協作型機器人最常見的五大工業應用

主要重點

• **協作型機器人最常見用途？**協作型機器人用途廣泛，舉凡焊接、鎖附螺絲與研磨都難不倒它。應用類別又以隨機取放、產品組裝及物料處理為大宗，比例高達七成。
• **協作型機器人可否用於堆棧？**可以。不論是疊棧、組裝箱子或卸棧，協作型機器人可從事多種堆棧相關任務。
• **協作型機器人有何使用限制？**操作時只要負載不超出額定範圍，並搭配合適的末端夾治具與軟體，協作型機器人可勝任各式各樣的工作。

協作型機器人的工業用途極廣，幾乎在所有製造工廠或生產線都能派上用場。不論工作再枯燥、骯髒或危險，協作型機械手臂都能為人類同事代勞，必要時還可透過不間斷運作的方式，將停機時間減到最低。協作型機器人能夠勝任的工作種類超乎想像，更可依業務需求重新部署，即使一天數次也沒問題。

每台協作型機器人都能幫助企業將工業自動化導入不同領域，而且用途多元，從精密製程到堆棧作業均可勝任。但是，不同型號的機器人仍各有所長。以UR3e為例，這款桌上型機器人適合負載較小的任務，至於相對粗重的工作，可交給更大型的機械手臂。

對小型企業而言，協作型機器人用途廣泛是它們的最大長處之一。此外，它們還能在極短時間內重新編程，迅速轉換到其他製程以免生產陷入空窗期。而這些機器人的功能之所以如此全面，末端夾治具絕對是一大推手。

末端夾治具又名「手臂末端工具」（EoAT），是所有協作型機器人的重要組成部分。不論是物料取放之類的繁重工作，或是焊接 研磨等技術任務，只要依作業內容在機械手臂末端接上特定夾治具，都能輕鬆完成。

以下是協作型機器人最常見的幾個工業應用案例，以及它們較工業機器人更受企業青睞的原因。

在物料處理應用中，由協作型機器人執行取放作業是相當重要的環節，因為它們必須快速準確地將表面貼裝零件（SMD）的組件固定到印刷電路板（PCB）上。用戶利用特定的手稿語言完成編程後，機器人會挑出不良品，並將合格零件焊接至PCB，不論速度或準確度都在人類作業員之上。因此，擁有一台可執行物料取放的協作型機器人，對於有意提升產能與降低成本的電子製造業者絕對是一大福音。

我們的德國客戶Beyerdynamic正是利用協作型機器人，生產揚聲器不可或缺的振膜。對該公司而言，這道製程的挑戰在於如何既可大幅提高產能，又不會犧牲產品品質或增加人力成本。他們發現，在製程中的某個重要環節，揚聲器振膜的品質出現明顯起伏。

對此，Beyerdynamic決定將製程一分為二，並各別安排一台協作型機器人。首先，他們為UR5機器人安裝Robotiq腕部相機與兩指夾爪，將焊接好的耳機揚聲器置於旋轉馬達上，接著再由結合噴槍的UR3對振膜噴灑一種分散介質。對Beyerdynamic而言，這兩台機器人不但提升50％的產能，同時有效改善產品品質。

策略營運與品質負責人Peter Härtel表示，整個過程簡單流暢。

「多虧這套直覺化的控制介面，我們的員工能夠無師自通，學會如何操作機器人。再加上UR機械手臂與Robotiq整合後的隨插即用功能，我們的前導計畫才能立刻上路。」

在工廠組裝線上，有些任務需要作業員發揮技術、專注細節並小心謹慎。有的則是極其單調乏味，且由作業員操刀時不但效率不彰，還可能面臨更高的職災風險。因此，若改由協作型機器人代勞，除可加快生產步伐、避免員工受傷外，還能確保人盡其才，發揮最大功效。

光是在美國，專家預估製造業的技術鴻溝（skill gap）會在2030年前造成210萬份工作懸缺，每年經濟損失上看1兆。因此，由協作型機器人接手那些乏人問津的工作，讓技術人士能夠抽身從事真正需要專業與經驗的任務，可說是弭平鴻溝的方法之一。

協作型機器人在行的可不只簡單的物料處理任務。它們也有辦法執行各式各樣的機台操作任務，例如：

• CNC數控工具機
• 射出成型
• 折床
• 沖壓成型
• 人工裝卸零配件

有許多任務常常只是要求作業員守在機台旁邊，或是每隔幾分鐘更換一下零件，白白浪費寶貴工時。若由協作型機器人接手這些任務，員工就能從事其他更需要花心思的工作，真正發揮他們的聰明才智。

協作型應用目前有超過70％屬於前述三類。但隨著協作型機器人越發成熟細緻，相關技術已可用於更加要求細節的任務。對於企業與員工而言，由協作型機器人進行焊接有不少好處。同樣連續作業數小時，機器人會比人類作業員更能確保焊接結果完全一致，進而減少廢料的產生。

儘管協作型機器人有辦法從事弧焊、TIG焊、雷射焊接、MIG焊、超音波焊接、電漿焊接以及點焊，卻未必適用於其他焊接任務。因此，由機器人進行焊接並不代表專業技師的飯碗不保。事實上，員工滿意度反而因此升高，原因是作業量減少的同時，他們能夠處理更具挑戰性、也更需要發揮專業的工作。

堆棧屬於物料處理的一種，也就是將貨物堆疊到棧板上，以便從工廠運出。這類工作相當累人且有安全疑慮，特別是在處理重型或危險物品時，若由人員為之，稍有閃失就會造成人員受傷或財物損失。

在大型製造廠中，傳統上會由工業堆棧機器人處理這類內容反覆的粗重任務，以減少職災風險或人為疏失。一般員工在長時間作業後，可能難以保持同樣的速度、正確的舉升或堆疊方式，反觀機器人不論運作多長時間，都不會有疲累或開始出錯的困擾。

對於無力負擔傳統工業機器人或是廠房空間不足的中小企業來說，人工堆棧似乎是唯一選項。但值得慶幸的是，即使一般規模的企業也能透過協作型機器人，讓這類內容反覆的粗重工作實現自動化。儘管協作型機械手臂的舉升能力不如工業機器人，但最大負載仍高達16公斤，而且可多機合力處理更重的物品。

協作型機器人還能避免工業機器人最為人詬病的風險與缺點。它們可以在沒有安全圍籬的情況下實現人機協作，因為當感應器偵測到人員太過靠近時，機器人會自動停止。此外，廠內若有其他更急迫的任務，隨時都能依作業內容為協作型機器人重新編程。

歡迎洽詢我們的協作型機器人專家，馬上了解我們如何滿足您的需求。