으로 EVST 편집팀 • 최종 업데이트: 2026년 7월 24일
SCARA 로봇은 주로 나사 조임 및 체결, 소형 부품 집어 옮기기 및 이송, 분배, 테스트 또는 기계 로드/언로드와 같은 네 가지 유형의 공정에 적용됩니다. SCARA는 동작이 대부분 평면적이고, 부품이 가벼우며, 작업 반경보다 사이클 시간이 중요한 경우에 이러한 작업에 적합합니다. 하지만 바로 이 부분에서 SCARA는 6축 로봇 팔이나 델타 로봇에 비해 불리합니다.
핵심 정의가 먼저 필요하시다면, 저희가 도와드리겠습니다. SCARA 로봇 가이드 본 문서에서는 RRP 접합 구조 및 작동 원리에 대해 설명합니다. SCARA 접합기를 구매하기로 결정했고 크기를 정해야 하는 경우, 사이즈 가이드 페이로드, 도달 범위 및 주기 시간을 단계별로 설명합니다. 이 글은 그 두 가지의 중간 지점에 있으며, 산업 분야별이 아닌 프로세스 유형별로 SCARA 사용법을 분석합니다.
SCARA의 기하학적 구조가 어디에 배치될지 결정하는 방법
SCARA는 수평면에 3개의 회전 관절과 손목 부분에 1개의 수직 스트로크를 가지고 있어 XY축 방향으로는 빠르게 움직이지만 Z축 방향으로는 상대적으로 느리게 움직입니다. 이러한 기하학적 구조는 측면 하중에 대해서는 강성이 높지만, 고정 장치의 주변, 위쪽 또는 아래쪽으로 움직여야 하는 경우에는 유연합니다. 아래에 설명된 모든 공정 유형은 이러한 상충 관계를 그대로 이어받습니다.
사양서를 살펴보기 전에 실질적인 필터는 간단합니다. 부품이 거의 동일한 수평면에서 스테이션에 진입하고 이탈하며, 결합 또는 해제 시 짧은 수직 하강만 필요한 경우 SCARA 방식이 적합합니다. 만약 툴이 기울어지거나, 두 개 이상의 축을 중심으로 회전하거나, 차폐되거나 경사진 공간으로 들어가야 하는 경우에는 일반적으로 6축 암 방식이 더 적합합니다.
나사 조임 및 체결
나사 조립은 SCARA 로봇이 설계된 목적에 가장 적합한 공정 유형이라고 할 수 있습니다. 수직으로 비트를 삽입하고 고정된 패턴의 구멍 위치에 반복적으로 비트를 넣는 작업은 4축 로봇 팔에 이상적인 동작에 가깝습니다. 즉, 구멍 사이의 빠른 평면 이동, 체결을 위한 짧은 Z축 하강, 그리고 복귀 스트로크로 구성됩니다. 업계 자료에 따르면, 잘 조정된 SCARA 나사 조립 셀은 비트 픽업, 체결 및 토크 검증을 포함하여 표준 M2-M4 전자 나사의 경우 체결당 0.8~1.5초 범위의 사이클 타임을 달성하는 것이 일반적입니다.
통합 작업은 로봇 팔이 아니라 공구에 달려 있습니다. 스크류 드라이빙 엔드 이펙터에는 토크 및 깊이 피드백이 컨트롤러에 연결되어 있어야 나사산이 마모되거나 부품 픽업이 누락되면 불량 부품이 다음 단계로 넘어가지 않고 사이클이 중단됩니다. 또한 대부분의 셀에는 소형 비트 체인저 매거진이 있어 하나의 로봇 팔로 수동으로 공구를 교체할 필요 없이 두세 가지 크기의 패스너를 가공할 수 있습니다.
SCARA에 적합한 절차가 아닐 경우: 경사진 패스너, 부품의 여러 면에 있는 패스너 또는 드라이버를 기울여 장애물을 피해야 하는 블라인드 스크류는 모두 6축 암을 사용하는 작업에 적합합니다. SCARA의 손목 회전은 직선 수직 접근 외에는 어떤 것도 보정할 수 없기 때문입니다.
