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ST完整产品线关键元件到位 开发工业机器人事半功倍
12345zhi | 2023-03-28 14:15:01    阅读:341   发布文章

制造业掀起智能化浪潮,工业机器人逐渐成为产业界关注的热门话题。工业机器人类型众多,目前常见的传统关节型机器手臂特点为移动速度快,但由于工安考量,必须在特定的围篱内运作,另一种协作型机器手臂的移动速度虽慢,不过可依据需求快速调整动作,并与产线人员共同工作,因此运作弹性更大。除此,市场上还有在疫情期间加速成长的仓储机器人、可降低物流营运成本的AGV/AMR、落地速度加快的自动交递机器人(Autonomous delivery robots;ADR)等,这些工业机器人将逐渐勾勒出未来工厂的样貌。

目前工业机器人市场的龙头厂商包括美国的ROBOTIQ、TERADYNE,欧洲的KUKA、ABB、rextroth、UR,亚洲的YASKAWA、FANUC、SEIKO EPSON、台达电子、达明等。ABB、FANUC、KUKA、YASKAWA等四大家族被认为是机器手臂市场的代表。

意法半导体亚太区工业自动化行销经理罗至宏。意法半导体

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在协作型机器人市场中,UR为龙头厂商,而达明则正大力追赶中,并已取得优异成绩,至于中小型机器手臂市场上,SEIKO EPSON则占有领先地位。近年来,AGV/AMR市场快速成长,ABB、TERADYNE、OMRON、三菱、CONTINENTAL、JUNGHEINRICH等厂商布局较深,并在市场上获得许多斩获。除此之外,国内也开始通过购并、研发等方式深化产品技术能量,加速进军全球市场。

在各类工业机器人中,发展潜力巨大的协作型机器人市场获得产业界高度关注。正如前述,这类机器手臂的特点是可与人类操作员合作共同工作。根据FORTUNE杂志调查,2017年协作型机器人市场的市场总值约为9亿7千万美元,而2028年预计将超过13亿美元,复合成长率超过42%,其中德国、国内、北美、南美将是成长最快的四大市场,主要应用产业除了汽车、电子、塑胶成型等制造业外,医疗、食品、娱乐也将是重点场域。

从上述指标可看出工业机器人的庞大商机,意法半导体(ST)的完整解决方案则可协助业者加快开发时程、打造效能与可靠性俱佳的产品。ST深耕工业领域多年,旗下的产品线可应用于不同类型的工业机器人,在AMR架构中,ST提供了环境传感器、马达驱动、近程序传感器、处理器、功率元件与LED驱动器等高品质元件,6轴协作机器手臂部分则有IO-Link、离散半导体、闸极驱动器、STM32 MCU、转换电压稳压器…等,AGV设备包括用于驱动轮胎马达的闸极驱动器、激光雷达的MCU、ToF传感器、加速度计、MOSFET…等元件。

意法半导体亚太区工业自动化行销经理罗至宏表示,ST的多种元件,其品质与效能都位居产业领先群,可协助业者打造具备高度竞争力的工业机器人,例如可侦测机器人与周边环境障碍物距离的ToF,ST就是出货量位居全球产业第一的供应商。

ST的ToF已到第4代,并针对不同侦测距离、侦测视角推出5款产品,出货量超过10亿颗,应用于各类领域。另一指标性产品为MEMS传感器,传感器是工业机器人的重要元件,随着智能化程度升高,其需求也愈来愈大,ST在此提供了工业机器人常用的多种传感器,包括功能各异的加速度计、磁力计、陀螺仪、环境传感器、红外线传感器等,并且提供10年供货保证,提升工业产品的可用性。

马达是工业机器人的动力来源,无论是机体行走、手臂移动路径与姿态,都需要倚靠精准的马达控制器,ST的STSPIN系列马达驱动器可以最高精度,将所有功能高效的内建至驱动马达中,STM32家族的MCU则可做出精准控制,此外ST打造的完善开发环境,将有助于业者降低产品研发门槛、缩短上市时程。

可精准控制电能,提升能源使用效率的智能电源开关(IPS),在工业机器人架构中的重要性愈来愈高,ST为满足市场不同需求已推出多款产品,闸极驱动器VN540、VN751、VN808等,智能功率开关IPS4260L…等,此外ST也针对工厂自动化系统提供高效能、高稳定度的功率元件。

为了避免内部不同模块之间电气干扰与地面电流循环,工业机器人必须在PLC I/O模块与电路之间置入隔离元件, ST的ISO8200B、ISO8200BQ、ISO8200AQ等三款高端驱动器可智能切换8组工业负载,STISO621双通道数码隔离器则提供两个独立通道与高抗噪能力、高速输入/输出切换时间,借此确保设备的稳定性与安全性。在闸极驱动器部分,ST的旗下拥有可驱动MOS/IGBT/SiC/GaN的产品,电压范围从100 v到1.5 kV,针对不同应用场域,ST也推出多款不同材质的元件,从常见的矽基到SiC、GaN等第三代半导体均有对应产品。

观察全球制造产业,工业机器人已被视为提升产能、降低成本的关键技术,设备的效能、可靠性与安全性日益重要,ST的完整产品线可提供一站购足服务,并透过高品质的产品与服务,协助业者快速完成开发,强化市场竞争力。

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