SCARA-robotin valitseminen: hyötykuorma, ulottuvuus ja sykliaika

EVST:n suunnittelutiimin kirjoittama · Viimeksi päivitetty: 15. heinäkuuta 2026

SCARA-robotin valinta riippuu neljästä kokomuuttujasta, ei ominaisuuksien tarkistuslistasta: hyötykuorma varren päätytyökaluineen, ulottuvuus mitattuna todelliseen työalueeseesi nähden, syklin kesto todellisen liikeprofiilin mukaisesti ja sovelluksen vaatima toistettavuus-/puhdastilaluokka. Kun valitset nämä neljä oikein, useimmat FANUCin, ABB:n, KUKAn, EVST:n ja Yaskawan SCARA-mallit täyttävät mekaaniset vaatimukset. Ne eroavat toisistaan ​​kalibrointitietojen, läpimenoajan ja integrointituen osalta.

Miksi SCARA-valinta alkaa mitoituksesta, ei käyttötapausluettelosta

Useimmat tähän johtavat haut alkavat kysymyksellä "mihin SCARA-robottia käytetään", mutta tämä kysymys ei oikeastaan ​​määritä robotin kokoa. Kaksi SCARA-käsivartta voi palvella samaa käyttötarkoitusta, esimerkiksi elektroniikan kokoonpanoa, ja silti ne eivät sovi toistensa soluun: toinen 3 kg:n hyötykuormalla ja 400 mm:n käsivarrella, toinen 20 kg:n hyötykuormalla ja 1000 mm:n ulottuvuudella. Sovellusluokka ei kerro juuri mitään siitä, minkä mallin ostaa. Alla olevat neljä kokomuuttujaa kertovat.

Taustatietoa SCARA-käsivarsien toiminnasta ja niiden sijainnista kuusiakselisten robottien ja yhteistyörobottien kanssa on osoitteessa SCARA-robottiopas: toimintaperiaate vs. yhteistyörobotitSCARA-varsien eri toimialoilla hoitamien toimintojen läpikäymiseksi on oheisartikkelissamme aiheesta SCARA robottisovellukset käsittelee tätä aihetta yksityiskohtaisesti; tässä artikkelissa ei toisteta kyseistä luetteloa, vaan keskitytään sen sijaan siihen, miten robottia mitoitetaan, kun tehtävä jo tiedetään.

Vaihe 1: Mitoita hyötykuorma työkaluineen

Hyötykuorma on se kokomuuttuja, jonka ostajat useimmiten tekevät väärin, eivät siksi, että he arvioisivat osan painon väärin, vaan koska he unohtavat tarttujan. SCARA:n nimelliskuorma kattaa kaiken varren päähän asennetun, tarttujan, imukupit, kameran, kaapelien hallinnan sekä itse työkappaleen. 2 kg:n painoinen osa 1.5 kg:n paineilmatartunnassa tarvitsee robotin, jonka nimellispaino on selvästi yli 3.5 kg, mutta ei sitä.

Alan havaintojen mukaan koneenrakentajat usein määrittävät SCARA-hyötykuorman 20–30 % yli lasketun työkalu- ja osapainon, koska puomin käyttäminen nimellispainolla lyhentää käyttöikää ja heikentää toistettavuutta voimansiirron kuluessa. EVST puuttuu tähän julkaisemalla hyötykuorma-arvot koko EVS SCARA -sarjassaan kiinteinä, konservatiivisina arvoina 3 kg:sta 20 kg:aan yhden ihanteellisten olosuhteiden olettavan "enintään" -arvon sijaan.

Huomaa, että hyötykuorma ja ulottuvuus määritetään EVS-sarjassa erikseen. EVS3-400 ja EVS3-600 jakavat saman 3 kg:n hyötykuormaluokan, mutta niillä on eri puomien pituudet. Tätä mekanismia ostajat käyttävät erottaakseen painon ja ulottuvuuden toisistaan ​​sen sijaan, että SCARA-kokoa käsiteltäisiin yhtenä numerona.

Vaihe 2: Sovita ulottuvuus työalueeseesi, älä pöydän kokoon

Ulottuvuus tulisi asettaa kaukaisimman poiminta- tai sijoituspisteen mukaan, jota varren on todellisuudessa kosketettava, sekä pienen turvamarginaalin mukaan. Se ei tulisi asettaa kiinnityspöydän mittojen tai "pidempi on turvallisempi" -oletuksen mukaan. Lyhyempi varsi oikealla ulottuvuudella tehtävään nähden on jäykempi, kiihtyy nopeammin ja sen toistettavuus on tarkempi koko työskentelysäteellä kuin pidempi varsi, joka toimii selvästi nimellisulottuvuuttaan pienemmällä alueella.

