工业机器人在PCB行业的应用.docx

工业机器人在PCB行业的应用网络转载导语：PCB行业是技术密集型和资金密集型行业，但也仍然是劳动密集型行业，大量的自动化设备是需要人工操纵和流水线作业的，一个中等规模的PCB企业就有数千名员工。随着产业转移与晋级、新劳动合同法的施行，经济构造转变带来的城市生活本钱上升，以及80、90后员工队伍治理难度和流动性大等因素，PCB厂商正经受着越来越严重的用工短缺与劳动力本钱上升的挑战，及随之带来的对消费方案、产品质量和盈利才能的影响。PCB行业是技术密集型和资金密集型行业，但也仍然是劳动密集型行业，大量的自动化设备是需要人工操纵和流水线作业的，一个中等规模的PCB企业就有数千名员工。随着产业转移与晋级、新劳动合同法的施行，经济构造转变带来的城市生活本钱上升，以及80、90后员工队伍治理难度和流动性大等因素，PCB厂商正经受着越来越严重的用工短缺与劳动力本钱上升的挑战，及随之带来的对消费方案、产品质量和盈利才能的影响。与此同时，随着机器人性能的提升和价格的下降，以“自动化设备+工业机器人操纵取代传统的“自动化设备+人工操纵的消费形式将成为PCB行业转型开展的趋势。一、工业机器人的种类及特点工业机器人是一种通过重复编程和自动控制，可以完成制造经过中某些操纵任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统，它结合制造主机或者消费线，可以组成单机或者多机自动化系统，在无人介入下，实现搬运、焊接、分拣、装配和喷涂等多种消费作业。自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用开展迅速，在消费中应用日益广泛，已成为当代制造业重要的高度自动化装备。工业机器人主要由本体(包含机械躯干局部、电机、减速机)和电控(包括驱动和控制系统)两局部构成，其作用是利用末端的执行机构代替人手抓取物品或者工具，完成不同的任务。目前主流的工业机器人有三种，包括：SCARA(四轴平行关节机器人)、DELTA(并联机器人)和六轴多关节机器人(包括六轴以上的多关节机器人及衍生的双臂机器人)。工业机器人最显着的特点归纳有以下三点：1、可编程。消费自动化的进一步开展是柔性自动化。工业机器人可随其工作任务和环境变化的需要而再编程，因此它在小批量多品种具有平衡高效率的柔性制造经过中能发挥很好的功用，是柔性制造系统(FMS)中的一个重要组成局部。2、拟人化。工业机器人在机械构造上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等局部，在控制上有电脑。此外，智能化工业机器人还有很多类似人类的“生物传感器，如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器进步了工业机器人对四周环境的自适应才能。3、通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外，一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比方，更换工业机器人手部末端操纵器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。二、工业机器人在PCB行业应用案例工业机器人早期主要应用于汽车制造业，在汽车消费经过中完成焊接、装配、搬运、喷涂等工作，这些环节对机器人的精度、速度要求并不高。但PCB行业情况相对复杂，机器人在PCB行业的应用主要表达在各工序的上下料、翻转、分拣、定位及检测等功能上，要替换人工配合PCB板加工设备和检测设备的操纵。由于PCB板的多样性和复杂性，有单层板、双层板、多层板、柔性板、软硬结合板、无孔板和多孔板等，导致了对前端执行机构要求较多；还有对定位精度的要求和对工作节拍的要求，所以在工业机器人应用时对机器人技术和集成技术的要求也较高。我们经过近两年在行业里的探索和理论，努力帮助客户解决问题，知足客户的需求，也积累了行业应用的经历。