Ultieme gids:hoe u een juiste SCARA-robot kiest
SCARA-robots zijn tegenwoordig een integraal onderdeel van veel productielijnen in verschillende industrieën. Vanwege hun snelheid en nauwkeurigheid zijn ze een populaire oplossing geworden voor het verbeteren van de doorvoer en het stroomlijnen van de productiekosten. Als u echter echt wilt profiteren van de introductie van een SCARA-robot in uw productielijn, moet u er een kiezen die aan uw behoeften voldoet.
Naarmate de robotindustrie groeit, groeit ook het aantal SCARA-robotfabrikanten op de markt. U kunt daarom overweldigd worden door opties als het gaat om het kiezen van de juiste SCARA-robot. Dus, om je van dat dilemma te redden, is hier een gedetailleerde gids om je te helpen een weloverwogen keuze te maken.
Inhoudsopgave
Wat is een SCARA-robot?
Bron:robotiq. com
SCARA is een acroniem voor Selective Compliance Assembly Robot. Dit acroniem vertegenwoordigt 2 belangrijke feiten:
Selectieve naleving – een scara-robot is alleen flexibel in de X- en Y-as, maar is rigide in de Z-as.
Assemblagerobot- toen de scara-robot in 1978 werd uitgevonden, was deze uitsluitend bedoeld als een montagerobot .
Een SCARA-robot kan dus worden omschreven als een robot die bestaat uit een 2-delige robotarm die is bevestigd aan een stijve basis. De robotarm is meegevend in de X- en Y-as, wat betekent dat hij heen, weer, naar links en naar rechts kan bewegen. Het kan ook verticaal bewegen in een vaste Z-as en is in staat tot roterende beweging bij de pols.
In de loop der jaren, toen de ontwerpen van scara-robots evolueerden en het op andere manieren werd toegepast, veranderde ook het acroniem. SCARA is nu gedefinieerd als een Selective Compliance Articulated Robot.
Voordelen van SCARA-robots
De beperkte compliantie van scara-robots maakt ze ideaal voor assemblage- en pick-and-place-taken zoals materiaalbehandeling. Enkele van de vele voordelen die ze bieden voor productieprocessen zijn:
Kleine voetafdruk
Scara-robots hebben een compact ontwerp en voeren toegewezen taken efficiënt uit binnen een cilindrisch werkbereik. Dit maakt ze gemakkelijk toepasbaar in situaties waar de ruimte of toegang tot pick-and-place onderdelen beperkt is.
Qua montage worden de meeste scara-robots vaak op een voetstuk of verrijdbare kar geplaatst. Dit biedt flexibiliteit voor de robot om indien nodig naar verschillende gebieden te worden verplaatst.
Snelheid
De snelheid van robotarmen wordt beïnvloed door het aantal gewrichten dat bij hun beweging betrokken is. Hoe meer gewrichten, hoe lager de snelheid waarmee een robotarm werkt. Dit komt omdat:
Het duurt langer om kracht door de motoren in meerdere gewrichten over te brengen.
Langere armen zijn over het algemeen zwaarder en ondervinden dus meer weerstand tijdens beweging.
Scara robotarmen veel sneller bewegen omdat het vaak 4-assen zijn die minder gewrichten hebben. Het zou moeilijk zijn om een andere robot te vinden die cyclische tijden levert die zo kort zijn als die van een scara-robot. Verder hebben ze, in tegenstelling tot menselijke arbeid, geen last van vermoeidheid of vervelen ze zich niet door de repetitieve aard van hun taken.
De afmetingen van scara-robots helpen ook bij de snelheidsprestaties. Ze hebben een laag zwaartepunt waardoor de zwaartekracht op zowel de robotarm als het te hanteren onderdeel aanzienlijk wordt verminderd. Zelfs in industriële omgevingen onder hoge druk, bent u ervan verzekerd dat de output van een scara-robot efficiënt blijft.
