Что такое робот SCARA? Краткое введение

Робот SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) – это робот-манипулятор с селективным соответствием. Роботы SCARA имеют особую конструкцию манипулятора. Эта конструкция позволяет им быстро и точно перемещаться из стороны в сторону. Многие отрасли промышленности используют SCARA роботыПроизводители электроники и автомобилей используют их для сборки и упаковки. Роботы SCARA наиболее широко используются в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Основы робота SCARA

Что такое робот SCARA

A СКАРА робот — это разновидность промышленного робота. Он предназначен для задач, требующих быстроты и высокой точности. Согласно ISO 8373, робот SCARA имеет два поворотных сочленения. Эти сочленения расположены рядом друг с другом и позволяют ему двигаться по одной плоской поверхности. Такая конструкция позволяет роботу изгибаться в стороны, сохраняя при этом устойчивость. Роботы SCARA отлично подходят для захвата, сборки и упаковки. Они могут перемещать грузы быстро и бережно. Именно поэтому их так часто используют на заводах по производству электроники и автомобилей.

Аббревиатура SCARA и ее история

SCARA расшифровывается как «Selective Compliance Arm for Robotic Assembly» (Рука выборочного соответствия для роботизированной сборки). Это название начали использовать в конце 1970-х годов. В 1979 году компании Sankyo и IBM создали первых роботов SCARA. Эти роботы были созданы в Университете Яманаси в Японии. Это стало большим шагом вперёд для роботов SCARA на заводах. Вскоре на заводах их стали использовать для обработки пластин при производстве полупроводников. Это задало новые стандарты скорости и точности.

Дизайн и движение

Роботы SCARA имеют особую форму руки. Рука состоит из двух основных сочленений, вращающихся по линиям, направленным вверх и вниз. Это обеспечивает роботу круглое рабочее пространство. Такая конструкция позволяет роботу быстро и аккуратно перемещаться по ровной поверхности. Вертикальная часть остаётся жёсткой для точного вертикального перемещения. Этот особый изгиб позволяет роботам SCARA работать плавно и быстро. В таблице ниже показано, чем роботы SCARA отличаются от других роботов:

Особенность/Аспект	СКАР Роботы	Декартовы роботы	Шарнирно-сочлененные роботы
Совместная конфигурация	Вращение плечевых и локтевых суставов	Линейные приводы (X, Y, Z)	Множественные вращающиеся соединения
Оси движения	X, Y, Z, плюс вращение	Линейный по осям X, Y, Z	Сложные 3D-движения
Жесткость	Жесткий вертикально, гибкий горизонтально	Высокая жесткость	Гибкий, менее жесткий
Рабочий конверт	Круговой	прямоугольный	Большой, сложный
Скорость и точность	Быстро, высокоточно	Высокая точность	Хорошо подходит для сложных задач

SCARA роботы Четыре сервооси обеспечивают их синхронное движение. Это позволяет им бережно выполнять одну и ту же работу снова и снова. Они небольшие и быстрые, поэтому подходят для работы в ограниченном пространстве и на загруженных сборочных линиях.

Роботы SCARA в промышленности

Применение роботов SCARA

Роботы SCARA играют важную роль во многих отраслях. Они быстрые и очень точные. Эти роботы выполняют задачи, которые всегда требуют одинакового выполнения. Вот несколько основных способов их использования:

• Выберите и разместите: Роботы SCARA быстро и бережно перемещают мелкие детали. Они помогают собирать электронику.

• Обслуживание машин: Они загружают детали в машины и вынимают их. Это ускоряет работу.

• Упаковка: Эти роботы быстро складывают вещи в коробки и контейнеры.

• Осмотр: Роботы SCARA проверяют качество продукции с помощью камер и датчиков.

Другие отрасли также используют роботов SCARA для специальных задач:

промышленное использование	Типичные выполняемые задачи
Микроавтоматизация в фармацевтике	Перемещение мелких деталей при производстве лекарств и научных исследованиях; работа с деталями размером менее 1 мм
Пищевая промышленность и производство напитков	Переработка и упаковка продуктов питания; использование безопасных материалов и простота очистки
Помощь с 3D-печатью	Помощь с 3D-печатью; доставка материалов; отделочные работы
Лабораторная автоматизация	Подготовка образцов, поддержание чистоты и работа с лабораторными компьютерами
Автоматизация розничной торговли	Обработка товаров в торговых автоматах или на небольших складах; использование распознавания объектов

Роботы SCARA также используются в производстве аккумуляторов, перемещении грузов, в биологических науках и машиностроении. Например, на заводе улучшили свою сенсорную линию, используя робота SCARA с портальным роботом. Это позволило увеличить выпуск продукции и сэкономить место. На примере показано, как роботы SCARA помогают сделать рабочие зоны гибкими.

Преимущества роботов SCARA

Роботы SCARA имеют множество преимуществ по сравнению с другими роботами-манипуляторами. Их форма позволяет им двигаться быстро и точно, особенно при выполнении горизонтальных движений. Вот некоторые из основных преимуществ:

• Роботы SCARA отлично подходят для быстрых, повторяющихся задач с высокой точностью.

• Конструкция их рычагов позволяет им быстрее выполнять задачи, поэтому они отлично подходят для подъема и перемещения грузов.

• В отличие от некоторых других роботов, они остаются быстрыми даже при подъеме тяжелых предметов.

• Роботы SCARA имеют небольшие размеры, поэтому они экономят место и требуют меньших затрат на установку.

