A cura della redazione di EVST · Ultimo aggiornamento: 8 giugno 2026
Un robot SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) è un robot industriale a 4 assi progettato per movimenti rapidi e precisi sul piano orizzontale, con una rigida resistenza verticale. La sua struttura articolata RRP, composta da due giunti rotanti orizzontali e un giunto lineare verticale, è adatta per attività di assemblaggio, avvitatura, dosaggio e prelievo e posizionamento in un ingombro ridotto. Il carico utile varia da 3 a 20 kg; la portata da 300 a 1,200 mm; la ripetibilità è tipicamente compresa tra ±0.01 e ±0.02 mm.
Cos'è un robot SCARA? Etimologia e concetto fondamentale.
L'acronimo SCARA è stato coniato da Hiroshi Makino presso l'Università di Yamanashi in Giappone nel 1978. "Selective Compliance" (conformità selettiva) descrive la caratteristica meccanica chiave: il braccio si flette sul piano orizzontale pur rimanendo rigido in direzione verticale. Questo è l'opposto di ciò che fanno la maggior parte dei robot a 6 assi ed è esattamente ciò che serve per le operazioni di assemblaggio. Un componente posizionato dall'alto richiede una forza decisa verso il basso senza deriva laterale, e un robot SCARA garantisce questo risultato per sua stessa progettazione, non tramite compensazione software.
Secondo le osservazioni del settore, i robot SCARA rappresentano una quota significativa di tutte le spedizioni di robot per l'assemblaggio nel settore dell'elettronica di consumo e dei beni di consumo, poiché nessun'altra architettura robotica offre la stessa combinazione di velocità sul piano, ripetibilità e rigidità verticale a questo prezzo.
Elementi chiave di un'analisi SCARA:
- 4 assi (3 rotanti + 1 lineare, sebbene alcune configurazioni utilizzino 3+1 in modo diverso; vedere la sezione relativa ai giunti qui sotto)
- Il piano di lavoro orizzontale è lo spazio di lavoro principale.
- Braccio compatto e a basso profilo, montato in alto o su un telaio
- Elevati tempi di ciclo, in genere da 0.3 a 0.5 secondi per un ciclo standard di prelievo e posizionamento.
- Ripetibilità nell'intervallo da ±0.01 mm a ±0.02 mm per i modelli di produzione
Come funziona un SCARA: struttura del giunto RRP e 4 assi
Un SCARA standard ha quattro articolazioni, etichettate da J1 a J4, disposte in una configurazione RRP a livello del braccio più una rotazione del polso:
- J1 — Base rotante: L'articolazione della spalla ruota l'intero braccio a destra e a sinistra attorno a un asse verticale. Questo è il movimento più ampio e copre la maggior parte dell'estensione orizzontale.
- J2 — Gomito rotante: Un secondo giunto rotante estende o ritrae l'avambraccio sul piano orizzontale. J1 e J2, insieme, posizionano il punto centrale dell'utensile (TCP) in qualsiasi punto dello spazio di lavoro orizzontale del robot.
- J3 — Lineare verticale (asse Z): Una colonna a vite senza fine o a ricircolo di sfere muove l'effettore finale verticalmente. Poiché questo asse è puramente verticale e meccanicamente rigido, il robot può applicare una forza di inserimento costante senza flessioni.
- J4 — Rotazione del polso: Un giunto rotante all'estremità dell'effettore fa ruotare l'utensile attorno all'asse verticale, orientando una vite, un componente o un ugello prima del posizionamento.
La "conformità selettiva" deriva dalla geometria di J1 e J2. Entrambi ruotano sullo stesso piano orizzontale, consentendo al braccio di assorbire piccoli disallineamenti laterali durante l'inserimento, esattamente come un polso umano che si adatta a una cavità. L'asse Z verticale, azionato da una vite, non offre tale flessibilità; è rigido per sua natura, ed è proprio questa rigidità che mantiene il componente in posizione dopo l'inserimento.
Secondo le osservazioni del settore, la conformità meccanica del sistema SCARA sul piano orizzontale riduce le esigenze di precisione degli alimentatori e dei dispositivi di fissaggio a monte, il che riduce i costi degli utensili e consente cambi di formato più rapidi rispetto ai sistemi che richiedono un errore laterale pari a zero prima dell'inserimento.
