SCARA robotu nedir? Kısa bir giriş

SCARA robotu, Seçici Uyumlu Montaj Robot Kolu anlamına gelir. SCARA robotları özel bir kol tasarımına sahiptir. Bu tasarım, bir yandan diğer yana hızlı ve doğru bir şekilde hareket etmelerine yardımcı olur. Birçok endüstri bunu kullanır. SCARA robotlarıElektronik ve otomotiv şirketleri bunları montaj ve paketleme işlerinde kullanıyor. Asya-Pasifik bölgesi ise SCARA robotlarını en çok kullanan bölge.

SCARA Robot Temelleri

SCARA Robotu Nedir?

A SCARA robotu Bir tür endüstriyel robottur. Hızlı ve son derece hassas olması gereken işler için tasarlanmıştır. ISO 8373, bir SCARA robotunun iki döner eklemi olduğunu belirtir. Bu eklemler yan yanadır ve tek bir düz alanda hareket etmesini sağlar. Bu tasarım, robotun yanlara doğru bükülmesini sağlarken yukarı ve aşağı doğru sertliğini korur. SCARA robotları, alma ve yerleştirme, montaj ve paketleme için mükemmeldir. Eşyaları hızlı ve dikkatli bir şekilde taşıyabilirler. Bu nedenle elektronik ve otomobil fabrikaları onları sıklıkla kullanır.

SCARA Kısaltması ve Tarihi

SCARA, "Robotik Montaj İçin Seçici Uyumluluk Kolu" anlamına gelir. İnsanlar bu ismi 1970'lerin sonlarında kullanmaya başladılar. 1979'da Sankyo ve IBM ilk SCARA robotlarını ürettiler. Bu robotlar Japonya'daki Yamanashi Üniversitesi'nde üretildi. Bu, fabrikalardaki scara robotları için büyük bir değişimdi. Fabrikalar kısa süre sonra yarı iletken üretiminde yongaları işlemek için scara robotlarını kullanmaya başladı. Bu, hızlı ve hassas olmak için yeni bir kural koydu.

Tasarım ve Hareket

SCARA robotlarının özel bir kol şekli vardır. Kol, yukarı ve aşağı çizgiler etrafında dönen iki ana eklemden oluşur. Bu, robota yuvarlak bir çalışma alanı sağlar. Tasarım, robotun düz bir alanda hızlı ve dikkatli hareket etmesini sağlar. Yukarı ve aşağı kısım, iyi dikey hareketler için sert kalır. Bu özel bükülme, Scara robotlarının sorunsuz ve hızlı çalışmasını sağlar. Aşağıdaki tablo, Scara robotlarının diğer robotlardan nasıl farklı olduğunu göstermektedir:

Özellik/Görüntü	SCARA robotları	Kartezyen Robotlar	Eklemli Robotlar
Ortak Yapılandırma	Omuz ve dirsek eklemlerinin döndürülmesi	Doğrusal aktüatörler (X, Y, Z)	Çoklu döner eklemler
Hareket Eksenleri	X, Y, Z ve dönüş	X, Y, Z'de doğrusal	Karmaşık 3B hareketler
Esnemezlik	Dikey olarak sert, yatay olarak esnek	Yüksek sertlik	Esnek, daha az katı
Çalışma Zarfı	Genelge	Dikdörtgen biçiminde	Büyük, karmaşık
Hız ve Hassasiyet	Hızlı, yüksek hassasiyet	Yüksek hassasiyet	Karmaşık görevler için iyi

SCARA robotları Birlikte hareket etmelerine yardımcı olmak için dört servo ekseni kullanırlar. Bu, aynı işi defalarca ve özenle yapmalarına yardımcı olur. Küçük ve hızlı oldukları için dar alanlara ve yoğun montaj hatlarına sığarlar.

