机械手臂结合多轴走行轴 协助更多元领域灵活自动化加工

机械手臂结合多轴走行轴 协助更多元领域灵活自动化加工。

机械手臂在自动化取放料及制程中的应用越来越广泛。而在新的应用中，使用两轴以上的线性轴搭配机械手臂为另一种趋势。

在焊接、喷涂等制程中，传统上使用人力执行；随着机械手臂在这些领域的发展逐渐成熟，机械手臂大量取代人力；尤其是在汽车业，车体的焊接在线已经几乎无人化。然而在大型物件如船体及火车座舱等应用，由于空间上的限制，目前大部分依然使用人力。为了克服这个困难，使用两轴以上的线性轴搭配机械手臂成为新的方案；并且在更多如航太、建筑等领域的应用逐步发酵。

在自动化领域中，机器手臂的发展已有一段时间，不过之前多应用于电子或汽车制造等产业。近年来被称为世界工厂的大陆人力成本逐渐高昂，包括台湾在内的多数制造业者开始导入机器手臂，让此一产业蓬勃发展。从技术面来看，机器手臂的使用已经非常成熟；在实际应用方面，为提升运作效率，走行轴的应用也越来越广泛。

目前市面上最广泛使用的手臂为5轴与6轴手臂，因其有轴数多、旋转角度大、动作灵活等优点。多轴关节型机器手臂的机体运作虽然灵活，不过由于整组机体的设置仍多固定在地上，运作空间会受限；对此目前市场上的走行轴，可大幅提高手臂的使用弹性。

有别于AGV的灵活性，使用轨道的走行轴用途更着重在附载，速度及精度。在动作精度要求高如焊接，速度及附载要求如上下料等，轨道都优于AGV并且被广泛的使用。

工业型机械手搭配的走行轴非常依赖于轨道的刚性，由于关节手臂的动作为翻转为主，其产生的扭矩需要依靠轨道支撑。

目前搭配移载模块的机器手臂，主要应用于上下料、焊接等，也有台湾厂商将之导入在金属浇铸制程。透过稳定的走行轴移动机器手臂，将融化后的液态金属倒注在模具中；未来也会应用到其他领域。

而随着两轴以上的走行轴导入，欧美已经在在造船、航太及建筑等领域使用，越来越多的大型物件制程如焊接、喷涂、抛光等，已经逐步转为机械手臂。在这些领域台湾仍有相当大的成长空间。

瑞士Güdel为线性轴的先驱，在全世界有大量的案例，除了汽车业的应用外，在航太及火车等领域都有许多合作案。2018年为苏黎世联邦理工学院规划了一套倒挂式三轴走行轴供机械手用于建筑木工领域。未来将在更多领域有其他应用。

Güdel的轨道为其产品特色之一，使用方形轨道搭配滚轮。除了速度跟刚性的优异表现外，极佳的耐候性更使Güdel的走行轴更适用于焊接、喷涂等污染较高的环境。而其自制的齿轮齿排减速机以及模块化的走行轴更让产品拥有极高的性能及可靠度。(本文由广生科技提供，DIGITIMES刘中兴整理报导)