一文揭秘厂商争先“掘金”的工业机械臂是什么?

工业机械臂是拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置。拟人手臂、手腕和手功能的机械电子装置;它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪,对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊、搬运压铸或冲压成型的零件或构件、进行激光切割、喷涂、装配机械零部件等等。

一文揭秘厂商争先“掘金”的工业机械臂是什么?

图片来源:库卡德国的奥格斯堡工厂,侵删

什么是工业机械臂?

机械臂是“ROBOT”一词的中文译名。根据国家标准,工业机械臂定义为“其操作机是自动控制的,可重复编程、多用途,并可以对3个以上轴进行编程,它可以是固定式或者移动式,在工业自动化应用中使用”。

操作机又定义为“是一种机器,其机构通常由一系列相互铰接或相对滑动的构件所组成。它通常有几个自由度,用以抓取或移动物体(工具或工件)。”所以对工业机械臂可能理解为:拟人手臂、手腕和手功能 的机械电子装置;它可把任一物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。如夹持焊钳或焊枪,对汽车或摩托车车体进行了点焊或弧焊;搬运压铸或冲压成型的零件或构件;进行激光切割;喷涂;装配机械零部件等等。

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图片来源:库卡德国的奥格斯堡工厂,侵删

工业机械臂的优势

工业机械臂是在机械化和自动化生产中一种新型的机械设备,在自动化生产过程中使用一种具有抓取和移动的自动化设备,主要是能在生产过程中模拟人的动作来完成工作,像可代替人员进行搬运重大物件、进入高温、有毒、易爆炸和具有放射性等等环境中去工作,代替人完成危险、枯燥的工作,相对减轻人力劳动强度,提高劳动生产力。

1、节省人力,机械臂在进行工作时,只需要有一个人看管设备,相对减少了人员的使用,人员成本的支出。

2、安全性高,机械臂是模仿人的动作进行工作,在进行工作时遇到突发情况不会造成人员伤亡,一定程度上确保了安全问题。

3、降低产品出错率,在进行人工操作时,难免会出现一定的错误,但是机械臂就不会出现这种错误,因为机械臂是根据一定的数据进行货物生产,达到所需数据后会自行停止工作,有效提高了生产效率。

4、工业机械臂的应用,降低了生产成本,提高了生产效率。

工业机械臂的前景

机械臂产业分为三个环节,包括上游的零部件,中游的本体制造,下游的系统化集成。从毛利率水平来看,上游核心零部件、下游系统化集成环节均在30%~40%区间,而中游环节毛利率约10%~20%。从竞争优势来看,在核心零部件环节,国产厂商整体还有一定的短板,优势集中体现在自动化集成环节。机械臂的关键技术是作为各关节行动驱动器的伺服电机,如果要估算成本,机械臂本体的成本大体可以使用“驱动器×数量+减速器+控制器+其他零部件”这一公式来计算。机械臂产业真正的前沿是与人工智能的深度融合,机械臂智能化是大势所趋,但目前机械臂还处在智能化初期。

众所周知,工业机器人领域有“四大家族”的说法,是指工业机器人占据优势地位的四大品牌,即德国的库卡、瑞士的ABB、日本的安川发那科。这四家工业机器人巨头均历史悠久,长期占据工业机器人市场的主导地位,而且大部分都是从上世纪八九十年代就进入中国市场。国产厂商正在努力追赶,凭借市场优势,以及海内外投资并购等资本运作,力争“弯道超车”。

在工业机器人领域,国产企业在不断加快自主化步伐,尤其是协作机器人细分赛道,国产厂商与欧美企业实际可以说是同步状态。许多协作机器人设备的核心零部件已基本实现了国产化。与此同时,协作机器人在精度、算法等方面仍在不断突破。

素材来源:中国经营报、华南机器人研究院

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