受益于鋰電產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴產(chǎn)需求帶動,機器人在鋰電行業(yè)的銷量呈現(xiàn)較快的增勢。高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所(GGII)數(shù)據(jù)顯示,2021年,中國鋰電行業(yè)工業(yè)機器人(六軸和SCARA機器人)銷量1.97萬臺,同比增長98.18%,其中六軸機器人9255臺,同比增長102.61%。
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多關(guān)節(jié)機器人定義為臂部有多個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)的機器人,一般由立柱和大小臂組成,其軸數(shù)(關(guān)節(jié))越多,自由度越高,超過6軸為冗余自由度,其中以 4-6 軸最常見。具體來看,多關(guān)節(jié)機器人主要有兩個特點:一是負載范圍大,從不足1KG到2-3噸不等,能夠滿足多種任務(wù)的負載要求;二是作業(yè)范圍大,可以適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。
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目前而言,多關(guān)節(jié)機器人在鋰電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉足的工序主要集中在中后段工序中,以模組、 PACK環(huán)節(jié)用量最大,包含搬運、上下料、涂膠、堆疊、焊接、分揀、清洗、入箱、鎖緊、測試、包裝等環(huán)節(jié)。
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從應(yīng)用場景來看,動力鋰電池領(lǐng)域是多關(guān)節(jié)機器人在鋰電行業(yè)應(yīng)用的“高地”,已在電芯上下料、電芯分選、電芯焊接、電芯烘烤、電芯組裝、模塊檢測、模塊組裝、模塊緊固等具體的應(yīng)用工序落地,而在數(shù)碼鋰電池領(lǐng)域,由于電池產(chǎn)品種類多,需要頻繁換型,SCARA 使用量比較大,部分場景也開始導(dǎo)入?yún)f(xié)作機器人,多關(guān)節(jié)機器人使用較少。
從具體的趨勢來看,未來幾年,鋰電行業(yè)應(yīng)用的多關(guān)節(jié)機器人或?qū)⒊尸F(xiàn)如下特點:
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1.機器人要實現(xiàn)可重構(gòu)可重復(fù)利用:除了關(guān)注傳統(tǒng)的質(zhì)量、成本、柔性和效率之外,要對市場的反應(yīng)速度,抗各種干擾的能力,以及可重構(gòu)可重復(fù)利用的能力要極大提升;
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2.具備自感知、自適應(yīng):機器人需要具有自我感知、自我適應(yīng)、自我補償,以及對生產(chǎn)環(huán)境的自我調(diào)整的能力;
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3.高穩(wěn)定、高可靠性:在鋰電行業(yè)中,停產(chǎn)與故障是非常敏感的,因此多關(guān)節(jié)機器人不僅要具備高穩(wěn)定、高可靠性,同時要能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測性的自動問題追溯,以及達到零缺陷、零故障的能力;
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4.行業(yè)定制化:根據(jù)電池生產(chǎn)工藝定制專屬機器人,針對鋰電行業(yè)中多關(guān)節(jié)機器人還未滲透的工序,開發(fā)專用工業(yè)機器人。
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5.高性價比:鋰電產(chǎn)業(yè)鏈成本壓力大,自動化生產(chǎn)線一次投入較大,機器人性價比是鋰電行業(yè)考慮的關(guān)鍵點。