目前，针对PCB行业中的很多工序环节，我们都有成熟的解决方案，如AOI、曝光机、钻靶机(OPE、XZ)、银浆灌孔、文字喷墨、棕化预叠、成品装盘、OSP、成品清洗、DOME片反包膜、LCD组装等。下面重点介绍三种机器人有代表性的应用案例：1、六轴多关节机器人用于AOI检测工序传统的AOI扫描机器都是靠人工放板、翻板和收板，一个人看管两台机器，天天做着重复单调的动作，而且刚制作好的线路板还会散发出刺鼻的气味对人体带来一定的伤害，AOI扫描机器散发的红外光也是一个隐形的杀手。我们用一台六轴多关节机器人，替换工人负责两台AOI的放板、翻板和收板，每班可以完成七百多块PCB硬板的收放，综合效率可以到达1块/min(其中包括AOI机器扫描时间)。假设能进一步将与收放板机配合的上下料运输线，连接上AGV做固定线路转运，就可以实现上下工序的完全自动化消费了。2、scara机器人用于线路板线圈检测工序目前多层板线圈短路的整套检测设备市面上还寥寥无几，大多数检测设备都是依靠于人工，孔径大的PCB板子是人工将板子放到检测设备上面然后开启设备检测，孔径小的PCB板子需要人工拿着设备(探头)去对每一个线圈进展检测。我们利用SCARA机器人可以完成配合检测设备的上下料和对位放置，实现一次性对大孔径的板子所有的线圈经行检测；对小孔径的板子，我们利用SCARA设备执行端固定探头，通过视觉定位，用探头对每一个线圈进展检测，我们的设备也有效地防止了人工操纵时由于线圈孔径小或者孔径多而出现漏检。与人工操纵相比可以显著进步检测测效率，并防止因漏检导致的质量问题。3、DELTA机器人用于小线路板成品装盒工序现有的FPC装盘都是靠人工一个一个捡起来并放到吸塑盘里面，由于FPC软而且薄在捡的时候很不方便因此效率会大大降低，Delta800加上一套视觉系统可以从混乱的FPC堆里面挑出合格的然后按照要求摆放到吸塑盘里面，效果不逊于人工。他的速度可以到达60片/min，完全可以取代人工去进展分拣装盘。三、工业机器人在PCB行业代替人工的上风与汽车行业及其他制造业一样，工业机器人在PCB行业代替人工给企业带来众多的上风。1、减少用工，加快工作节拍，进步工作效率。机器人可以实现较高速度的重复性操纵，可以远高于人工的工作节拍，进而带来工作效率的大幅提升和人工本钱、治理本钱的降低。2、提升作业精度，进步产品质量。机器人可以利用编程及视觉系统，实现准确定位和重复精度，有效地提升了产品的质量。3、防止作业环境对工人安康和平安的潜伏威胁，节约了环境平安方面的投入。4、减少重复、枯燥工序对工人状态影响而导致的效率和质量的下降和事故率；5、优化作业流程，减少了作业空间。6、有效降低料耗率。7、可24小时连续作业及在黑灯环境下作业；8、可以使制造经过柔性化。将来PCB行业将会出现越来越多小批量的订货，使用工业机器人可以大大提升消费的柔性，实现订单的快速交付。9、品牌形象和信誉的提升。工业机器人的应用使得PCB厂家的自动化程度得以进一步提升，带动产品质量、消费效率、本钱控制、响应才能等方面的进步，进步了厂家在行业内的整体竞争实力。四、工业机器人在PCB行业应用前景目前工业机器人在PCB行业的应用还刚刚起步，还面临很多需要解决的问题。PCB行业很多作业线是非标产品，在机器人应用经过中要受到现有作业空间的局限，受到原有设备才能的限制，面对不同PCB板材质因素的影响，还要考虑应用各种传感器进步机器人的智能化，同时还要考虑为厂家培训一批可以操纵和维护机器人的员工。将来工业机器人在PCB行业的应用将呈现以下趋势：1、从单站或者单线应用，到多线应用。现有PCB企业想全面引入机器人实现自动化消费较为困难，需投入大量资金进展改造，但可以就具备条件的单站和单线进展分步改造，待获得明显收效后，再逐步扩大应用范围。2、从单纯机器人的应用到与AGV等其他智能装备相结合的应用。现有个工序消费线间的物料传送大局部为人工操纵，可以分布施行以机器人和AGV结合实现物料的有序传送。3、现有工厂以部分应用为主，新厂建立将做整体规划，直接导入机器人及AGV的应用。4、通过工业机器人与物联网的结合，将使制造经过更智能化和柔性化。