｜伺服器機殼鎖固自動化之應用案例

摘要：適合多樣少量生產的生產智動化，是自動化發展的趨勢。因此自動化除了要生產效率高外，亦需具有能快速換線的高彈性能力。本篇以一典型的多樣少量生產產品–資料儲存伺服器機殼的鎖固組合為例，探討一高彈性的板金自動鎖固生產線之自動化規劃與建置。

Abstract: Automation suitable for small-volume production of a wide range of different items is a developing trend. Therefore, in addition to high production efficiency, automation processes should also be able to quickly swap lines with highly flexible capacity. This paper uses as example a typical small-volume production of a wide range of different items - locking combinations of data storage servers, to introduce a highly flexible sheet metal automatic locking of automation applications.

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關鍵詞：拉釘、螺絲、伺服器、視覺辨識、機械手臂、多樣少量

Keywords：Riveter, Screws, Server, Visual recognition , Robot, Small-volume production of a wide range of different items

前言
雲端是現代很熱門的技術與名稱。伺服器便是這些雲端的居住之所。隨著雲端的應用愈來愈普及，伺服器的市場需求亦愈來愈大。根據IDC（國際數據資訊）提供2013年台灣伺服器市場資料：2013年全年台灣伺服器市場的整體廠商營收  達新台幣92.5億元，與2012年相比成長2.4 %。見圖1。

但因需求的應用及場合不同，伺服器便有許多規格。所以伺服器是一個典型的高單價，多樣少量的產品型態（見圖2）。

傳統自動化適合量大之生產型態，面對多樣少量產品，便顯能力不足。近來加上智慧型感測功能的“智”動化生產線，便克服傳統自動化系統之缺陷，以高彈性換線能力，可充分應用於多樣少量產品。
本文以一實際案例，探討如何以智動化技術，規劃建置一伺服器機殼鎖固智動化生產線，能滿足快速換線之彈性需求，又能達到高良率的量產效率。

生產線基本架構
有別於一般3C資訊產品，伺服器機殼之組裝生產線具具備少量多樣的產品特性，因此彈性換線的產線為一大主要訴求。由於機殼主要由鋼材沖壓或鈑金之組件所構成，組件間之結合主要是採拉釘或螺栓（絲）方式固鎖結合，如圖3。

螺栓組合鎖固較為常見，較特別是拉釘元件，使用方式如圖4。一伺服器機殼組裝過程中將耗用數十至百顆之拉釘元件，粗估占伺服器機殼組裝線50 %以上之工序。

伺服器機殼鎖固智動化生產線中包含五台鎖固工作站，其中二台為螺絲鎖固工作站，三台為拉釘鎖固工作站。各工作站由一輸送帶串聯整合（見圖5）。生產線分為三大模組：主體為執行拉釘或鎖螺絲之鎖固工作站，串連整合各工作站實體之工件傳輸模組，及生產線之大腦－中央控制電腦。分敘如下：

• 鎖固工作站：工作站包含4次系統為：（1）鎖固件自動進料系統、（2） Robot與控制系統（含精定位機構）、（3）鎖固件鎖固機構、（4）視覺辨視與定位補償系統。見圖6。
  － 鎖固件自動進料系統：單一種類鎖固件進料系統，通常使用震動供料盤。分為拉釘震動供料盤，及螺絲震動供料盤。
  － Robot與控制系統（含精定位機構）：具備3軸的自由度，以符合定位與進給之空間幾何需求。依孔尺寸公差精度，則定位精度必須要求符合此公差精度。