소형 부품 픽앤플레이스 및 이송
트레이, 컨베이어 또는 피더 볼에서 고정 장치나 캐리어로 가벼운 부품을 이동시키는 작업은 SCARA 로봇 애플리케이션 중 생산량 기준으로 가장 많이 사용되는 유형이며, 델타 로봇이 가장 많이 경쟁하는 공정 유형이기도 합니다. 두 로봇 모두 짧고 가벼우며 반복적인 이동에 탁월하지만, 레이아웃과 부품 종류에서 차이가 있습니다.
SCARA 이송 셀은 일반적으로 0.1~5kg 범위의 부품을 처리하며, 표준적인 픽-이동-배치 시퀀스에서 200~400mm 이동 거리에 대한 사이클 시간은 일반적으로 0.5~1.2초 범위입니다. 이는 로봇의 움직임뿐만 아니라 비전 확인 및 그리퍼 작동을 포함한 시간입니다. 평면 또는 곡면 부품에는 진공 엔드 오브 암 툴링이 주로 사용되며, 부품이 후속 프레스 또는 클램핑 단계에서 안정적인 기계적 그립이 필요할 때는 투 핑거 그리퍼가 사용됩니다.
델타 항공이 승리했을 경우: 부품 무게가 약 0.5kg 미만이고, 이동 거리가 짧고 일정하며, 유연성보다 초당 한 개 이상의 부품 처리량이 더 중요한 경우, 델타 방식의 평행 암 구조가 스카라 방식보다 사이클 시간 측면에서 일반적으로 유리합니다. 하지만 픽업 패턴이 스테이션마다 다르거나 이동 거리가 델타 방식의 작은 작업 영역이 충분히 커버할 수 있는 범위를 넘어서면 스카라 방식이 다시 우위를 점하게 됩니다.
분배 및 접착제 또는 실란트 도포
정해진 경로를 따라 접착제, 솔더 페이스트 또는 실런트를 도포하려면 제어된 속도로 부드럽고 연속적인 평면 운동이 필요하며, 이는 SCARA 장비의 XY 보간 기능을 최대한 활용할 수 있게 해줍니다. 직선, 간단한 호, 평평하거나 거의 평평한 표면의 직사각형 둘레 도포는 SCARA 장비로 쉽게 작업할 수 있지만, 곡면 하우징 주변의 복잡한 3D 경로는 SCARA 장비로는 구현하기 어렵습니다.
이 공정 유형에서는 지점 간 이동 시간이 아니라 이동 속도가 중요합니다. 로봇 팔이 고정된 지점 사이를 이동하는 것이 아니라 연속적인 비드를 생성하기 때문입니다. 분배 밸브는 일반적으로 비드 폭과 재료 점도에 따라 일정한 이동 속도로 작동하며, 일반적인 실란트 및 접착제의 경우 보통 초당 50~150mm 범위입니다. 로봇의 역할은 비드가 얇아지거나 뭉치지 않도록 모서리 구간에서도 이 속도를 일정하게 유지하는 것입니다.
실제로, 디스펜싱 셀은 SCARA 로봇과 비전 시스템을 결합하여 비드가 시작되기 전에 부품의 실제 가장자리를 찾습니다. 이는 단순한 픽앤플레이스 작업보다 디스펜싱 경로에서 부품 공차가 더 빠르게 누적되기 때문이며, 비드가 어긋나면 육안으로 쉽게 놓칠 수 있지만 다음 스테이션에 도달했을 때 비용이 많이 드는 결함이 되기 때문입니다. 따라서 디스펜싱 밸브의 바늘 높이 제어와 압력-시간-거리 보정은 로봇의 경로 정확도만큼 중요합니다.
