プロセスタイプ別SCARAロボットの応用事例（2026年）

バイ EVST編集チーム ・最終更新日：2026年7月24日

SCARAロボットの用途は、ねじ締め、小型部品のピックアンドプレースと搬送、塗布、テストまたは機械のロード/アンロードという4つのプロセスタイプに集中しています。SCARAは、動作がほぼ平面で、部品が軽量で、到達距離よりもサイクルタイムが重要な場合にこれらの作業で優位に立ちますが、まさにこの点で6軸ロボットやデルタロボットに劣勢になります。

まず基本定義が必要な場合は、 SCARAロボットガイド RRPジョイントの構造と動作原理について説明します。すでにSCARAが必要で、サイズを測る必要がある場合は、 サイズガイド ペイロード、到達距離、サイクルタイムについて段階的に解説しています。この記事はその中間的な位置づけで、SCARAの使用を業界別ではなくプロセスタイプ別に分析しています。

SCARAの形状が、その設置場所をどのように決定するか

SCARAは、水平面内に3つの回転関節と手首部分に1つの垂直ストロークを備えているため、XY方向には高速で移動し、Z方向には比較的移動速度が遅くなります。この形状は横方向の荷重に対しては剛性が高く、治具の周囲、上方、または下方に手を伸ばす必要性に対しては柔軟性に欠けます。以下のすべてのプロセスタイプは、このトレードオフを継承しています。

仕様書を見る前に、実用的なフィルターは単純です。部品がほぼ同じ水平面からステーションに出入りし、係合または解放のために短い垂直方向の傾斜が必要な場合、SCARAロボットが候補となります。ツールが傾いたり、複数の軸を中心に回転したり、遮蔽された空洞や角度のついた空洞に届く必要がある場合は、通常、6軸ロボットアームが適しています。

ねじ締めと締結

ねじ締めは、SCARAロボットがまさにそのために設計されたプロセスと言えるでしょう。垂直方向にビットをまっすぐ下に挿入し、一定の穴位置で繰り返す動作は、4軸ロボットアームにとって理想的な動作にほぼ合致しています。つまり、穴間の高速な平面移動、係合のための短いZ軸プランジ、そして戻り動作です。業界データによると、適切に調整されたSCARAねじ締めセルは、ビットのピックアップ、着座、トルク検証を含め、標準的なM2～M4電子機器用ねじの場合、1本のねじあたり0.8～1.5秒のサイクルタイムを達成するのが一般的です。

統合作業はアームではなく、ツール側で行われます。ねじ締めエンドエフェクタは、トルクと深さのフィードバックをコントローラに配線する必要があります。これにより、ねじ山が潰れたり、部品のピックアップが失敗したりすると、不良部品が下流に送られることなくサイクルが停止します。また、ほとんどのセルには小型のビットチェンジャーマガジンが搭載されているため、1つのアームで手動で工具を交換することなく、2～3種類のファスナーサイズに対応できます。

SCARAに適したプロセスでない場合： 角度のついたファスナー、部品の複数の面にファスナーが付いている場合、または障害物を避けるためにドライバーを傾ける必要があるブラインドスクリューなど、あらゆるケースで6軸アームの使用が推奨されます。なぜなら、SCARAアームの手首の回転では、垂直方向への直線的なアプローチ以外を補正できないからです。

小型部品のピックアンドプレースおよび搬送

トレイ、コンベア、またはフィーダーボウルから治具やキャリアに軽量部品を移動させる作業は、ユニット数で見るとSCARAロボットの用途の中で最も多く、デルタロボットが最も競合するプロセスタイプでもあります。どちらのロボットも、短く、軽く、反復的な動作に優れていますが、レイアウトと部品の種類が異なります。

SCARAトランスファーセルは通常、0.1～5kgの部品を取り扱い、標準的なピック・移動・プレースシーケンスで200～400mmの移動距離の場合、サイクルタイムは0.5～1.2秒程度と一般的に言われています。これは、ロボットの動作だけでなく、ビジョン確認とグリッパーの作動も考慮に入れた場合の値です。平面または曲面の部品には真空式エンドオブアームツールが主流で、部品が後続のプレスまたはクランプ工程に耐えるために確実な機械的把持が必要な場合は、2本指グリッパーが採用されます。

デルタ航空が代わりに勝利した場合： 部品の重量が約0.5kg以下で、移動距離が短く一定であり、柔軟性よりも1秒あたり1個以上のスループットが重要な場合、デルタ型加工機のパラレルアーム構造は、サイクルタイムの面でSCARA型加工機を上回ることが多い。しかし、ピックアップパターンがステーションごとに異なる場合や、移動距離がデルタ型加工機の作業範囲の狭さを超えると、SCARA型加工機が優位に立つ。

