Guia definitivo:como escolher um robô SCARA correto

Os robôs SCARA são hoje parte integrante de muitas linhas de produção em vários setores. Devido à sua velocidade e precisão, eles se tornaram uma solução popular para melhorar o rendimento e simplificar os custos de fabricação. No entanto, para realmente se beneficiar da introdução de um robô SCARA em sua linha de produção, você precisa escolher um que atenda às suas necessidades.

À medida que a indústria robótica cresce, também cresce o número de fabricantes de robôs SCARA no mercado. Você pode, portanto, ficar oprimido por opções quando se trata de escolher o robô SCARA certo. Portanto, para salvá-lo desse dilema, aqui está um guia detalhado para ajudá-lo a fazer uma escolha informada.

O que é um robô SCARA?

Fonte:robotiq. com

SCARA é um acrônimo para Robô de Montagem de Conformidade Seletiva. Esta sigla representa 2 fatos importantes:

Conformidade seletiva - um robô scara é flexível apenas nos eixos X e Y, mas é rígido no eixo Z.

Robô de montagem- quando o robô scara foi inventado em 1978, ele foi concebido exclusivamente como um robô de montagem .

Um robô SCARA pode, portanto, ser descrito como um robô composto de um braço robótico de 2 partes preso a uma base rígida. O braço robótico é compatível com os eixos X e Y, o que significa que ele pode se mover para frente, para trás, para a esquerda e para a direita. Ele também pode se mover verticalmente em um eixo Z fixo e é capaz de movimentos rotacionais no pulso.

Com o passar dos anos, conforme os designs dos robôs scara evoluíram e começaram a ser aplicados de outras maneiras, a sigla também mudou. SCARA agora é definido como um robô articulado de conformidade seletiva.

Vantagens dos robôs SCARA

A conformidade limitada dos robôs scara os torna ideais para tarefas de montagem e escolha e colocação, como manuseio de materiais. Algumas das inúmeras vantagens que eles trazem para os processos de produção incluem:

Pegada pequena

Os robôs Scara têm um design compacto e executam tarefas designadas com eficiência em um envelope de trabalho cilíndrico. Isso os torna facilmente aplicáveis em situações onde o espaço ou acesso para pegar e colocar peças é limitado.

Em termos de montagem, a maioria dos robôs scara são frequentemente colocados em um pedestal ou carrinho móvel. Isso fornece flexibilidade para que o robô seja movido para áreas diferentes sempre que necessário.

Velocidade

A velocidade dos braços robóticos é afetada pelo número de articulações envolvidas em seus movimentos. Quanto maior for o número de juntas, menor será a velocidade em que o braço do robô opera. Isto é porque:

Leva mais tempo para transmitir energia por meio dos motores em várias juntas.

Os braços mais longos são geralmente mais pesados e, portanto, encontram mais resistência durante o movimento.

Braços de robô Scara movem-se muito mais rápido porque geralmente são braços de 4 eixos que têm menos articulações. Você teria dificuldade em encontrar outro robô que fornecesse tempos cíclicos tão curtos quanto os de um robô assustador. Além disso, ao contrário do trabalho humano, eles não sofrem fadiga nem se aborrecem com a natureza repetitiva de suas tarefas.

As dimensões dos robôs scara também auxiliam em seu desempenho de velocidade. Eles têm um centro de gravidade baixo, o que reduz bastante a força de gravidade tanto no braço robótico quanto na peça manuseada. Mesmo em ambientes industriais de alta pressão, você tem a garantia de que a taxa de produção de um robô scara permanecerá eficiente.

Repetibilidade e precisão

Embora a repetibilidade e a precisão sejam duas características diferentes, elas estão intimamente ligadas. Considere, por exemplo, um robô scara que está escolhendo peças eletrônicas do ponto A ao ponto B. Repetibilidade se refere à capacidade do robô de se mover entre os pontos A e B a uma taxa consistente de movimentos uniformes. Por outro lado, a precisão mede se o robô atinge a parte desejada durante cada ciclo.

Os robôs Scara podem oferecer repetibilidade de até +/- 0,01 mm, o que é bastante alto e quase impossível de ser alcançado com outros tipos de robô. Isso ocorre principalmente porque eles têm menos motores, o que reduz a margem para erros durante o movimento.

Também é possível instalar sistemas de visão no braço robótico de um robô scara para melhorar ainda mais sua precisão. Eles permitem ao robô distinguir entre diferentes objetos durante a coleta, o que é útil para tarefas como classificação. Alternativamente, onde a identificação do item não é um problema, os sensores do robô podem ser usados para melhorar a precisão do movimento.

Sincronização

Um robô scara pode ser facilmente sincronizado com outras partes do processo de produção para facilitar os processos operacionais suaves. A sincronização é auxiliada por sua precisão confiável e repetibilidade, bem como por controles eletrônicos como sensores.

