SCARA robot saat ini merupakan bagian integral dari banyak garis produksi di berbagai industri. Karena kecepatan dan akurasinya, mereka telah menjadi solusi populer untuk meningkatkan throughput dan menyederhanakan biaya manufaktur. Namun, untuk benar-benar mendapatkan manfaat dari memasukan robot SCARA ke garis produksi Anda, Anda perlu memilih yang sesuai dengan kebutuhan Anda.
Seiring pertumbuhan industri robotika, jumlah produsen robot SCARA di pasar juga bertambah. Anda mungkin akan merasa kewalahan dengan opsi ketika memilih robot SCARA yang tepat. Jadi, untuk menyelamatkan Anda dari dilema itu, berikut adalah panduan detail untuk membantu Anda membuat keputusan yang tepat.
Apa Itu Robot SCARA?
Sumber: robotiq.com
SCARA adalah singkatan dari Selective Compliance Assembly Robot. Singkatan ini mewakili 2 fakta penting:
Kepatuhan selektif – robot scara hanya fleksibel pada sumbu X dan Y tetapi kokoh pada sumbu Z.
Robot assembling – saat robot scara ditemukan pada 1978 itu secara eksklusif dirancang sebagai robot assembling.
Robot SCARA dapat digambarkan sebagai robot yang terdiri dari lengan robot 2 bagian yang terpasang pada basis kokoh. Lengan robot patuh pada sumbu X dan Y yang berarti dapat bergerak ke depan, belakang, kiri, dan kanan. Ia juga dapat bergerak secara vertikal pada sumbu Z yang tetap dan mampu bergerak rotasi di pergelangan tangan.
Seiring waktu, saat desain robot scara berkembang dan mulai diterapkan dengan cara lain, singkatan juga berubah. SCARA sekarang didefinisikan sebagai Selective Compliance Articulated Robot.
Keuntungan Robot SCARA
Kepatuhan yang terbatas dari robot scara membuatnya ideal untuk tugas assembling dan pick and place seperti penanganan materi. Beberapa keuntungan yang mereka bawa ke proses produksi antara lain:
Footprint Kecil
Robot scara memiliki desain kompak dan melakukan tugas yang ditetapkan secara efisien dalam envelope kerja silinder. Ini membuatnya mudah diterapkan dalam situasi di mana ruang atau akses untuk mengambil dan menempatkan bagian terbatas.
Dalam hal pemasangan, sebagian besar robot scara sering ditempatkan pada patungan atau gerakan roda. Ini memberikan fleksibilitas bagi robot untuk dipindahkan ke area berbeda kapan pun diperlukan.
Kecepatan
Kecepatan lengan robot dipengaruhi oleh jumlah sendi yang terlibat dalam gerakannya. Semakin banyak jumlah sendi, semakin rendah kecepatan lengan robot beroperasi. Ini karena:
Butuh waktu lebih lama untuk mentransmisikan daya melalui motor di banyak sendi.
Lengan yang lebih panjang umumnya lebih berat dan sehingga bertemu lebih banyak hambatan selama gerakan.
Lengan robot scara bergerak jauh lebih cepat karena sering kali lengan 4-sumbu yang memiliki sendi lebih sedikit. Anda akan sulit menemukan robot lain yang menyediakan waktu siklus sempendek robot scara. Selain itu, berbeda dengan tenaga kerja manusia, mereka tidak mengalami kelelahan atau bosan dengan sifat berulang tugas mereka.
Dimensi robot scara juga membantu performa kecepatannya. Mereka memiliki pusat gravitasi rendah yang sangat mengurangi tarikan gravitasi baik pada lengan robot maupun bagian yang ditangani. Bahkan dalam pengaturan industri yang tekanan tinggi, Anda dijamin bahwa tingkat output robot scara akan tetap efisien.