Kompromissi on molempiin suuntiin. 400 mm:n varsi, kuten EVS3-400, peittää pienen elektroniikkakokoonpanon tilan suurella jäykkyydellä ja nopealla pisteestä pisteeseen -liikkeellä, mutta se ei ulotu leveämmän paletin tai syöttölaitteen asettelun poikki. 1000 mm:n varsi, kuten EVS20-1000H, peittää huomattavasti suuremman työsolun alueen yhdessä asennusasennossa, mutta pidemmän momenttivarren kustannuksella, joka kiinteän hyötykuorman ja sykliajan on otettava huomioon. Käytännössä kokeneet integraattorit mittaavat kiinnitysasettelun todellisen kaukaisimman koordinaatin, eivätkä pyöristä ylöspäin seuraavaan malliin mallistossa, koska ylisuuri, osittain ulottuvalla varrella on silti suurempi tilantarve, korkeammat kustannukset ja pidempi momenttivarren dynamiikka täyden ulottuvuuden ansiosta.

Vaihe 3: Aseta syklin kesto standardivertailuarvoa, älä markkinointinumeroa vasten

SCARA-syklin kestotiedot ovat vertailukelpoisia eri valmistajien välillä vain, jos ne mitataan samalla tavalla. Alan käytännön mukaan useimmat SCARA-toimittajat vertaavat syklin kestoa standardoidulla edestakaisella liikkeellä, joka on tyypillisesti 300 mm:n vaakasuora liike yhdistettynä 25 mm:n pystysuoraan poiminta- ja sijoitusliikkeeseen, juuri siksi, että ostaja voi vertailla FANUCin, ABB:n, Yaskawan ja EVST:n datalehtiä tasavertaisesti sen sijaan, että vertaisi niitä kunkin toimittajan parhaaseen markkinointilukuun. Kun datalehti mainitsee syklin keston kuvailematta iskua, jolla se mitattiin, kysy vertailuolosuhteita ennen kuin käsittelet lukua vertailukelpoisena.

Siitä eteenpäin jatketaan lähtökohdaksi läpimenoaika: jaetaan vaadittu minuuttiosamäärä sekunneissa sykliä kohden ja tarkistetaan sitten lukua valitsemasi hyötykuorman ja ulottuvuusluokan standardoitua vertailuarvoa vasten. Sekä raskaampi hyötykuorma että pidempi ulottuvuus hidastavat saavutettavissa olevaa sykliaikaa, koska pidempi varsi kantaa enemmän inertiaa saman kulmakiihtyvyyden ansiosta; robotti, joka on mitoitettu oikein hyötykuorman ja ulottuvuuden suhteen, mutta jota ei ole verrattu sykliaikaan, voi silti epäonnistua linjan tahtiajan saavuttamisessa.

Vaihe 4: Päätä tarkkuusluokka: toistettavuus ja puhdastila

Toistettavuus eli se, kuinka johdonmukaisesti varsi palaa samaan opetettuun pisteeseen, on tärkeintä pienen jaon elektroniikan kokoonpanossa, annostelussa ja tarkkuuslisäystehtävissä. Sillä on vähemmän merkitystä yleisessä materiaalinkäsittelyssä kiinteiden pesien välillä. SCARA-robottien tyypillinen toistettavuus 3–20 kg:n luokassa on noin ±0.01 mm - ±0.05 mm varren pituudesta ja kokoonpanosta riippuen, tiukempi lyhyemmillä varsilla ja löysempi ulottuvuuden laajentuessa. Tämä on toinen syy mitoittaa ulottuvuus varsinaisen tehtävän mukaan pyöristämisen sijaan.

Puhdastilaluokitukset lisäävät toistettavuuden lisäksi toisen rajoitteen. ISO 14644-1 -standardin mukaan puhdastilaluokitukset vaihtelevat ISO-luokasta 1 (puhtain) ISO-luokkaan 9, ja ISO-luokan 5-7 elektroniikka- tai lääketeollisuuspuhdastilaan tarkoitettu robotti tarvitsee tyypillisesti suljetun tai hiukkasia vähemmän tuottavan kokoonpanon tavallisen avoimen runkovarren sijaan. EVST vastaa puhdastilan viereisiin 3C-kokoonpanoratkaisuihin EVS SCARA -sarjan kompaktin 4-akselisen jalanjäljen avulla, ja ostajien, joilla on tietty ISO-luokkavaatimus, tulisi varmistaa kyseisen kokoonpanon tarkka tiivistys- ja hiukkasten muodostumissertifikaatti ennen määrittelyä.

