臂端工具

臂端工具 (EOAT) 是機器人或搬運裝置與工件之間的重要聯結。 這些末端執行器附裝在機械臂上,可精確地執行抓取、接合或測試等特定任務。 如果沒有 EOAT,機器人和搬運裝置便只能進行基礎運動,無法實現各種功能。

正是歸功於該工具,機器人才能執行特定任務,如抓取零件、連接元件或測試產品。

EOAT 執行的典型任務包括:

  • 材料搬運: 抓取、提升和放置零件。
  • 材料處理: 鑽孔、打磨、焊接或螺絲固定。
  • 品質檢查: 透過感測器對尺寸精度和瑕疵進行檢查。

EOAT 賦予機器人實施複雜自動化過程所需的適應性和效率。 透過這種專用工具,普通操作器能夠變成高度靈活的系統,精確地滿足相應的要求。

EOAT 選項: 從簡單的夾爪到客製化解決方案

根據不同的應用和任務,我們提供多種臂端工具。 主要的類型有:

夾爪

夾爪是最常用的 EOAT,其設計多種多樣,從簡單的、由單個產品組成氣動或電動夾爪,到用於較大零件的複雜夾爪(可透過規格調整實現靈活抓取)。 夾爪可用於抓取、固定物體並將其運送到另一地點。 機器人夾爪可靈活配置,以處理不同形狀和尺寸的物體,從精確的力鎖合或形鎖合夾爪(如平行夾爪),到利用真空吸盤輕輕接觸工件的保護性真空夾爪,再到幾乎與工件無接觸的伯努利式吸盤夾爪,應有盡有。

加工工具

加工工具包括接合工具,如焊槍、鉚接工具、螺絲頭和用於粘合的進給裝置。 此外,鑽孔、銑削或打磨等加工操作也可直接使用 EOAT 進行,這使得機器人不僅可做為材料搬運工具,還可做為生產設備。 它們安全可靠、非常適合確保重複加工步驟具有一致的品質和安全性。

客製化解決方案

對於特定任務則有許多專用工具。 其中包括用於品質控制的感測器、光學控制系統、噴塗解決方案和用於特殊裝配解決方案的 EOAT。 這些專用工具大幅擴展機器人的能力範圍,使其能夠有效地完成複雜任務。

EOAT 的優勢: 自動化、靈活、成本更低

EOAT 具有眾多優勢,能夠為生產中的自動化技術帶來巨大價值:

  • 精度和可重複性: 高品質的末端執行器可有效提高自動化過程的精確度。 機械夾爪和加工工具的工作精度可達到毫米級,因此對提高產品品質起著決定性作用。 對於重複精度要求較高的任務而言,選擇合適的 EOAT 尤為重要。
  • 靈活性: 靈活的 EOAT 可為企業帶來決定性的優勢 — 具有模組化末端執行器的機器人可快速適應新任務。 這意味著企業可靈活改變生產規模或調整生產配置,而無需長時間等待。 尤其是對於加工規模或產品系列多變的企業,這種靈活性能夠帶來很多便利。
  • 節約成本: 搭配 EOAT 的自動化可有效優化生產過程,降低勞動成本。 為機器人配備不同的末端執行器,可提高機器的利用效率,降低長期投資成本。

同時,在選擇和進行 EOAT 時,人們也面臨著一些挑戰: 例如機器人與現有過程之間的整合往往比較複雜,而且需要為不同的任務找到合適的工具。 為了充分發揮末端執行器的作用,必須進行周密的規劃。

臂端工具領域的趨勢與創新

臂端工具相關技術正在不斷發展,並持續影響機械人和自動技術。 最新趨勢包括:

  • 協作機器人 (Cobots): 用於協作機器人的 EOAT,特別強調安全性和人體工學。 協作機器人周圍往往配備有高度靈敏的感測器,因此能夠即時識別和適應障礙物。 這非常適合用於那些人類與機器人必須密切配合的工廠。 在這種工廠中,如果發現潛在危險,就必須安全關閉相關工具。 另外,軟體整合方面的進步也優化無縫控制過程,提高其與現有生產系統的整合速度。
  • 人工智慧 (AI): 人工智慧支援的 EOAT 為自動化領域帶來重大進展。 這些系統可藉助機器學習演算法,根據即時數據和預測來優化自身動作、抓取力和任務規劃。 其中一個應用範例,就是適應多變的物體形狀或重量,藉此提高靈活性。 這種技術進步使得人們在更換工具時避免耗時的改裝過程或程式設計工作。
  • 輕質結構和材料創新: 碳纖維和高性能塑膠等輕質堅固材料的使用,大幅提高現代 EOAT 的效率。 這些材料不僅降低機器人和搬運系統的能耗,還提高它們的承載能力和動態性能。 同時還便於搬運和維護工具,藉此降低營運成本。 這些新技術還提高產品耐用性和耐腐蝕性,即使在車身車間或沖壓車間等嚴苛的環境中也同樣適用。

此外,我們也看到,感測器和夾爪技術的創新組合,正在推動自動化材料處理技術不斷發展。 這些進步不僅提高 EOAT 的效率,而且使其用途更加廣泛。

整體設備效率 (OEE) 是衡量生產設備效率的關鍵績效指標。 EOAT 在提升 OEE 的三大關鍵因素 — 可用性、性能和品質方面發揮重要作用。

  • 可用性: 靈活的 EOAT(例如模組化夾爪)可縮短改裝時間,延長機器的使用壽命。 數位監控軟體可及早發現潛在問題,盡可能減少停機時間。
  • 性能: 真空夾爪的節能零件有助於在不增加資源壓力的情況下,盡可能地提高產量。
  • 品質: 末端執行器元件(例如自適應夾爪或感測器解決方案)運作可靠,能夠確保始終如一的高產品品質,並大限度地減少廢品。

藉助合適的末端執行器,生產線可更快速、更靈活地應對不同的要求。 因此,EOAT 是實現高 OEE 和使生產高效靈活的關鍵因素。 正確選擇和設計末端執行器,能夠為順利實現生產線自動化奠定基礎。

您可在此瞭解有關整體設備效率 (OEE) 的全部資訊