伺服与运动控制

减速机

 

工业机器人与机器视觉

堡盟电子（上海）有限公司视觉技术销售经理李智勇先生

注：堡盟电子从1997年开始进军机器视觉行业，是目前机器人领域仅存的以工业相机和智能视觉系统产品与方案为主打的国际企业。在机器人领域，堡盟电子更偏向基于视觉产品提供专业解决方案。

 

机器人视觉应用刚起步

　　机器视觉应用于工业机器人在国内可以说是刚起步，许多视觉厂家对这一新领域发展非常重视，并且着重提供包括软件接口与算法在内的解决方案。

　　在产品应用方面，机器人视觉应用分类较多，按照功能，大体主要分为三类，第一类是产品定位；第二类是产品质量判断，（判断是否为合格品，直接提升机器人的工作效率）；第三类，机器视觉引导机器人行走路径，例如切割、涂胶等。总体而言，视觉系统需要包括的硬件有工业相机、智能相机、镜头、相关光源及采集卡等。

　　相比普通工业机器视觉应用场合，工业机器人应用场合具有高速运动产生的震动、有的环境相对恶劣等特点，对机器视觉产品封装、接口方式、成像稳定性、帧率、通讯等要求更为苛刻。

　　以相机封装与接口为例，堡盟电子在此领域掌握特殊封装技术，CCD传感器固定在专门的金属内核上，并且采用工业级螺纹接口和8- 30V DC的宽电压范围供电，确保产品在使用过程中的稳定性和抗干扰性能，不会出现丢帧现象。

　　在实际应用中，我们发现客户普遍希望相机接口的通用性要好，数据的传输距离要更远。

　　目前堡盟视觉技术产品主推的是千兆以太网技术，即GigE接口。客户可以根据具体应用选择工业M12的螺纹接口和RJ45带有螺丝锁紧接口两种方式，确保相机在运动过程中与PC的连接不会松脱，有效抵抗震动的影响。同时GigE相比其他的通讯方式，传输距离也更长，最远可以达到100米。

　　同时，堡盟电子也已经在研发最新的USB3.0技术的工业相机。对于高速图像采集，堡盟电子也已有成熟产品生产，采用传统的CameraLink和Dual GigE双千兆以太网接口，给予用户更多选择。就机器人视觉的应用趋势而言，用户对相机的防护等级提出了越来越高的要求，另外多相机应用也越来越普遍，还有高分辨率相机等。

真正的工业级相机

　　堡盟电子1997年开始从事工业机器人视觉，具有丰富的现场应用经验。虽然在国内开始的时间比较短，也就是短短的3年时间，由于堡盟电子的视觉产品一直专注于工业自动化场合应用，针对工业机器人领域研发了众多应用的优势独特，例如有效解决了针对工业现场杂讯的屏蔽，确保视觉检测的稳定性。

　　堡盟目前在该领域提供的产品主要包括基于PC的工业数字相机和智能相机。其中工业相机因为其接口的丰富多样性和产品本身分辨率和帧率的优势，可以满足用户大部分需求；

　　针对工业定位、产品有无检测、尺寸测量、产品轮廓、产品计数等相对标准化的应用，用户可以选择Baumer的Verisens智能相机，该系列智能相机具有简单可编程的软件界面，用户可以根据应用实现现场编程，尤其是TCP/IP通讯方式的设计，更容易实现与工业机器人的连接。此外，针对特定客户需求，堡盟电子还倾向于提供定制开发产品。

邦纳：智能相机在工业机器人中的应用

邦纳技术应用及视觉产品总监李根良
注：邦纳为全球传感、检测及自动化技术专家，在机器人领域，目前邦纳主要有两大系列视觉产品：Pro（P3）系列，P4系列，均为智能相机。P3系列为分体式结构，非常适用于随机器人一起移动的应用场合；P4为一体式设计，适用于固定检测的应用。

分类

　　从构造上分，有智能相机和板卡式相机两种，智能相机又分为一体式结构和分体式结构；从分辨率来看，目前常规的有30万/130万/200万/500万像素的机器视觉产品。对于机器视觉产品与工业机器人的配合，视觉产品主要是用来检测工件的位置和角度，便于机器人拾取或放下工件。

两类潜在应用

　　目前随着国内人工成本的不断提高，机器人的使用变得越来越普遍。而对于“拾取放下/Pick&Place”这种应用，很大程度上要与机器视觉系统相配合。存在两种潜在的应用：

