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【快讯】 铂电科技,重新定义SCARA机器人

时间:2019-05-20 来源:机器人在线

从2017年下半年开始,低价竞争的风气在SCARA市场蔓延,引发了一阵又一阵的讨论热潮,口诛笔伐者有之,心领神会者有之,隔岸观火者亦有之,在这背后,却没有多少人去思考为什么低价竞争会愈演愈烈。


SCARA作为3C、新能源领域应用最多的机器人之一,是最倾向于依靠标准化机型起量的本体,GGII认为,未来3年,中国SCARA机器人市场需求仍将乐观,在终端厂商利润受挤压的背景下,综合高性价比是众多终端厂商采购的关键参考指标之一(如LED行业,手机行业等)。


SCARA市场争夺战在所难免,但对于产品性能没有竞争优势的国产机器人来说,“价格”就成为唯一的利器,但沉迷于低价之间的争夺也就意味着我们会忽略产品性能的提升,这才是最令人担忧的结果。


重新定义SCARA机器人格局

面对SCARA市场出现的乱战,铂电科技可以说是始终保持清醒的企业之一,在铂电科技总经理邓毅看来,国产机器人要有与国外品牌正面硬刚的实力和勇气,因为比拼价格并不是最后的出路。


但如何比拼性能?邓毅认为,市场需要建立一个泾渭分明的标准来区分SCARA机器人所属的性能阵营,重新定义SCARA机器人的格局。


在过去,行业内主流的机器人公司都约定俗成将机器人标准循环时间作为衡量机器人性能的重要指标,指的是用机器人将负载2kg的物体提升25mm的高度,在相距300mm的两点间拱形路径下往返所需的时间,也有超小型机器人(负载1Kg以下,臂展R400以下)的产品将标准定义为0.1、0.5或1kg负载,25-100-25的拱形路径下的循环时间,但一般都以秒(S)为单位,这一指标体现了机器人的运行速度和加速度性能。


纵观全球SCARA机器人产品,目前90%以上的SCARA机器人产品公开标准循环时间都在0.33S以上,包括大家熟知的全球知名品牌如EPSON、YAMAHA、ADEPT、ABB、MITSUBISHI、TOSHIBA等等。


以0.33S为区隔,在总结了自身发展经验的基础上,邓毅首次提出了用Hz指数来定义SCARA机器人性能阵营的方式,0.33S正好对应3Hz。



这也就意味着,Hz指数越高,机器人标准循环时间越短,机器人加速度越大,速度越快,毫无疑问,机器人的技术难度越高。


正如邓毅所说:“从1~2~3~4~5Hz来定义SCARA机器人的性能区隔,尽管越往上走,Hz指数带宽越来越窄,但是作为高速机器人来说,越往上走每进步0.1S都十分困难,对机器人的结构件、电机、减速机和控制器都有更大挑战,而靠逆向设计很难应对这样的挑战。”


3Hz阵营SCARA凤毛麟角

通过分析对比标准循环时间这一指标,我们发现,目前3Hz以上SCARA产品已经是凤毛麟角了,而从公开的数据来看,全球几乎很少SCARA产品能够达到4Hz,但邓毅称铂电科技已经研发出4Hz的SCARA产品,并接受预订。



以下是EPSON和YAMAHA各产品的标准循环时间:



可以看到,如果按照市场主流机器人循环时间的测试标准:2Kg负载,25-300-25的拱形路径测试条件,EPSON和YAMAHA的产品基本上都在0.33S以上(即1~2Hz水平之间,3Hz水平以下)。


而从国内SCARA产品来看,众为兴、图灵和李群的产品较为接近,均为0.4S左右;华盛控WSC-400S、天太TS5-450和三扬SCR003-400则超过了0.5S,而勃肯特超高速SCARA机器人BKT-AS-400是0.3S左右。


邓毅表示,3Hz高速高精机器人就是行业内顶尖机器人的一道标杆,全球就极少数几家公司的个别型号的机器人产品能越过这一界线,而铂电科技3Hz水平的SCARA机器人是目前公司的主打产品,涵盖水平复合臂展从400~1000mm(每隔50mm一个型号),以及额定负载从5Kg-10Kg-15Kg-20Kg的主流轻量级机器人产品型号。


与此同时,铂电科技拥有看门专利的螺钉装配专用SCARA机器人,更是将拧紧轴与SCARA机器人的R轴高度整合在一起,大大降低了机器人末端负载惯量,使得机器人能以3Hz水平的速度运行并进行精密装配作业,其装配节拍和效率刚刚越过一台机器人替换一个人工岗位(OneRobot One Labour)的分水岭,而通常情况下一台2Hz水平的装配机器人很难赶上一个熟练人工的装配节拍和效率,装配效率大约会比人工低20%~50%。