Pegue, por exemplo, um braço de robô scara encarregado de pegar peças de uma correia transportadora e colocá-las em uma caixa de embalagem. Funcionaria da seguinte maneira:

O braço do robô scara é equipado com um sistema de visão e colocado sobre a correia transportadora

As peças são carregadas na correia transportadora em intervalos uniformes

A correia transportadora é iniciada e quando a peça atinge o braço do robô, é detectada pelo sistema de visão

O braço do robô é, portanto, solicitado a pegá-lo e colocá-lo na caixa

Após a colocação, o braço do robô scara retorna à sua posição sobre a correia transportadora e o ciclo continua

Esta é uma ilustração geral de como a sincronização pode funcionar. Como você escolhe sincronizar sua operação dependerá da natureza dos processos envolvidos.

Multiuso

Mesmo com os movimentos limitados dos robôs scara, eles podem ser aplicados de mais de uma maneira. Ao pesar suas opções, não se deixe levar pela ideia de que um robô assustador só pode escolher e posicionar. Embora esse seja o princípio básico de suas operações, ele pode ser adaptado de várias maneiras. Efetores finais também fazem uma grande diferença na diversificação das operações do robô.

Limitações dos robôs SCARA

Embora os robôs scara sejam altamente eficientes, há limites para o que eles podem realizar. Aqui estão algumas limitações que vale a pena ter em mente ao fazer sua compra.

Envelope de Trabalho Restrito

Fonte:imagem. slidesharecdn.com

O envelope de trabalho cilíndrico coberto por robôs scara só é ideal para um número limitado de aplicações. Além disso, algumas tarefas podem exigir uma direção de movimento diferente ou um alcance mais amplo do que os braços do robô scara podem oferecer.

Flexibilidade limitada

Fonte:veteng. edu.eg

Os braços dos robôs scara são alavancas e, portanto, eles operam apenas em um plano com alcance limitado. Além disso, o 4º eixo no pulso só pode girar as peças na orientação horizontal, mas não pode incliná-las.

Se sua aplicação requer uma maior amplitude de movimento, você seria melhor atendido por um robô com mais flexibilidade. Um robô de 6 eixos , por exemplo, oferece flexibilidade 3D e pode abranger um envelope de trabalho muito maior.

Capacidade de carga útil pequena

Fonte:pexels. com

O design dos robôs scara é otimizado para fornecer velocidade e precisão em sua aplicação. No entanto, ele limita a carga útil que os robôs scara podem lidar com capacidades ideais abaixo de 10kgs. Embora diferentes fabricantes de braços robóticos oferecem uma variedade de cargas úteis, cargas mais altas provavelmente resultariam em ineficiências operacionais.

Como um robô SCARA beneficiaria um fabricante?

Fonte:Unsplash

Como com todos os outros tipos de automação, é importante avaliar se investir em um robô scara beneficiaria suas operações. Além do custo de aquisição do robô, existem outros custos, como o consumo de energia. Portanto, para manter a lucratividade, os benefícios precisam superar os custos.

Vamos examinar alguns dos benefícios de um robô scara para um fabricante.

Menor custo de produção

Fonte:Pixabay

Quando você emprega mão de obra humana para realizar tarefas repetitivas, há desafios envolvidos. Primeiro, a mente humana fica entediada com essas tarefas e zonas que podem levar a erros. Além disso, conforme as horas progridem, a fadiga se instala e a taxa de produtividade diminui. Por último, para manter um bom índice de produtividade, pode ser necessário contratar um número significativo de trabalhadores.

Em contraste, um robô scara pode assumir o trabalho de vários funcionários e trabalhar em um ritmo rápido e consistente. Isso reduziria muito suas despesas salariais e, por extensão, seus custos de produção.

Tempos de retorno mais curtos

Fonte:Pexel

Pedidos pendentes ou fornecimento insuficiente de seus produtos podem se tornar uma coisa do passado se você escolher o Scara Robot certo. A alta taxa de operações do robô scara pode ajudar todo o sistema de produção a se mover mais rápido. Como resultado, você poderia melhorar seus prazos de entrega, o que, por sua vez, aumentaria a satisfação do cliente.

Capacidade de aumentar a escala

Fonte:Pexel

A maioria dos fabricantes com alta demanda de produtos é limitada pelos tempos de produção. No entanto, depois de introduzir um robô scara em sua linha de produção e os tempos de produção forem mais curtos, você pode aumentar a escala. Além disso, você seria capaz de produzir mais com menos, pois os robôs scara não exigem pagamento extra para volumes de produção maiores. Em essência, seu custo de mão de obra por unidade dificilmente será afetado.

Melhor segurança da equipe e satisfação no trabalho

Fonte:Pexel

Tarefas repetitivas não são gratificantes e não oferecem espaço para desenvolvimento de carreira. Eles também requerem longas horas de pé e movimentos musculares repetidos. Ao contrário das articulações robóticas, o corpo humano não foi construído para lidar com esse tipo de movimento repetitivo dos músculos por longos períodos. Em parte, é por isso que os trabalhadores da fábrica sofrem de dores crônicas na parte inferior das costas e doenças esquelético-musculares.