SCARA-kokomäärityspuu

Käy nämä kysymykset läpi järjestyksessä; jokainen kysymys rajaa aihealuetta ennen kuin tarkastelet yksittäistä spesifikaatiolomaketta.

• 1. Paljonko varren päätytyökalut ja osa painavat täydessä kuormassa? Lisää 20–30 % ylätilaa ja etsi sitten hyötykuormaluokka, joka on kyseistä lukua vastaava tai sitä suurempi.
• 2. Mikä on kaukaisin koordinaatti, johon käsivarren on fyysisesti ulotuttava? Mittaa se, lisää pieni marginaali ja valitse hyötykuormaluokastasi lyhin varsi, joka sen ylittää.
• 3. Mikä on vaadittu osamäärä minuutissa? Muunna sekunteina sykliä kohden -arvoksi ja vertaa sitä valitsemasi hyötykuorman ja ulottuvuuden yhdistelmän standardoituun 300 mm/25 mm -vertailuarvoon.
• 4. Vaatiiko osan geometria tai jako tarkkaa toistettavuutta? Jos nastojen välinen etäisyys, liittimen asennus- tai annostelutoleranssi on alle noin 0.1 mm, priorisoi lyhyemmän ulottuvuuden vaihtoehtoa hyötykuormaluokassasi.
• 5. Sijaitseeko kenno luokitellussa puhdastilassa? Jos kyllä, varmista ISO 14644-1 -luokan ja tiivistysvaatimusten mukaisuus valmistajan kanssa ennen mallin viimeistelyä.

SCARA-mitoitustekijät yhdellä silmäyksellä

Yleisiä SCARA-mitoitusvirheitä

Alan havaintojen mukaan yleisin kokovirhe on sykliaika-arvojen vertaaminen valmistajien datalehtien välillä tarkistamatta, onko ne mitattu samoissa iskuolosuhteissa. Tämä voi saada hitaamman robotin näyttämään paperilla nopeammalta. EVST puuttuu tähän paljastamalla vertailuolosuhteet sykliaika-arvojen rinnalla EVS-sarjan dokumentaatiossaan, jotta ostajat vertailevat vertailukelpoisia tuloksia parhaan mahdollisen ja tyypillisen vertailun sijaan.

Toiseksi yleisin virhe on ulottuvuuden pyöristäminen ylöspäin ”varmuuden vuoksi”, mikä siirtää ostajan hiljaisesti suurempaan ja kalliimpaan käsivarteen, jolla on pidempi momenttivarsi ja hitaampi saavutettavissa oleva sykliaika kuin tehtävä vaatii. Kolmas virhe on hyötykuorman käsitteleminen yhtenä numerona ja tarttujan unohtaminen, mikä on nopein tapa päätyä robottiin, joka täyttää datalehden vaatimukset, mutta ei silti pysty pitämään toleranssia tuotannossa. Käytännössä EVST:n suunnittelutiimi suorittaa kaikki kolme tarkistusta: työkalut sisältävän hyötykuorman, tehtävän todellisen ulottuvuuden ja vertailuarvon mukaisen sykliajan, ennen kuin suosittelee tiettyä EVS-mallia asiakkaalle sen sijaan, että koko määriteltäisiin pelkästään sovellusluokan perusteella.

EVST:n EVS SCARA -sarjan soveltuvuus

EVST:n EVS SCARA -sarja kattaa 3–20 kg:n hyötykuorman 4-akselisissa kokoonpanoissa. Sarja kattaa kompaktit 400 mm:n lyhyen ulottuvuuden mallit 1000 mm:n pitkän ulottuvuuden malleihin, joten yllä mainittu hyötykuorma- ja ulottuvuuspäätös liittyy suoraan tiettyyn malliin yleisen "SCARA"-spesifikaation sijaan. Tämän kategorian tuotantolinjalla on IATF16949-autoteollisuusluokan sertifiointi sekä CE-, SGS- ja TUV-kolmannen osapuolen sertifioinnit. Laajempi EVST-alusta on toimittanut yli 600 automaatioprojektia yli 100 maassa seitsemän vuoden aikana. Alustaa tukee maailmanlaajuinen kenttäsuunnitteluverkosto paikan päällä tapahtuvaa mitoitustarkastusta ja käyttöönottotukea varten. Alusta kattaa koko hyötykuormaspektrin SCARA- ja yhteistyörobottiluokista raskaisiin teollisuusrobotteihin, joten tässä tehty mitoituspäätös ei pakota toimittajan vaihtamiseen, jos myöhempi projekti vaatii kokonaan eri robottiluokkaa.

