Ultimate Guide:So wählen Sie einen richtigen SCARA-Roboter
SCARA-Roboter sind heute ein fester Bestandteil vieler Produktionslinien in verschiedenen Branchen. Aufgrund ihrer Geschwindigkeit und Genauigkeit sind sie zu einer beliebten Lösung zur Verbesserung des Durchsatzes und zur Rationalisierung der Herstellungskosten geworden. Um jedoch wirklich von der Einführung eines SCARA-Roboters in Ihre Produktionslinie zu profitieren, müssen Sie einen auswählen, der Ihren Anforderungen entspricht.
Mit dem Wachstum der Roboterindustrie wächst auch die Zahl der SCARA-Roboterhersteller auf dem Markt. Daher können Sie bei der Auswahl des richtigen SCARA-Roboters von den Optionen überwältigt werden. Um Sie aus diesem Dilemma zu retten, finden Sie hier eine detaillierte Anleitung, die Ihnen hilft, eine fundierte Entscheidung zu treffen. Quelle:robotiq. com
SCARA ist ein Akronym für Selective Compliance Assembly Robot. Dieses Akronym steht für 2 wichtige Fakten:
Selektive Compliance – ein Scara-Roboter ist nur in der X- und Y-Achse flexibel, aber in der Z-Achse starr.
Montageroboter- Als der Scara-Roboter 1978 erfunden wurde, war er ausschließlich als Montageroboter gedacht .
Ein SCARA-Roboter kann somit als ein Roboter beschrieben werden, der aus einem 2-teiligen Roboterarm besteht, der auf einer starren Basis befestigt ist. Der Roboterarm ist in der X- und Y-Achse nachgiebig, was bedeutet, dass er sich nach vorne, hinten, links und rechts bewegen kann. Es kann sich auch vertikal in einer festen Z-Achse bewegen und ist in der Lage, das Handgelenk zu drehen.
Im Laufe der Jahre, als sich die Designs von Scara-Robotern weiterentwickelten und auf andere Weise angewendet wurden, änderte sich auch das Akronym. SCARA ist jetzt als ein selektiver, gelenkiger Roboter definiert.
Die eingeschränkte Nachgiebigkeit von Scara-Robotern macht sie ideal für Montage- und Pick-and-Place-Aufgaben wie Materialhandling. Zu den zahlreichen Vorteilen, die sie für Produktionsprozesse bringen, gehören:
Scara-Roboter haben ein kompaktes Design und führen bestimmte Aufgaben effizient innerhalb eines zylindrischen Arbeitsraums aus. Dadurch können sie problemlos in Situationen eingesetzt werden, in denen der Platz oder der Zugang zu Pick-and-Place-Teilen begrenzt ist.
In Bezug auf die Montage werden die meisten Scara-Roboter oft auf einem Podest oder einem fahrbaren Wagen platziert. Dadurch kann der Roboter bei Bedarf flexibel in verschiedene Bereiche bewegt werden.
Die Geschwindigkeit von Roboterarmen wird durch die Anzahl der Gelenke beeinflusst, die an ihrer Bewegung beteiligt sind. Je mehr Gelenke, desto geringer die Geschwindigkeit, mit der ein Roboterarm arbeitet. Dies liegt daran:
Die Kraftübertragung durch die Motoren in mehreren Gelenken dauert länger.
Längere Arme sind im Allgemeinen schwerer und stoßen daher bei Bewegungen auf mehr Widerstand.
Scara-Roboterarme bewegen sich viel schneller, da es sich oft um 4-Achsen-Arme handelt die weniger Gelenke haben. Einen anderen Roboter, der so kurze Zyklen liefert wie ein Scara-Roboter, ist kaum zu finden. Darüber hinaus erleiden sie im Gegensatz zu menschlicher Arbeit keine Ermüdung oder langweilen sich durch die sich wiederholende Natur ihrer Aufgaben.
