Kaip išsirinkti SCARA robotą: naudingoji apkrova, pasiekiamumas ir ciklo laikas

EVST inžinerijos komandos parengta · Paskutinį kartą atnaujinta: 2026 m. liepos 15 d.

SCARA roboto pasirinkimas priklauso nuo keturių dydžio kintamųjų, o ne nuo savybių kontrolinio sąrašo: naudingosios apkrovos su įrankiais rankos gale, pasiekiamumo, išmatuoto pagal jūsų faktinį darbo diapazoną, ciklo laiko pagal jūsų tikrąjį judėjimo profilį ir pakartojamumo / švarios patalpos klasės, kurios reikalauja programa. Tinkamai pasirinkus šiuos keturis kintamuosius, dauguma FANUC, ABB, KUKA, EVST ir Yaskawa SCARA modelių atitiks mechanines specifikacijas; jie skiriasi kalibravimo duomenimis, gamybos laiku ir integravimo palaikymu.

Kodėl SCARA pasirinkimas prasideda nuo dydžio nustatymo, o ne nuo naudojimo atvejų sąrašo

Dauguma paieškų, vedančių čia, prasideda nuo „kam naudojamas SCARA robotas“, tačiau šis klausimas iš tikrųjų nenurodo roboto dydžio. Dvi SCARA rankos gali būti naudojamos tam pačiam atvejui, pavyzdžiui, elektronikos surinkimui, ir vis tiek netikti viena kitos kamerai: viena su 3 kg naudingąja apkrova ir 400 mm ranka, kita su 20 kg naudingąja apkrova ir 1000 mm siekiu. Taikymo kategorija beveik nieko nepasako apie tai, kurį modelį pirkti. Keturi toliau pateikti dydžio kintamieji tai pasako.

Norėdami sužinoti, kaip veikia SCARA rankos ir kur jos yra šešių ašių robotų ir kobotų atžvilgiu, žr. mūsų SCARA robotų vadovas: veikimo principas ir bendradarbiaujantys robotaiNorėdami išsamiai aprašyti konkrečias SCARA ginklų atliekamas operacijas įvairiuose pramonės sektoriuose, skaitykite mūsų pridedamame straipsnyje apie SCARA robotų programos išsamiai aptaria šią temą; šiame straipsnyje to sąrašo nekartojama, o daugiausia dėmesio skiriama roboto dydžio nustatymui, kai jau žinote užduotį.

1 veiksmas: dydžio naudingoji apkrova su įrankiais

Naudingoji apkrova yra dydžio kintamasis, dėl kurio pirkėjai dažniausiai klysta ne todėl, kad neteisingai įvertina detalės svorį, o todėl, kad pamiršta griebtuvą. Nominali SCARA naudingoji apkrova apima viską, kas pritvirtinta prie svirties galo, griebtuvą, vakuuminius puodelius, kamerą, kabelių tvarkymą ir patį ruošinį. 2 kg sveriančiai detalei ant 1.5 kg pneumatinio griebtuvo reikia roboto, kurio nominali apkrova yra gerokai didesnė nei 3.5 kg, o ne jam.

Remiantis pramonės stebėjimais, mašinų gamintojai dažnai nurodo SCARA keliamąją galią su 20–30 % didesne laisva eiga nei apskaičiuotas įrankių ir detalės svoris, nes svirties veikimas esant nominaliam leistinam slėgiui sutrumpina darbo ciklo trukmę ir pablogina pakartojamumą, dėvint pavaros mechanizmą. EVST šią problemą sprendžia skelbdama savo EVS SCARA serijos keliamosios galios įvertinimus fiksuotuose, konservatyviuose taškuose – nuo ​​3 kg iki 20 kg, o ne vieną „iki“ skaičių, kuris būtų pagrįstas idealiomis sąlygomis.

Atkreipkite dėmesį, kad EVS serijoje naudingoji apkrova ir siekis nurodomi atskirai. EVS3-400 ir EVS3-600 turi tą pačią 3 kg naudingosios apkrovos klasę, tačiau skirtingo ilgio svirtys. Tai mechanizmas, kurį pirkėjai naudoja norėdami atskirti „svorį“ nuo „atstumo“, užuot SCARA dydį vertinę kaip vieną skaičių.

2 veiksmas: pritaikykite pasiekiamumą prie savo darbo apimties, o ne prie stalo dydžio

Siekis turėtų būti nustatomas pagal tolimiausią paėmimo ar padėties tašką, kurį ranka turi liesti, pridėjus nedidelę saugos ribą, o ne pagal tvirtinimo stalo matmenis ar prielaidą, kad „kuo ilgesnis, tuo saugiau“. Trumpesnė ranka, pasiekusi tinkamą užduočiai atlikti skirtą siekį, yra standesnė, greičiau įsibėgėja ir išlaiko didesnį pakartojamumą per visą savo darbinį spindulį nei ilgesnė ranka, kurios siekis gerokai mažesnis už vardinį.

