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文檔簡介

目錄任務(wù)書:TOC\o"1-3"\h\u一、項(xiàng)目要求 3二、系統(tǒng)設(shè)計說明書要求 3實(shí)訓(xùn)報告:一、系統(tǒng)框圖及功能描述 4(一)系統(tǒng)框圖 4(二)Fanuc機(jī)器人 4(三)PLC(可編程序控制器) 5(四)威綸通觸摸屏 8二、電路原理圖 9(1)PLC外部接線圖 9(2)CRM2A/B與外圍設(shè)備的連接 9三、氣動原理圖 10四、列出PLC及機(jī)器人I/O分配表,編寫PLC程序 11(一)PLC及機(jī)器人I/O分配表: 11(二)軟元件分配表 11(三)威綸觸摸屏編程界面……………………13(四)機(jī)器人模擬仿真…………14(五)PLC梯形圖 14五、機(jī)器人程序 17六、調(diào)試流程……………………….19七、實(shí)踐的心得與建議 20八、參考資料 20

M-6iB機(jī)器人+PLC+機(jī)器人IOD組一、項(xiàng)目要求要求機(jī)器人完成上述物品搬運(yùn)任務(wù);采用Roboguide機(jī)器人仿真軟件對以上任務(wù)進(jìn)行運(yùn)動仿真;采用三菱PLC+機(jī)器人的控制結(jié)構(gòu),PLC通過機(jī)器人IO(CRM2A和CRM2B)與機(jī)器人進(jìn)行通訊;通過PLC啟動機(jī)器人作業(yè)(機(jī)器人主程序命名為RSR0112);通過觸摸屏編程實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面。二、系統(tǒng)設(shè)計說明書要求1、畫出系統(tǒng)框架圖,并進(jìn)行相應(yīng)功能描述;2、畫出電路原理圖;3、畫出氣動原理圖;4、機(jī)器人任務(wù)編程;5、列出PLC及機(jī)器人I/O分配表,編寫PLC程序(包括注釋);6、寫出調(diào)試流程并按流程工作;7、完成全部實(shí)踐文件,現(xiàn)場測試與答辯;8、實(shí)踐的心得與建議;9、參考資料。

工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目綜合訓(xùn)練小組成員周群策張煜浩邵辰彤李冰冰周磊22劉延剛李甲一、系統(tǒng)框圖及功能描述(一)、系統(tǒng)框圖計算機(jī)與PLC及觸摸屏進(jìn)行通訊,將PLC程序和觸摸屏程序分別導(dǎo)入。通過觸摸屏的控制按鈕操控PLC程序中軟元件的開閉狀態(tài)來控制是否調(diào)用機(jī)器人程序從而控制機(jī)器人的動作,機(jī)器人由示教編程,程序存儲在示教盒內(nèi)由PLC程序控制其調(diào)用。(二)、Fanuc機(jī)器人Fanuc機(jī)器人硬件主要包括:機(jī)器人本體(Robot),控制柜(包括用戶操作面板),示教盒(TeachPendant)等。主要功能包括:Arcwelding(弧焊),Spotwelding(點(diǎn)焊),Handling(搬運(yùn)),Sealing(涂膠),Painting(噴漆),Palleting(碼垛),Assembling(裝配),去毛刺,切割,激光焊接,測量等。(三)、PLC(可編程序控制器)PLC的定義:可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。PLC是一種用程序來改變控制功能的工業(yè)控制計算機(jī),除了能完成各種各樣的控制功能外,還有與其他計算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能。系統(tǒng)構(gòu)成(功能擴(kuò)展板塊/連接器轉(zhuǎn)換適配器/存儲器盒/顯示模塊的系統(tǒng)組成)功能擴(kuò)展板塊,連接器轉(zhuǎn)換適配器,存儲器盒,顯示模塊的組合,可以連接的位置,臺數(shù),無論基本單元的點(diǎn)數(shù)如何,均如下所示。1.FX3u-16MR/ES-A,FX3u-32MR/ES-A2.端子排列3.輸入連線示例4.威綸通觸摸屏威綸通系列觸摸面板全線內(nèi)置電源隔離保護(hù)器,觸摸屏均為電阻屏,支持MPI187.5K連接,常規(guī)產(chǎn)品分辨率均為800×480以上,均采用EB8000同一套軟件,具有強(qiáng)大的兼容能力,能適用于市面上95%常見的PLC、變頻器、工控機(jī)等自動化設(shè)備。二、電路原理圖(電氣部分的說明)(1)Plc外部線路連接(2)CRM2A/B與外圍設(shè)備的連接CRM2A輸入CRM2A輸出CRM2B輸入CRM2B輸出(3)、氣動原理圖(4)、列出PLC及機(jī)器人I/O分配表,編寫PLC程序(包括注釋)(1)、PLC及機(jī)器人I/O分配表:機(jī)器人輸出PLC輸入功能定義機(jī)器人輸入PLC輸出功能定義CRM2B(33)DO[1]X1電磁閥信號CRM2A(01)*TMSTPY10緊急停機(jī)信號CRM2A(35)PROGRUNX5程序執(zhí)行輸出信號Y4氣閥CRM2B(35)DO[3]X11按步輸出CRM2A(04)CSTOP1Y0安全速度信號CRM2B(36)DO[4]X12計數(shù)復(fù)位CRM2A(10)PNS4Y1程序號選擇CRM2A(39)FAULTX7錯誤輸出CRM2A(28)ENBLY7使能信號CRM2A(06)STARTY6啟動信號CRM2A(29)PNSSTROBEPNY2濾波信號CRM2A(25)FAULTRESETY5報警復(fù)位信號(2)、軟元件分配表軟元件定義軟元件定義M20總開關(guān)M15復(fù)位M30開始執(zhí)行M40跳出M10單步連續(xù)切換M50報警燈M12暫停M13繼續(xù)接線圖:(三)、威綸觸摸屏編程界面總開關(guān):控制PLC程序;急停:機(jī)器人緊急停止;暫停:機(jī)器人暫停;復(fù)位:解除警報;運(yùn)行狀態(tài)切換:切換運(yùn)行狀態(tài)(自動/單步);執(zhí)行:調(diào)用執(zhí)行示教程序操作過程:首先打開總開關(guān),點(diǎn)擊復(fù)位按鈕。運(yùn)行狀態(tài)切換開關(guān)控制機(jī)器人的自動/單步運(yùn)行。自動運(yùn)行時,機(jī)器人自動將4個工件依次由左移動至右,每移動一個工件,工件狀態(tài)指示燈會跳轉(zhuǎn)。單步運(yùn)行時,每移動一次工件,機(jī)器人都會暫停操作,需點(diǎn)擊復(fù)位后再進(jìn)行下一步操作。機(jī)器人緊急停止時,報警燈亮起,點(diǎn)擊復(fù)位按鈕解除報警。