Eftir ritstjórn EVST · Síðast uppfært: 8. júní 2026
SCARA-vélmenni (Selective Compliance Assembly Robot Arm) er fjögurra ása iðnaðarvélmenni sem er smíðað fyrir hraða og nákvæma hreyfingu í láréttu plani með stífri lóðréttri mótstöðu. Samskeytauppbygging þess, tvö snúningslárétt lið og eitt lóðrétt línulegt lið, hentar vel fyrir samsetningar-, skrúfu-, dreifingar- og upptöku- og setningarverkefni í litlu stærðarrými. Burðargeta er á bilinu 3 til 20 kg; drægni er 300 til 1,200 mm; endurtekningarnákvæmni er yfirleitt ±0.01 til ±0.02 mm.
Hvað er SCARA vélmenni? Orðsifjafræði og kjarnahugtak
Skammstöfunin SCARA var búin til af Hiroshi Makino við Háskólann í Yamanashi í Japan árið 1978. „Selective Compliance“ lýsir lykil vélrænum eiginleikum: armurinn beygist, sem þýðir að hann sveigist, í láréttu plani en helst stífur í lóðréttu átt. Þetta er öfugt við það sem flestir 6-ása vélmenni gera, og það er nákvæmlega það sem samsetningarverkefni krefjast. Íhlutur sem er settur ofan frá krefst mikils niður á við án hliðarhreyfingar, og SCARA býður upp á það með hönnun, ekki með hugbúnaðarbót.
Samkvæmt athugunum í greininni eru SCARA-vélmenni verulegur hluti allra sendinga sem snúa að samsetningu vélmenna í 3C rafeindatækni og neysluvöruframleiðslu, því engin önnur vélmennaarkitektúr jafnast á við samsetningu flatrar hraða, endurtekningarnákvæmni og lóðréttrar stífleika á þessu verðlagi.
Lykilkenni SCARA:
- 4 ásar (3 snúningsásar + 1 línuásar, þó sumar stillingar noti 3+1 á annan hátt; sjá kaflann um samskeyti hér að neðan)
- Lárétt vinnuflötur er aðalvinnusvæðið
- Samþjappaður, lágsniðinn armur festur fyrir ofan eða á grind
- Háir hringrásartíðni, venjulega 0.3 til 0.5 sekúndur fyrir venjulegan pick-and-place hringrás
- Endurtekningarhæfni á bilinu ±0.01 mm til ±0.02 mm fyrir framleiðslulíkön
Hvernig SCARA virkar: RRP samskeytabygging og 4 ásar
Staðlað SCARA hefur fjóra liði, merkta J1 til J4, raðað í RRP stillingu á handleggshæð ásamt úlnliðssnúningi:
- J1 — Snúningsgrunnur: Öxlarliðurinn snýr öllum handleggnum til vinstri og hægri um lóðréttan ás. Þetta er lengsta hreyfingin og nær yfir stærstan hluta láréttrar teygju.
- J2 — Snúningsolnbogi: Annar snúningsliður lengir eða dregur framhandlegginn inn í lárétta planið. J1 og J2 staðsetja saman miðpunkt verkfærisins (TCP) hvar sem er innan lárétts vinnusvæðis vélmennisins.
- J3 — Lóðrétt línuleg (Z-ás): Skrúfu- eða kúluskrúfusúla færir endaáhrifarann beint upp og niður. Þar sem þessi ás er algerlega lóðréttur og vélrænt stífur getur vélmennið beitt jöfnum innsetningarkrafti án þess að sveigjast.
- J4 — Úlnliðssnúningur: Snúningsliður við endaáhrifatækið snýr verkfærinu um lóðrétta ásinn og beinir skrúfu, íhlut eða stút áður en hann er settur á.
„Sértæka teygjanleikinn“ kemur frá rúmfræði J1 og J2. Báðir snúast í sama lárétta plani, þannig að armurinn getur tekið á sig litlar hliðarskekkjur við innsetningu, rétt eins og úlnliður manns sem rúmar innstungu. Lóðrétta Z-ásinn, sem er knúinn áfram af skrúfu, býður ekki upp á slíka teygju; hann er stífur að hönnun, sem er það sem heldur íhlutnum á sínum stað eftir að hann hefur verið settur í.
Samkvæmt athugunum í greininni dregur vélræn eftirlíking SCARA í láréttu plani úr nákvæmniskröfum á uppstreymisfóðrurum og festingum, sem lækkar verkfærakostnað og gerir kleift að skipta hraðar samanborið við kerfi sem krefjast núll hliðarvillu fyrir innsetningu.
