2022-06-29
主要重點
- 協作型機器人應用的主要元件為何？協作型機器人應用有三大主要元件，分別是機械手臂、手臂末端工具（末端夾治具）與軟體。
- 何處可購買協作型機器人的新元件？如需額外的末端夾治具或新軟體，UR+生態系統可提供數百項選擇。
協作型機器人（cobot）的用途數以百計，無論您是想讓枯燥乏味的任務實現自動化、提高效率或讓員工轉而從事更加技術性的工作，它都能讓您的事業脫胎換骨。以下將詳細介紹協作機器人的十大元件，並說明它們能夠如何為您的事業效勞。
協作型機器人的好處
協作型機器人的好處不勝枚舉，包括提高生產線與包裝線效率、增加員工投入度，以及改善廠房作業安全等。只要換上另一套末端夾治具與編程，協作型機器人就能以全新姿態從事其他任務。您的機械手臂可根據業務需求，從事技術性工作或充當人力。我們還準備了許多機器人元件供您搭配使用。以下將就最重要或常見的元件進行介紹。
1. 機械手臂
協作型機器人應用中最重要的元件及獨特之處，當屬它的機械手臂。沒有了它，企業就得使用既笨重又占空間的工業機器人。對於部分企業來說，傳統機器人解決方案不但完全超出預算，也無法配符合他們的廠房。換言之，協作型機器人正帶領自動化與機器人技術，進軍中小企業這塊全新領域。
在優傲科技，我們始終專注於如何讓機械手臂盡善盡美。這也是為何各尺寸機械手臂應運而生的原因：從體積輕巧的桌上型UR3e，到適合堆棧等大型物料處理的特大號UR20we。但它們還是具有共通特點，那就是一律占地面積小，供電要求相對低，僅需標準110/230V的牆上插座。至於如何打造正確的「手」，亦即手臂末端工具（EoAT）或末端夾治具，則需要完全另外一套技術。這也是為何我們決定與全球第三方供應商合作，由他們透過我們的線上平台UR+，為客戶提供獨特或領先業界的元件。
2. 配件
在如何防護協作型機器人應用這方面，夾爪、纜線引導系統或防護套等都是相當重要的配件，除可實現長期效能最大化外，還能確保最高標準的安全性。
協作型機器人界有兩大類夾具。第一類是協作型機器人夾爪，可牢牢抓住物件，適合需要穩定操作的精密作業。第二類能夠將能鏈、保護套等配件固定在協作型機器人上，一般可由作業員輕鬆裝卸。
3. 堆棧工具
內容單調或對員工有危害之虞的作業，最好交給協作型機器人執行。只要搭配正確的技術解決方案以及末端夾治具，協作型機器人就能處理各式各樣的堆棧任務。以特定應用軟體為例，您可輸入協作型機器人預計拿取的物件尺寸，並設定貨物的疊棧方式。或是選擇自動解決方案，無須輸入複雜的軌跡資訊就能快速開始。
若您需要搬運更重的貨物，可選擇「Cobot Lift」這類配件，將協作型機器人的負載從10公斤提高到45公斤。儘管協作型機器人占地面積僅傳統工業機器人工站的一半，負載能力卻一樣強大，而且通常能在未加裝安全圍籬的情況下使用，讓您提高搬運能力的同時，不用擔心廠房空間不足。此外，協作行機械手臂還能與真空、機電、電子或磁吸末端夾治具搭配使用，協助您處理更多種類的物件。
4. 取放工具
拜AI機械視覺系統所賜，取放用末端夾治具變得比以往更加聰明。您可訓練協作型機器人「尋找」特定物件，教導它排除錯誤或品質未達標準者。利用協作型機器人進行取放的好處在於，它往往能在沒有安全圍籬的情況下，直接進行人機協作。機器人的內建感應器會偵測潛在碰撞可能，並在力矩超過閾值時自動停止動作。Your cobot等外部安全設備可與您的員工並肩進行隨機取料作業，並在分類完成後，馬上以正確的元件、材料或零件進行下一道作業。
