SCARAロボット：最適な用途と主な利点

SCARAロボットとは

SCARAロボットとは何か？なぜ製造業でこれほど重要なのか？これらは、自動化の導入を学び始めた多くの人々が日々抱く疑問です。

SCARAロボット（Selective Compliance Assembly Robot Arm：選択的順応性組立ロボットアーム）は、1980年代に日本で最初に開発されました。SCARAロボットの主な特徴は、単一平面上で動作しながら、ある面では人間の腕を模倣した2リンクの関節アームを持ち、アームを伸縮（折り畳み）して制限された場所に到達できることです。これにより、エンクロージャ内部への到達や、ある場所から別の場所へのピック＆プレースに有用です。

どのタイプのロボットを使用するかの選択は必ずしも明確ではありませんが、多くの場合、最適なソリューションは特定の自動化要件に依存すると推奨されます。この記事では、SCARAロボットを検討し、いつ使用するのが最も有利かを検証します。場合によっては最適なロボットの選択は簡単ですが、他の場合はコストベネフィット分析に帰着します。SCARAロボットは通常、最大4軸（3回転と1つのZ軸リニア）を持ちます。

SCARAロボットの利点

SCARAロボットは、高精度と高速度を要求するピック＆プレースや組立作業で最も一般的に使用されています。再現性の面では、現在利用可能なSCARAロボットは、6軸ロボットの20ミクロン公差と比較して、10ミクロン未満の公差を達成できます。

SCARAロボットは、作業範囲が狭く、限られた床面積のアプリケーション向けに設計されており、コンパクトなレイアウトにより、一時的またはリモートのアプリケーションでもより容易に再配置できます。

SCARAロボットの制限事項

SCARAロボットは、その構成上、多くの場合軽量ペイロードのみを扱うことができ、公称で最大2kg（最大10kg）程度です。SCARAロボットの作業範囲は通常円形であり、全ての用途に適合するとは限りません。また、完全な3D能力を持つ他のタイプのロボットと比較して、機動性と汎用性に制限があります。例えば、三次元輪郭を追従することは、6軸ロボットの能力範囲内である可能性が高いです。

SCARAロボットの用途

1. ねじ締め・締付け

ビジョンシステムの位置検出機能を使用して、様々な状況を管理できます。例えば、ねじ穴の位置が一貫していない、コンベア上のワーク位置が一貫していない、様々なタイプのワークが供給される場合など、ロボットを容易に組み込めます。

ビジョンシステムの校正には簡単なプロセスを使用できます。ティーチングプロセスを短縮でき、システムセットアップ時間と人件費などを削減できます。

2. ピック＆プレース作業

SCARAロボットは、利用可能な最もコスト効率が良く、最速のピック＆プレース装置です。デルタロボットが速度でSCARAロボットを上回ることはありますが、SCARAロボットはデルタロボットのように作業場の上部にマウントする必要がないため、セットアップが簡単です。

SCARAロボットとして、エンドオブアームツーリングやグリッパーを使用して製品をピックアップできます。これはプロセスを自動化し、従業員が単調な作業を行う必要性を排除する素晴らしい方法です。アームで製品をピックアップした後、次のステップはそれを適切な場所に配置することです。

このピック＆プレースの反復プロセスにより、従業員のストレスが軽減され、より迅速な結果とより多くの作業完了につながります。

3. 組立

SCARAロボットは、もともと小規模な組立作業を高速で実行するために設計されました。SCARAロボットの選択的順応性により、複雑なプログラミングを必要とせず、他のロボットよりも容易に挿入作業を行えます。

組立時に多くの注意を要する複雑な設計を扱っている場合、SCARAロボットへの投資は素晴らしい選択です。このアームの使用により、生産される全てのアイテムにおいて精度と一貫性が向上します。組立におけるこのようなアームの使用メリットには、ターンアラウンドタイムの短縮と品質の向上が含まれます。

4. 3Dプリンティング

ロボティクス業界では、3Dプリンティングがますます普及しています。3Dプリンティング技術を使用してより大きなアイテムを印刷できる6軸ロボットがあります。SCARAロボットは、このような小規模印刷用途に利用できます。

5. 彫刻

SCARAロボットは、極めて精密な結果を提供できるため、スケッチやレーザー彫刻作業に最適です。過去数年間で、SCARAロボットのような小型ロボットにレーザー彫刻装置を組み込むことを可能にする様々なエンドオブアームツーリングが市場に登場しています。

6. ディスペンシング

ディスペンシングに関しては、SCARAロボットで便利に処理できる多様な業務があります。このようなロボットと連携することで、精度を向上させ、より良い結果を生み出せます。ディスペンシングには通常、接着、塗装、シーリングなどが含まれます。このような作業にSCARAロボットを使用すると、廃棄物を削減し、作業精度を向上させるのに役立ちます。

7. ハンドリング作業

反復作業において、マテリアルハンドリングは最も単調な業務の一つです。包装、パレタイジング、ラベリング、ビン選択などが該当します。軽量SCARAロボットの使用により、これらの作業を容易に自動化できます。

この委任により、プロセスが利便性と精度を持って処理されます。また、従業員を別のプロジェクトに解放することもできます。労働力不足への対応にも役立ち、常に納期を守れるようになります。

8. マシンテンディング

様々な製品の製造には、多様なプロセスでSCARAロボットアームの使用が必要です。これは特にマシンテンディングで顕著で、ロボットアームが効率と生産性の向上に使用されます。射出成形、CNC、プレスブレーキ、スタンピングプレスなどが最も一般的な機械です。

これらのプロセスにより、従業員はより重要で意義深い活動に集中できます。また、重機械の近くでの作業による損傷リスクを低減しながら、生産性とプロセス品質の向上にも役立ちます。

結論

特定の用途向けのロボット選択に影響を与える変数が非常に多いため、自動化スペシャリストに相談することをお勧めします。必要な生産システムのターンアラウンドタイム、精度、コストに適した自動化構成を決定する最善の方法は、経験豊富で公正なプロバイダーと連携することです。

EVS Techは、機械組立と積み下ろしのロボット統合経験があります。また、塗装、組立、検査、レーザー加工用のEVS SCARAロボットシステムを提供しています。世界中の大規模な導入実績を専任のエンジニアチームがサポートし、設計から製造まで包括的なサービスで標準およびカスタマイズシステムを提供しています。