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断链之后
 

【工业4.0专辑】机械手臂四大家族求新求变 新创弹性追求弯道超车

从光驱到机器手臂 达明转型赋予机器人思考与视觉系统

达明机器人为台湾首个自主开发智能型机器手臂,搭配图象化控制接口,使用者就可快速建置完成复杂取放动作。李建梁

达明机器人为台湾首个自主开发智能型机器手臂,特别的是该手臂内建视觉系统,让机器长出「眼睛」,并经由人性化操作接口,透过「手把手」直觉牵引教学,搭配图象化控制接口,使用者就可快速建置完成复杂取放动作。  

达明原本为广达集团负责光驱的广明光电一个事业单位,但在云端逐渐取代存取装置生态,机械手臂的策略转型在内部萌发。

达明机器人营运长黄识忠指出,传统型机器手臂从购入到可使用,集成过程非常繁琐,需要从手臂机构、视觉控制、配电到软件集成,一间工厂需要耗费各领域工程师长达半年时间,以至于自动化虽有需求强劲,但却无法满足服务能量。

7年前达明作为广明内部事业单位,即思索作为新进者以如何进行产品区隔,当时就确认不走「Me too」价格竞争产品。

内部几经讨论,认为自动化和自动手臂技术尚未到位,市面上手臂不够智能和灵活,与外围升降平台和视觉设备集成过程繁琐,因此定义出研发方向,打造内建协作机器人,并透过简易操作接口,让厂商可以快速导入。

过去机器手臂导入需要编写艰深的程序,黄识忠强调,达明机器人使用全图象化人机接口,既使没使用过工业机器人的人员,透过直觉的步骤式教导就可快速上手,同时也不需要笨重控制板与传输线操作,使用笔记本平板就可以控制,大幅减低厂商导入门槛。

目前市面鲜少看过内建视觉机械手臂,黄识忠强调,现在工厂有快速换线需求,每当换线时,所有设备重新调整,不具视觉辨识机械手臂需经过重新精准调教,不能有丝毫差池。

但具内建视觉手臂可透过视觉补偿,即使在机台变动、模具更换情形下,变动机器手臂原始设定轨迹动线,但透过内建视觉,足可依据现场情境适时调整,即可弹性且迅速融入新环境设定,对于工厂设备布建也可灵活弹性。

黄识忠指出,达明机器人结合无轨自动搬运车(AGV)或专用台车应用,当两者结合宛如让具有大脑机械手臂长出双脚,可以让手臂行走在生产线之间,运送、装载物料,例如晶圆厂常有十分沉重晶圆盒,过去都由人力提送,但透过具有行动力的手臂将可省却不少人力。

机器手臂聪明不仅如此,电子生产在线有许多精密电子产品,组装过程不仅要精准,还是有「巧力」,只要有丝毫过于粗鲁可能导致电子产品受损;机器手臂还要能将力量收放自如,象是电路板存储器插件,或者iPhone手机SIM卡插槽拆卸,目前达明与协助厂商开发相关应用,让手臂能具有人类手感般的灵敏,可手臂可以感应安装物件反馈调整力道。

当视觉结合手臂,可让生产细节凡走过必留下痕迹,让业者保留完整生产履历;传统产线需要结合条形码机扫描仪,但内建视觉的手臂在作业同时即可同时搜集资料,无论是产品条形码、生产履历、光学检测资料,在机器手臂取放同时就可毕其功于一役。

当资料搜集逐渐丰富,达明也看到物联网时代数据重要性,黄识忠指出,厂商关心工厂稼动率、生产履历、产品序号、使用里程、良率、设备状态等关键数据,当手臂作业过程已经钜细靡遗记录下来,达明协助将冷冰冰数据变成平易近人仪表板(dashboard),透过数据战情中心可协助管理者进行远程决策管理。

当生产线样态越趋于复杂,传统处理方式已经无法克服,因此各界将手臂结合人工智能克服;达明系统内建人工智能深度学习功能,目前使用领域帮过光学符号识别(OCR),象是机台屏幕辨识、产品卷标辨识,手臂可以直接读取机台、产品上任何符号,并透过人工智能增强辨识精准度。

例如即将在2017年台湾机器人与智能自动化展出的3C组装机台,以独家TM Landmark定位技术修正手臂移动点位,并克服外围环境变异的视觉定位,加上字元、条形码与距离与角度量测的视觉检测,以及在外来物靠近时,自动放慢或停止手臂的视觉辨识安全,是机器人手、眼、力的最佳集成表现。

黄识忠强调,达明下一步发展方向仍是让机器人更聪明,人机协作已经成为主流规范,达明机器人完成这ISO协作机器认证,当人员碰触,机器人停止动作,同时可设定,警戒区域动作调控,设定特定协作范围,当手臂进入协作作业区自动减速,在整体上持续专注在让机器手臂更聪明、简单、安全方向前进。

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