EVST redakcijas komanda · Pēdējoreiz atjaunināts: 2026. gada 8. jūnijā
SCARA robots (Selective Compliance Assembly Robot Arm — selektīvās atbilstības montāžas robota roka) ir 4 asu rūpnieciskais robots, kas paredzēts ātrai un precīzai kustībai horizontālā plaknē ar stingru vertikālu pretestību. Tā RRP savienojuma struktūra, divi rotējoši horizontāli savienojumi un viens vertikāls lineārs savienojums, ir piemērots montāžas, skrūvēšanas, dozēšanas un paņemšanas un novietošanas uzdevumiem, un tam ir kompakts izmērs. Derīgā slodze ir no 3 līdz 20 kg; sniedzamības attālums ir no 300 līdz 1,200 mm; atkārtojamība parasti ir no ±0.01 līdz ±0.02 mm.
Kas ir SCARA robots? Etimoloģija un pamatkoncepcija
Akronīmu SCARA 1978. gadā ieviesa Hiroši Makino Jamanaši Universitātē Japānā. “Selektīvā pakļāvība” apraksta galveno mehānisko īpašību: roka pakļaujas, tas nozīmē, ka tā noliecas horizontālā plaknē, vienlaikus saglabājot stingrību vertikālā virzienā. Tas ir apgriezti tam, ko dara lielākā daļa 6 asu robotu, un tas ir tieši tas, kas nepieciešams montāžas uzdevumiem. No augšas novietotai detaļai ir nepieciešams stingrs lejupvērsts spēks bez sānu nobīdes, un SCARA to nodrošina pēc konstrukcijas, nevis ar programmatūras kompensāciju.
Saskaņā ar nozares novērojumiem, SCARA roboti veido ievērojamu daļu no visām uz montāžu orientētajām robotu piegādēm 3C elektronikas un patēriņa preču ražošanā, jo neviena cita robotu arhitektūra šajā cenu kategorijā nespēj apvienot plaknes ātrumu, atkārtojamību un vertikālo stingrību.
SCARA galvenie identifikatori:
- 4 asis (3 rotējošas + 1 lineāras, lai gan dažās konfigurācijās 3+1 tiek izmantotas atšķirīgi; skatiet savienojumu sadaļu zemāk)
- Horizontālā apstrādes plakne ir galvenā darba vieta
- Kompakta, zema profila roka, kas piestiprināta virs galvas vai uz rāmja
- Augsts cikla ātrums, parasti no 0.3 līdz 0.5 sekundēm standarta paņemšanas un novietošanas ciklam
- Atkārtojamība ražošanas modeļiem diapazonā no ±0.01 mm līdz ±0.02 mm
Kā darbojas SCARA: RRP locītavas struktūra un 4 asis
Standarta SCARA ir četras locītavas, kas apzīmētas no J1 līdz J4, izvietotas RRP konfigurācijā rokas līmenī, kā arī plaukstas locītavas rotācija:
- J1 — Rotācijas pamatne: Pleca locītava rotē visu roku pa kreisi un pa labi ap vertikālu asi. Šī ir garākā kustība un aptver lielāko daļu horizontālā sniedzamības.
- J2 — Rotācijas elkonis: Otra rotējoša locītava pagarina vai ievelk apakšdelmu horizontālajā plaknē. J1 un J2 kopā pozicionē instrumenta centra punktu (TCP) jebkurā vietā robota horizontālajā darba telpā.
- J3 — Vertikāli lineārs (Z ass): Svina vai lodīšu skrūves kolonna pārvieto gala efektoru taisni uz augšu un uz leju. Tā kā šī ass ir pilnīgi vertikāla un mehāniski stingra, robots var pielietot vienmērīgu ievietošanas spēku bez novirzes.
- J4 — Plaukstas locītavas rotācija: Rotācijas savienojums gala efektorā griež instrumentu ap vertikālo asi, orientējot skrūvi, komponentu vai sprauslu pirms ievietošanas.
