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工业机器人在PCB行业发展

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-09-21 14:01    浏览量:
随着行业的转移和升级,新劳动合同法的实施,经济结构转型带来的城市生活成本上升,以及80后90后劳动力管理的难度和流动性, PCB制造商正面临越来越严重的劳动力短缺和劳动力成本上升的挑战,以及随之而来的生产计划结果,产品质量和盈利能力的影响。
 
与此同时,随着机器人性能的提高和价格的下降,以“自动化设备+工业机器人操作”取代传统的“自动化设备+手动操作”生产模式将成为PCB产业转型发展的趋势。

一,工业机器人的类型和特点工业机器人是一种多功能,多自由度的机电一体化自动机械设备和系统,通过重复编程和自动控制,结合制造,可以完成制造过程中的一些操作任务。主机或生产线,它可以形成单机或多机自动化系统,并实现处理,焊接,分拣和组装和喷涂各种生产作业。
 
自20世纪60年代初美国第一代机器人问世以来,工业机器人的发展和应用迅速发展,并在生产中得到越来越广泛的应用,已成为现代制造业中重要的高度自动化设备。工业机器人主要由本体(包括机械躯干部分,电机,减速器)和电子控制(驱动和控制系统)组成,其作用是使用实行器的末端而不是手抓物品或工具来完成不同的任务。
 
目前有三种主流工业机器人,包括:SCARA(四轴并联机器人),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和衍生双臂机器人)。
工业机器人最显着的特点归纳为以下三点:

01可编程生产自动化的进一步发展是灵活的自动化。工业机器人可以根据工作任务和环境变化的需要进行编程,因此可以在灵活的制造过程中发挥良好的作用,小批量均衡,高效,是柔性制造系统(FMS)的重要组成部分。 。

02拟人工业机器人在机械结构上类似人的行走,腰部,大臂,小臂,手腕,爪子等部位,在电脑的控制下。此外,智能工业机器人还有许多类似的人体“生物传感器”,如皮肤接触传感器,力传感器,载荷传感器,视觉传感器,声学传感器,语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的适应能力。

03多功能性除了专门设计的特殊工业机器人外,一般工业机器人在实行不同的工作任务时具有良好的多功能性。
 
例如,更换工业机器人的手动操作员(爪子,工具等)可以实行不同的工作任务。

二,工业机器人在PCB行业的应用案例工业机器人主要用于汽车行业的早期阶段,在汽车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准确性,速度要求不高。但是,PCB行业的情况比较复杂,机器人在PCB行业的应用主要体现在装卸过程,翻转,分拣,定位和检测等功能,用PCB板加工设备和检测设备代替手册操作。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,软硬板,多孔板和多孔板等,导致对前板的更多要求。端部实行器,以及定位精度要求和工作节拍要求,因此在工业机器人应用中对机器人技术和集成技术的要求也很高。经过近两年的行业探索和实践,大家努力帮助客户解决问题,满足客户需求,同时也积累了行业应用的经验。目前,对于PCB行业的众多工艺环节,大家有成熟的解决方案,如AOI,曝光机,钻孔靶机(OPE,XZ),银浆灌装孔,文字喷墨,棕色预堆叠,成品装载, OSP,成品清洗,DOME薄膜防涂,LCD组装等。

以下重点先容三种机器人的代表性应用案例:

01用于AOI检测过程的六轴多关节机器人传统的AOI扫描机是基于手动面板,翻转板和封闭板,一个人观看两台机器,每天做重复单调的动作,只是做了一个好的电路板会发出一股刺鼻的气味给人体带来一定的伤害,AOI扫描机发出的红外线也是一种隐形杀手。大家使用六轴多关节机器人,更换工人负责两个AOI释放板,翻转板和封板,每类可完成700多块PCB纸板,综合效率可达1 / min(包括AOI机器)扫描时间)。
如果大家可以进一步匹配带有牵引器的装卸线,连接AGV做固定线转运,就可以实现上下工序的全自动生产。

02Scara Robot用于电路板线圈检测工艺目前,多层板线圈短路成套检测设备还很少,大多数检测设备依赖人工,大口径PCB板手动将板放在检测设备上再转在设备检测中,PCB板的小孔径需要手动握住设备(探头)来检测每个线圈。大家可以使用SCARA机器人完成测试设备的装卸和放置位置,实现一次性对大板孔径的所有线圈通过线路检测;对于电路板的小孔径,大家使用SCARA设备实行端部固定探头,通过视觉定位,用探头检测每个线圈,大家的设备也有效避免手动操作,因为线圈孔径小或孔径很大,漏掉了。与手动操作相比,它可以显着提高检测和测量的效率,并避免因错过检查而导致的质量问题。

03DELTA机器人用于小型电路板成品箱装载过程现有的FPC板是由人工一个拾取放入泡罩托盘,因为FPC在拾取时软而薄非常不方便,因此效率会大大降低, Delta800加上一套视觉系统可以从凌乱的FPC堆中选择合格的,然后根据要求放入吸塑托盘中,效果不亚于手动。他的速度可以达到60件/分,这可以完全取代手工进行分拣板。

第三,工业机器人在PCB行业中取代劳动力的优势像汽车工业和其他制造业一样,工业机器人在PCB工业中代替劳动力为企业带来诸多优势。
1,减少就业,加快工作节拍,提高工作效率。机器人可以实现更高速度的重复操作,可以远高于手动工作节拍,从而大大提高生产力和人工成本,降低管理成本。
2,提高操作的准确性,提高产品质量。机器人可以使用编程和视觉系统来实现精确定位和重复精度,有效地提高产品质量。
3,避免操作环境对工人健康安全的潜在威胁,节约环保安全投入。
4,减少重复,枯燥过程对工人状态的影响,效率和质量下降和事故率下降;
5,优化操作流程,减少工作空间。
6,有效降低材料消耗率。
7,可在24小时连续运行并在黑灯环境下运行。
8,可以使制造过程灵活。在未来PCB行业将出现越来越多的小批量订单,使用工业机器人可以大大提高生产的灵活性,实现订单的快速交付。
9,品牌形象和推广信誉。工业机器人的应用使得PCB制造商的自动化水平得到进一步提高,推动了产品质量,生产效率,成本控制,响应能力等方面的进步,提高了行业制造商的整体竞争力。

四。工业机器人在PCB行业的应用前景目前,工业机器人在PCB行业的应用刚刚起步,但也面临着许多亟待解决的问题。 PCB行业很多操作线都是非标准产品,在机器人应用过程中受到现有操作空间的限制,受原设备容量的限制,面对不同的PCB板质量因素,还要考虑应用一个各种传感器改进智能机器人,与此同时,大家还应考虑培训一批能够操作和维护机器人的员工。

1,从单站或单线应用,到多线应用。现有PCB企业想要全面引进机器人实现自动化生产比较困难,既要投入大量资金进行改造,又可以有条件地对单站和单线进行改造后的步骤,取得明显效果,然后逐步扩大适用范围。 
2,从简易机器人的应用到与AGV等智能设备相结合的应用。现有工艺生产线之间的物料转移大多是人工操作,可以通过机器人和AGV的组合进行分配,实现物料的有序传输。
3,现有工厂以本地应用为导向,新工厂的建设将做好整体规划,直接引进机器人和AGV应用。
4,通过工业机器人和物联网的结合,将使制造过程更加智能和灵活。
 

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