智能制造：工業(yè)機(jī)器人助力工廠機(jī)器換人

智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新，擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。

當(dāng)前，如手機(jī)、電腦、IPad等電子產(chǎn)品已經(jīng)成為人們生活中的標(biāo)配，這也促進(jìn)了電子制造業(yè)的高速發(fā)展。PCB(印刷電路板)是電子產(chǎn)品中的重要組件，隨著電子產(chǎn)品朝著高端、小型化趨勢(shì)的發(fā)展，對(duì)PCB的要求也越來越高。當(dāng)前，PCB廠商正加快開發(fā)更薄、更輕和密度更高的FPC(柔性電路板)。

貼片工藝是印刷電路板生產(chǎn)過程中的重要一環(huán)，主要是通過將具備各種功能的SMT器件高精準(zhǔn)地貼裝在FPC相對(duì)應(yīng)的固定位號(hào)上(位號(hào)由貼片程序通過坐標(biāo)圖、位號(hào)圖、BOM主板裝配料單預(yù)先做好)。過去由于成本的考慮以及自動(dòng)化技術(shù)的普及程度不高，這部分工作多由人工操作完成，但這往往會(huì)造成產(chǎn)品合格率不高、質(zhì)量穩(wěn)定性差等問題。

某印刷電路板制造公司選用了臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人工作站解決方案來取代傳統(tǒng)的人工作業(yè)，進(jìn)行FPC的撕膜及貼付作業(yè)，有效地降低了產(chǎn)品出現(xiàn)廢品的概率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)效率。

臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人DRS40L系列

針對(duì)FCB生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，臺(tái)達(dá)提供多套機(jī)器人工作站解決方案。每套解決方案由三臺(tái)臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人DRS40L系列、IO轉(zhuǎn)接板、HMI、光源等組成。其中，臺(tái)達(dá)SCARA工業(yè)機(jī)器人DRS40L系列具有優(yōu)越的速度、精度、線性度和垂直度等性能，能夠提供免感知器的順應(yīng)控制功能，可順應(yīng)電子制造中柔性電路板的偏差，快速精準(zhǔn)地完成貼片作業(yè)，大幅地降低因?yàn)椴僮鲉T疲勞工作而帶來的廢品率，幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率，并因此而降低人工成本。同時(shí)， DRS40L還具有多樣性教導(dǎo)工具與直覺式教導(dǎo)、程序編輯簡單易上手等特點(diǎn)，與市場上同等功能/性能的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品相比適用性更高、系統(tǒng)整合性更強(qiáng)。

在該項(xiàng)目的每一套機(jī)器人工作站解決方案中，一臺(tái)機(jī)器人在建立放料載板的使用者坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上，對(duì)FPC進(jìn)行抓取和工位放置，并撕取FPC的背膠膜，再由另外兩臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行貼片工作。三臺(tái)機(jī)器人對(duì)每件FPC進(jìn)行抓取的時(shí)間只需要1.5sec，撕膜機(jī)器人的定位精度為±0.1mm，而進(jìn)行貼片工作的兩臺(tái)機(jī)器人定位精度更可高達(dá)±0.05mm。

在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，臺(tái)達(dá)團(tuán)隊(duì)第一次遇到了兩臺(tái)機(jī)器人工作區(qū)域的重疊問題。通過一系列的優(yōu)化，最終解決了兩臺(tái)機(jī)器人之間機(jī)械手臂的防撞以及坐標(biāo)系統(tǒng)一問題。

通過采用臺(tái)達(dá)提供的SCARA工業(yè)機(jī)器人整合解決方案，使用機(jī)器人替代人工貼片作業(yè)，一臺(tái)貼片機(jī)設(shè)備可以為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省8個(gè)人的勞動(dòng)力，并且大幅度提高了產(chǎn)品合格率。同時(shí)，這也是臺(tái)達(dá)機(jī)器人產(chǎn)品在高精度加工方面的典型應(yīng)用，證明了臺(tái)達(dá)SCARA產(chǎn)品完全可以勝任電子制造這種對(duì)精準(zhǔn)度、速度都有高要求的場合。