“Selektīvā elastība” rodas no J1 un J2 ģeometrijas. Abi rotē vienā horizontālā plaknē, tāpēc roka ievietošanas laikā var absorbēt nelielas sānu novirzes, tieši tāpat kā cilvēka plaukstas locītava, kurā ievietota ligzda. Vertikālā Z ass, ko darbina skrūve, nenodrošina šādu elastību; tā ir stingra pēc konstrukcijas, kas notur komponentu vietā pēc ievietošanas.
Saskaņā ar nozares novērojumiem, SCARA mehāniskā atbilstība horizontālajā plaknē samazina precizitātes prasības augšupējiem padevējiem un stiprinājumiem, kas samazina instrumentu izmaksas un nodrošina ātrāku pārslēgšanos salīdzinājumā ar sistēmām, kurām pirms ievietošanas nav nepieciešama sānu kļūda.
SCARA vs Cobot vs 6-Axis: salīdzinājums
Izvēle starp SCARA, sadarbības robotu (kobotu) un 6 asu rūpniecisko roku ietver kompromisus ātruma, elastības, drošības, sniedzamības un izmaksu ziņā. Zemāk esošajā tabulā ir apkopotas galvenās atšķirības.
| īpašība | SCARA | Kobots (6 asu) | 6 asu rūpnieciskā roka |
|---|---|---|---|
| Cirvji | 4 | 6 | 6 |
| Primārā darba vieta | Horizontālā plakne + īsais Z | Pilna 3D sfēra | Pilna 3D sfēra |
| Atkārtojamība | ±0.01 – ±0.02 mm | ±0.02 – ±0.05 mm | ±0.02 – ±0.08 mm |
| Cikla laiks (saņemšana-novietošana) | 0.3–0.5 s (ātri) | 0.6–1.5 s (vidēji spēcīgs) | 0.4–1.0 s (mainās) |
| Kravas slodzes diapazons | 1 - 20 kg | 3 - 30 kg | 6 - 800 kg |
| Sadarbības drošība (ISO/TS 15066) | Nē (standarta modeļi) | Jā | Nē (standarta modeļi) |
| Pēdas nospiedums | Mazs līdz vidējs | Mazs līdz vidējs | No vidēja līdz lielam |
| Piemērots | Ātra plakana montāža, skrūvēšana, dozēšana, paņemšana un novietošana | Elastīgas stacijas, cilvēka un robota koplietojama telpa, bieža maiņa | Metināšana, smago kravu apstrāde, paletizācija, mehāniskā apstrāde |
| Nav piemērots | Uzdevumi, kuriem nepieciešami sarežģīti 3D ceļi vai liels vertikālais diapazons | Ātrgaitas, liela apjoma plakana montāža | Viegla precīza montāža, uzdevumi slēgtā telpā līdzenā vidē |
| Tipisks cenu diapazons (vienība) | $ 8,000 - $ 30,000 | $ 25,000 - $ 60,000 | $ 20,000 - $ 150,000 + |
Saskaņā ar nozares novērojumiem, SCARA roboti un koboti arvien biežāk tiek izmantoti kombinācijā vienā līnijā: SCARA veic liela apjoma, ātrgaitas novietošanas un skrūvēšanas darbības, savukārt koboti veic kvalitātes pārbaudes un elastīgās montāžas stacijas blakus operatoriem. Šis hibrīdais izkārtojums ir izplatīts 3C elektronikas, medicīnas ierīču un patēriņa preču līnijās. Lai iegūtu padziļinātu ieskatu SCARA un citu veidu izvēlē, skatiet mūsu… SCARA, delta un 6 asu salīdzināšanas ceļvedis.