(四)、機(jī)器人模擬仿真(五)、PLC梯形圖五、機(jī)器人程序示教動作流程:程序:JP[1]100%CNT100//示教點(diǎn)1(螺栓1起始點(diǎn))JP[2]100%CNT100//示教點(diǎn)2DO[1]=ON//氣閥接通,手爪閉合WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[3]100%CNT100//示教點(diǎn)3JP[4]100%CNT100//示教點(diǎn)4JP[5]100%CNT100//示教點(diǎn)5DO[1]=OFF//氣閥關(guān)閉,手爪張開WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[6]100%CNT100//示教點(diǎn)6(螺栓1結(jié)束點(diǎn))JP[7]100%CNT100//示教點(diǎn)7(螺栓2起始點(diǎn))JP[8]100%CNT100//示教點(diǎn)8DO[1]=ON//氣閥接通,手爪閉合WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[9]100%CNT100//示教點(diǎn)9JP[10]100%CNT100//示教點(diǎn)10JP[11]100%CNT100//示教點(diǎn)11DO[1]=OFF//氣閥關(guān)閉,手爪張開WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[12]100%CNT100//示教點(diǎn)12(螺栓2結(jié)束點(diǎn))JP[13]100%CNT100//示教點(diǎn)13(螺栓3起始點(diǎn))JP[14]100%CNT100//示教點(diǎn)14DO[1]=ON//氣閥接通,手爪閉合WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[15]100%CNT100//示教點(diǎn)15JP[16]100%CNT100//示教點(diǎn)16JP[17]100%CNT100//示教點(diǎn)17DO[1]=OFF//氣閥關(guān)閉,手爪張開WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[18]100%CNT100//示教點(diǎn)18(螺栓3結(jié)束點(diǎn))JP[19]100%CNT100//示教點(diǎn)19(螺栓4起始點(diǎn))JP[20]100%CNT100//示教點(diǎn)20DO[1]=ON//氣閥接通,手爪閉合WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[21]100%CNT100//示教點(diǎn)21JP[22]100%CNT100//示教點(diǎn)22JP[23]100%CNT100//示教點(diǎn)23DO[1]=OFF//氣閥關(guān)閉,手爪張開WAIT2.00(SEC)//等待2sJP[24]100%CNT100//示教點(diǎn)24(螺栓4結(jié)束點(diǎn))六、調(diào)試流程(包括調(diào)試過程中存在的問題、解決問題的思路及辦法)設(shè)備連接設(shè)備連接示教盒機(jī)器人程序編程示教盒機(jī)器人程序編程PLC程序編程PLC程序編程PLCPLC控制調(diào)試否實(shí)現(xiàn)要求否實(shí)現(xiàn)要求威倫觸摸屏控制調(diào)試威倫觸摸屏控制調(diào)試優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計調(diào)試過程中,我們分別進(jìn)行了如下操作:1.將程序?qū)氲絇LC中;2.將EB8000中繪制的觸摸屏程序?qū)氲酵]觸摸屏中;3.將威綸觸摸屏的數(shù)據(jù)線與PLC相連,將PLC至于“RUN”狀態(tài);4.點(diǎn)擊“Enter”按鈕,進(jìn)入操作界面;5.按下“啟動/Run”,此時,系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài);6.按下“復(fù)位/RST”按鈕,等待“FAULT”指示燈熄滅;7.點(diǎn)擊“執(zhí)行/Do”按鈕,系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)取決于“自動運(yùn)行/單步運(yùn)行”按鈕的位置(兩種運(yùn)行模式可以在機(jī)器人運(yùn)行時相互切換);8.在“自動運(yùn)行”模式時,只要點(diǎn)擊“執(zhí)行/Do”按鈕,系統(tǒng)執(zhí)行整個程序及將四顆螺釘一次全部搬至設(shè)定位置;9.在“單步運(yùn)行”模式時,點(diǎn)擊“執(zhí)行/Do”按鈕,系統(tǒng)分四次將螺栓搬至設(shè)定位置;每一個螺栓到位后,點(diǎn)擊“復(fù)位/RST”按鈕,等待“FAULT”指示燈熄滅,點(diǎn)擊“繼續(xù)/Continue”按鈕,機(jī)器人繼續(xù)搬運(yùn)下一顆螺栓,直至四顆搬運(yùn)完成;10.在機(jī)器人運(yùn)行的過程中,點(diǎn)擊“暫停/Pause”按鈕,可實(shí)現(xiàn)程序執(zhí)行的暫停功能,需繼續(xù)運(yùn)行時,點(diǎn)擊“復(fù)位/RST”按鈕,等待“FAULT”指示燈熄滅,再點(diǎn)擊“繼續(xù)/Continue”按鈕,程序繼續(xù)執(zhí)行,機(jī)器人繼續(xù)工作。PLC的各種功能均通過觸摸屏順利實(shí)現(xiàn),調(diào)試成功。七、實(shí)踐的心得與建議三周的實(shí)訓(xùn)也基本終結(jié)了我大學(xué)四年的課程,似乎來得比自己想的更早一些。以后真的很難再回到教室,回到實(shí)驗(yàn)室,一組一班的這樣上課,想想那些上課睡覺的日子和那些打醬油的實(shí)驗(yàn)似乎多了一種緬懷??偠灾远傊?,大學(xué)完了。在考完研這段時間里,我總是找不到狀態(tài),或許真的考傻了,應(yīng)試教育我發(fā)誓這是最后一次。生活,生下來,活下去。人總歸要面對社會,人總歸要在社會接受檢驗(yàn),在那里才能知道自己值多少錢。對于一個20多歲的人,不斷的學(xué)習(xí)和成長似乎比什么都要重要。這次的實(shí)訓(xùn)剛剛開始不知道是受考研的影響,還是受考研的影響,對于很多熟悉的東西變得很陌生,問了很多自己后來想想都臉紅的問題。我剛開始找到前面班級同學(xué)做的PLC的程序,但是對照著看,發(fā)現(xiàn)我真不知道他們是怎么要機(jī)器人運(yùn)動,這不科學(xué)啊。于是丟掉了程序,開始自己動手豐衣足食,首先對機(jī)器人實(shí)行示教并用偏置編程,可是發(fā)現(xiàn)不走直線啊,問問其他同學(xué),他們也出現(xiàn)了這種情況,最后沒辦法只能全部示教了。那天下午,敲了一個簡單的程序,突然發(fā)現(xiàn)自己的電腦不能與PLC通訊,因?yàn)檫@個問題浪費(fèi)了半天的時間,最后沒辦法換了其他組員的電腦才解決了這個問題。