在機器人產業中,常見到的機器人種類包括Delta robot,以及工業產線上的機器手臂。若著眼的是工業自動化市場,則機器手臂就是目前重所注目的焦點了。因為工廠自動化能進展到怎樣的程度,就端視機器手臂的技術層級。
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Altera亞太區工業業務部市場開發經理江允貴表示,為了提高工業產線的自動化程度,目前機械手臂朝向多軸化發展是最主要的趨勢。多軸化,顧名思義就是在同一隻機械手臂上,有多顆不同馬達同時或分時進行動作,其目的就是為了讓同一個產品,可以在同一條生產線上就完成生產流程的所有工作,不必分多道產線來進行,如此可以節省龐大的人力與時間成本。
只是,為了達到多軸化的目的,機械手臂上的馬達軸數就必須非常多。這些不同的馬達,或許同時連動,或許分時動作,然而關鍵就在於能互相配合。也就是某個軸旋轉到了某個特定角度時,另幾個軸都必須到達相對的位置上。其中將會牽涉到多軸旋轉時間差的複雜運算,這也正是FPGA比起CPU或MCU,在工業自動化領域更具有優勢的地方。
江允貴舉例說,例如拿半導體封裝廠的產線來看,進行晶片封裝作業時,機械手臂的運作是非常複雜的,最多可以需求到60多軸的運作。也就是在同一條產線上,若要打好一個封裝,必須同時進行60幾種動作,其中將會牽涉到非常複雜的機械動作。在加工的同時,當一個軸轉到某角度時,其他軸都必須配合到達特定位置上。這種相對的動作,正是機械手臂設計上,最為複雜的部分。
當然,就工業自動化來說,越多軸的應用,就能把產線加工的層級,再次往上提升。