• 協作機器人通常如何應用? 
雖然協作機器人可協助執行的動作很多,從焊接、擰緊螺絲到打磨,都難不倒UR機械手臂!但實務上有70%,是被應用在執行「拾取和放置」、組裝和材料處理這幾個動作類別。 
  • 協作機器人能否協助堆疊堆棧?
沒問題 ! 不論是要堆疊、裝箱、還是卸貨,協作機器人都可以處理一系列堆疊或夾板裝載的任務。 
  • 協作機器人不能做什麼? 
只要您在協作機器人合理有效的承載範圍內操作,並使用合適的末端執行器和軟體,協作機器人就具有廣泛的功能,能與您一起打造無限可能。
 
 
協作機器人在不同產業的應用非常廣,
且幾乎每個製造工廠或生產線都有其能發揮效用的地方。
 
機械手臂能代替它們的人類同事,協助處理枯燥、骯髒或危險的工作。如果企業有需求還能全天候生產,最大限度的減少停機時間。協作機器人的功能多樣,執行的工作任務可以根據客戶的需求量身訂製。 
 
除此之外,協作機器人還能將工業自動化引入企業的不同領域,每一項機械設備可應用的方式也非常多變,從非常精細的工作到最後貨物的堆棧,不同模式系統能攻克不同類型的製造任務。例如像 UR3e這種桌面型的系統,就很適合那些希望透過自動化減緩負重任務的企業,而更大型的協作機器人手臂還能承擔更重的工作。

對於中小型企業而言,協作機器人多種用途的特性,是其發展營運活動時的重要資產之一。可不斷重新編寫程式的機械手臂,可在很短的時間內填補幾乎任何業務領域出現的空白,從堆棧到生產線,協作機器人的末端執行器是打造機械手臂功能多樣性的核心零組件。 

末端執行器,也稱為機械臂末端工具 (EOAT),是所有協作機器人的重要組成部分。執行器連接在機械臂的末端,使其能配合執行特定任務,不管是費力地撿取與包裝工作,亦或是焊接、打磨等技術性工作。根據企業不同的需求,一個協作機器人可以在一個工作週內處理十幾項任務。

 
 

以下是協作機器人的一些最常見的工業應用,與大家分享一些企業選擇機械手臂而非其他工業機器人的原因。
 

拾取和放置 (PICK AND PLACE

拾取和放置是進行物料搬運的主要任務。協作機器人可以快速又精準地將表面安裝元件 (SMD) 的零組件固定到印刷電路板 (PCB) 上。只要使用特定的程式腳本,協作機器人便能依據程式編程,避開錯誤的原件,準確的選擇適當的零件將其焊接到 PCB 上,甚至比人為操作的速度更快和準確性更佳。對於旨在提高產能,同時保持低生產成本的電子製造商而言,能協助拾取和放置動作的協作機器人是非常理想選擇。 

拜耳 (Beyerdynamic) 為世界著名的音頻設備品牌,便是音頻設備的關鍵製程中,使用協作機器人生產喇叭震模。在不影響產品品質或增加人力生產資源的前提下,如何顯著提高生產率一直是拜耳面臨的難題。後來他們發現突破困境的關鍵,在於喇叭震膜的品質經常浮動,可以尋求更高的品質穩定性。 

於是,拜耳將流程分為兩部分,由兩個獨立的協作機器人處理。首先,設置配備機械手臂專用相機(Robotiq Wrist Camera)與雙指夾持器(Robotiq Two-finger Gripper)的UR5,負責放置已焊接的耳機喇叭在旋轉馬達上。接著,以帶有噴槍的UR3噴灑組件,使其覆蓋形成表面膜層。有了UR協作手臂的協助,拜耳成功提高了50% 的生產率,同時兼顧產品品質。   

拜耳公司的策略營運和品質主管 Peter Härtel 解釋了應用UR產品的過程有多簡單。   

“直觀好操作的控制界面,使我們的員工可以快速學會操作機器人。而 UR 機器人手臂和 Robotiq 零件之間的自由搭配,也能快速投入到公司的生產活動中。” 



