工业自动化浪潮奔涌向前,各类型机器人竞相登场,在现代制造业的舞台上扮演着至关重要的角色。其中,多关节机器人和SCARA机器人无疑是两颗耀眼的明星,它们以各自独特的优势,在不同的应用场景中大放异彩。本文将深入剖析这两种机器人的特性、市场格局和发展趋势,带您领略自动化领域的精妙之处。
多关节机器人:工业生产的“万能手”
想象一下,一个拥有六条手臂,可以自如地在三维空间中舞动的钢铁巨人,它能模仿人类手臂的各种动作,灵活地完成各种复杂任务。这就是多关节机器人,也被称为六轴机器人。这六个自由旋转的关节赋予了它极高的灵活性,使其能够在三维空间中自由穿梭,完成各种精细操作。
多关节机器人的通用性极强,几乎可以胜任所有的制造工艺。只需更换不同的末端执行器,它就能变身为搬运工,将沉重的物料轻松搬运;化身为装配员,将精密的零件巧妙组装;又或是变身为焊接大师、打磨抛光专家、喷涂艺术家和点胶能手。凭借其卓越的灵活性,多关节机器人能够巧妙地绕开障碍物,在狭小的空间内完成作业,是名副其实的“万能手”。
尽管拥有如此强大的性能,多关节机器人的控制难度和制造成本也相对较高。驱动六个关节需要复杂的控制算法和昂贵的伺服系统,这使得多关节机器人的价格居高不下。
市场格局:巨头领跑,国产崛起
在多关节机器人市场,一些国际巨头占据着主导地位。发那科、ABB、库卡和安川这“四大家族”凭借其雄厚的技术实力和品牌优势,牢牢占据着市场前四的位置,合计市场份额超过50%,与其他品牌拉开了显著差距。
近年来,国内机器人企业也在奋起直追,不断提升技术水平和产品质量。埃斯顿等企业在中小负载多关节机器人市场取得了一定的突破,但20kg以上的大负载多关节机器人市场仍然是外资品牌的天下。
发展趋势:需求触底反弹,应用领域拓展
多关节机器人最初主要应用于汽车工业,但随着传统汽车行业增速放缓,固定资产投资下滑,多关节机器人的出货量也受到了一定的影响。然而,随着新能源汽车的崛起和一般制造业对自动化需求的不断增长,多关节机器人迎来了新的发展机遇。
未来,随着新能源汽车市场的蓬勃发展,对电池、电机、电控等关键部件的生产制造提出了更高的要求,多关节机器人将在这些领域发挥更大的作用。同时,随着技术进步和成本下降,小六轴机器人在3C电子、食品饮料、医药等一般制造业的应用也将不断拓展。预计未来多关节机器人的出货量增速有望回升至8%左右。
SCARA机器人:平面作业的“效率专家”
与多关节机器人相比,SCARA机器人显得更加“专注”。它通常只有四个可以自由活动的关节,其中三个关节使其只能在二维平面内自由移动,第四个关节则连接末端执行器,只能沿Z轴上下移动,提供有限的三维活动能力。
自由度的减少意味着更简单的控制算法、更少的伺服电机和减速器,以及更小的体积和更低的成本。SCARA机器人可以看作是专为特定任务设计的特化型机器人,尤其擅长在平面上进行挑拣、装配、点胶、锁附、贴标等作业。
SCARA机器人体积小巧,可以有效节省生产线空间,非常适合3C电子等产品体积不大的行业。在手机、平板电脑、耳机等电子产品的生产线上,SCARA机器人随处可见,它们以高效、精准的作业能力,为产品的质量和生产效率保驾护航。
市场格局:群雄逐鹿,价格竞争激烈
SCARA机器人的技术门槛相对较低,市场竞争也更加激烈。爱普生和雅马哈是SCARA机器人市场的两大巨头,合计占据约45%的市场份额。三菱、众为兴、汇川、台达等企业紧随其后,市场份额均在7%-8%左右。
由于竞争激烈,SCARA机器人的价格持续下降,毛利率显著低于多关节机器人。因此,ABB、发那科、库卡和安川等“四大家族”通常不把SCARA机器人作为重点产品,而是将市场留给各二线机器人品牌。
发展趋势:受益3C行业,未来潜力巨大
近年来,受益于3C行业可穿戴设备、TWS耳机等产品的火爆,SCARA机器人的出货量保持了快速增长。尽管2019年受到宏观环境的影响出现了短暂的负增长,但未来SCARA机器人仍有望维持较高的增速。
随着5G、物联网、人工智能等新技术的快速发展,3C电子产品将迎来新的发展机遇,对SCARA机器人的需求也将持续增长。此外,SCARA机器人在其他领域的应用也在不断拓展,例如食品包装、医药分拣等。
结语:各有所长,共筑自动化未来
多关节机器人和SCARA机器人各有千秋,它们以各自独特的优势,在不同的应用场景中发挥着重要作用。多关节机器人凭借其强大的灵活性和通用性,成为复杂制造工艺的首选;SCARA机器人则以其高效、精准和经济性,在平面作业领域独占鳌头。
在自动化浪潮的推动下,多关节机器人和SCARA机器人都将迎来更加广阔的发展空间。我们有理由相信,在不远的将来,这些钢铁伙伴将与人类携手,共同创造更加智能、高效、美好的未来。