• Они оснащены двигателями и контроллерами, поэтому их легко устанавливать и они требуют меньше проводов.

• Их легко программировать и подключать, часто по технологии plug-and-play.

• Роботы SCARA требуют меньше ремонта, поскольку у них меньше движущихся частей, что экономит деньги.

• Их высокая точность помогает контролировать качество и сокращать отходы.

SCARA роботы помочь компаниям тратить меньше, требуя меньше работников и ускоряют работу. Они также делают рабочие места безопаснее, выполняя опасную работу.

В реальной жизни компании, производящие электронику и автомобили, добились значительных улучшений. Например, Робот EVS3-400 SCARA Помогает упаковывать и перевозить хрупкие электронные компоненты. Это делает работу точнее и быстрее.

Ограничения роботов SCARA

Роботы SCARA прочны, но имеют ряд слабых мест:

• Роботы SCARA имеют небольшие размеры и не могут далеко дотянуться, поэтому их рабочая зона ограничена.

• Они не могут поднимать очень тяжёлые предметы. Например, если робот поднимает 6 фунтов, он должен быть способен удерживать около 10–12 фунтов.

• Они в основном передвигаются боком и не могут много двигаться вверх и вниз.

• Роботы SCARA не подходят для подъема тяжестей или работы в больших помещениях.

• Они не такие гибкие, как 6-осевые роботы, поэтому не могут выполнять очень сложную или объемную работу.

Роботы SCARA идеально подходят для быстрой и аккуратной работы с мелкими деталями в ограниченном пространстве. Они не подходят для работ, требующих большого количества движений или подъёма тяжестей.

Выбор робота SCARA

Чтобы выбрать подходящего робота SCARA, необходимо учесть несколько ключевых моментов. Вот несколько советов:

• Полезная нагрузка и дальность полета: Убедитесь, что робот сможет удерживать необходимые вам детали и инструменты.

• Точность и аккуратность: Выберите робота, который достаточно точен для вашей работы, например, в электронике или медицине.

• Скорость и время цикла: Подумайте, насколько быстро робот должен работать, чтобы достичь ваших целей.

• Экономическая эффективность: Выберите робота, который соответствует вашему бюджету и потребностям.

• Простота интеграции и программирования: Найдите роботов, которые легко настроить и использовать.

фактор	объяснение
полезная нагрузка	Робот должен удерживать деталь и инструмент вместе. Правильная нагрузка экономит место и деньги.
Скорость	Роботы SCARA — одни из самых быстрых, что хорошо для быстрой работы.
след	Роботы SCARA обычно меньше других роботов с такой же досягаемостью.
Повторяемость	Для таких работ, как электроника, необходима высокая точность по осям XY.
сочленение	Роботы SCARA имеют 4 оси, что позволяет им выполнять подъем, установку, сборку и выгрузку материалов.
Рабочий конверт	Радиус действия робота должен охватывать все точки рабочей зоны.

Если рассматривать бренды, то EVST ROBOTICS известен своим широким ассортиментом полезная нагрузка (3–800 кг) и большой вылет (до 3100 мм). EVST не уступает ведущим брендам по точности и скорости, обеспечивая повторяемость до ±0.025 мм и скорость до 2 м/с. EVST также позволяет использовать пользовательские программы и интеллектуальные системы технического зрения, поэтому подходит для множества задач.

Стоимость и тенденции

Цена роботов SCARA варьируется в зависимости от их возможностей, грузоподъемности и дальности полета:

Уровень модели	Типичный диапазон цен	Характеристики полезной нагрузки и дальности полета	Особенности и примеры
Начального уровня	10,000 $ - $ 40,000	Простые задачи, не требующие большого веса или досягаемости	Простая сборка или перемещение вещей; примеры: FANUC SR-20iA, ABB IRB 920, Epson basic SCARA
СЧ	40,000 $ - $ 60,000	Может поднимать больше, выполнять более тяжелую работу	Более точные, быстрые, гибкие; модели FANUC среднего уровня
Высококачественный	$ 60,000 +	Умное управление, улучшенные датчики	Используется для очень точных работ; имеет системы технического зрения и интеллектуальные датчики.
Подержанные роботы	на 30-50% меньше, чем новый	Зависит от состояния и гарантии	Дешевле, но может не быть новых технологий или гарантии

Большинство компаний окупают инвестиции в роботов SCARA в течение 6–18 месяцев. После этого они продолжают экономить и производить больше продукции в течение многих лет.

Роботы SCARA становятся умнее и проще в использовании. Среди новых тенденций:

• ИИ для более сложной работы и лучшего зрения.

• Машинное обучение, позволяющее роботам делать самостоятельный выбор.

• Улучшенные системы зрения для наблюдения за деталями и планирования перемещений.

• Модульная конструкция позволяет легко менять настройки.

• Повышение безопасности людей, работающих с роботами.

• Робототехника с открытым исходным кодом для более простого программирования и настройки.

Эксперты считают, что рынок роботов SCARA продолжит стремительно расти. Объём рынка может увеличиться с примерно 10 миллиардов долларов в 2024 году до более чем 16 миллиардов долларов к 2030 году. Это связано с тем, что всё больше компаний стремятся к автоматизации, появляются новые технологии и всё больше рабочих мест требуют роботизации.

Роботы SCARA быстрые и очень точные. Они также могут выполнять множество различных задач. Это помогает компаниям работать эффективнее и совершать меньше ошибок. Выбор правильного робота SCARA важно для хороших результатов.