　　一是视觉系统对传送带上的工件拍照，获取其位置和方向信息，告诉机器人到哪里来抓取工件以及要旋转的角度；

　　二是视觉系统要对工件要放到的位置进行确认，以防止工件防错位置。目前这两种应用越来越普及。

　　对于与工业机器人的配套使用，首先要考虑视觉系统的软件功能及相机分辨率是否能满足需求，分辨率再低的相机，只要能满足客户的需要，对客户来讲可能就是最合适的产品。

　　因为分辨率低，往往意味着客户需要投入的成本会更低；通讯协议是否支持机器人；另外还要考虑相机的尺寸大小，如果需要随机器人一起移动检测，则选择体积较小的相机；如果相机固定不动，在不必过分苛求相机的外形尺寸。

机器视觉衡量指标

　　我不认为机器视觉产品有好坏之分，主要看其性价比的高低，以及是否最适合客户的应用。分辨率再低的相机，只要能满足客户的需要，对客户来讲可能就是最合适的产品。因为分辨率低，往往意味着客户需要投入的成本会更低。

　　对于与工业机器人的配套使用，首先要考虑视觉系统的软件功能及相机分辨率是否能满足需求；通讯协议是否支持机器人；另外还要考虑相机的尺寸大小，如果需要随机器人一起移动检测，则选择体积较小的相机；如果相机固定不动，在不必过分苛求相机的外形尺寸。

邦纳最新动向

　　为了满足更多客户的需求，这些年来邦纳公司一直在持之以恒地研发新产品，继在推出集触摸屏和视觉检测功能于一体的IVU视觉产品外，今年邦纳公司将会隆重推出高端的机器视觉产品-EVP系列，此系列产品是“一个控制器+多个摄像头”的分体式设计，功能非常强大，能满足众多客户在同一个设备上有多个检测点的需求，最高支持500万像素的黑白和彩色相机。相信新产品的推出，市场将会对邦纳公司的视觉产品有一个全新的认识。

北京三宝兴业：机器人用机器视觉越来越注重性价比

北京三宝兴业（微视凌志）视觉技术有限公司技术部经理肖星

注：北京三宝兴业视觉技术有限公司（原微视凌志图像），创办于2003年，是国内图像处理行业中的资深代理与系统集成商。代理品牌主要有Matrox、Basler、Princeton Ins-truments、UNIQ、e2v、Pentax、东芝TELI、PLEORA等。在机器人领域，目前三宝兴业提供全套的机器视觉产品解决方案，涵盖软件、硬件。如日本CCS光源，日本Pentax镜头，德国Basler相机，加拿大Matrox图像采集卡和图像处理软件等。

工业机器人机器视觉系统特点与关键技术

　　工业机器人的视觉系统特点很多，比如有的要求视觉系统高度集成，这时需要摈弃传统的基于PC的视觉系统方案，转而用智能相机取代；近年来，由于小型无风扇工控机技术的日趋成熟，也有许多工业机器人转而采用普通工业相机加小型工业计算机方案，以此获得系统选型的灵活性和更高的性价比。

　　还有一部分工业机器人需要进行三维定位，这时3D重构技术成为关键，这类机器人一般具备“双目”，即安装两台工业相机，通过两台相机同步获取图像数据，两幅二维数据进行合成完成三维数据的计算。

需求越来越高

　　机器视觉产品目前在工业机器人领域有着广泛的应用，涉及领域包括：汽车零配件检测、手机外壳检测，手机零部件检测、轴承滚珠检测、药液药瓶检测、胶囊药片检测、FPD检测、SPI检测等。

　　随着工业机器人性价比、完成任务的准确程度的提升，人工成本的上涨，未来会有更多的工业机器人使用需求。

更注重性价比

　　工业机器人的视觉系统特点很多，比如有的要求视觉系统高度集成，这时需要摒弃传统的基于PC的视觉系统方案，转而用智能相机取代；近年来，由于小型无风扇工控机技术的日趋成熟，也有许多工业机器人转而采用普通工业相机加小型工业计算机方案，以此获得系统选型的灵活性和更高的性价比。

　　还有一部分工业机器人需要进行三维定位，这时3D重构技术成为关键，这类机器人一般具备“双目”，即安装两台工业相机，通过两台相机同步获取图像数据，两幅二维数据进行合成完成三维数据的计算。