Herhaalbaarheid en nauwkeurigheid
Hoewel herhaalbaarheid en nauwkeurigheid 2 verschillende kenmerken zijn, zijn ze nauw met elkaar verbonden. Denk bijvoorbeeld aan een scara-robot die elektronische onderdelen van punt A naar punt B plukt. Herhaalbaarheid verwijst naar het vermogen van de robot om met een constante snelheid van uniforme bewegingen tussen punt A en B te bewegen. Aan de andere kant is nauwkeurigheid een maatstaf voor of de robot het beoogde onderdeel tijdens elke cyclus bereikt.
Scara-robots kunnen een herhaalbaarheid tot +/- 0,01 mm leveren, wat vrij hoog is en bijna onmogelijk te bereiken met andere robottypen. Dit komt vooral omdat ze minder motoren hebben, waardoor er minder ruimte is voor fouten tijdens beweging.
Het is ook mogelijk om vision-systemen op de robotarm van een scara-robot te installeren om de nauwkeurigheid verder te verbeteren. Ze stellen de robot in staat om tijdens het picken onderscheid te maken tussen verschillende objecten, wat handig is voor taken zoals sorteren. Als alternatief, waar itemidentificatie geen probleem is, kunnen robotsensoren worden gebruikt om de bewegingsnauwkeurigheid te verbeteren.
Synchronisatie
Een scara-robot kan eenvoudig worden gesynchroniseerd met andere onderdelen van het productieproces om soepele bedrijfsprocessen te vergemakkelijken. Synchronisatie wordt ondersteund door hun betrouwbare nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, evenals elektronische bedieningselementen zoals sensoren.
Neem bijvoorbeeld een scara-robotarm die onderdelen van een transportband moet plukken en in een verpakkingsdoos moet plaatsen. Het zou als volgt werken:
De scara robotarm is voorzien van een vision systeem en wordt over de transportband geplaatst
De onderdelen worden met gelijkmatige intervallen op de transportband geladen
De transportband wordt gestart en wanneer het onderdeel de robotarm bereikt, wordt het gedetecteerd door het vision-systeem
De robotarm wordt dus gevraagd deze op te pakken en in de doos te plaatsen
Na plaatsing keert de scara-robotarm terug naar zijn positie boven de transportband en gaat de cyclus verder
Dit is een algemene illustratie van hoe synchronisatie zou kunnen werken. Hoe u ervoor kiest om uw operatie te synchroniseren, hangt af van de aard van de betrokken processen.
Multifunctioneel
Zelfs met de beperkte bewegingen van scara-robots kunnen ze op meer dan één manier worden toegepast. Terwijl je je opties afweegt, laat je niet insluiten door het idee dat een scara-robot alleen kan kiezen en plaatsen. Terwijl dat het basisprincipe van hun werking is, kan het op tal van manieren worden aangepast. Eindeffectors maken ook een groot verschil in het diversifiëren van de activiteiten van de robot.
Beperkingen van SCARA-robots
Hoewel scara-robots zeer efficiënt zijn, zijn er grenzen aan wat ze kunnen bereiken. Hier zijn enkele beperkingen die het waard zijn om in gedachten te houden wanneer u uw aankoop doet.
Envelop met beperkte werkmap
Bron:afbeelding. slidesharecdn.com
De cilindrische werkomhulling die wordt afgedekt door scara-robots is slechts ideaal voor een beperkt aantal toepassingen. Bovendien kunnen sommige taken een andere bewegingsrichting of een groter bereik vereisen dan de robotarmen van scara's kunnen leveren.
Beperkte flexibiliteit
Bron:veteng. edu.eg
De armen van scara-robots zijn hefbomen en daarom werken ze alleen in één vlak met een beperkt bereik. Bovendien kan de 4e as bij de pols alleen onderdelen in horizontale richting draaien, maar ze niet kantelen.
Als uw toepassing een groter bewegingsbereik vereist, bent u beter gediend door een robot met meer flexibiliteit. Een 6-assige robot , biedt bijvoorbeeld 3D-flexibiliteit en kan een veel groter werkbereik bestrijken.