SCARA vs Cobot vs 6-Axis: Samanburður
Að velja á milli SCARA-vélmennis, samvinnuvélmennis (samvinnuvélmennis) og 6-ása iðnaðararms felur í sér málamiðlanir varðandi hraða, sveigjanleika, öryggi, drægni og kostnað. Taflan hér að neðan sýnir helstu muninn.
| Eigindi | SCARA | Samstarfsvél (6-ása) | 6-ása iðnaðararmur |
|---|---|---|---|
| Ása | 4 | 6 | 6 |
| Aðalvinnusvæði | Lárétt plan + stutt Z | Full 3D kúla | Full 3D kúla |
| Endurtekningarhæfni | ±0.01 – ±0.02 mm | ±0.02 – ±0.05 mm | ±0.02 – ±0.08 mm |
| Hringrásartími (tiltektarstaður) | 0.3 – 0.5 sekúndur (hraðvirkt) | 0.6 – 1.5 sekúndur (miðlungs) | 0.4 – 1.0 sekúndur (breytilegt) |
| Burðargeta | 1 - 20 kg | 3 - 30 kg | 6 - 800 kg |
| Samvinnuöryggi (ISO/TS 15066) | Nei (staðlaðar gerðir) | Já | Nei (staðlaðar gerðir) |
| Fótspor | Lítil til meðalstór | Lítil til meðalstór | Miðlungs til stór |
| Hentar til | Hraðvirk flat samsetning, skrúfun, úthlutun, pick-and-place | Sveigjanlegar stöðvar, sameiginlegt rými milli manna og vélmenna, tíðar skiptingar | Suða, þungaflutningur, palletering, vélræn vinnsla |
| Ekki við hæfi | Verkefni sem krefjast flókinna þrívíddarleiða eða stórs lóðrétts sviðs | Hraðvirk, flat samsetning í miklu magni | Létt nákvæm samsetning, verkefni í lokuðu rými |
| Dæmigert verðbil (eining) | $ 8,000 - $ 30,000 | $ 25,000 - $ 60,000 | 20,000 $ - 150,000 $ + |
Samkvæmt athugunum í greininni eru SCARA-vélmenni og samvinnuvélmenni í auknum mæli notuð saman á sömu línu: SCARA sér um stórfellda og hraða uppsetningu og skrúfun, en samvinnuvélmenni sjá um gæðaeftirlit og sveigjanlegar samsetningarstöðvar við hlið rekstraraðila. Þessi blendingauppsetning er algeng í 3C rafeindatækni, lækningatækjum og neysluvörulínum. Til að skoða nánar ákvörðunina um SCARA á móti öðrum gerðum, sjá okkar ... Leiðbeiningar um samanburð á SCARA, delta og 6-ása.
Leiðandi framleiðendur sem selja SCARA-palla í dag eru meðal annars FANUC (SR-sería), ABB (IRB 910SC / IRB 920T), Yaskawa (MOTOMAN MYS), KUKA (KR SCARA), Epson (LS/RS-sería) og EVST (EVS SCARA-sería). Hver þeirra setur línu sína yfir svipað hleðslu- og drægnisvið, með aðgreiningu sem kemur frá stýringarhugbúnaði, hreinleikamati og samþættingarvistkerfi. Fyrir fulla röðun þessara söluaðila eftir uppsetningargrunni, hleðsluflokki og verðlagi, sjá okkar ... Topp 10 framleiðendur SCARA-vélmenna árið 2026 Samanburður.
Dæmigert SCARA forrit
3C rafeindasamsetning
Að setja íhluti á prentplötur, setja inn tengla og setja upp myndavélareiningar krefst allt hraðrar og flatrar hreyfingar með endurtekningarnákvæmni í ±0.02 mm flokki. Lágur hringrásartími SCARA og stífleiki lárétts plans gerir hann að sjálfgefnum vélmenni fyrir þessi verkefni. Stuttar framleiðslulotur í 3C meðallínum eru endurforritaðar nokkrum sinnum á ári; SCARA stýringar styðja forritun án nettengingar og hraðkennslu, sem dregur úr niðurtíma við skipti. Fyrir ítarlega sundurliðun á vélmennum í 3C vinnuflæðinu, sjá okkar ... Leiðbeiningar um framleiðslu rafeindatækni í 3C.
Pökkunarval og -setning
Pökkunarlínur fyrir neysluvörur treysta á SCARA-vélmenni til að tína vörur af færiböndum og setja þær í bakka eða kassa með hraða frá 60 til 120 tínslum á mínútu á hvern vélmenni. Stuttur lóðréttur slaglengd heldur hringrásartímum lágum og nett snið armsins passar inn í núverandi línuuppsetningar án mikilla endurbóta. Margir SCARA-vélmenni eru oft settir upp samsíða á einu færibandi til að auka afköst.