　　总体来说，机器视觉产品在产品品质日臻优化的同时，开始具有越来越高的性价比。

　　比如，现有的工业相机，可以以更快的帧率，更高的分辨率工作，这意味着视觉产品可以适应越来越快的流水线运动速度，并为工业检测提供更高的精度

　　传统的图像采集卡也在进行革命，一方面采集卡可以接收处理的数据量大大增加，以配合相机的数据量的增大；另一方面，在日趋沉重的图像处理工作量压力下，高端的图像采集卡开始具备图像处理功能，为主机CPU减负，同时稳定图像处理时间。

　　传统的图像数据传输方式也在进行变革，新的接口传世方式，如CoaXPress，可以提供更高的带宽，更长的传输距离，更好的抗干扰性能。

三宝兴业工业机器人机器视觉产品特色

　　MVLZ提供全套的机器视觉产品解决方案，涵盖软件、硬件。

　　如日本CCS光源，日本Pentax镜头，德国Basler相机，加拿大Matrox图像采集卡和图像处理软件等，MVLZ从全球甄选最高业界水平、最好性价比的视觉产品为客户服务。

工业机器人

代表品牌

欧系：ABB、库卡、史陶比尔、柯马、IGM
日韩：FANUC、安川电机、三菱电机、川崎、那智不二越、OTC、松下电器、现代重工
国产：广数、沈阳新松、埃斯顿、华中数控、新时达、鑫拓、安徽埃夫特、东莞瓦力

精品

欧系
库卡：QUANTEC系列
ABB：IRB系列
史陶比尔：TX系列
柯马：Smart系列
IGM：RTi 系列

日韩
FANUC：R- 1000iA系列
安川电机：MOTOMAN系列
三菱电机：MELFA SQ系列
川崎：超大型通用M系列
那智不二越：MC系列
OTC：FD系列
松下电器：TA系列
现代重工：HA系列

国产
广数：RB系列
沈阳新松：SR系列
埃斯顿：ER系列
华中数控：HNC系列
新时达：SR系列
鑫拓：ST系列
安徽埃夫特：ER系列
东莞瓦力：VP系列

FANUC：资源整合与核心技术占领

上海发那科机器人有限公司机器人汽车产业销售部部长朱浩翔

注：发那科50年代成立于日本，作为全球影响力最大、技术最领先的机器人及其系统供应商之一，在机器人领域贡献突出。1997年，上海发那科机器人有限公司成立，成为最早进入中国推广机器人技术的跨国公司之一；随后，在北京、深圳、天津、武汉、成都、重庆等城市，都建立了自己的分公司以及办事机构。

提供机器人解决方案

　　相对于上世纪70年代就已开始发展工业机器人的日、美、德等国家，我国本土企业直到2000年以后才开始真正进入这一产业。由于起步较晚，当前国内机器人研究亟须提升包括电机、减速器、控制器、传感器等与国外先进技术相比还有很大差距。这些关键部件的研发与制造，既包含硬件加工方面的技术提升，又包含软件方面的升级创新。

　　作为早期进入中国的机器人解决方案专家，FANUC机器人一大优势是拥有最齐全的机器人产品体系，多达240多种产品系列，负重范围为0.5～1350kg，能够最大程度地帮助用户优化劳动力、降低成本、减少浪费并提高质量与生产效率，提供一个安全的工作环境。

　　区别于其他主要机器人供应商多采用OEM的方式组装机器人，FANUC自主设计和制造机器人的所有主要部件，从而在产品的兼容性及质量的可回溯性方面有着无可比拟的优势。同时FANUC还是世界上惟一提供集成视觉系统的机器人企业。在中国，上海发那科拥有针对二次开发的近百余人的研发团队。

卓越柔性自动化技术

　　发那科由发展控制系统起家，其机床数控系统的应用占据全球50%的市场份额，基于这一优势，发那科机器人在柔性自动化方面表现尤为抢眼。

　　“发那科自己研发的视觉系统软件，集成在机器人本身的主板当中，无需第三方设备来运行视觉系统的软件。从而大大减少了外部设备，在低成本的同时实现灵活的机器人系统。”发那科的视觉系统还可以通过视觉系统补偿仿真和现场实际情况的位置偏差，最高效率地使用机器人仿真结果。

　　随着软件在机器人技术中的重要性日趋突出，依靠强大可靠的软件功能实现多台机器人的协同动作也显得愈发重要，发那科的Robot- Link软件可以使机器人保持高度一致性完成工作，如实现搬运更重的工件，取消工装夹具，代替雪橇台车等；而Dual- Arm软件则可以通过一个控制器控制最多4台机器人，使各机器人间达到无缝配合。