在回來的時候我把程序敲好,周末看見有人在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試,在干活的同時也偷偷跑進(jìn)去看了下他們的進(jìn)展,討論下程序的問題。終于讓我解決了點(diǎn)動和連動的切換,程序已經(jīng)初見模型,接下來就是觸摸屏了,小組同學(xué)承擔(dān)了這部分的重要責(zé)任,讓我輕松了不少。這次實(shí)訓(xùn)我作為組長,沒有盡到組長的責(zé)任,沒有安排好組員,大家都有自己的事兒,工作的工作,重修考試的考試,回家的回家,經(jīng)常一個人孤軍奮戰(zhàn)。對于這次實(shí)訓(xùn)的安排我個人覺得不合理,做什么東西有實(shí)物才有操作感,程序不是想出來的,是調(diào)出來的。當(dāng)然這不能成為借口,學(xué)校給的條件,已經(jīng)比很多學(xué)校好了,我們應(yīng)該珍惜。我一直都很珍惜大學(xué)的時光,我想它的每一次心跳都值得回憶。八、參考資料【1】工業(yè)機(jī)器人實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書【2】《工業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目綜合訓(xùn)練》裝置說明【3】controllermaintenance有接線說明【4】FX3U-16CCL-MUSER'SMANUAL機(jī)器人項(xiàng)目研究報告●當(dāng)前全球機(jī)器人市場主要以工業(yè)機(jī)器人為主,占市場份額的80%。未來服務(wù)機(jī)器人的行業(yè)規(guī)?;?qū)⒊^工業(yè)機(jī)器人,成為新藍(lán)海。●預(yù)計2014~2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模累計將達(dá)2000億元,復(fù)合增速將達(dá)到22%,中國市場增速遠(yuǎn)高于全球增速。以清潔機(jī)器人為例,“雙十一”期間,國內(nèi)掃地機(jī)器人公司科沃斯實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)銷售3.15億元,其中在天貓商城銷售達(dá)2.76億元。這讓我們看到了服務(wù)機(jī)器人在終端消費(fèi)需求的爆發(fā)力?!裰袊臋C(jī)器人密度僅為30,遠(yuǎn)低于世界平均水平的62,而世界最高的韓國達(dá)到437。工信部工業(yè)裝備司副司長王衛(wèi)明曾透露,國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃到2020年中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)體系要具備3至5家具有國際競爭力的企業(yè),8至10個產(chǎn)業(yè)配套集群,機(jī)器人密度達(dá)到100以上。從30到100對應(yīng)的是3倍以上市場規(guī)模的增長。●機(jī)器人將迎來政策密集落地期,制造強(qiáng)國戰(zhàn)略對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是長期利好。機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計算機(jī)、傳感器、人工智能等多學(xué)科先進(jìn)技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)重要的自動化裝備。自從1962年美國研制出世界上第一臺機(jī)器人以來,機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)品發(fā)展很快,已成為柔性制造系統(tǒng)(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)的自動化工具。廣泛采用機(jī)器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強(qiáng)度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本,有著十分重要的意義。和計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一樣,工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。機(jī)器人能干的工作也已經(jīng)從搬運(yùn)、碼垛、焊接等生產(chǎn)活動,到讀報、陪護(hù)、弱交流等生活活動,再到排雷、戰(zhàn)斗等軍事活動,滲透到了人類的方方面面。隨著需求范圍的擴(kuò)大,機(jī)器人結(jié)構(gòu)和形態(tài)的發(fā)展呈現(xiàn)多樣化。高端機(jī)器人具有明顯的仿生和智能特征,其性能不斷提高,功能不斷擴(kuò)展和完善,各種機(jī)器人系統(tǒng)逐步向具有更高智能方向演進(jìn)。目前機(jī)器人主要分為:工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人兩大類。工業(yè)機(jī)器人細(xì)分為焊接機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、處理機(jī)器人、噴涂機(jī)器人五大類,服務(wù)機(jī)器人細(xì)分為個人、家用機(jī)器人、專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。【工業(yè)機(jī)器人概述及發(fā)展趨勢】1.1工業(yè)機(jī)器人發(fā)展概述工業(yè)機(jī)器人是最典型的機(jī)電一體化數(shù)字化裝備,技術(shù)附加值很高,應(yīng)用范圍很廣,作為先進(jìn)制造業(yè)的支撐技術(shù)和信息化社會的新興產(chǎn)業(yè),將對未來生產(chǎn)和社會發(fā)展起著越來越重要的作用。國外專家預(yù)測,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)是繼汽車、計算機(jī)之后出現(xiàn)的一種新的大型高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(UNECE)和國際機(jī)器人聯(lián)合會(IFR)的統(tǒng)計,世界機(jī)器人市場前景看好,從20世紀(jì)下半葉起,世界機(jī)器人產(chǎn)業(yè)一直保持著穩(wěn)步增長的良好勢頭。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展速度加快,年增長率平均在10%左右。2004年增長率達(dá)到創(chuàng)記錄的20%。其中,亞洲機(jī)器人增長幅度最為突出,高達(dá)43%。