스카라 로봇의 구조와 작동 원리: 정밀 반복 기술
⚙️ SCARA 로봇의 구조와 작동 원리
– 수평 회전 + 수직 이동이 만드는 정밀 반복의 기술
SCARA는 단순한 4축 로봇이 아닙니다. 평면상에서의 고속 회전과 수직 방향의 정밀 제어를 분리해 설계된 구조 덕분에 다른 로봇이 따라올 수 없는 속도와 반복성을 구현합니다.
🧩 SCARA 로봇의 기본 구조
| 구성 요소 | 기능 설명 |
|---|---|
| 제1관절 (Base Arm) | 로봇의 기초 회전축. 수평 회전의 시작점 |
| 제2관절 (Forearm) | Base Arm과 함께 동작하며, X-Y 평면 이동 수행 |
| Z축 슬라이더 | 수직 방향 이동 (제품 파지, 적재 등) |
| R축 (Rotation) | 엔드이펙터 회전용 축. 정렬 또는 방향 변경 |
| 컨트롤러 | 4축 전체의 좌표 계산, 속도 제어, 프로그램 실행 |
💡 X-Y는 유연 / Z는 고강성 → 회전 + 삽입 작업에 최적화
🔄 작동 원리 요약
- 좌표 계산
컨트롤러가 목표 위치의 X, Y, Z, R 값을 계산 - 각 관절 회전
Base + Forearm이 협동으로 회전해 평면상 도달 - Z축 하강
제품을 파지하거나 삽입하기 위해 수직 이동 - 회전 정렬 (R축)
지정 방향으로 엔드이펙터 회전 - 제품 이동 or 삽입
정확한 위치에 제품을 놓거나 부품을 결합
📌 보통 1사이클(피킹→이동→배치)은 0.3~0.6초 내외
📐 주요 사양 항목 이해
| 사양 | 기준 |
|---|---|
| 작동 반경 | 300mm ~ 800mm (X-Y 평면 중심) |
| Z축 스트로크 | 100mm ~ 200mm |
| 반복 정밀도 | ±0.01~±0.03mm |
| 가반하중 | 1kg ~ 20kg (툴 포함) |
| 설치 방향 | 상단 고정형(탑마운트) or 바닥 설치형 |
🔧 어떤 툴이 연동될 수 있나?
| 툴 종류 | 주요 사용 예 |
|---|---|
| 진공 흡착기 | 피킹 & 포장, 트레이 이송 |
| 전동 그리퍼 | 소형 전자부품, 바이알 파지 |
| 드라이버 툴 | 나사 체결 자동화 |
| 카메라 (비전) | 위치 보정, 제품 검출 |
💡 대부분의 SCARA는 IO 신호 또는 Fieldbus 통신으로 툴 제어 가능
✅ 결론: 구조를 알면, 공정 최적화가 보입니다
SCARA는 ▶ 수평 회전은 빠르게, ▶ 수직 이동은 안정되게, ▶ 반복 동작은 정밀하게 만들 수 있도록 설계된 고속 고정밀 평면 작업 특화형 로봇입니다. 작동 원리를 이해하면 👉 어떤 제품에 적용 가능한지 👉 어느 위치에 설치할 수 있는지 👉 어떤 툴이 필요한지 를 명확히 판단할 수 있습니다.
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