Die Abmessungen der Scara-Roboter tragen auch zu ihrer Geschwindigkeitsleistung bei. Sie haben einen niedrigen Schwerpunkt, der die Schwerkraft sowohl auf den Roboterarm als auch auf das zu handhabende Teil stark reduziert. Selbst in industriellen Hochdruckumgebungen können Sie sicher sein, dass die Leistung eines Scara-Roboters effizient bleibt.
Wiederholbarkeit und Genauigkeit sind zwar zwei verschiedene Eigenschaften, die jedoch eng miteinander verbunden sind. Stellen Sie sich zum Beispiel einen Scara-Roboter vor, der elektronische Teile von Punkt A nach Punkt B aufnimmt. Wiederholbarkeit bezieht sich auf die Fähigkeit des Roboters, sich zwischen den Punkten A und B mit einer konstanten Geschwindigkeit gleichmäßiger Bewegungen zu bewegen. Andererseits ist die Genauigkeit ein Maß dafür, ob der Roboter das Zielteil während jedes Zyklus erreicht.
Scara-Roboter können eine Wiederholgenauigkeit von bis zu +/- 0,01 mm liefern, was ziemlich hoch ist und mit anderen Robotertypen fast unmöglich zu erreichen ist. Dies liegt hauptsächlich daran, dass sie weniger Motoren haben, was den Spielraum für Fehler während der Bewegung verringert.
Es ist auch möglich, Vision-Systeme am Roboterarm eines Scara-Roboters zu installieren, um dessen Genauigkeit weiter zu verbessern. Sie ermöglichen es dem Roboter, während der Kommissionierung zwischen verschiedenen Objekten zu unterscheiden, was bei Aufgaben wie dem Sortieren praktisch ist. Wenn die Artikelidentifikation kein Problem darstellt, können alternativ Robotersensoren verwendet werden, um die Bewegungsgenauigkeit zu verbessern.
Ein Scara-Roboter kann leicht mit anderen Teilen des Produktionsprozesses synchronisiert werden, um reibungslose Betriebsabläufe zu ermöglichen. Die Synchronisierung wird durch ihre zuverlässige Genauigkeit und Wiederholbarkeit sowie elektronische Steuerungen wie Sensoren unterstützt.
Nehmen Sie zum Beispiel einen Scara-Roboterarm, der Teile von einem Förderband kommissioniert und in einen Verpackungskarton legt. Es würde wie folgt funktionieren:
Der Scara-Roboterarm ist mit einem Vision-System ausgestattet und über dem Förderband platziert
Die Teile werden in gleichmäßigen Abständen auf das Förderband geladen
Das Förderband wird gestartet und wenn das Teil den Roboterarm erreicht, wird es vom Vision-System erkannt
Dadurch wird der Roboterarm aufgefordert, ihn aufzunehmen und in die Kiste zu legen
Nach der Platzierung kehrt der Scara-Roboterarm in seine Position über dem Förderband zurück und der Zyklus wird fortgesetzt
Dies ist eine allgemeine Illustration, wie die Synchronisierung funktionieren könnte. Wie Sie Ihren Betrieb synchronisieren, hängt von der Art der beteiligten Prozesse ab.
Trotz der begrenzten Bewegungen von Scara-Robotern können sie auf mehr als eine Weise angewendet werden. Lassen Sie sich beim Abwägen Ihrer Optionen nicht von der Vorstellung einsperren, dass ein Scara-Roboter nur auswählen und platzieren kann. Dies ist zwar das Grundprinzip ihrer Arbeitsweise, lässt sich jedoch auf vielfältige Weise anpassen. Endeffektoren machen auch einen großen Unterschied bei der Diversifizierung des Roboterbetriebs.
Obwohl Scara-Roboter sehr effizient sind, sind ihren Möglichkeiten Grenzen gesetzt. Hier sind einige Einschränkungen, die Sie beim Kauf beachten sollten. Quelle:Bild. slidesharecdn.com
Der zylindrische Arbeitsraum, der von Scara-Robotern abgedeckt wird, ist nur für eine begrenzte Anzahl von Anwendungen ideal. Darüber hinaus erfordern einige Aufgaben möglicherweise eine andere Bewegungsrichtung oder eine größere Reichweite als die Roboterarme von Scara. Quelle:veteng. edu.eg
Die Arme von Scara-Robotern sind Hebel und funktionieren daher nur in einer Ebene mit begrenzter Reichweite. Außerdem kann die 4. Achse am Handgelenk Teile nur in horizontaler Ausrichtung drehen, aber nicht neigen.
