自動化搬運的關鍵-機械手臂

一般常被應用在工廠的機械手臂種類有門型(桁架、龍門)機械手臂、工業用關節型機械手臂、協作型機械手臂等設備，來因應各種工業產線需求以及適用的場合，在這裡我們以機械零件加工業自動化搬運的角度來簡單說明機械手臂的特性和應用場面。

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1.門型機械手臂

門型機械手臂是以直交座標式構造構成、架構簡易的搬運機構，亦可達到高重複精度，可單機結合或串聯結合，易於實現高荷重搬運手段之一。

門型手臂大多會選擇應用安裝於臥式車床等工具機上方，依工具機的型號、搬運物重量或穩定度等需求，立柱多數應會採取固定於工具機頂部或直接固定工廠地面等安裝方式，由供料機提供素材給機械手臂夾取，機械手臂自動化系統對應一台工具機進行上下料搬運作業，我們稱為「單機自動化」。



另外門型結構也能以長行程多節橫樑連結後來跨接多台臥式車床或加工機，配合供料機、暫置台、翻轉站、定位站、清洗機、尺寸量測機、雷射刻印機等等零件加工時的作業中繼站，來整合成串聯一對多台加工機的自動化產線。

2.工業型機械手臂

有更多樣的方向軸和旋轉軸設計，因此可配合產線情況做出靈活且精確的動作，協助完成如重物搬運、板金加工、產品外觀修整、產品組裝等多樣類型的工作，亦可依照加工需求選擇搭配應用快換模組、CCD視覺檢測、研磨工具等多種工業配件來增加功能。

工業型機械手臂較常應用於工作單元(workcell)配置的產線，應用的產業相當廣泛，依照生產類別與加工用途，有各種不同運動模式、軸數量的機械手臂以及附件來對應加工業所需要的製程。 

以六軸工業型機械手臂為例，機械手臂應用在產線配置時，最常使用的方式是固定於地面的基座，將機械手臂安置於工作單元的正中央，以一台手臂對多個工作站方式，上下料、入料前定位、供料區取放料、成品清潔、外觀量測等程序皆整合在同一區域內，由一架六軸工業型機械手臂完成每一程序間的傳送。

除此之外，還可將機械手臂安裝於自走軸(Rail)、定位滑台、AGV等，機械手臂就不僅是侷限於固定場所，而能夠完成一定距離的移動，達到多工程站、多台加工機之間的串聯產線應用。

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規劃更需要注意的重點

要將一套自動化搬運設備到產線內，無論是選擇門型或是關節型機械手臂，並不是價格越昂貴、架構越複雜就會有越好的表現，在此特別提醒需要產線轉型自動化的工廠，不僅要選擇適合型式與符合需求的搬運設備，還有產線設備如何佈置、搬運系統的安裝、整套計畫的造價等一切要素，皆需要慎重考慮並合理地進行討論與規劃，使這些自動化設備既能達到理想的預計產量，且順利提升產出效率與利益，盡可能地在短期間回收佈置與購入設備時產生的成本，才是自動化整合規劃最為重視的一環。