Vadošie ražotāji, kas mūsdienās piegādā SCARA platformas, ir FANUC (SR sērija), ABB (IRB 910SC / IRB 920T), Yaskawa (MOTOMAN MYS), KUKA (KR SCARA), Epson (LS/RS sērija) un EVST (EVS SCARA sērija). Katrs no tiem pozicionē savu līniju līdzīgā kravnesības un sniedzamības diapazonā, un atšķirības rodas no kontrollera programmatūras, tīrības pakāpes un integrācijas ekosistēmas. Lai iegūtu pilnu šo piegādātāju rangu pēc instalētās bāzes, kravnesības klases un cenu līmeņa, skatiet mūsu… 10 labākie SCARA robotu ražotāji 2026. gadā salīdzinājums.
Tipiski SCARA pielietojumi
3C elektronikas montāža
Komponentu novietošanai uz iespiedshēmas platēm, savienotāju ievietošanai un kameru moduļu uzstādīšanai ir nepieciešama ātra, līdzena kustība ar ±0.02 mm klases atkārtojamību. SCARA zemais cikla laiks un horizontālās plaknes stingrība padara to par noklusējuma robotu šiem uzdevumiem. Īsi produktu cikli 3C vidē nozīmē, ka līnijas jāpārprogrammē vairākas reizes gadā; SCARA kontrolieri atbalsta bezsaistes programmēšanu un ātru apmācību, kas samazina dīkstāves laiku pārslēgšanās laikā. Pilnu robotu sadalījumu 3C darbplūsmā skatiet mūsu… 3C elektronikas ražošanas ceļvedis.
Iepakojuma savākšanas un novietošanas sistēma
Patēriņa preču iepakošanas līnijas izmanto SCARA robotus, lai savāktu produktus no konveijeriem un ievietotu tos paplātēs vai kastēs ar ātrumu no 60 līdz 120 paņemšanas reizēm minūtē viens robots. Īsais vertikālais gājiens nodrošina zemu cikla laiku, un rokas kompaktais profils iederas esošo līniju izkārtojumos bez būtiskas rekonstrukcijas. Lai palielinātu caurlaidspēju, uz viena konveijera bieži tiek uzstādīti vairāki SCARA roboti paralēli.
Skrūvēšana un stiprināšana
Skrūvju skrūvēšanai ar kontrolētu griezes momentu ir nepieciešams, lai robots visā vītnes sasaistes laikā turētu skrūvgrieža uzgali vienā līnijā ar skrūves asi. SCARA stingrā Z ass novērš sānu novirzi skrūvēšanas laikā, un J4 plaukstas locītavas rotācija tīri pieliek pagrieziena spēku. Šī kombinācija padara SCARA par pirmo izvēli skrūvēšanai elektronikā, ierīcēs un automobiļu mezglos, kur nodiluši vai šķērsgriezuma vītņoti stiprinājumi rada dārgu pārstrādi.
Līmes un šķidruma dozēšana
Līmes lodīšu, lodēšanas pastas, termiskā masas vai hermētiskā materiāla uzklāšana uz līdzenas detaļas prasa precīzu trajektorijas izsekošanu 2D plaknē ar kontrolētu ātrumu. SCARA ātri un atkārtojami izseko šo trajektoriju, neizmantojot 6 asu rokas mehānisko sarežģītību, lai veiktu būtībā 2D uzdevumu. Rezultāts ir vienmērīga lodīšu ģeometrija un mazāk līmes atkritumu.
Medicīnas ierīču mezgls
Higiēniskie SCARA varianti ar nerūsējošā tērauda vākiem un IP aizsardzības savienojumiem tiek izmantoti medicīnas ierīču montāžā pipešu ielādei, šļirču uzpildei un kasetņu montāžai. Slēgtā sviras konstrukcija novērš daļiņu izdalīšanos, kas ir prasība tīrtelpu vidē, kas klasificēta kā ISO 5. līdz 7. klase.
SCARA atkārtojamība un ātrums: ko nozīmē skaitļi
Atkārtojamība ir robota spēja atgriezties vienā un tajā pašā punktā no viena un tā paša virziena vienādos apstākļos. SCARA ražošanas modeļi parasti sasniedz ±0.01 mm līdz ±0.02 mm. Precizitāte (spēja sasniegt absolūti komandētu punktu) ir atšķirīga un parasti zemāka specifikācija; lielākajai daļai montāžas uzdevumu atkārtojamība ir svarīga, jo detaļas tiek novietotas attiecībā pret fiksētām atsauces vietām, nevis absolūtā telpā.