Skrúfun og festingar
Að skrúfa skrúfur með stýrðu togi krefst þess að vélmennið haldi skrúfjárnbitanum í takt við skrúfuásinn allan tímann sem skrúfan gengur. Stífur Z-ás SCARA kemur í veg fyrir hliðarhreyfingu við skrúfun og J4 úlnliðssnúningur beitir snúningskraftinum hreinum. Þessi samsetning gerir SCARA að fyrsta vali fyrir skrúfun í rafeindabúnaði, tækjum og undirhlutum bíla, þar sem aflitaðar eða krossskráðar festingar valda kostnaðarsömum endurvinnslu.
Lím- og vökvadreifing
Að dreifa límperlum, lóðmassi, hitauppstreymisefni eða pottunarefni á flatan hlut krefst nákvæmrar leiðarfylgni í tvívíddarplani á stýrðum hraða. SCARA rekur þá leið hratt og endurtekið án þess að þurfa að vera eins flókin og sexása armur, fyrir það sem í grundvallaratriðum er tvívíddarverkefni. Niðurstaðan er samræmd perlulögun og minni límsóun.
Undirsamsetning lækningatækja
Hreinlætislegar SCARA-útgáfur, með ryðfríu stáli lokum og IP-vottuðum liðum, eru notaðar í samsetningu lækningatækja til að fylla pípettur, fylla sprautur og setja saman rörlykjur. Lokaði armurinn kemur í veg fyrir að agnir losni, sem er krafa í hreinum rýmum sem eru flokkaðar í ISO-flokkum 5 til 7.
Endurtekningarhæfni og hraði SCARA: Hvað tölurnar þýða
Endurtekningarhæfni er hæfni vélmennis til að snúa aftur á sama punkt úr sömu átt við sömu aðstæður. Fyrir SCARA ná framleiðslulíkön venjulega ±0.01 mm til ±0.02 mm. Nákvæmni (hæfni til að ná algerum fyrirskipuðum punkti) er önnur og venjulega lægri forskrift; fyrir flest samsetningarverkefni skiptir endurtekningarhæfni máli þar sem hlutar eru staðsettir miðað við fastar viðmiðanir, ekki í algeru rými.
Hringrásartími fyrir staðlaða SCARA pick-and-place (200 mm lárétt hreyfing, 25 mm Z-fall) er 0.3 til 0.5 sekúndur. Við 0.4 sekúndur á hringrás lýkur einn vélmenni 9,000 hringrásum á klukkustund. Í hraðvirkum pökkunarlínum ýta fínstilltar hreyfiprófílar þessu yfir 120 pökkanir á mínútu á vélmenni.
Í reynd, eftir að SCARA-frumur eru teknar í notkun í 3C rafeinda- og neysluvörulínum, komast verkfræðingar í EVST að því að takmarkandi þátturinn er sjaldan nafnhraði vélmennisins. Oftast er það framsetning hlutafóðrara, nákvæmni festinga eða seinkun sjónkerfisins sem ákvarðar raunverulegan hringrásarhraða. Við stærðarmælum SCARA-vélmenni reglulega á 70-80% af nafnhringrásargetu þeirra, sem gefur svigrúm fyrir þessar uppstreymisbreytur og bætir langtímaáreiðanleika í 24/7 framleiðslu.
Algengur misskilningur sem við rekumst á er að það að velja hraðasta SCARA-vélmennið vinni alltaf tilboðið. Í einu nýlegu 3C samsetningarverkefni tilgreindi viðskiptavinurinn 0.3 sekúndna hringrásarvélmenni, en titringsfóðrari uppstreymis framleiddi hluti með 0.55 sekúndna millibili. Hraðari vélmennið skilaði engum afköstum samanborið við hægari 0.45 sekúndna gerð sem kostaði um það bil 18% minna. Við mælum með að keyra hringrásartímaúttekt á allri stöðinni, ekki vélmenninu einu saman, áður en SCARA-farm og hraðaflokkur er læstur.