Wenn Ihre Anwendung einen größeren Bewegungsbereich erfordert, sind Sie mit einem Roboter mit mehr Flexibilität besser bedient. Ein 6-Achs-Roboter bietet beispielsweise 3D-Flexibilität und kann einen viel größeren Arbeitsraum abdecken. Quelle:pexels. com
Das Design von Scara-Robotern ist optimiert, um Geschwindigkeit und Genauigkeit in ihrer Anwendung zu gewährleisten. Es schränkt jedoch die Nutzlast ein, die Scara-Roboter mit optimalen Tragfähigkeiten unter 10 kg handhaben können. Während verschiedene Roboterarmhersteller bieten eine Vielzahl von Nutzlasten, höhere Lasten würden wahrscheinlich zu betrieblichen Ineffizienzen führen. Quelle:Unsplash
Wie bei allen anderen Arten der Automatisierung ist es wichtig zu prüfen, ob eine Investition in einen Scara-Roboter Ihrem Betrieb zugute kommt. Neben den Anschaffungskosten des Roboters fallen weitere Kosten wie der Energieverbrauch an. Um die Rentabilität aufrechtzuerhalten, müssen die Vorteile die Kosten überwiegen.
Lassen Sie uns einige der Vorteile eines Scara-Roboters für einen Hersteller untersuchen. Quelle:Pixabay
Wenn Sie menschliche Arbeitskraft einsetzen, um sich wiederholende Aufgaben auszuführen, sind damit Herausforderungen verbunden. Erstens langweilt sich der menschliche Geist bei solchen Aufgaben und Zonen, die zu Fehlern führen können. Außerdem setzt im Laufe der Stunden die Müdigkeit ein und die Produktivität sinkt. Schließlich müssen Sie möglicherweise eine beträchtliche Anzahl von Mitarbeitern einstellen, um eine gute Produktivitätsrate aufrechtzuerhalten.
Im Gegensatz dazu kann ein Scara-Roboter die Arbeit mehrerer Mitarbeiter übernehmen und mit hoher, konstanter Geschwindigkeit arbeiten. Es würde Ihre Gehaltsausgaben und damit Ihre Produktionskosten erheblich reduzieren. Quelle:Pexel
Ausstehende Bestellungen oder eine unzureichende Versorgung Ihrer Produkte könnten der Vergangenheit angehören, wenn Sie sich für den richtigen Scara-Roboter entscheiden. Die hohe Rate an Scara-Roboteroperationen könnte dazu beitragen, dass das gesamte Produktionssystem schneller voranschreitet. Als Ergebnis könnten Sie Ihre Lieferzeiten verbessern, was wiederum die Kundenzufriedenheit erhöhen würde. Quelle:Pexel
Die meisten Hersteller mit hoher Produktnachfrage sind durch die Produktionszeiten eingeschränkt. Sobald Sie jedoch einen Scara-Roboter in Ihre Produktionslinie einführen und die Produktionszeiten kürzer sind, können Sie skalieren. Darüber hinaus könnten Sie mehr für weniger produzieren, da Scara-Roboter keinen Aufpreis für höhere Produktionsmengen benötigen. Im Wesentlichen werden Ihre Arbeitskosten pro Einheit kaum beeinflusst. Quelle:Pexel
Sich wiederholende Aufgaben sind nicht lohnend und bieten keinen Raum für berufliche Entwicklung. Sie erfordern auch langes Stehen und wiederholte Muskelbewegungen. Im Gegensatz zu Robotergelenken ist der menschliche Körper nicht darauf ausgelegt, solche sich wiederholenden Muskelbewegungen über einen längeren Zeitraum zu bewältigen. Dies ist zum Teil der Grund, warum Fabrikarbeiter unter chronischen Rückenschmerzen und Skelettmuskulaturbeschwerden leiden.