　　如今，机器人技术还在随着计算机基础技术的不断发展而进步。发那科认为，未来机器人技术发展将有三个方向，“首先，视觉传感器、力觉传感器的发展将使机器人变得更加智能化；其次，未来的机器人还将逐步加入人工智能，届时机器人将具备自我学习、自我思考的能力；最后，绿色机器人也将成为主要的发展方向，机器人的本体将向着越来越轻巧、自身耗电越来越少的方向发展。”

鑫拓：中小企业用户是国内品牌重要突破口

东莞市鑫拓智能机械科技有限公司总经理邹赞成

注：东莞鑫拓智能机械科技有限公司基于规模化专业精密机械零部件制造平台，从机械构件，伺服系统，电子元件到软件程序控制完全实现自主研发生产，创建了SENTEL品牌工业机器人。

中小企业用户对国外品牌接受度低

　　六轴垂直关节机器人目前国内市场应用非常大，需求旺盛而且迫切，但是用户对待成本和性能的考虑显得非常慎重，这个客户群包括：大、中、小型各类企业，虽然市场需求旺盛，但是大多数企业都处于观望状态，因为国产机器人及其主要零部件性能、寿命、可靠性等质量还不稳定，产品不成熟。

　　进口产品价格高、供货周期长，所以国外品牌不能被广大中小企业接受，等待国内机器人公司尽快成长起来，使用价廉物美的工业机器人产品，因此国内品牌面临非常大的机遇和考验，有广大的市场前景，国内机器人公司必须抓住机遇，迎接挑战，真抓实干，切实提高产品质量，尽快占领市场取得巨大成功。

更高效、精准

　　目前技术关注焦点主要有软件及其控制技术、谐波减速器、电动机等；市场增长重点主要有工业机器人及其自动化、软件及控制技术、视觉系统、传感器技术等。

　　同时，用户越来越关注产品的精准与高效，这需要在谐波减速器设计、制造、装配等方面达到要求，同时，电动机性能与控制软件必须高效精准。

鑫拓六轴垂直关节机器人优势

　　鑫拓工业机器人优势在于， 核心零部件谐波减速器自主研发制造、控制软件与国内著名高效研究所合作开发、重要零件CNC高精密加工等，这样成本降低、性能优越、性价比很高。谐波减速器自主开发，拥有自主知识产权，而且每个零件都是高精度高质量加工制造，这就是鑫拓的优势。

六轴垂直关节机器人的安全与可靠性

　　1、材料方面：谐波减速器所用材料必须是高合金钢，及合理的表面热处理工艺，这样才能保证谐波减速器才能耐磨、抗疲劳，寿命长；

　　2、润滑方面：谐波减速器所有润滑脂必须是行业所通用的半流体谐波润滑脂；

　　3、技术方面：机器人设计必须遵循有关国家或国际标准的安全规定，对于关键零部件设计必须确保结构合理、配合精密、强度韧性硬度足够，避免变形和振动。

　　4、生产方面：必须使用高精度专用精密锻床、铣床、车床、磨床等，并确保设计尺寸精度和表面质量。

　　5、检测方面：所有关键零部件必须使用精密测量仪器检验合格后才能装配，关键零部件和工业机器人产品必须进入实验室，按照国家和国际标准，经过严格测试， 在寿命、可靠性、强度、刚性、精度等各方面均达到或超过标准要求后，才可以销售使用。

六轴机器人巨鳄企业发展简览

　　在采访中，许多企业对库卡、ABB、史陶比尔在中国的发展提出兴趣。本期特辑，《伺服与运动控制》也特别整理这几家巨头企业在中国的发展特色。

KUKA，重在为中国提供柔性制造

注：库卡（KUKA）及其德国母公司是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商，于1898年在德国奥格斯堡成立，2011年3月中国公司更名为：库卡机器人（上海）有限公司。

　　特色1：携手业内系统集成商合作开发

　　库卡机器人（上海）一个非常成功的模式就是携手业内的系统集成商合作开发各类应用。作为自动化产品的供应商，没有哪家公司完全了解各个行业应用的工艺细节要求。比如说，焊接有焊接的要求，要多大电流电压才能焊接成功，每个行业都有着不同的生产标准。在这方面，库卡通过顾问形式由相应的部门与客户针对使用、维护等多方面进行咨询和深入探讨，清楚了解客户需求并做出相关应对，帮助他们达成能够实现其工艺的自动化要求。

