八、本体

31. 市场规模:30 万台 400 亿

2020 年我国工业机器人密度超过 200 台 / 万人,本体需求量达到 32.9 万台,市场规模达 400 亿

 


32. 分类:关节 62%、SCARA 21%、坐标 12%

常见的工业机器人本体按照关节连接布置的形式,可以分为串联机器人和并联机器人
串联机器人按照坐标形式可以进一步划分为直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、极坐标机器人、关节坐标机器人和 SCARA 型机器人,并联机器人以 DELTA 机器人为主,后面详细介绍

 

 


根据 CRIA,2018 年中国多关节机器人全年销售 9.72 万台占 62%,SCARA 机器人 3.3 万台占 21%,坐标机器人 2 万台占 12%,三类合计占比 95%

 

 

 

33. 技术路线:经济型本体

机器人行业伴随汽车行业的成长,汽车行业对机器人精度、效率和稳定性要求非常高,一般制造业的经济型机器人是机器人本体现阶段发展方向。

 

机器人的技术参数反映了机器人可胜任的工作、具有的最高操作性能等情况,包括自由度、分辨率、工作空间、工作速度、工作载荷等。

 

 

34. 全球:发那科、安川、库卡、ABB 四大家族

日本的发那科和安川、德国的库卡以及瑞典 ABB 在全球市场份额合计超过一半,被称为工业机器人四大家族。

 


FANUC 发那科 :数控起家,精度极高,过载较差,净利率第一。

 

1956 年,成立于富士通自动化数控部门1972 年,从富士通剥离1976 年,研制成功数控系统。

 

目前世界上最大的专业数控系统生产厂家,下属工厂自动化(FA)、机器人、智能机械三个事业部门,产品覆盖 0.5kg-2300kg 多型号机器人,应用于上下料、弧焊、物流、装配、涂装、激光切割等各种生产制造领域,机构部、伺服电机、控制、软件、传感器等核心零部件全部自行设计生产,净利率四大家族最高 25% 左右,技术上精度非常高,但过载较差。

 

 

YASKAWA 安川电机:电机起家,负载较大,精度一般,性价比最高

1915 年,成立于福冈县北九州岛,下辖运动控制、机器人、系统工程三个事业部,在伺服电机和运动控制等机器人核心技术方面处于世界领先水平,深耕弧焊技术,产品覆盖弧焊点焊机器人、喷涂机器人、装填机器人及应用于半导体和 LCD 制造设备的真空洁净搬运机器人,技术稳定性好,负载大,但精度略差。

 

 

 

ABB :运动控制核心,算法最好,但较贵,收入体量最大

1988 年,瑞典 ASEA 和瑞士 BBC Brown Boveri 合并而成,总部位于瑞士苏黎世,业务覆盖电力产品与系统、离散自动化、运动控制、过程自动化、低压产品五大领域,以电力和自动化技术最为著名,核心技术是运动控制系统,算法最好,但价格较贵。

 

 

KUKA  库卡:汽车起家,操作简单,返修率高,重载第一

1898 年,成立于德国奥格斯堡1971 年,为戴姆勒奔驰建造了欧洲第一条机器人焊接流水线1973 年,开发出第一台工业机器人2017 年 1 月 6 日,美的 292 亿元收购 95% 股权
作为智能自动化解决方案供应商占据全球领先地位,用户群体包括通用汽车、克赖斯勒、福特、保时捷、BMW、奥迪、奔驰、福斯、法拉利等国际一线车企,以及沃尔玛、百威啤酒、BSNMedical、可口可乐等著名企业,技术上操作简单,但返修率较高,重载 400KG 和 600KG 的机器人中销量第一。

 

 

35. 中国:新松国家队,出货埃斯顿

以四大家族为首的国外厂商占据 65% 的市场份额,国产厂商占 35%

 

 

新松:中国机器人龙头、国家队

新松机器人成立于 2000 年,前身是机器人技术国家工程研究中心,隶属中国科学院,是中国第一家从事机器人产业化和实现机器人出口的企业,产品涵盖工业机器人、洁净机器人、移动机器人、特种机器人及智能服务机器人五大系列,2018 年初收购韩国 。

 

SHINSUNG,是国内唯一半导体与面板洁净机器人供应商。

 


埃斯顿:数控起家、全产业链并购、市占率第一

数控系统技术起家,1993 年开始研究金属成形机床数控系统,然后进入到电液伺服系统和交流伺服系统,数控系统和伺服系统及部分关节减速器均自产,机器人自主化率高达 80%,国内最高。