SCARA에 적합한 절차가 아닐 경우: 복합 곡률을 가진 부품이나 노즐을 표면에 대해 각도를 계속 바꿔가며 유지해야 하는 비드 경로에 도료를 도포하려면 6축 암만이 제공할 수 있는 손목 방향 제어가 필요합니다.
시험, 검사 및 기계 적재/하역
테스트 픽스처, CNC 척 또는 광학 검사 스테이션에 부품을 로드하고 나중에 언로드하는 작업은 픽앤플레이스 작업보다 속도는 느리지만 정밀도는 높은 작업입니다. 이 작업의 핵심은 반복성과 깔끔한 인계이며, 단순히 사이클 시간을 단축하는 것이 아닙니다. 왜냐하면 로봇의 이동 속도와 관계없이 스테이션 자체의 체류 시간(테스트 사이클, 가공 시간, 이미지 캡처 시간)이 전체 스테이션 사이클 시간의 대부분을 차지하기 때문입니다.
테스트 또는 가공 단계가 전체 작업 속도를 결정하기 때문에, 구매자들은 때때로 로봇 팔의 속도가 빠를수록 전체 작업 속도가 빨라질 것이라는 가정하에 로봇의 크기를 과도하게 크게 설계하는 경향이 있는데, 이는 실제로는 거의 효과가 없습니다. 보다 유용한 설계 목표는 인수인계 시간을 최소화하고 오적재를 방지하는 것입니다. 왜냐하면 단 한 번의 오적재로 인해 오류가 발생하여 테스트 스테이션이 멈추고 수동으로 재설정해야 하는 경우, 속도는 약간 느리지만 일관성 있는 이송 동작으로 인한 비용 손실보다 훨씬 더 큰 비용이 발생하기 때문입니다.
이에 따르면 국제 로봇 공학 연맹전자 및 정밀 제조 분야에서 산업용 로봇은 속도보다는 일관성이 중요한 이러한 종류의 운반 및 이동 작업에 반복 가능하고 평면 운동을 하는 로봇 팔에 계속해서 의존하고 있습니다. 0.1~5kg 페이로드급에서 SCARA 로봇의 반복 정밀도는 일반적으로 ±0.01~0.03mm 범위로 규정됩니다. ISO 9283 이 테스트 조건은 대부분의 전자 장치 테스트 처리 및 경량 가공 부하/하역 작업에 충분히 적합합니다.
SCARA에 적합한 절차가 아닐 경우: 고정 장치나 척이 각도를 이루거나, 부품을 적재 및 하역 사이에 뒤집거나 방향을 바꿔야 하는 경우, 6축 암의 추가 손목 축을 이용하면 별도의 뒤집기 스테이션 없이 한 번의 동작으로 방향 전환을 처리할 수 있습니다.
프로세스 수준 의사결정 매트릭스: SCARA vs 6축 vs 델타
아래 표는 로봇 제품군이 아닌 공정 유형별로 결정을 정리한 것으로, 스테이션에 필요한 작업을 이미 알고 있고 어떤 로봇 팔이 해당 작업을 수행해야 하는지 결정하려는 구매자에게 더 유용한 순서입니다.
| 프로세스 유형 | 에 적합 | 일반적인 주기 시간* | 대신 로봇을 고려해 보세요 |
|---|---|---|---|
| 나사 조이기/고정 | 직선 수직 접근 방식, 고정된 구멍 패턴 | 패스너당 0.8~1.5초 | 체결 부품이 각도를 이루거나 여러 면에 있는 경우 6축 |
| 소형 부품 픽앤플레이스 | 부품 무게 0.1~5kg, 적당한 이동 거리, 역별 배치도 다름 | 주기당 0.5~1.2초 | 부품 무게가 약 0.5kg 미만이고 이동 거리가 짧고 일정할 경우 델타 값 |
| 분배/실란트 도포 | 평평하거나 거의 평평한 비드 경로 | 경로 속도에 따라 달라지며 고정되어 있지 않습니다. | 표면이 복합 곡률을 갖는 경우 6축 |
| 시험/검사 적재-하역 | 반복 가능한 평면 핸드오프, 스테이션 체류 시간이 사이클을 지배합니다. | 로봇이 아닌 역 체류 시간에 따라 설정됩니다. | 고정 장치가 기울어져 있거나 부품을 뒤집어야 하는 경우 6축 가공이 필요합니다. |
*3~20kg 탑재량급 무기에 대한 업계 관행에서 도출된 일반적인 값으로, 특정 제품의 보장된 성능이 아닌 계획 범위로 제공됩니다. 데이터시트를 통해 확인하고, 납기 기한이 계약상 중요한 경우 인수 시험을 통해 검증하십시오.
