焊接機器人的派系之爭：歐系、日系、國產(chǎn)

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撰文 | 張浩程

高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國市場焊接機器人銷量4.16萬臺，同比增長21.99%，同時GGII預(yù)計，到2026年，中國市場焊接機器人銷量或?qū)⑼黄?0萬臺大關(guān)。

目前來看，中國市場應(yīng)用的焊接機器人可分為日系、歐系、國產(chǎn)三大派別，那么在焊接機器人領(lǐng)域，日系、歐系、國產(chǎn)都有哪些代表性的企業(yè)，他們在焊接機器人領(lǐng)域各自的情況和技術(shù)又有何不同？

“日系”

目前，在中國市場應(yīng)用的日系焊接機器人品牌主要有發(fā)那科、安川、松下、OTC、那智不二越、川崎等，其中安川從電機開始起家、松下/OTC則是從焊機、焊接電源等起家、川崎則是從摩托車、飛機、電車等重工領(lǐng)域起家、發(fā)那科則從數(shù)控機床領(lǐng)域開始。

總的而言，日系焊接機器人多是從上游伺服電機、運動控制系統(tǒng)、焊機等核心部件領(lǐng)域起家，再慢慢向焊接機器人整機拓展，具有全產(chǎn)業(yè)鏈的特點。同時，日系焊接機器人價格相比歐系焊接機器人價格較低。

▌FANUC（發(fā)那科）

作為全球最多樣化的工廠自動化、機器人和智能機械的制造商，發(fā)那科的機器人產(chǎn)品系列多達260種，且焊接、切割、涂膠、搬運及裝配機器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的各種工序中，已成為汽車、電子、醫(yī)藥等行業(yè)自動化生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備。

2021年12月，發(fā)那科聯(lián)手林肯電氣推出FLEXFAB Cobot Guru機器人焊接系統(tǒng)，其由FANUC 協(xié)作機器人CRX-10iA及林肯電氣的AUTODRIVE4R100送絲機、POWERWAVER450焊機等主要部件組成，具有協(xié)同作業(yè)提高生產(chǎn)力、簡化編程好操作、可直接拖動焊槍示教、方便移動靈活作業(yè)、占地面積小等五大優(yōu)點。

▌YASKAWA（安川）

安川不僅僅掌握了伺服電機和運動控制系統(tǒng)等機器人核心技術(shù)，又通過伺服電機和運動控制兩大產(chǎn)品衍生出了工業(yè)機器人產(chǎn)品，至今，安川已經(jīng)有五十多年的機器人研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗的積累。

在焊接機器人產(chǎn)品上，安川的AR/VA/MC系列為弧焊通用機器人產(chǎn)品、SP系列機器人為點焊通用機器人產(chǎn)品。以MOTOMAN-AR700為例，其在構(gòu)造、性能、功能上進行了創(chuàng)新，提高了動作自由度和體型的小型緊湊化等，可搭載各種伺服焊槍、傳感器，適合小部件焊接。

▌PANASONIC（松下）

松下的機器人事業(yè)開始于1997年，截至目前，其已擁有TAWERS、Active TAWERS、FG、TM-G3等多個系列的焊接機器人產(chǎn)品，被應(yīng)用于汽車、摩托車、機車、工程機械、電力設(shè)備、家具制造等多個領(lǐng)域。

其中Active TAWERS是在TAWERS智能融合型焊接機器人的基礎(chǔ)上，增加了拉絲裝置和送絲助力裝置，采用主動送絲控制技術(shù)（Active Wire Feed Process，簡稱AWP），能高精度控制送絲；同時配合TAWERS的波形控制技術(shù)，實現(xiàn)超越其他方法的極低飛濺。根據(jù)配置不同，可實現(xiàn)碳鋼、不銹鋼、鍍鋅板和鋁等材料的高品質(zhì)焊接。

▌OTC（歐地希）

OTC是DAIHEN集團面向海外的品牌名稱。百年企業(yè)DAIHEN可以說是世界弧焊機器人領(lǐng)域的王者，其于1934年開始生產(chǎn)弧焊機，1980年開始生產(chǎn)弧焊機器人。

