大負載為何成六軸機器人廠商必爭之地？

在工業(yè)領(lǐng)域，六軸機器人一直是當仁不讓的銷量之王，也是國產(chǎn)廠商最想啃下的一塊“硬骨頭”。

事實上，國產(chǎn)廠商近兩年也在攻克這個領(lǐng)域。據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2022年，中國多關(guān)節(jié)機器人市場銷量20.09萬臺，同比增長18.31%，其中，中大負載產(chǎn)品（負載≥20kg）增速最高。

奈何ABB、發(fā)那科等國外勢力在六軸機器人領(lǐng)域太過根深蒂固，牢牢霸占下游應(yīng)用行業(yè)——尤其是汽車行業(yè)的市場份額。

但2020-2023年的物流管控和鋰電、新能源汽車行業(yè)的崛起，給了國產(chǎn)廠商逆襲機會，讓超大負載六軸機器人（≥220KG）的需求量和應(yīng)用場景被同時拓寬。在這樣的背景下，新時達、配天機器人、埃斯頓、華數(shù)機器人、埃夫特、廣州數(shù)控、珞石機器人等多家國內(nèi)廠商緊抓產(chǎn)品研發(fā)，進入大負載六軸機器人領(lǐng)域分羹。

大負載為何成六軸廠商必爭之地？

任何一個行業(yè)的崛起都離不開“需求”二字，大負載六軸機器人的崛起證實了這一點。配天機器人銷售總監(jiān)田美生介紹，2023年，100kg以上負載量的六軸機器人的需求可謂十分強勁，且機器人的品類也已經(jīng)優(yōu)化。

**從應(yīng)用領(lǐng)域分析，**大負載六軸機器人主要應(yīng)用在汽車行業(yè)的裝配、焊接、裝卸環(huán)節(jié)，金屬加工行業(yè)的搬運、焊接、碼垛、上下料環(huán)節(jié)，以及鋰電、新能源等多個行業(yè)。

**從市場需求分析，**產(chǎn)線自動化已成全球趨勢，在產(chǎn)線中，SCARA和中小負載機器人產(chǎn)品相對成熟，競爭十分激烈；而大負載六軸機器人，尤其是220kg以上的大負載產(chǎn)品相對少，應(yīng)用領(lǐng)域仍在持續(xù)拓寬，因此還有很大的市場空間有待挖掘。

從產(chǎn)品品類分析，國產(chǎn)大負載六軸機器人產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。埃斯頓擁有220kg-600kg全系列重負載機器人，其負載600kg的產(chǎn)品已經(jīng)上市；配天機器人將在2023下半年推出的220-300kg產(chǎn)品已經(jīng)進入驗證階段；華數(shù)機器人在今年3月發(fā)布三款大負載六軸機器人產(chǎn)品，且正在計劃推出300及300以上公斤級的重載機器人；珞石機器人聯(lián)合日本研發(fā)中心，也在2023年6月推出NB220系列機器人，最大負載為220kg。

總體來說，大負載六軸機器人市場大有可為。

大負載領(lǐng)域為何被海外產(chǎn)品霸占許久？

眾所周知，大負載六軸機器人技術(shù)壁壘相較于中小負載六軸機器人高，因此，市面上生產(chǎn)220kg以上的大負載六軸機器人廠商屈指可數(shù)。盡管匯川科技、埃斯頓、新時達已有220kg及以上大負載機器人上市或發(fā)布，但時長較短，在這個負載段，庫卡、發(fā)那科、ABB的技術(shù)成熟度相對較高。

**從平衡缸來看，**發(fā)那科和ABB采用最為常見的彈簧缸，而KUKA則采用氣液混合缸，氣液混合缸可以提供幾乎恒定的力，體積也更小。

**從驅(qū)動鏈布局來看，**發(fā)那科采用的是四五六軸電機全部后置的方案，可以保持機械臂細長，末端慣量降低，但會讓傳動鏈更復(fù)雜；庫卡方案相對折中，四五軸電機在后端，而六軸電機前移，與中心手變成一個組件；ABB則直接把五六軸電機都放到末端，六軸與減速機直連，五軸采用齒輪轉(zhuǎn)接，這樣的傳動較為簡單，對精度有利。

國內(nèi)大負載六軸機器人起步更晚一些，與小負載六軸機器人的發(fā)展史相似，在設(shè)計和零部件使用方面，更多借鑒了庫卡、發(fā)那科、ABB的產(chǎn)品。

