【文/千千】PCB行業(yè)是技術(shù)密集型和資金密集型行業(yè)，但也依然是勞動(dòng)密集型行業(yè)，大量的自動(dòng)化設(shè)備仍需要人工操作和流水線作業(yè)，一個(gè)中等規(guī)模的PCB企業(yè)就有數(shù)千名員工。

隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與“用工荒”等因素，PCB廠商正經(jīng)受著越來(lái)越嚴(yán)重的用工短缺與勞動(dòng)力成本上升的挑戰(zhàn)，及隨之帶來(lái)的對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品質(zhì)量和盈利能力的影響。與此同時(shí)，隨著機(jī)器人性能的提升和價(jià)格的下降，以“自動(dòng)化設(shè)備+工業(yè)機(jī)器人操作”取代傳統(tǒng)的“自動(dòng)化設(shè)備+人工操作”的生產(chǎn)模式將成為PCB行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的趨勢(shì)。

業(yè)內(nèi)均認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)各大廠商和海外廠商從單純的技術(shù)上已沒(méi)有特別大的差距，未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵在于生產(chǎn)自動(dòng)化程度，理想狀態(tài)下自動(dòng)化生產(chǎn)線大約能節(jié)省傳統(tǒng)企業(yè)50%的人力成本，良率可提升至98%。

然而，目前PCB行業(yè)的自動(dòng)化情況相對(duì)復(fù)雜，首先大、中、小PCB廠的設(shè)備和工藝存在差異化，其次，不同板子的工藝也有差異化。很多企業(yè)還是以各種非標(biāo)自動(dòng)化產(chǎn)品為主，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用主要體現(xiàn)在各工序的上下料、翻轉(zhuǎn)、分揀、定位及檢測(cè)等功能上，要替代人工配合PCB板加工設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備的操作。

而按照工業(yè)機(jī)器人類別來(lái)分類，傳統(tǒng)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、AGV乃至機(jī)器視覺(jué)等延伸產(chǎn)品均有很大應(yīng)用空間。

1、六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人用于AOI檢測(cè)工序

傳統(tǒng)的AOI掃描機(jī)器都是靠人工放板、翻板和收板，一個(gè)人看守兩臺(tái)機(jī)器，每天做著重復(fù)單調(diào)的動(dòng)作，而且剛制造好的線路板還會(huì)散發(fā)出刺鼻的氣味對(duì)人體帶來(lái)?yè)p害，AOI掃描機(jī)器散發(fā)的紅外光也是一個(gè)隱形的殺手。

一臺(tái)六軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人，可以兼顧兩臺(tái)AOI掃描機(jī)器的放板、翻板和收板，每班可以完成七百多塊PCB硬板的收放，歸納功率可以抵達(dá)1塊/min（其間包括AOI機(jī)器掃描時(shí)間）。若能進(jìn)一步將與收放板機(jī)協(xié)作的上下料運(yùn)輸線，連接上AGV做固定線路轉(zhuǎn)運(yùn)，就可以完結(jié)上下工序的完全自動(dòng)化電路板生產(chǎn)了。

2、SCARA機(jī)器人用于線路板線圈檢測(cè)工序

現(xiàn)在多層板線圈整套檢測(cè)設(shè)備市面上還屈指可數(shù)，大多數(shù)檢測(cè)設(shè)備都是依賴于人工，孔徑大的PCB板子是人工將板子放到檢測(cè)設(shè)備上面然后打開(kāi)設(shè)備檢測(cè)，孔徑小的PCB板子需要人工拿著設(shè)備（探頭）去對(duì)每一個(gè)線圈進(jìn)行檢測(cè)。

運(yùn)用SCARA機(jī)器人可以協(xié)作檢測(cè)設(shè)備的上下料和對(duì)位放置，完成一次性對(duì)大孔徑的板子一切的線圈進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)小孔徑的板子，運(yùn)用SCARA設(shè)備履行端固定探頭，通過(guò)視覺(jué)定位，用探頭對(duì)每一個(gè)線圈進(jìn)行檢測(cè)，從而避免了人工操作時(shí)因?yàn)榫€圈孔徑小或孔徑多而呈現(xiàn)漏檢。與人工操作比較可以明顯提高檢測(cè)效率，并避免因漏檢導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題。

3、DELTA機(jī)器人用于小線路板制品裝盒工序

電路板生產(chǎn)現(xiàn)有的FPC裝盤都是靠人工一個(gè)一個(gè)撿起來(lái)并放到吸塑盤里面，因?yàn)镕PC軟而且薄，在拾撿很不方便，因此功率會(huì)大大下降，Delta機(jī)器人加上一套視覺(jué)體系可以從凌亂的FPC堆里面挑出合格的然后按照要求擺放到吸塑盤里面，作用不遜于人工。速度可以抵達(dá)60片/min，完全可以代替人工去進(jìn)行分揀裝盤。