1.2國外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢1.2.1工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修),而單機(jī)價格不斷下降,平均單機(jī)價格從91年的10.3萬美元降至97年的6.5萬美元。1.2.2機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測系統(tǒng)三位一體化;由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造機(jī)器人整機(jī);國外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問市。1.2.3工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展,便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化;器件集成度提高,控制柜日見小巧,且采用模塊化結(jié)構(gòu);大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性。1.2.4機(jī)器人中的傳感器作用日益重要,除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外,裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺、力覺等傳感器,而遙控機(jī)器人則采用視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制;多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。1.2.5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)器人中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制,如使遙控機(jī)器人操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱機(jī)器人。1.3中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展現(xiàn)狀中國的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步,在國家的支持下,通過“七五”、“八五”科技攻關(guān),目前已基本掌握了機(jī)器人操作機(jī)的設(shè)計制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計技術(shù)、運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù),生產(chǎn)了部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人;其中有130多臺套噴漆機(jī)器人在二十余家企業(yè)的近30條自動噴漆生產(chǎn)線(站)上獲得規(guī)模應(yīng)用,弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。但總的來看,中國的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用的水平和國外比還有一定的距離,如:可靠性低于國外產(chǎn)品;機(jī)器人應(yīng)用工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國外比有差距。1.4工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展趨勢經(jīng)過四十多年的發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。在制造業(yè)中,尤其是在汽車產(chǎn)業(yè)中,工業(yè)機(jī)器人得到了廣泛的應(yīng)用。如在毛坯制造(沖壓、壓鑄、鍛造等)、機(jī)械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業(yè)中,機(jī)器人都已逐步取代了人工作業(yè)。隨著工業(yè)機(jī)器人向更深更廣方向的發(fā)展以及機(jī)器人智能化水平的提高,機(jī)器人的應(yīng)用范周還在不斷地擴(kuò)大,已從汽車制造業(yè)推廣到其他制造業(yè),進(jìn)而推廣到諸如采礦機(jī)器人、建筑業(yè)機(jī)器人以及水電系統(tǒng)維護(hù)維修機(jī)器人等各種非制造行業(yè)。在國外,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)日趨成熟,已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備被工業(yè)界廣泛應(yīng)用。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業(yè)機(jī)器人公司,它們包括:瑞典的abbRobotics,日本的fanuc、Yaskawa,德國的kukaRoboter,美國的AdeptTechnology、AmericanRobot、EmersonIndustrialAutomation、S-TRobotics,意大利comau,英國的AutoTechRobotics,加拿大的JcdInternationalRobotics,以色列的RobogroupTek公司,這些公司已經(jīng)成為其所在地區(qū)的支柱性產(chǎn)業(yè)。在國內(nèi),工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)剛剛起步,但增長的勢頭非常強(qiáng)勁。如中國科學(xué)院沈陽自動化所投資組建的新松機(jī)器人公司,年利潤增長在40%左右。1.5工業(yè)機(jī)器人四大家族1.5.1日本發(fā)那科(Fanuc)FANUC是日本一家專門研究數(shù)控系統(tǒng)的公司,成立于1956年。是世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家,占據(jù)了全球70%的市場份額。FANUC于1959年首先推出了電液步進(jìn)電機(jī),在后來的若干年中逐步發(fā)展并完善了以硬件為主的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。進(jìn)入70年代,微電子技術(shù)、功率電子技術(shù),尤其是計算技術(shù)得到了飛速發(fā)展,F(xiàn)ANUC公司毅然舍棄了使其發(fā)家的電液步進(jìn)電機(jī)數(shù)控產(chǎn)品,一方面從GETTES公司引進(jìn)直流伺服電機(jī)制造技術(shù)。