塗布および接着剤またはシーラントの塗布

接着剤、はんだペースト、またはシーラントを所定の経路に沿って塗布するには、制御された速度で滑らかで連続的な平面運動が必要となり、これはSCARAのXY補間における強みを活かすことになります。平面またはほぼ平面上の直線、単純な円弧、および長方形の外周ビードはSCARAの日常的な作業ですが、曲面のある筐体の周囲に複雑な3D経路を描くことはそうではありません。

このプロセスタイプでは、アームが固定点間をジャンプするのではなく連続的にビードを描画するため、重要なのは点間サイクルタイムではなく、経路速度です。ディスペンシングバルブは通常、ビード幅と材料の粘度によって設定された一定の移動速度で動作し、標準的なシーラントや接着剤の場合は一般的に毎秒50～150mmの範囲です。ロボットの役割は、ビードが薄くなったり溜まったりすることなく、コーナーを通過する際にその速度を一定に保つことです。

実際には、ディスペンシングセルでは、SCARAロボットとビジョンシステムを組み合わせて、ビードが始まる前に実際の部品のエッジを検出します。これは、単純なピックアンドプレース動作よりもディスペンシング経路の方が、部品の公差が蓄積されやすく、オフセットビードは目視では見落としやすい欠陥である一方、次のステーションに到達するとコストが高くなるためです。ここでは、ロボットの経路精度と同様に、ニードルの高さ制御とディスペンスバルブの圧力・時間・距離のキャリブレーションが重要になります。

SCARAに適したプロセスでない場合： 複雑な曲面を持つ部品への塗布、あるいはノズルを表面に対して変化する角度で保持する必要があるビードパスの塗布には、6軸アームだけが提供できる手首の向きの制御が必要となる。

試験、検査、および機械の積み下ろし

部品をテスト治具、CNCチャック、または光学検査ステーションにロードし、その後アンロードする作業は、ピックアンドプレースの低速版で、より高精度な作業と言えます。ここで重要なのは、サイクルタイムそのものではなく、再現性とスムーズな受け渡しです。なぜなら、ロボットの移動速度に関わらず、ステーション自体の滞留時間（テストサイクル、加工時間、画像取得時間）がステーション全体のサイクルタイムの大部分を占めるからです。

テスト工程や加工工程が全体のペースを決めるため、購入者はロボットアームの速度を上げればステーション全体のスピードも上がると考えて、ロボットを過剰に大型化してしまうことがあるが、これはほとんど当てはまらない。より有用な設計目標は、ハンドオフ時間を最小限に抑え、誤搬送をなくすことである。なぜなら、誤搬送によって障害が発生し、テストステーションが停止して手動でリセットする必要が生じると、多少速度は遅くても搬送動作がより安定する方が、はるかにコストを抑えられるからだ。

による 国際ロボット連盟電子機器および精密製造における産業用ロボットの導入は、まさにこのような搬送作業において、繰り返し可能な平面運動アームに依存し続けており、ロボットの仕事は速さよりも一貫性である。0.1～5 kgのペイロードクラスにおけるSCARAの繰り返し精度は、一般的に±0.01～0.03 mmの範囲で規定されている。 ISO 9283 これは、ほとんどの電子機器の試験処理や軽機械加工における負荷・アンロード作業に十分な厳密さを備えた試験条件です。

SCARAに適したプロセスでない場合： 治具やチャックが斜めに設置されている場合、または部品をロードとアンロードの間に反転または再配置する必要がある場合、6軸アームの追加の手首軸が、二次的な反転ステーションを必要とせずに、1回の動作でその再配置を処理します。

プロセスレベルの意思決定マトリックス：SCARA vs 6軸 vs Delta

以下の表は、ロボットの種類ではなくプロセスタイプ別に意思決定を整理したものです。これは、ステーションが何をする必要があるかを既に把握しており、どのロボットアームがその作業を行うべきかを決定しようとしている購入者にとって、より有用な順序です。

*3～20kgのペイロードクラスの武器に関する業界慣行から得られた典型的な値であり、特定の製品の保証された性能ではなく、計画範囲として提示されています。データシートと照合し、サイクルタイムが契約で定められている場合は、受入試験を実施してください。