铂电科技在实验室对某进口知名品牌2Hz水平SCARA机器人进行过加速度测试,其机器人的定位偏差1~2mm之巨,甚至出现不可逆的损伤,它们根本无法胜任一些3C行业中以0.01~0.10mm精度等级要求下的高速精密装配应用场景,而现在铂电科技用一台3Hz高速高精装配机器人就达成置换一个岗位人工的预算目标,这样铂电为用户可以节省下更多的设备投资预算,在一些不同工艺的非连续工位的场景下,甚至是节省一半的机器人台数。当然3Hz高性能高效率的装配机器人就成为铂电科技和下游系统集成商、代理商等合作伙伴“现金奶牛”的阳谋。


为了避免与国产低价机器人的正面冲突,目前,铂电科技1Hz水平SCARA机器人产品已经停止销售,邓毅认为国产机器人要做大,在大家都还不强的时候更需要团结起来;而铂电科技2Hz机器人保持与进口主流品牌SCARA机器人20~30%的价格优势,也不会与低端机器人市场正面竞争。新标准的定义也让进口替代型的用户对市场上良莠不齐的SCARA机器人有一个基本的判定依据。


按照铂电科技的新定义,目前公开资料上还没有看到4Hz的SCARA机器人,而这也正是铂电科技打造的“镇殿利器”。


十年磨一剑

如果单纯从标准循环时间来看,铂电科技4Hz的SCARA产品指标甚至已经超过一些国外品牌的顶尖产品,对此,邓毅表示,我们的目标就是要在机器人产品性能和市场占有率上超越进口机器人,仰人鼻息不如自强不息。


  SCARA机器人结构原理极简,全球90%以上的SCARA机器人产品都是类EPSON SCARA结构,其典型特征是Z/R电机通过同步带对花键丝杠一体轴耦合传动。而铂电科技无同步带结构的SCARA机器人,相比同样以无同步带著称的日本知名机器人YAMAHA还少一个回转运动副,结构更为简约。


  事实上,铂电科技在机器人技术的传承上不是无源之水。邓毅师承中国SCARA机器人泰斗赵锡芳教授,赵教授曾带领上海交大机器人研究所和863国家机器人装配重点实验室从事机器人研究20多年,并与SCARA机器人的发明人日本山梨大学牧野洋教授薪火相传。


  当之前在产业投资行业就业的邓毅一进入工业机器人自动化行业,就发现这是一个极为艰苦的行业,要想一蹴而就获得大体量的快速成长是十分艰难的事,但这个行业蕴藏着巨大的市场空间,因此从2004年到2009年花了5年时间对机器人市场调研和不断试错,以及对机器人基础技术的学习,在2009年铂电科技已经构建了自己独特的装配机器人技术路线图和产品谱系,从2009年到2014年用了5年时间进行机器人产品的正向研发,甚至一些关键零部件的制造设备都是专门开发的,期间也与日本知名机器人公司展开技术合作。


“在技术上我们不会剽窃别人的智慧和知识产权,我们所有的装配类机器人构型都是原创,是不同于全球任何同行的产品,并且都拥有看门的发明专利,铂电从一开始就摒弃了在低端市场上低层次的重复竞争战略。”邓毅表示。


目前,铂电科技构建了超过400个不同型号的极为丰富的机器人产品线,涵盖通用SCARA机器人、螺钉拧紧装配专用SCARA机器人、点涂胶装配专用SCARA机器人、以及轻量级的5、6自由度桌面型多关节机器人,能从容应对3C及汽车零部件行业各个装配自动化场景下广泛的差异化需求;铂电科技的SCARA机器人在全球领先的汽车零部件、通信产品和手机制造商工厂的多个顶尖的招标项目中独占鳌头,并做了5年以上的生产实践验证,累计已经远超过百亿次运行的历练。


通过机器人批量交付对成本的优化能力,铂电科技已将2017年平均单价在3万美金的2Hz水平拧紧装配专用机器人的价格下调1/3,以帮助最终用户获得更好的成本控制,也帮助下游系统集成商和代理商获得更强的竞争力和更好的利润收益。


现在铂电科技通过技术积累为用户创造价值并获得竞争力的跃迁,通过对下游代理商集成商伙伴收益的有效支撑,通过对SCARA机器人行业新标准的定义,努力改变当下中国的机器人市场的主要份额被外资机器人品牌瓜分的格局。

关键字: 机器人 市场动态
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