機械社區(qū)
標題: 國產(chǎn)DELTA叫好不叫賣,，這到底腫么了 [打印本頁]
作者: ww112358134711 時間: 2018-3-21 21:32
標題: 國產(chǎn)DELTA叫好不叫賣,，這到底腫么了
[attach]448720[/attach] [attach]448718[/attach] DELTA是并聯(lián)結(jié)構(gòu)中極少數(shù)被商業(yè)化的構(gòu)型之一,。之前講過,，自從DELTA的專利過期后，不管國內(nèi)還是國外,，做DELTA的公司就越來越多,，每次去展會都能看到兩三家新的出來,，而且設(shè)計的起點也越來越高,。然而，不幸的是,，根據(jù)市場調(diào)查,，DELTA的在中國的出貨量雖然一直在增長，卻一直沒有爆發(fā)，在出貨量上,，一直是國外那幾個大佬總掉了絕大部分,，國產(chǎn)DELTA的占比實在少得可憐。
那么,，到底是什么問題導(dǎo)致DELTA的推廣進程比較慢,，特別是國產(chǎn)DELTA為什么不像SCARA那樣發(fā)展迅速呢？DELTA難在哪里,？看我一一道來,。
1、應(yīng)用場景
DELTA的性能特點就是一個字——快,。而且這個快跟SCARA還不一樣,。SCARA是串聯(lián)機器人，在短距離的運動中,，SCARA可以達到甚至超過DELTA的速度,，但是當運動距離變長時，DELTA的優(yōu)勢就顯示出來了,。因為DELTA不存在像SCARA的左右換手問題,，可以在整個運動空間里高速運動，這就是DELTA的優(yōu)勢所在,。
為了達到快的目的,，DELTA的運動部件都是輕量化設(shè)計，而且負載一般也比較小,，超過3KG對DELTA來說就算是大負載的類型了,。
在重復(fù)定位精度方面，DELTA是比較弱一點,，一般是在正負0.1mm左右,。當然，像前面文章里講到的那一家把小型DELTA重復(fù)定位精度做到u級的令人發(fā)指的廠家除外,。
小負載,，低精度的特點決定了DELTA的特別合適于包裝行業(yè)的分揀，可能是五金分揀,、食品,、包裝等等。這類應(yīng)用的特點是快,，而精度要求不高,。然而，不幸的是,，這些個行業(yè)目前還都是勞動密集型行業(yè),，小作坊特別多,，非標設(shè)備在這些行業(yè)非常成熟，所以當前對機器人自動化的需求沒有那么迫切,，推廣較慢,。
2、成本問題
這也是比較尷尬的問題,。DELTA雖然功能強大,，但是在成本上偏高一些，所以在DELTA跟SCARA都可以使用的情況下,，DELTA經(jīng)常就被SCARA打敗了,。而DELTA因為確實比較特殊，想到達到較高的性能,，在成本上跟SCARA確實沒得拼,，這個我們在后面的技術(shù)問題將會詳細講。
總之,，經(jīng)常出現(xiàn)的情況是,，客戶對DELTA的性能很滿意，但得知DELTA的價格卻只是望錢興嘆,。
3,、技術(shù)瓶頸
這個也是我們今天要講的重點。雖然DELTA的機構(gòu)設(shè)計一目了然,，似乎很簡單,，但是在很多細節(jié)方面，還是有很多技術(shù)難點,，國產(chǎn)DELTA在這些方面有的已經(jīng)有所突破,，有的還在努力當中。
我們先簡要講講應(yīng)用方面,。
DELTA的應(yīng)用當中最常用的兩個功能是視覺跟傳送帶,，最典型的應(yīng)用是視覺定點取定以及傳送帶跟蹤取放。沒有了視覺的DELTA應(yīng)用總覺得有點缺陷似的,。
然而視覺與跟蹤正是國內(nèi)的軟肋,，一個是頂級的視覺公司很少，一個是傳送帶跟蹤的穩(wěn)定性和精度參差不齊,。這里很大的區(qū)別不在硬件,，而在算法，即軟實力,，因此,，在這兩項上沒有突破，DELTA的應(yīng)用就很難推廣,。