OTC推出的SFT超低飛濺機器人焊接系統(tǒng)，基于CO2可以實現(xiàn)極致的超低飛濺焊接，最大降低98%飛濺，實現(xiàn)超低飛濺的同時確保熔深，適用于汽車副車架、汽車后梁、摩托車部件、鍍鋅保險杠等多種工件。

▌NACHI（那智不二越）

那智是日本株式會社不二越(NACHI)100%出資設(shè)立的子公司，在中國主要經(jīng)營NACHI品牌工業(yè)用機器人的銷售及售后服務(wù)。那智作為工業(yè)用多軸機器人的先驅(qū)，其產(chǎn)品適用于多種行業(yè)，為客戶提供諸如焊接、工件搬運、零件組裝等多種用途的機器人。

那智6自由度點焊機器人SRA100H/SRA133HL電纜內(nèi)置中空手臂，在中空結(jié)構(gòu)的手臂中可以簡潔地安裝焊接電纜和軟管類，基于輕量、高剛性、高速控制技術(shù)，SRA100H/SRA133HL可實現(xiàn)優(yōu)異的高速點焊動作。

▌KAWASAKI（川崎）

川崎在機器人領(lǐng)域有45年以上的經(jīng)驗，產(chǎn)品包括各種負載的機器人手臂、碼垛機器人、雙手腕定位機器人、醫(yī)療與制藥機器人、涂裝機器人、拾放機器人、弧焊機器人、點焊機器人和無塵機器人等，應(yīng)用覆蓋裝配、搬運、碼垛、焊接、點焊、涂膠、噴涂等各領(lǐng)域。

在焊接機器人產(chǎn)品上，川崎擁有B系列點焊機器人產(chǎn)品及弧焊機器人產(chǎn)品，其中B系列點焊機器人，以點焊領(lǐng)域日漸成熟的技術(shù)為基準，對點焊機器人進行了優(yōu)化，具有高速點焊，內(nèi)置電纜、氣管以及提高安裝自由度的特點。

“歐系”

目前來看，在中國市場應(yīng)用的歐系焊接機器人品牌主要有KUKA、Cloos、ABB、COMAU、IGM等，從發(fā)展路徑來看，歐系焊接機器人品牌多是從通用機器人或集成業(yè)務(wù)向焊接機器人發(fā)展，具有終端應(yīng)用經(jīng)驗豐富、產(chǎn)品完善等特點，但其價格相對而言較為昂貴。

▌KUKA（庫卡）

KUKA總部位于德國南部城市奧格斯堡，是全球領(lǐng)先的機器人、自動化設(shè)備及解決方案的供應(yīng)商，是德國致力于工業(yè)生產(chǎn)流程數(shù)字化的領(lǐng)軍企業(yè)之一，是國際工業(yè)機器人巨頭之一，其機器人種類齊全，幾乎涵蓋了所有負載范圍和類型。

2022年3月，美的公告擬以84.77歐元/股的價格收購KUKA剩余的股權(quán)，本次收購?fù)瓿珊?，庫卡將成為美的全資控股的境外子公司，并從法蘭克福交易所退市。

在焊接領(lǐng)域，KUKA擁有完善的焊接軟件產(chǎn)品。KUKA.Sim可以在虛擬環(huán)境中進行編程；UKA.ArcSense可以分析實際的焊接參數(shù)，自動補償熱變形或工件不精確等誤差；KUKA.TouchSense使庫卡機器人能夠使用焊槍進行焊接焊縫或使外部傳感器定位零件；KUKA.SeamTech Finding軟件使用捕獲的零件幾何形狀來高速計算零件、接縫或單個路徑點的線性和/或旋轉(zhuǎn)偏移量。

▌Cloos（克魯斯）

Cloos擁有世界領(lǐng)先的焊接機器人和焊接技術(shù)，可以為客戶提供從集成式機器人焊接單元到復(fù)雜機器人自動化焊接生產(chǎn)線，同時可為客戶提供從焊接機器人、焊接電源、焊槍、激光定位及傳感、自主焊接工藝自動編程軟件等全系列產(chǎn)品和服務(wù)。2019年，Cloos被埃斯頓所收購。