　　特色2：创新发展

　　除了了解行业情况开展合作，库卡自身进行了多元创新。比如，库卡在控制方面打造了一个资源共享平台。在机械结构方面，库卡机器人手臂通过优化，较之老款纤细很多。

　　库卡的另一个设计理念是尽量使用较少品种的配件，并尽可能实现通用性。另外，对硬件进行简化，在一些机器人系统里增还加了待机模式，进行节能。在自动化技术朝智能化方向发展同时，库卡也着手智能机器人的开发。目前库卡机器人设有一个专门的实验室用以开发面向服务行业的下一代库卡智能机器人。除了大力开发智能化机器人外，库卡也致力于将其在全球成功的应用经验带到中国。

ABB，以汽车行业为例

注：自1994年进入中国市场，ABB机器人在中国的发展已有19个年头。在这19年里，ABB向中国用户提供了大量的机器人单体产品。与此同时，ABB还提供任何行业及应用领域的机器人系统集成业务。

　　ABB一直将汽车行业视作重点发展行业。汽车行业中，能够应用到机器人的环节大致有汽车总装、冲压、焊接以及喷涂四个环节。前三者由于技术相对简单成熟，机器人在这三个环节的应用也较早，而喷涂作为汽车生产中最复杂的环节之一，对机器人的应用只是近几十年才逐步发展起来。ABB的IRB5500就是专门用作汽车整车车身喷涂的一款机器人产品，不仅能够替代生产线上的大量人工，更由于其强大的动力加速度，能够做到连续工作，而不影响喷涂质量。

　　这几年，随着机器人企业发展，市场竞争压力逐渐加大。面对外界压力，ABB正通过不断的技术革新来应对各方的竞争。比如，当一条生产线目前需要4- 6台机器人作业时，ABB已在考虑通过技术手段，力图用2- 3台机器人来完成同样的工作，而这个结果的直接受益者就是用户。

史陶比尔，不管哪个行业，都有对应方案

　　史陶比尔的优势在于不管是哪种行业、哪种生产活动，他们都能提出与之相对应的解决方案。比如包装行业，史陶比尔可以为不同的包装需求定制不同的产品。除非部分特别复杂的应用或者行业需求，史陶比尔能够在短时间内为客户完成解决方案。

　　同时，其是世界上少数自己研发、自己装配机器人减速器的企业。并且，史陶比尔采用开放性平台，方便为各行各业进行二次开发，以达到专业定制的效果。

四轴水平关节机器人及机械手

众为兴：四轴多关节机器人瞄准电子市场

深圳众为兴技术股份有限公司市场部经理刘勇

注：深圳众为兴在传统运动控制领域彰显实力同时，2010年强势进军机器人市场，研发出四轴、六轴多关节机器人，并在多种场合应用。其主流产品四轴水平关节机器人对国外四轴机器人品牌造成一定冲击。

　　目前国产机器人企业发展存在三大误区：第一种，将自身产品定位于高端产品，采购与生产成本高，市场基本不认可；第二种，认为工业机器人就是六轴，要做就做六轴，没有从自身角度出发，难度大，和国外的成熟产品竞争，这样也得不到市场的认可；第三种，定位六轴，行业上又定位在市场巨大，同时也是攻关难度最大的焊接、打磨等，在实际的推广中遇到极大的阻力。

　　众为兴经过一段时间的摸索，根据地域与行业特点，最终选定与机器人发展密切相关的珠三角电子行业作为发展方向。电子行业流水线操作、轻物抓取与短距离臂展等特点非常适合四轴水平多关节机器人应用。现在自动化改造领先的电子厂，一般都会采用10台以上机器人。

　　优势是，众为兴是目前在此领域真正具有自主控制核心的国内品牌，而国外多集中于六关节。同时，众为兴在电子行业十年的积累，地域上也处于珠三角的中心区域。

　　由于靠近市场，在实际的工作中，能够快速的相应客户现场的反馈，比如，之前机器人控制器给用户造成操作上的不便，一些细节例如按钮开关设置，在界面设置上与操作人员深入沟通，工程师就可在现场进行改动。工业现场的电磁环境和在公司内部的环境也是不同，也需要机器人去适应与经验的积累。目前公司正发展高速性能的机器人产品。

福士工业：国产品牌心态可以更开放

深圳市福士工业科技有限公司销售主管李俊
注：福士08年注册，10年四轴水平关节机器人开始生产并小规模应用，如今机器人每年保持30-40%增长，吸引我们注意的除了其贸易性企业向实体性企业转型的特殊发展模型，还有其在发展过程中所表现出的开放心态：注重产学研结合，并与同行相互扶持。