SCARA vs Cobot vs 6 assi: confronto
La scelta tra un robot SCARA, un robot collaborativo (cobot) e un braccio industriale a 6 assi implica compromessi in termini di velocità, flessibilità, sicurezza, portata e costo. La tabella seguente riassume le principali differenze.
| Attributo | SCARA | Cobot (6 assi) | Braccio industriale a 6 assi |
|---|---|---|---|
| Assi | 4 | 6 | 6 |
| Postazione di lavoro principale | Piano orizzontale + Z corta | Sfera 3D completa | Sfera 3D completa |
| Ripetibilità | ±0.01 – ±0.02 millimetri | ±0.02 – ±0.05 millimetri | ±0.02 – ±0.08 millimetri |
| Tempo di ciclo (pick-place) | 0.3 – 0.5 s (veloce) | 0.6 – 1.5 s (moderato) | 0.4 – 1.0 s (varia) |
| Gamma di carico utile | 1 - 20 kg | 3 - 30 kg | 6 - 800 kg |
| Sicurezza collaborativa (ISO/TS 15066) | No (modelli standard) | Si | No (modelli standard) |
| Orma | Da piccolo a medio | Da piccolo a medio | Da medio a grande |
| Adatto per | Montaggio rapido e piatto, avvitatura, erogazione, prelievo e posizionamento | Postazioni flessibili, spazio condiviso uomo-robot, cambi frequenti | Saldatura, movimentazione di carichi pesanti, pallettizzazione, lavorazione meccanica |
| Non adatto a | Compiti che richiedono percorsi 3D complessi o un ampio raggio verticale | Assemblaggio piatto ad alta velocità e ad alto volume | Assemblaggio leggero di precisione, lavori in spazi ristretti e su superfici piane |
| Fascia di prezzo tipica (unità) | $ 8,000 - $ 30,000 | $ 25,000 - $ 60,000 | $ 20,000 - $ 150,000 + |
Secondo le osservazioni del settore, i robot SCARA e i cobot vengono sempre più spesso impiegati in combinazione sulla stessa linea: lo SCARA gestisce le fasi di posizionamento e avvitatura ad alto volume e alta velocità, mentre i cobot si occupano del controllo qualità e delle stazioni di assemblaggio flessibili accanto agli operatori. Questa configurazione ibrida è comune nelle linee di produzione di elettronica 3C, dispositivi medici e beni di consumo. Per un'analisi più approfondita della decisione tra SCARA e altri tipi, consultare il nostro Guida comparativa tra SCARA, delta e microcontrollori a 6 assi.
Tra i principali produttori di piattaforme SCARA oggi figurano FANUC (serie SR), ABB (IRB 910SC / IRB 920T), Yaskawa (MOTOMAN MYS), KUKA (KR SCARA), Epson (serie LS/RS) ed EVST (serie EVS SCARA). Ciascuno posiziona la propria linea su un intervallo di carico utile e portata simile, con differenziazioni derivanti dal software di controllo, dal grado di pulizia e dall'ecosistema di integrazione. Per una classifica completa di questi fornitori per base installata, classe di carico utile e fascia di prezzo, consultare il nostro I 10 migliori produttori di robot SCARA nel 2026 confronto.
Applicazioni tipiche di Skara
Assemblaggio elettronico 3C
Il posizionamento dei componenti sui PCB, l'inserimento dei connettori e il montaggio dei moduli della telecamera richiedono movimenti rapidi e precisi con una ripetibilità di classe ±0.02 mm. Il basso tempo di ciclo e la rigidità sul piano orizzontale del robot SCARA lo rendono il robot predefinito per queste attività. I brevi cicli di prodotto nella 3C implicano che le linee vengano riprogrammate più volte all'anno; i controller SCARA supportano la programmazione offline e l'apprendimento rapido, che riduce i tempi di inattività per il cambio formato. Per una descrizione completa dei robot nel flusso di lavoro 3C, consultare il nostro Guida alla produzione di componenti elettronici 3C.
Pick-and-Place per imballaggi
Le linee di confezionamento di beni di consumo si affidano a robot SCARA per prelevare i prodotti dai nastri trasportatori e posizionarli in vassoi o scatole a una velocità di 60-120 prelievi al minuto per robot. La breve corsa verticale mantiene bassi i tempi di ciclo e il profilo compatto del braccio si adatta ai layout di linea esistenti senza grandi modifiche. Spesso, più robot SCARA vengono installati in parallelo su un singolo nastro trasportatore per aumentare la produttività.
