I robot SCARA sono oggi parte integrante di molte linee di produzione in diversi settori. Grazie alla loro velocità e precisione, sono diventati una soluzione popolare per migliorare la produttività e ottimizzare i costi di produzione. Tuttavia, per trarre veramente vantaggio dall'introduzione di un robot SCARA nella propria linea di produzione, è necessario sceglierne uno adatto alle proprie esigenze. Con la crescita del settore della robotica, è cresciuto anche il numero di robot SCARA. Produttori di robot SCARA nel mercato. Potresti quindi trovarti sopraffatto dalle opzioni quando si tratta di scegliere il robot SCARA giusto. Quindi, per salvarti da questo dilemma, ecco una guida dettagliata per aiutarti a fare una scelta informata.
Cos'è un robot SCARA?
Fonte: robotiq.com SCARA è l'acronimo di Selective Compliance Assembly Robot. Questo acronimo rappresenta 2 fatti importanti: Conformità selettiva: un robot SCARA è flessibile solo sugli assi X e Y ma è rigido sull'asse Z. Robot di assemblaggio: quando il robot SCARA era inventato in 1978 era concepito esclusivamente come un robot di assemblaggioUn robot SCARA può quindi essere descritto come un robot composto da un braccio robotico in due parti fissato a una base rigida. Il braccio robotico è flessibile sugli assi X e Y, il che significa che può muoversi avanti, indietro, a sinistra e a destra. Può anche muoversi verticalmente lungo un asse Z fisso ed è in grado di ruotare a livello del polso. Nel corso degli anni, con l'evoluzione dei progetti dei robot SCARA e la loro applicazione in altri ambiti, anche l'acronimo è cambiato. SCARA è ora definito come un robot articolato a flessibilità selettiva (Selective Compliance Articulated Robot).
Vantaggi dei robot SCARA
La limitata conformità dei robot Scara li rende ideali per attività di assemblaggio e pick and place come la movimentazione dei materiali. Alcuni dei numerosi vantaggi che apportano ai processi produttivi includono:Piccola impronta
I robot Scara hanno un design compatto ed eseguono i compiti assegnati in modo efficiente all'interno di un volume di lavoro cilindrico. Ciò li rende facilmente utilizzabili in situazioni in cui lo spazio o l'accesso per prelevare e posizionare i pezzi sono limitati. Per quanto riguarda il montaggio, la maggior parte dei robot Scara viene spesso posizionata su un piedistallo o un carrello mobile. Questo offre la flessibilità di spostare il robot in diverse aree a seconda delle necessità.
Velocità
La velocità dei bracci robotici è influenzata dal numero di giunti coinvolti nel loro movimento. Maggiore è il numero di giunti, minore sarà la velocità di funzionamento del braccio robotico. Questo perché: la trasmissione della potenza attraverso i motori in più giunti richiede più tempo; i bracci più lunghi sono generalmente più pesanti e quindi incontrano maggiore resistenza durante il movimento. Bracci robotici Scara muoversi molto più velocemente perché lo sono spesso Bracci a 4 assi che hanno un numero inferiore di giunture. Sarebbe difficile trovare un altro robot in grado di offrire tempi di ciclo così brevi come quelli di un robot SCARA. Inoltre, a differenza del lavoro umano, non soffrono di affaticamento né si annoiano a causa della ripetitività dei loro compiti. Anche le dimensioni dei robot SCARA contribuiscono alla loro velocità. Hanno un baricentro basso che riduce notevolmente la forza di gravità sia sul braccio robotico che sul pezzo in lavorazione. Anche in ambienti industriali ad alta pressione, la velocità di produzione di un robot SCARA rimarrà efficiente.Ripetibilità e precisione