五维度发展

　　从贸易型企业转向实体型企业，福士工业这几年一直强调五个方面的发展。第一方面，更开放合作，例如产学研结合，将资源进行整合，弥补之前贸易型企业在研发上的不足；第二方面，产品定制与非标设计相结合，满足用户更多元需求；第三方面，采取渠道销售、终端销售与尝试租赁模式相结合的方式；第四方面，注重研发与应用的结合，与同行合作，进行系统集成；第五方面，注重技术服务的质量与及时性。

　　产学研方面，福士工业已与中科院、华南理工等高校院所建立合作关系，对于新型国产机器人而言，资源无疑摆在首位。由于从贸易出身，福士具备一定的市场经验与优势，但其对于研发以及新技术的缺乏，确实存在一些障碍，不过强调资源整合确实是非常适合的一条道路。当然，该资源本身也包括技术积累。

　　产品定制与非标设计方面，在标准设计大行其道之时做一些定制化开发，对有需要的企业而言确实具有吸引力。

　　第三方面的租赁销售是一种传统的销售模式，但是对于机器人领域而言，却表现出“新意”，这一领域客户主要针对存在波峰与波谷的经济型市场，其中的企业对产品有一定需求，但是又不具备购买条件。优势是可以形成较好的市场前期铺垫，一旦中小型企业成长，这一市场将转变成购买市场，为后续发展助力。弊端是，租赁本身具有订单、时长、信用等级、第三方支付等问题，经济型企业本身也存在经济上的风险，所以需要多重考虑与决策。

　　与同行合作，是福士开放性心态的又一体现，其在产品发展上不局限于单一产品，更在于对于系统集成的把握与积累。一些产品线中需要多元产品共同搭配时，福士也将与其他企业诚挚合作，共同促进机器人产业发展。

　　技术服务的质量与及时性，一方面是国外品牌在这一领域的局限，另一方面是源于用户需要。目前福士在北京、上海、宁波等地都有分公司。

未来，重视非标应用

　　在产品开发过程中，福士工业不做全，只做专。其四轴水平关节机器人臂展从300毫米到1.4米，负荷从1公斤到20公斤，这在业界来说是比较少的。主攻方向主要为电子行业，覆盖括上下料、打螺丝、搬运、喷涂、测试、焊锡等并大力开发氩弧焊焊接市场。

　　未来，福士水平四轴关节机器人将向三个方向发展：一个是产品越来越简单、智能、易操作；第二个是在原有标准产品基础上重视非标应用，如：增加摆动旋转轴，在焊接领域定制等；第三个是采用新的运动控制及关键部件以降低成本，增强产品的竞争力并为客户节省开支。

终端应用

全球机器人市场销量

　　2012年工业机器人总销售量超过159000台，仅比2011年历史最高销量略微下降4%。

　　2008年至2012年期间，机器人的年均销售增长率高达9%。由于世界各国的工业自动化进程都在加速，对工业机器人的需求持续增长。

全球机器人地域分布

　　2012年全球机器人总销量的70%集中在5个国家，即日本、中国、美国、韩国和德国。日本的机器人购买量继续小幅上升，达到28700台，电子工业大幅削减了机器人投资，但汽车工业的机器人订购量则继续大幅上升了31%。日本工业机器人的总销量依然远低于2005年创出的历史最高水平44000台。

全球机器人行业分布

　　在连续三年向工业机器人做出巨额投资后，汽车工业的机器人需求量增长将有所放缓，但是一般工业（工业机器人领域按客户所在行业划分为汽车行业和一般工业，一般工业特指除汽车工业之外的所有其他工业行业的机器人购买量将继续上升。

　　2012年，电子工业的机器人购买量的降低是导致2012年全球工业机器人总销量略微下降的主要原因。2012年，全球汽车工业的机器人购买量继续上升，增幅为6%。化学和橡胶工业、塑料工业以及食品工业的机器人订购量都开始增高，而金属加工业和机床工业的订购则略有减少。

工业机器人的应用功能分布

　　具体到实现功能上，工业机器人实现的功能性操作主要包括工件处理、焊接、装配、洁净车间、分配和工艺加工等。其中工件处理、焊接和装配是最核心最常见的三大应用功能。

中国机器人市场销量

　　2012年，中国已成为仅次于日本的全球第二大机器人市场。尽管中国的机器人购买量在2012年仅有小幅上升，达到23000台，但中国是全球增长最快的市场。2005年至2012年期间，中国工业机器人的销售量以年均25%左右的速度高速增长。