Repeatability dan Akurasi
Sementara repeatability dan akurasi adalah 2 karakteristik yang berbeda, mereka erat berkaitan. Pertimbangkan, misalnya, robot scara yang mengambil bagian elektronik dari titik A ke titik B. Repeatability merujuk pada kemampuan robot untuk bergerak antara titik A dan B dengan tingkat gerakan seragam yang konsisten. Di sisi lain, akurasi adalah ukuran apakah robot mencapai bagian yang ditargetkan selama setiap siklus.
Robot scara dapat menyediakan repeatability hingga +/- 0,01mm yang cukup tinggi dan hampir tidak mungkin dicapai dengan jenis robot lain. Ini sebagian besar karena mereka memiliki motor yang lebih sedikit yang mengurangi ruang untuk kesalahan selama gerakan.
Mungkin juga untuk memasang sistem visi pada lengan robot robot scara untuk meningkatkan akurasinya lebih lanjut. Mereka memungkinkan robot untuk membedakan objek yang berbeda selama pengambilan yang berguna untuk tugas seperti pengurutan. Secara alternatif, di mana identifikasi item bukan masalah, sensor robot dapat digunakan untuk meningkatkan akurasi gerakan.
Sinkronisasi
Robot scara dapat dengan mudah disinkronkan dengan bagian lain dari proses produksi untuk memfasilitasi proses operasional yang lancar. Sinkronisasi didukung oleh akurasi dan repeatability yang andal serta kontrol elektronik seperti sensor.
Contohnya, lengan robot scara yang ditugaskan untuk mengambil bagian dari sabuk konveyor dan menempatkannya dalam kotak kemasan. Ini akan bekerja sebagai berikut:
Lengan robot scara dilengkapi dengan sistem visi dan ditempatkan di atas sabuk konveyor
Bagian dimuat pada sabuk konveyor dengan interval yang teratur
Sabuk konveyor dimulai dan ketika bagian mencapai lengan robot, bagian tersebut terdeteksi oleh sistem visi
Lengan robot dipicu untuk mengambilnya dan menempatkannya dalam kotak
Setelah penempatan, lengan robot scara kembali ke posisinya di atas sabuk konveyor dan siklus berlanjut
Ini adalah ilustrasi umum tentang bagaimana sinkronisasi dapat bekerja. Bagaimana Anda memilih untuk mensinkronkan operasi Anda akan tergantung pada sifat proses yang terlibat.
Multifungsi
Bahkan dengan gerakan yang terbatas dari robot scara, mereka dapat diterapkan lebih dari satu cara. Saat Anda menimbang opsi Anda, jangan terbatas dengan ide bahwa robot scara hanya dapat mengambil dan menempatkan. Sementara itu adalah prinsip dasar operasinya, dapat disesuaikan dengan berbagai cara. End-effectors juga membuat perbedaan besar dalam menyederhanakan operasi robot.
Keterbatasan Robot SCARA
Sementara robot scara sangat efisien, ada batasan pada apa yang dapat mereka capai. Berikut beberapa keterbatasan yang layak diingat saat Anda melakukan pembelian.
Envelope Kerja yang Terbatas
Sumber: image.slidesharecdn.com
Envelope kerja silinder yang tercakup oleh robot scara hanya ideal untuk sejumlah aplikasi terbatas. Selanjutnya, beberapa tugas mungkin memerlukan arah gerakan atau jangkauan yang lebih lebar daripada yang dapat diberikan oleh lengan robot scara.
Fleksibilitas yang Terbatas
Sumber: veteng.edu.eg
Lengan robot scara adalah tuas dan oleh karena itu, mereka hanya bekerja dalam satu bidang dengan jangkauan yang terbatas. Selain itu, sumbu ke-4 di pergelangan tangan hanya dapat memutar bagian dalam orientasi horizontal tetapi tidak dapat memiringkannya.
Jika aplikasi Anda memerlukan jangkauan gerakan yang lebih besar, Anda akan lebih layani oleh robot dengan fleksibilitas lebih. Sebagai contoh, robot 6-sumbu menawarkan fleksibilitas 3D dan dapat mencakup envelope kerja yang jauh lebih besar.