SCARA Robotu Nasıl Çalışır: Yapı, Eksenler ve Serbestlik Dereceleri

SCARA robotu, iki yatay döner ekleminin paralel dikey eksenler üzerinde üst üste yerleştirildiği dört eksenli bir endüstriyel robot koludur. seçici uyumlulukKol, yatay XY düzleminde esnek (uyumlu) ve dikey Z yönünde serttir. SCARA, Seçici Uyumluluk Montaj Robot Kolu (Ayrıca Seçici Uyumlu Eklemeli Robot Kolu olarak da yazılır). Tasarım ilk olarak 1978'de Japonya'daki Yamanashi Üniversitesi'nde Profesör Hiroshi Makino tarafından geliştirilmiştir; bkz. İlk SCARA robotunu kim icat etti? Tam tarihçe için.

SCARA robotu nasıl çalışır?

“Seçici uyumluluk” temel prensiptir. Seri olarak birbirine bağlı iki kol segmenti, her biri dikey bir eksen etrafında döner, böylece takım merkez noktası hızla sallanabilir ve bir parçayı yerleştirmek için yana doğru esneyebilirken, dikey bir bilyalı vida (mil), yükü aşağı doğru kuvvete karşı sıkıca tutar. Tipik bir alma ve yerleştirme döngüsü dört adımda gerçekleşir:

1. J1 ve J2 eklemleri birlikte dönerek kolu XY düzlemindeki hedef noktasının üzerine konumlandırır.
2. Z ekseni mili aşağı iner ve uç efektör parçayı kavrar.
3. Kalem ucu geri çekilir ve J1/J2 yerleştirme noktasına doğru sallanırken, J4 bileği parçayı gerekli yöne döndürür.
4. Z ekseni aşağı iner, parça serbest bırakılır ve kol bir sonraki döngüyü başlatmak için geri döner.

Hareket mekanizmasına ve işbirlikçi robotlarla karşılaştırmasına daha yakından bakmak için, makalemize göz atın. SCARA robotunun çalışma prensibi kılavuzu.

Serbestlik dereceleri (DOF) ve eksen adlandırması

Standart bir SCARA robotu, dört eksene karşılık gelen dört serbestlik derecesine (4 DOF) sahiptir. Üç eksen aletin X, Y ve Z konumunu belirlerken, dördüncü eksen dikey eksen etrafındaki dönüşünü belirler; kol eğilemez veya yuvarlanamaz ve bu sınırlama onu hızlı kılan şeydir. Dikey eksene ise... Z ekseni Çünkü bu, aleti Kartezyen koordinat sisteminin Z ekseni boyunca düz yukarı ve aşağı hareket ettirir; bu da takım tezgahlarında ve CNC sistemlerinde kullanılan yükseklik ekseniyle eşleşir. Dört eksen ve hareketleri şunlardır:

Eksen / Parça	Hareket türü	Tipik aralık	İşlev
J1 – Taban / omuz eklemi	Döner	± 120 ° ila ± 140 °	Kolun tamamını taban etrafında döndürerek ilk XY koordinatını ayarlar.
J2 – Bağlantı / dirsek eklemi	Döner	± 140 ° ila ± 150 °	Ön kolu, dairesel çalışma alanının içindeki tam XY noktasına ulaşacak şekilde döndürür.
Z ekseni – mil / bilyalı vida	doğrusal	100–400 mm strok	Uç elemanı yukarı ve aşağı hareket ettirir; dikey yükü yüksek rijitlikle taşır.
J4 – Kolun ucundaki bilek (teta / T ekseni)	Döner	± 360 °	Uç elemanı, tutulan parçayı yönlendirmek için döndürür.

Bu dört eksenli düzen, SCARA robotunun düzlemsel çalışmalarda ±0.01–0.025 mm kadar hassas tekrarlanabilirlik sağlamasının ve altı eksenli bir koldan daha hızlı ve daha ucuz olmasının nedenidir. Bir görev tam uzamsal yönlendirme gerektirdiğinde — eğme, açılı yaklaşımlar veya karmaşık 3B yollar — 6 serbestlik derecesine sahip altı eksenli bir robot daha uygun olur; kılavuzumuzda bu konuya değinilmiştir. Kartezyen, altı eksenli ve SCARA robotları arasındaki farklar Hangisinin ne zaman seçilmesi gerektiğini açıklıyor.