각 프로세스별 통합 체크리스트
로봇은 SCARA 셀의 목표 사이클 타임 달성 여부를 결정하는 변수가 되는 경우가 드뭅니다. 오히려 다음 다섯 가지 항목이 핵심이며, 이는 스크류 조임, 부품 이송, 비드 도포, 테스트 픽스처 로딩 등 모든 네 가지 공정 유형에 적용됩니다. 이 중 하나라도 소홀히 하면 처음에는 완전한 고장보다는 간헐적인 오류로 나타나기 쉬우므로, 셀이 이미 가동 중인 상태에서는 근본 원인을 파악하기가 더욱 어려워집니다.
- 로봇 팔 끝단 툴링은 부품에 맞춰 설계됩니다. 예를 들어, 표면적과 다공성에 맞춰 크기가 조정된 진공 컵, 부품의 그립 특성에 맞춘 그리퍼 조의 형상, 또는 체결 부품 종류에 맞춰 크기가 조정된 비트 체인저 매거진 등이 있습니다.
- 부품의 위치가 고정 장치에 의해 확실하게 결정되지 않은 경우, SCARA 로봇 팔의 속도 이점이 사라지기 때문에 비전 가이드가 필요합니다. 로봇 팔이 매 사이클마다 부품을 찾아야 한다면 속도 이점이 사라지기 때문입니다.
- SCARA 로봇은 로봇 팔 자체의 반복성 사양과 관계없이 고정 장치가 제공하는 위치 불확실성을 그대로 계승하기 때문에, 반복 가능한 기준점을 사용하는 고정 장치가 필수적입니다.
- 실제 감방 면적 및 접근 지점에 맞춰 크기를 조정한 안전 가드 설치 및 관련 규정에 따른 문서화 ISO-10218 1 산업용 로봇의 안전 요건은 생산 셀 가동 전에 필수적으로 충족해야 합니다.
- 컨트롤러 I/O는 토크, 힘 또는 비전 확인 피드백을 위한 것으로, 불량 사이클 발생 시 결함이 다음 단계로 넘어가지 않고 생산 라인을 즉시 중단합니다.
이러한 응용 분야 전반에 걸친 주기 시간 및 정밀도 벤치마크
로봇과 스테이션이 기여하는 부분을 구분하는 것이 중요합니다. 구매자들이 SCARA 방식 견적을 6축 또는 델타 방식과 비교할 때 이 둘을 혼동하는 경우가 많기 때문입니다. 로봇 동작 시간은 전체 스테이션 사이클의 한 요소일 뿐입니다. 부품 준비, 공구 작동, 비전 또는 측정 장치 대기 시간 등도 포함되며, 로봇 속도가 빠르다고 해서 이러한 요소들이 줄어드는 것은 아닙니다.
업계 자료에 따르면, 3~20kg 페이로드급의 소형 SCARA 로봇은 일반적으로 300mm 지점 간 이동을 순수 로봇 동작만으로 약 0.3~0.5초 만에 완료합니다. 따라서 공구 장착 및 부품 배치 작업이 추가되면 스크류 구동, 이송, 적재/하역 사이클 시간은 이보다 더 길어지는 경향이 있습니다. ISO 9283에 따라 테스트된 반복성은 테스트 및 검사 작업에서 더 중요한 결정 요소입니다. ±0.01~0.03mm 수준의 SCARA 로봇은 대부분의 전자 테스트 지그 및 경량 가공 척에 필요한 공차 누적을 충분히 정밀하게 유지하므로, 교정된 6축 로봇 팔처럼 절대적인 정확도가 필요하지 않습니다.