Kapasitas Payload Kecil
Sumber: pexels.com
Desain robot scara dioptimalkan untuk memberikan kecepatan dan akurasi dalam aplikasinya. Namun, ini membatasi payload yang dapat ditangani robot scara dengan kapasitas optimal di bawah 10 kg. Sementara berbagai produsen lengan robot menawarkan berbagai payload, beban yang lebih tinggi kemungkinan akan menghasilkan inefisiensi operasional.
Bagaimana Robot SCARA Akan Memberi Manfaat pada Produsen?
Sumber: Unsplash
Seperti semua jenis otomatisasi lainnya, penting untuk mengevaluasi apakah berinvestasi pada robot scara akan memberi manfaat pada operasi Anda. Selain biaya pembelian robot, ada biaya lain seperti konsumsi energi. Oleh karena itu, untuk menjaga keuntungan, manfaat perlu lebih besar dari biaya.
Mari kita periksa beberapa manfaat robot scara bagi produsen.
Biaya Produksi yang Lebih Rendah
Sumber: Pixabay
Saat Anda mempekerjakan tenaga kerja manusia untuk melakukan tugas berulang, ada tantangan yang terlibat. Pertama, pikiran manusia akan bosan dengan tugas-tugas tersebut dan terjebak yang dapat mengakibatkan kesalahan. Selain itu, seiring berjalannya jam, kelelahan menimpa dan tingkat produktivitas menurun. Terakhir, untuk menjaga tingkat produktivitas yang baik, Anda mungkin perlu mempekerjakan sejumlah besar pekerja.
Sealiknya, satu robot scara dapat mengambil pekerjaan dari banyak karyawan dan bekerja dengan cepat dan konsisten. Ini akan sangat mengurangi biaya gaji Anda dan dengan itu biaya produksi Anda.
Waktu Putaran yang Lebih Pendek
Sumber: Pexel
Pesanan tertunda atau pasokan produk yang tidak mencukupi mungkin menjadi hal yang lampau jika Anda memilih robot scara yang tepat. Tingkat operasi robot scara yang tinggi dapat membantu seluruh sistem produksi bergerak lebih cepat. Akibatnya, Anda dapat meningkatkan waktu pengiriman Anda yang pada gilirannya akan meningkatkan kepuasan pelanggan.
Kemampuan untuk Meningkat Skala
Sumber: Pexel
Sebagian besar produsen dengan permintaan produk yang tinggi dibatasi oleh waktu produksi. Namun, setelah Anda memperkenalkan robot scara ke garis produksi Anda dan waktu produksi lebih pendek, Anda dapat meningkat skala. Selain itu, Anda akan dapat memproduksi lebih dengan lebih sedikit karena robot scara tidak memerlukan gaji tambahan untuk volume produksi yang lebih tinggi. Dalam intinya, biaya tenaga kerja Anda per unit hampir tidak akan terpengaruh.
Keamanan dan Kepuasan Kerja Staf yang Ditingkatkan
Sumber: Pexel
Tugas berulang tidak memuaskan dan tidak memberikan ruang untuk pengembangan karir. Mereka juga memerlukan berjam-jam berdiri dan gerakan otot berulang. Berbeda dengan sendi robot, tubuh manusia tidak dibangun untuk menangani jenis gerakan otot berulang ini dalam waktu lama. Ini sebagian mengapa pabrik penderita nyeri pinggang kronis dan penyakit sistem skelet dan otot.
Selain itu, proses industri menghasilkan hasil sampingan seperti asap dan uap yang menengok. Demikian pula, menangani beberapa produk antara proses berbahaya. Ini bisa karena bahaya yang ditimbulkan oleh berada di sekitar mesin pemrosesan atau produk itu sendiri berbahaya untuk ditangani.