Kleine laadvermogen
Bron:pexels. com
Het ontwerp van scara-robots is geoptimaliseerd om snelheid en nauwkeurigheid in hun toepassing te leveren. Het beperkt echter het laadvermogen dat scara-robots aankunnen met een optimale capaciteit van minder dan 10 kg. Terwijl verschillende fabrikanten van robotarmen een verscheidenheid aan nuttige ladingen bieden, zouden hogere ladingen waarschijnlijk leiden tot operationele inefficiënties.
Hoe zou een SCARA-robot een fabrikant ten goede komen?
Bron:Unsplash
Net als bij alle andere vormen van automatisering, is het belangrijk om te evalueren of investeren in een scara-robot uw bedrijfsvoering ten goede zou komen. Naast de aanschafkosten van de robot zijn er nog andere kosten zoals energieverbruik. Om winstgevend te blijven, moeten de voordelen daarom opwegen tegen de kosten.
Laten we eens kijken naar enkele voordelen van een scara-robot voor een fabrikant.
Lagere productiekosten
Bron:Pixabay
Wanneer u menselijke arbeid gebruikt om repetitieve taken uit te voeren, zijn er uitdagingen. Ten eerste raakt de menselijke geest verveeld met dergelijke taken en valt uit, wat tot fouten kan leiden. Plus, naarmate de uren vorderen, treedt vermoeidheid op en daalt de productiviteit. Ten slotte, om een goede productiviteit te behouden, moet u mogelijk een aanzienlijk aantal werknemers in dienst nemen.
Daarentegen kan één scara-robot het werk van meerdere werknemers overnemen en in een snel, consistent tempo werken. Het zou uw loonkosten en bij uitbreiding uw productiekosten aanzienlijk verminderen.
Kortere doorlooptijden
Bron:Pexel
Wachtende bestellingen of onvoldoende aanvoer van uw producten kunnen verleden tijd worden als u de juiste scara-robot kiest. Het hoge aantal scara-robotbewerkingen zou het hele productiesysteem sneller kunnen laten werken. Als gevolg hiervan kunt u uw levertijden verbeteren, wat op zijn beurt de klanttevredenheid zou verbeteren.
Opschalen mogelijk
Bron:Pexel
De meeste fabrikanten met een hoge productvraag worden beperkt door productietijden. Zodra u echter een scara-robot in uw productielijn introduceert en de productietijden zijn korter, kunt u opschalen. Bovendien zou u meer kunnen produceren voor minder, aangezien scara-robots geen extra betaling vereisen voor hogere productievolumes. In wezen zullen uw arbeidskosten per eenheid nauwelijks worden beïnvloed.
Verbeterde veiligheid van het personeel en werktevredenheid
Bron:Pexel
Repetitieve taken zijn niet lonend en bieden geen ruimte voor loopbaanontwikkeling. Ze vereisen ook lange uren staan en herhaalde spierbewegingen. In tegenstelling tot robotgewrichten, is het menselijk lichaam niet gebouwd om dergelijke herhaalde bewegingen van spieren gedurende lange perioden aan te kunnen. Dit is gedeeltelijk de reden waarom fabrieksarbeiders lijden aan chronische lage rugpijn en skeletmusculaire aandoeningen.
Bovendien produceren industriële processen bijproducten zoals verstikkende dampen en stoom. Evenzo is het hanteren van sommige producten tussen processen gevaarlijk. Dit kan te wijten zijn aan de gevaren die zich voordoen in de buurt van de verwerkingsmachine of omdat het product zelf riskant is om te hanteren.
Wanneer scara-robots deze ongemakkelijke en gevaarlijke materiaalbehandeling overnemen taken het de veiligheid van het personeel verbetert. Het stelt medewerkers ook in staat andere taken op zich te nemen die hun talenten optimaal kunnen benutten. Als gevolg hiervan neemt ook de werktevredenheid toe.
Minder fouten
Bron:Pinterest
In een productielijn kunnen fouten subtiel of ronduit zijn.