簡單講了軟實力,，下面的篇幅，我們就留給今天的重點干貨,，DELTA本體之難在何處,？？
[attach]448717[/attach] DELTA基本構(gòu)造
上圖是我找到的公開的比較詳細指示DELTA各部位的圖,，來自QKM官網(wǎng)用戶手冊,，還有維護手冊，接下來我們的講解插圖都主要來自于這兩本手冊,。有的部件各家叫法不一,，有的部件并不是各家都有，在本文里,，我們就統(tǒng)一以上面的來說,。
總的來說，DELTA本體基本上由基座,、主動臂,、從動臂、旋轉(zhuǎn)軸,、動平臺這幾個部分組成,。其中主動臂和從動臂各有3套，形成3條運動鏈,，加上動平臺,，實施空間內(nèi)的XYZ平移，而旋轉(zhuǎn)軸則實現(xiàn)繞Z軸的旋轉(zhuǎn),。
[attach]448716[/attach] 基座
一般來說,，成熟的廠家的DELTA基座都是一體式鑄造而成，一體鑄造可以使基座更穩(wěn)定,，更美觀,，但是機加成本較高，特別是3個運動鏈需要呈120度均勻分布,，加工可能需要上4軸半機床或者五軸機床,。
而為了降低成本，或者在研發(fā)早期設(shè)計還不穩(wěn)定的時候,，廠家會采用機加拼接或者分體鑄造的方式來組合成基座,。優(yōu)勢自然非常明顯，在成本上要便宜得多,，然而要克服的問題也很多,，比如如果要做到IP65，那連接處的防護就在做得很好,；比如在做到120度均分,，就需要有精度非常高的工裝來保證,；再比如DELTA高速運動時，振動會很大,，如何保證連接的螺釘長期不會松動甚至斷裂,，基座的螺釘松了或者斷了，那可不是鬧著玩的,。
12年左右國內(nèi)DELTA剛剛起步的時候,，大部分國產(chǎn)廠家都采用機加或者分體鑄造，QKM也是其中之一,，我至今仍然保留著當初第一,、二代樣機的照片，剛做出來時覺得很漂亮,，現(xiàn)在反回去看實在慘不忍睹�,。�
[attach]448718[/attach] 減速機
以四軸DELTA來說,，DELTA一共有4個減速機,，三個主動臂的減速機和一個旋轉(zhuǎn)軸的減速機。因為減速比小,，所以絕大部分廠家都會使用行星減速機,，極少部分會使用諧波或者RV減速機。
然而,，以行星減速機來說,，雖然行星減速機的應(yīng)用非常廣泛，廠家也非常非常多,，但是真正能使用在DELTA上卻是屈指可數(shù),。為了保證DELTA的精度，行星減速機需要采用背隙1弧分以下的,。就這一點就足以把國內(nèi)90%以上廠家,；然后再看標稱1弧分的是加工出來的還是挑出來的，因為有些廠家是通過從一批齒輪中挑出精度更高的配合裝成1弧分的減速機,，這又得放棄一批,；然后我們再來看穩(wěn)定性，剩下的就沒幾家了,。
目前我所知道的在1弧分以下行星減速機做得最好的就是德國的ALPHA了,。很典型的德國品質(zhì)，精度杠杠的,，當然,，這價格也是杠杠的，所以國產(chǎn)品牌中估計很少能用上這種奢侈品,。
除了德系,，國內(nèi)大部分會選用的就是日系跟臺系了,。比較出名的也就那么幾家可選。這里就不一一列舉了,。
3 n% ]) e8 {0 e; ~8 [; C- Z b7 k) _% C [attach]448715[/attach] 主動臂
看似非常簡單的部件,，主要就分兩種工藝，一種就是全身采用鋁合金制作,，另一種就如上圖那樣采用鋁合金和碳纖維組合而成,。
從圖上看,，主動臂的覺得確實是太簡單的,，就兩個鋁塊中間夾個碳纖維管再加兩個球頭，沒了,。這個時候就得看細節(jié)了,。比如碳纖維的粘接就有一定技巧，采用什么樣的膠水,，什么樣的工藝,，什么樣的碳纖維才不會容易斷、開膠,、膠不滿,、膠溢出等等問題都有講究。另外如果保證球頭中心到主動臂中心的距離,、如果保證兩個球頭中心的距離,、如何做主動臂的標定~~~這些是客戶看不到的，但是廠家會關(guān)注的真真切切影響DELTA性能的地方,。