Saat robot scara mengambil alih tugas penanganan materi yang tidak nyaman dan berbahaya ini, ini meningkatkan keamanan staf. Ini juga memungkinkan karyawan untuk mengambil tanggung jawab pekerjaan lain yang dapat menggunakan bakat mereka secara optimal. Akibatnya, kepuasan kerja juga meningkat.
Kesalahan yang Lebih Sedikit
Sumber: Pinterest
Di garis produksi, kesalahan dapat halus atau nyata.
Kesalahan halus adalah inkonsistensi. Misalnya, jika seorang karyawan mel-solder dua benda kerja yang berbeda, tidak mungkin mereka akan identik. Sementara itu mungkin terlihat seperti detail yang tidak signifikan, kesalahan halus mengesampingkan standarisasi kualitas produk. Dalam beberapa kasus, produk mungkin memiliki finishing yang sangat buruk sehingga dianggap sebagai unit tolak.
Di sisi lain, ada kesalahan yang lebih nyata seperti kerusakan bagian yang ditangani atau penempatan yang salah.
Menggunakan robot scara secara signifikan mengurangi kemungkinan kesalahan dalam operasi produksi Anda. Repeatability mereka memberikan mereka presisi yang melampaui kemampuan manusia dan oleh karena itu layak untuk diinvestasikan.
Bagaimana Memilih Robot SCARA yang Tepat
Dengan semua fitur robot scara di pikiran, Anda akhirnya akan dihadapkan untuk memilih satu yang cocok untuk penggunaan Anda. Berikut beberapa faktor kunci yang perlu dipertimbangkan saat Anda membuat pilihan Anda.
Anggaran
Sumber: Pinterest
Jumlah uang yang Anda niatkan untuk belanja akan menentukan jenis robot scara yang dapat Anda dapatkan. Untungnya, ada berbagai opsi untuk dipilih dengan harga mulai dari $6000 hingga lebih dari $25.000. Apa yang menyebabkan perbedaan harga yang besar ini? Banyak faktor memainkan peran di sana. Mereka meliputi:
- Payload
- Kecepatan
- Merek
- Detail kustomisasi
Targetkan merek yang dapat menawarkan nilai untuk uang Anda sehingga kualitas robot scara setara dengan harga. Perhatikan juga ketentuan yang menambah nilai seperti garansi, dukungan pasca penjualan, atau bantuan dengan pengiriman atau pengantaran.
Selanjutnya, disarankan untuk penasaran tentang biaya seperti pemeliharaan dan ketersediaan bagian. bagian yang sulit ditemukan cenderung mahal dan memakan waktu untuk diganti. Anda akan lebih cocok dengan merek yang dapat mencari bagian untuk Anda atau sudah menjualnya.
Semua yang dikatakan dan dilakukan, ingatlah bahwa robot scara adalah investasi jangka panjang. Lebih baik berinvestasi pada robot berkualitas baik yang akan memberi Anda return jangka panjang.
Akurasi
Sumber: Pinterest
Robot scara hanya efektif seakuratnya. Saat Anda membandingkan merek, ini adalah salah satu detail yang harus Anda perhatikan. Lebih baik memilih merek yang menawarkan performa akurasi tinggi dari robot scara mereka.
Sebagian besar merek menyatakan detail akurasi robot scara mereka pada detail produk. Anda juga dapat menemukannya sebagai akurasi repeatability dan beberapa merek mungkin mengutipnya dalam 'micron' atau 'mm'. Robot yang menawarkan 10 micron atau +/-0,01mm akan menjadi pilihan yang baik.
Kompatibilitas End-effector
End-effector adalah perangkat yang ditempatkan di pergelangan tangan lengan robot yang digunakan untuk menangani objek selama tugas. Contohnya termasuk gripper, solder, perangkat penyedot, dan banyak lainnya.
End-effector yang akan Anda gunakan tergantung pada tugas yang Anda butuhkan lengan robot untuk lakukan. Oleh karena itu, penting bahwa robot scara yang Anda pilih dapat menampung end-effectors untuk aplikasi yang Anda tuju.