Cloos的深熔焊工藝，焊縫坡口角度更小，填充材料和保護氣體用量大幅減少，超大熔深，實現(xiàn)全焊透，焊層數(shù)量減少，節(jié)省大量時間，在煤炭機械，特種車輛，橋梁鋼構(gòu)，盾構(gòu)機等領(lǐng)域均有非常廣泛的應(yīng)用。

▌ABB

作為國際機器人巨頭之一，ABB有著完整的機器人產(chǎn)品系列，除此之外，ABB還為業(yè)界提供應(yīng)用設(shè)備與軟件，主要應(yīng)用于焊接、切割、拾取、包裝、碼垛、搬運、機加工、裝配、測試等工業(yè)領(lǐng)域。

ABB焊接機器人IRB2400較好地提高弧焊應(yīng)用的生產(chǎn)效率。IRB2400L型機器人工作范圍大，而機械腕、臂都十分纖細。其他型號機器人的承重能力最高達20kg，具有運動控制性能佳、荷重補償大、第6軸運動無限制等優(yōu)勢。

▌COMAU（柯馬）

COMAU為汽車、飛機制造等眾多行業(yè)提供工業(yè)自動化系統(tǒng)和全面維護服務(wù)，從產(chǎn)品的研發(fā)，整體工藝解決方案及成套自動化系統(tǒng)裝備，直至工業(yè)維保服務(wù)，為客戶提供完整的工程解決方案。據(jù)悉，COMAU已在中國已經(jīng)裝配了超過100條汽車白車身線。

COMAU最新推出的SMART5 NJ4 90-2.2機器人，相對上一代產(chǎn)品更加緊湊和輕便，且完美集成了COMAU緊湊型點焊槍，從機器人底座到焊槍無任何外部線纜—— 焊接線纜完全集成在機器人本體內(nèi)。同時由SMART NJ4 90-2.2機器人及焊槍所構(gòu)成的汽車專用點焊包更加節(jié)能，成本更低，且能保證更高的生產(chǎn)效率。

▌IGM（艾捷默）

IGM長期以來專注于機器人焊接技術(shù)，21世紀初，IGM先后開發(fā)了基于PC的新一代機器人、IGM離線編程系統(tǒng)及IGM激光iCAM。至今，IGM的焊接機器人已被廣泛應(yīng)用于制造挖掘機，鐵路貨車和機車，用于鍋爐制造，龍門起重機的構(gòu)造以及橋梁建造和造船。

IGM的RTE 400焊接機器人，采用K6編程示教器和基于離線教學(xué)系統(tǒng)的編程技術(shù)，由于最佳的軸向幾何形狀和焊槍在腕軸上的固定，實現(xiàn)了空心軸，工作區(qū)域大，焊縫位置焊接完美，同時所有電纜均使用空心軸位于機器人手臂內(nèi)。

“國產(chǎn)”

過去幾年，在技術(shù)、政府扶持力度、本土優(yōu)勢等多個因素的共同作用下，國產(chǎn)焊接機器人通過鉆研技術(shù)、切入細分行業(yè)、兼并購、合資設(shè)立公司等方式發(fā)展迅速。高工機器人不完全統(tǒng)計，目前國產(chǎn)焊接機器人企業(yè)主要有埃斯頓、埃夫特、配天、新時達、卡諾普、華數(shù)機器人、新松、廣數(shù)、倍可、伯朗特、錢江、哈工現(xiàn)代、圖靈、藦卡、昌泓、九眾九等。

卡諾普在兩輪車/三輪車、鋼結(jié)構(gòu)、新能源等以單機工作站為主的焊接領(lǐng)域占據(jù)一定市場份額后，基于中長期考量，2022年還將陸續(xù)推出負載為130kg、165kg、210kg的點焊機器人。據(jù)透露，在電動兩輪車領(lǐng)域上游的配套車架廠/零配件車架配套廠，卡諾普已能做到60%以上的覆蓋率。

