osad paigutatakse fikseeritud tugipunktide vastu.
Mis vahe on SCARA-l ja kobotil?
SCARA on optimeeritud kiireks tasapinnaliseks montaažiks, millel on kõrge korduvus ja lühikesed tsükliajad, kuid sellel puuduvad jõudu piiravad ohutusfunktsioonid, mis võimaldaksid sellel töötada inimeste kõrval ilma kaitseta. Kobot (koostöörobot) on konstrueeritud vastavalt ISO/TS 15066 ohutusstandarditele, sealhulgas jõu ja võimsuse piiramisele, nii et see saab töötada jagatud inimese ja roboti ruumis. Kobotid on 3D-ülesannete osas paindlikumad, kuid kiire tasapinnalise montaaži puhul on need tavaliselt aeglasemad kui sarnase kandevõimega SCARA. Paljud tänapäevased liinid kasutavad sama tootevoo puhul mõlemat tüüpi.
Millised kandevõime ja ulatuse valikud on SCARA robotitel saadaval?
Tänapäeval kaubanduslikult saadaval olevad SCARA robotid ulatuvad 1 kg kandevõimega ja 300 mm ulatusega (lauamudelid) kuni 20 kg kandevõimega ja 1,200 mm ulatusega. Kõige levinum tootmisvahemik on 3–10 kg kandevõimega ja 400–800 mm ulatusega. EVST EVS SCARA seeria hõlmab 3 kg, 6 kg ja 20 kg kandevõimega valikuid ulatusega 400 mm kuni 1,000 mm, kõigi robotite kordustäpsus on ±0.02 mm ning neil on CE, SGS ja TUV sertifikaadid.
Millised tööstusharud kasutavad SCARA roboteid kõige rohkem?
3C elektroonika (nutitelefonid, sülearvutid, tahvelarvutid, trükkplaatide montaaž) on SCARA robotite suurim rakendussegment, millele järgnevad tarbekaupade pakendamine, meditsiiniseadmete allosakoost ning autode salongi ja elektri allosakoost. Kruvikeeramine, komponentide paigutamine, doseerimine ja valimine-ja-paigutamine on neli ülesannete kategooriat, mis moodustavad enamiku SCARA juurutustest nendes tööstusharudes.
Autorite kohta: Selle juhendi koostas EVST toimetus ja vaatas üle EVST rakenduste inseneriosakond, tuginedes ettevõtte kogemustele enam kui 600 automatiseerimisprojekti elluviimisel kogu maailmas. EVST (EVS TECH CO., LTD) on Chengdus asuv robootikatootja, mis asutati 2018. aastal ja mida juhivad tegevjuht Sharon Xiao (10 aastat robootika automatiseerimises ja rahvusvahelises ekspordis) ja tehnoloogiadirektor He Mingxian (LLM rakendused, arvutinägemine, reaalajas süsteemid). EVST ehitab SCARA-, koostöö- ja tööstusroboteid, mida eksporditakse enam kui 100 riiki, millel on CE, SGS ja TUV kolmanda osapoole sertifikaadid, ning omab Hiina leiutise patenti (ZL 2020 1 1601091.6) automatiseerimisprojektide elluviimise metoodika jaoks.
Viimati uuendatud: 8. juuni 2026. See juhend on üldiseks teavitamiseks; enne roboti valimist kontrollige kõiki spetsifikatsioone rakendusega võrreldes.
Selle juhendi aluseks oleva põhimääratluse leiate meie ülevaatest Mis on SCARA robot?.