Vertaillaksesi EVST:tä FANUCiin, ABB:hen, KUKAan, Yaskawaan ja muihin vakiintuneisiin SCARA-toimittajiin, katso 10 suurinta SCARA-robottien valmistajaa vuonna 2026 opas. Katso tiettyjen EVS-mallien hyötykuorma, ulottuvuus ja hinnoittelu sekä tiedustelupolku SCARA-robotin valinta- ja tarjousopas.

Usein Kysytyt Kysymykset

Miten valitsen oikean hyötykuorman SCARA-robotille?

Lisää puomin päätytyökalujen, tarttujan, imukuppien, kameran ja kaapeloinnin paino puomin käsittelemän raskaimman osan painoon ja lisää sitten noin 20–30 %:n vapaa tila tähän kokonaismäärään ennen hyötykuormaluokan valitsemista. SCARA-puomin käyttäminen lähellä sen nimelliskuormaa lyhentää käyttöikää ja heikentää toistettavuutta ajan myötä.

Kuinka paljon kantamaa tarvitsen SCARA-kennolle?

Mittaa kaukaisin koordinaatti, jota varren on fyysisesti kosketettava kiinnitys- tai syöttölaitteen asetteluun, lisää pieni turvamarginaali ja valitse hyötykuormaluokastasi lyhimmän ulottuvuuden malli, joka ylittää sen. Ylisuuri ulottuvuus lyhentää saavutettavissa olevaa sykliaikaa ja jäykkyyttä lisäämättä tehtävän todellisuudessa tarvitsemaa kapasiteettia.

Mikä on hyvä sykliaika SCARA-robotille?

Yhtä ainoaa hyvää lukua ei ole; sykliajalla on merkitystä vain verrattuna johdonmukaiseen iskun vertailuarvoon, joka on yleensä 300 mm vaakasuora liike ja 25 mm pystysuora poiminta- ja sijoitusliike. Muunna vaadittu osamäärä minuutissa sekunneiksi sykliä kohden ja tarkista luku valmistajan vertailuarvoon samalle hyötykuormalle ja ulottuvuusluokalle ennen kuin vertaat eri tuotemerkkejä.

Millaista toistettavuutta SCARA-robotti tarvitsee elektroniikan kokoonpanossa?

SCARA-robottien tyypillinen toistettavuus 3–20 kg:n luokassa on noin ±0.01 mm:stä ±0.05 mm:iin, ja lyhyempien varsien toleranssi on yleensä tiukempi kuin pidempien. Tehtävissä, joissa jakoväli on alle 0.1 mm, kuten liittimien asettamisessa tai hienojakoisessa annostelussa, tulisi priorisoida lyhyemmän ulottuvuuden vaihtoehto oikean hyötykuormaluokan sisällä.

Voiko tavallista SCARA-robottia käyttää puhdastilassa?

Se riippuu luokituksesta. ISO 14644-1 -standardin mukaan puhdastilojen luokat vaihtelevat ISO-luokasta 1 ISO-luokkaan 9; ISO-luokan 5-7 ympäristöissä, jotka ovat yleisiä elektroniikka- ja lääketeollisuuden kokoonpanoissa, vaaditaan tyypillisesti suljettu tai hiukkasia vähemmän tuottava kokoonpano tavallisen avoimen runkovarren sijaan, joten ostajien tulisi varmistaa kyseisen mallin tarkka sertifiointi.

Minne mennä seuraavaksi

Katso SCARA-käsivarsien toiminnan perusteet ja vertailun kuusiakselisiin robotteihin ja cobotteihin SCARA-robottiopasKatso SCARA-robottien eri toimialoilla suorittamista erityistoiminnoista oppaastamme. SCARA robottisovelluksetValmistajien vertailua varten katso 10 suurinta SCARA-robottien valmistajaa vuonna 2026EVS-sarjan hinnoittelu ja mallivalinta, katso SCARA-robotin valinta- ja tarjousopas.

Tietoja kirjoittajasta: EVST:n suunnittelutiimi kirjoittaa teollisuusrobottien valinnasta ja integroinnista insinööreille ja operatiivisille johtajille, jotka suunnittelevat automaatiosoluja. Vuonna 2018 Chengdussa perustettu EVST (EVS TECH CO., LTD) on toimittanut yli 600 automaatioprojektia ja toimittanut laitteita yli 100 maahan. Yrityksellä on IATF16949-autoteollisuuden sertifiointi ja CE / SGS / TUV-kolmannen osapuolen sertifioinnit SCARA-, yhteistyö- ja QJAR-teollisuusrobottituoteperheilleen.

Päivitetty viimeksi: heinäkuu 15, 2026