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码垛,协作机器人厂家的必争之地

时间:2024-06-05文章编辑:科工云网

在复杂的市场环境下,深耕细分领域一直是机器人厂家的发展策略。


高工机器人注意到,自2023年以来,“码垛”这个细分赛道,已成为市场上主流机器人厂家的必争之地,不管是传统工业机器人厂家还是协作机器人厂家,均在大力布局,试图在码垛这个存量市场里,找到新的增量。


高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2023年中国工业机器人应用市场中,用于搬运码垛、焊接、喷涂、装配及抛光打磨等操作的机器人占比将近95%左右,其中搬运码垛、上下料机器人的占比最高,占据一半以上的份额。


目前,市场上常见的码垛方式有3种,分别是人工码垛、传统码垛机器人、码垛工作站。人工码垛效率低下,码垛的质量也是参差不齐,终端厂家对自动化需求旺盛。传统码垛机器人一般指的是工业机器人做码垛,自动化程度高,但同时,弊端也很明显,工业机器人工作的时候需要有围栏,且位置相对固定不好拆卸。


相较于传统工业机器人,协作机器人凭借其安全可移动的优势,逐渐在码垛场景占有一席之地。






协作机器人进军码垛



从码垛工作的环境上看,需要搬运的箱子外形尺寸比较大,使用标准协作机器人存在臂展过短、部署受限等痛点,对大负载和长臂展的协作机器人需求旺盛。


中科新松产品经理孙经理在接受高工机器人调研时介绍,现在码垛场景主要用到的是20公斤-30公斤负载的协作机器人,而需要码垛的箱子的重量一般在20公斤以下。以食品医药行业为例,需要码垛的箱子重量在16公斤左右。


“码垛行业对大负载的需求是存在的,这点毋庸置疑,例如在50公斤或者100公斤重量的场景仍然有大负载机器人的应用机会。但对于协作机器人企业而言,协作机器人的负载越做越大并不是首要的,重要的是,瞄准的是什么样的细分市场需求。




对于中科新松来说,通用化的场景是其自成立以来就在大力布局的领域。


高工机器人关注到,在码垛场景,中科新松最先关注到的是生产物流的最后一道生产工序,不管是食品还是医药物流的自动化生产线,其最后一道工序必然是装箱,装箱以后的打包工序需要上托盘,协作机器人大有可为。


中科新松以大负载协作机器人起家,在码垛场景有着先天优势。早在2022年,中科新松便发现以码垛为主的场景对重型物料的搬运需求越来越旺盛,于是开始研发25kg负载,臂展1800mm的协作机器人。



2023年2月,中科新松正式推出25kg负载的协作机器人GCR25-1800。GCR25-1800不仅具有轻量化以及集成化等优势,还解决了大负载协作机器人臂展越长,机身越抖的难题。


具体来看,GCR25-1800采用了机电控高度集成的一体化关节设计,包含机构综合、电子电气综合、机电控综合、通讯设计以及热设计等关键技术,建立了电机矢量控制模型、全闭环控制模型、电磁仿真模型、关节动力学模型以及热力学动态模型等,实现最大可达3000W 驱动功率。


目前GCR25-1800已经在码垛、重型物料的搬运场景实现了批量应用。GCR25-1800的推出不仅展示了中科新松在机器技术方面的实力,也体现出其对市场需求的敏越洞察和快速响应的能力。



推出多可码垛工作站



当前,在码垛场景,协作机器人厂家常见的策略有两种,一种是开发码垛工艺包,一种是推出码垛工作站。


中科新松两者兼具。


2023年7月,中科新松推出了码垛工艺包,大负载长臂展的抑振控制技术机器人搭配低代码拖拽式编程配置,降低了传统方式的机器人程序配置难度和使用者的专业技能要求,解决了传统码垛客户应用痛点,让终端客户在部署、调试、换型、移位等全阶段实现自主可控。