Sanayide SCARA Robotları

SCARA Robotlarının Uygulamaları

SCARA robotları birçok sektörde önemlidir. Hızlı ve son derece hassastırlar. Bu robotlar, her seferinde aynı şekilde yapılması gereken işleri yaparlar. İşte kullanım alanlarından bazıları:

• Al ve yerleştir: SCARA robotları küçük parçaları hızlı ve dikkatli bir şekilde taşır. Elektronik aksamların bir araya getirilmesine yardımcı olurlar.

• Makine bakımı: Makinelere parça takıp çıkarıyorlar. Bu da işi hızlandırıyor.

• Ambalaj: Bu robotlar eşyaları hızla kutulara veya konteynerlere yerleştiriyor.

• Muayene: SCARA robotları kamera ve sensörler kullanarak ürünlerin iyi durumda olup olmadığını kontrol ediyor.

Diğer endüstriler de SCARA robotlarını özel işler için kullanıyor:

Endüstriyel Uygulama	Tipik Olarak Gerçekleştirilen Görevler
İlaçlarda mikro otomasyon	İlaç yapımında ve araştırmalarında küçük parçaların taşınması; 1 mm'den küçük parçaların elleçlenmesi
Yiyecek ve içecek endüstrisi	Gıdaların işlenmesi ve paketlenmesi; güvenli malzemeler kullanılması ve kolay temizlenmesi
3D baskı yardımı	3D baskıya yardım etmek; malzemeleri çıkarmak; işi bitirmek
Laboratuvar otomasyonu	Numuneleri hazırlamak, her şeyi temiz tutmak ve laboratuvar bilgisayarlarıyla çalışmak
Perakende otomasyonu	Otomatlarda veya küçük depolarda ürün elleçleme; nesne tanıma kullanımı

SCARA robotları ayrıca pil üretiminde, mal taşımada, yaşam bilimlerinde ve makinelerde de yardımcı olur. Örneğin, bir fabrika, bir SCARA robotunu bir portal robotla birlikte kullanarak sensör hattını iyileştirdi. Bu, daha fazla ürün üretilmesini ve yerden tasarruf edilmesini sağladı. SCARA robotlarının çalışma alanlarını nasıl esnek hale getirdiğini gösteriyor.

SCARA Robotlarının Faydaları

SCARA robotlarının diğer robot kollarına göre birçok avantajı vardır. Şekilleri, hızlı hareket etmelerini ve çoğunlukla yan yana işlerde çok hassas olmalarını sağlar. İşte bazı temel avantajları:

• SCARA robotları, yüksek doğrulukla hızlı ve tekrarlanan işler için idealdir.

• Kol tasarımları sayesinde işleri daha çabuk bitirirler, bu yüzden alıp yerleştirmek için uygundurlar.

• Diğer bazı robotların aksine, daha ağır şeyleri kaldırırken bile hızlı kalıyorlar.

• SCARA robotları küçük olduğundan yerden tasarruf sağlar ve kurulum maliyetleri daha düşüktür.

• İçlerinde motor ve kontrolörler bulunduğu için montajı kolaydır ve daha az kablolamaya ihtiyaç duyarlar.

• Programlanmaları ve bağlanmaları kolaydır, çoğunlukla tak-çalıştır özelliğine sahiptirler.

• SCARA robotları daha az hareketli parçaya sahip olduğundan daha az tamire ihtiyaç duyar, bu da para tasarrufu sağlar.

• Yüksek doğrulukları kalitenin kontrol edilmesine ve israfın azaltılmasına yardımcı olur.

SCARA robotları şirketlerin daha az işçiye ihtiyaç duyması nedeniyle daha az harcama yapmasına yardımcı olmak ve işi hızlandırırlar. Ayrıca tehlikeli işler yaparak işleri daha güvenli hale getirirler.

Gerçek hayatta, elektronik ve otomobil üreten şirketler büyük gelişmeler kaydetti. Örneğin, EVS3-400 SCARA robot Kırılgan elektronik parçaların paketlenmesine ve taşınmasına yardımcı olur. Bu, işin daha doğru ve hızlı yapılmasını sağlar.

