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活用协作机器人跨越自动化鸿沟 全速迎向智能制造

当前全球制造业情势堪称严峻,一来因劳动力供给下降导致招工不易,二来需求端对质量、价格、交期的要求日益严苛,加上COVID-19(新冠肺炎)疫情从旁添乱。制造业者唯有加速发展自动化,才可望在困局中稳住阵脚、维持获利。

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Universal Robots与合作伙伴所罗门、雄克、盛钰、威森、欣桥,联手展示涂胶、锁付缧丝、双夹爪取放分类及AGV应用,虚实集成连结机器手臂,完整呈现智动化解决方案。

现场盛况:导入UR的六轴机械手臂,藉由运用程序编写简易且安全易用的协作机器人,协助企业精进生产流程。

为此全球最大协作机器人供应商优傲科技(Universal Robots;UR),日前启动「跨越自动化的鸿沟 打造智动化工厂」巡回研讨会,期望透过安全易用且程序编写简单的协作机器人,集成伙伴的自主移动机器人(AMR)、抓取系统、螺丝锁附等应用,帮助各领域制造业者加速智动化转型。

UR协作机器人,学习曲线低且维护容易

UR通路开发经理卢彦亨表示,随著疫情发酵,使过往高度依赖中国的产业链出现变化,不少台商将产能迁出中国、分散风险,同时也致力提升附加价值,导入新兴科技应用,迎向后疫情的智能制造时代。

推展智动化过程中,AI驱动的协作机器人扮演要角,只因它能发挥监控、视觉、适应、学习、部署等重要功能,监测不断变化的工作空间条件,经由视觉识别零件方位、执行正确取放动作,随机器移动来调整任务方向,检测并规避冲突、且使用重试策略对错误做出反应,以及在数小时内投入使用、还可重用任务信息。

「制造业者从『人工生产』骤然推进到『智动化』,难免存在投资风险,」卢彦亨说,这些风险包括产品寿命与周期、设备稳定性和扩充性等方面的疑虑;为降低冲击,许多业者倾向在途中增加「半自动化」阶段,既保留人工生产的弹性,又可进化至模块化、程序化、功能易扩充,此时即需倚重协作机器人。

UR的初衷是发展一种机器人,做为工厂工人好用的工具,只要安装不同末端夹治具,就可被赋予新功能。愈来愈多制造业者青睐协作机器人,系因它相较于传统工业机器人,不仅更小巧、紧凑、轻量,且不需围栏可与人协同分工(经安全评估后),还有程序设计简单易学、快速安装到位等优势。更重要的,传统机械手臂的运动空间受限,须经由反复模拟,避免干涉其它机构件,反观UR六轴协作机器人,每轴都有正负360度灵活性,像人类手臂般运行自如。

传统工业机器人从示教、编程到上线,往往历时3~6月,UR协作机器人则因拖拉示教、可轻松编辑机器人运行点位,1周内即可上工。再者传统工业机器人需实施更换电池、齿轮润滑和间隙检查、定期校正等繁重维护工作,UR协作机器人因关节模块化,不需保养零部件。

卢彦亨强调,UR协作机器人分为UR3e、UR5e、UR10e及UR16e四款,「UR」与「e」之间数字代表负载(公斤),它们皆通过Full EN ISO 13849-1 Cat 3 PLd、ISO 10218-1(TUV Nord)等国际安全认证,并支持多项安全功能,譬如可配置停止时间和停止距离、肘部关节安全等。

UR从2008年推出世上第一台商用协作机器人至今,累积销售超过46,000台,全球市占率达50%,可胜任金属/家具加工、包装组装、生活饮食、晶圆盒移载,乃至基于防疫的咽喉采检、场馆消毒等多元任务。

合作伙伴力挺,端出AMR、夹取、螺丝锁附等方案

所罗门(Solomon)业务经理李俊玉、台湾雄克区域销售经理施信玮、威森国际技术经理李钧荣等三位来自UR伙伴的专家,依序发表演说,呼应「跨越自动化的鸿沟」活动主轴。

李俊玉说,谈到协作机器人,除Cobot UR外亦需关注开始进入工厂与仓库的「协作式自主移动机器人」(AMR),意在优化内部物流。所罗门代理的MiR产品、为源自丹麦的新世代AMR,支持人与机器人共享工作空间,彼此一起工作、依序完成任务,例如工人在工作岗位上工时,由AMR负责搬运物料。

过去AGV是实现内部运输自动化的唯一选项,但需投入昂贵固定设施,如固定轨道或嵌入工厂地板的传感器;反观MiR AMR集成独到关键技术,拥有优于AGV或其它AMR的易用性、灵活性和安全性。

譬如MiR透过直观的使用接口,让无程序设计经验的人也能设定AMR并建立任务路线;用户可藉助MiRFleet软件,进而根据位置和可用性,针对多达100台MiR AMR进行管理和优化。

施信玮介绍雄克抓取系统,内含逾4,000种标准元件,适用每款机械手臂、不同产业、每种搬运行业。他指出制造业者致力追求制程弹性化、产线智能化,当然亟需在厂内落实智能搬运,雄克抓取系统可呼应这些期待,直接收集数据、回馈数据并与其它系统交互,最终做出反应。

雄克提供多种支持人机协作的安全智能工具,如机械手臂末端可收集数据的电子夹爪,CNC加工机内的智能刀杆、夹持工件的可控夹具等等。

李钧荣阐述机器视觉与螺丝锁附的集成应用之道,常见情境系由机器视觉告知机械手臂应锁附螺丝位置,再由手臂将自动螺丝起子引导到该处,最后由电动伺服起子系统判定是否锁附成功,最终把讯息回传手臂或上位控制器。相关案例包括利用UR3前端无限旋转的关节,进行飞镖产品的锁附;运用六轴机械手臂,执行带有较大角度的物件锁附工作等等。

UR致力使各种规模企业皆能轻松导入六轴机械手臂,进而搭配AMR、夹取系统、螺丝锁附方案,加速精进生产流程、实现智动化愿景,进一步与UR联系

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