Sebbene ripetibilità e precisione siano due caratteristiche diverse, sono strettamente correlate. Si consideri, ad esempio, un robot SCARA che preleva componenti elettronici dal punto A al punto B. La ripetibilità si riferisce alla capacità del robot di muoversi tra i punti A e B a una velocità costante di movimenti uniformi. D'altra parte, la precisione è una misura della capacità del robot di raggiungere il componente target durante ogni ciclo. I robot SCARA possono offrire una ripetibilità fino a +/- 0.01 mm, che è piuttosto elevata e quasi impossibile da ottenere con altri tipi di robot. Ciò è dovuto principalmente al fatto che hanno meno motori, il che riduce il margine di errore durante il movimento. È anche possibile installare sistemi di visione sul braccio robotico di un robot SCARA per migliorarne ulteriormente la precisione. Questi sistemi consentono al robot di distinguere tra diversi oggetti durante il prelievo, il che risulta utile per attività come lo smistamento. In alternativa, laddove l'identificazione dell'oggetto non sia un problema, sensori del robot può essere utilizzato per migliorare la precisione del movimento.Sincronizzazione
Un robot SCARA può essere facilmente sincronizzato con altre parti del processo produttivo per facilitare processi operativi fluidi. La sincronizzazione è agevolata dalla sua affidabilità, precisione e ripetibilità, nonché da controlli elettronici come i sensori. Prendiamo ad esempio un braccio robotico SCARA incaricato di prelevare pezzi da un nastro trasportatore e di inserirli in una scatola di imballaggio. Il funzionamento sarebbe il seguente: il braccio robotico SCARA è dotato di un sistema di visione e posizionato sopra il nastro trasportatore; i pezzi vengono caricati sul nastro trasportatore a intervalli regolari; il nastro trasportatore viene avviato e, quando il pezzo raggiunge il braccio robotico, viene rilevato dal sistema di visione; il braccio robotico viene quindi attivato per prelevare il pezzo e inserirlo nella scatola; dopo l'inserimento, il braccio robotico SCARA torna nella sua posizione sopra il nastro trasportatore e il ciclo continua. Questa è una rappresentazione generale di come potrebbe funzionare la sincronizzazione. La modalità di sincronizzazione scelta dipenderà dalla natura dei processi coinvolti.Multi-purpose
Anche con i movimenti limitati dei robot Scara, questi possono essere applicati in più di un modo. Mentre valuti le tue opzioni, non lasciarti intrappolare dall'idea che un robot Scara possa solo raccogliere e posizionare. Sebbene questo sia il principio base del loro funzionamento, può essere adattato in numerosi modi. Effettori finali fanno anche una grande differenza nel diversificare le operazioni del robot.
Limitazioni dei robot SCARA
Sebbene i robot Scara siano altamente efficienti, ci sono limiti a ciò che possono realizzare. Ecco alcune limitazioni che vale la pena tenere a mente quando effettui l'acquisto.Busta di lavoro riservata
Fonte: image.slidesharecdn.com L'area di lavoro cilindrica coperta dai robot SCARA è ideale solo per un numero limitato di applicazioni. Inoltre, alcune attività potrebbero richiedere una direzione di movimento diversa o una portata maggiore rispetto a quella che i bracci robotici SCARA possono offrire.
Flessibilità limitata
Fonte: veteng.edu.eg Le braccia dei robot SCARA sono leve e quindi operano solo su un piano con portata limitata. Inoltre, il quarto asse al polso può ruotare le parti solo in orientamento orizzontale ma non può inclinarle. Se la tua applicazione richiede una gamma di movimento più ampia, ti sarebbe più utile un robot con maggiore flessibilità. Robot a 6 assi, ad esempio, offre flessibilità 3D e può coprire un ambito di lavoro molto più ampio.
Capacità di carico utile ridotta
Fonte: pexels.com Il design dei robot SCARA è ottimizzato per offrire velocità e precisione nelle loro applicazioni. Tuttavia, ciò limita il carico utile che i robot SCARA possono gestire, con capacità ottimali inferiori a 10 kg. Sebbene diversi produttori di bracci robotici offrano una varietà di carichi utili, carichi superiori potrebbero comportare inefficienze operative.
In che modo un robot SCARA potrebbe avvantaggiare un produttore?
Fonte: Unsplash Come per ogni altra forma di automazione, è importante valutare se investire in un robot SCARA possa effettivamente apportare benefici alle proprie attività. Oltre al costo di acquisto del robot, ci sono altri costi, come il consumo energetico. Pertanto, per mantenere la redditività, i benefici devono superare i costi. Esaminiamo alcuni dei vantaggi di un robot SCARA per un'azienda manifatturiera.