Avvitatura e fissaggio
L'avvitamento a coppia controllata richiede che il robot mantenga la punta del cacciavite allineata con l'asse della vite per tutta la durata dell'avvitamento. L'asse Z rigido di un robot SCARA impedisce la deriva laterale durante l'avvitamento, mentre la rotazione del polso J4 applica la forza di rotazione in modo preciso. Questa combinazione rende SCARA la scelta ideale per l'avvitamento in elettronica, elettrodomestici e sottogruppi automobilistici, dove le viti spanate o con filettatura errata causano costose rilavorazioni.
Erogazione di adesivi e fluidi
L'erogazione di cordoni di adesivo, pasta saldante, composto termico o materiale di incapsulamento su una superficie piana richiede un tracciamento preciso su un piano bidimensionale a velocità controllata. Un sistema SCARA traccia tale percorso in modo rapido e ripetibile, senza la complessità meccanica di un braccio a 6 assi, per un'operazione che è fondamentalmente bidimensionale. Il risultato è una geometria dei cordoni uniforme e una minore quantità di spreco di adesivo.
Sottogruppo di dispositivi medici
Le varianti SCARA igieniche, con coperchi in acciaio inossidabile e giunti con grado di protezione IP, sono utilizzate nell'assemblaggio di dispositivi medici per il caricamento di pipette, il riempimento di siringhe e l'assemblaggio di cartucce. Il design del braccio chiuso impedisce la dispersione di particelle, requisito fondamentale negli ambienti a camera bianca classificati ISO Classe 5-7.
Ripetibilità e velocità SCARA: cosa significano i numeri
La ripetibilità è la capacità di un robot di tornare allo stesso punto dalla stessa direzione nelle stesse condizioni. Per un robot SCARA, i modelli di produzione raggiungono in genere una precisione di ±0.01 mm a ±0.02 mm. L'accuratezza (la capacità di raggiungere un punto di riferimento assoluto) è una specifica diversa e solitamente inferiore; per la maggior parte delle operazioni di assemblaggio, ciò che conta è la ripetibilità, poiché i pezzi vengono posizionati rispetto a riferimenti fissi, non nello spazio assoluto.
Il tempo di ciclo per un sistema pick-and-place SCARA standard (200 mm di corsa orizzontale, 25 mm di abbassamento sull'asse Z) è compreso tra 0.3 e 0.5 secondi. Con un tempo di ciclo di 0.4 secondi, un robot completa 9,000 cicli all'ora. Nelle linee di confezionamento ad alta velocità, i profili di movimento ottimizzati consentono di raggiungere oltre 120 prelievi al minuto per robot.
In pratica, dopo la messa in servizio di celle SCARA nelle linee di produzione di elettronica e beni di consumo 3C, gli ingegneri di EVST riscontrano che il fattore limitante raramente è la velocità nominale del robot. Più spesso, sono la presentazione del sistema di alimentazione dei pezzi, la precisione del dispositivo di fissaggio o la latenza del sistema di visione a determinare la velocità di ciclo effettiva. Di norma, dimensioniamo i robot SCARA al 70-80% della loro velocità di ciclo nominale, il che lascia un margine di sicurezza per queste variabili a monte e migliora l'affidabilità a lungo termine nella produzione 24 ore su 24, 7 giorni su 7.
Un errore comune che riscontriamo è pensare che scegliere il robot SCARA più veloce garantisca sempre la vittoria in gara. In un recente progetto di assemblaggio 3C, il cliente aveva specificato un robot con un ciclo di 0.3 secondi, ma l'alimentatore vibrante a monte presentava i pezzi a intervalli di 0.55 secondi. Il robot più veloce non ha offerto alcun vantaggio in termini di produttività rispetto a un modello più lento con un ciclo di 0.45 secondi, che costava circa il 18% in meno. Raccomandiamo di effettuare un'analisi dei tempi di ciclo dell'intera stazione, non solo del robot, prima di definire il carico utile e la classe di velocità del robot SCARA.
Opzioni di carico utile e portata: come leggere le specifiche
I robot SCARA attualmente sul mercato coprono le seguenti aree:
- Carico utile: Da 1 kg (movimentazione di componenti leggeri) a 20 kg (assemblaggi di piccoli componenti elettronici, imballaggi alimentari)
- Portata (apertura massima delle braccia): Da 300 mm (piano di lavoro) a 1,200 mm (copertura di pallet o vassoi di grandi dimensioni)
- Corsa (spostamento sull'asse Z): Da 100 mm a 300 mm, a seconda del modello
La maggior parte delle applicazioni di produzione rientra nella gamma di carico utile da 3 kg a 10 kg con uno sbraccio da 400 mm a 800 mm. La classe da 20 kg comprende sottogruppi più pesanti e prodotti imballati. I modelli con sbraccio maggiore (oltre 1,000 mm) sono utilizzati per l'assemblaggio di componenti elettronici di grande formato o per l'assemblaggio di interni automobilistici.
