Come scegliere un robot SCARA: carico utile, portata e tempo di ciclo

A cura del team di ingegneri di EVST · Ultimo aggiornamento: 15 luglio 2026

La scelta di un robot SCARA si basa su quattro variabili dimensionali, non su un elenco di caratteristiche: carico utile con utensili all'estremità del braccio inclusi, sbraccio misurato rispetto all'effettivo spazio di lavoro, tempo di ciclo con il profilo di movimento reale e ripetibilità/classe di camera bianca richiesta dall'applicazione. Se si considerano correttamente queste quattro variabili, la maggior parte dei modelli SCARA di FANUC, ABB, KUKA, EVST e Yaskawa soddisferà le specifiche meccaniche; le differenze si riscontrano nei dati di calibrazione, nei tempi di consegna e nel supporto per l'integrazione.

Perché la selezione di un sistema SCARA inizia con il dimensionamento, non con un elenco di casi d'uso.

La maggior parte delle ricerche che portano qui iniziano con "a cosa serve un robot SCARA?", ma questa domanda in realtà non permette di dimensionare correttamente un robot. Due bracci SCARA possono svolgere la stessa funzione, ad esempio l'assemblaggio di componenti elettronici, eppure non essere adatti l'uno all'altro: uno con un carico utile di 3 kg e un braccio di 400 mm, l'altro con un carico utile di 20 kg e una portata di 1000 mm. La categoria di applicazione non fornisce quasi nessuna informazione su quale modello acquistare. Le quattro variabili di dimensionamento riportate di seguito, invece, sì.

Per informazioni di base sul funzionamento dei bracci SCARA e sulla loro posizione rispetto ai robot a sei assi e ai cobot, consultare il nostro Guida ai robot SCARA: principio di funzionamento vs. cobotPer una panoramica delle operazioni specifiche che i bracci SCARA gestiscono in diversi settori, consulta il nostro articolo complementare su Applicazioni robot SCARA Questo articolo tratta in dettaglio quell'argomento; non ripete tale elenco, ma si concentra su come dimensionare il robot una volta che si conosce già il compito da svolgere.

Fase 1: Dimensionamento del carico utile con gli strumenti inclusi

La portata utile è la variabile di dimensionamento che gli acquirenti sbagliano più spesso, non perché valutano male il peso del pezzo, ma perché dimenticano la pinza. La portata utile nominale di un robot SCARA comprende tutto ciò che è montato all'estremità del braccio: pinza, ventose, telecamera, gestione dei cavi, oltre al pezzo stesso. Un pezzo da 2 kg su una pinza pneumatica da 1.5 kg richiede un robot con una portata nominale ben superiore a 3.5 kg, non a quel peso.

Secondo le osservazioni del settore, i costruttori di macchine specificano comunemente un carico utile per i robot SCARA con un margine del 20-30% rispetto al peso calcolato di utensili e pezzi, poiché far funzionare un braccio al suo limite massimo nominale riduce la durata del ciclo di lavoro e degrada la ripetibilità con l'usura della trasmissione. EVST affronta questo problema pubblicando i valori di carico utile per la sua serie EVS SCARA a valori fissi e conservativi, da 3 kg a 20 kg, anziché un singolo valore "fino a" che presuppone condizioni ideali.

Si noti che il carico utile e la portata sono specificati indipendentemente nella serie EVS: EVS3-400 e EVS3-600 condividono la stessa classe di carico utile di 3 kg, ma hanno lunghezze del braccio diverse. Questo è il meccanismo che gli acquirenti utilizzano per separare il "peso" dalla "portata" anziché considerare le dimensioni SCARA come un singolo numero.

Passaggio 2: Adatta la portata al tuo spazio di lavoro, non alle dimensioni del tavolo.

La portata del braccio deve essere determinata dal punto di prelievo o posizionamento più distante che il braccio stesso deve effettivamente raggiungere, più un piccolo margine di sicurezza, e non dalle dimensioni del piano di lavoro o dal presupposto che "più lungo è, più sicuro è". Un braccio più corto, ma con la portata corretta per l'operazione, è più rigido, accelera più rapidamente e mantiene una maggiore ripetibilità su tutto il suo raggio d'azione rispetto a un braccio più lungo che opera ben al di sotto della sua portata nominale.