Subtiele fouten zijn inconsistenties. Als een werknemer bijvoorbeeld twee verschillende werkstukken soldeert, is het onwaarschijnlijk dat ze identiek zijn. Hoewel het misschien een verwaarloosbaar detail lijkt, ondermijnen subtiele fouten de standaardisatie van productkwaliteit. In sommige gevallen kan het product zo'n slechte afwerking hebben dat het als afkeureenheid wordt afgedankt.
Aan de andere kant zijn er meer regelrechte fouten, zoals breuk van onderdelen die worden behandeld of verkeerde plaatsing.
Het gebruik van scara-robots verkleint de kans op fouten in uw productie aanzienlijk. Hun herhaalbaarheid geeft ze een precisie die de menselijke capaciteiten te boven gaat en dus de moeite waard is om in te investeren.
De juiste SCARA-robot kiezen
Met alle kenmerken van scara-robots in gedachten, zul je eindelijk worden geconfronteerd met het kiezen van een die geschikt is voor jouw gebruik. Hier zijn enkele belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden bij het maken van uw keuze.
Budget
Bron:Pinterest
Het bedrag dat u van plan bent te besteden, bepaalt het type scara-robot dat u kunt krijgen. Gelukkig is er een breed scala aan opties om uit te kiezen met prijzen zo laag als $ 6000 tot meer dan $ 25.000. Waardoor wordt dit enorme prijsverschil veroorzaakt? Daarbij spelen meerdere factoren een rol. Ze omvatten:
- Laadvermogen
- Snelheid
- Merk
- Aanpassingsdetails
Streef naar een merk dat u waar voor uw geld kan bieden, zodat de kwaliteit van de scara-robot in verhouding staat tot de prijs. Let ook op waardetoevoegende voorzieningen, zoals garantie, after-salesondersteuning of hulp bij verzending of levering.
Verder is het raadzaam om nieuwsgierig te zijn naar kosten zoals onderhoud en beschikbaarheid van onderdelen. Onderdelen die moeilijk te vinden zijn, zijn vaak duur en tijdrovend om te vervangen. Je zou beter passen bij een merk dat de onderdelen voor je kan kopen of ze al verkoopt.
Alles gezegd en gedaan, onthoud dat een scara-robot een langetermijninvestering is. Het is beter om te investeren in een robot van goede kwaliteit die u op lange termijn rendement biedt.
Nauwkeurigheid
Bron:Pinterest
Een scara-robot is slechts zo effectief als zijn nauwkeurigheid. Als je merken vergelijkt, is dit een van de details waar je op moet letten. Het verdient de voorkeur om te kiezen voor een merk dat hoge nauwkeurigheidsprestaties van hun scara-robot biedt.
De meeste merken vermelden de nauwkeurigheidsdetails van hun scara-robots op hun productdetails. Mogelijk vindt u het ook vermeld als herhaalbaarheidsnauwkeurigheid en sommige merken kunnen het in 'micron' of 'mm' citeren. Een robot die u 10 micron of +/- 0,01 mm biedt, zou een goede keuze zijn.
End-effector-compatibiliteit
Een end-effector is een apparaat dat om de pols van een robotarm wordt geplaatst en dat wordt gebruikt om objecten tijdens taken te hanteren. Voorbeelden zijn grijpers, een soldeer, een afzuigapparaat en vele andere.
Welke eindeffector u gaat gebruiken, hangt af van de taak die de robotarm moet uitvoeren. Het is daarom essentieel dat de scara-robot die u kiest geschikt is voor eindeffectors voor uw beoogde toepassingen.
Verder, en misschien nog wel belangrijker, onderzoeken hoe het gebruik van een eindeffector de cyclische tijden van de robot zal beïnvloeden. Idealiter zou de scara-robot in staat moeten zijn om de eindeffector en de last aan te kunnen met behoud van efficiëntie.
Cyclustijd
Bron:Pexel
De soorten motoren en verloopstukken die worden gebruikt bij het maken van een Scara-robotarm, hebben invloed op de cyclustijden en de algehele snelheidsprestaties. Gezien de unieke plaatsing van scara-robotarmgewrichten, hebben ze kwaliteitsmotoren nodig om hun bewegingen aan te drijven en snelle bewegingen te ondersteunen.
