4軸SCARA機械手的應用

因為前段時間有項目打算使用工業機器人，也就調研了一些SCARA機械手的國內外品牌及生產工廠。

為什麼要應用關節機器人——

關節機器人的應用集成更方便，結構設計方面只需要考慮機器人的位置擺放以及末端的執行機構夾具設計即可，或者再加上一些外圍輔助定位工具的設計。而主要的運動機構可以完全依靠機器人本身完成，不需要再動腦筋。

價格基本接近直線滾珠絲杠軸搭積木式的拼裝。一套標準配置和SCARA機器人，已經包含了機械結構件、減速器、伺服電機驅動、運動控制及位置反饋裝置，價格參考EPSON的LS系列，約55,000RMB。如果使用滾珠絲杠軸搭建，4套MISUMI模組+4套安川伺服+NI4軸運動控制卡+機械夾具+設計組裝調試的人工費用，基本也要50,000RMB。

可重用性好。可以從一種應用方便地切換到其他應用，只要重新設計開發相應的末端執行機構或者外圍輔助夾具即可。滾珠絲杠軸的重新組合，則需要涉及運動機構本身的夾具更改，運動行程的重新計算等。

結構緊湊、簡潔。

如果準備使用機器人，那麼面對國外國內眾多廠商的產品，如何選擇呢？它們各自的市場地位如何？我的理解也是先從網上收集資料開始，聯繫了各個廠家的銷售和代理，最後又實地走訪了3家國內企業，獲得了一些認知。在此與大家分享——並不全面，歡迎補充。

SCARA盟主——EPSON，沒錯，就是那個做印表機的EPSON。當時他們家是自己內部研發機械手，用於生產自家的手錶。一不小心，又做出個行業老大。據說2017年在國內銷量10,000台，與YAMAHA一起霸佔國內60%市場份額。產品層次豐富，而且價格越來越實在——最新一款T3系列的產品，售價在50,000以內。

YAMAHA與三菱——同是日系產品，估計質量都不錯，但是有EPSON的光環罩著，也就不多說了。

下面說說國產貨及其生產狀態——

國產SCARA機器人，在本體方面基本上與國外沒有任何差距，無非是考慮到價格策略而採用不同的零部件配置。下文談到的3家企業，眾為興表示其產品除控制器為自主研發之外，其餘如減速器、伺服電機、滾珠花鍵軸等均採用日本品牌，分別為HD的減速器、多摩川的電機、THK的滾珠花鍵，充分保障本體部分的可靠性。而李群自動化表示他們會交叉使用國產和進口部件，國產替代品牌主要有綠的的減速器、TBI滾珠花鍵、台達的伺服等。埃斯頓的產品，除減速器選用日本HD之外，其餘均為自主研發。而3家企業的控制器，給我們的感覺是與EPSON相比信心不足，主要是功能擴展方面如控制器與PC的通訊，離線編程，視覺集成等。

眾為興。被新時達併購了，但是兩家仍然是分開運營和銷售（一開始我沒搞明白，通過新時達去找眾為興的產品，弄得暈頭轉向）。眾為興專註於運動控制卡及SCARA機器人產品，在國內品牌的SCARA市場中佔有率第一，據說2017年出貨2500台（這裡面包括約1000台3軸的鎖螺絲專機）。我們參觀了眾為興深圳的工廠——你很難想像得到，這家我們國內銷量第一的品牌，其組裝與測試線的佔地面積也就不過100平方。但細算一下，每天2班，裝配20台機械手並不困難，年產5000台也可以滿足。其實人家產線布置緊湊、高效，不浮誇、不追求高大尚，何嘗不是一種踏實！

李群自動化。接待我們參觀的，是該公司市場部負責人，還專門為我們準備了訂製版的PPT——有受寵若驚的感覺。一個宣講下來，感覺這家公司在技術研發及生產運營上的格局挺大——你很難想到這格局的背後是他們家2017年600台左右出貨量。產品有特色，早在EPSON的T3系列之前，就做出了控制櫃隱藏到本體裡面的結構。控制器的功能開發方面，也比較豐富。組裝現場稍顯混亂，主要是沒有像眾為興那樣的流水線布局。生產與測試線佔地面積估計也是100平方左右，也是比較節約、實在型的。接待人員很坦誠地回應我們在技術上或者商務上的一些問題，不迴避不足，又能展示出公司願景與格局，有前途。

南京埃斯頓。與前兩家相比，對埃斯頓的印象就是倆字——土豪。公司目前有一座組裝工業機器人的標準廠房，還有一座用來給客戶組裝機器人集成應用方案的廠房，寬敞明亮的廠房足以用來組裝中型客機了。在機器人組裝車間內，有一條由BOSCH REXROTH幫助設計的工業4.0標準自動組裝線，其餘就是成品機器人測試區和待發貨區等。在機器人標定區，有3名工程師正在用激游標定儀對一個6軸機器人的坐標系進行校準。但如此顯示闊綽的廠房內，卻沒看到忙碌的生產場景，估計多數產能目前處於閑置狀態。該公司據說2017年全系列機器人出貨約2500台，其中SCARA占其中的500台。

總體來說，如果機器人的應用不需要與PC通訊，或者不需要視覺等高級功能，國產品牌足矣。如果機器人需要執行的任務比較繁雜，那麼目前來看，日本品牌更加成熟。

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