各プロセスごとの統合チェックリスト

ロボットは、SCARAセルが目標サイクルタイムを達成できるかどうかを決定する要因となることは稀です。しかし、以下の5つの項目は決定要因であり、上記の4つのプロセスタイプすべてに当てはまります。ステーションがネジ締め、部品搬送、ビード塗布、テスト治具のロードのいずれを行っている場合でも同様です。これらの項目のいずれかを省略すると、最初は明確な故障ではなく断続的な不具合として現れる傾向があり、セルが既に生産を開始している場合は、根本原因の特定が困難になります。

• 部品に合わせて調整されたエンドエフェクタ：表面積と多孔性に合わせてサイズ調整された真空カップ、部品の把持特性に合わせて調整されたグリッパージョーの形状、またはファスナーの種類に合わせてサイズ調整されたビットチェンジャーマガジン。
• 部品の搬入位置が治具で確定できない場合、ビジョンガイダンスが適している。なぜなら、アームがサイクルごとに部品を探索する必要がある場合、SCARAアームの速度上の利点が失われるからである。
• 繰り返し可能な基準点を持つ治具を使用する。なぜなら、SCARAアームは、アーム自身の繰り返し精度仕様に関係なく、治具から渡される位置の不確実性をそのまま引き継ぐからである。
• 実際のセル設置面積とアクセスポイントに合わせて設計された安全ガードは、該当する規格に準拠して文書化されている。 ISO-10218 1 生産セル稼働前に満たすべき産業用ロボットの安全要件。
• トルク、力、または視覚による確認フィードバックのためのコントローラI/Oにより、不良サイクルが発生した場合、欠陥が下流に渡されるのではなく、ラインが停止します。

これらのアプリケーションにおけるサイクルタイムと精度のベンチマーク

ロボットの貢献とステーションの貢献を区別することが重要です。なぜなら、購入者はSCARAの見積もりを6軸またはデルタ型と比較する際に、この2つを混同しがちだからです。ロボットの動作時間は、ステーション全体のサイクルにおける要素の1つにすぎません。部品の搬送、ツールの作動、およびビジョンや測定のための待機時間も他の要素であり、ロボットが高速だからといってこれらの時間が短縮されるわけではありません。

業界データによると、ペイロード3～20kgクラスの小型SCARAは通常、純粋なロボット動作だけで約0.3～0.5秒で300mmのポイント間移動を完了します。そのため、上記のねじ締め、搬送、ロード/アンロードのサイクルタイムは、ツールや部品の供給が追加されると、この数値よりも長くなる傾向があります。ISO 9283に従ってテストされた繰り返し精度は、テストおよび検査作業においてより重要な数値です。±0.01～0.03mmクラスのSCARAは、校正済みの6軸アームの絶対精度を必要とせずに、ほとんどの電子機器テスト治具や軽加工チャックに対して十分な公差の積み重ねを維持します。

SCARAをプロセスに適合させる際のよくある間違い

見積もりを下回るSCARAセルの大半は、主に3つのミスに起因しています。1つ目は、アームのサイズを部品の重量のみに基づいて決定し、工具の重量を考慮しないことです。これは、使用可能なペイロードのマージンを徐々に減少させ、わずかなサイクルタイムを仕様外に押し出す可能性があります。2つ目は、最初の数個のサンプル部品が固定された向きで届いたため、ビジョンガイダンスはオプションだと考えてしまうことです。サプライヤーやロットが変更されると、量産部品がそのような一貫性を保つことは稀です。

3つ目の落とし穴は、購入者が最後に気づく点ですが、上記4種類のプロセスタイプを、パンフレット上ではすべて「SCARAアプリケーション」のように見えるため、互換性があるものとして扱ってしまうことです。トルクフィードバックドライバーを備えたねじ締め用に設計されたセルは、接着剤の自動塗布を適切に行うことができませんし、速度重視のトランスファーセルは、テスト時の負荷・アンロードに必要な精度を自動的に確保することができません。「SCARA」だけでなく、プロセスタイプを注文前に指定することで、最初の生産後に手直しが発生するのを防ぐことができます。

インテグレーターにとってこれはどういう意味を持つのか

特定のステーションにSCARAを選択するかどうかは、業界全体の決定ではなく、プロセスタイプの決定です。同じ電子機器製造ラインでも、ねじ締めと搬送にはSCARA、上流の軽量で高速なピックアップ工程にはDelta、角度のついたテスト治具に手を伸ばす必要があるロード/アンロードステーションには6軸アームを使用できます。これらの組み合わせはどれも妥協ではなく、各ステーションの形状要件に合わせて設計されたアームを選定しているのです。

2018年末に設立された成都を拠点とするロボットメーカー兼インテグレーターであるEVST（EVS TECH CO., LTD）は、100カ国以上で自動化プロジェクトを提供しており、グローバルなフィールドエンジニアネットワークによるターンキー統合サポートと、SCARA製品ラインアップを支えるIATF16949自動車グレード認証生産ラインを備えています。特定のプロセスタイプを検討中で、ツールやサイクルタイムの想定についてセカンドオピニオンを希望するチームは、以下の方法で当社チームにご連絡ください。 evsrobot.com.

