工業機器人10大家族全揭秘！你知道幾個？

我們看到德國率先提出了「工業4.0」（Industry4.0）的概念，美國提出了「先進位造夥伴關係」（AMP）計劃，日本則推行「智慧製造系統」（IMS），等等這些製造業大國都在大力推行製造業的革新計劃，目的都是希望透過先進的IT與自動化技術，讓製造系統擺脫傳統的僵硬的機械化桎梏，實現「智能化」，提升效率，降低成本，滿足消費者日益多樣化的需求。

而要實現這個目標工業機器人是不可或缺的一環。

1

工業機器人的發展背景

1920年，捷克劇作家卡里洛·奇別克在其科幻劇本《羅薩姆萬能機器人製造公司》（Rossum『s Universal Robots）首次使用了ROBOT這個名詞，之後便成為機器人的代名詞。到現在機器人已經發展了近百年，從最初的單純用於搬運的工業機器人，到第二代具有視覺感測器以及信息處理技術的工業機器人，再到目前正在研究的"智能機器人"，工業機器人的發展及應用日新月異。

工業機器人發展史，點擊放大看

2

工業機器人的應用場景

自從20世紀60年代初人類創造了第一台工業機器人以後，機器人就顯示出它極大的生命力，在短短50多年的時間中，機器人技術得到了迅速的發展，在眾多製造業領域中，工業機器人應用最廣泛的領域是汽車及汽車零部件製造業，並且正在不斷地向其他領域拓展，如機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與傢具製造業等領域中。

在工業生產中，焊接機器人、磨拋加工機器人、焊接機器人、激光加工機器人、噴塗機器人、搬運機器人、真空機器人等工業機器人都已被大量採用。下面是對工業機器人的應用場景的一些介紹。

3

工業機器人分類

工業機器人按不同的方法可分下述類型：具體看下圖！

4

工業機器人性能評判指標

表示機器人特性的基本參數和性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。

工業機器人性能評判指標

1

機器人負載

負載是指機器人在工作時能夠承受的最大載重。如果你需要將零件從一台機器處搬至另外一處，你就需要將零件的重量和機器人抓手的重量計算在負載內。

2

自由度（軸數）

機器人軸的數量決定了其自由度。如果只是進行一些簡單的應用，例如在傳送帶之間拾取放置零件，那麼4軸的機器人就足夠了。如果機器人需要在一個狹小的空間內工作，而且機械臂需要扭曲反轉，6軸或者7軸的機器人是最好的選擇。軸的數量選擇通常取決於具體的應用。需要注意的是，軸數多一點並不只為靈活性。事實上，如果你在想把機器人還用於其它的應用，你可能需要更多的軸，「軸」到用時方恨少。不過軸多的也有缺點，如果一個6軸的機器人你只需要其中的4軸，你還是得為剩下的那2個軸編程。

機器人製造商傾向於用稍微有區別的名字為軸或者關節命名。一般來說，最靠近機器人基座的關節為J1，接下來是J2，J3，J4以此類推，直到腕部。還有一些廠商像安川莫托曼則使用字母為軸命名。

3

最大運動範圍

在選擇機器人的時候，你需要了解機器人要到達的最大距離。選擇機器人不單要關注負載，還要關注其最大運動範圍。每一個公司都會給出機器人的運動範圍，你可以從中看出是否符合你應用的需要。最大垂直運動範圍是指機器人腕部能夠到達的最低點（通常低於機器人的基座）與最高點之間的範圍。最大水平運動範圍是指機器人腕部能水平到達的最遠點與機器人基座中心線的距離。你還需要參考最大動作範圍（用度表示）。這些規格不同的機器人區別很大，對某些特定的應用存在限制。

4

重複精度

這個參數的選擇也取決於應用。重複精度是機器人在完成每一個循環後，到達同一位置的精確度/差異度。通常來說，機器人可以達到0.5mm以內的精度，甚至更高。例如，如果機器人是用於製造電路板，你就需要一台超高重複精度的機器人。如果所從事的應用精度要求不高，那麼機器人的重複精度也可以不用那麼高。精度在2D視圖中通常用「±」表示。實際上，由於機器人並不是線性的，其可以在公差半徑內的任何位置。

5

速度

速度對於不同的用戶需求也不同。它取決於工作需要完成的時間。規格表上通常只是給出最大速度，機器人能提供的速度介於0和最大速度之間。其單位通常為度/秒。一些機器人製造商還給出了最大加速度。

6

機器人重量

機器人重量對於設計機器人單元也是一個重要的參數。如果工業機器人需要安裝在定製的工作台甚至軌道上，你需要知道它的重量並設計相應的支撐。

重量

7

制動和慣性力矩

機器人製造商一般都會給出制動系統的相關信息。一些機器人會給出所有軸的制動信息。為在工作空間內確定精準和可重複的位置，你需要足夠數量的制動。機器人特定部位的慣性力矩可以向製造商索取。這對於機器人的安全至關重要。同時還應該關注各軸的允許力矩。例如你的應用需要一定的力矩去完成時，就需要檢查該軸的允許力矩能否滿足要求。如果不能，機器人很可能會因為超負載而故障。

8

保護等級

這個也取決於機器人的應用時所需要的防護等級。機器人與食品相關的產品、實驗室儀器、醫療儀器一起工作或者處在易燃的環境中，其所需的防護等級各有不同。這是一個國際標準，需要區分實際應用所需的防護等級，或者按照當地的規範選擇。一些製造商會根據機器人工作的環境不同而為同型號的機器人提供不同的防護等級。

