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【视点】倒装VS正装 SCARA变身背后

2018-10-27 09:47 高工机器人网 阅读:32886
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摘要2018年,作为应用最为成熟、增长最为快速的机器人品类,SCARA市场依旧风起云涌。从低价竞争的焦点到业内人士喊出的“血战一年”,从源源不断的入局者到纷纷涌现的新品,这一年,竞争的激烈程度已经空前绝后。但今天,我们不谈市场,我们谈谈SCARA产品。

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  【文/廖文清】2018年,作为应用最为成熟、增长最为快速的机器人品类,SCARA市场依旧风起云涌。从低价竞争的焦点到业内人士喊出的“血战一年”,从源源不断的入局者到纷纷涌现的新品,这一年,竞争的激烈程度已经空前绝后。但今天,我们不谈市场,我们谈谈SCARA产品。

  倒装SCARA成新的趋势?

  在今年的工业博览会上,作为ABB SCARA机器人系列最新成员的IRB 910INV倒装型SCARA机器人在展会上赚足了眼球。

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▲ABB IRB910INV

  无独有偶,史陶比尔也在此次工博会上展出了全新的TS2四轴机器人,同样是采用了倒装的结构设计。

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▲史陶比尔TS2

  不仅仅是国外的企业,国内企业如珠海智新也推出了倒装SCARA新品,值得一提的是,珠海智新推出的8轴吊装SCARA机器人在结构上进行了创新,由两台倒装SCARA组成。

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▲珠海智新8轴吊装SCARA

  频繁出现的倒装SCARA新品是否意味着倒装SCARA将成为未来SCARA发展的一个趋势?

  在工博会上,ABB机器人业务单元全球总裁倪思德说:“我们推出SCARA机器人系列以来,客户一直对倒装版本抱有浓厚兴趣,它们有助于客户更有效地利用有限的空间。”

  李群自动化项目经理吴上伟表示,这两年,3C需求释放之后,对倒装SCARA的需求也在增加,不少厂家认为原来正装SCARA的底座会占用掉一部分空间,使得工作站不够紧凑,工位少,所以希望能有倒装的SCARA,这样工作空间灵活,工位可以增加,效率会更高。

  事实上,原先只有EPSON、众为兴等少数几家企业有倒装SCARA,利润相对可观,但出货量少,大部分是固定的几个大厂家在用,所以从投入与产出来说,很多企业认为不是很值得。

  正如天太机器人总经理张兴华所表述的一样,研发倒装SCARA是企业被逼无奈的选择。吴上伟也说:“对原先已经打进去的厂家来说,如果没有倒装,客户可能会寻找其他品牌,那失去的可能就不只是倒装的订单,新进的厂家可能会反过来抢正装的单,所以研发倒装就变得不得不做了。”

  倒装SCARA有何不同?

  在关于新品的解读中,ABB称通过将IRB 910INV安装于天花板,制造商能够提高每个作业单元的空间效率与灵活性,进而在有限的空间内完成更复杂的任务。也就是说倒装SCARA最大的特点就是可以节省空间。

  ABB在最小型机器人IRB 1100推出的时候就提出了全新柔性设计理念,认为制造商需要从其自动化系统、甚至厂房空间内挖掘任何创造价值的机会,提高生产过程中每一寸空间的效率。而IRB 910INV正是这一理念的延续,它让ABB小件装配解决方案不断丰富和扩展,成为柔性制造的一部分。从这个角度来看,倒装SCARA对于提升产线的柔性也具有积极意义。

  在关于IRB 910INV产品的第二个解读中,ABB认为,IRB 910INV在同样的占地面积内更可与其他机器人和机器设备同步协作,进一步提高生产效率,也就是说装SCARA可以在不增加空间的情况下实现与其它机器设备的协作,从而提升效率。这是倒装SCARA的第三个特点。

  那么在结构设计上,倒装SCARA与正装SCARA有何不同?