SCARA를 프로세스에 적용할 때 흔히 발생하는 실수
대부분의 SCARA 셀이 예상 성능을 제대로 발휘하지 못하는 데에는 세 가지 주요 원인이 있습니다. 첫 번째는 부품 무게만을 기준으로 로봇 팔의 크기를 정하고 툴링 무게를 고려하지 않는 것입니다. 툴링 무게는 사용 가능한 페이로드 마진을 서서히 감소시켜 사이클 타임을 규격에서 벗어나게 할 수 있습니다. 두 번째는 초기 샘플 부품이 고정된 방향으로 배송되었다고 해서 비전 가이드가 선택 사항이라고 생각하는 것입니다. 하지만 공급업체나 생산 배치가 변경되면 생산 부품의 방향은 그렇게 일관되게 유지되는 경우가 드뭅니다.
세 번째이자 구매자들이 가장 나중에 알아차리는 오류는 브로셔에서 모두 "SCARA 적용"처럼 보인다는 이유로 위의 네 가지 공정 유형을 서로 바꿔 쓸 수 있는 것으로 간주하는 것입니다. 토크 피드백 드라이버를 사용하여 스크류 체결용으로 설계된 셀은 접착제를 자동으로 정확하게 분사하지 못하며, 속도에 맞춰 조정된 이송 셀은 테스트 로드-언로드에 필요한 정밀도를 자동으로 제공하지 못합니다. 주문 전에 "SCARA"가 아닌 공정 유형을 명확히 지정하면 첫 번째 생산 후 재작업 주기를 방지할 수 있습니다.
그렇다면 시스템 통합업체는 어떤 위치에 놓이게 될까요?
특정 스테이션에 SCARA를 선택하는 것은 산업 전반에 걸친 결정이 아니라 공정 차원의 결정입니다. 동일한 전자 라인에서 스크류 구동 및 이송에는 SCARA를, 더 가볍고 빠른 픽 스텝에는 Delta를, 그리고 경사진 테스트 픽스처에 접근해야 하는 로드/언로드 스테이션에는 6축 암을 사용할 수 있으며, 이러한 조합은 어느 쪽도 타협이 아니라 각 스테이션의 기하학적 요구 사항에 맞춰 설계된 암을 사용하는 것입니다.
2018년 말 청두에 설립된 로봇 제조 및 통합 업체인 EVST(EVS TECH CO., LTD)는 100개국 이상에 자동화 프로젝트를 제공하고 있으며, 글로벌 현장 엔지니어 네트워크를 통한 턴키 통합 지원과 IATF16949 자동차 등급 인증 생산 라인을 SCARA 제품군에 적용하고 있습니다. 특정 공정 유형에 대한 범위 설정 및 툴링 또는 사이클 타임 예측에 대한 자문이 필요한 팀은 당사 팀에 문의하실 수 있습니다. evsrobot.com.
자주 묻는 질문
SCARA 로봇의 가장 일반적인 응용 분야는 무엇입니까?
나사 조임 및 체결, 소형 부품 집어 옮기기 및 이송, 도포 또는 실런트 적용, 그리고 시험/검사 장비의 적재 및 하역 작업이 SCARA의 주요 활용 분야입니다. 이 네 가지 작업 모두 SCARA가 빠르게 이동하도록 설계된 기하학적 구조인 평면 운동을 공통적으로 수행합니다.
어떤 경우에 SCARA 로봇 대신 6축 로봇을 선택해야 할까요?
각도가 있는 패스너 작업, 곡면 도포, 기울어진 고정 장치 내부 작업, 또는 부품을 적재 및 하역 사이에 뒤집는 작업과 같이 공구 방향을 재조정해야 하는 경우 6축 방식을 선택하십시오. SCARA의 손목 부분은 회전축이 하나뿐이므로 진정한 다축 방식을 대체할 수 없습니다.