SCARA Robotlarının Sınırlamaları

SCARA robotları güçlüdür ancak bazı zayıf noktaları da vardır:

• SCARA robotları küçük ve uzağa ulaşamayan robotlardır, bu nedenle çalışma alanları sınırlıdır.

• Taşıma kapasitesi, genel bir kurala değil, üreticinin belirlediği değere bağlıdır. Veri sayfasındaki değer, üreticinin belirtilen koşullar altında onayladığı maksimum kütledir ve uç elemanı ve iş parçasını birlikte kapsamalıdır; 6 kg kapasiteli bir kol en fazla 6 kg taşıyabilir, daha fazlasını değil. Ağırlık merkezinin flanştan uzaklığı ve yükün atalet momenti, kullanılabilir değeri daha da düşürür; izin verilen atalet momentinin aşılması, kütle aralık içinde olsa bile daha düşük hız ve ivmeye neden olur.

• Hareket esas olarak yataydır: dikey (Z) hareket mesafesi yatay erişime kıyasla kısadır, bu nedenle yüksek istifleme, derin yerleştirme veya birden fazla yükseklik seviyesinde çalışma, kapasite sınırlarının dışında kalabilir.

• 6 eksenli robotlar kadar esnek olmadıkları için çok zor veya büyük işleri yapamazlar.

SCARA robotları, dar alanlarda küçük parçalarla yapılan hızlı ve dikkatli işler için idealdir. Ancak, çok fazla hareket veya ağır kaldırma gerektiren işler için ideal değildir.

Bir SCARA Robotu Seçmek

Doğru SCARA robotunu seçmek, bazı önemli noktaları göz önünde bulundurmayı gerektirir. İşte bazı ipuçları:

• Faydalı yük ve erişim: Uç elemanın ve iş parçasının toplam ağırlığını hesaplayın, ardından toplamı üreticinin belirttiği taşıma kapasitesiyle karşılaştırın ve sadece belirtilen rakamı değil, çalıştırmayı planladığınız hızda izin verilen atalet momentini ve izin verilen ağırlık merkezi sapmasını da kontrol edin. Erişim mesafesi, fikstürler ve tamponlar dahil olmak üzere her alma ve yerleştirme noktasını kapsamalıdır.

• Hassasiyet ve doğruluk: Elektronik veya tıp gibi işiniz için yeterince hassas bir robot seçin.

• Hız ve çevrim süresi: Robotun hedeflerinize ulaşmak için ne kadar hızlı çalışması gerektiğini düşünün.

• Maliyet etkinliği: Bütçenize ve ihtiyaçlarınıza uygun bir robot seçin.

• Entegrasyon ve programlama kolaylığı: Kurulumu ve kullanımı kolay robotlar bulun.

• Montaj yöntemi: Masa üstü/zemin, duvar ve ters (tavan) montaj seçenekleri birbirinin yerine kullanılamaz; modelin ihtiyacınız olan yöne uygun olduğundan ve üzerine oturduğu sehpanın veya çerçevenin planladığınız ivme için yeterince sağlam olduğundan emin olun.

• Dikey (Z) çizgi ve tüy kalem: Z ekseni hareketini, tutucu uzunluğu ve fikstür veya tepsi yüksekliği de dahil olmak üzere en yüksek uç ve en derin yerleştirme ile karşılaştırın ve izin verilen aşağı doğru itme kuvvetini ve mil üzerindeki dönüş (θ) aralığını kontrol edin.

• Çevre ve koruma: Ortam sıcaklığı ve nemi, IP veya temiz oda derecelendirmesi, ESD gereksinimleri ve yağ buharı, soğutucu, toz veya yıkama suyu olup olmadığı gibi faktörler koruma sınıfının belirlenmesinde rol oynar. Koruma sınıfı, nominal değil, gerçek üretim ortamına göre seçilmelidir.

