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活用協作機器人跨越自動化鴻溝 全速迎向智慧製造

當前全球製造業情勢堪稱嚴峻,一來因勞動力供給下降導致招工不易,二來需求端對品質、價格、交期的要求日益嚴苛,加上COVID-19(新冠肺炎)疫情從旁添亂。製造業者唯有加速發展自動化,才可望在困局中穩住陣腳、維持獲利。

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Universal Robots與合作夥伴所羅門、雄克、盛鈺、威森、欣橋,聯手展示塗膠、鎖付縲絲、雙夾爪取放分類及AGV應用,虛實整合連結機器手臂,完整呈現智動化解決方案。

現場盛況:導入UR的六軸機械手臂,藉由運用程式編寫簡易且安全易用的協作機器人,協助企業精進生產流程。

為此全球最大協作機器人供應商優傲科技(Universal Robots;UR),日前啟動「跨越自動化的鴻溝 打造智動化工廠」巡迴研討會,期望透過安全易用且程式編寫簡單的協作機器人,整合夥伴的自主移動機器人(AMR)、抓取系統、螺絲鎖附等應用,幫助各領域製造業者加速智動化轉型。

UR協作機器人,學習曲線低且維護容易

UR通路開發經理盧彥亨表示,隨著疫情發酵,使過往高度依賴中國的產業鏈出現變化,不少台商將產能遷出中國、分散風險,同時也致力提升附加價值,導入新興科技應用,迎向後疫情的智慧製造時代。

推展智動化過程中,AI驅動的協作機器人扮演要角,只因它能發揮監控、視覺、適應、學習、部署等重要功能,監測不斷變化的工作空間條件,經由視覺識別零件方位、執行正確取放動作,隨機器移動來調整任務方向,檢測並規避衝突、且使用重試策略對錯誤做出反應,以及在數小時內投入使用、還可重用任務資訊。

「製造業者從『人工生產』驟然推進到『智動化』,難免存在投資風險,」盧彥亨說,這些風險包括產品壽命與週期、設備穩定性和擴充性等方面的疑慮;為降低衝擊,許多業者傾向在途中增加「半自動化」階段,既保留人工生產的彈性,又可進化至模組化、程式化、功能易擴充,此時即需倚重協作機器人。

UR的初衷是發展一種機器人,做為工廠工人好用的工具,只要安裝不同末端夾治具,就可被賦予新功能。愈來愈多製造業者青睞協作機器人,係因它相較於傳統工業機器人,不僅更小巧、緊湊、輕量,且不需圍欄可與人協同分工(經安全評估後),還有程式設計簡單易學、快速安裝到位等優勢。更重要的,傳統機械手臂的運動空間受限,須經由反覆模擬,避免干涉其他機構件,反觀UR六軸協作機器人,每軸都有正負360度靈活性,像人類手臂般運作自如。

傳統工業機器人從示教、編程到上線,往往歷時3~6月,UR協作機器人則因拖拉示教、可輕鬆編輯機器人運行點位,1週內即可上工。再者傳統工業機器人需實施更換電池、齒輪潤滑和間隙檢查、定期校正等繁重維護工作,UR協作機器人因關節模組化,不需保養零部件。

盧彥亨強調,UR協作機器人分為UR3e、UR5e、UR10e及UR16e四款,「UR」與「e」之間數字代表負載(公斤),它們皆通過Full EN ISO 13849-1 Cat 3 PLd、ISO 10218-1(TUV Nord)等國際安全認證,並支援多項安全功能,譬如可配置停止時間和停止距離、肘部關節安全等。

UR從2008年推出世上第一台商用協作機器人至今,累積銷售超過46,000台,全球市佔率達50%,可勝任金屬/家具加工、包裝組裝、生活飲食、晶圓盒移載,乃至基於防疫的咽喉採檢、場館消毒等多元任務。

合作夥伴力挺,端出AMR、夾取、螺絲鎖附等方案

所羅門(Solomon)業務經理李俊玉、台灣雄克區域銷售經理施信瑋、威森國際技術經理李鈞榮等三位來自UR夥伴的專家,依序發表演說,呼應「跨越自動化的鴻溝」活動主軸。

李俊玉說,談到協作機器人,除Cobot UR外亦需關注開始進入工廠與倉庫的「協作式自主移動機器人」(AMR),意在優化內部物流。所羅門代理的MiR產品、為源自丹麥的新世代AMR,支援人與機器人共用工作空間,彼此一起工作、依序完成任務,例如工人在工作崗位上工時,由AMR負責搬運物料。

過去AGV是實現內部運輸自動化的唯一選項,但需投入昂貴固定設施,如固定軌道或嵌入工廠地板的感測器;反觀MiR AMR整合獨到關鍵技術,擁有優於AGV或其他AMR的易用性、靈活性和安全性。

譬如MiR透過直觀的使用介面,讓無程式設計經驗的人也能設定AMR並建立任務路線;用戶可藉助MiRFleet軟體,進而根據位置和可用性,針對多達100台MiR AMR進行管理和優化。

施信瑋介紹雄克抓取系統,內含逾4,000種標準元件,適用每款機械手臂、不同產業、每種搬運作業。他指出製造業者致力追求製程彈性化、產線智慧化,當然亟需在廠內落實智慧搬運,雄克抓取系統可呼應這些期待,直接收集數據、回饋數據並與其他系統交互,最終做出反應。

雄克提供多種支援人機協作的安全智慧工具,如機械手臂末端可收集數據的電子夾爪,CNC加工機內的智能刀桿、夾持工件的可控夾具等等。

李鈞榮闡述機器視覺與螺絲鎖附的整合應用之道,常見情境係由機器視覺告知機械手臂應鎖附螺絲位置,再由手臂將自動螺絲起子引導到該處,最後由電動伺服起子系統判定是否鎖附成功,最終把訊息回傳手臂或上位控制器。相關案例包括利用UR3前端無限旋轉的關節,進行飛鏢產品的鎖附;運用六軸機械手臂,執行帶有較大角度的物件鎖附工作等等。

UR致力使各種規模企業皆能輕鬆導入六軸機械手臂,進而搭配AMR、夾取系統、螺絲鎖附方案,加速精進生產流程、實現智動化願景,進一步與UR聯繫

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