Minori costi di produzione
Fonte: Pixabay Quando si impiega manodopera umana per svolgere compiti ripetitivi, si presentano delle sfide. Innanzitutto, la mente umana si annoia con tali compiti e si distrae, il che può portare a errori. Inoltre, con il passare delle ore, subentra la fatica e il tasso di produttività diminuisce. Infine, per mantenere un buon livello di produttività, potrebbe essere necessario assumere un numero considerevole di lavoratori. Al contrario, un robot SCARA può svolgere il lavoro di più dipendenti e lavorare a un ritmo rapido e costante. Ciò ridurrebbe notevolmente le spese salariali e, di conseguenza, i costi di produzione.
Tempi di consegna più brevi
Fonte: Pexel Gli ordini in sospeso o la fornitura insufficiente dei tuoi prodotti potrebbero diventare un ricordo del passato se scegli il robot scara giusto. L'alto tasso di operazioni del robot scara potrebbe aiutare l’intero sistema produttivo ad andare avanti più velocemente. Di conseguenza, potresti migliorare i tempi di consegna che, a loro volta, migliorerebbero la soddisfazione del cliente.
Capacità di crescere
Fonte: Pexel La maggior parte dei produttori con un'elevata domanda di prodotti è limitata dai tempi di produzione. Tuttavia, una volta introdotto un robot SCARA nella linea di produzione e i tempi di produzione sono più brevi, è possibile scala. Inoltre, saresti in grado di produrre di più pagando di meno poiché i robot Scara non richiedono una paga extra per volumi di produzione più elevati. In sostanza, il costo della manodopera per unità difficilmente verrà influenzato.
Miglioramento della sicurezza del personale e della soddisfazione sul lavoro
Fonte: Pexel I compiti ripetitivi non sono gratificanti e non offrono spazio per lo sviluppo di carriera. Richiedono inoltre lunghe ore in piedi e movimenti muscolari ripetitivi. A differenza delle articolazioni robotiche, il corpo umano non è progettato per gestire questo tipo di movimenti muscolari ripetitivi per lunghi periodi. Questo è in parte il motivo per cui gli operai soffrono di lombalgia cronica e disturbi muscolo-scheletrici. Inoltre, i processi industriali producono sottoprodotti come fumi e vapore soffocanti. Allo stesso modo, la manipolazione di alcuni prodotti tra un processo e l'altro è pericolosa. Ciò potrebbe essere dovuto ai pericoli derivanti dall'essere in prossimità della macchina di lavorazione o al fatto che il prodotto stesso sia rischioso da maneggiare. Quando i robot Scara prendono il posto di questi compiti scomodi e pericolosi movimentazione dei materiali compiti migliora la sicurezza del personale. Consente inoltre ai dipendenti di assumere altre responsabilità lavorative che potrebbero impiegare i loro talenti in modo ottimale. Di conseguenza, migliora anche la soddisfazione lavorativa.
Meno errori
Fonte: Pinterest In una linea di produzione, gli errori possono essere sottili o evidenti. Gli errori sottili sono incongruenze. Ad esempio, se un dipendente salda due pezzi diversi, è improbabile che siano identici. Sebbene possa sembrare un dettaglio trascurabile, gli errori sottili compromettono la standardizzazione della qualità del prodotto. In alcuni casi, il prodotto può avere una finitura così scadente da essere scartato come un'unità di scartoD'altro canto, si verificano errori più evidenti, come la rottura dei pezzi movimentati o il loro posizionamento errato. L'utilizzo di robot SCARA riduce significativamente le probabilità di errore nel processo produttivo. La loro ripetibilità garantisce una precisione che va oltre le capacità umane e giustifica quindi l'investimento.
Come scegliere il robot SCARA giusto
Tenendo in mente tutte le caratteristiche dei robot Scara, dovrai finalmente sceglierne uno adatto al tuo utilizzo. Ecco alcuni fattori chiave da considerare quando fai la tua scelta.bilancio
Fonte: Pinterest La quantità di denaro che intendi spendere determinerà il tipo di robot scara che puoi ottenere. Fortunatamente, c'è un vasta gamma di opzioni tra cui scegliere con prezzi da $ 6000 a oltre $ 25,000. Quali sono le cause di questa grande differenza di prezzo? Molti fattori giocano un ruolo in questo. Loro includono:
- Carico utile
- Velocità
- Brand
- Dettagli di personalizzazione
Precisione
Fonte: Pinterest L'efficacia di un robot SCARA dipende dalla sua precisione. Quando si confrontano i diversi marchi, questo è uno dei dettagli a cui prestare attenzione. È preferibile optare per un marchio che offra prestazioni di precisione elevate per i propri robot SCARA. La maggior parte dei marchi indica i dettagli relativi alla precisione dei propri robot SCARA nelle specifiche del prodotto. Potreste trovarli indicati anche come precisione di ripetibilità e alcuni marchi potrebbero esprimerli in "micron" o "mm". Un robot che offre una precisione di 10 micron o +/-0.01 mm sarebbe un'ottima scelta.