5. 研磨/拋光工具
進行加工處理時，人工拋光或研磨不但枯燥乏味，也缺乏效率。此外，人工作業容易發生錯誤，進而造成產品損壞，甚至增加受傷風險。工業帶式砂磨機等自動化方案也不見得能解決問題，原因是它們加工時缺乏細膩度，無法處理家具等高品質產品。
有了研磨或拋光用末端夾治具，您可輕鬆將自動化導入這些任務。如此一來，您不但能讓員工擺脫單調重複的打磨與拋光作業，還可確保成果品質的一致性。最棒的是，多數打磨與拋光元件可自動控制與調整力矩，因此即使物件呈曲線狀或具有彈性，您還是能夠如願以償。當然，您大可完全倚賴機器人內建的力矩感測器，不需要加裝更先進的外部感應器。一切端視您對協作型機器人應用的要求而定。
6. 各類夾爪
協作型機器人的夾爪種類琳琅滿目，適當搭配後可搬運不同的物件，從形狀不一且有潛在危險的產品，到小型易碎物都能處理。磁力夾爪可抓取金屬物件，有些還能調整力道，讓用戶可以依照拿取或移動的對象，調整磁力大小。此外還有真空夾爪，可利用吸力移動笨重或形狀不一的物件。
有些夾爪經過特殊設計，專門處理易碎物，還能針對一系列的物件調整抓力，在作業過程中施以適當的力道。甚至還有仿生軟機器人夾爪，運作時如人手般溫和，適合應用於處理易碎元件或產品的產線上。
7. 測量感應器
協作型機器人甚至能在不接觸產品或元件的情況下，為您的事業帶來變革。雷射工具可以針對一系列指標與參數進行測量，即使是不易測量的表面（例如亮面漆、玻璃）也能測到精準結果。它們也可被用來引導精密作業，以維持一貫的作業精準度與品質。
8. 手臂末端工具換刀機構
對於重視多元用途的客戶而言，換刀機構是一項相當值得投資的元件。相較於傳統工業機器人，協作型機器人在重新編程與部署上本來就更加簡單，而在換刀機構的協助下，作業員將能夠更加輕鬆地切換協作型機器人的用途。如果貴公司預算僅夠負擔一台協作型機器人，卻又有其他不同的應用需求 – 例如想靠協作型機器人填補產線上的空缺，但作業內容又會每天改變 – 那麼換刀機構將是您理想選擇。
有些換刀機構採熱插拔模式，作業員可以在不關閉整套系統的情況下，安全更換末端夾治具。這對一天內需要快速更換自動化作業內容的用戶而言，是個相當理想的選擇。多數的換刀機構具備「單手」切換系統，輕輕一按即可裝卸末端夾治具。我們的UR+生態系統更提供自動換刀機構，方便協作型機器人自動更換工具。
9. 焊槍
協作型機器人可以處理電焊、TIG、雷射、MIG、超音波、電漿、點焊、軟焊與硬焊。焊接專用的末端夾治具能確保產品加工品質一致，並降低人員受傷風險，像是改由協作型機器人處理高溫達華氏10,000度（攝氏5,538度）以上的焊接作業。透過保障員工安全與維持產出一致性，您的員工與客戶滿意度將雙雙獲得改善。
我們在UR+上提供許多合作夥伴所開發的焊接專用軟硬體與應用套件。他們可以依照企業個別需求，為協作型機器人應用進行客製化。
10. 組裝末端夾治具
對於生產線而言，有許多協作型機器與末端夾治具都能派上用場。以搭配螺絲起子或善於鎖附螺母的協作型機器人為例，它們不但能負責枯燥簡單的組裝作業，還可填補徵才困難或員工請假時的空缺，讓公司不用花錢另聘昂貴的派遣人員。此外，員工從組裝線解脫後，也能投入更需要花心思處理的作業。
協作型機器人用途多元的另一大好處在於，您願意的話也可自製工具。除了UR+所提供的大量現成工具，絕大多數的協作型機器人也能搭配客製化工具（以氣動式為主）。而隨著3D列印技術日趨普及，自行打造完全符合自身需求的產品也變得更加容易。