[attach]448714[/attach][attach]448713[/attach] 從動臂
講這個就有意思了,。從動臂從結(jié)構(gòu)上來說也是非常簡單，但是這里面卻有很多廠家想要破解的小秘密,。這里面就有不少有意思的小故事,。
故事1：2013年11月，QKM的DELTA第一次在工博會亮相,。有意思的事,，有不少人過來問我們代理的是國外哪個品牌的機器人。因為那時候,，國內(nèi)把DELTA做得像一個產(chǎn)品的廠家確實很少,。
故事2：同樣在2013年工博會，很多同行會相互到各家展臺參觀,。我們分辨友商與客戶的一個有意思的辦法是,，如果是友商，很多會問,，你們怎么解決球頭磨損問題,？你們怎么解決彈簧斷的問題,？一開始我們也一臉懵逼，后來才知道原來這就是DELTA的共性問題,，每一個廠家都要面對這些坑,。
在球關(guān)節(jié)與彈簧上面，我們當然也遇到了磨損跟彈簧斷裂的問題,，這在研發(fā)初期就發(fā)現(xiàn)了,，而且這個問題最頭疼的地方就是短期內(nèi)是看不出來的，就不知道什么時候突然就出問題了,。所以,，我們采用了最笨的方法——測試。老老實實按照實際應(yīng)用設(shè)計了幾個測試平臺,，根據(jù)可能的方案制作不同的材料跟設(shè)計,，然后就是一直測一直測，一測就是半年,。沒有什么特殊方法,，沒有什么高深的理論，就是老老實實花了半年多做各種各樣的測試,，直到最終磨損控制得很小,，彈簧不再斷，完事兒,。所以到目前為止,，雖然關(guān)節(jié)跟彈簧我們都定義為易損件，但到現(xiàn)在還沒有出貨的DELTA需要換球關(guān)節(jié)的,，磨損非常慢,，而彈簧，由于異常碰撞導(dǎo)致的損壞發(fā)現(xiàn)過,，但正常使用把彈簧拉斷的也一直沒有發(fā)現(xiàn)過,。
所以，前面把時間都花足了,，再把產(chǎn)品推出去,，后面的時間反而會省很多。
6 P! L: N! c" @7 ~' L3 g! E( Y' s; `9 V
[attach]448712[/attach] 旋轉(zhuǎn)軸
旋轉(zhuǎn)軸就由一套花鍵軸和兩個萬向節(jié)組成,�,；ㄦI軸是標準品，這個沒什么可講的,，能做這個的廠家也就那幾家,，我們都測過，按價格論品質(zhì)就是了。
萬向節(jié)雖然市場也有很多標準品,，但是我們測過不少品牌都掛了,，要不就是壽命短，要不就是角度不夠大,，后來被逼得實在沒辦法了,，只能自己做。萬向節(jié)是一個利潤很薄的東西,，所以在量不是很大的情況下,，自己做萬向節(jié)是不劃算的，無奈標準品一次又一次地讓我們失望,，太不耐折騰了,，只能硬著頭皮自己做了。前前后后也是做了好多次改版才最終定下設(shè)計并測試通過,。不過略遺憾的是,，萬向節(jié)暫時還沒有做到快裝快拆,。要做到拆裝快又滿足精度跟壽命,，確實很困難，當年測了幾個方案都失敗了,，考慮到拆裝的頻率極低,，最終還是放棄了。
旋轉(zhuǎn)軸其實除了使用花鍵軸,，還有其他幾種不同的形式,，在之前有文章里有提過，有些方案我們也測過,，最終選用花鍵軸是最理想的,，而且別看采用了標準花鍵軸，這里面還有一項非常重要的發(fā)明專利,，解決旋轉(zhuǎn)軸的一個大問題,。只是出于知識產(chǎn)權(quán)保護，這里就不方便細說了,。
[attach]448719[/attach][attach]448711[/attach] 動平臺
動平臺的設(shè)計要講的不多,，最主要的就是兩點，一個是壽命,，一個是IP防護,，特別是如果用到食品行業(yè)的話。
動平臺有一個比較有意思的設(shè)計就是ABB的動平臺,，采用了氣室的設(shè)計,，即在負載旋轉(zhuǎn)的時候，氣管是不需要跟著負載旋轉(zhuǎn)的,，這樣的話氣管就整潔多了,，也不怕纏繞導(dǎo)致動平臺脫落等問題,。
