工業(yè)機(jī)器人四大家族的背景與現(xiàn)狀

工業(yè)機(jī)器人包含幾個(gè)分支：直角坐標(biāo)系機(jī)器人，四軸機(jī)器人，六軸機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人，SCARA機(jī)器人，協(xié)作機(jī)器人等。其中，并聯(lián)機(jī)器人，是指運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和基座之間至少由兩根活動(dòng)連桿連接，具有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)甚至更多自由度的閉環(huán)機(jī)構(gòu)工業(yè)機(jī)器人。并聯(lián)機(jī)器人在國(guó)際上叫做Delta Robot、Parallel Robot、Pick and place machine，在國(guó)內(nèi)也被稱為蜘蛛手機(jī)器人、蜘蛛機(jī)械手。相比于其他工業(yè)機(jī)器人，并聯(lián)機(jī)器人的最大優(yōu)勢(shì)是速度快！同時(shí)，并聯(lián)方式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，剛性好，無(wú)累計(jì)誤差，定位準(zhǔn)確。并聯(lián)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

下面我們來(lái)仔細(xì)了解下并聯(lián)機(jī)器人行業(yè)的國(guó)際四大家族－－博力實(shí)，發(fā)那科，ABB，安川。這四家并聯(lián)機(jī)器人生產(chǎn)商都是很有歷史的企業(yè)，其并聯(lián)機(jī)器人技術(shù)也是全球領(lǐng)先的。這四家企業(yè)里，既有像博力實(shí)（BLIZX）這樣典型的德國(guó)家族式企業(yè)，只專注做并聯(lián)機(jī)器人，并成為這個(gè)行業(yè)的隱形冠軍；也有像ABB這樣的世界級(jí)公司，實(shí)力雄厚，業(yè)務(wù)范圍廣泛，曾經(jīng)也是并聯(lián)機(jī)器人專利持有者。從區(qū)域來(lái)看，博力實(shí)是德國(guó)的，ABB是瑞士的，發(fā)那科和安川是日本的，歐洲和日本是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域高精尖的代表。下面，我們分別了解下四家企業(yè)并聯(lián)機(jī)器人的背景及現(xiàn)狀。

首先讓我們來(lái)了解下博力實(shí)。博力實(shí)（BLIZX），是一家有著60年機(jī)械制造歷史的德國(guó)家族式企業(yè)，典型的小而精代表。自1995年開(kāi)始，德國(guó)博力實(shí)開(kāi)始研發(fā)并聯(lián)機(jī)器人，并且一直專注做并聯(lián)機(jī)器人，通年二十多年的技術(shù)沉淀，博力實(shí)已擁有 “型號(hào)最全、速度最快、性能最佳、穩(wěn)定性最好”的并聯(lián)機(jī)器人，擁有本體、電控、機(jī)器視覺(jué)完整的解決方案，產(chǎn)品線非常齊全，包含兩軸并聯(lián)機(jī)器人，三軸并聯(lián)機(jī)器人，四軸并聯(lián)機(jī)器人，五軸并聯(lián)機(jī)器人，機(jī)器人工作范圍涵蓋了φ500mm，φ800mm，φ1000mm，φ1100mm，φ1300mm，φ1500mm，φ1600mm，φ2000mm等，負(fù)載能力從3KG，5KG，10KG，20KG，30KG，50KG，100KG等都有，總共60多個(gè)型號(hào)。

博力實(shí)的并聯(lián)機(jī)器人由德國(guó)工廠生產(chǎn)制造，基于德國(guó)的先進(jìn)加工工藝和工匠精神，博力實(shí)在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域做到了極致，已然成為這個(gè)行業(yè)的隱形冠軍。近幾年，博力實(shí)每年的全球出貨量達(dá)到數(shù)千臺(tái)，在各行各業(yè)積累了豐富的應(yīng)用案例經(jīng)驗(yàn)，被眾多中高端市場(chǎng)用戶廣泛認(rèn)可。

緊接著，讓我們來(lái)走進(jìn)ABB。ABB位居全球500強(qiáng)，是電力和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。ABB致力于幫助電力、工業(yè)、交通和基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域客戶提高業(yè)績(jī)，同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的影響。ABB在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，貴為四大家族之一，在傳統(tǒng)的六軸機(jī)械手臂上，占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。在并聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域，也是較早的廠商，其在1998年就發(fā)布了專門用于拾料和包裝行業(yè)的三角式機(jī)器人FlexPicker，經(jīng)過(guò)完善形成了目前的FlexPicker家族，即IRB 360系列并聯(lián)機(jī)器人，工作范圍有800mm，1130mm和1600mm這3種，負(fù)載從1KG～8KG，型號(hào)相對(duì)少。ABB并聯(lián)機(jī)器人沒(méi)有視覺(jué)，市場(chǎng)上的應(yīng)用大多是跟諸如美國(guó)康耐視這樣的視覺(jué)公司配套合作。

