天机四款工业六轴机器人Evo系列新品提前大揭秘
2021高工机器人年会
倒计时 36 天
12月15日-17日，以“数智化跃进 产业链飞升”为主题的【利元亨·节卡机器人联合冠名】2021高工机器人年会暨【艾利特机器人冠名】高工金球奖颁奖典礼将在深圳机场凯悦酒店隆重举行。参会咨询：13632944360（同微信），出示名片，仅限机器人及智能制造产业链相关企业。
撰文 | 潘敏瑶
近年来，工业机器人在细分领域应用的市场集中度持续提升，为满足不同的场景需求，多家机器人本体企业选择推出负载、臂展等划分更为细致的产品系列，从而在不同维度满足客户需求的同时增强自身的竞争实力。
基于在3C、新能源、医疗、汽车电子、新餐饮等领域已集成丰富的应用案例，天机也在延长产品线，形成新的产品矩阵，寻找新的细分领域突破。
2021年12月1日-5日，2021上海工博会期间，天机将在展台（展位号7.1H C113）举行以“Now to Next”为主题的新品发布会，天机Evo系列机器人与控制柜Nebula将正式亮相。本文，天机将首次向业界对其新品进行详细剖析。
全新Evo系列即将亮相
Evo系列名称源于Evolution，其沿袭天机机器人一如既往的高防护等级、高性价比以及更加紧凑的结构，中空的手腕设计让运行更加流畅、扩展性强，可灵活配置。具体来看，Evo系列机器人包括4款不同负载、臂展的机器人：
Evo4负载4kg、臂展565mm，±0.02mm的重复定位精度可保证作业稳定，可从事精度要求较高的精密装配、检测、涂胶等工序，如胶道检测；
Evo7/7L的负载均为7kg，臂展分别为723mm、912mm，客户根据自身需求可选普通臂展和加长臂展，Evo7/7L拥有0.33S标准循环时间，高节拍工作可大幅度提高生产效率，适用于3C、汽车、新能源等行业的搬运、打磨、装配等；
Evo12最大负载为12kg，臂展达1470mm，主要应用于搬运、机床上下料、涂胶、去毛刺、打磨抛光等领域，如鞋帮打磨、S型工件切屑。
天机负责人分析，客户选择天机机器人，更看重的是其在速度和精度上能够满足要求，包括天机机器人的规划能力能够满足长距离的连续规划、运动轨迹落在给定路径上。
例如，Evo12搭载天机自主研发的控制系统Nebula，可代替机床对S型工件进行切屑，拥有类似机床控制器的规划能力，可以按照工艺要求进行连续规划作业，且作业范围更广。
相比机床的五轴控制系统，Evo12操作也更加便捷，培训成本更低，在保证规划速度、精度的同时性能也趋于稳定。天机机器人控制器规划出的关节运动数据保证位置精准、加速度连续、加速度有界，使得机器人在对S型工件进行切屑过程中走位精准，运动平稳顺滑，大大提高生产效率，实现高投资回报率，助力企业自动化升级。
另外，在充分了解应用场景需求并具备相应工艺积累的前提下，Evo系列与天机过往推出的六轴机器人一样，具有IP67的高防护等级。
天机负责人分析，天机在持续深耕自动化领域期间，还积累了大量减速器摩擦转矩参数，可以提前识别需要重点防护的部位，在此基础之上，天机对防护材料以及机械防护进行探索并形成专业技术能力。除此之外，天机在产品设计中的经验积累也为机器人达到高防护等级助力。
举例来看，在某产品的打磨工序生产中，机器人须直接暴露于油污、水渍、切屑液等作业环境中，因而客户要求机器人能够应对恶劣环境并保持高速稳定运转作业。天机打造的IP67防护等级的机器人正好可以为客户解决应用痛点。
机器人在运行过程中的“低抖动并保持低噪音”同样是客户的关注焦点，为解决这一问题，首先，天机打造了一套严谨的产品品质管控系统，保证机器人的装配精度与产品性能。天机负责人介绍，天机从核心零部件的选取到装配、检测出厂的每一个环节都极为严格，采用云平台对所装配的机器人进行大数据的收集、解析，实现对每个装配环节的可控性；每一台出厂的机器人都会经过规定时长的出厂检测，保证抵达客户手中的产品为“精品”。