另一個特殊設(shè)計就是ADEPTA的動平臺，因為是四條鏈,，所以沒有旋轉(zhuǎn)軸,，而第四軸的旋轉(zhuǎn)是靠動平臺上的特殊設(shè)計來控制角度，有專利,，所以市場上除了他們家也沒見什么人在賣,。據(jù)說有繞過ADEPT專利設(shè)計的，可惜一直沒有機會親眼看看結(jié)構(gòu),。
本來
- @& e6 `, c; _! X5 i
文章到這里就應(yīng)該結(jié)束,。但是今天收到一位朋友留言問我對DELTA的前景有什么看法，因為現(xiàn)在DELTA都是叫好不叫賣,，遠比不上SCARA,。所以在這里再講講我的看法。
首先DELTA要跟SCARA比應(yīng)用是很難的,，因為SCARA的應(yīng)用要比DELTA要廣得多,，特別是3C行業(yè)爆發(fā)的情況下，桌面型的SCARA就非常適應(yīng)這個行業(yè)的自動化,，自然也跟著爆發(fā),。而DELTA所擅長的分揀類的領(lǐng)域如食品、五金這些行業(yè)還是主要是人工為主,，大部分老板還在觀望,，還沒有大規(guī)模上自動化。
其次,，DELTA的負載比較小,，型號比較單一，不像SCARA有各種各樣的臂長跟負載,，負載太大,，對DELTA的設(shè)計難度會大大提升，這也對DELTA的應(yīng)用有所限制,。
另外,，價格是硬傷，目前性能比較好的DELTA成本要比SCARA要高很多,，沒辦法,，有很多硬成本在那里。這也是為什么很多老板對DELTA是“只敢遠觀而不敢褻玩”的原因之一,。
但是,，我個人是相信DELTA很快會迎來春天的，因為總體來說DELTA的銷量是在增長的，說明需求是在增長的,，等市場風(fēng)向一變,，DELTA也能被吹到風(fēng)口，所以目前DELTA還沒有爆發(fā),，沒關(guān)系,，利用這個時間把產(chǎn)品完善好了，積累一些應(yīng)用工藝,，束緊腰帶等風(fēng)來~~~
[attach]448710[/attach]
/ h8 V; r1 p5 e; I. l
作者: zhwbbxk29 時間: 2018-3-21 22:11
頂一下,！我們也在開發(fā)并聯(lián)。
作者: 陳小困 時間: 2018-3-22 08:45
為啥這么自然地叫delta,，是國產(chǎn),？ 不從政治方面看，但從技術(shù)制造看,。
作者: superopener 時間: 2018-3-22 08:59
* a0 w, K; S$ S) \6 w
加油�,�,！/ o* i {5 A6 P) f
作者: zrq0111 時間: 2018-3-22 09:10
挺好
作者: xiaobing86203 時間: 2018-3-22 09:35
價格不菲，應(yīng)用不廣
作者: leonerd_li 時間: 2018-3-22 10:00
工作了兩年半,，一直想從事這個領(lǐng)域的工作,，請問有什么好的建議嗎,？% g" _3 q$ J1 J* H0 d
作者: ww112358134711 時間: 2018-3-22 11:54
, [" }" q# S6 }) S5 V; }1 _+ X
不理解你的意思。這種構(gòu)形的是從國外傳過來的,，就是叫DELTA,，跟政治什么的沒有半毛錢關(guān)系。
作者: ww112358134711 時間: 2018-3-22 11:54
: l2 Q$ K, V. Z9 Q B) w/ i
你是哪里的呢,？之前做什么工作,？
作者: leonerd_li 時間: 2018-4-26 15:45
( X; _# ^1 E1 ~9 ^
在佛山順德,，之前做過兩年非標，一年AGV結(jié)構(gòu)設(shè)計，這兩天剛換到機器人行業(yè),，做集成解決方案,。
/ _3 T) ]$ a5 Q( S) Z' ?