中国机器人行业分布

　　与汽车工业紧密相关的焊接是中国市场中应用最广泛的功能。其次是工件处理和装配等操作功能。

汽车与锁螺丝行业

汽车行业：需求放缓，一般工业应用将增多

上海发那科机器人有限公司

注：FANUC机器人在汽车行业一直有着“霸主”地位：是通用集团指定全球唯一的机器人供应商，连续多年获通用公司“最佳供应商奖”；是德国大众公司指定的两家机器人供应商之一，获得德国大众集团的“优秀供应商”（全球只有15家）。

　　数据显示，汽车行业仍是工业机器人的主要应用领域。目前，美国60%的工业机器人用于汽车生产。全世界用于汽车工业的工业机器人已经达到总用量的37%，用于汽车零部件的工业机器人约占24%。目前，发那科焊接、切割、涂胶、搬运及装配机器人已广泛应用于汽车风挡、汽车摩托车车灯、底盘零部件、座椅骨架、导轨、消声器以及液力变矩器等零部件的焊接、冲压、检测等工序中。

　　但全球机器人的应用统计同时显示，汽车工业的机器人需求将在未来几年有所放缓，一般工业机器人的销售量将持续上升。“经历了几轮人工成本上涨之后，中国很多工厂出现了用工荒。随着经济的发展，中国制造必然会从劳动密集型转向高端技术型。”2012- 2013年期间，FANUC针对汽车行业推出了相关机器人新品：弧焊机器人FANUC R- 0iA，适用于在狭小空间内的弧焊作业。

　　针对中国汽车行业亟待升级转型的现状，FANUC主要会从以下3点来做出调整：第一是产品多样化，也就是按需求开发新产品，使得FANUC机器人能够满足多种汽车生产商的需要；第二是继续坚持做机器人专家，保证FANUC机器人产品的品质，加强机器人的稳定性；第三是提供快捷周到的专业服务团队，灵活响应客户的定制需求，不断以创新技术、智能化设备满足客户不断提高的技术要求。

锁螺丝行业：要求高速高精

东莞市鑫拓智能机械科技有限公司

　　工业机器人可以自动锁付各种立体空间内的螺丝，如：三维空间内自动吹锁螺丝、自动吸锁螺丝、自动吹吸锁螺丝等，可以广泛应用在复杂产品结构要求下高速高精度锁螺丝的需求。该领域一般对工业机器人有以下要求：精确定位、扭力达到规定要求、通用性强、有自检能力强、可示教编程性强、操作简便等。

　　研发与设计时需要掌握如下技术点：工业机器人控制技术、工业自动控制技术、视觉定位技术、精密制造技术、机加工和表面热处理技术等。

　　选型时需注意，如：若螺丝分布在轴线平行的空间内，可以选用四轴工业机器人，若螺丝轴线分布在三维空间内，可以选用六轴关节机器人。

　　在应用时要注意：工业机器人控制技术和工业自动控制技术要自由沟通，做好控制指令和信号一致，确保指令得到及时的执行。

汽车与电子半导体行业

汽车行业：QUANTEC系列

库卡机器人（上海）有限公司

　　库卡在德国乃至欧洲的汽车行业，库卡机器人的市场占有率始终名列前茅。一直以来，汽车行业都是库卡的强项，这和该企业的历史不无关系。

　　1956年，KUKA公司向大众汽车股份有限公司提供了第一条多点自动焊接生产线；1973年，KUKA公司于全球业界第一家推出了由微处理器控制并采用机电六轴驱动的FAMULUS工业机器人，并正式将其投入市场；1981年，KUKA公司开始向美国及欧洲地区市场拓展业务，并在国外建立了生产基地；1996年，KUKA机器人集团的工业机器人研发取得了突破性的进展。

　　当时，第一台由KUKA公司开发的、采用PC机控制系统的机器人宣布投放市场，KUKA公司由此开创了以机械设备、软件系统、控制系统完美结合为特征的、“真正的”机电一体化时代。

　　1986年，KUKA机器人进入其重要市场——中国。当时，KUKA公司将一台机器人产品赠送给了一汽卡车作为试用品，这台机器人也成为了中国汽车工业应用的第一台工业机器人；1994年之后，KUKA机器人开始大批量进入中国市场。当时中国国内的汽车龙头企业东风汽车及长安汽车，分别引进了KUKA公司的一条焊装线，随线安装的机器人都达到了数十台。