1976年FANUC公司研制成功數(shù)控系統(tǒng)5,隨后又與SIEMENS公司聯(lián)合研制了具有先進(jìn)水平的數(shù)控系統(tǒng)7,從這時起,F(xiàn)ANUC公司逐步發(fā)展成為世界上最大的專業(yè)數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家。自1974年,F(xiàn)ANUC首臺機(jī)器人問世以來,F(xiàn)ANUC致力于機(jī)器人技術(shù)上的領(lǐng)先與創(chuàng)新,是世界上唯一一家由機(jī)器人來做機(jī)器人的公司,是世界上唯一提供集成視覺系統(tǒng)的機(jī)器人企業(yè),是世界上唯一一家既提供智能機(jī)器人又提供智能機(jī)器的公司。FANUC機(jī)器人產(chǎn)品系列多達(dá)240種,負(fù)重從0.5公斤到1.35噸,廣泛應(yīng)用在裝配、搬運(yùn)、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等不同生產(chǎn)環(huán)節(jié),滿足客戶的不同需求。2008年6月,F(xiàn)ANUC成為世界上第一個裝機(jī)量突破20萬臺機(jī)器人的廠家;2011年,F(xiàn)ANUC全球機(jī)器人裝機(jī)量已超25萬臺,市場份額穩(wěn)居第一。FANUC發(fā)布史上最“給力”機(jī)器人2015年,F(xiàn)ANUC向大眾展示了M-2000iA系列的機(jī)器人。M-2000iA系列是世界上最大、最強(qiáng)壯的可搬運(yùn)超重物體的機(jī)器人,有兩種型號,一個是可舉起900公斤重物的M-2000iA/900(動作半徑4680mm)和能舉起1200公斤的M-2000iA/1200(動作半徑3730mm),能夠做到更快、更穩(wěn)、更精確地移動大型部件,用于物流搬運(yùn)、機(jī)床上下料、裝配、碼垛、材料加工、拾取及包裝及舉重表演等。當(dāng)需要處理超重部件,如機(jī)床組裝、車身定位時,M-2000iA機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)安全快捷的安置,能代替起重機(jī)、運(yùn)輸班車、龍門吊工作。1.5.2ABB(AseaBrownBoveri)ABB是一家瑞士-瑞典的跨國公司,集團(tuán)總部位于瑞士蘇黎世。1988年創(chuàng)立于歐洲,1994年進(jìn)入中國,1995年成立ABB中國有限公司。2005年起,ABB機(jī)器人的生產(chǎn)、研發(fā)、工程中心都開始轉(zhuǎn)移到中國,目前,中國已經(jīng)成為ABB全球第一大市場。ABB集團(tuán)業(yè)務(wù)遍布全球100多個國家,擁有14.5萬名員工,2014年全球銷售收入約400億美元,在華銷售收入約58億美元。ABB在中國擁有研發(fā)、制造、銷售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動,員工1.9萬名。在中國大陸設(shè)有38個子公司和100多個辦事處。ABB機(jī)器人產(chǎn)品和解決方案已廣泛應(yīng)用于汽車制造、食品飲料、計算機(jī)和消費(fèi)電子等眾多行業(yè)的焊接、裝配、搬運(yùn)、噴涂、精加工、包裝和碼垛等不同作業(yè)環(huán)節(jié)。機(jī)器人業(yè)務(wù)屬于ABB五大業(yè)務(wù)部門中的離散自動化與運(yùn)動控制部。該部門在中國擁有以下生產(chǎn)基地:西安ABB大功率整流器有限公司、ABB高壓電機(jī)有限公司、北京ABB電氣傳動系統(tǒng)有限公司、上海ABB工程有限公司、上海ABB電機(jī)有限公司、上海ABB動力傳動有限公司、廣州ABB微聯(lián)牽引設(shè)備有限公司、南昌ABB發(fā)電機(jī)有限公司。其中上海ABB工程有限公司是ABB機(jī)器人業(yè)務(wù)全球總部,也是ABB集團(tuán)重要的機(jī)器人研發(fā)和生產(chǎn)基地,擁有最先進(jìn)的機(jī)器人生產(chǎn)線。ABB發(fā)布全球首款雙臂人形協(xié)作機(jī)器人ABB2015年發(fā)布了全球首款真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作的雙臂機(jī)器人YuMi,YuMi具有協(xié)同式雙臂,配有突破性功能,將小件裝配等自動化帶入一個全新時代,其靈活的雙臂以軟性材料包裹,并配備創(chuàng)新的力傳感技術(shù)及最先進(jìn)的軟件控制系統(tǒng)。YuMi從機(jī)械手表的精密部件到手機(jī)、平板電腦以及臺式電腦零件的處理,都能以其精確性輕松應(yīng)對,甚至連穿針引線都不在話下。YuMi將人與機(jī)器人并肩合作變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并宣告一個人機(jī)協(xié)作新時代的來臨。1.5.3日本安川電機(jī)機(jī)安川電機(jī)創(chuàng)立于1915年,總部位于日本福岡縣北九州市。1999年4月,安川電機(jī)(中國)有限公司在上海注冊成立,注冊資金3110萬美金,公司位于上海市黃河路21號鴻祥大廈12樓。截至2011年3月,安川的機(jī)器人累計出售臺數(shù)已突破23萬臺,活躍在從日本國內(nèi)到世界各國的焊接、搬運(yùn)、裝配、噴涂以及放置在無塵室內(nèi)的液晶顯示器、等離子顯示器和半導(dǎo)體制造的搬運(yùn)搬送等各種各樣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中。2012年7月,安川電機(jī)海外首個機(jī)器人生產(chǎn)基地落戶常州武進(jìn)高新區(qū),該基地將用最新的設(shè)備生產(chǎn)用于汽車相關(guān)制造的溶解用機(jī)器人。項(xiàng)目總投資約3億元,設(shè)計產(chǎn)能12000臺套機(jī)器人/年(含控制系統(tǒng)),年銷售6億元人民幣。基地已于2013年6月投入生產(chǎn)。安川重磅推出機(jī)械外骨骼ReWalk安川電機(jī)2015年重磅推出了“輔助脊髄損傷患者步行的機(jī)器人”ReWalk,為脊髄損傷患者帶來了福音。ReWalk作為外骨骼狀機(jī)器人,不采用力傳感器和肌電傳感器,而是采用通過可以定位穿戴者的身體重心進(jìn)行步行的獨(dú)創(chuàng)性計算程序算法,從而實(shí)現(xiàn)步行自然化和穿戴簡便化,在歐美已實(shí)現(xiàn)商品化,可幫助因?yàn)榧贵l損傷造成的下肢麻痹患者實(shí)現(xiàn)站立和步行?;颊咴谥付ㄡt(yī)院接受使用訓(xùn)練(基礎(chǔ)訓(xùn)練20小時,應(yīng)用訓(xùn)練最低20小時)后,便可在日常生活中使用。