よくある質問

SCARAロボットの最も一般的な用途は何ですか？

ねじ締め、小型部品のピックアンドプレースと搬送、塗布またはシーラント塗布、試験／検査機のロード／アンロードは、SCARAの用途の大部分を占めています。これら4つの用途はすべて、ほぼ平面的な動作パターンを共有しており、これはSCARAが高速で移動できるように設計されている形状です。

用途によっては、SCARAロボットではなく6軸ロボットを選択すべきなのはどのような場合ですか？

角度のついたファスナーの取り付け、曲面への塗布、傾斜した治具へのリーチ、部品のロードとアンロード間の反転など、ツールの向きを変える必要がある場合は、6軸加工を選択してください。SCARAの手首には回転軸が1つしかないため、真の多軸リーチの代わりにはなりません。

ピックアンドプレース作業には、SCARAロボットとデルタロボットのどちらが適していますか？

デルタロボットは、非常に軽量な部品（約0.5kg以下）を短距離かつ一定の速度で高速移動させる場合に一般的に優位性を発揮します。一方、部品が重くなったり、移動距離が長くなったり、ピックアップパターンがステーションごとに異なり、同一のパターンが繰り返されない場合は、スカラロボットが有利になります。

SCARA型ねじ締めセルでは、どのくらいのサイクルタイムが期待できますか？

業界標準では、標準的な電子機器用ネジの場合、ビットのピックアップ、着座、トルク確認を含めて、1本あたり0.8～1.5秒程度ですが、この数値は使用する工具によって大きく異なります。ベンダーが提示するサイクルタイムは、実際のネジ、トルク仕様、部品公差に基づいて受入試験で確認されるまでは、データシート上の数値として扱うようにしてください。

SCARAロボットは、6軸ロボットアームと比較してどの程度の精度を持つのでしょうか？

0.1～5kgクラスのSCARAアームの繰り返し精度は、ISO 9283試験条件で一般的に±0.01～0.03mmの範囲と規定されており、これは同じペイロードクラスの多くの6軸アームの繰り返し点加工における精度と同等か、それ以上に優れています。6軸アームが優れているのは、固定セル内の点間繰り返し精度ではなく、広範囲で不規則な加工範囲における絶対精度です。

主要なポイント（要点）

• SCARAアプリケーションは、ねじ締め、小型部品のピックアンドプレース、塗布、テスト/検査のロード/アンロードという4つのプロセスタイプに分類され、いずれもほぼ平面的な動作パターンを共有している。
• SCARAは、角度のついたファスナー、曲面状の塗布面、傾斜した治具、または部品の反転など、ツールの向きを変える必要がある場合には、6軸加工に劣ります。
• SCARAは、最も軽量で高速かつ反復的なピックアンドプレース作業においてはDeltaに劣るが、部品が重くなったり、ピックパターンが変化したりすると、再び優位性を取り戻す。
• 実際のサイクルタイムは、ロボットの仕様書に記載されている数値よりも、工具、ビジョン誘導装置、治具、安全ガードといった要素によって大きく左右される。
• ご注文の際は、「SCARA」だけでなく、プロセスタイプを必ずご指定ください。ねじ締めセルと塗布セルでは、同じアームであっても異なる工具が必要になります。

著者について：EVST編集チームは、特定のプロセスに適したロボットを選定するエンジニアリングチーム向けに、産業オートメーションに関する記事を執筆しています。EVSTは成都に本社を置くロボットメーカー兼システムインテグレーターであり、100カ国以上でオートメーションプロジェクトを提供しています。製品ライン全体でIATF16949自動車グレード認証およびCE/SGS/TUV第三者認証を取得しています。

著者： EVST編集チーム
したレビュー： EVST編集チーム
最終更新日： 24年2026月XNUMX日
方法： EVSTプロセスタイプ適合性スクリーニングは、発注前にプロセスとロボットタイプを照合するための購入者側の計画支援ツールであり、サプライヤーによるアプリケーション固有のテスト実行の代替となるものではありません。
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