　　目前，库卡全球15%的市场集中在中国市场，其中汽车工业的比例就占到将近50%。

　　库卡在汽车领域，正不断针对中国市场推出合适创新产品。例如QUANTEC系列机器人能够以最短的作业周期提供最大的产出，是专门为未来紧凑型车身生产车间设计。同时该系列机器人采用模块化设计，能够根据结构部件、齿轮以及电动机组进行组合。负荷能力从90至300公斤、最大作用范围从2500至3100毫米的所有机器人。

　　新款KRQUANTEC机器人系列，在保持库卡机器人高性能品质的同时，还拥有创新型的低碳环保特性。自身减重最高至160公斤，最高减重达12%，建立了能量供应与负载之间能效的新标准。其次，从制造到处理的每一个环节，机器人系列减少能源消耗多达50%。

电子及半导体行业：要求精准化与高速

深圳威洛博机器人有限公司

　　在电子及半导体行业中，机器人高强度、智能化以及安全性等特点，能够解决大量的人工需求问题，大大提高生产精度和产品的质量，降低管理成本等；这在工业革命中是不可逆袭的趋势。由于电子及半导体行业的终端应用要求精准化、高速度等，所以，工业机器人在生产过程中更需突出控制装置的稳定性、机器人结构的完美性。

　　在选型时，首先着重于需求精度、速度、负载、行程、工作方式等；在应用过程中，由于电子和半导体行业是高新技术产业，在精度、生产环境等方面要求特别严格，所以尽量采用全密封式机械手。

包装物流行业：四轴高速码垛专用机器

库卡机器人（上海）有限公司

　　在包装物流行业，KUKA提供了一系列四轴高速码垛专用机器人产品，其负载范围涵盖40公斤、100公斤、180公斤、270公斤、300公斤、450公斤、470公斤、570公斤、700公斤，以及1300公斤。其中的一部分KUKA机器人还使用了新型碳纤维加强材料 CFK。这种新型材料可以使机器人自身的重量大幅度减轻，进而在保持较低惯性力的前提下可有效确保机器人实现更快、更高的加速和减速进程，使机器人既可满足高速运行过程中对其刚度的特殊需求，又可大幅度提高机器人本身的动惯性能。所有码垛机器人控制器采用和标准机器人完全相同的标准。

　　另外，码垛专用的专家软件功能包KUKA.PalletLayout、KUKA.PalletPro、KUKA.PalletTech等产品，可以提供非常轻松的码垛应用编程环境，使复杂的堆、码垛流程变得简单易行。通过技术的不断创新，使得自动化变得简单轻松，这正是KUKA公司不断追求的目标。

　　另外，在一些特殊的应用场合，KUKA还提供了一些特殊的机器人，比如KR 180-2 PA Arctic是一款基于标准的4轴180公斤负载的机器人的基础上经过特殊的处理，该款机器人可在零下 30 度的条件下全负荷工作，而机器人无需防护罩和额外加热装置。这样的话，对于必须在冷藏车间的环境下工作的复杂堆码垛过程，像冰淇淋、比萨饼、快餐、鱼排等的操作-无论货物冻到何种程度，Arctic机器人在货盘面前从不会“退却”。还有，像食品行业需要有卫生标准要求的，KUKA可以提供HO系列的经过特殊密封处理的产品。

搬运行业：强调稳定性

深圳众为兴技术股份有限公司

　　机器人目前主流应用功能有搬运、装配、喷涂、焊接。其技术难度从搬运到焊接上依次增加。四轴关节机器人，按功能分类主要为搬运与装配。众为兴四轴关节机器人，主要应用为搬运。

　　众为兴在此领域上主要是和国外的机器人品牌有竞争，国内其他企业在此领域的控制核心部分和关键部件上基本不具备优势。于是，众为兴在此领域的竞争，主要是和国外的品牌竞争。

　　行业间有个比较流行的故事，国外E企业曾两次通过渠道购买众为兴产品进行分析。第一次时判断，这样产品竞争力不够，过了一段时间，又购买了一台进行分析第却诧异起来：还是同样的价格，其产品却有具备了一定的市场优势。也许是刺激了对方，随后，对方对其产品进行改造，并推出新品。可以说，众为兴在此领域对国外品牌降价做了一定贡献。

　　目前众为兴正在研发的为总线型机器人。“加强设备之间通讯是机器人重要发展方向。”虽然国内一些企业也自发成立相关总线标准，但还不够成熟，影响力非常小。比较常见的总线还是欧美常用总线。

　　在行业上，目前众为兴看好设备上下料机器人的应用发展。