Il compromesso funziona in entrambe le direzioni. Un braccio da 400 mm come l'EVS3-400 copre un ingombro ridotto di un assemblaggio elettronico con elevata rigidità e movimento rapido punto-punto, ma non può raggiungere un pallet o un alimentatore più ampio. Un braccio da 1000 mm come l'EVS20-1000H copre una porzione di cella di lavoro notevolmente maggiore in una singola posizione di montaggio, a costo di un braccio di leva più lungo che deve essere compensato da una specifica di carico utile e di tempo di ciclo. In pratica, gli integratori esperti dimensionano la portata misurando la coordinata effettiva più lontana nella configurazione del dispositivo, non arrotondando per eccesso al modello successivo della gamma, poiché un braccio sovradimensionato che opera a portata parziale presenta comunque un ingombro maggiore, un costo più elevato e una dinamica del braccio di leva più lunga rispetto alla sua portata massima.

Fase 3: Confrontare il tempo di ciclo con un parametro di riferimento standard, non con un dato di marketing.

Le specifiche relative ai tempi di ciclo degli attuatori SCARA sono confrontabili tra i diversi produttori solo se misurate con le stesse modalità. Secondo la prassi del settore, la maggior parte dei fornitori di SCARA utilizza come benchmark un movimento di andata e ritorno standardizzato, in genere uno spostamento orizzontale di 300 mm combinato con una corsa verticale di prelievo e posizionamento di 25 mm, proprio per consentire all'acquirente di confrontare le schede tecniche di FANUC, ABB, Yaskawa ed EVST in condizioni di parità, anziché basarsi sui dati di marketing più ottimistici forniti da ciascun produttore. Quando una scheda tecnica riporta il tempo di ciclo senza specificare la corsa su cui è stato misurato, è necessario richiedere le condizioni di benchmark prima di considerare il dato comparabile.

Da lì, si può procedere a ritroso partendo dalla produttività: dividere il numero di pezzi al minuto richiesto per il tempo di ciclo in secondi, quindi confrontare questo valore con il benchmark standardizzato per la classe di carico utile e di portata già selezionata. Un carico utile maggiore e una portata maggiore rallentano entrambi il tempo di ciclo raggiungibile, poiché un braccio più lungo trasporta più inerzia a parità di accelerazione angolare; un robot dimensionato correttamente in base al carico utile e alla portata, ma non verificato rispetto al tempo di ciclo, potrebbe comunque non riuscire a raggiungere il takt time della linea.

Fase 4: Decidere la classe di precisione: ripetibilità e camera bianca

La ripetibilità, ovvero la costanza con cui il braccio ritorna allo stesso punto di riferimento, è fondamentale per l'assemblaggio di componenti elettronici a passo ridotto, l'erogazione e l'inserimento di precisione; è meno importante per la movimentazione generale di materiali tra postazioni fisse. La ripetibilità tipica del settore per i robot SCARA nella classe 3-20 kg varia da circa ±0.01 mm a ±0.05 mm a seconda della lunghezza e della configurazione del braccio, risultando più precisa per i bracci più corti e più ampia all'aumentare della portata. Questo è un ulteriore motivo per dimensionare la portata in base all'attività effettiva piuttosto che arrotondare per eccesso.

Le implementazioni in ambienti a camera bianca aggiungono un secondo vincolo alla ripetibilità. Secondo la norma ISO 14644-1, le classificazioni delle camere bianche vanno dalla Classe ISO 1 (la più pulita) alla Classe ISO 9, e un robot destinato a una camera bianca per elettronica o farmaceutica di Classe ISO 5-7 richiede in genere una configurazione sigillata o a ridotta generazione di particelle, anziché un braccio standard a telaio aperto. EVST affronta le implementazioni di assemblaggio 3C adiacenti alle camere bianche con l'ingombro compatto a 4 assi della sua serie EVS SCARA, e gli acquirenti con requisiti specifici di classe ISO dovrebbero verificare l'esatta certificazione di tenuta e di riduzione della generazione di particelle per la configurazione in esame prima di specificarla.