1.5.4德國庫卡(kuka)庫卡(KUKA)是世界工業(yè)機(jī)器人和自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域的頂尖制造商,總部位于德國奧格斯堡。KUKA機(jī)器人公司在全球擁有20多個子公司,其中大部分是銷售和服務(wù)中心。KUKA在全球的運(yùn)營點(diǎn)有:美國,墨西哥,巴西,日本,韓國,臺灣,印度和歐洲各國。庫卡機(jī)器人(上海)有限公司是德國庫卡公司設(shè)在中國的全資子公司,成立于2000年,是庫卡公司在德國以外設(shè)立的第一家,也是唯一一家海外工廠。庫卡機(jī)器人(上海)有限公司位于上海市。庫卡機(jī)器人的品牌代言人是乒乓球運(yùn)動員蒂姆波爾。1973年KUKA研發(fā)其第一臺工業(yè)機(jī)器人,即名為FAMULUS。這是世界上第一臺機(jī)電驅(qū)動的6軸機(jī)器人。今天該公司四軸和六軸機(jī)器人有效載荷范圍達(dá)3~1300公斤、機(jī)械臂展達(dá)350~3700mm,機(jī)型包括:SCARA、碼垛機(jī)、門式及多關(guān)節(jié)機(jī)器人,皆采用基于通用PC控制器平臺控制。KUKA的機(jī)器人產(chǎn)品最通用的應(yīng)用范圍包括工廠焊接、操作、碼垛、包裝、加工或其它自動化作業(yè),同時還適用于醫(yī)院,比如腦外科及放射造影。庫卡推出首款輕型工業(yè)機(jī)器人2015年,庫卡推出首款輕型工業(yè)機(jī)器人LBRiiwa,LBRiiwa是一款具有突破性構(gòu)造的7軸機(jī)器人手臂,其極高的靈敏度、靈活度、精確度和安全性的產(chǎn)品特征,使它特別適用于柔性、靈活度和精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)(如電子、醫(yī)藥、精密儀器等),可滿足更多工業(yè)生產(chǎn)中的操作需要。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人往往被鐵柵隔離,以防止其用力過猛傷及附近的工人,而LBRiiwa在接觸到人體時,則會按照設(shè)定的程序自動彈開保持安全距離。它的機(jī)身裝配有7個力矩傳感器,使得其能夠精確感知外部所施加力量的大小。綜合財務(wù)數(shù)據(jù)來看,對運(yùn)動控制掌握的深度決定機(jī)器人企業(yè)的體量。四大家族中惟有發(fā)那科研發(fā)和制造數(shù)控系統(tǒng),這是比電機(jī)、伺服等更底層的運(yùn)動控制技術(shù),可以說FANUC是最具有運(yùn)動控制基因的企業(yè),ABB和安川電機(jī)相當(dāng),處于中等,KUKA沒有。截止2013年末FANUC市值300億美元,營業(yè)收入60億美元,凈利潤15億美元,毛利率和凈利率分別達(dá)到48%和25%,除市值低于ABB外,其他各項(xiàng)指標(biāo)都遙遙領(lǐng)先??紤]到ABB是大型的工業(yè)集團(tuán),機(jī)器人和自動化業(yè)務(wù)占比低,可以認(rèn)為機(jī)器人四大家族中FANUC體量最大。ABB和安川電機(jī)的運(yùn)動控制技術(shù)都比較單一,只有FANUC通過數(shù)控系統(tǒng),將其連接在一起,產(chǎn)生了1+1遠(yuǎn)大于2的協(xié)同作用。同為日企,F(xiàn)ANUC和安川電機(jī)在工業(yè)機(jī)器人收入基本一致的情況下,市值、凈利率相差10倍以上,凈利潤相差約20倍;作為歐洲企業(yè)的ABB和KUKA機(jī)器人收入相同,市值和凈利潤相差約30倍。機(jī)器人本體不是高利潤的行業(yè),純粹的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)很難有大體量和高估值。機(jī)器人的價值在于作為系統(tǒng)集成的中心,與其他業(yè)務(wù)結(jié)合提供整體解決方案所產(chǎn)生的協(xié)同作用。而與機(jī)床數(shù)控相結(jié)合是最合適的。FANUC無疑是一個成功的典范。【服務(wù)機(jī)器人概述及發(fā)展趨勢】2.1服務(wù)機(jī)器人發(fā)展概述目前,全球機(jī)器人市場主要以工業(yè)機(jī)器人為主,占市場份額的80%。未來服務(wù)機(jī)器人的行業(yè)規(guī)?;?qū)⒊^工業(yè)機(jī)器人,成為新藍(lán)海。服務(wù)機(jī)器人好比30年前的電腦、15年前的手機(jī),未來10年服務(wù)機(jī)器人行業(yè)規(guī)模將超萬億元,未來三年復(fù)合增速將達(dá)到22%,目前尚處于爆發(fā)臨界點(diǎn)。預(yù)計2014~2017年全球服務(wù)機(jī)器人市場規(guī)模累計將達(dá)2000億元,復(fù)合增速將達(dá)到22%,中國市場增速遠(yuǎn)高于全球增速。2.2服務(wù)機(jī)器人發(fā)展趨勢服務(wù)機(jī)器人的核心技術(shù)包括人機(jī)交互、導(dǎo)航及路徑規(guī)劃、多機(jī)器人協(xié)調(diào)、人工智能、云計算等,具體涉及語音、語義、處理器、算法、通訊、大數(shù)據(jù)、云聯(lián)網(wǎng)等,以實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人的自主性、適應(yīng)性、智能型。另外,產(chǎn)業(yè)鏈上下游的整合,包括資金、系統(tǒng)、應(yīng)用層開發(fā)等。服務(wù)機(jī)器人目前還存在關(guān)鍵技術(shù)尚未突破的瓶頸。服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展將由簡到繁,由易到難。清潔機(jī)器人應(yīng)用場景簡單,看好其率先爆發(fā)。手術(shù)機(jī)器人和軍用機(jī)器人具備人力所不及的優(yōu)勢和特點(diǎn),待成本進(jìn)一步下降和功能繼續(xù)增強(qiáng)后,有望快速普及。以清潔機(jī)器人為例,‘雙十一’期間,國內(nèi)掃地機(jī)器人公司科沃斯實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)銷售3.15億元,其中在天貓商城銷售達(dá)2.76億元。這讓我們看到了服務(wù)機(jī)器人在終端消費(fèi)需求的爆發(fā)力。作為服務(wù)機(jī)器人的一種,清潔機(jī)器人有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。服務(wù)機(jī)器人通過場景入口導(dǎo)入終端需求,目前相對成熟的領(lǐng)域是清潔、導(dǎo)購、醫(yī)療、教育等。目前A股上市公司中,機(jī)器人(300024)、博實(shí)股份(002698)、巨星科技(002444)等均涉足服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域。