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UR&友上共同打造智慧型移动机器人i-Operator
2015-11-20

台湾专业设备制造商友上科技(CASTEC)以自动化设备起家,并致力于打造无人工厂,除既有的表面黏着技术(SMT)的双排标准封装(DIP)插件机和机器手臂的产品组装,最近推出一台配备电脑整合制造系统(CIM)、并且可以自动补料或是上下料功能的机器人「i-Operator」,直接整合Universal Robots的机器手臂,以落实无人工厂并且符合工业4.0的基础,目前已经被台湾和国外的半导体及LED厂商采用。

根据台湾智慧自动化与机器人协会今年8月发表的「2014 年台湾工业用机器人进出口产值分析」,报告中指出2014年机器人的进口金额大于出口金额,显示台湾内部对于工业机器人需求持续增加,而且台湾业界逐渐摆脱对国外技术或零件的依赖,开始出现各种自制或撷取各项优点于一身的高度整合新形态工业型机器人。

i-Operator是由机械手臂跟移动型机器人整合而成,在扫描整厂路径以建立地图原貌,并由工程师编辑地图参数后便能自动行走,除了自行避开障碍物以外,也会重新规划路线。若是原先的移动型机器人是走在轨道上的轻轨电车的话,那i-Operator就如在高速公路上的货车,它会自动闪避障碍物,避开有障碍的车道并避免不必要的停车,以免造成生产的中断和产能的损失。

友上科技为了将机械手臂和移动式机器人进行完美整合,并且使i-Operator具备高安全性和灵活性的特点,在设计之初就以协作型机器人为目标,最后选用了丹麦机器人制造商Universal Robots的UR5和UR10机器人来与移动型机器人进行整合。

Universal Robots致力于机器人的友善操作介面、高度灵活性和安全性,他们的协作型机器人属于六轴机械手臂,可以做到任何一般人类手臂可以做到的动作。 UR系列中目前最大型的机种UR10和UR5,其有效负载可达10公斤和5公斤、工作半径可达130公分和85公分。所有UR系列的机器人具备0.1公厘的重复精确度,整合于移动型机器人后,可以使i-Operator的上下料可以应用的范围更广并且更加精确。

i-Operator一天可以工作16个小时(充电时间:使用时间=1:2),相当于两个班的人力,除了可以提升效率之外,更重要的是透过无线通讯和软体控制,提高在上下料过程中的精确性,i-Operator的每个动作都会经过电脑整合制造系统(CIM)的再次确认,确保所有的动作无误以避免人工上错料的损失。

高安全性一直Universal Robots独特的产品特色,因为协作型机器人常会需要与员工近距离工作,UR机器人在经过风险评估后,可以在没有安全护栏的情况下运作,甚至可以与员工并肩工作,这也是友上科技选择Universal Robots的产品来整合成i-Operator的主要原因之一。

友上科技总经理罗文保表示,「在设计i-Operator时,安全性是我们主要考虑的因素之一。在工厂中,i-Operator会穿梭在员工之间并在各个工作台上下料,移动型机器人的自动导航已经逐步成熟,可以辨识、避开障碍物并且随时更新最佳路径,而配置的机械手臂必须精准地将物料或产品放置于正确的位置,在上下料的同时可能会有员工在工作台附近工作,这时机械手臂的安全性就非常重要,而这也是UR机器人的特色之一。」

尽管Universal Robots的机械手臂已经是如此安全,友上科技还是为i-Operator增加了更多的安全设计,例如在机器人运作时,前方或是旋转半径中若有障碍物将会立即停止,而且当感测器失效时,机器人就不会移动到危险的范围,让工厂的员工在与i-Operator一同工作时更加安心。

许多半导体厂商已经花费许多时间寻找可以省去搬运以及上下料的人力的解决方案,i-Operator主要是为半导体及LED产业而设计的移动式机器人,台湾厂商也已经开始使用,对于这项产品的效能和影响也给予高度肯定。

除应用于制造产业外,友上科技也相信未来i-Operator将可以运用在更多的领域,像是医院、餐厅和饭店等等,尤其是像医疗废弃物的处理工作,以往都是员工自行执行,但其实这些废弃物带有一些不小的风险,若使用i-Operator,不仅使原本就相当繁忙的医院员工少了一些杂事,也减少他们在工作上的风险。

Universal Robots亚太区总经理郭明珠表示,「Universal Robots一直致力于研发安全而且高度灵活性的协作型机器人,除了为制造商带来更多的便利,我们也希望未来更多样化的产业可以使用我们的产品。而友上科技也带给我们一个很好的机会,i-Operator不仅是半导体和LED厂商的新选择,也是让机器人进入其他产业的一个契机。」