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高速移載模組 機器手臂應用更寬廣

  • 劉中興

在自動化領域中,機器手臂的發展已有一段時間,不過之前多應用於電子或汽車製造等產業。近年來被稱為世界工廠的大陸人力成本逐漸高昂,包括台灣在內的多數製造業者開始導入機器手臂,讓此一產業進入另一波成長期。Güdel台灣分公司,廣生科技總經理傅詩唐指出,從技術面來看,機器手臂已經進入成熟期;在實際應用方面,為提升運作效率,第七軸的應用將是下一波趨勢。

目前市面上最廣泛使用的手臂為5軸與6軸手臂,因其有軸數多、旋轉角度大、動作最靈活等優點。多軸關節型機器手臂的機體運作雖然靈活,不過傅總表示,由於整組機體的設置仍多固定在地上,運作空間會受限;對此目前市場上的第七軸移載模組,可大幅提高手臂的使用彈性。

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廣生科技總經理傅詩唐指出,從技術面來看,機器手臂已經進入成熟期;在實際應用方面,為提升運作效率,第七軸的應用將是下一波趨勢。

產線應用的機器手臂設計中,速度和精度是兩大重點,這兩者都是產線效能的關鍵因素;Güdel走行軸在這兩方面都有優異的表現。在產線中,自動化設備速度必須高於產線的速度,目前市場的移載模組的多採用線性滑軌,速度及負載比較難同時達成。傅總指出,要提升自動化系統的效率,這兩個問題都必須解決;對此Güdel以滾輪與軌道方式,加快手臂移載速度與可負載重量。

線性模組的規劃,必須仰賴齒輪、齒排、減速機3項組件搭配,Güdel本身深耕這三種零件多年。Güdel在1995年將應用觸角延伸到機器手臂,在評估市場後,推出適用於各廠牌手臂的移載模組,並且不斷更新及研發,其速度與可負載重量都已是產業中最高。例如2016年推出的TMF6,可移載包括手臂本身11噸與工件2噸總計13噸的重量負載。

而要讓高速、高重量負載的機器手臂與移載模組可以緊密整合,一般需要經過繁複的計算,再加上各廠牌的機器手臂型號種類多,這往往會讓導入時間一再延遲。對此Güdel的作法是透過模組化先將各型號搭配好,藉此大幅簡化選型並縮短設備的上線時間。

目前搭配移載模組的機器手臂,主要應用於上下料、焊接等,也有台灣廠商將之導入在金屬澆鑄製程;透過穩定的走行軸移動機器手臂,將溶化後的液態金屬倒注在模具中,未來也會應用到其他領域。歐美已經在航太及噴塗業有大量的案例,因此台灣仍有相當大的成長空間。

對於市場同類型的產品選購,傅總認為,移載模組與機器手臂緊密結合,對自動化產線的效率影響極大,因此除了精度與速度外,可靠度也會是重點考量,以Güdel為例,該公司不但長期投入此一領域的研發,模組化的設計讓產品可靠度更高,Güdel的第七軸模組已經是第三代,性能及可靠度更是領先業界,而且Güdel關鍵零配件都是自主生產,可完全掌握產品品質,也進一步提升了系統的穩定度與可用性。