SCARA 로봇과 Delta 로봇 중 어떤 로봇이 물건 집기 작업에 더 적합할까요?
델타 로봇은 일반적으로 매우 가벼운 부품(약 0.5kg 미만)을 짧고 일정한 이동 거리에서 매우 빠른 속도로 이동시킬 때 유리합니다. 반면, 부품이 더 무겁거나, 이동 거리가 더 길거나, 픽업 패턴이 스테이션마다 다르고 동일하지 않은 경우에는 스카라 로봇이 유리합니다.
SCARA 스크류 구동 셀의 예상 사이클 시간은 얼마입니까?
업계에서 일반적으로 사용되는 전자 제품용 나사의 경우, 비트 선택, 장착 및 토크 검증 시간을 포함하면 체결 하나당 0.8~1.5초가 소요되지만, 이 수치는 공구에 따라 크게 달라집니다. 따라서 실제 체결 부품, 토크 사양 및 부품 공차를 기준으로 한 인수 테스트를 통해 확인하기 전까지는 모든 공급업체의 사이클 타임 주장은 데이터시트상의 수치로 간주해야 합니다.
SCARA 로봇은 6축 로봇 팔에 비해 얼마나 정밀한가요?
0.1~5kg급 SCARA 암의 반복 정밀도는 ISO 9283 시험 조건에서 일반적으로 ±0.01~0.03mm 범위로 규정되며, 이는 동일한 페이로드 등급의 반복 측정 작업에 사용되는 많은 6축 암과 유사하거나 더 우수한 수준입니다. 6축 암이 SCARA 암보다 우위를 점하는 부분은 고정된 셀에서의 점대점 반복 정밀도가 아니라 넓고 불규칙한 작업 영역 전체에 걸친 절대 정밀도입니다.
주요 요점
- SCARA 응용 프로그램은 스크류 구동, 소형 부품 집어 옮기기, 분배, 테스트/검사 로드-언로드의 네 가지 공정 유형으로 분류되며, 모두 대체로 평면적인 동작 패턴을 공유합니다.
- SCARA 방식은 공구 방향을 재조정해야 하는 경우(각진 체결구, 곡선형 분사면, 기울어진 고정 장치 또는 부품 뒤집기 등) 6축 방식에 비해 성능이 떨어집니다.
- SCARA는 가장 가볍고 빠르며 반복적인 집어 옮기기 작업에서는 Delta에 뒤처지지만, 부품이 무거워지거나 집어 옮기는 패턴이 다양해지면 다시 우위를 점합니다.
- 툴링, 비전 가이드, 고정 장치 및 안전 장치는 로봇 자체 사양서보다 실제 사이클 시간을 훨씬 더 많이 결정합니다.
- 주문하기 전에 "SCARA"라고만 하지 말고 공정 유형을 지정하십시오. 스크류 드라이빙 셀과 디스펜싱 셀은 동일한 로봇 팔이라도 서로 다른 툴링이 필요합니다.
저자 소개: EVST 편집팀은 특정 공정에 적합한 로봇 유형을 선택하는 엔지니어링 팀을 위해 산업 자동화 관련 글을 작성합니다. EVST는 청두에 본사를 둔 로봇 제조 및 통합 업체로, 100개국 이상에서 자동화 프로젝트를 수행하고 있으며, 모든 제품 라인에 대해 IATF16949 자동차 등급 인증 및 CE/SGS/TUV와 같은 제3자 인증을 획득했습니다.
저자: EVST 편집팀
에 의해 검토 : EVST 편집팀
마지막 업데이트 :
방법 : EVST 공정 유형 적합성 검토 — 구매자가 주문 전에 공정과 로봇 유형을 매칭하는 데 도움이 되는 계획 지원 도구이며, 공급업체의 특정 응용 분야 테스트 실행을 대체하는 것은 아닙니다.
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