埃斯頓在2019年完成對CLOOS的收購后，雙方的協(xié)同效應(yīng)逐年提升，已可為建工機械、軌道交通、能源業(yè)、汽車制造業(yè)、農(nóng)機等行業(yè)提供多樣化的焊接及機器人解決方案，其中EWAS系列焊接機器人是埃斯頓打造的緊湊型薄板焊接機器人，產(chǎn)品系列包括ER8-1450、ER12-1510、ER20/10-2000等，其中ER6-1450-H，ER8-1450采用中空手腕設(shè)計，可背應(yīng)用于超高速焊接應(yīng)用領(lǐng)域。

埃夫特則是基于自身完善的焊接機器人產(chǎn)品矩陣，從場景端發(fā)力助推焊接機器人應(yīng)用，截至目前，埃夫特的焊接機器人產(chǎn)品及解決方案已被應(yīng)用至光伏、建筑鋼、汽車等領(lǐng)域。值得一提的是，埃夫特針對建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接推出的焊接工藝專家系統(tǒng)，其根據(jù)工作要求焊，結(jié)合焊接位姿、焊接軌跡和工藝參數(shù)，智能化生成埃夫特焊接機器人運行程序，一鍵即可啟動運行。

新時達針對焊接場景推出了專用焊接機器人，該機器人通過高速總線通訊，加持國際先進的雙機協(xié)同技術(shù)的智能弧焊系統(tǒng)，實現(xiàn)位置實時交互，加上單軸變位機，實現(xiàn)13軸協(xié)同控制，為油箱焊接時的防焊接變形提供技術(shù)保障；搭載高精度線激光傳感器，解決了鍍鋅板、不銹鋼、鋁合金等反光材料的焊縫實時跟蹤。在焊接領(lǐng)域，新時達已積累了中國電建塔腳焊接工作站、鋼結(jié)構(gòu)大型部件焊接智能產(chǎn)線等標桿應(yīng)用案例。

華數(shù)機器人的選擇是持續(xù)迭代產(chǎn)品，據(jù)悉，華數(shù)機器人全新升級款焊接機器人HSR-JH605具有簡單易用、智能焊接指令檢查、魚鱗焊工藝、全數(shù)字化通信、智能擺動頻率規(guī)劃、智能自主擺動平面選擇、外部軸協(xié)同功能、生產(chǎn)統(tǒng)計功能等顯著特點。

新松則是專注于新品類焊接技術(shù)的研發(fā)。2022年3月，新松為葛洲壩機電公司研發(fā)設(shè)計的機器人智能焊接系統(tǒng)，包含智能焊接機器人、尋位系統(tǒng)、焊縫跟蹤系統(tǒng)等十大工作模塊，可實現(xiàn)“埋件”的自動焊接，且焊接過程全智能、全柔性。

哈工現(xiàn)代是哈工智能與韓國現(xiàn)代集團的合資公司，截至目前，哈工現(xiàn)代已擁有近20款焊接機器人產(chǎn)品，覆蓋弧焊、點焊工藝，已批量落地在汽車零部件、橋梁等領(lǐng)域。

配天針對焊接場景推出了多機聯(lián)動焊接解決方案，基于該方案，一臺控制器控制多臺機器人，同時協(xié)同對尾氣管進行焊接，最大程度提升成本效益，目前該方案已在汽車尾氣管焊接中成功應(yīng)用，運行良好。

伯朗特則是國產(chǎn)焊接機器人的“奇兵”，以較低的產(chǎn)品價格在焊接這一場景中撕殺出一條血路。伯朗特最新產(chǎn)品價格表顯示，其針對焊接應(yīng)用行業(yè)推出的BORUNTE WD1506A六軸機器人價格低至18500元。

另附上國產(chǎn)焊接機器人品牌及產(chǎn)品一覽表：

值得一提的是，2022年9月，高工機器人將舉辦2022焊接機器人技術(shù)與應(yīng)用研討會，屆時焊接機器人本體企業(yè)、焊接系統(tǒng)集成商、焊接系統(tǒng)配套廠商以及諸多終端企業(yè)將匯聚一堂，共同探索中國焊接機器人的未來，共同“焊”動未來。

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