Standarta SCARA paņemšanas un novietošanas robota cikla laiks (200 mm horizontāla pārvietošanās, 25 mm Z kritiens) ir 0.3 līdz 0.5 sekundes. Ar 0.4 sekundēm ciklā viens robots veic 9,000 ciklus stundā. Ātrgaitas iepakošanas līnijās optimizēti kustības profili ļauj šim ātrumam pārsniegt 120 paņemšanas un novietošanas ciklus minūtē vienam robotam.
Praksē pēc SCARA šūnu nodošanas ekspluatācijā 3C elektronikas un patēriņa preču līnijās EVST inženieri secina, ka ierobežojošais faktors reti ir robota nominālais ātrums. Biežāk tieši detaļu padeves prezentācija, armatūras precizitāte vai redzes sistēmas latentums nosaka reālo cikla ātrumu. Mēs parasti pielāgojam SCARA robotu izmērus 70–80 % apmērā no to nominālā cikla ātruma, kas atstāj vietu šiem augšupējiem mainīgajiem un uzlabo ilgtermiņa uzticamību 24/7 ražošanā.
Bieži sastopams nepareizs priekšstats ir tāds, ka konkursā vienmēr uzvar ātrāk novērtētā SCARA robota izvēle. Vienā nesenā 3C montāžas projektā klients norādīja 0.3 s cikla robotu, bet augšupējais vibrācijas padevējs piegādāja detaļas ar 0.55 s intervālu. Ātrākais robots nenodrošināja caurlaidspējas pieaugumu salīdzinājumā ar lēnāku 0.45 s modeli, kas maksāja aptuveni par 18% mazāk. Pirms SCARA lietderīgās slodzes un ātruma klases fiksēšanas iesakām veikt visas stacijas cikla laika auditu, nevis tikai robota.
Kravnesības un sasniedzamības opcijas: kā lasīt specifikācijas
Šodien tirgū pieejamie SCARA roboti aptver:
- Lietderīgā krava: 1 kg (vieglu detaļu apstrāde) līdz 20 kg (nelieli elektronikas mezgli, pārtikas iepakojums)
- Sniedzamība (maksimālais roku platums): 300 mm (darbvirsma) līdz 1,200 mm (lielu palešu vai paplāšu pārklājums)
- Gājiens (Z ass gājiens): 100 mm līdz 300 mm, atkarībā no modeļa
Lielākā daļa ražošanas pielietojumu ietilpst kravnesības diapazonā no 3 kg līdz 10 kg ar sniedzamību no 400 mm līdz 800 mm. 20 kg klase aptver smagākus mezglus un iepakotas preces. Garākas sniedzamības modeļi (1,000 mm+) ir paredzēti lielformāta elektronikai vai automobiļu salonu montāžai.
EVST EVS SCARA sērija aptver kompaktajā diapazonā 3 kg un 6 kg celtspējas iespējas un 20 kg smagākiem lietojumiem, ar rokas sniedzamību no 400 mm (EVS3-400, EVS3-400H) līdz 1,000 mm (EVS20-1000H) un nozares standarta SCARA klases atkārtojamību ±0.02 mm diapazonā ražošanas montāžas uzdevumiem. Ir spēkā CE, SGS un TUV trešo pušu sertifikācija. Konfigurācijas un cenu iespējas skatiet šeit. SCARA izvēles un cenu piedāvājuma ceļvedis vietnē evsrobot.com.
Kā izvēlēties SCARA robotu
SCARA izvēli vairumam lietojumprogrammu nosaka septiņi parametri:
- Lietderīgā krava: Saskaitiet detaļas svaru, efektora svaru un visus pie rokas piestiprinātos kabeļus vai caurules. Pievienojiet 20 % drošības rezervi. Nepārsniedziet nominālo slodzi pie norādītā sniedzamības attāluma.