Selanjutnya, dan mungkin lebih penting, periksa bagaimana penggunaan end-effector akan mempengaruhi waktu siklus robot. Ideally, robot scara harus dapat menangani end-effector dan beban sambil mempertahankan efisiensi.
Cycle Time
Sumber: Pexel
Jenis motor dan reduser yang digunakan dalam pembuatan lengan robot scara mempengaruhi waktu siklus dan performa kecepatan keseluruhan. Diberikan penempatan unik sendi lengan robot scara, mereka memerlukan motor berkualitas untuk memandu gerakannya dan mempertahankan gerakan berkecepatan tinggi.
Saat Anda mengevaluasi merek, akan lebih baik untuk memilih yang menggunakan komponen terbaik yang memberikan waktu siklus tinggi.
Opsi Kustomisasi
Sumber: Unsplash
Beberapa garis produksi memiliki kebutuhan unik. Faktor seperti ruang atau komoditas yang ditangani mungkin memerlukan beberapa penyesuaian desain kustom. Jika ini adalah kasus untuk garis produksi Anda, Anda pertama-tama perlu menemukan produsen robot industri yang menawarkan kustomisasi.
Di antara opsi kustom, Anda dapat menjelajahi:
- Branding robot scara Anda
- Tooling akhir lengan khusus
- Opsi pemasangan alternatif seperti pemasangan langit-langit
- Pemasangan sistem visi
Payload
Sumber: img.interempresas.net
Robot scara ideal Anda perlu memiliki payload yang mengakomodasi tidak hanya item tetapi juga end-effector. Misalnya, jika robot akan digunakan untuk menangani item yang berat hingga 3 kg, lebih baik targetkan payload 4 kg atau 6 kg. Jika berat bagian yang ditangani digabungkan dengan end effector tidak boleh melebihi payload. Ini akan mengurangi performa lengan robot scara.
Itu dikatakan, tetap dalam rentang payload yang wajar. Robot dengan payload lebih tinggi lebih mahal dan merupakan inefisiensi produksi jika Anda tidak membutuhkan kemampuan tambahan.
Pemrograman dan Kontrol
Sumber: robodk.com
Ada berbagai cara untuk memprogram robot scara. Mereka meliputi:
Mode Offline – dalam mode ini, berbagai gerakan dapat disimulasi, diuji, dan dipasang dalam sistem robot tanpa mengganggu produksi.
Pengajaran – metode ini digunakan untuk robot scara dengan sensor. Lengan digerakkan dalam serangkaian gerakan yang 'dipelajari' oleh sensor dan dicatat sebagai data. Data yang dicatat akan digunakan di masa depan untuk menyelesaikan tugas yang sama.
Perangkat Lunak Pemrograman – perangkat lunak pemrograman sering kali terpasang bawaan. Kontroler hanya perlu memilih tugas dari daftar dan robot akan mengikuti perintah panduan dalam perangkat lunak.
Semakin mudah metode pemrograman, semakin baik. Ini akan menghemat waktu staf Anda dan memungkinkan proses produksi berjalan lancar. Selain itu, robot scara yang rumit diprogram akan mengharuskan Anda mempekerjakan programmer khusus karena staf yang tidak terampil tidak akan dapat menavigasi kontrolnya.
Selanjutnya, pertimbangkan antarmuka pengguna panel kontrol atau perangkat. Disarankan untuk memilih merek robot scara yang memiliki antarmuka kontrol yang ramah pengguna untuk menghindari kesalahan dan tantangan teknis. Sistem yang sulit juga bisa menjadi bahaya keselamatan.
Panasan
Sumber: Pexels
Di pabrik di mana proses panas tinggi berlangsung, Anda mungkin membutuhkan robot scara yang dapat mengatasi kondisi tersebut. Kipas las, misalnya, dengan mudah dapat menyengat kabel robot dan menyebabkan kebakaran. Pertimbangkan opsi seperti robot scara anti ledakan untuk keselamatan.