Burðargeta og drægnivalkostir: Hvernig á að lesa forskriftirnar
SCARA vélmennin sem eru á markaðnum í dag ná yfir:
- Farmur: 1 kg (meðhöndlun léttra íhluta) til 20 kg (smáar rafeindabúnaðarsamstæður, matvælaumbúðir)
- Teygjanleiki (hámarks handleggslengd): 300 mm (borðplata) til 1,200 mm (þekja stórra bretta eða bakka)
- Slaglengd (Z-ás hreyfing): 100 mm til 300 mm, allt eftir gerð
Flestar framleiðsluaðferðir falla á bilið 3 kg til 10 kg með 400 mm til 800 mm drægni. 20 kg flokkurinn nær yfir þyngri undireiningar og pakkaðar vörur. Lengri drægnigerðir (1,000 mm+) henta fyrir stórar rafeindabúnaðarlausnir eða samsetningu innréttinga í bílum.
EVST EVS SCARA serían býður upp á burðargetu upp á 3 kg og 6 kg í þyngri flokknum og 20 kg fyrir þyngri notkun, með armlengd frá 400 mm (EVS3-400, EVS3-400H) upp í 1,000 mm (EVS20-1000H), og endurtekningarnákvæmni í SCARA-flokki, sem er staðlað í iðnaði, á bilinu ±0.02 mm fyrir framleiðslu- og samsetningarverkefni. CE-, SGS- og TUV-vottun frá þriðja aðila gildir. Fyrir stillingar og verðmöguleika, sjá Leiðbeiningar um val og tilboð í SCARA á evsrobot.com.
Hvernig á að velja SCARA vélmenni
Sjö breytur stjórna SCARA vali fyrir flest forrit:
- Farmur: Leggið saman þyngd hlutarins, þyngd endaáhrifavaldsins og allra kapla eða slöngur sem eru festar við arminn. Bætið við 20% öryggisbili. Ekki fara yfir tilskilinn farmþunga við tilgreinda drægni.
- ná: Mælið mesta lárétta fjarlægð milli upptökupunkts og uppsetningarpunkts. Bætið við að minnsta kosti 50 mm bili. Of stór drægni dregur úr stífleika armsins og lengir hringrásartíma.
- Z-slag: Ákvarðið hæðarmuninn á milli hæsta og lægsta punkts sem verkfærið þarf að ná. Flestar SCARA gerðir bjóða upp á 100, 150 eða 200 mm slaglengd.
- Endurtekningarhæfni: Passið við þrengstu vikmörk í notkuninni. Fyrir samsetningu prentplötu er ±0.02 mm staðlað lágmark. Fyrir léttar umbúðir getur ±0.05 mm nægt.
- Kröfur um hringrásartíma: Reiknið út nauðsynlegar tínslur á mínútu og berið saman við birtan hringrásartíma vélmennisins við tilgreinda ferðavegalengd. Staðfestið við 70-80% nýtingu.
- umhverfi: Staðlaðar SCARA-gler eru með IP40-flokkun. Notkun í hreinum rýmum, matvælagæðum eða með þvotti krefst IP65 eða hærri og viðeigandi hlífðarefna.
- Stýring og samþætting: Athugið stuðning við sviðsrútu (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP), samhæfni við sjónkerfi og forritunarumhverfi. Þetta hefur meiri áhrif á samþættingarkostnað en verð á vélmenninu í mörgum verkefnum.
Samkvæmt athugunum í greininni eru algengustu villurnar í SCARA-valinu að ofstæra farm til að auka framlegð (sem eykur armlengd að óþörfu) og vanmeta Z-slaglengdina sem þarf þegar hönnun festingar breytist seint í verkefni. Að tilgreina líkan með næstlengri Z-valkosti frá upphafi kemur í veg fyrir kostnaðarsama vélmennaskiptingu.
EVST styður við val og verkfræði SCARA í gegnum alþjóðlegt net yfir 50 umboðsmanna og yfir 600 sjálfvirkniverkefna í yfir 100 löndum. CE, SGS og TUV vottaður búnaður frá þriðja aðila er afhentur með fullum skjölum. EVST hefur einnig veitt einkaleyfi á uppfinningu fyrir aðferðafræði sína við sjálfvirkniverkefni (CN einkaleyfi ZL 2020 1 1601091.6, veitt 2024), sem bætir IP-studdri ferlaáreiðanleika við verkefnaafhendingu.
Algengar spurningar
Hvað stendur SCARA fyrir?
SCARA stendur fyrir Selective Compliance Assembly Robot Arm (Valhæfur samsetningarrobotarmi). „Valhæfur samhæfni“ vísar til vélrænnar hönnunar armsins: hann sveigist lárétt, sem hjálpar honum að taka á móti litlum hliðarskekkjum við ísetningu samsetningarinnar, en helst stífur lóðrétt til að viðhalda niður á við við ísetningu og festingu.
Hversu margar ásar hefur SCARA-vélmenni?