4、AGV在倉(cāng)儲(chǔ)物流的應(yīng)用

在智能倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，PCB行業(yè)傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)人工成本高，物料重人工搬運(yùn)難度大效率低，訂單出錯(cuò)率高、存取容量小，管理效率低等難題?，F(xiàn)代智能倉(cāng)儲(chǔ)中的各種軟硬件如堆垛機(jī)、穿梭車、WMS 系統(tǒng)則可以高效的解決這些問(wèn)題。

其次，企業(yè)將從單純機(jī)器人的運(yùn)用到與AGV等其它智能裝備相結(jié)合的運(yùn)用?，F(xiàn)有工序出產(chǎn)線間的物料傳送大部分為人工操作，可以實(shí)現(xiàn)以機(jī)器人和AGV結(jié)合完結(jié)物料的有序傳送。尤其是一些牽扯到跨樓層之間的運(yùn)輸，AGV通過(guò)和電梯之間的綁定，可以非常有效的解決這個(gè)問(wèn)題。

5、機(jī)器視覺(jué)在PCB檢測(cè)上面的應(yīng)用

PCB缺陷檢測(cè)包括兩部分：焊點(diǎn)缺陷檢測(cè)和元器件檢測(cè)，傳統(tǒng)的檢測(cè)采用人工檢測(cè)方法，容易漏檢、檢測(cè)速度慢、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、成本高，已經(jīng)逐漸不能夠滿足生產(chǎn)需要。因此，設(shè)計(jì)一種高效精準(zhǔn)搭載工業(yè)相機(jī)以取代人眼的機(jī)器視覺(jué)PCB檢測(cè)系統(tǒng)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

首先，在線視覺(jué)技術(shù)能夠在印刷操作實(shí)施以后直接發(fā)現(xiàn)所存在的缺陷情況，在加上PCB以前，可以讓操作者能及時(shí)處理有關(guān)的問(wèn)題。該步驟一般包含在電路板從印刷裝置上移下來(lái)的時(shí)候、在清洗劑中清冼好了以后、以及在返修好了返回生產(chǎn)線的時(shí)候。

再者，因?yàn)樵谠撾A段發(fā)現(xiàn)了有關(guān)的缺陷，所以可以預(yù)防有缺陷的電路板送達(dá)生產(chǎn)線的后端，于是預(yù)防了返修現(xiàn)象或者在有些場(chǎng)合所形成的廢棄現(xiàn)象。這樣就能夠給操作者以及時(shí)的反饋，使之明了正在操作中的印刷工藝操作是否良好，進(jìn)而可以有效地防止缺陷的產(chǎn)生。

工業(yè)機(jī)器人大有可為

從單站或單線運(yùn)用，到多線運(yùn)用。大部分中小PCB板廠的自動(dòng)化情況主要集中在原板上下料和測(cè)試階段，自動(dòng)化程度占比40%-50%。隨著制造業(yè)的趨勢(shì)，PCB板廠也慢慢在由半自動(dòng)化+人工轉(zhuǎn)為半自動(dòng)化+工業(yè)機(jī)器人，或者直接轉(zhuǎn)為全自動(dòng)化線。

現(xiàn)有PCB企業(yè)想全面引入機(jī)器人完成自動(dòng)化出產(chǎn)較為困難，需投入許多資金進(jìn)行改造，但可以就具備條件的單站和單線進(jìn)行分步改造，待取得明顯收效后，再逐步擴(kuò)展運(yùn)用規(guī)劃。

而對(duì)于新廠來(lái)說(shuō)，PCB企業(yè)直接導(dǎo)入機(jī)器人及AGV更為合適，且可以通過(guò)工業(yè)機(jī)器人與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，將使制造進(jìn)程更智能化和柔性化。

為了解決PCB行業(yè)所面臨的改造或是新廠規(guī)劃問(wèn)題，2020高工機(jī)器人全國(guó)巡回調(diào)研活動(dòng)——PCB專場(chǎng)，將于5月19日正式起航。高工機(jī)器人將攜手埃斯頓、艾利特、井松自動(dòng)化一同走進(jìn)行業(yè)終端，并組織小型沙龍座談，實(shí)地了解企業(yè)需求，提出針對(duì)性解決方案，為PCB行業(yè)的發(fā)展“添磚加瓦”。