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全球PCB景气度走高 机器人大有可为

实验室资讯网时间:2020-05-20 点击: 百度搜索

【导读】PCB行业是技术密集型和资金密集型行业,但也依然是劳动密集型行业,大量的自动化设备仍需要人工操作和流水线作业,一个中等规模的PCB企业就有数千名员工。 随着产业转移与用工荒等因素,PCB厂商正经受着越来越严重的用工短缺与劳动力成本上升的挑战,及随之带来的对生产计划、产品质量和盈利能......
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PCB行业是技术密集型和资金密集型行业,但也依然是劳动密集型行业,大量的自动化设备仍需要人工操作和流水线作业,一个中等规模的PCB企业就有数千名员工。

随着产业转移与“用工荒”等因素,PCB厂商正经受着越来越严重的用工短缺与劳动力成本上升的挑战,及随之带来的对生产计划、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升和价格的下降,以“自动化设备+工业机器人操作”取代传统的“自动化设备+人工操作”的生产模式将成为PCB行业转型发展的趋势。

业内均认为,目前国内各大厂商和海外厂商从单纯的技术上已没有特别大的差距,未来竞争的关键在于生产自动化程度,理想状态下自动化生产线大约能节省传统企业50%的人力成本,良率可提升至98%。

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然而,目前PCB行业的自动化情况相对复杂,首先大、中、小PCB厂的设备和工艺存在差异化,其次,不同板子的工艺也有差异化。很多企业还是以各种非标自动化产品为主,工业机器人的应用主要体现在各工序的上下料、翻转、分拣、定位及检测等功能上,要替代人工配合PCB板加工设备和检测设备的操作。

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而按照工业机器人类别来分类,传统的多关节机器人、并联机器人、AGV乃至机器视觉等延伸产品均有很大应用空间。 

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,一个人看守两台机器,每天做着重复单调的动作,而且刚制造好的线路板还会散发出刺鼻的气味对人体带来损害,AOI扫描机器散发的红外光也是一个隐形的杀手。

一台六轴多关节机器人,可以兼顾两台AOI扫描机器的放板、翻板和收板,每班可以完成七百多块PCB硬板的收放,归纳功率可以抵达1块/min(其间包括AOI机器扫描时间)。若能进一步将与收放板机协作的上下料运输线,连接上AGV做固定线路转运,就可以完结上下工序的完全自动化电路板生产了。

2、SCARA机器人用于线路板线圈检测工序

现在多层板线圈整套检测设备市面上还屈指可数,大多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打开设备检测,孔径小的PCB板子需要人工拿着设备(探头)去对每一个线圈进行检测。

运用SCARA机器人可以协作检测设备的上下料和对位放置,完成一次性对大孔径的板子一切的线圈进行检测;对小孔径的板子,运用SCARA设备履行端固定探头,通过视觉定位,用探头对每一个线圈进行检测,从而避免了人工操作时因为线圈孔径小或孔径多而呈现漏检。与人工操作比较可以明显提高检测效率,并避免因漏检导致的质量问题。

3、DELTA机器人用于小线路板制品装盒工序

电路板生产现有的FPC装盘都是靠人工一个一个捡起来并放到吸塑盘里面,因为FPC软而且薄,在拾捡很不方便,因此功率会大大下降,Delta机器人加上一套视觉体系可以从凌乱的FPC堆里面挑出合格的然后按照要求摆放到吸塑盘里面,作用不逊于人工。速度可以抵达60片/min,完全可以代替人工去进行分拣装盘。

4、AGV在仓储物流的应用

在智能仓储环节,PCB行业传统仓储作业人工成本高,物料重人工搬运难度大效率低,订单出错率高、存取容量小,管理效率低等难题。现代智能仓储中的各种软硬件如堆垛机、穿梭车、WMS 系统则可以高效的解决这些问题。

其次,企业将从单纯机器人的运用到与AGV等其它智能装备相结合的运用。现有工序出产线间的物料传送大部分为人工操作,可以实现以机器人和AGV结合完结物料的有序传送。尤其是一些牵扯到跨楼层之间的运输,AGV通过和电梯之间的绑定,可以非常有效的解决这个问题。

5、机器视觉在PCB检测上面的应用

PCB缺陷检测包括两部分:焊点缺陷检测和元器件检测,传统的检测采用人工检测方法,容易漏检、检测速度慢、检测时间长、成本高,已经逐渐不能够满足生产需要。因此,设计一种高效精准搭载工业相机以取代人眼的机器视觉PCB检测系统,具有非常重要的现实意义。

首先,在线视觉技术能够在印刷操作实施以后直接发现所存在的缺陷情况,在加上PCB以前,可以让操作者能及时处理有关的问题。该步骤一般包含在电路板从印刷装置上移下来的时候、在清洗剂中清冼好了以后、以及在返修好了返回生产线的时候。

再者,因为在该阶段发现了有关的缺陷,所以可以预防有缺陷的电路板送达生产线的后端,于是预防了返修现象或者在有些场合所形成的废弃现象。这样就能够给操作者以及时的反馈,使之明了正在操作中的印刷工艺操作是否良好,进而可以有效地防止缺陷的产生。

工业机器人大有可为

从单站或单线运用,到多线运用。大部分中小PCB板厂的自动化情况主要集中在原板上下料和测试阶段,自动化程度占比40%-50%。随着制造业的趋势,PCB板厂也慢慢在由半自动化+人工转为半自动化+工业机器人,或者直接转为全自动化线。

现有PCB企业想全面引入机器人完成自动化出产较为困难,需投入许多资金进行改造,但可以就具备条件的单站和单线进行分步改造,待取得明显收效后,再逐步扩展运用规划。

而对于新厂来说,PCB企业直接导入机器人及AGV更为合适,且可以通过工业机器人与物联网的结合,将使制造进程更智能化和柔性化。

为了解决PCB行业所面临的改造或是新厂规划问题,2020高工机器人全国巡回调研活动——PCB专场,将于5月19日正式起航。高工机器人将携手埃斯顿、艾利特、井松自动化一同走进行业终端,并组织小型沙龙座谈,实地了解企业需求,提出针对性解决方案,为PCB行业的发展“添砖加瓦”。

—END—

(本文来源: 高工机器人)

(责任编辑:大林)

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