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工业机器人
工业机器人+自动化设备:PCB行业转型关键所在
来源:huangpai    日期:2018-03-31    浏览量:

  自从有了机器人之后,工业是迈进了一个新的发展模式,机器人的助力在很大程度上减少了人员的负担,还使工业发展得到了更高效的生产。如今,工业机器人+自动化设备的生产模式将成为PCB行业转型发展的新趋势。

  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,大量的自动化设备是需要人工操作和流水线作业的,一个中等规模的PCB企业就有数千名员工。随着产业转移与升级、新劳动合同法的实施,经济结构转变带来的城市生活成本上升,以及80、90后员工队伍管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。

  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,能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统,它结合制造主机或生产线,可以组成单机或多机自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、分拣、装配和喷涂等多种生产作业。

  工业机器人主要由本体(包含机械躯干部分、电机、减速机)和电控(包括驱动和控制系统)两部分构成,其作用是利用末端的执行机构代替人手抓取物品或工具,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。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。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均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统(FMS)中的一个重要组成部分。

  2、拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“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。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

  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。比如,更换工业机器人手部末端操作器(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

  工业机器人在PCB行业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。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。

  三、工业机器人在PCB行业代替人工的优势

  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诸多的优势。

  1、减少用工,加快工作节拍,提高工作效率。机器人可以实现较高速度的重复性操作,可以远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、管理成本的降低。

  2、提升作业精度,提高产品质量。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、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、可以使制造过程柔性化。未来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、响应能力等方面的进步,提高了厂家在行业内的整体竞争实力。

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