 

先后参股并购意大利 EuclidLabs SRL(机器视觉)、上海普莱克斯(汽车)、英国 TRIO(运动控制技术)、美国 BARRETT(微型伺服驱动器 / 协作机器人 / 康复机器人)、德国 MAI(汽车)、扬州曙光(军工)、德国 CLOOS(焊接)等。

 

形成“核心零部件+本体+系统集成标杆项目”全产业链竞争优势,2019 年公司机器人出货量 4000 台,市占率国产第一。

 

 

九、协作机器人

36. 定义:可与人协同作业 Cobot

协作机器人是指具备自动控制和编程能力,且可与人类在同一个工作空间中进行近距离互动、协同作业的智能机器人,简称 Cobot。

 

人机隔离式工作环境

 

人机协作式工作环境


37. 市场:全球 60 亿,中国 13 亿

2019 年全球协作机器人销量 3 万台 60 亿元,同比增长 40%

 

 

 

2019 年中国协作机器人销量 8200 台 13 亿元,同比增长 42.9%

 


38. 应用:渐次自动化

协作机器人的四大特点为安全、高效、易用、灵活,以3C 电子、家电、食品饮料等产线点位密集、生产柔性化要求较高、操作单一且重复性动作频次高的行业为主,比起一步到位的全自动化,基于协作机器人的渐次自动化(ProgressiveAutomation)将会成为更灵活和更高效的自动化升级模式

 

 


39. 技术:增加安全防护

在核心零部件方面,由于协作机器人在运行过程中与人工接触密切,人身安全保障对协作机器人的运行精度、操作灵活度及零力矩控制与碰撞检测技术等方面提出了更高要求,因此协作机器人核心零部件产品类型与工业机器人略有差异,主要包括中空直流电机、安全控制器、力矩传感器、减速器、制动器、编码器等。

 

 

 

40. 全球:UR 优傲龙头

2016 年 -2020 年,全球协作机器人厂家由 30 家增长到 120 家,翻了 4 倍,进入中国市场的厂家由 15 家增长到 75 家,超过了全球市场的半数。

 


UR 优傲:全球龙头

2005 年,优傲机器人(Universal Robots)成立于丹麦。

 

2015 年,美国上市公司 TERADYNE 2.85 亿美元收购 UR。

 

2019 年,UR 全球销量 12000 台,累计销售超过 42000 台。

 

 


41. 中国:桌面级龙头越疆、轻量级四强争霸

2019 年,国产协作机器人销量占 65%。

 

 

越疆:桌面级协作机器人龙头

越疆科技专注桌面级协作机器人,累计出货量超过 30000 台,销往全球 140 多个国家和地区,出口量第一,是行业里唯一收入过 2 亿的公司,2021 年 1 月完成 3.2 亿元融资。

 


轻量级协作机器人:节卡、遨博、珞石、艾利特四强争霸

2021 年 1 月节卡完成 3 亿元融资,遨博出货量国内第一,珞石在轻型机器人领域领先,艾利特正在奋起直追,未来龙头需要时间验证。

 

十、SCARA 机器人

42. 定义:水平多关节机器人

SCARA 机器人(Selective Compliance Assembly Robot Arm)又名水平多关节机器人,是一种圆柱坐标型的特殊类型的工业机器人,一般有 4 个自由度,可在包括沿 X、Y、Z 方向的平移和绕 Z 轴的旋转,类似人的手臂,主要职能是搬取零件和装配。

 


43. 市场:3 万台 10 亿

2019 年中国市场 SCARA 销售量 2.91 万台,市场规模约 10 亿,外资占 60.89%

 

 


44. 产业:全球龙头 EPSON,中国龙头新时达众为兴

全球 SCARA 机器人两超多强,国外 EPSON+YAMAHA,国内新时达众为兴出货量第一。

 

 

 

 

 

十一、并联机器人

45. 定义:并联方式驱动

并联机器人(DELTA)是由一个或几个闭合链组成的机器人,机构具有两个或两个以上自由度,且以并联方式驱动的一种闭环机构,具有刚度高、速度快、柔性强、重量轻等优点。

 

 

46. 市场:全球 20 亿中国 6 亿

2019 年全球并联机器人销量 1.74 万台,市场规模 20 亿2019 年中国并联机器人销量 4620 台,市场规模 5.94 亿。

 


47. 中国:勃肯特、翼菲、阿童木

2019 年国产市场份额 75.74%,勃肯特、翼菲、阿童木三强争霸