Compatibilità dell'effettore finale
Un effettore finale è un dispositivo posizionato sul polso di un braccio robotico che viene utilizzato per manipolare oggetti durante le attività. Esempi includono pinze, un saldatore, un dispositivo di aspirazione e molti altri. effettore finale La scelta del robot SCARA dipende dal compito che il braccio robotico deve svolgere. È quindi fondamentale che il robot SCARA selezionato sia compatibile con gli effettori terminali necessari per le applicazioni previste. Inoltre, e forse ancora più importante, è necessario valutare come l'utilizzo di un effettore terminale influirà sui tempi di ciclo del robot. Idealmente, il robot SCARA dovrebbe essere in grado di gestire l'effettore terminale e il carico mantenendo un'elevata efficienza.
Tempo di Ciclo
Fonte: Pexels. I tipi di motori e riduttori utilizzati nella realizzazione di un braccio robotico SCARA influenzano i tempi di ciclo e le prestazioni complessive in termini di velocità. Data la particolare disposizione delle articolazioni del braccio robotico SCARA, sono necessari motori di qualità per alimentare i movimenti e sostenere movimenti ad alta velocità. Quando si valutano i diversi marchi, è consigliabile optare per un modello che utilizzi componenti di alta gamma in grado di garantire tempi di ciclo elevati.
Opzioni di personalizzazione
Fonte: Unsplash Alcune linee di produzione hanno esigenze uniche. Fattori come lo spazio o le merci gestite possono richiedere alcune modifiche di progettazione personalizzate. Se questo è il caso della tua linea di produzione, dovrai prima trovare un produttore di robot industriali che offre opzioni di personalizzazione. Tra le opzioni di personalizzazione, puoi esplorare:
- Branding dei tuoi robot Scara
- Utensili speciali per l'estremità del braccio
- Opzioni di installazione alternative come il montaggio a soffitto
- Installazione di sistemi di visione
Carico utile
Fonte: img.interempresas.net Il tuo robot SCARA ideale deve avere un carico utile che supporti non solo l'oggetto, ma anche l'effettore finale. Ad esempio, se il robot verrà utilizzato per movimentare oggetti che pesano fino a 3 kg, è meglio puntare a un carico utile di 4 kg o 6 kg. Il peso dell'oggetto movimentato, combinato con quello dell'effettore finale, non deve superare il carico utile. Ciò comprometterebbe le prestazioni del braccio robotico SCARA. Detto questo, è importante rimanere entro un intervallo di carico utile ragionevole. Robot con carico utile più elevato costano di più e rappresentano un’inefficienza produttiva se non è necessaria la capacità aggiuntiva.
Programmazione e controllo
Fonte: robodk.com Esistono diversi modi per programmare i robot SCARA. Tra questi: Modalità offline: in questa modalità, è possibile simulare, testare e installare diversi movimenti nel sistema robotico senza interrompere la produzione. Apprendimento: questo metodo viene utilizzato per i robot SCARA dotati di sensori. Il braccio viene mosso in una serie di movimenti che i sensori "imparano" e registrano come dati. I dati registrati verranno utilizzati in futuro per svolgere lo stesso compito. Software di programmazione: il software di programmazione è spesso preinstallato. Il controller deve semplicemente scegliere un'attività da un elenco e il robot seguirà i comandi guida nel software. Più semplice è il software, più facile è la programmazione. metodo di programmazione, meglio è. Ciò consentirà al tuo personale di risparmiare tempo e permetterà ai processi di produzione di procedere senza intoppi. Inoltre, un robot SCARA complesso da programmare richiederà l'assunzione di un programmatore dedicato, poiché il personale non qualificato non sarà in grado di utilizzarne i comandi. Considera inoltre l'interfaccia utente del pannello di controllo o del dispositivo. È consigliabile scegliere una marca di robot SCARA con un'interfaccia di controllo intuitiva per evitare errori e problemi tecnici. I sistemi complessi potrebbero anche rappresentare un pericolo per la sicurezza.