• Kontroller ve arayüzler: Dijital ve analog giriş/çıkış sayısı, PLC'nizin ve hat kontrolünüzün kullandığı fieldbus veya Ethernet protokolü, görüntü işleme arayüzü ve kalibrasyon iş akışı ile kendi ekibinizin sürdürmesi gereken programlama ve eğitim ortamı.

faktör	açıklama
Yükünü	Nominal yük kapasitesi, ağırlık merkezi sapması ve atalet payı da dahil olmak üzere, parça ve aleti birlikte kapsamalıdır. Üreticinin belirttiği değer bir üst sınırdır, başlangıç ​​noktası değildir.
hız	SCARA robotları en hızlı robotlardandır, bu da hızlı çalışmaya uygundur.
ayak izi	SCARA robotları genellikle aynı erişime sahip diğer robotlardan daha küçüktür.
Tekrarlanabilirlik	Elektronik gibi işlerde XY'de yüksek doğruluk gerekir.
mafsal	SCARA robotları, alma-yerleştirme, montaj ve malzeme çıkarma gibi işler için ideal olan 4 eksene sahiptir.
Çalışma Zarfı	Robotun erişim mesafesi çalışma alanındaki tüm noktaları kapsamalıdır.

Tedarikçi tarafında, EVS SCARA serisi 4 eksenli olup 3–20 kg yük taşıma kapasitesine ve 400–1000 mm kol açıklığına sahip olup 3C montaj ve malzeme taşıma uygulamalarına yöneliktir. EVST'nin daha geniş ürün yelpazesi... endüstriyel robot yelpazesi İşbirlikçi modellerden ağır hizmet tipi kollara kadar tüm yük yelpazesini kapsar, ancak bu farklı bir ürün sınıfıdır ve SCARA yeteneği olarak okunmamalıdır. Tekrarlanabilirlik, maksimum hız ve izin verilen atalet, modele özgüdür ve veri sayfasında belirtilmiştir; karşılaştırdığınız modelin veri sayfasını isteyin ve benzer ürünleri benzer ürünlerle karşılaştırın.

Maliyet ve Trendler

SCARA fiyatlandırması, yük sınıfı, erişim mesafesi, koruma sınıfı, kontrolör ve görüş seçenekleri ile robotun etrafındaki entegrasyon miktarına bağlıdır. Aşağıdaki aralıklar yalnızca bütçeleme için gösterge niteliğinde piyasa aralıklarıdır; fiyat teklifi değildir ve herhangi bir markaya bağlı değildir. Kesin fiyat, yük kapasitesine, erişim mesafesine ve konfigürasyona bağlıdır ve her konfigürasyon için ayrı ayrı onaylanır. EVST satışları.

Model Katmanı	Tipik Fiyat Aralığı	Yük ve Erişim Özellikleri	Tipik Yapılandırma
Giriş seviyesi	$ 10,000 - $ 40,000	Basit işler, çok fazla ağırlık veya erişim yok	Temel yerleştirme veya basit montaj; standart kontrolcü, sınırlı giriş/çıkış ve az sayıda seçenek.
Orta menzilli	$ 40,000 - $ 60,000	Daha fazla yük kaldırabilir, daha zor işler yapabilir	Daha yüksek tekrarlanabilirlik, daha yüksek hız, daha fazla G/Ç ve alan veri yolu seçeneği
High-end	$ 60,000 +	Akıllı kontrol, daha iyi sensörler	Çok hassas işlerde kullanılır; görüş sistemleri ve akıllı sensörlere sahiptir
Kullanılmış Robotlar	Yenisinden %30-50 daha az	Duruma ve garantiye bağlıdır	Daha ucuz ama yeni teknolojiye veya garantiye sahip olmayabilir

SCARA hücresi için bildirilen geri ödeme süresi genellikle 6 ila 18 ay arasında değişmektedir, ancak bu rakam tamamen vardiya düzenine, işçilik maliyetine, döngü süresine ve hat kullanımına bağlıdır; bu nedenle, yayınlanmış bir ortalama yerine kendi döngü süreniz ve personel sayılarınızdan yola çıkarak değerlendirmenizi oluşturun.