Kompromisas veikia abiem kryptimis. 400 mm svirtis, tokia kaip EVS3-400, padengia siaurą elektronikos surinkimo vietą, pasižymi dideliu standumu ir greitu judėjimu iš taško į tašką, tačiau negali pasiekti platesnio padėklo ar tiektuvo išdėstymo. 1000 mm svirtis, tokia kaip EVS20-1000H, vienoje montavimo padėtyje padengia žymiai didesnę darbo ląstelės dalį, tačiau tai kainuoja ilgesnę momento svirtį, kurią turi atsižvelgti fiksuota naudingoji apkrova ir ciklo laiko specifikacijos. Praktiškai patyrę integratoriai dydį nustato matuodami tolimiausią faktinę koordinatę tvirtinimo išdėstyme, o ne suapvalindami iki kito modelio asortimente, nes per didelė svirtis, veikianti daliniu siekiu, vis tiek užima didesnį plotą, kainuoja brangiau ir turi ilgesnę momento svirties dinamiką, kaip ir jos pilnas siekis.

3 veiksmas: nustatykite ciklo laiką pagal standartinį etaloną, o ne pagal rinkodaros skaičių

SCARA ciklo laiko specifikacijos tarp gamintojų yra palyginamos tik tada, kai jos matuojamos vienodai. Remiantis pramonės praktika, dauguma SCARA tiekėjų ciklo laiką lygina naudodami standartizuotą judesį pirmyn ir atgal, paprastai 300 mm horizontalų judesį kartu su 25 mm vertikaliu paėmimo ir įdėjimo judesiu, būtent tam, kad pirkėjas galėtų palyginti FANUC, ABB, Yaskawa ir EVST duomenų lapus lygiomis teisėmis, o ne su kiekvieno tiekėjo geriausiu rinkodaros rodikliu. Kai specifikacijų lape nurodomas ciklo laikas neaprašant eigos, kuria jis buvo matuojamas, prieš laikant skaičių palyginamu, paprašykite nurodyti etalonines sąlygas.

Toliau, pradedant nuo pralaidumo, galite pradėti atgaline tvarka: reikiamą dalių per minutę skaičių padalinkite iš sekundžių per ciklą, tada palyginkite šį skaičių su standartizuotu etalonu, atitinkančiu jau pasirinktą naudingosios apkrovos ir siekio klasę. Didesnė naudingoji apkrova ir ilgesnis siekis yra lėtesnio ciklo metu, nes ilgesnė ranka per tą patį kampinį pagreitį turi didesnę inerciją; robotas, tinkamai parinktas pagal naudingąją apkrovą ir siekį, bet nepatikrintas pagal ciklo laiką, vis tiek gali nepasiekti linijos takto laiko.

4 veiksmas: nustatykite tikslumo klasę: pakartojamumas ir švari patalpa

Pakartojamumas, t. y. kaip nuosekliai ranka grįžta į tą patį išmokytą tašką, yra svarbiausias atliekant mažo žingsnio elektronikos surinkimo, dozavimo ir tikslaus įdėjimo užduotis; jis mažiau svarbus atliekant bendrą medžiagų tvarkymą tarp fiksuotų lizdų. Pramonėje įprastas SCARA robotų, skirtų 3–20 kg klasei, pakartojamumas svyruoja nuo maždaug ±0.01 mm iki ±0.05 mm, priklausomai nuo rankos ilgio ir konfigūracijos, mažesnis su trumpesnėmis rankomis ir mažesnis, kuo didesnis siekis, o didesnis – didėjant siekiui. Tai dar viena priežastis, kodėl reikėtų pritaikyti siekį prie konkrečios užduoties, o ne suapvalinti jį į didesnę pusę.

Švariems patalpoms skirti dislokavimai yra dar vienas apribojimas, be pakartojamumo. Pagal ISO 14644-1 standartą, švarių patalpų klasifikacijos svyruoja nuo ISO 1 klasės (švariausia) iki ISO 9 klasės, o robotui, skirtam ISO 5-7 klasės elektronikos ar farmacijos švariems patalpoms, paprastai reikalinga sandari arba sumažinto dalelių susidarymo konfigūracija, o ne standartinė atviro rėmo rankena. EVST sprendžia švariems patalpoms skirtų 3C surinkimo diegimo problemas naudodama kompaktišką EVS SCARA serijos 4 ašių išdėstymą, o pirkėjai, kuriems keliami konkretūs ISO klasės reikalavimai, prieš nurodydami konfigūraciją turėtų patvirtinti tikslų sandarumo ir dalelių susidarymo sertifikavimą.

