近日,协作机器人行业领头羊优傲机器人( UR)推出有效负载高达20kg的新品UR20,引发协作机器人行业“大地震”。
不少人认为,随着领头羊优傲新品UR20的推出,协作机器人行业也将迎来大负载时代,中低负载协作机器人终将会随时代发展逐步过时,进而被淘汰。
但事实真的是这样么?
我们不妨从协作机器人的“出生”来找寻中低负载协作机器人存在的意义。
中低负载协作机器人研发初衷
众所周知,世界上第一台轻量化、小型化、人机协作协作机器人UR5由优傲机器人在2008年研制并推出。
协作机器人诞生的初衷是与人在共同工作空间内协作、帮助人完成简单、重复的工作。协作机器人主要被布置在人员密集的产线上,协助人类完成3C电子装配、物品分拣等简单轻工艺。
由于作业内容与作业环境的特殊性,保证人类安全成为协作机器人设计制造的底线,对于协作机器人的负载能力要求反而不是很高。
协作机器人机器人作业时产生的惯性是对人类安全的主要威胁,要想保证与协作机器人一同工作的人类的人身安全,协作机器人必须惯性足够校
而协作机器人的惯性则主要与机器人本体重量相关,协作机器人要实现小惯性、高安全必须在选材上多下功夫,保证机器人本体重量足够轻,这也便注定协作机器人不可能实现太大负载。
高负载协作机器人“诞生”背景
笔者认为,驱动优傲机器人“调转方向”推出大负载协作机器人的原因,大致与以下几点有关:
全球适龄劳动力稀缺,产线全自动化成为新趋势。受全球适龄劳动人口减少影响,人机协作向机器替人转变将成为必然,现有传统中低负载协作机器人有效负载小,在部分领域难以替代人类。协作机器人往大负载方向发展一定会是未来的一个趋势。
中低负载技术基本成熟,竞品过多市场竞争激烈。目前,中低负载场景中协作机器人更多为非标定制化场景服务,而需求总量却相对较小,“叫好不叫座”。中低负载的协作机器人企业一方面需要与数量过多的同类企业进行市场竞争,另一方面也面临与SCARA、工业小六轴机器人等竞品竞争的场面。通过大负载协作机器人扩充新场景新增量不失为协作厂商创造并抢占新市场的一种策略。
协作机器人行业发展快速,品类扩充成为发展必然。协作机器人在丰富场景的同时,其品类也在丰富,这体现的是一种机器人制造的趋势,包括从技术和市场层面逐步渗透到工业机器人当中。因此一些厂商计划针对不同需求,将协作机械臂硬件细分化,而不再作为泛用产品。例如设计开发符合特殊洁净需求、大负载、特殊垂直市场的专用手臂。
用户需求日趋全自动,机器替人成为新需求。受制造业转型升级速度加快影响,不少企业开始寻求产线全自动解决方案。针对码垛、焊接、装载等多种应用领域,制造商都开始对高负荷协作机器人产生新需求。
各有所长,互为补充
无论是中低负载协作机器人还会高负载协作机器人,其有效负荷不同,应用场景也不一样,两者各有所长,互为补充。
从目前看来,在实际应用场景中:机床上下料、移动式大负载晶圆盒转送、码垛等应用将会有大负载机器人的发挥空间。
对于中低负载协作机器人来说,在某些精细化、轻量化作业领域和有限作业空间,高负载协作机器人精度尚未达到,中低负载协作机器人仍是不可取代。同时,中低负载协作机器人的应用范围也正在由制造业向各个领域扩展,其待开发市场不可估量。
而在工业机器人应用中,协作机器人也开始更广地进行渗透,并在实际应用中进一步发挥了协同互补的作用。
在一家客车厂的项目中,艾利特EC612协作机械臂便被出其不意地安装在传统工业机械臂上,远远看去,有一种奇妙的“力量VS柔性”的平衡感。
机器人大讲堂了解到,这套设备主要用于大型客车的内部喷涂,一方面对于客车厂来说在各个工艺段使用重型的传统工业机器人已经驾轻就熟,另外一方面始终在寻求单工位的能效提升。
例如车厢内的喷涂是一个需要精细作业的场景,尽管标准化的喷涂机器人能解决问题,但在这个工位上部署传统设备会占用很大空间。这不止是安装一台机器人那么简单,还需要对现有的产线布局作出调整可谓是牵一发而动全身,这也成为了阻碍许多厂商导入机器人的一个重要因素。而在这个项目中,艾利特机器人的12KG负载协作机器人充分发挥了协作机器人的优势,完美地解决了用户的痛点。
工业机器人与轻量化协作机器人的完美结合实现了1+1>2的效果:
●传统工业机器人“托举”协作臂,能够覆盖巨大的车厢内部作业空间。
●协作机器人易于编程,对于已经完成了电泳和防锈工艺的乘用车白车身而言,不像私家车内饰那么豪华,因此车的门框和A柱都需要额外喷涂与车体同色的油漆,保持美观。协作机器人通过相对简便的轨迹规划,出色地执行了这项任务。
●轻量化的协作机械臂在调试期间占地小,且安全的特性使得现场操作人员的作业更加放心、便捷。
结语
笔者认为,与其将优傲此次发布高负载协作机器人UR20这一动作看作是优傲机器人转向高负载协作机器人的信号,不如将其看作是协作机器人产品多样化发展的开端。
随着协作机器人技术的发展与用户对协作机器人需求的日趋多样化,未来协作机器人的品类必将更加丰富。
进一步提升负载、进一步提高集成度、进一步实现轻量化、进一步加快节拍都有可能成为协作机器人产品进化的新方向和协作机器人进入原先传统工业机器人领域的敲门砖。
在更大负载协作机器人产品的布局上有所准备,不仅是开拓场景的考虑,也是机器人在硬件设计和制造上演进的重要一步,最终都是为了让用户在同等条件下能够获得更具柔性,编程更简单,接口更开放的,好用又不贵的机器人。
作者 | 小米