【機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈分析】機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈圖:3.1零部件:零部件核心在于控制機(jī)器人本體的核心零部件包括伺服、減速器和控制器。以六軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人為例,每臺機(jī)器人標(biāo)配六臺伺服,六臺減速器和一個控制器。電機(jī)與減速器在機(jī)器人內(nèi)部,控制器也就是控制柜,通過電纜與機(jī)器人本體相連。機(jī)器人的控制過程是由控制器發(fā)指令給伺服驅(qū)動,驅(qū)動伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn),通過減速機(jī)執(zhí)行動作。其中,技術(shù)門檻最高的是減速機(jī),其次是伺服電機(jī)和驅(qū)動,再次是控制器。但這里說的門檻是指功能性的門檻,也就是做出來的門檻。三大核心零部件的減速器、伺服和控制柜成本分別占機(jī)器人成本的30%~50%,20%~30%,10%~20%。3.1.1減速器減速器工作原理,是把電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低,從而得到大的轉(zhuǎn)矩。可以等同于汽車在上坡時需要減速的道理。減速器成本,平均占機(jī)器人本體成本的30%。由于減速器供應(yīng)商較少,近乎壟斷,故國內(nèi)機(jī)器人本體的減速機(jī)采購價格更高,減速機(jī)占本體比例可達(dá)40%~50%。減速器分為諧波減速器和RV減速器。諧波減速器用于小型機(jī)器人或大型機(jī)器人末端幾個軸,特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動精度高,單級傳動比大。國際上HarmonicDrive公司幾乎壟斷了整個工業(yè)機(jī)器人諧波減速器領(lǐng)域,目前全球市場占有率高達(dá)80%。國內(nèi)諧波減速器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,以綠的發(fā)展最快,已經(jīng)與部分國產(chǎn)機(jī)器人甚至外資機(jī)器人廠家供貨試用,發(fā)展到今年有望突破三萬臺,在國內(nèi)諧波減速器市場占有率超過50%。諧波減速器結(jié)構(gòu):RV減速器適用于在重載機(jī)器人。一般應(yīng)用于重載機(jī)器人的腿部腰部和肘部三個關(guān)節(jié)。相比諧波減速器,RV減速器具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命,不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長,運(yùn)動精度會顯著降低,其缺點(diǎn)是重量重,外形尺寸較大。RV減速器的關(guān)鍵在于加工工藝和裝配工藝。日本的納博特斯克(帝人)在RV減速器市場占有全球60%的市場份額。國內(nèi)廠家南通振康和恒豐泰花費(fèi)了6~8年時間,目前在RV減速器國內(nèi)品牌中位于前列。減速機(jī)市占率對比詳見下表:3.1.2伺服所謂“伺服”,源于希臘語“奴隸”的意思?!八欧C(jī)構(gòu)”就是一個得心應(yīng)手的馴服工具,服從控制信號的要求而動作。在信號來到之前,轉(zhuǎn)子靜止不動;信號來到之后,轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動;信號消失,轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。機(jī)器人用伺服電機(jī)要求控制器與伺服之間的總線通訊速度快;伺服的精度高;另外對基礎(chǔ)材料有加工要求。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器(手爪)應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電機(jī),尤其是要求快速響應(yīng)時,伺服電動機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,能經(jīng)受得起苛刻的運(yùn)行條件,可進(jìn)行十分頻繁的正反向和加減速運(yùn)行,并能在短時間內(nèi)承受過載。伺服中主要的三大零部件為:馬達(dá)、驅(qū)動器、編碼器。目前國內(nèi)在馬達(dá)和驅(qū)動器制造方面都有所突破,而編碼器的生產(chǎn)制造水平與國際水平還有差距。伺服有可能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化替代的零部件。國內(nèi)伺服電機(jī)市場份額詳見下圖:3.1.3控制器機(jī)器人控制系統(tǒng)是機(jī)器人的重要組成部分,用于對機(jī)器人進(jìn)行控制,以完成特定的工作任務(wù)。它是機(jī)器人大腦,它以算法為核心。其主要基本功能如下:(1)位置伺服:機(jī)器人多軸聯(lián)動、運(yùn)動控制、速度和加速度控制、動態(tài)補(bǔ)償?shù)取#?)示教:所謂示教,就是當(dāng)用機(jī)器人代替人進(jìn)行作業(yè)時,必須預(yù)先對機(jī)器人發(fā)出指示,規(guī)定機(jī)器人應(yīng)該完成的動作和作業(yè)的具體內(nèi)容。這個過程就稱為對機(jī)器人的示教或?qū)C(jī)器人的編程。(3)各種接口:如與外圍設(shè)備聯(lián)系(輸入和輸出接口、通信接口、網(wǎng)絡(luò)接口、同步接口)。人機(jī)接口(示教盒、操作面板、顯示屏)。傳感器接口(位置檢測、視覺、觸覺、力覺等)。(4)坐標(biāo)設(shè)置:為機(jī)器人運(yùn)動設(shè)置坐標(biāo)系。(5)存儲:存儲作業(yè)順序、運(yùn)動路徑、運(yùn)動方式、運(yùn)動速度和與生產(chǎn)工藝有關(guān)的信息。(6)故障診斷安全保護(hù):運(yùn)行時系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、故障狀態(tài)下的安全保護(hù)和故障自診斷??刂破饔布糠终紮C(jī)器人本體成本10%~20%,但軟件部分卻承擔(dān)著機(jī)器人大腦的職責(zé)。可以說,外資機(jī)器人使用的硬件零部件類似,采購成本也相似。而不同品牌的機(jī)器人精度速度各有優(yōu)勢,究其根本原因是不同品牌的機(jī)器人對零部件的駕馭設(shè)計與控制算法的不同。這才是不同品牌的機(jī)器人在技術(shù)層面的核心競爭力。以全球四大機(jī)器人廠家為樣本來看,只有控制器是無一例外均為自產(chǎn)的。