Additionally, industrial processes produce by-products like choking fumes and steam. Similarly, handling some products between processes is dangerous. This could be due to the dangers presented by being around the processing machine or the product itself being risky to handle.

When scara robots take over these uncomfortable and dangerous material handling tasks it improves staff safety. It also allows employees to take on other job responsibilities that could employ their talents optimally. As a result, job satisfaction also improves.

Fewer Errors

Source:Pinterest

In a production line, errors can be subtle or outright.

Subtle errors are inconsistencies. For instance, if an employee solders two different workpieces, it is unlikely that they would be identical. While it may seem like a negligible detail, subtle errors undermine the standardization of product quality. In some cases, the product may have such a poor finish that it is cast-off as a reject unit.

On the other hand, there are more outright errors such as breakage of parts being handled or wrongful placement.

Using scara robots significantly reduces the chances of errors in your production operation. Their repeatability gives them a precision that is beyond human capabilities and is thus worth investing in.

How to Choose the Right SCARA Robot

With all the features of scara robots in mind, you will finally be faced with picking one that is suitable for your use. Here are some key factors to consider as you make your choice.

Budget

Source:Pinterest

The amount of money you intend to spend will determine the type of scara robot you can get. Fortunately, there is a wide range of options to choose from with prices as low as $6000 to over $25,000. What occasions this vast price difference? Multiple factors play a role in that. Eles incluem:

Payload
Speed
Brand
Customization details

Aim for a brand that can offer you value for money such that the quality of the scara robot is commensurate with the price. Look out for value-adding provisions as well like warranty, after-sale support, or assistance with shipment or delivery.

Further, it is advisable to be inquisitive about costs such as maintenance and the availability of parts. Parts that are hard to find tend to be expensive and time-consuming to replace. You would be better suited by a brand that can source the parts for you or already sells them.

All said and done, remember that a scara robot is a long-term investment. It is better to invest in a good quality robot that will offer you long-term returns.

Accuracy

Source:Pinterest

A scara robot is only as effective as its accuracy. As you compare brands, this is one of the details you should be keen on. It is preferable to opt for a brand that offers high accuracy performance of their scara robot.

Most brands state the accuracy details of their scara robots on their product details. You may also find it listed as repeatability accuracy and some brands may quote it in ‘microns’ or ‘mm’. A robot that offers you 10 microns or +/-0.01mm would be a good choice.

End-effector Compatibility

An end-effector is a device placed at the wrist of a robot arm that is used to handle objects during tasks. Examples include grippers, a solder, a suction device, and many others.

The end-effector you will use depends on the task you need the robot arm to perform. It is therefore essential that the scara robot you choose can accommodate end-effectors for your intended applications.

Further, and perhaps more importantly, examine how the use of an end-effector will affect the cyclical times of the robot. Ideally, the scara robot should be able to handle the end-effector and the load while maintaining efficiency.

Cycle Time

Source:Pexel

The types of motors and reducers used in making a scara robot arm affect its cycle times and overall speed performance. Given the unique placement of scara robot arm joints, they require quality motors to power their movements and sustain high-speed motions.

As you evaluate brands, it would be best to go for one that uses top-of-the-line components that deliver high cyclical times.

Customization Options

Source:Unsplash

Some production lines have unique needs. Factors such as space or the commodities being handled may necessitate some custom design adjustments. If this is the case for your production line, you will first need to find an industrial robot manufacturer that offers customization.

Among the custom options, you could explore:

Branding of your scara robots
Special end-of-arm tooling
Alternative installation options like ceiling mounting
Installing of vision systems

Payload

Source:img.interempresas.net

Your ideal scara robot needs to have a payload that accommodates not just the item but also the end-effector. For example, if the robot will be used to handle items weighing up to 3kg it is best to aim for a payload of 4kgs or 6kgs. If the weight of the part being handled combined with that of the end effector should not outweigh the payload. It would diminish the performance of the scara robot arm.

That said, stay within a reasonable range of payload. Higher payload robots cost more and are a production inefficiency if you do not need the extra capability.

Programming and Control

Source:robodk.com

There are different ways to program scara robots. Eles incluem:

Offline mode – in this mode, different motions can be simulated, tested, and installed in the robot system without disrupting production.

Teaching – this method is used for scara robots with sensors. The arm is moved in a series of motions which the sensors ‘learn’ and record as data. The recorded data will be used in the future to fulfill the same task.

Programming Software – programming software is often pre-installed. The controller simply needs to choose a task on a list and the robot will follow guiding commands in the software.

The easier the method of programming, the better. It will save your staff time and enable production processes to run smoothly. Moreover, a scara robot that is complex to program will require you to hire a dedicated programmer as unskilled staff will not be able to navigate its controls.

Further, consider the user interface of the control panel or device. It is advisable to choose a scara robot brand that has a user-friendly control interface to avoid errors and technical challenges. Difficult systems could also become a safety hazard.

Heat Exposure

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.

IP Rating

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.

Application

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.

Conclusão

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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