- Sasniedziet: Izmēriet lielāko horizontālo attālumu starp atlases punktu un novietojuma punktu. Pievienojiet vismaz 50 mm atstarpi. Pārāk liels sniedzamības attālums samazina rokas stingrību un palielina cikla laiku.
- Z-gājiens: Nosakiet augstuma starpību starp augstāko un zemāko punktu, kas instrumentam jāsasniedz. Lielākā daļa SCARA modeļu piedāvā 100, 150 vai 200 mm gājiena opcijas.
- Atkārtojamība: Pielāgojiet stingrākajai pielaidei lietojumprogrammā. PCB montāžai standarta minimums ir ±0.02 mm. Vieglam iepakojumam var pietikt ar ±0.05 mm.
- Cikla laika prasība: Aprēķiniet nepieciešamo paņemšanas reižu skaitu minūtē un salīdziniet to ar robota publicēto cikla laiku pie norādītā pārvietošanās attāluma. Pārliecinieties, ka noslodze ir 70–80%.
- vide: Standarta SCARA paneļiem ir IP40 klase. Tīrtelpām, pārtikas kvalitātes vai skalošanas vajadzībām ir nepieciešams IP65 vai augstāks aizsardzības līmenis un atbilstoši pārklājuma materiāli.
- Kontrolieris un integrācija: Pārbaudiet lauka kopnes atbalstu (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP), redzes sistēmas saderību un programmēšanas vidi. Daudzos projektos tie ietekmē integrācijas izmaksas vairāk nekā robota korpusa cena.
Saskaņā ar nozares novērojumiem, visbiežāk pieļautās SCARA atlases kļūdas ir pārāk liela slodze, lai palielinātu rezervi (kas nevajadzīgi palielina rokas garumu), un nepieciešamā Z gājiena nenovērtēšana, kad armatūras dizains mainās projekta vēlīnā stadijā. Norādot modeli ar nākamo garāko Z opciju jau no paša sākuma, tiek novērsta dārga robota nomaiņa.
EVST atbalsta SCARA atlasi un lietojumprogrammu izstrādi, izmantojot globālu tīklu, kurā ir vairāk nekā 50 aģentu un vairāk nekā 600 piegādātu automatizācijas projektu vairāk nekā 100 valstīs. CE, SGS un TUV trešo pušu sertificētas iekārtas tiek piegādātas ar pilnu dokumentāciju. EVST ir arī piešķirts izgudrojuma patents tās automatizācijas projektu darījumu metodoloģijai (CN patents ZL 2020 1 1601091.6, piešķirts 2024. gadā), pievienojot IP atbalstītu procesu uzticamību projektu piegādei.
Biežāk uzdotie jautājumi
Ko nozīmē SCARA?
SCARA apzīmē selektīvās atbilstības montāžas robota roku (Selective Compliance Assembly Robot Arm). “Selektīvā atbilstība” attiecas uz rokas mehānisko konstrukciju: tā pielāgojas (liecas) horizontālā plaknē, kas palīdz tai absorbēt nelielas sānu novirzes montāžas ievietošanas laikā, vienlaikus saglabājot stingrību vertikālā virzienā, lai saglabātu lejupvērstu spēku ievietošanas un nostiprināšanas laikā.
Cik asis ir SCARA robotam?
Standarta SCARA robotam ir 4 asis: J1 (rotējošā pamatne, horizontāla), J2 (rotējošais elkonis, horizontāla), J3 (lineārā Z, vertikāla) un J4 (plaukstas locītavas rotācija, vertikālā ass). Dažiem uzlabotiem modeļiem ir pievienota piektā ass plaukstas locītavas noliekšanai, taču klasiskais 4 asu izkārtojums ir visizplatītākais ražošanas vidē.
Kāda ir SCARA robota tipiskā atkārtojamība?
