2023裝配機器人行業(yè)市場全面分析

• 黃文玉 2023年6月14日 來源：互聯網 1062 68
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自工業(yè)機器人誕生以來，其度用和種類不斷得到擴展，其中裝配機器人在工業(yè)制造領域獲得了廣泛應用，主要用于電器、汽車、電子等產品及其組件的裝配任務。

一、裝配機器人行業(yè)概況

裝配機器人是柔性自動化裝配系統(tǒng)的核心設備，由機器人操作機、控制器、末端執(zhí)行器和傳感系統(tǒng)組成。其中操作機的結構類型有水平關節(jié)型、直角坐標型、多關節(jié)型和圓柱坐標型等;控制器一般采用多CPU或多級計算機系統(tǒng)，實現運動控制和運動編程;末端執(zhí)行器為適應不同的裝配對象而設計成各種手爪和手腕等;傳感系統(tǒng)用來獲取裝配機器人與環(huán)境和裝配對象之間相互作用的信息。

常用的裝配機器人主要有可編程通用裝配操作手即PUMA 機器人最早出現于1978年，工業(yè)機器人的祖始)和平面雙關節(jié)型機器人即SCARA機器人兩種類型。與一般工業(yè)機器人相比，裝配機器人具有精度高、柔順性好、工作范圍小、能與其他系統(tǒng)配套使用等特點，主要用于各種電器的制造行業(yè)。

自工業(yè)機器人誕生以來，其度用和種類不斷得到擴展，其中裝配機器人在工業(yè)制造領域獲得了廣泛應用，主要用于電器、汽車、電子等產品及其組件的裝配任務。隨著計算機、通信、材料等學科的發(fā)展，裝配機器人也獲得了長足的發(fā)展，從早先的操作型、程控型到示教型，再到現在的智能型，裝配機器人的精細化和智能化程度越來越高，使得應用范圍也得到了很大擴展，例如借助電子顯微鏡，微裝配機器人能夠操作和裝配數十微米的微機系統(tǒng)零部件、通過多機器人協調作業(yè)實現大型構件的裝配任務等。

二、裝配機器人行業(yè)發(fā)展現狀分析

從我國裝配機器人銷售應用領域來看，數據顯示，2020年電子、鋰電與光伏領域是裝配機器人主要應用領域，銷量分別占比60%、15%與9%，其他領域銷量占比16%。

裝配機器人的大量作業(yè)是軸與孔的裝配，為了在軸與孔存在誤差的情況下進行裝配，應使機器人具有柔順性。主動柔順性是根據傳感器反饋的信息而從動柔順心則利用不帶動力的機構來控制手爪的運動以補償其位置誤差。例如美國Draper實驗室研制的遠心柔順裝置RCC，一部分允許軸作側向移動而不轉動，另一部分允許軸繞遠心(通常位于離手爪最遠的軸端)轉動而不移動，分別補償側向誤差和角度誤差，實現軸孔裝配。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國裝配機器人行業(yè)市場全面分析及發(fā)展趨勢調研報告》顯示：

裝配機器人具有負載小、速度快的產品特點，主要被應用在3C行業(yè)、食品行業(yè)、半導體行業(yè)和醫(yī)療行業(yè)等，從市場銷量來看，數據顯示，2014-2020年我國裝配機器人銷量整體呈增長趨勢，截至2020年銷量達4.63萬臺，同比增長59.1%。工業(yè)機器人主要包括：垂直多關節(jié)機器人、SCARA機器人、協作機器人及DELTA機器人，據統(tǒng)計，2020年我國工業(yè)機器人銷量中，這四種類型的工業(yè)機器人占比分別為63%、30%、4%、3%。

PUMA 機器人，美國 Unimation 公司1977年研制的PUMA是一種計算機控制的多關節(jié)裝配機器人。一般有 5或6個自由度，即腰、肩、肘的回轉以及手腕的彎曲、旋轉和扭轉等功能。其控制系統(tǒng)由微型計算機、伺服系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)和外部設備組成。采用VALⅡ作為編程語言，例如語句“APPRO PART，50”表示手部運動到PART上方50mm處。PART的位置可以鍵入也可示教。VAL具有連續(xù)軌跡運動和矩陣變換的功能。

SCARA機器人，大量的裝配作業(yè)是垂直向下的，它要求手爪的水平(X，Y)移動有較大的柔順性，以補償位置誤差。而垂直 (Z)移動以及繞水平軸轉動則有較大的剛性，以便準確有力地裝配。另外還要求繞Z 軸轉動有較大的柔順性，以便于鍵或花鍵配合。日本山梨大學研制出SCARA機器人，它的結構特點滿足了上述要求(圖2)。其控制系統(tǒng)也比較簡單，如SR-3000機器人采用微處理機對θ1、θ2、Z 三軸(直流伺服電機)實現半閉環(huán)控制，對s 軸(步進電機)進行開環(huán)控制。編程語言采用與 BASIC相近的SERF。最新版本Level4具有坐標變換、直線和圓弧插補、任意速度設定、以文字命名的子程序以及檢錯等功能。SCARA機器人是目前應用較多的類型之一。

2021年8月，國內首臺建筑構件裝配機器人在江蘇格雷特重工制造基地下線，填補了我國裝配式建筑施工裝備領域的一項空白。該臺裝備將用于廣州地鐵11號線赤沙車輛段的建設。這臺機器人長80米，自重460噸，有效跨度達69米，可架設最重120噸的梁體。機器人安裝了72個傳感器、50個攝像頭，采用北斗差分定位糾偏系統(tǒng)和變頻調速技術，測量精度可達10毫米，操作僅需1名司機和1名指揮員。

裝配機器人主要用于各種電器制造(包括家用電器,如電視機、錄音機、洗衣機、電冰箱、吸塵器)、小型電機、汽車及其部件、計算機、玩具、機電產品及其組件的裝配等方面。裝配機器人生產成本方面，減速器、伺服驅動、伺服電機是主要核心零部件，成本結構分別占比30%、15%、15%，控制器占比10%，其他成本占比30%。

三、裝配機器人市場未來發(fā)展趨勢預測

隨著裝配機器人的規(guī)?；a，我國裝配機器人銷售單價呈下降趨勢，數據顯示，截至2020年我國裝配機器人銷售單價為37977元/臺，未來隨著裝配機器人國產替代的加速，銷售單價有望進一步下降。

專家表示，近年來，城市建筑采用現場澆筑的傳統(tǒng)施工方式已不能滿足政府越來越嚴格的要求,裝配式施工方式因其用工少、工期短、效率高、環(huán)境影響小等優(yōu)勢，符合綠色、節(jié)能、環(huán)保、智能的時代要求而具有廣闊的市場前景。

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