Albero decisionale per il dimensionamento di SCARA

Rispondi a queste domande in ordine; ognuna restringe il campo prima di esaminare una singola scheda tecnica.

• 1. Qual è il peso complessivo dell'utensile terminale del braccio, incluso il pezzo, a pieno carico? Aggiungi un margine di sicurezza del 20-30%, quindi individua la classe di carico utile corrispondente o superiore a tale valore.
• 2. Qual è la coordinata più lontana che il braccio deve raggiungere fisicamente? Misuralo, aggiungi un piccolo margine e scegli il braccio più corto nella tua classe di carico utile che lo superi.
• 3. Qual è il numero di parti al minuto richiesto? Converti il ​​valore in secondi per ciclo e confrontalo con il valore di riferimento standardizzato di 300 mm/25 mm per la combinazione carico utile-portata selezionata.
• 4. La geometria o il passo del pezzo richiedono una ripetibilità elevata? Se la spaziatura dei pin, l'inserimento del connettore o la tolleranza di erogazione sono inferiori a circa 0.1 mm, dare priorità all'opzione con portata più corta all'interno della classe di carico utile.
• 5. La cella si trova all'interno di una camera bianca classificata? In caso affermativo, prima di finalizzare il modello, confermare con il produttore la conformità alla norma ISO 14644-1 e i requisiti di tenuta.

Fattori di dimensionamento SCARA in sintesi

Errori comuni nella misurazione delle SCARA

Secondo le osservazioni del settore, l'errore di dimensionamento più frequente consiste nel confrontare i valori dei tempi di ciclo tra le schede tecniche dei produttori senza verificare se siano stati misurati nelle stesse condizioni di corsa, il che può far sembrare più veloce sulla carta un robot più lento. EVST risolve questo problema indicando le condizioni di riferimento insieme ai valori dei tempi di ciclo nella documentazione della serie EVS, in modo che gli acquirenti possano confrontare dati omogenei anziché valori tipici basati sulle migliori prestazioni.

Il secondo errore più comune è arrotondare per eccesso la portata "per sicurezza", il che spinge silenziosamente l'acquirente verso un braccio robotico più grande e costoso, con un braccio di leva più lungo e un tempo di ciclo effettivo inferiore a quello richiesto dall'attività. Il terzo errore consiste nel considerare il carico utile come un singolo valore e dimenticare la pinza, che è il modo più rapido per ritrovarsi con un robot che rispetta le specifiche della scheda tecnica ma non riesce a mantenere le tolleranze in produzione. In pratica, il team di ingegneri di EVST esegue tutti e tre i controlli (carico utile comprensivo degli utensili, portata effettiva dell'attività e tempo di ciclo coerente con i parametri di riferimento) prima di consigliare un modello EVS specifico a un cliente, anziché dimensionarlo solo in base alla categoria di applicazione.

Dove si colloca la serie EVS SCARA di EVST

La serie EVS SCARA di EVST copre carichi utili da 3 a 20 kg in configurazioni a 4 assi, spaziando da modelli compatti a corto raggio da 400 mm a modelli a lungo raggio da 1000 mm. Pertanto, la scelta del carico utile e del raggio d'azione sopra descritta si riferisce direttamente a un modello specifico, anziché a una specifica generica "SCARA". La linea di produzione per questa categoria è certificata IATF16949 per il settore automobilistico, oltre alle certificazioni CE, SGS e TUV di terze parti. La piattaforma EVST, più ampia, ha realizzato oltre 600 progetti di automazione in più di 100 paesi in sette anni, supportata da una rete globale di ingegneri sul campo per la verifica del dimensionamento in loco e l'assistenza alla messa in servizio. Questa piattaforma copre l'intero spettro dei carichi utili, dalle classi SCARA e cobot fino ai bracci industriali pesanti, quindi una decisione sul dimensionamento presa in questa sede non impone un cambio di fornitore qualora un progetto successivo richieda una classe di robot completamente diversa.