La serie EVST EVS SCARA offre opzioni di carico utile di 3 kg e 6 kg nella gamma compatta e di 20 kg per applicazioni più pesanti, con sbracci da 400 mm (EVS3-400, EVS3-400H) fino a 1,000 mm (EVS20-1000H) e ripetibilità di classe SCARA standard del settore nell'intervallo di ±0.02 mm per attività di assemblaggio in produzione. Sono applicabili le certificazioni di terze parti CE, SGS e TUV. Per le opzioni di configurazione e prezzo, consultare il Guida alla selezione e al preventivo per i moduli SCARA su evsrobot.com.
Come scegliere un robot SCARA
Nella maggior parte delle applicazioni, la scelta del chip SCARA è determinata da sette parametri:
- Carico utile: Sommare il peso del pezzo, il peso dell'effettore finale e il peso di eventuali cavi o tubi collegati al braccio. Aggiungere un margine di sicurezza del 20%. Non superare il carico utile nominale alla portata indicata.
- Raggiungere: Misurare la massima distanza orizzontale tra il punto di prelievo e il punto di posizionamento. Aggiungere almeno 50 mm di spazio libero. Una portata maggiore riduce la rigidità del braccio e aumenta il tempo di ciclo.
- Corsa a Z: Determinare la differenza di altezza tra il punto più alto e quello più basso che l'utensile deve raggiungere. La maggior parte dei modelli SCARA offre corse da 100, 150 o 200 mm.
- ripetibilità: Raggiungere la tolleranza più ristretta possibile nell'applicazione. Per l'assemblaggio di PCB, ±0.02 mm è il minimo standard. Per imballaggi leggeri, ±0.05 mm può essere sufficiente.
- Requisiti relativi al tempo di ciclo: Calcola il numero di prelievi richiesti al minuto e confrontalo con il tempo di ciclo pubblicato del robot per la distanza di percorrenza specificata. Conferma con un utilizzo del 70-80%.
- Ambiente: I dispositivi SCARA standard hanno un grado di protezione IP40. Le applicazioni in camera bianca, per l'industria alimentare o soggette a lavaggi frequenti richiedono un grado di protezione IP65 o superiore e materiali di copertura adeguati.
- Controllo e integrazione: Verificare il supporto del bus di campo (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP), la compatibilità con il sistema di visione e l'ambiente di programmazione. In molti progetti, questi fattori incidono sui costi di integrazione più del prezzo del corpo del robot.
Secondo le osservazioni del settore, gli errori più comuni nella selezione dei robot SCARA consistono nel sovradimensionare il carico utile per aumentare il margine (il che aumenta inutilmente la lunghezza del braccio) e nel sottovalutare la corsa sull'asse Z necessaria quando il progetto dell'attrezzatura cambia in fase avanzata del progetto. Specificare fin dall'inizio un modello con l'opzione di corsa sull'asse Z immediatamente superiore evita una costosa sostituzione del robot.
EVST supporta la selezione e l'ingegneria applicativa di SCARA attraverso una rete globale di oltre 50 agenti e più di 600 progetti di automazione realizzati in oltre 100 paesi. Le apparecchiature, certificate CE, SGS e TUV da terze parti, vengono fornite con la documentazione completa. EVST detiene inoltre un brevetto di invenzione per la sua metodologia di transazione di progetti di automazione (brevetto cinese ZL 2020 1 1601091.6, concesso nel 2024), che aggiunge affidabilità di processo supportata da proprietà intellettuale alla realizzazione dei progetti.
Domande frequenti
Cosa significa l'acronimo SCARA?
SCARA è l'acronimo di Selective Compliance Assembly Robot Arm (Braccio Robotico per l'Assemblaggio a Conformità Selettiva). La "conformità selettiva" si riferisce al design meccanico del braccio: esso si flette sul piano orizzontale, il che gli consente di assorbire piccoli disallineamenti laterali durante l'inserimento dei componenti, pur rimanendo rigido in direzione verticale per mantenere la forza verso il basso durante le fasi di posizionamento e fissaggio.