Darüber hinaus produzieren industrielle Prozesse Nebenprodukte wie erstickende Dämpfe und Dampf. Ebenso ist die Handhabung einiger Produkte zwischen Prozessen gefährlich. Dies kann auf Gefahren durch den Aufenthalt in der Nähe der Verarbeitungsmaschine oder auf die Handhabung des Produkts selbst zurückzuführen sein.
Wenn Scara-Roboter diese unbequeme und gefährliche Materialhandhabung übernehmen Aufgaben es verbessert die Sicherheit der Mitarbeiter. Es ermöglicht den Mitarbeitern auch, andere Aufgaben zu übernehmen, die ihre Talente optimal einsetzen könnten. Dadurch steigt auch die Arbeitszufriedenheit. Quelle:Pinterest
In einer Produktionslinie können Fehler subtil oder direkt sein.
Subtile Fehler sind Inkonsistenzen. Lött ein Mitarbeiter beispielsweise zwei unterschiedliche Werkstücke, ist es unwahrscheinlich, dass diese identisch sind. Auch wenn es wie ein vernachlässigbares Detail erscheinen mag, untergraben subtile Fehler die Standardisierung der Produktqualität. In einigen Fällen kann das Produkt ein so schlechtes Finish aufweisen, dass es als Ausschusseinheit abgeworfen wird.
Auf der anderen Seite gibt es offensichtlichere Fehler wie Bruch von gehandhabten Teilen oder falsche Platzierung.
Der Einsatz von Scara-Robotern reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit in Ihrem Produktionsbetrieb erheblich. Ihre Wiederholbarkeit verleiht ihnen eine Präzision, die die menschlichen Fähigkeiten übersteigt und in die es sich lohnt zu investieren.
Wenn Sie alle Funktionen von Scara-Robotern im Hinterkopf behalten, werden Sie schließlich vor der Auswahl eines für Ihre Verwendung geeigneten Roboters stehen. Hier sind einige wichtige Faktoren, die Sie bei Ihrer Wahl berücksichtigen sollten. Quelle:Pinterest
Der Geldbetrag, den Sie ausgeben möchten, bestimmt die Art des Scara-Roboters, den Sie erhalten können. Glücklicherweise gibt es eine große Auswahl an Optionen mit Preisen von nur 6000 $ bis über 25.000 $. Was ist der Grund für diesen enormen Preisunterschied? Dabei spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Dazu gehören:
Streben Sie nach einer Marke, die Ihnen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis bietet, damit die Qualität des Scara-Roboters dem Preis entspricht. Achten Sie auch auf wertschöpfende Bestimmungen wie Garantie, Kundendienst oder Unterstützung bei Versand oder Lieferung.
Darüber hinaus ist es ratsam, sich über Kosten wie Wartung und Verfügbarkeit von Teilen zu informieren. Teile, die schwer zu finden sind, sind in der Regel teuer und zeitaufwändig zu ersetzen. Sie wären besser geeignet für eine Marke, die die Teile für Sie beschaffen kann oder sie bereits verkauft.
Alles gesagt und getan, denken Sie daran, dass ein Scara-Roboter eine langfristige Investition ist. Es ist besser, in einen qualitativ hochwertigen Roboter zu investieren, der Ihnen langfristige Renditen bietet. Quelle:Pinterest
Ein Scara-Roboter ist nur so effektiv wie seine Genauigkeit. Wenn Sie Marken vergleichen, sollten Sie auf diese Details achten. Es ist vorzuziehen, sich für eine Marke zu entscheiden, die eine hohe Genauigkeit ihres Scara-Roboters bietet.
Die meisten Marken geben die Genauigkeitsdetails ihrer Scara-Roboter in ihren Produktdetails an. Sie werden möglicherweise auch als Wiederholgenauigkeit aufgeführt und bei einigen Marken in „Mikron“ oder „mm“ angegeben. Ein Roboter, der Ihnen 10 Mikrometer oder +/- 0,01 mm bietet, wäre eine gute Wahl.