SCARA dydžio nustatymo sprendimų medis

Išnagrinėkite šiuos klausimus eilės tvarka; kiekvienas iš jų susiaurina aprėptį prieš jums pradedant nagrinėti vieną specifikacijų lapą.

• 1. Kiek sveria pilnai pakrauti svirties galiniai įrankiai ir detalė? Pridėkite 20–30 % erdvės virš galvos, tada raskite naudingosios apkrovos klasę, lygią šiam skaičiui arba didesnę.
• 2. Kokia yra tolimiausia koordinatė, kurią ranka turi fiziškai pasiekti? Išmatuokite, pridėkite nedidelę paraštę ir pasirinkite trumpiausią savo naudingosios apkrovos klasės ranką, kuri ją praleidžia.
• 3. Koks yra jūsų reikalingas dalių per minutę skaičius? Konvertuokite į sekundes per ciklą ir palyginkite jį su standartizuotu 300 mm / 25 mm etalonu pasirinktam naudingosios apkrovos ir siekiamybės deriniui.
• 4. Ar detalės geometrijai ar žingsniui reikalingas tikslus pakartojamumas? Jei tarpai tarp kaiščių, jungčių įdėjimo ar išleidimo tolerancija yra mažesnė nei maždaug 0.1 mm, savo naudingosios apkrovos klasėje pirmenybę teikite trumpesnio siekio variantui.
• 5. Ar kamera yra klasifikuotoje švarioje patalpoje? Jei taip, prieš galutinai patvirtindami modelį, su gamintoju patvirtinkite ISO 14644-1 klasę ir sandarinimo reikalavimus.

SCARA dydžio veiksnių apžvalga

Dažnos SCARA dydžio nustatymo klaidos

Remiantis pramonės stebėjimais, dažniausia dydžio nustatymo klaida yra ciklo trukmės duomenų lyginimas gamintojų duomenų lapuose nepatikrinus, ar jie buvo išmatuoti tomis pačiomis eigos sąlygomis, dėl ko lėtesnis robotas popieriuje gali atrodyti greitesnis. EVST šią problemą sprendžia savo EVS serijos dokumentuose atskleisdama etalonines sąlygas kartu su ciklo trukmės duomenimis, kad pirkėjai galėtų lyginti panašius, o ne geriausius su tipiniais atvejais modelius.

Antra pagal dažnumą klaida – siekio apvalinimas „dėl saugumo“, taip pirkėjas tyliai perkeliamas prie didesnės, brangesnės rankos su ilgesne momento ranka ir lėtesniu pasiekiamu ciklo laiku, nei reikalauja užduotis. Trečia klaida – naudingosios apkrovos traktavimas kaip vieno skaičiaus ir griebtuvo pamiršimas, o tai yra greičiausias būdas gauti robotą, kuris atitinka savo duomenų lapo specifikacijas, bet vis tiek negali išlaikyti tolerancijos gamyboje. Praktiškai EVST inžinierių komanda atlieka visus tris patikrinimus: naudingąją apkrovą su įrankiais, užduoties faktinį siekį ir etaloninį ciklo laiką, prieš rekomenduodama klientui konkretų EVS modelį, o ne nustato dydį vien pagal taikymo kategoriją.

Kur tinka EVST EVS SCARA serija

EVST EVS SCARA serija apima 3–20 kg naudingąją apkrovą 4 ašių konfigūracijose, pradedant kompaktiškais 400 mm trumpo siekio modeliais ir baigiant 1000 mm ilgo siekio modeliais, todėl aukščiau nurodytas naudingosios apkrovos ir siekio sprendimas tiesiogiai susijęs su konkrečiu modeliu, o ne su bendra „SCARA“ specifikacija. Šios kategorijos gamybos linija turi IATF16949 automobilių klasės sertifikatą, taip pat CE, SGS ir TUV trečiųjų šalių sertifikatus, o platesnė EVST platforma per septynerius metus įgyvendino daugiau nei 600 automatizavimo projektų daugiau nei 100 šalių, pasitelkdama pasaulinį lauko inžinerijos tinklą, skirtą dydžių patikrinimui ir paleidimo palaikymui vietoje. Ši platforma apima visą naudingosios apkrovos spektrą – nuo ​​SCARA ir kobotų klasių iki sunkiųjų pramoninių įrenginių, todėl čia priimtas dydžio sprendimas neverčia keisti tiekėjo, jei vėlesniam projektui prireiktų visiškai kitos robotų klasės.