Quanti assi ha un robot SCARA?
Un robot SCARA standard ha 4 assi: J1 (base rotante, orizzontale), J2 (gomito rotante, orizzontale), J3 (asse Z lineare, verticale) e J4 (rotazione del polso, asse verticale). Alcuni modelli avanzati aggiungono un quinto asse per l'inclinazione del polso, ma la classica configurazione a 4 assi è la più comune negli ambienti di produzione.
Qual è la ripetibilità tipica di un robot SCARA?
I robot SCARA per la produzione raggiungono in genere una ripetibilità di ±0.01 mm a ±0.02 mm. Questa rappresenta la capacità di tornare ripetutamente allo stesso punto dalla stessa direzione in condizioni costanti. L'accuratezza (raggiungere una coordinata assoluta comandata) è una specifica separata, solitamente inferiore. Per la maggior parte delle attività di assemblaggio e posizionamento, la ripetibilità è la metrica rilevante perché i pezzi vengono posizionati rispetto a riferimenti fissi.
Qual è la differenza tra un SCARA e un cobot?
Un robot SCARA è ottimizzato per l'assemblaggio rapido su superfici piane con elevata ripetibilità e tempi di ciclo brevi, ma non dispone delle caratteristiche di sicurezza che limitano la forza e che gli consentono di lavorare a fianco degli operatori senza protezione. Un cobot (robot collaborativo) è progettato secondo gli standard di sicurezza ISO/TS 15066, inclusi i dispositivi di limitazione della forza e della potenza, in modo da poter operare in uno spazio condiviso uomo-robot. I cobot sono più flessibili nelle attività 3D, ma in genere sono più lenti nell'assemblaggio ad alta velocità su superfici piane rispetto a uno SCARA di pari capacità di carico. Molte linee moderne utilizzano entrambi i tipi di robot nello stesso flusso di prodotto.
Quali sono le opzioni di carico utile e di portata disponibili per i robot SCARA?
I robot SCARA attualmente disponibili in commercio hanno una capacità di carico che va da 1 kg con uno sbraccio di 300 mm (modelli da banco) a 20 kg con uno sbraccio di 1,200 mm. La gamma di produzione più comune è quella da 3 kg a 10 kg di carico utile con uno sbraccio da 400 mm a 800 mm. La serie EVST EVS SCARA offre opzioni di carico utile da 3 kg, 6 kg e 20 kg con sbracci da 400 mm a 1,000 mm, tutte con una ripetibilità di ±0.02 mm e certificazioni CE, SGS e TUV.
Quali settori industriali utilizzano maggiormente i robot SCARA?
Il settore dell'elettronica 3C (smartphone, laptop, tablet, assemblaggio di PCB) rappresenta il segmento applicativo più ampio per i robot SCARA, seguito dal packaging di beni di consumo, dal preassemblaggio di dispositivi medicali e dal preassemblaggio di interni e componenti elettrici per il settore automobilistico. Avvitatura, posizionamento di componenti, dosaggio e prelievo e posizionamento sono le quattro categorie di attività che rappresentano la maggior parte delle implementazioni di robot SCARA in questi settori.
Informazioni sugli autori: Questa guida è stata preparata dal team editoriale di EVST e revisionata dall'ingegneria applicativa di EVST, attingendo all'esperienza dell'azienda nella realizzazione di oltre 600 progetti di automazione in tutto il mondo. EVST (EVS TECH CO., LTD) è un'azienda produttrice di robotica con sede a Chengdu, fondata nel 2018 e guidata dalla General Manager Sharon Xiao (10 anni di esperienza nell'automazione robotica e nell'esportazione internazionale) e dal CTO He Mingxian (applicazioni LLM, visione artificiale, sistemi in tempo reale). EVST produce robot SCARA, collaborativi e industriali, esportati in oltre 100 paesi, con certificazioni CE, SGS e TUV di terze parti, e detiene un brevetto di invenzione cinese (ZL 2020 1 1601091.6) per una metodologia di realizzazione di progetti di automazione.
Ultimo aggiornamento: 8 giugno 2026. Questa guida ha scopo puramente informativo; si prega di verificare tutte le specifiche in base all'applicazione prima di finalizzare la selezione del robot.
Per la definizione principale che sta alla base di questa guida, consultare la nostra panoramica di cos'è un robot SCARA.