Ein Endeffektor ist ein Gerät, das am Handgelenk eines Roboterarms platziert wird und verwendet wird, um Gegenstände während der Aufgaben zu handhaben. Beispiele hierfür sind Greifer, ein Lötmittel, eine Saugvorrichtung und viele andere.
Welchen Endeffektor Sie verwenden werden, hängt von der Aufgabe ab, die der Roboterarm ausführen soll. Daher ist es wichtig, dass der von Ihnen gewählte Scara-Roboter Endeffektoren für Ihre beabsichtigten Anwendungen aufnehmen kann.
Untersuchen Sie außerdem und vielleicht noch wichtiger, wie sich die Verwendung eines Endeffektors auf die Zykluszeiten des Roboters auswirkt. Im Idealfall sollte der Scara-Roboter in der Lage sein, den Endeffektor und die Last unter Beibehaltung der Effizienz zu handhaben. Quelle:Pexel
Die Arten von Motoren und Reduzierstücken, die bei der Herstellung eines Scara-Roboterarms verwendet werden, beeinflussen seine Zykluszeiten und die Gesamtgeschwindigkeitsleistung. Aufgrund der einzigartigen Platzierung der Scara-Roboterarmgelenke benötigen sie hochwertige Motoren, um ihre Bewegungen anzutreiben und Hochgeschwindigkeitsbewegungen aufrechtzuerhalten.
Bei der Bewertung von Marken ist es am besten, sich für eine zu entscheiden, die erstklassige Komponenten verwendet, die hohe Zyklen bieten. Quelle:Unsplash
Einige Produktionslinien haben einzigartige Anforderungen. Faktoren wie Platz oder die zu handhabenden Waren können einige kundenspezifische Designanpassungen erforderlich machen. Wenn dies für Ihre Produktionslinie der Fall ist, müssen Sie zunächst einen Industrieroboterhersteller finden das bietet Anpassungsmöglichkeiten.
Unter den benutzerdefinierten Optionen können Sie Folgendes erkunden: Quelle:img. interempresas.net
Ihr idealer Scara-Roboter muss eine Nutzlast haben, die nicht nur den Gegenstand, sondern auch den Endeffektor aufnimmt. Wenn der Roboter beispielsweise Gegenstände mit einem Gewicht von bis zu 3 kg handhaben soll, ist es am besten, eine Nutzlast von 4 kg oder 6 kg anzustreben. Wenn das Gewicht des zu handhabenden Teils zusammen mit dem des Endeffektors die Nutzlast nicht überwiegen darf. Es würde die Leistung des Scara-Roboterarms beeinträchtigen.
Bleiben Sie jedoch in einem vernünftigen Bereich der Nutzlast. Roboter mit höherer Nutzlast kosten mehr und sind eine Produktionsineffizienz, wenn Sie die zusätzliche Fähigkeit nicht benötigen. Quelle:robodk. com
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Scara-Roboter zu programmieren. Dazu gehören:
Offline-Modus – in diesem Modus können unterschiedliche Bewegungen simuliert, getestet und in das Robotersystem eingebaut werden, ohne die Produktion zu stören.
Lehre – Diese Methode wird für Scara-Roboter mit Sensoren verwendet. Der Arm wird in einer Reihe von Bewegungen bewegt, die die Sensoren „lernen“ und als Daten aufzeichnen. Die aufgezeichneten Daten werden in Zukunft verwendet, um dieselbe Aufgabe zu erfüllen.
Programmiersoftware – Programmiersoftware ist oft vorinstalliert. Die Steuerung muss lediglich eine Aufgabe aus einer Liste auswählen und der Roboter folgt den Führungsbefehlen in der Software.
Je einfacher die Programmiermethode, desto besser. Es spart Ihren Mitarbeitern Zeit und ermöglicht reibungslose Produktionsabläufe. Darüber hinaus erfordert ein komplex zu programmierender Scara-Roboter, dass Sie einen engagierten Programmierer einstellen, da ungelerntes Personal nicht in der Lage ist, seine Steuerung zu steuern.