Ražošanas SCARA roboti parasti sasniedz atkārtojamību no ±0.01 mm līdz ±0.02 mm. Tā ir spēja atkārtoti atgriezties vienā un tajā pašā punktā no viena un tā paša virziena nemainīgos apstākļos. Precizitāte (absolūtas komandētas koordinātas sasniegšana) ir atsevišķa, parasti zemāka specifikācija. Lielākajai daļai montāžas un izvietošanas uzdevumu atkārtojamība ir būtiskais rādītājs, jo detaļas tiek novietotas pret fiksētām atsauces līnijām.
Kāda ir atšķirība starp SCARA un kobotu?
SCARA ir optimizēts ātrai, plakanai montāžai ar augstu atkārtojamību un īsu cikla laiku, taču tam nav spēku ierobežojošu drošības funkciju, kas ļautu tam strādāt kopā ar cilvēkiem bez aizsargiem. Kobots (sadarbības robots) ir izstrādāts atbilstoši ISO/TS 15066 drošības standartiem, tostarp spēka un jaudas ierobežošanai, tāpēc tas var darboties koplietojamā cilvēka un robota telpā. Koboti ir elastīgāki 3D uzdevumos, taču parasti ir lēnāki ātrgaitas plakanas montāžas laikā nekā SCARA ar līdzīgu kravnesību. Daudzas mūsdienu līnijas izmanto abus veidus vienai un tai pašai produktu plūsmai.
Kādas kravnesības un sniedzamības iespējas ir pieejamas SCARA robotiem?
Mūsdienās komerciāli pieejamie SCARA roboti ir pieejami ar celtspēju no 1 kg ar 300 mm sniedzamību (galda modeļi) līdz 20 kg ar 1,200 mm sniedzamību. Visizplatītākais ražošanas diapazons ir no 3 kg līdz 10 kg ar sniedzamību no 400 mm līdz 800 mm. EVST EVS SCARA sērija aptver 3 kg, 6 kg un 20 kg celtspējas opcijas ar sniedzamību no 400 mm līdz 1,000 mm, visiem ir ±0.02 mm atkārtojamība, CE, SGS un TUV sertifikāts.
Kurās nozarēs visvairāk tiek izmantoti SCARA roboti?
3C elektronika (viedtālruņi, klēpjdatori, planšetdatori, PCB montāža) ir lielākais SCARA robotu pielietojuma segments, kam seko patēriņa preču iepakojums, medicīnas ierīču montāža un automobiļu salonu un elektroiekārtu montāža. Skrūvju skrūvēšana, detaļu novietošana, dozēšana un paņemšana un novietošana ir četras uzdevumu kategorijas, kas veido lielāko daļu SCARA izvietošanas šajās nozarēs.
Par autoriem: Šo rokasgrāmatu sagatavoja EVST redakcijas komanda un pārskatīja EVST lietojumprogrammu inženierija, izmantojot uzņēmuma pieredzi vairāk nekā 600 automatizācijas projektu īstenošanā visā pasaulē. EVST (EVS TECH CO., LTD) ir Čendu bāzēts robotikas ražotājs, kas dibināts 2018. gadā, un to vada ģenerāldirektore Šārona Sjao (10 gadi robotikas automatizācijā un starptautiskajā eksportā) un tehniskais direktors He Mingxian (LLM lietojumprogrammas, datorredze, reāllaika sistēmas). EVST ražo SCARA, sadarbības un rūpnieciskos robotus, kas tiek eksportēti uz vairāk nekā 100 valstīm, ar CE, SGS un TUV trešo pušu sertifikāciju, un tam ir piešķirts Ķīnas izgudrojuma patents (ZL 2020 1 1601091.6) automatizācijas projektu piegādes metodoloģijai.
Pēdējoreiz atjaunināts: 2026. gada 8. jūnijā. Šī rokasgrāmata ir paredzēta vispārīgai informācijai; pirms robota izvēles pabeigšanas pārbaudiet visas specifikācijas atbilstoši pielietojumam.
Šīs rokasgrāmatas pamatdefinīciju skatiet mūsu pārskatā par Kas ir SCARA robots.