Als je merken evalueert, kun je het beste kiezen voor een merk dat hoogwaardige componenten gebruikt die hoge cyclische tijden opleveren.
Aanpassingsopties
Bron:Unsplash
Sommige productielijnen hebben unieke behoeften. Factoren zoals ruimte of de goederen die worden verwerkt, kunnen een aantal aangepaste ontwerpaanpassingen vereisen. Als dit het geval is voor uw productielijn, moet u eerst een fabrikant van industriële robots vinden dat maatwerk biedt.
Onder de aangepaste opties kunt u verkennen:
- Branding van uw scara-robots
- Speciale end-of-arm tooling
- Alternatieve installatie-opties zoals plafondmontage
- Installatie van vision-systemen
Payload
Bron:img. interempresas.net
Uw ideale scara-robot moet een nuttige lading hebben die niet alleen geschikt is voor het item, maar ook voor de eindeffector. Als de robot bijvoorbeeld wordt gebruikt om items met een gewicht tot 3 kg te hanteren, kunt u het beste streven naar een laadvermogen van 4 kg of 6 kg. Als het gewicht van het te hanteren onderdeel in combinatie met dat van de eindeffector niet zwaarder mag wegen dan het laadvermogen. Het zou de prestaties van de scara-robotarm verminderen.
Dat gezegd hebbende, blijf binnen een redelijk bereik van het laadvermogen. Robots met een hoger laadvermogen kosten meer en zijn een productie-inefficiëntie als u de extra capaciteit niet nodig hebt.
Programmering en besturing
Bron:robodk. com
Er zijn verschillende manieren om scara-robots te programmeren. Ze omvatten:
Offline modus – in deze modus kunnen verschillende bewegingen worden gesimuleerd, getest en geïnstalleerd in het robotsysteem zonder de productie te verstoren.
Lesgeven – deze methode wordt gebruikt voor scara-robots met sensoren. De arm wordt bewogen in een reeks bewegingen die de sensoren ‘leren’ en vastleggen als data. De geregistreerde gegevens zullen in de toekomst worden gebruikt om dezelfde taak te vervullen.
Programmeersoftware – programmeersoftware is vaak vooraf geïnstalleerd. De controller hoeft alleen maar een taak uit een lijst te kiezen en de robot volgt de instructies in de software.
Hoe eenvoudiger de programmeermethode, hoe beter. Het bespaart uw personeel tijd en zorgt ervoor dat productieprocessen soepel verlopen. Bovendien moet je voor een scara-robot die moeilijk te programmeren is, een toegewijde programmeur inhuren, omdat ongeschoold personeel niet in staat zal zijn om door de bedieningselementen te navigeren.
Houd verder rekening met de gebruikersinterface van het bedieningspaneel of apparaat. Het is raadzaam om een scara-robotmerk te kiezen met een gebruiksvriendelijke bedieningsinterface om fouten en technische uitdagingen te voorkomen. Moeilijke systemen kunnen ook een veiligheidsrisico worden.
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.
Conclusie
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 .
Lees ook:
Robot-werkenvelop:wat is het? Hoe gebruik je het?
Lees verder "
Gantry Robot-toepassingen
Lees verder "
Verschillende vrijheidsgraden in robotarmen:een volledige uitleg
Lees meer »Industriële robot
- Hoe u de juiste stelvoeten kiest
- Hoe u de juiste ladegeleiders kiest
- Hoe de rechterhand vrachtwagen te kiezen?
- Hoe u de juiste tuimelklemmen kiest
- SCARA Robots:gids voor de meest veelzijdige en gewilde robot
- Gids voor robotonderdelen en -componenten en hoe u ze kunt vinden
- Hoe u de juiste kartonneermachine kiest?
- Hoe u de juiste waterstraalsnijmachine kiest
- Hoe u de juiste buizenbuiger kiest
- Hoe kies je de juiste vertragingskast
- Hoe u de juiste backstop van de transportband kiest