Berücksichtigen Sie außerdem die Benutzeroberfläche des Bedienfelds oder Geräts. Es ist ratsam, eine Scara-Robotermarke zu wählen, die über eine benutzerfreundliche Bedienoberfläche verfügt, um Fehler und technische Herausforderungen zu vermeiden. Schwierige Systeme können auch zu einem Sicherheitsrisiko werden. Source:Pexels
In factories where high-heat processes take place, you may need a scara robot that can cope with such conditions. Welding sparks, for instance, could easily catch onto robot cabling and cause a fire. Consider options such as an explosion-proof scara robot for safety. Source:linearmotiontips.com
Industries that handle pharmaceutical products, as well as food and beverages, often require high standards of hygiene. Contaminants such as dust need to be avoided at all costs. It is equally imperative to mitigate against fluid spills which could be hazardous if the robot’s cables are exposed.
An IP-rated scara robot could help you overcome such challenges. Such robots have their cables secured and have waterproof robotic arms for easy cleaning in accordance with hygiene standards. They may also have special protection against dust and rust.
Some robot manufacturers may offer IP-rated scara robots as a standard provision while others offer them as custom options. Either way, if you require such provisions it is best to liaise with your robot supplier. Source:linearmotiontips.com
The ultimate decision-maker of what kind of scara robot you need is the purpose you intend to use it for. Which begs the question, what can you use a scara robot for?
Process-to-process transfer – this involves the movement of a part from one stage of production to another. For example, the scara robot can collect filled bottles of lotion from a rack and place them on a labeling machine.
Process-to-process transfer that requires inverse handling – inverse handling refers to a situation where the part being handled is better off being lifted from the bottom instead of from the top. For instance:transferring glass slides from one step of production to another is faster and safer if they are hoisted from the bottom.
In scara robots, this is achieved using an end-effector attached to the screw on the Z-axis.
Assembling electronic microparts – electronic devices are made of circuit boards that have hundreds of micropart components. It is a near-impossible task to assemble them by hand hence the importance of scara robots. Due to their precise movements, they can easily and quickly insert microparts without interfering with other fragile device parts.
Soldering- once the microparts are inserted, they need to be secured by soldering. The accuracy of a scara robot arm can be harnessed to perform this task by fitting it with a soldering end-effector.
Laser engraving – using a laser engraving end-effector, a scara robot can produce a great standard of legibility. Once again this is attributed to its rigid controlled motions.
Quality inspection – scara robots can be used to test products such as tablets, keyboards, and phones. The end-effector works as a typing finger while an inspector monitors the responsiveness of the device to input.
The list of applications can hardly be exhausted. There are so many possibilities that can be achieved using various end-of-arm tools and customized modifications. However, for every application, keep in mind the range of motion and payload capabilities of a scara robot to determine if it will be up to the task.
From the outside looking in, the concept of robotics as a whole can seem very complex. It is one of the factors that hinder manufacturers from investing in beneficial assets like scara robots. Nevertheless, when the complexities are demystified it becomes clear that robots are truly the future of manufacturing.
It is always an upper hand to get ahead of your competitors. Now that you have the ultimate guide, all that is left is to find the right SCARA robot for sale .
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Inhaltsverzeichnis
Was ist ein SCARA-Roboter?
Vorteile von SCARA-Robotern
Kleiner Fußabdruck
Geschwindigkeit
Wiederholbarkeit und Genauigkeit
Synchronisierung
Mehrzweck
Einschränkungen von SCARA-Robotern
Eingeschränkter Arbeitsumschlag
Eingeschränkte Flexibilität
Kleine Nutzlastfähigkeit
Wie würde ein SCARA-Roboter einem Hersteller nützen?
Geringere Produktionskosten
Kürzere Bearbeitungszeiten
Skalierung möglich
Verbesserte Mitarbeitersicherheit und Arbeitszufriedenheit
Weniger Fehler
So wählen Sie den richtigen SCARA-Roboter
Budget
Genauigkeit
Endeffektor-Kompatibilität
Zykluszeit
Anpassungsoptionen
Nutzlast
Programmierung und Steuerung
Heat Exposure
IP Rating
Application
Schlussfolgerung
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