工业机器人在PCB行业的应用(yòng)如何？

2021-04-08

一、工业机器人在PCB行业应用(yòng)案例

工业机器人早期主要应用(yòng)于汽車(chē)制造业，在汽車(chē)生产过程中完成焊接、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(yòng)主要體(tǐ)现在各工序的上下料、翻转、分(fēn)拣、定位及检测等功能(néng)上，要替代人工配合PCB板加工设备和检测设备的操作。

由于PCB板的多(duō)样性和复杂性，有(yǒu)单层板、双层板、多(duō)层板、柔性板、软硬结合板、无孔板和多(duō)孔板等，导致了对前端执行机构要求较多(duō)；还有(yǒu)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(yòng)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摸索和实践，努力帮助客户解决问题，满足客户的需求，也积累了行业应用(yòng)的经验。

目前，针PCB行业中的很(hěn)多(duō)工序环节，我们都有(yǒu)成熟的解决方案，如AOI、曝光机、钻靶机(OPE、XZ)、银浆灌孔、文(wén)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(yǒu)代表性的应用(yòng)案例：

1、六轴多(duō)关节机器人用(yòng)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，每天做着重复单调的动作，而且刚制作好的線(xiàn)路板还会散发出刺鼻的气味对人體(tǐ)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(yòng)一台六轴多(duō)关节机器人，替代工人负责两台AOI的放板、翻板和收板，每班可(kě)以完成七百多(duō)块PCB硬板的收放，综合效率可(kě)以达到1块/min(其中包括AOI机器扫描时间)。若能(néng)进一步将与收放板机配合的上下料运输線(xiàn)，连接上AGV做固定線(xiàn)路转运，就可(kě)以实现上下工序的完全自动化生产了。

2、SCARA机器人用(yòng)于線(xiàn)路板線(xiàn)圈检测工序

目前多(duō)层板線(xiàn)圈短路的整套检测设备市面上还寥寥无几，大多(duō)数检测设备都是依赖于人工，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(xiǎo)的PCB板子需要人工拿(ná)着设备(探头)去对每一个線(xiàn)圈进行检测。我们利用(yòng)SCARA机器人可(kě)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(yǒu)的線(xiàn)圈经行检测；对小(xiǎo)孔径的板子，我们利用(yòng)SCARA设备执行端固定探头，通过视觉定位，用(yòng)探头对每一个線(xiàn)圈进行检测，我们的设备也有(yǒu)效地避免了人工操作时因為(wèi)線(xiàn)圈孔径小(xiǎo)或孔径多(duō)而出现漏检。与人工操作相比可(kě)以显著提高检测测效率，并避免因漏检导致的质量问题。

3、DELTA机器人用(yòng)于小(xiǎo)線(xiàn)路板成品装盒工序

现有(yǒu)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(hěn)不方便因此效率会大大降低，Delta800加上一套视觉系统可(kě)以从凌乱的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(tā)的速度可(kě)以达到60片/min，完全可(kě)以取代人工去进行分(fēn)拣装盘。

二、工业机器人在PCB行业替代人工的优势

与汽車(chē)行业及其他(tā)制造业一样，工业机器人在PCB行业代替人工给企业带来诸多(duō)的优势。

1、减少用(yòng)工，加快工作节拍，提高工作效率。机器人可(kě)以实现较高速度的重复性操作，可(kě)以遠(yuǎn)高于人工的工作节拍，从而带来工作效率的大幅提升和人工成本、管理(lǐ)成本的降低。

2、提升作业精度，提高产品质量。机器人可(kě)以利用(yòng)编程及视觉系统，实现准确定位和重复精度，有(yǒu)效地提升了产品的质量。

3、避免作业环境对工人健康和安全的潜在威胁，节约了环境安全方面的投入。

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(yǒu)效降低料耗率。

7、可(kě)24小(xiǎo)时连续作业及在黑灯环境下作业。

8、可(kě)以使制造过程柔性化。未来PCB行业将会出现越来越多(duō)小(xiǎo)批量的订货，使用(yòng)工业机器人可(kě)以大大提升生产的柔性，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(yòng)使得PCB厂家的自动化水平得以进一步提升，带动产品质量、生产效率、成本控制、响应能(néng)力等方面的进步，提高了厂家在行业内的整體(tǐ)竞争实力。

三、工业机器人在PCB行业应用(yòng)前景

目前工业机器人在PCB行业的应用(yòng)还刚刚起步，还面临很(hěn)多(duō)需要解决的问题。PCB行业很(hěn)多(duō)作业線(xiàn)是非标产品，在机器人应用(yòng)过程中要受到现有(yǒu)作业空间的局限，受到原有(yǒu)设备能(néng)力的限制，面对不同PCB板材质因素的影响，还要考虑应用(yòng)各种传感器提高机器人的智能(néng)化，同时还要考虑為(wèi)厂家培训一批可(kě)以操作和维护机器人的员工。

未来工业机器人在PCB行业的应用(yòng)将呈现以下趋势

1、从单站或单線(xiàn)应用(yòng)，到多(duō)線(xiàn)应用(yòng)。现有(yǒu)PCB企业想全面引入机器人实现自动化生产较為(wèi)困难，需投入大量资金进行改造，但可(kě)以就具备条件的单站和单線(xiàn)进行分(fēn)步改造，待取得明显收效后，再逐步扩大应用(yòng)范围。

2、从单纯机器人的应用(yòng)到与AGV等其他(tā)智能(néng)装备相结合的应用(yòng)。现有(yǒu)个工序生产線(xiàn)间的物(wù)料传送大部分(fēn)為(wèi)人工操作，可(kě)以分(fēn)布实施以机器人和AGV结合实现物(wù)料的有(yǒu)序传送。

3、现有(yǒu)工厂以局部应用(yòng)為(wèi)主，新(xīn)厂建设将做整體(tǐ)规划，直接导入机器人及AGV的应用(yòng)。

4、通过工业机器人与物(wù)联网的结合，将使制造过程更智能(néng)化和柔性化。