可見控制器的重要性。對國產(chǎn)機(jī)器人廠家而言,減速器與伺服目前難以突破的核心在于基礎(chǔ)工業(yè),如材料、熱處理工藝、精加工工藝等。而這些,并不是自動化廠商想要做好就能夠做好的,需要整個基礎(chǔ)工業(yè)和加工水平的提升。而這需要時間與經(jīng)驗(yàn)的雙重積累。目前國內(nèi)控制器市場情況詳見下圖:3.2機(jī)器人本體機(jī)器人本體按照機(jī)械結(jié)構(gòu)分,可分為直角坐標(biāo)機(jī)器人,SCARA機(jī)器人,關(guān)節(jié)型機(jī)器人,并聯(lián)機(jī)器人及其他。全球工業(yè)機(jī)器人市場主要為關(guān)節(jié)型全球工業(yè)機(jī)器人機(jī)器人本體按結(jié)構(gòu)分類圖:機(jī)器人本體銷售量對比及國家銷量對比圖:中國機(jī)器人本體市場份額圖:3.3機(jī)器人集成機(jī)器人集成是指在機(jī)器人本體上加裝夾具及其他配套系統(tǒng)完成特定功能。機(jī)器人本體是標(biāo)準(zhǔn)品,可理解為一只手臂。系統(tǒng)集成就是給這只手臂安裝上手(夾具),復(fù)雜的系統(tǒng)集成還需要安裝眼睛(視覺控制)、觸覺(力控)等完成相應(yīng)動作及功能。甚至提供工作站或配套生產(chǎn)線。2013年,機(jī)器人與其相關(guān)軟件及系統(tǒng)的全球總交易為290億美元,其中中國交易量為95億美元,為全球最大機(jī)器人市場。預(yù)計到2020年中國機(jī)器人系統(tǒng)集成市場將達(dá)2000億元。國產(chǎn)品牌在搬運(yùn)、噴涂等對精度要求不高的領(lǐng)域已經(jīng)有所滲透。焊接應(yīng)用由于外資品牌的強(qiáng)勢地位滲透較慢。而裝配、打磨等則由于對工藝要求較高而滲透較慢。詳見國產(chǎn)品牌與外資品牌銷量對比圖:對比國產(chǎn)機(jī)器人及外資機(jī)器人在不同應(yīng)用中的機(jī)器人銷量,可以看到國產(chǎn)機(jī)器人在搬運(yùn)應(yīng)用中的占比奇高。這主要是由于國產(chǎn)機(jī)器人以中低端機(jī)器人為主,而中低端機(jī)器人又以搬運(yùn)應(yīng)用為主。機(jī)器人下游最終用戶可以按照行業(yè)分為:汽車工業(yè),一般工業(yè)。一般工業(yè)中又可以分為食品飲料,石化,金屬加工,醫(yī)藥,3C,塑料,白家電等等。按照IFR的統(tǒng)計結(jié)果,汽車及零部件在機(jī)器人的銷售中占比最高。其次是電子、金屬、塑料石化等?!局袊鴻C(jī)器人產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀】4.1中國是全球最大、增速最快的工業(yè)機(jī)器人市場中國是全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。從銷量來看,2013年中國市場銷售3。7萬臺工業(yè)機(jī)器人,已經(jīng)成為全球最大的機(jī)器人市場。2014年全球工業(yè)機(jī)器人銷量增長27%,而中國工業(yè)機(jī)器人銷量約5.6萬臺,增長率達(dá)到54%。預(yù)計到2017年,中國工業(yè)機(jī)器人銷售量將達(dá)10萬臺。從保有量來看,截止到2014年中國工業(yè)機(jī)器人保有量接近20萬臺,據(jù)IFR推測將先后超越德國、韓國、美國和日本,2017年超過40萬臺。4.2機(jī)器人密度存在巨大上升空間機(jī)器人密度是指平均每萬名工人對應(yīng)的機(jī)器人保有量。中國的機(jī)器人密度僅為30,遠(yuǎn)低于世界平均水平的62,而世界最高的韓國達(dá)到437。工信部工業(yè)裝備司副司長王衛(wèi)明曾透露,國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃到2020年中國工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)體系要具備3至5家具有國際競爭力的企業(yè),8至10個產(chǎn)業(yè)配套集群,機(jī)器人密度達(dá)到100以上。從30到100,對應(yīng)的是3倍以上市場規(guī)模的增長。4.3國產(chǎn)機(jī)器人有望受益于3C產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長3C行業(yè)機(jī)器人有望出現(xiàn)爆發(fā)式增長。中國是全球最大的3C制造基地,據(jù)統(tǒng)計集中了全球70%的3C產(chǎn)品產(chǎn)能。以手機(jī)為例,2000年到2013年,中國手機(jī)產(chǎn)量增長了66倍,快速增長的手機(jī)行業(yè)一直在推動生產(chǎn)設(shè)備的自動化升級。國內(nèi)3C行業(yè)仍是勞動密集型,機(jī)器人密度僅為11臺,而日韓的機(jī)器人密度早已超過1200臺,國內(nèi)機(jī)器人密度要達(dá)到這一水平,行業(yè)需求可能超過百萬臺。這意味著未來中國3C行業(yè)機(jī)器人將可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長,超越汽車產(chǎn)業(yè)成為第一大市場。機(jī)器人在3C行業(yè)應(yīng)用廣泛。生產(chǎn)線的各個環(huán)節(jié)都可以用到,如跟CNC加工中心配合做殼蓋類零部件的上下料,手機(jī)、電腦等外殼的噴涂,玻璃基板和顯示屏的搬運(yùn),各種精密零部件的裝配等。與汽車產(chǎn)業(yè)主要使用大型六軸串聯(lián)機(jī)器人不同,3C行業(yè)使用的機(jī)器人偏小型,類型更多樣,直角坐標(biāo)機(jī)器人做點(diǎn)膠、涂膠、錫焊等,小型六軸機(jī)器人做分揀、裝配、檢測等,中型機(jī)器人配合力覺和視覺做拋光打磨等精加工。4.4汽車產(chǎn)業(yè)格局穩(wěn)定,國產(chǎn)機(jī)器人難以進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)的四大工藝沖壓、焊裝、總裝、涂裝主要使用大負(fù)載的六軸工業(yè)機(jī)器人,對機(jī)器人本體的性能要求高,外資整車廠一般和選定的國際機(jī)器人品牌建立長期合作關(guān)系,維持穩(wěn)定性和特有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)整車廠也基本選擇外資機(jī)器人品牌。國產(chǎn)六軸機(jī)器人的性能也不足以應(yīng)對汽車產(chǎn)業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)集成方面整車廠

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