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Epson创新摺叠式手臂 带动生产坪效与速度双双劲扬

  • 吴冠仪台北

摺叠式N6机械手臂与SSD测试解决方案。
摺叠式N6机械手臂与SSD测试解决方案。

肇因于中美贸易战影响、国内大陆人工成本日益高涨,使不少台商决定迁移生产线,但不可讳言迁厂兹事体大,执行过程势必面临诸多挑战。

台湾爱普生产业科技事业部总经理王亮国表示,按目前观察到的迁移趋势,若以高经济价值、高技术门槛的产品制造而论,多以回流台湾为首选,若属于劳力密集型工厂,主要迁往印度、印尼、越南、菲律宾或泰国等地。此外迁移模式也有不同,一种为复制线,将原地的生产线体制,直接复制到新厂址,因为不需重新设计与验证,可较快重新启动量产,另一种为新线,为符合新厂址需求所创造新的产线体制,需花费较长时间。

台湾爱普生产业科技事业部总经理王亮国。

台湾爱普生产业科技事业部总经理王亮国。

不论复制或重新建造生产线,都有亟待解决的问题。以复制线为例,尽管技术性障碍不大,但仍需面对土地、厂房的取得难题,所以须设法利用最小空间布置最大产能;至于新产线体制建造,主要面临自动化工程人才不足的窘境。

为此Epson备妥对应的产品及服务,协助台商突破迁厂瓶颈。一方面,该公司于2017年6月在汐止成立「Epson机械手臂展示中心暨实验室」,不仅藉由多款机械手臂的部署、实际展示各式应用情境,亦提供师资,帮助企业培训基础操作人员,纾解自动化人力不足的旱象;另一方面则更重要,提供业界首创的摺叠式手臂,并握有全球专利,可360度的活动范围,在有限安装空间内展现广域的工作距离,实现生产坪效的极大化。

摺叠式手臂N6,展现广域的工作距离

王亮国强调,Epson摺叠式手臂有两大重要诉求,一是节省空间,在狭小布置(Layout)内大幅提升六轴手臂的运作效能,协助企业缓解取得工业用地的成本压力;其次是提升速度,若以Epson自身的新旧款式六轴手臂来比较,摺叠式产品的节拍时间缩短30%。

目前Epson提供两款摺叠式手臂,其中较早问市的N2,可处理的最大负重是2.5公斤(含夹治具),臂长为450mm,标榜仅需600mm x 600mm安装空间,适用于穿载式装置、芯片等较为精巧的量测作业情境。

2018年下半,Epson进化再推出N6摺叠式手臂,最大负重提升为6公斤,臂长增加至1,000mm。延续N系列优势,可在一个作业员的狭小空间内进行快速运动,至于与N2最大的不同,在于手臂的长度与荷重能力,优化作业空间向上延展的能力,使产线面积与空间的运用更具效益,尤其适用于立体堆叠的测试站。

正因如此,让N6甫推出旋即获得热烈回响,不仅备受许多手机、硬盘制造商青睐与导入,甚至针对非电子业领域,也有业者找上Epson,规划以N6为基础打造门市店头型的服务机器人,期使寸土寸金的商业区门店内,也可透过自动化手臂的引进,发挥最大室内坪效。

最短路径生成,减少回避干涉点

台湾爱普生机械手臂自动化营业部应用技术支持经理董正威分析,综观传统六轴手臂,手肘关节较易与系统周边发生干涉,故难实现小型系统配置,此外夹治具或第四轴机构也容易有干涉产生,所以需要增加回避点避开干涉,意谓用户需以较大空间来布置相关工作单元。

至于Epson的N系列摺叠式手臂,除可实现360度的活动空间外,也能减少不必要的回避干涉时间,N2的情况下,只需如同操作人员的600mm x 600mm作业空间即可运作、不必改变Layout,与Epson旗下的C4六轴手臂相比,C4则需800mm x 800mm配置空间,一来一往面积差距达四成。而N系列手臂可同时支持桌上型与天吊型,所以企业只要巧妙透过伫列方式布置量测装置,即能方便布局周边机构,并大幅节省所有系统的配置空间。

藉由3D模拟,加速修正机构干涉问题

值得一提的,近年Epson针对取放、组装、涂胶、堆栈等等不同的作业情境,陆续推出诸多模块化方案,俾使大中小各类型企业直接套用,不需要从零开始擘建生产环境,顺势大幅减少时间成本与风险成本,加速迈向智动化。而在各项模块化方案的背后,皆有Epson的RC+手臂控制软件、CAD to Point功能、力觉传感器以及视觉传感器等等加值元素,形成强而有力的支撑。

理所当然的,由Epson精心独创的N系列手臂,也一体适用上述各种加值元素,并且结合自身与生俱来的优势条件,称职地执行取放、组装、涂胶、堆栈等不同任务。董正威进一步说明,不管谈到建厂或迁厂,若依照传统模式,从设计、验证、修正而至导入往往耗时甚久,但只要藉助Epson的RC+软件、力觉系统或视觉系统等等元素,便可大幅缩短前置流程与成本。

举例来说,企业可经由RC+来建构3D虚拟环境,藉以模拟操作机械手臂的动作,预先检查移动路径中是否出现机构干涉,如果有,便可及早修正治具长度或改善Layout,而非如同过去必须等到完成组装后才发现问题,如此不但有助降低修正问题的时间与成本,且只要验证路径规划一切正常,还可直接把模拟软件加载手臂控制器,迅速展开正式作业。

再者,过去企业必须仰赖专业工程师费时教点,才能接续完成机械手臂的运动路径规划与程序开发,如今只要藉助Epson力觉系统,便可记录所有点位补偿位置的参数并予自动修正,另可搭配视觉系统执行二次定位、同样发挥位置补正之功效,让企业完全不需继续深陷于耗时费工的教点程序,也算是N系列手臂的另一卖点。