SCARA robotları giderek daha akıllı ve kullanımı daha kolay hale geliyor. Yeni trendler arasında şunlar yer alıyor:

• Daha zor işler ve daha iyi görüş için yapay zeka.

• Robotların kendi başlarına seçim yapabilmeleri için makine öğrenimi.

• Parçaları görmek ve hareketleri planlamak için daha iyi görüş sistemleri.

• Kurulumları kolayca değiştirebileceğiniz modüler tasarımlar.

• Robotlarla çalışan insanlar için daha iyi güvenlik.

• Daha kolay programlama ve kurulum için açık kaynaklı robotik.

Yayınlanan tahminler, SCARA robotları için sürekli bir büyüme öngörüyor; yaygın olarak belirtilen rakamlar 2024'te yaklaşık 10 milyar dolardan 2030'da 16 milyar doların üzerine çıkacak. Tahminler, segment tanımı ve metodoloji açısından büyük farklılıklar gösterdiğinden, bir iş planında kullanmadan önce söz konusu raporun gerçekte neyi kapsadığını kontrol edin.

SCARA robotları hızlı ve son derece hassastır. Ayrıca birçok farklı işi yapabilirler. Bu, şirketlerin daha iyi çalışmasına ve daha az hata yapmasına yardımcı olur. Doğru SCARA robotunu seçmek İyi sonuçlar için önemlidir.

 

Sıkça Sorulan Sorular

SCARA ne anlama geliyor?

SCARA, Seçici Uyumlu Montaj Robot Kolu (veya Seçici Uyumlu Mafsallı Robot Kolu) anlamına gelir. Adı, temel özelliğini tanımlar: yatay düzlemde esnek, dikey düzlemde ise rijittir; bu da hızlı montaj ve alma-yerleştirme işlemlerine uygundur.

SCARA robotu ne için kullanılır?

SCARA robotları, özellikle elektronik ve tüketim malları sektörlerinde, yatay hız ve dikey rijitliğin görevin gerektirdiği özellikler olduğu durumlarda, hafif parçaların yüksek hızda alınması, yerleştirilmesi, montajı, paketlenmesi ve paletlenmesinde üstün performans gösterir.

Bir SCARA robotunun kaç ekseni vardır?

Çoğu SCARA robotu dört eksene sahiptir: kolu yatay XY düzleminde hareket ettiren iki döner eklem, bir dikey Z ekseni ve dönen bir bilek. Bu dört eksenli düzen, SCARA robotlarını düzlemsel görevler için hızlı ve hassas kılan şeydir.

SCARA robotu ile 6 eksenli robot arasındaki fark nedir?

SCARA robotu dört eksene sahiptir ve çoğunlukla yatay düzlemde çok yüksek hızda hareket ederken, 6 eksenli bir robot 3 boyutlu olarak neredeyse her yöne ulaşabilir ancak düz yüzeyde alma ve yerleştirme işlemlerinde daha yavaştır. SCARA robotu düzlemsel işlerde hız ve maliyet açısından avantajlıdır; daha fazla bilgi için ilgili makalemize bakın. Kartezyen, altı eksenli ve SCARA robotlarının karşılaştırılması.

SCARA robotunun fiyatı ne kadar?

SCARA robot gövdeleri genellikle altı eksenli kollardan daha düşük fiyatlarla başlar ve ekipman ve entegrasyon eklendiğinde devreye alma maliyeti artar. Robot fiyatlandırmasının ayrıntılı dökümü için sayfamıza bakın. robotik kol maliyet rehberi.

SCARA Robot Serisini Keşfedin

• SCARA robotu nasıl çalışır: çalışma prensibi ve işbirlikçi robotlar arasındaki farklar
• SCARA ile Kartezyen ve altı eksenli robotlar karşılaştırması
• SCARA robotu nasıl seçilir?
• Düşük maliyetli SCARA robotu kullanarak alma ve yerleştirme işlemleri gerçekleştirme
• SCARA robotunun sektörlere göre uygulamaları
• 2026'da En İyi 10 SCARA Robot Üreticisi
• İlk SCARA robotunu kim icat etti?