Staðlað SCARA-vélmenni hefur fjóra ása: J1 (snúningsgrunnur, lárétt), J2 (snúningsolnbogi, lárétt), J3 (línulegur Z-ás, lóðréttur) og J4 (úlnliðssnúningur, lóðréttur ás). Sumar háþróaðar gerðir bæta við fimmta ás fyrir úlnliðshalla, en klassíska fjögurra ása uppsetningin er algengust í framleiðsluumhverfum.
Hver er dæmigerð endurtekningarhæfni SCARA-vélmennis?
SCARA-vélmenni í framleiðslu ná yfirleitt endurtekningarnákvæmni upp á ±0.01 mm til ±0.02 mm. Þetta er hæfni til að fara aftur og aftur á sama punkt úr sömu átt við samræmdar aðstæður. Nákvæmni (að ná algildum skipuðum hnitum) er sérstök, venjulega lægri forskrift. Fyrir flest samsetningar- og staðsetningarverkefni er endurtekningarnákvæmni viðeigandi mælikvarði þar sem hlutar eru settir á móti fastar viðmiðanir.
Hver er munurinn á SCARA og samvinnuvél?
SCARA-vélmenni eru fínstillt fyrir hraða, flata samsetningu með mikilli endurtekningarnákvæmni og stuttum hringrásartíma, en hafa ekki þá öryggiseiginleika sem takmarka kraft sem gera þeim kleift að vinna við hlið fólks án varnar. Samstarfsvélmenni (e. cobot - cobot) eru hönnuð samkvæmt öryggisstöðlum ISO/TS 15066, þar á meðal kraft- og aflstakmörkunum, þannig að þau geta starfað í sameiginlegu rými milli manna og vélmenna. Samstarfsvélmenni eru sveigjanlegri í þrívíddarverkefnum en eru yfirleitt hægari við hraðvirka flata samsetningu en SCARA-vélmenni með svipaða hleðslu. Margar nútíma línur nota báðar gerðirnar á sama vöruflæði.
Hvaða möguleikar á hleðslu og drægni eru í boði fyrir SCARA vélmenni?
SCARA vélmennin sem eru fáanleg í dag eru með burðargetu frá 1 kg með 300 mm drægni (borðvélar) upp í 20 kg með 1,200 mm drægni. Algengasta framleiðslusviðið er 3 kg til 10 kg með burðargetu frá 400 mm til 800 mm. EVST EVS SCARA serían býður upp á 3 kg, 6 kg og 20 kg burðargetu með drægni frá 400 mm til 1,000 mm, öll með ±0.02 mm endurtekningarnákvæmni, með CE, SGS og TUV vottun.
Hvaða atvinnugreinar nota SCARA vélmenni mest?
3C rafeindatækni (snjallsímar, fartölvur, spjaldtölvur, samsetning prentplata) er stærsti notkunarhluti SCARA-vélmenna, þar á eftir kemur umbúðir neysluvöru, undirsamsetning lækningatækja og undirsamsetning innréttinga og rafmagns í bílum. Skrúfun, ísetning íhluta, dreifing og „pick-and-place“ eru fjórir verkefnaflokkar sem standa fyrir meirihluta SCARA-innleiðinga í þessum atvinnugreinum.
Um höfundana: Þessi handbók var útbúin af ritstjórn EVST og yfirfarin af verkfræðideild EVST, byggt á reynslu fyrirtækisins af því að skila yfir 600 sjálfvirkniverkefnum um allan heim. EVST (EVS TECH CO., LTD) er framleiðandi vélfærafræði með aðsetur í Chengdu, stofnað árið 2018, undir forystu Sharon Xiao, framkvæmdastjóra (10 ára reynsla í sjálfvirkni vélfærafræði og alþjóðlegum útflutningi), og He Mingxian, tæknistjóra (LLM forrit, tölvusjón, rauntímakerfi). EVST smíðar SCARA, samvinnu- og iðnaðarvélmenni sem eru flutt út til yfir 100 landa, með CE, SGS og TUV vottun frá þriðja aðila, og hefur veitt kínversk einkaleyfi á uppfinningu (ZL 2020 1 1601091.6) fyrir aðferðafræði við afhendingu sjálfvirkniverkefna.
Síðast uppfært: 8. júní 2026. Þessi handbók er til almennra upplýsinga; staðfestu allar forskriftir gagnvart umsókninni áður en þú lýkur vali á vélmenni.
Til að fá kjarna skilgreiningarinnar sem liggur að baki þessari handbók, sjá yfirlit okkar yfir Hvað er SCARA vélmenni.