其次，在进行运动规划时根据机器人动力学参数对机器人的运动速度、加速度、加加速度进行优化。例如，取出可以对规划后的指令进行滤波或者陷波，将引起系统振动的频率成分从指令中过滤掉，一方面可以提升机械系统带宽(增加机器人的连杆刚度)，另一方面可以提升控制系统的带宽，从而降低机器人的抖动频率。
最后，在扭矩环针对摩擦力变化的辨识和本体响应特性进行补偿，最终实现机器人降低抖动并保持低噪音运行。
发展至今，天机已打造出2kg-12kg负载、臂长从400mm-1470mm的轻量化机器人产品矩阵，包括六轴Evo系列、六轴TR系列、四轴SR系列、倒挂四轴SRZ系列以及协作机器人DL系列，应用于新餐饮、新能源、3C、汽车电子、鞋服、家电等行业，为客户匹配适合的应用解决方案。
高防护等级控制柜Nebula首发
天机负责人分析，天机未来的新品研发方向为着重提升机器人的运动能力、感知能力、学习决策能力。首先将工艺示教从重复性场景推广到可分类场景，在获得大量工艺数据的基础上通过AI技术推广到自由场景；其次是持续从规划和控制层面提升运动控制品质。
为增强核心竞争力，天机还将同步推出高防护等级控制柜Nebula。
天机控制柜Nebula具有体积小、重量轻的特点，支持力控、坐标系跟踪等多种作业模式，有助于提高企业柔性部署生产线能力。
该控制系统除了一般机器人控制技术外，还支持8路离散工艺轴与8路连续工艺轴，配合高效高精度路径规划，可以满足大部分工艺需求；此外，它具有路径信息动态交互和多机同步运动，满足快速响应性和高同步性需求；它为AI预留的旁路通道，可从外部通过总线通信指定机器人TCP位置和姿态，实现系统开放化、多元化。
值得一提的是，天机非常注重工艺示教数据和工艺作业数据的积累，旨在通过提供工艺示教应用功能的方式为客户提供工艺解决方案。
天机负责人分析，工艺示教本质上就是在位置、速度、加速度、力和扭矩等方面以足够高的精度对人工作业过程进行模拟，相对于基于点位的控制方式在应用范围上更广。在工艺上对作业过程动态特性有要求的场景具有应用优势。
例如，机器人模拟五轴联动在自由度、作业范围、成本等方面有优势，可作为五轴系统的补充，相当于一台通用六轴机床。利用UG等五轴编程软件直接生成作业程序，使得在轻切削、非接触式加工的场景能快速的进行大件打样和低成本的生产。
在咖啡拉花应用中，基于控制系统的规划能力和同步能力，用户利用工艺示教功能可在十分钟内完成一个新的咖啡拉花的作业程序，而这些完全相同的工艺示教功能也可以直接用于打磨作业的工艺程序生成；在胶道检测应用中，基于控制系统的精度，实现了检测精度和机器人运行精度高度匹配胶道。
天机负责人分析，系统集成商和用户使用工艺示教功能在探索新的应用领域时，让最了解工艺的作业人员直接参与到工艺开发过程中，可以提升新工艺开发可行性，大幅度降低设备成本和时间成本，真正为用户创造可持续性价值。
未来，天机也会不断拓展产品线并考虑推出驱控一体产品，在控制上实现从规划到物理设备甚至作业环境的深度融合，与此同时进一步减少产品部署空间，满足更多客户的特定需求。
当前，天机正在积极部署由机器人本体向视觉、核心零部件等产品延伸的战略。本次新品的研发问世，是天机在机器人自动化领域产品、技术国产化的积极探索，也是提升企业自身核心竞争力与产业供应链韧性的重要举措，进一步推动国产机器人核心零部件自主化的实现。
12月15日-17日，由高工机器人、高工机器人产业研究所（GGII）主办，【利元亨·节卡机器人联合冠名】2021高工机器人年会暨【艾利特机器人冠名】高工金球奖颁奖典礼将在深圳机场凯悦酒店隆重举行。届时，天机董事长陈曦将出席此次大会并发表演讲，敬请期待！
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