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  • 机器人 | 六款日产SCARA机器人性能数据大比拼

    导语 3C、新能源等新兴行业市场的快速发展,特别是在电子制造等轻小型快速消费品制造领域对机器人的精度、速度均有所要求,带动了SCARA机器人销量持续上升。

            GGII数据显示,2017年,中国市场SCARA销售量2.30万台,同比增长75.57%,其市场规模为10.81亿元,同比增长61.83%。

            然而在2017年SCARA销量市场份额中,外资占比仍超70%,且其中存在大量日系产品。鉴于此,特选取了6款来自日本企业的SCARA机器人,并对其产品数据进行对比,希望也能为国产SCARA厂家提供些许参考。
     

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            本次选取的机器人臂展均为400-450mm,可用于3C、锂电等行业。从最大负载看,爱普生G6-450达到了6kg,位居6款产品之首,再加上0.33秒的循环时间和IP54/IP65的防护等级,使得爱普生G6-450能够脱颖而出。当然,高速、高负载和高防护等级的结果是对质量的牺牲,27kg的质量也是6款机器人中最重的。

            发那科SR-3iA于去年年底在国内首次展出。对于发那科而言,SR-3iA的推出很大程度上完善了公司的产品线,而从各项数据来看,SR-3iA的循环时间快,负载较小但重量不到20kg,对于3C制造企业而言还是能满足需求的。

            THE400属于东芝新推出的产品,从基本数据上看也可圈可点:重量虽略重于三菱的产品,但最大负载则仅次于爱普生G6,循环时间在0.4秒之内,虽然现在还没有防尘防滴版本,但东芝方面表示将会很快推出相应型号。

            雅马哈YK400XGP属于防水防尘型号,因此各项数值和普通版本相比略有下降,最大负载和循环时间在6款产品中排名靠后,但在重量的控制上还是值得肯定的。

            三菱RH-3CH-S11的表现属于中规中矩,重量最轻、负载较小,循环时间在6款产品里也处于中位。

            欧姆龙Cobra450是非防水防尘型号中最重的一款产品,仅比爱普生G6-450轻0.05kg,但负载却比后者少了1kg;循环时间0.65秒,是全部6款产品中最慢的;防护等级为IP20,因此在粉尘弥漫,水滴四溅等工作环境中无法正常工作。
     

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            在动作范围上,爱普生G6-450的第一轴和第二轴可运动范围较大,但第三轴较小,仅有全场最低的±134.8mm,雅马哈YK400XGP的第一轴和第三轴也有类似情况,但考虑到这两款机器人的防护等级较高,因此在运动范围上必须有所取舍。

            东芝THE400和三菱RH-3CH-S11的动作范围在6款产品里处于中间位置,但结合之前的循环时间,东芝THE400还是优于三菱的。

            欧姆龙Cobra450的第一轴动作范围是6款产品中最小的,使用中不免会带来掣肘;而发那科SR-3iA则是6款产品中动作范围最大的,结合0.33秒的循环时间,对用户很有吸引力。
     

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            在关节速度上,雅马哈和爱普生均给出了第一轴和第二轴的合成线速度,而剩下4家企业则单独列出角速度。为方便比较,高工机器人网统一计算了其余4家产品的合成线速度,结果如下:

            东芝THE400:约7100mm/s

            欧姆龙Cobra450:约6100mm/s

            发那科SR-3iA:约7700mm/s

            三菱RH-3CH-S11:约7200mm/s

            关节速度的快慢与机器人最终的运动节拍有一定的关联,而在列出角速度的4家企业中,有3家换算成线速度后超过了7000mm/s,其中发那科最快,三菱和东芝的速度较为接近。

            其余3款合成线速度在6000mm/s以上的机器人中,雅马哈和欧姆龙速度较慢。

            第三轴的速度除发那科比较突出外,其余5款产品的数据均较为接近。而第四轴的速度差距较大,2000°/s成为分界线:东芝,雅马哈和欧姆龙均不足2000°/s,爱普生、发那科和三菱则远远超出。
     

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            在重复定位精度上,六款产品前三轴的差距都不大,除欧姆龙和爱普生的第一轴和第二轴相对而言精度稍低之外,其余产品均达到了±0.01mm,因此拉开差距的关键还在于第四轴:发那科与雅马哈为±0.004°,爱普生的±0.005°紧随其后,东芝THE400为±0.007°,也跨过了±0.01°大关。

            在这一环节,欧姆龙和三菱在第四轴的重复定位精度上均没能突破±0.01°,因此分列五六位。

            总结:

            在参与对比的6款日系SCARA产品中,从动作范围、关节速度、重复定位精度以及综合数据来看,发那科SR-3iA和具备防水防尘能力的爱普生G6-450综合实力最强,其中爱普生G6-450甚至能在ESD环境下的工作,胜任精密电子产品和零部件的组装乃至食品搬运码垛等任务。

            东芝新品THE400的各方面数据也堪称优秀,和三菱RH-3CH-S11相比,在很多环节均优势明显。据东芝中国区总代理海科瑞方面表示,THE400非常适合电子设备和汽车零件等的组装和检测工序,因为这类工序对设备的精密度和准确度要求较高。此外,THE400将机械结构设计和控制功能进行了全面升级,具有高刚性。

            欧姆龙Cobra450的各项数据在6个厂家的产品中表现较弱,名列第六。而让人有些困惑的是,曾被应用端比喻为“质高价也高”的雅马哈机器人,在本次产品对比中的数据同样并不突出,和其当前在中国SCARA机器人市场中的地位也略有些出入。

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