在產業智慧自動化轉型時代,人機協作成為重要發展趨勢。傳統工業機器人基於作業安全考量,必須加裝防護圍籬以確保人員安全,不過,今年台北國際自動化工業大展中,有不少工業機器手臂加裝了一層「安全皮膚」變身成類協作型機器人,能跨出圍籬、實現人機協同作業。
將工業機器人協作化的祕密,就在於機身上所包覆的藍色安全皮膚(Contact skin),運用觸覺感測技術,讓工業機器手臂也能擁有類似人類皮膚般的觸覺能力,使其表面能感測人或物品碰觸,而且感知相當靈敏,即便力道小於 10 牛頓(約 1 公斤左右)的輕微碰觸也偵測得到,而且反應時間小於 5 毫秒,當碰觸發生當下能立刻「煞車」自動停止運作。
▲ 包覆在工業機器人上的安全皮膚這項觸覺皮膚技術是由工研院新創公司原見精機所研發,符合 ISO/TS 15066、ISO 13849 安全規範,讓過去必須隔離作業的工業機器手臂,能跨出安全圍籬、與人員協作提高工作效率,工廠廠區空間也能更妥善利用。 原見精機也開發安全地墊,在人機協作模式下,當人員踏進安全地墊感應區時,機器手臂就會減速、降低碰撞可能。
▲ 踏上安全地墊進入感應區,機器手臂運作立即減速
此外,為簡化編程進一步提高效率,原見精機另開發「Finger Teach」教導環,能像一般協作型機器人那樣以手把手的方式,教導手臂動作、位置和移動軌跡。
▲ 安裝在手臂前端的教導環
安全皮膚的出現讓工業機器人能「開外掛」,透過簡單安裝步驟就能協作化,擁有觸覺能力等於添加一層防護罩,使人機協作安全性更有保障。目前原見精機已與機器人大廠 ABB、Epson、Fanuc、Kawasaki 和三菱電機(Mitsubishi Electric)合作,也大量導入佳士達產線使用。在今年展會中,也能看到不少結合安全皮膚的工業機器人應用。
▲ ABB 與自動化系統整合商達詳所展出的產線應用,當中機器手臂加裝安全皮膚
▲ Epson 無人搬運車(AGV)結合機器手臂也加裝安全皮膚,移動過程中能更確保周遭人員安全
▲ 佳世達無人搬運車搭載的機器手臂也有加裝安全皮膚
在智慧製造少量多樣、客製化與彈性生產需求下,人機協作的彈性自動化製程和應用也更顯重要,而工業機器人加裝安全皮膚協作化的解決方案,也為產業提供不同的思考方向與選擇。
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