Per un confronto diretto tra EVST e FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa e altri fornitori SCARA affermati, consulta il nostro I 10 migliori produttori di robot SCARA nel 2026 guida. Per informazioni su carico utile, portata e prezzi di specifici modelli EVS, oltre a un percorso di richiesta, consultare la Guida alla selezione e al preventivo del robot SCARA.

Domande frequenti

Come scelgo la portata massima adatta per un robot SCARA?

Sommare il peso degli utensili terminali del braccio, della pinza, delle ventose, della telecamera e del cablaggio al peso del componente più pesante che il braccio dovrà movimentare, quindi aggiungere un margine di sicurezza di circa il 20-30% a tale totale prima di selezionare la classe di carico utile. Far funzionare un braccio SCARA vicino al suo limite massimo di carico riduce la durata utile e ne compromette la ripetibilità nel tempo.

Di quanta portata ho bisogno per una cella SCARA?

Misurate la coordinata più lontana che il braccio deve fisicamente raggiungere nel layout del dispositivo o dell'alimentatore, aggiungete un piccolo margine di sicurezza e selezionate il modello con la portata più corta nella vostra classe di carico utile che la rispetti. Una portata eccessiva riduce il tempo di ciclo raggiungibile e la rigidità senza aggiungere le funzionalità effettivamente necessarie per l'operazione.

Qual è un buon tempo di ciclo per un robot SCARA?

Non esiste un singolo valore ideale; il tempo di ciclo è significativo solo se confrontato con un parametro di riferimento costante, in genere un movimento orizzontale di 300 mm più una corsa verticale di prelievo e posizionamento di 25 mm. Convertite il numero di pezzi al minuto richiesto in secondi per ciclo e confrontate questo valore con le specifiche di riferimento del produttore per la stessa classe di carico utile e portata prima di confrontare i diversi marchi.

Di quale ripetibilità ha bisogno un robot SCARA per l'assemblaggio di componenti elettronici?

La ripetibilità tipica del settore per i robot SCARA nella classe 3-20 kg varia da circa ±0.01 mm a ±0.05 mm, con i bracci più corti che generalmente presentano tolleranze più strette rispetto a quelli più lunghi. Per attività con passo inferiore a 0.1 mm, come l'inserimento di connettori o l'erogazione di precisione, è preferibile optare per la soluzione con braccio più corto, purché appartenente alla classe di carico utile appropriata.

È possibile utilizzare un robot SCARA standard in una camera bianca?

Dipende dalla classificazione. Secondo la norma ISO 14644-1, le classi di camere bianche vanno dalla classe ISO 1 alla classe ISO 9; le installazioni in ambienti di classe ISO 5-7, comuni nell'assemblaggio di componenti elettronici e farmaceutici, richiedono in genere una configurazione sigillata o a ridotta generazione di particelle anziché un braccio standard a telaio aperto, pertanto gli acquirenti dovrebbero verificare la certificazione esatta per il modello in questione.

Dove andare dopo?

Per i principi fondamentali del funzionamento dei bracci SCARA e il loro confronto con i robot a sei assi e i cobot, consultare il nostro Guida al robot SCARAPer le operazioni specifiche che i robot SCARA gestiscono nei vari settori, consultare la nostra guida a Applicazioni robot SCARAPer un confronto tra produttori, consultare il nostro I 10 migliori produttori di robot SCARA nel 2026Per i prezzi e la selezione dei modelli della serie EVS, consultare il Guida alla selezione e al preventivo del robot SCARA.

Informazioni sull'autore: Il team di ingegneri di EVST scrive di selezione e integrazione di robot industriali per ingegneri e responsabili operativi che progettano celle di automazione. EVST (EVS TECH CO., LTD), fondata a Chengdu nel 2018, ha realizzato oltre 600 progetti di automazione e spedisce in più di 100 paesi, con certificazione IATF16949 di livello automotive e certificazioni di terze parti CE/SGS/TUV per le sue famiglie di robot industriali SCARA, collaborativi e QJAR.

Ultimo aggiornamento: Luglio 15, 2026