ABB并聯(lián)機(jī)器人，目前主要由ABB在上海的工廠生產(chǎn)。此外，2018年，ABB宣布斥資1．5億美元在上海建造機(jī)器人工廠，預(yù)計(jì)將于2020年底投入運(yùn)營(yíng)，相信在機(jī)器人制造成本上會(huì)有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，ABB并聯(lián)機(jī)器人一般需要外配視覺(jué)，視覺(jué)成本比較高，加之較高的品牌溢價(jià)，IRB 360在市場(chǎng)上的售價(jià)也長(zhǎng)期居高不下。

再次，讓我們來(lái)看看發(fā)那科。跟ABB類似，發(fā)那科在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域占有舉足輕重的地位，特別是傳統(tǒng)的四軸、六軸串聯(lián)機(jī)器人領(lǐng)域。相比于前面2家企業(yè)，發(fā)那科在并聯(lián)機(jī)器人的起步比較晚。2009年，發(fā)那科推出其第一代并聯(lián)機(jī)器人M－1iA，也叫拳頭機(jī)器人一號(hào)，其自重只有12kg到20kg，負(fù)載只有0．5kg到1kg，機(jī)器人的動(dòng)作范圍直徑為280mm，高度100mm。隨后的2010年和2013年，發(fā)那科又推出了M－3iA和M－2iA，將最大負(fù)載提高到了12kg，運(yùn)動(dòng)范圍直徑最大到1350mm，采用完全密封的構(gòu)造以達(dá)到防塵防水性能，并且提供符合食品衛(wèi)生要求的材料和潤(rùn)滑油，使其能夠應(yīng)用到食品生產(chǎn)中。與ABB外配機(jī)器視覺(jué)不同，發(fā)那科并聯(lián)機(jī)器人集成了自己的機(jī)器視覺(jué)。

最后，我們來(lái)看下日本的另一家工業(yè)機(jī)器人巨頭－－安川。安川電機(jī)（中國(guó)）有限公司是有近100年歷史的日本安川電機(jī)株式會(huì)社全額投資的外商獨(dú)資企業(yè)，于1999年4月在上海注冊(cè)成立。安川的重心并不在并聯(lián)機(jī)器人上，因此我們只看到一個(gè)型號(hào)MPP3S，工作范圍直徑為800mm，負(fù)載能力為3KG，本體重量達(dá)到了95KG，比較笨重。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也比較少見(jiàn)相關(guān)應(yīng)用。

以上我們了解了并聯(lián)機(jī)器人行業(yè)的四大家族。那么，并聯(lián)機(jī)器人的市場(chǎng)如何呢？據(jù)工業(yè)機(jī)器人聯(lián)盟的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球工業(yè)機(jī)器人的出貨量中，并聯(lián)機(jī)器人的占比還相對(duì)小，因此大多知名機(jī)器人廠家的業(yè)務(wù)重心都是在傳統(tǒng)的四、六軸串聯(lián)機(jī)器人上。當(dāng)然，從近幾年的發(fā)展看，中國(guó)大陸的并聯(lián)機(jī)器人出貨量雖然技術(shù)還很小，而上升非常迅速，據(jù)相關(guān)調(diào)研機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)的并聯(lián)機(jī)器人市場(chǎng)銷售約600臺(tái)，2015年銷售約1500臺(tái)，2016年銷售約在2200臺(tái)左右，2017年銷售約3800臺(tái)左右，2018年銷售超5000臺(tái)，每年呈50％以上的增速發(fā)展，未來(lái)5年內(nèi)并聯(lián)機(jī)器人年市場(chǎng)銷售預(yù)測(cè)將超過(guò)萬(wàn)臺(tái)。不僅國(guó)內(nèi)的并聯(lián)機(jī)器人看好中國(guó)市場(chǎng)，像博力實(shí)、ABB、發(fā)那科這樣的國(guó)際一線品牌也開(kāi)始早早布局，并迅速占領(lǐng)了中高端市場(chǎng)。我們知道，并聯(lián)機(jī)器人的速度優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)機(jī)器人無(wú)法比擬的，相信隨著幾大巨頭在市場(chǎng)上的不斷深入，各種應(yīng)用場(chǎng)景將被開(kāi)發(fā)出來(lái)，屆時(shí)，并聯(lián)機(jī)器人將可能會(huì)迎來(lái)爆發(fā)式的增長(zhǎng)。

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