作者: ww112358134711 時間: 2018-4-26 23:04
# e' r8 J$ ]) C8 B r6 u' `那算比較自然啦,，機器人集成細化領(lǐng)域挺多，找一個比較好的做兩年做精,，比如3C,、或者焊接。焊接比較成熟了,，3C是比較好的機會,。% k7 I0 v+ G, N- v' I
作者: leonerd_li 時間: 2018-4-27 10:46
. _- S7 ?! O. ]9 H( c: w
謝謝指教,，現(xiàn)在在做拋光領(lǐng)域，希望以后能做到3C領(lǐng)域的,，之前聽同事說3C的比較吃香,。總之都是我自己要多學(xué)點東西,。8 w5 @3 k! k$ d$ ], d3 @$ D
作者: jimyzhu 時間: 2018-4-27 14:23
樓主再跟我講講SCARA唄~講的很細致,！
作者: 機械領(lǐng)jxl 時間: 2018-5-15 09:00
并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計方向?qū)W生頂一下
作者: kong8979 時間: 2018-5-15 09:39
分析的很到位，對于這款機器有了初步了解
作者: 一騎絕塵0929 時間: 2018-6-22 17:21
樓主是QKM的工程師吧?
作者: 無錫法斯頓 時間: 2018-6-25 09:04
分析的很透徹,，要好好消化消化
作者: quyi0914 時間: 2018-7-3 22:16
張張見識,，學(xué)習(xí)一下
作者: lejing2121 時間: 2018-11-12 14:49
哎呦，這里也見到你了哇,，我說這里怎么也有這篇文章,，還在想是不是誰抄襲了，哈哈哈
作者: lejing2121 時間: 2018-11-12 14:52
自我介紹下,，我公司是做韓國WON代理的,，剛?cè)脒@一行，在學(xué)習(xí)滾珠花鍵,，滾珠絲杠花鍵軸,。所以找到你的微信公眾號了,，漲了不少姿勢，謝謝分享,。
作者: 設(shè)liuyh28 時間: 2018-11-17 21:17
學(xué)習(xí)了
作者: 設(shè)liuyh28 時間: 2018-11-17 21:18
很好的資料,，對并聯(lián)機器人有了初步的了解
作者: 田wr1987 時間: 2019-3-23 10:04
我問一下，樓主的地方招人嗎,？ 我大四,，拿過專利和智能車競賽的賽區(qū)一等，現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計在整delta,。以后到挺想從事delta機器人工作的,，謝謝啊,！
作者: chenhan91 時間: 2019-11-8 16:40
樓主分析的很到位啊,，我也在開發(fā)并聯(lián)機械臂，個人愛好,，本來公司是做打火機和噴火槍的,，然后我自己愛好然后有設(shè)備就做這些玩了。還要改進的東西還是很多; W# K: V, l/ ^! L5 q
作者: syonggang 時間: 2019-11-10 08:41
價格不菲,，應(yīng)用不廣
作者: 上海伺服 時間: 2019-11-11 12:46
* {1 x- i2 M# D, a$ n3 f& {: D您好,，我是做空心杯電機研發(fā)的,，機器人上有所應(yīng)用，加下微信17317679548,，以后有用到電機的話,，咱們可以相互學(xué)習(xí)下
% Z7 G6 R% g$ U- V
作者: 上海伺服 時間: 2019-11-11 12:47
樓主，您好,，我是做空心杯電機研發(fā)的，機器人上有所應(yīng)用,，加下微信17317679548,，以后有用到電機的話，咱們可以相互學(xué)習(xí)下
作者: abollo888 時間: 2019-11-12 09:11
這個造價不菲呢
作者: dwc1991 時間: 2019-12-28 15:37
作者: 龍騰飛 時間: 2019-12-30 11:25
一個前途無限好的行業(yè),，好想加入
作者: hhd21 時間: 2019-12-31 10:44
8 z. j2 K5 v' y! c3 j學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
作者: 機械新書yb 時間: 2020-2-19 22:33
學(xué)習(xí)下
作者: 初學(xué)者黃 時間: 2020-7-19 15:50
感謝這么詳細的分享
作者: 彈力型創(chuàng)可貼 時間: 2021-6-9 14:42
相對于質(zhì)量,，國內(nèi)更注重效率，分揀自然不是重點要求
| 歡迎光臨 機械社區(qū) (http://giwivy.com.cn/) |
Powered by Discuz! X3.4 |