新時達機器人事業(yè)部副總經(jīng)理范曾提到，目前大負載機型關(guān)鍵零部件進口和國產(chǎn)產(chǎn)品價格差距不大，只有25%左右，原因之一就是國產(chǎn)大負載六軸機器人在關(guān)節(jié)零部件的選擇方面與進口大負載產(chǎn)品一致，導(dǎo)致國產(chǎn)大負載六軸機器人的成本優(yōu)勢并不明顯。

相比來說，在制造成本方面，進口產(chǎn)品優(yōu)勢有二，一方面是銷量大幫助其在供應(yīng)商端有更高的議價權(quán)；另一方面是爆款產(chǎn)品擁有聚量效應(yīng)，可以極大降低生產(chǎn)制造成本。

值得一提的是，國產(chǎn)大負載六軸機器人正向著更大負載量迭代，重負載機器人對有效負載、結(jié)構(gòu)的強度、剛度、安全余量有更高的要求，同時大負載意味著機械結(jié)構(gòu)也相應(yīng)增大，對應(yīng)的鑄件加工、模具、生產(chǎn)設(shè)備投入等成本也相應(yīng)增加；整機的零部件、結(jié)構(gòu)的合理化選擇都需要理論計算、模擬仿真、實驗論證，才能保障機器人10年壽命和產(chǎn)品的競爭力，對于本體廠商的研發(fā)、設(shè)計的體系都有更高要求。

產(chǎn)業(yè)鏈配套產(chǎn)品也將受益

如果說新能源、鋰電等行業(yè)的崛起帶動了一批大負載六軸機器人企業(yè)，那么這些企業(yè)也將為機器人產(chǎn)業(yè)鏈配套產(chǎn)品帶來積極影響。

華成工控董事長湯勇判斷，控制器和工藝包等配套產(chǎn)品是機器人的核心，其訂單量很可能會因大負載機器人需求的增加而大幅增長。

對此，高工機器人調(diào)研發(fā)現(xiàn)，華成工控的大負載控制電柜訂單已破千臺，其機器人工藝包銷售套數(shù)也首次提升到銷售總數(shù)的1/3。

湖北斯微特總經(jīng)理余運清則十分看好國產(chǎn)大負載減速器的質(zhì)量，“斯微特大型RV減速器比較成熟，目前最大負載量是45噸，運用于“人造小太陽”，只不過國產(chǎn)大型RV減速器的推廣有限，國內(nèi)對其缺少認知和信心”。

也有廠商聞風(fēng)而動，迅速調(diào)整布局，集中攻破大負載六軸機器人，中大力德就是其一。2022年末，位于佛山市的“中大力德華南高端智造產(chǎn)業(yè)項目”正式開工，生產(chǎn)產(chǎn)品擬覆蓋500kg以內(nèi)的大型RV減速器及智能執(zhí)行單元，計劃2024年春節(jié)前后投產(chǎn)。

總體來說，大負載六軸機器人可選的國產(chǎn)零部件并不多，畢竟機器人本體廠商不僅需要考慮安裝接口、參數(shù)的一致性，還需考慮貨期長短，市場端不愿等待的情況。

中大力德董事長岑國建判斷，國內(nèi)大負載六軸機器人配套零部件的提升需要經(jīng)驗和時間，更需要積累過程，想和上本體廠商的腳步突破更大負載量，還需從硬件方面下功夫。

首先，大負載機器人要求零部件具備更強的承載能力、更高的穩(wěn)定性和耐久性，這需要零部件材料的選擇和工藝的改進，以適應(yīng)高負載、長時間運行的需求；其次，大負載機器人的運動控制對零部件的精度和靈活性要求較高，零部件的制造精度和運動控制系統(tǒng)的設(shè)計要達到更高的水平，以確保機器人能夠在高速、大負載情況下準確穩(wěn)定地工作。

此外，大負載機器人的復(fù)雜性也增加了零部件研發(fā)的難度，不同關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)和整合，以及零部件的可靠性和耐久性的測試和驗證都是挑戰(zhàn)。

無論是對本體廠商還是零部件廠商來說，提高自身的技術(shù)水平和競爭力才是硬道理。

2024年，是國產(chǎn)大負載六軸機器人突圍，還是大負載六軸機器人優(yōu)勢廠商依舊堅守陣地？讓我們拭目以待！





審核編輯：劉清