Esposizione al calore
Fonte: Pexels. Negli stabilimenti in cui si svolgono processi ad alta temperatura, potrebbe essere necessario un robot SCARA in grado di resistere a tali condizioni. Le scintille di saldatura, ad esempio, potrebbero facilmente impigliarsi nei cavi del robot e provocare un incendio. Per motivi di sicurezza, è consigliabile valutare opzioni come un robot SCARA antideflagrante.
IP Valutazione
Fonte: linearmotiontips.com Settori che gestiscono prodotti farmaceuticiAnche gli alimenti e le bevande, così come altri prodotti, spesso richiedono elevati standard igienici. È fondamentale evitare a tutti i costi contaminanti come la polvere. Allo stesso modo, è indispensabile prevenire le fuoriuscite di liquidi, che potrebbero essere pericolose se i cavi del robot sono esposti. Un robot SCARA con grado di protezione IP può aiutare a superare queste problematiche. Questi robot hanno i cavi protetti e bracci robotici impermeabili per una facile pulizia in conformità con gli standard igienici. Possono anche essere dotati di una protezione speciale contro polvere e ruggine. Alcuni produttori di robot offrono robot SCARA con grado di protezione IP come dotazione standard, mentre altri li propongono come optional personalizzati. In entrambi i casi, se si necessita di tali caratteristiche, è consigliabile contattare il proprio fornitore di robot.
Applicazione
Fonte: linearmotiontips.com Il fattore determinante nella scelta del tipo di robot SCARA di cui hai bisogno è lo scopo per cui intendi utilizzarlo. Il che ci porta a chiederci: per cosa si può usare un robot SCARA? Trasferimento da un processo all'altro: questo implica lo spostamento di un componente da una fase di produzione all'altra. Ad esempio, il robot SCARA può raccogliere flaconi di lozione pieni da un supporto e posizionarli su una macchina etichettatrice. Trasferimento da un processo all'altro che richiede movimentazione inversa: la movimentazione inversa si riferisce a una situazione in cui è più conveniente sollevare il componente dal basso anziché dall'alto. Ad esempio: il trasferimento di vetrini da una fase di produzione all'altra è più veloce e sicuro se vengono sollevati dal basso. Nei robot SCARA, questo si ottiene utilizzando un effettore finale collegato alla vite sull'asse Z. Assemblaggio di microcomponenti elettronici – dispositivi elettronici Sono costituiti da circuiti stampati con centinaia di microcomponenti. Assemblarli a mano è un'operazione quasi impossibile, da qui l'importanza dei robot SCARA. Grazie ai loro movimenti precisi, possono inserire microcomponenti in modo facile e veloce senza interferire con altre parti fragili del dispositivo. Saldatura: una volta inseriti i microcomponenti, è necessario fissarli tramite saldatura. La precisione del braccio di un robot SCARA può essere sfruttata per eseguire questa operazione dotandolo di un effettore finale per la saldatura. Incisione laser: utilizzando un effettore finale per l'incisione laser, un robot SCARA può produrre un elevato standard di leggibilità. Anche in questo caso, ciò è dovuto ai suoi movimenti rigidi e controllati. Controllo qualità: i robot SCARA possono essere utilizzati per testare prodotti come tablet, tastiere e telefoni. L'effettore finale funziona come un dito digitatore mentre un ispettore monitora la reattività del dispositivo all'input. L'elenco delle applicazioni è pressoché infinito. Esistono moltissime possibilità che possono essere sfruttate utilizzando diversi strumenti per l'estremità del braccio e modifiche personalizzate. Tuttavia, per ogni applicazione, è importante tenere presente il raggio di movimento e la capacità di carico utile di un robot SCARA per determinare se è adatto al compito.
Conclusione
Dall'esterno, il concetto di robotica nel suo complesso può sembrare molto complesso. Questo è uno dei fattori che impediscono ai produttori di investire in risorse vantaggiose come i robot SCARA. Tuttavia, una volta chiarite le complessità, diventa evidente che i robot rappresentano davvero il futuro della produzione. Essere all'avanguardia rispetto alla concorrenza è sempre un vantaggio. Ora che hai a disposizione la guida definitiva, non ti resta che trovare il robot giusto. Robot SCARA in venditaLeggi anche:
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