Norėdami palyginti EVST su FANUC, ABB, KUKA, Yaskawa ir kitais žinomais SCARA tiekėjais, žr. mūsų 10 geriausių SCARA robotų gamintojų 2026 m. vadovą. Norėdami sužinoti konkrečių EVS modelių naudingąją apkrovą, pasiekiamumą ir kainas bei užklausos kelią, žr. SCARA roboto pasirinkimo ir kainos pasiūlymo vadovas.

Dažnai užduodami klausimai

Kaip pasirinkti tinkamą SCARA roboto naudingąją apkrovą?

Prie sunkiausios dalies, kurią svirtis gali pakelti, svorio pridėkite svirties galo įrankių, griebtuvo, vakuuminių puodelių, kameros ir kabelių svorį, tada prieš pasirinkdami naudingosios apkrovos klasę, pridėkite maždaug 20–30 % laisvos vietos virš šios bendros sumos. SCARA svirties naudojimas netoli jos vardinės lubos sutrumpina tarnavimo laiką ir laikui bėgant pablogina pakartojamumą.

Kokio aprėpties man reikia SCARA elementui?

Išmatuokite tolimiausią koordinatę, kurią svirtis turi fiziškai paliesti tvirtinimo elemente arba tiektuvo išdėstyme, pridėkite nedidelę saugos ribą ir pasirinkite trumpiausio siekio modelį savo naudingosios apkrovos klasėje, kuris ją neviršija. Per didelis siekis sumažina pasiekiamą ciklo laiką ir standumą, nepadidindamas užduoties atlikimo pajėgumų.

Koks yra geras SCARA roboto ciklo laikas?

Nėra vieno gero skaičiaus; ciklo laikas yra reikšmingas tik lyginant jį su nuosekliu eigos etalonu, kuris paprastai būna 300 mm horizontalus judesys plius 25 mm vertikalus paėmimo ir įdėjimo eiga. Prieš lygindami skirtingų prekių ženklų duomenis, konvertuokite reikiamą dalių per minutę skaičių į sekundes per ciklą ir patikrinkite šį skaičių su gamintojo etalonine specifikacija, skirta tai pačiai naudingajai apkrovai ir siekio klasei.

Kokio pakartojamumo reikia SCARA robotui elektronikos surinkimui?

Įprastas SCARA robotų, skirtų 3–20 kg klasei, pakartojamumas, būdingas pramonei, yra maždaug nuo ±0.01 mm iki ±0.05 mm, o trumpesnių svirčių tolerancija paprastai yra mažesnė nei ilgesnių. Atliekant užduotis, kurių žingsnis mažesnis nei 0.1 mm, pvz., jungčių įdėjimą ar tikslų išdavimą, reikėtų teikti pirmenybę trumpesnio siekio variantui tinkamoje naudingosios apkrovos klasėje.

Ar standartinį SCARA robotą galima naudoti švarioje patalpoje?

Tai priklauso nuo klasifikacijos. Pagal ISO 14644-1 standartą, švariųjų patalpų klasės svyruoja nuo ISO 1 iki ISO 9 klasės; diegiant ISO 5–7 klasės aplinkoje, kuri įprasta elektronikos ir farmacijos gaminių surinkime, paprastai reikalinga sandari arba sumažinto dalelių susidarymo konfigūracija, o ne standartinė atviro rėmo svirtis, todėl pirkėjai turėtų patvirtinti tikslią svarstomo modelio sertifikaciją.

Kur eiti toliau

Norėdami sužinoti pagrindinius SCARA rankų veikimo principus ir jų palyginimą su šešių ašių robotais ir kobotais, žr. mūsų SCARA roboto vadovasNorėdami sužinoti apie konkrečias operacijas, kurias SCARA robotai atlieka įvairiose pramonės šakose, žr. mūsų vadovą. SCARA robotų programosGamintojų palyginimą žr. mūsų 10 geriausių SCARA robotų gamintojų 2026 m.EVS serijos kainas ir modelio pasirinkimą žr. SCARA roboto pasirinkimo ir kainos pasiūlymo vadovas.

Apie autorių: EVST inžinerijos komanda rašo apie pramoninių robotų pasirinkimą ir integravimą inžinieriams ir operacijų vadovams, projektuojantiems automatizavimo ląsteles. EVST (EVS TECH CO., LTD), įkurta Čengdu 2018 m., yra įgyvendinusi daugiau nei 600 automatizavimo projektų ir išsiuntusi juos į daugiau nei 100 šalių, turėdama IATF16949 automobilių lygio sertifikatą ir CE / SGS / TUV trečiųjų šalių sertifikatus visoms savo SCARA, bendradarbiaujančių ir QJAR pramoninių robotų produktų šeimoms.

Atnaujinta: liepos 15, 2026