水平關節機器人 – 邁向自動化的關鍵步伐

創新電能時代來臨，帶動水平關節機器人 (SCARA) 組裝需求
在過去十年間，全球環境出現了極大的變化，氣候變遷成為民間和企業的重要議題，紛紛投入資源尋求節能減碳方案，並開發可取代石油和天然氣的綠能產品。如同預期，這波綠色永續能源的轉型浪潮正影響著我們日常生活的各個層面，使用電能的新型產品、交通工具等開始出現在市場中，逐漸取代傳統的汽、柴油設備，如電動車、電動機車、電動自行車等，甚至工廠使用的堆高機都開始電能化。這樣的轉變，也帶動工業機器人在各行業製程應用需求的快速成長。

電能化對於工業自動化的巨大影響
隨著電能產品加速發展，電子組裝設備成為炙手可熱的產品，其中水平關節機器人 (又稱SCARA機器人) 因加工速度快、精度高、品質穩定，是許多電子製程的要角。今年全球COVID-19疫情爆發，封城、社交距離造成作業人力不足、產能難以預期；因此，自動化設備和電子組裝成為企業維持穩定製程的重要關鍵。對於製造業來說，將機器人導入人力密集、重複性高的製程，協同人工作業，是確保高效製造、達成目標產能的最佳解決方案。

台達自1971年創立以來，成為全球電源管理與散熱解決方案供應大廠，每月生產2,800萬個電源供應器，並將業務擴展至包括電動車零組件等多樣化領域。由於全球市場電能、3C等產品的需求量提高，電子組裝相關的技術和設備的應用也大增，因此台達憑藉豐富的電力電子技術和經驗，開發SCARA機器人，滿足客戶需求。

市場需求帶動SCARA機器人的成長
除了電能產品的普及化，因應「電子商務」興起的料箱揀選 (BIN-PICKING) 應用需求和「製造在地化」風潮，亦成為美國和全球各地市場導入SCARA機器人的重要助力。但市面上工業機器人百百種，為何SCARA機器人成為各行業首選？事實上，SCARA機器人應用普及的最大原因之一，是其高速、高加工精準度、高重覆精度和操控特性，可取代直角座標型或垂直多關節 (六軸) 型機器人。

另一個讓SCARA機器人成為製造業要角的重要原因，是其順應控制和加工力道限制功能。舉例來說，當SCARA機器人應用在組裝製程中常見的插件作業時，可透過順應控制和設定加工力道上限，在無法完美對準工件的情況下，亦可精準完成插件作業、確保高品質。此外，SCARA機器人的方向力道控制功能，可靈敏控制扭力，滿足愈來愈輕量化的電子零組件加工需求。在螺絲鎖附方面，SCARA機器人可智能控制鎖附力道和鎖附圈數，確保組裝過程中不會損壞產品外殼。

台達近期推出一款五軸SCARA機器人，透過專利設計和自動化技術，此款機器人幾乎可以完整實現六軸機器人才能完成的多角度取放、3D塗膠等特定製程，創新和先進的技術為製造業提供更有競爭力的加工解決方案。

智能機器人發展新趨勢 - 「AI」與「開放式編程系統」
近年來隨著科技進步，工業機器人也開始換上新的面貌。首先在智能化的部份，人工智慧 (AI) 的導入帶領製造業進入新的領域，而AI 結合工業機器人和設備，則可可完成複雜高、需要精密視覺辨視的製程。以目前市場上應用的3D視覺解決方案為例，將3D視覺感測器安裝在一堆隨機的加工件之上，即可透過3D檢測完成特定工件位置、尺吋、高度的偵測，並即時計算取放路徑、角度，引導工業機器人正確完成工件取放流程，且不會發生撞機意外。

此外，工業機器人的操作和設定方式也日益多元、簡化。其中，開放式的機器人編程系統可讓使用者自行規劃機器人運動和加工路徑。相較於內嵌式控制系統，PC-Based系統可支援現有的結構式文本或標準化的編程語言。目前市面上大部份的機器人都有各自的編程環境或專用編程語言，也就是說，當使用者選購某一品牌的機器人，就必須學習這款機器人專用的特定編程語言；若要同時應用不同廠牌的機器人進行協同作業，就必需重新學習許多不同的編程方式，增加工程師、技術人員在編程、設定的困難度。

開放式的機器人編程系統可透過單一控制器，完成不同編碼／文本的組合應用。更重要的是，透過開放式的編程系統，OEM廠商能夠自行整合其人工智慧的技術 (包括高階演算法等)，透過數據輸入機器人，輕鬆完成設定並命令機器人執行製程。這樣的技術可讓任何具有編程知識的專業人員，快速投入機器人技術和製造業，吸引更多人才、持續進步。

報導來源：MCMA Motion Control Online 以及 NED New Equipment Digest