  首先,倒装SCARA都是采用内部中空走线的设计方式。因为倒装SCARA基本上都要求360度旋转,有些还需要做到720度旋转,如果外部走线,线缆会导致干涉。

  史陶比尔TS2四轴机器人正是采用了紧凑的封闭式设计,通信及电气线缆都内置于手臂中。无外部布线,因此外部无不规则轮廓、无机械损坏风险、避免颗粒物污染。

  张兴华指出,在结构上,倒装SCARA与正装SCARA确实有些差异,但设计的难度并不大。除了内部走线之外,它们的结构差异还体现在这些方面:1、在第二轴上,正装SCARA一般设计成一字型,而倒装SCARA一般设计成L型;2、在第三轴上,正装SCARA一般是减速机内置,而倒装SCARA是减速机外置(套筒内)。

  非倒装不可?

  IRB 910INV的应用场景主要在于包括电子行业在内的小件装配任务,如拧紧螺丝、插入或安装组件等,以及针对质量控制的自动检验解决方案。

  与ABB不同的是,史陶比尔的目标市场在于生命科学领域,在推出标准版机器人不久后,专门调整用于制药、医疗、食品应用及UL认证和ESD防静电等的各类史陶比尔TS2款型将相继面世。史陶比尔方面表示,标准版机器人可用于所有装配任务,但它们经简单的调整后就可以用于敏感生产环境,开拓新的应用可能。

  那么在哪些应用场合中,是非倒装SCARA不可的呢?

  曾任众为兴技术负责人的杨基鹏表示,倒装SCARA从使用意义上来说工作幅面更大,奇点区域更小,比较适合一些紧凑设计的单机自动化工作站或者空间存在较大干涉区域的应用场合。也就是说倒装SCARA在安装空间紧张的应用场合有着不可替代性。

  张兴华也认为,倒装SCARA主要还是应用于横向空间狭窄,但是纵向空间允许的应用场合,有点类似并联的场景。但当问及是否会替代一些并联应用的时候,他也表示,倒装SCARA的设计并不是为了替换并联。

  谨慎入局

  尽管已经有不少新品被推出,但是倒装SCARA成本相对高一些且应用场景有限,对于想要入局的企业来说,还是要慎重考虑。

  倒装SCARA设计成中空走线的形式,要求电机空心轴,以及中空编码器,中空减速机,因此倒装SCARA的成本普遍要比正装高。

  “倒装SCARA电机要偏置,需要额外的同步带同步轮传动,二关节需要增加过线柱,都是额外的成本。”吴上伟补充到。

  但是在杨基鹏看来,倒装SCARA应用受限的主要原因并不在于成本,而是采用中空的设计后,减速机、电机的可选规格没那么多,因此目前市面上大部分倒装规格的SCARA并不强调动力性。“这种规格一般只作为产品的规格补全,保证产品的客户粘性,不是SCARA的趋势。”

  他相信倒装SCARA不会是主流规格,因为从使用的便利性上来说,正装的结构方式可以更好地安装、维护。

  “大部分的使用场景,正装倒装都可以用,但倒装得搭一个大架子来覆盖工作区域,这点上应该说是使用体验没有正装好,所以大部分场合下它没有选型优势。正因为使用体验较差,所以在很多通用场合下,倒装SCARA都是第二选择。”杨基鹏补充到。

  张兴华也表示,倒装SCARA的推广和市场,并不在价格,而是应用场景。侧装和倒装是出于现场工况条件局限下的被迫之选,应用场景有限,所以天太机器人暂时不会花精力去研发。

  尽管也认同真正必须要用倒装SCARA的场合并不多的看法,但吴上伟也指出,对于一些想要做系列化SCARA的厂家来说,研发倒装SCARA是避免不了的,因为如果客户需要的时候,没有该类产品的话,失去的可能就不只是这部分市场,可能原有的市场也会被挤掉。


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