中科新松产品经理孙经理指出:“从本质来说,工艺包是为了简化部署工程师的使用难度,在编程中减少部分配置的功能,把配置过程简单化。但对于部分终端客户来说,即使是拖拽式编程方式在工作当中依然有使用难度。”


对此,中科新松继而推出多可码垛工作站,目的在于让终端用户使用起来更加简单。




据了解,多可码垛工作站主要由协作机器人、码垛软件工艺包、机器人升降柱、垛板定位机构、输送线对接机构、移动底座、控制系统、安全防护等组成。其中,协作机器人产品采用了上文提及的GCR25-1800


在设计上,多可码垛工作站采用了集成化、模块化设计理念,集成了气动抓取、垛板定位、输送对接口、安全防护、码垛软件包与简易控制系统等功能,可实现纸箱、周转箱等多规格料箱的智能码垛。


对比传统的码垛机器人,多可码垛工作站可实现无代码流程式配置,UI交互非常简单,普通工人即可操作,新站部署时间仅需1个小时,新工程配置只需要10分钟;面对不同的来料,切换工程配方只需要3分钟,投资回报周期6个月左右。


除此之外,多可码垛工作站还具有以下优势:

  • 高效运营,可24小时不间断重复码垛,无职业病危害;

  • 简单易用,安全可靠,稳定输出!能够满足2.4m以下垛形需求;

  • 整站运行节拍达到UPH300以上。


高工机器人了解到,多可码垛工作站能满足2.4m以下垛形需求的关键在于升降柱和长臂展。升降柱起到的作用在于实时控制,外部轴与关节处是联动的,中科新松开发外部轴功能可以实现升降柱和机器人的联动,让码垛工作站的运动动作更协调、更灵动。在长臂展方面,GCR25-1800拥有1800mm长臂展,可够适用于码垛应用的国标、欧标、美标栈板,最大栈板尺寸可达1200mm×1100mm。


从中科新松与韩国某企业的合作可以窥见一斑。


在韩国的某企业的生产现场,2位韩国工人每天轮流重复的搬运18KG的重物,不仅效率低下,且人工码垛高度仅能达到1420mm。部署多可码垛工作站后码到了2.39m,库房的容量翻了一翻,两位韩国大叔仅需一位管理码垛站并承担后续的工位到仓库的物流工作。



中科新松孙经理表示,除了效率外,海外的客户更加注重生产的安全性。在安全性方面,多可码垛工作站具有碰撞检测、安全激光雷达、光栅等TUV认证的安全功能,可实现作业现场的全方位安全保障。


目前,多可码垛工作站已应用于医疗行业(器材、药品、耗材)、食品加工、小家电等行业。



把握行业发展脉络



近年来,随着协作机器人入局的玩家越来越多,我国协作机器人产业开始从市场培育阶段走向规模化落地阶段。


在中科新松孙经理看来,目前的协作机器人行业呈现出三大特征:


一是销量增长。高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2023年中国协作机器人销量为3.14万台,同比增长21.73%。GGII预计,2024年中国协作机器人销量将达到4.08万台,同比增长29.78%。预计至2027年,中国协作机器人销量将接近9.5万台,市场规模将接近60亿元。(注:含四轴、六轴及以上协作机器人)


二是国产替代加速。从协作机器人本体厂商属性来看,国产厂商持续巩固在中国市场的主导地位,GGII数据显示,2023年国产厂商在国内协作机器人的市场份额为89.04%。


三是国内协作机器人厂商在各细分行业全面开花,横跨工业与商业服务领域,下游细分行业渗透率持续上升。


中科新松自2016年成立以来,见证并参与着协作机器人的发展,一直在挑战中成长。中科新松孙经理表示,中科新松的品牌叫多可协作机器人,诠释着协作机器人的应用有多种可能性,未来,中科新松将立足客户需求,持续研发新技术,提高机器人的性能、灵活性和智能化水平,探索协作机器人在更多行业中的应用,为协作机器人行业的发展贡献更多力量。