5

工業機器人全方位解讀

1

我國的工業機器人現狀

工業機器人之所以能在中國市場異軍突起：

首先是因為在成本上，機器人通常僅為人工成本的四分之一；

其次，機器人在質量、效率、管理等方面還能帶來很多新的附加值。

所以，在機器人技術快速提升、價格大幅下降、人工短缺、人力成本上升等因素的綜合作用下，中國的工業機器人產業正處於一個井噴時代。

2

工業機器人的關鍵技術

工業機器人由3大部分6個子系統組成。3大部分是機械部分、感測部分和控制部分。6個子系統可分為機械結構系統、驅動系統、感知系統、機器人-環境交互系統、人機互系統和控制系統。

機器人關鍵基礎部件主要分成以下三部分：高精度減速機，高性能交直流伺服電機和驅動器，高性能控制器等。機器人性能指標主要有工作空間、自由度、有效負載、運動精度、運動特性、動態特性等。

3

工業機器人面臨的技術挑戰

雖然機器人技術在近幾年取得了非常大的進步，但我們要清醒地看到中國工業機器人產業發展面臨的巨大挑戰。

工業機器人設備

由於關鍵零部件受國外技術壟斷，國產機器人並不具備顯著成本優勢。同時，大量機器人的生產廠商存在低端鎖定的風險。另外，機器人研發、製造與應用之間缺乏有效銜接。

6

工業機器人國內外知名廠商

工業機器人技術水平日趨成熟，已經成為一種標準設備而得到工業界廣泛應用，從而也形成了一批較有影響力的、著名的工業機器人公司。其主要分為日系和歐美系，日系中主要有FANUC、安川、松下、不二越、川崎、愛普生等公司；

歐美系中主要有德國的KUKA、瑞典的ABB、瑞士的史陶比爾、義大利的COMAU公司。在國內，工業機器人產業剛剛起步，但增長的勢頭非常強勁，如新松、安徽埃夫特。

1

庫卡（KUKA）

德國庫卡成立於1898年，是世界幾家頂級為自動化生產行業提供柔性，生產系統、機器人、夾具、模具及備件的供應商之一。

1996年，庫卡焊接設備和機器人有限公司分成兩個在市場上獨立運作的公司，即庫卡機器人有限公司及庫卡焊接設備有限公司。

2

ABB機器人

1988年創立於歐洲的ABB公司於1994年進入中國，1995年成立ABB中國有限公司。

2005年起，ABB機器人的生產、研發、工程中心都開始轉移到中國，可見國際機器人巨頭對中國市場的重視。目前，中國已經成為ABB全球第一大市場。

3

發那科

FANUC（發那科）成立於1956年，是日本一家專門研究數控系統的公司，是世界上最大的專業數控系統生產廠家。

1974年，FANUC首台機器人問世；2008年，FANUC機器人裝機量突破20萬台，居世界首位；2011年，FANUC全球機器人已超25萬台，市場份額穩居第一。

4

安川

安川電機（中國）有限公司是有近100年歷史的日本安川電機株式會社全額投資的外商獨資企業，於1999年4月在上海註冊成立。

隨著業務範圍和企業規模的不斷擴大，公司除上海總部外還在廣州、北京、成都等地開設了分公司，並在中國各地區設立了代理店和經銷商。

5

松下

唐山松下產業機器有限公司是一家中日合資企業，年產值10億元，專註於中國焊接市場，為中國用戶提供高性能的電焊機、機器人和激光焊接系統。

唐山松下的機器人焊接電源融合式控制器，體現了全數字焊接電源在機器人弧焊技術領域的先進技術水平，得到了國內廣大用戶認可。

6

那智不二越（NACHI）

那智不二越公司是1928年在日本成立的，自創立開始一直致力於發展機械技術，以及機械製造事業。

總工廠位於日本富山，北美、南美、歐洲及亞洲也設有生產基地，並在世界範圍內設立了常駐代表機構和銷售網點。

7

川崎（Kawasaki）

川崎機器人（天津）有限公司是由川崎重工業株式會社100%投資，並於2006年8月正式在中國天津經濟技術開發區註冊成立。

主要負責川崎重工生產的工業機器人在中國境內的銷售、售後服務（機器人的保養、維護、維修等）、技術支持等相關工作。

8

史陶比爾（St?ubli）

史陶比爾公司於1892年創建在瑞士蘇黎世湖畔的Horgen市

製造生產精密機械電子產品：紡織機械、工業接頭和工業機器人，公司員工人數達4000多人，年營業額超過十億瑞士法郎。

9

新松（SIASUN）

新松機器人成立於2000年，其機器人產品線涵蓋工業機器人、潔凈（真空）機器人、移動機器人、特種機器人及智能服務機器人五大系列。

公司以近150億的市值成為瀋陽最大的企業，是國際上機器人產品線最全廠商之一，也是國內機器人產業的領導企業。

10

柯馬機器人

柯馬（COMAU）是一家隸屬於菲亞特集團的全球化企業，成立於1976年，總部位於義大利都靈。

柯馬業務範圍主要包括：車身焊裝，動力總成，工程設計，機器人和維修服務。柯馬在全球17個國家擁有分公司29個，員工總數達11,000多人。

以上簡單介紹了10種主要的工業機器人廠商，還有更多各位可以自己到網上查資料！

（轉載聲明：本文轉載自「UERobotS」，搜索「UERobot」即可關注。）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！