促進智慧製造發展,ABB 機器人實現虛實整合多元應用

作者 | 發布日期 2016 年 09 月 02 日 23:44 | 分類 VR/AR , 尖端科技 , 機器人 follow us in feedly

今年台北國際自動化工業大展以「智慧製造」做為展會重點,工業機器人指標性大廠雲集、盛況空前,而製造業轉型智慧製造顯然已是大勢所趨。參展廠商之一的工業機器人大廠 ABB,也於現場展示多款最新工業機器人應用,更率同業之先,在虛擬實境(VR)環境中操作實體機器人進行噴漆作業,另提供自動化解決方案及「物聯網+」技術,協助製造業提高生產效率,推動智慧製造發展。




機器人結合 VR、力回饋控制,顛覆傳統加工工藝

ABB 在今年 6 月 COMPUTEX 展中,首度將自家工業機器人軟硬體技術整合 VR 系統,展現虛擬工廠運作場景,這次 ABB 則是運用 VR 直接控制實體機器人,替人員完成工件噴塗作業。現場顯示畫面呈現虛擬環境裡的模擬樣貌,而透過 HTC VIVE 頭戴式 VR 顯示器,就會進一步看見虛擬立體場景,搭配控制器便可操作模擬噴槍,接著在預設範圍內模擬噴漆動作。當實體機器人接收到指令後,就會將噴塗路徑精確再現。

藉由 VR 操控實體機器人噴漆,能將操作人員的手部動作與角度,立即轉成工業機器人的運動控制路徑,如同直接將噴漆工藝「傳授」給機器人,不僅能將數小時編程時間縮至短短幾分鐘,還能精確重現操作人員的噴塗手法,就連輕擺手腕這種難以程式表達的動作也能輕鬆達成。

Photo Credit: TechNews
▲ 透過 HTC VIVE 顯示器及控制器,即可在紅框範圍內模擬噴漆動作(圖片來源:《科技新報》攝)

以虛擬實境操控實體機器人的方式,能協助作業人員執行困難度或危險性較高的任務,另外還可離線編程,調整好噴漆最佳路徑後,即可現場製作樣品。ABB 工業機器人資深業務經理鄒人傑表示,過去在製作工件樣品時失敗機率高,重新回收的工時長又耗費成本,現在不但能省下週期時間(cycle time),還可降低報廢率及成本,而這也是 VR 結合現場製造的全球首例。

Photo Credit: TechNews
▲ 機器手臂精確重現操作人員的噴塗路徑與手法(圖片來源:《科技新報》攝)
Photo Credit: TechNews
▲ 編程時間可縮短至數分鐘(圖片來源:《科技新報》攝)

ABB 也看好台灣鑄件研磨及拋光需求,將自家六軸機器手臂整合力回饋控制器(Force Control),為精密工件進行研磨拋光、修邊等加工。機器手臂會按照所設定的力(牛頓)、扭矩、轉動量等運作,適用於各種材質,也適合曲面或外型複雜的鑄件加工使用。

Photo Credit: TechNews

▲ ABB 機器手臂整合力回饋控制,為工件拋光研磨(圖片來源:《科技新報》攝)
Photo Credit: TechNews
▲ 適用於各種材質或複雜外型的鑄件使用(圖片來源:《科技新報》攝)

以手部動作感測操控,YuMi 現場進行包裝作業

至於推出以來備受業界關注的 ABB 人機協作雙臂機器人 YuMi,這次再度結合手部動作感測(leap motion sensor)技術,夾取糖果並放入包裝盒中,接著再將包裝盒蓋摺好後蓋上完成,動作相當靈活流暢。

透過 ABB 手部動作感測技術,能將操作人員的手部動作轉成運動控制路徑。操作人員只要在紅外線感測器的感應範圍內,將手移動、張開或握拳,就能隔空操控 YuMi 機器手臂夾取物件,將編程化繁為簡。

Photo Credit: TechNews
▲ 人機協作機器人 YuMi  結合手部動作感測技術(圖片來源:《科技新報》攝)
Photo Credit: TechNews
▲ YuMi 包裝糖果過程十分流暢 (圖片來源:《科技新報》攝)

目前 YuMi 包裝應用已有國外食品業、消費性電子客戶採用;另外,YuMi 也已實際導入工廠產線應用,包括 ABB Elektro-Praga 捷克工廠插座組裝線、德國馬牌(Continental)零件組裝、Sony 英國技術中心電路板組裝等。

「物聯網+」技術監控機器人狀態,預先發現及解決問題

此外,ABB 最新推出的互聯服務(Connected Service)為「物聯網+」解決方案,能遠端即時監控機器設備的運作狀態與性能,並加以分析,針對可能造成停機的事件,立即向客戶提出警示,並提供保養維修或設備換新服務,如此便能預先避免設備故障、降低事故發生率,同時提高問題解決速度。

ABB 互聯服務又以車廠較為偏好使用,原因是車廠使用大量機器手臂,一旦偵測到機器手臂某軸馬達耗損,就會立即更換,以免影響產線運作及產能。目前 ABB 互聯服務客戶以汽車產業為主,也有電子業客戶開始關注。

今年 ABB 在展中以「人機協作、物聯網+、智慧製造」為主軸,展示最新工業機器人應用,以及智慧製造解決方案。鄒人傑表示,ABB 的優勢在於提供易於使用的工業 4.0 產品,而透過現場展示減速機與感應馬達,也展現 ABB 自行製造機器人構造核心的實力。

(首圖、圖片來源:《科技新報》攝)

延伸閱讀:

發表迴響