IP Rating
Sumber: linearmotiontips.com
Industri yang menangani produk farmasi, serta makanan dan minuman, sering memerlukan standar higiene yang tinggi. Kontaminan seperti debu perlu dihindari a qualsiasi biaya. Sama pentingnya untuk mengurangi tumpahan cairan yang dapat berbahaya jika kabel robot terpapar.
Robot scara berkelas IP dapat membantu Anda mengatasi tantangan tersebut. Robot seperti ini memiliki kabel yang teramankan dan lengan robot tahan air untuk pembersihan yang mudah sesuai standar higiene. Mereka juga mungkin memiliki perlindungan khusus terhadap debu dan karat.
Beberapa produsen robot mungkin menawarkan robot scara berkelas IP sebagai standar sementara yang lain menawarkannya sebagai opsi kustom. Bagaimanapun, jika Anda membutuhkan ketentuan seperti itu lebih baik untuk berkoordinasi dengan penyedia robot Anda.
Aplikasi
Sumber: linearmotiontips.com
Pengambil keputusan akhir tentang jenis robot scara yang Anda butuhkan adalah tujuan yang Anda niatkan untuk menggunakannya. Ini menimbulkan pertanyaan, apa yang dapat Anda lakukan dengan robot scara?
Transfer proses-ke-proses – ini melibatkan gerakan bagian dari satu tahap produksi ke tahap lain. Misalnya, robot scara dapat mengumpulkan botol loisi terisi dari rak dan menempatkannya pada mesin labeling.
Transfer proses-ke-proses yang memerlukan penanganan terbalik – penanganan terbalik merujuk pada situasi di mana bagian yang ditangani lebih baik diangkat dari bawah daripada dari atas. Misalnya: memindahkan slide kaca dari satu tahap produksi ke tahap lain lebih cepat dan lebih aman jika mereka diangkat dari bawah.
Di robot scara, ini dicapai menggunakan end-effector yang terpasang pada baut pada sumbu Z.
Assembling bagian elektronik mikro – perangkat elektronik terdiri dari papan sirkuit yang memiliki ratusan komponen mikro. Sangat sulit untuk meng-assemble mereka secara tangan sehingga pentingnya robot scara. Karena gerakan yang presisi, mereka dapat dengan mudah dan cepat memasukkan bagian mikro tanpa mengganggu bagian perangkat rapuh lainnya.
Soldering- setelah bagian mikro dimasukkan, mereka perlu diamankan dengan soldering. Akurasi lengan robot scara dapat dimanfaatkan untuk melakukan tugas ini dengan memasangnya dengan end-effector soldering.
Gravir laser – menggunakan end-effector gravir laser, robot scara dapat menghasilkan standar keterbacaan yang baik. Lagi ini dikaitkan dengan gerakan terkontrol yang kokohnya.
Pemeriksaan kualitas – robot scara dapat digunakan untuk menguji produk seperti tablet, keyboard, dan ponsel. End-effector bekerja sebagai jari mengetik sementara pemeriksa memantau responsivitas perangkat terhadap input.
Daftar aplikasi hampir tidak akan habis. Ada banyak kemungkinan yang dapat dicapai menggunakan berbagai alat akhir lengan dan modifikasi kustom. Namun, untuk setiap aplikasi, ingatlah tentang rentang gerakan dan kemampuan payload dari robot scara untuk menentukan apakah itu akan sesuai dengan tugas.
Kesimpulan
Dari luar melihat masuk, konsep robotika secara keseluruhan bisa terlihat sangat kompleks. Ini adalah salah satu faktor yang menghalangi produsen untuk berinvestasi dalam aset yang bermanfaat seperti robot scara. Namun, ketika kompleksitas itu diungkapkan, menjadi jelas bahwa robot adalah masa depan manufaktur.
Selalu menjadi kelebihan untuk melangkah lebih dulu dari kompetitor Anda. Sekarang Anda memiliki panduan akhir, yang tersisa adalah menemukan robot SCARA untuk dijual yang tepat.