 

組裝( ASSEMBLY ) 

​​有些組裝線上的執行任務需要有專業技能和對細節關注度高的人,參與並執行。有些則較為單調,由人力執行效率過低,又或者工人受傷風險更高。因此,在組裝線上使用協作機器人可以加快生產速度,保護工人免受傷害,又能確保組織內部人員的人力能被有效運用。 

根據預測,美國到 2030 年就會出現製造技能缺口,導致210 萬個職位產生空缺,每年的經濟損失將高達 1 萬億美元。而透過安裝協作機器人能填補職位空缺、縮小人力缺口,也能讓擁有專業技術的職員有更多時間處理需要專業知識和經驗的任務。


機器管理 ( MACHINE TENDING ) 

除了執行簡單的貨物搬運任務,協作機器人還有能力處理各式各樣的機器維護工作,包括:  
  • 電腦數值控制工具機(CNC)  
  • 注塑成型(Injection moulding) 
  • 踩剎車 (Press brakes) 
  • 沖壓機 ( Stamping presses ) 
  • 手動裝卸零件或組件 ( Manually loading and unloading parts or components ) 

很多時候,有些製造任務並沒有充分讓員工的生產時間發揮最大效益,例如那些只需簡單巡查並每分鐘左右更換一個零件的任務。只要投入協作機器人處理這些工作,您的員工便能花時間、精力在更需要人力來完善的工作,真正善用員工們的人情味或細緻入微的智慧。


焊接 ( WELDING ) 

目前,超過 70% 的協作機器人應用於上述提及的前三類工作場景。但隨著協作機器人的技術不斷在進步,機械手臂被設計的變得越來越複雜和敏感,非常適合使用於需要關注更多細節的工作任務。應用協作機器人執行焊接能為對工人和公司帶來許多好處,對於人類員工來說很難連續幾個小時完成的焊接任務,在協作機器人的協助下得以確保焊接任務完成的一致性,並減少了材料浪費。  

而雖然協作機器人能夠執行電弧焊(Arc)、TIG 焊接、雷射、MIG焊接、超音波熔接( ultrasonic )、電離子焊接 (plasma)和點焊(spot welding),但它們並不適合所有焊接任務。因此,應用協作機器人處理焊接並不代表熟練的焊工會失業。事實上,它可以帶來更高的員工滿意度,因為這些員工可以專心處理更需要他們專業知識的小批量項目。

 

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碼垛( PALLETIZING ) 

​碼垛是搬運貨物的其中一個環節,指的是將貨物移動和堆放在貨板上,以便準備好貨物運出工廠。這是一項令人筋疲力盡且充滿潛在危險的任務,尤其是當工人處理沉重或危險的物品時,很容易因一個很小的錯誤而導致受傷和庫存損失。  

在大型製造工廠中,傳統的工業碼垛機器人便是用在處理這種繁重且重複的工作任務,以避免發生事故或人為錯誤的風險。人類員工在長時間輪班期間可能難以保持工作節奏,維持正確的起重形式或正確堆放,但機器人無論運行多長時間都不會因疲勞而出錯。  

無法證明傳統工業機器人的費用是否合理或沒有足夠佔地面積的小型企業,可能會不得已讓工人親自處理碼垛。幸運的是有了協作機器人,規模不大的企業也能使這項重複且累人的任務自動化。雖然機械手臂不具備工業機器人的起重能力,但仍可以舉起高達 16 公斤的負載,並且協同工作以移動更重的物體。   

另外,協作機器人還可以減輕與工業機器人相關的一些最大風險和缺點。由於傳感器可以在有人離得太近時自動停止任何動作,他們可以在沒有安全籠的情況下與人類員工並肩工作。如果工廠內有其他更緊迫的勞動力短缺問題,也可以重新設置協作機器人去支援該區域。







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