技术猿 | 机器人在电子制造业中的应用

近年来,在国际经济环境不确定性增加和我国国内经济转型升级提升的形势下,我国电子信息制造业面临严峻的挑战。与此同时同时频频出现的用工荒,用工难状况不断的困扰着电子制造企业。在此背景下一场崭新的机器人自动化代替人员工作的产业自动化升级正在进行时,随着人员工资待遇的提升,产业自动化的进程也在加速进行中。下面就以ABB机器人为例介绍下机器人在电子制造业中的应用情况。

机器人的Machine Tending应用 1.压铸机,注塑机,CNC机床等加工制造机床的机器人上下料 这类工作的环境对于人工作业都有不利的因素:铸造环境充斥着高温,腐蚀性气体;注塑环境会有塑料分解的刺激性气味;加工中心会有废渣废液的排放。操作工人在如此恶劣的环境下难免发生由于疏忽而造成的产品质量问题,但是机器人却能通过自身的高精度,高速度,高防护的优势在这些领域工作的得心应手。机器人为改善工人的劳作环境,提高产品品质起到了非常重要的作用。 2.产品测试设备的机器人上下料 人工从事这类工作时,一般都是一个人最多负责几台测试设备进行物料测试工作,测试机的摆放基本是适应人工操作--测试机摆放一层。测试时间内人员需要不停地走动巡视为测试设备上下料,通过显示屏的结果对物料进行判定,可以说人员动作频繁,单一,价值小,强度大。而机器人代替人工后,首先是测试机在机器人的三维动作范围内立体摆放,大大的减小了占用场地,高精度的机器人代替人工的重复劳动减少了误操作对产品质量的影响,快速的设备间的信号通讯来识别测试结果。 在此类应用中的ABB主力机器人有IRB1600和IRB2600系列。

机器人在零部件表面处理与加工中的应用

1.机器人在电子产品部件的表面抛光,打磨中的应用 当前时尚的电子类产品大量采用镁铝合金这类轻金属作为外壳,这就不可避免的产生了大量抛光,打磨,拉丝等这类表面装饰工艺的需求,但伴随这类工艺的生产往往面临用工量巨大,效率和产品合格率低,操作环境粉尘大污染严重,且隐藏巨大安全隐患。因此在这一领域一些处于行业领头羊的公司已经采用了大量的机器人进行这类作业。ABB机器人通过自身的技术优势,采用ABB的专有仿真及离线编程软件Robot Studio,机器人力控加工包等技术帮助客户实现了高效高质的表面抛光打磨的工作,为产品质量,人员安全保驾护航。 2.机器人在电子产品部件去毛刺,加工中的应用 电子产品的一些外壳件在铸造,注塑完成后或机床加工后往往会存在飞边毛刺等需要去除的问题。之前的人工作业容易割伤划伤操作人员,加工后的产品无序摆放对和后续的工作不利。ABB机器人通过携带专用加工工具或抓取产品对应于固定在工具库上的多种加工工具能完成复杂的边,孔,转角等区域的去毛刺应用,ABB机器人独到的运动控制软件使一些小孔的加工也成为了可能。使用户在这类工作中产品的质量和效率的到了极大的提高。 在此类应用中ABB的Robot Studio已经成为很多使用单位首选的离线编程软件。这款软件由于是基于ABB机器人的虚拟控制器进行机器人模拟控制,因此可与实际运行的机器人程序实现无缝衔接。且新增加的64位版也解决了以前无法导入大型3D文件的问题。新版本的RS还配备的功能强大的扩展功能包,通过图形化按钮化的简易操做既可引导操作者完成复杂的曲面加工的离线编成的操作。

(Robot Studio已经成为很多使用单位首选的离线编程软件)

机器人在电子制造过程中零部件的连接固定的应用 1.机器人在电子产品部件中焊接的应用 机器人通过安装激光焊枪,超声波焊头这些焊接设备,不仅可以实现自动化焊接应用,替代人工操作,提高产品的稳定性。也能利用机器人编程灵活的特点代替传统的专机设备,实现快速更换可生产产品种类,延长固定资产投资可持续周期。 2.机器人在电子产品生产中自动打螺钉的应用 机器人安装打螺钉的专用电动扭力扳手及配套供钉机构后可实现自动打螺钉工作。机器人按预定程序可完成高品质的完成打螺钉工作,避免了人工在此工作中漏打,扭力不达标等不良情况。 ABB基于IRB120机器人针对小型的电子产品如手机,平板等产品开发了机器人自动打螺钉标准工作站。该工作站才用型材搭建框架式标准工作站,具备自动上料,下料,自动供螺钉功能。并且使用模块化设计的理念,通过更换模块既可使该工作站可实现M1.6~5mm的螺钉自动供钉,自动打钉工作,也使该工作站的日后维护保养和零备件替换提供了方便快捷的渠道。

3.机器人在电子制造过程中涂胶的应用 电子产品中小到手机,电脑,大到冰箱,电视,都有涂密封胶,隔音胶,导电胶等工序。ABB联合知名涂胶系统设备商开发了ABB机器人专用的涂胶包,该系统包含完整的供胶,送胶,定量出胶的硬件。并且对应专门开发的控制软件可以快速直观的设定涂胶参数,而且定量胶枪通过专门开发的工艺通讯板与机器人主电脑直接通讯可以将出胶的流量与机器人运动速度紧密地结合到一起,确保涂胶胶型效果的精度控制。通过这一系列的技术可以确实实现机器人运动速度变化不影响胶型,转角胶型不变化,涂胶过程中瞬间改变胶宽等这些传统机器人涂胶应用中无法实现的功能。从而极大的提高了机器人自动涂胶的效率和质量。

机器人在电子制造过程中装配的应用 电子制造中有非常多的装配工作,装配也是电子制造过程操作工最密集的部分。ABB机器人技术团队在针对装配工作用使用机器人来替代传统人工的课题做了大量的研发工作。 ABB机器人可以通过Multi Move控制软件完美控制多台机器人协同工作,并且成功实现对鼠标,键盘,手机等电子产品和部件的机器人自动装配;

适用于电子产品装配的IRB120机器人介绍 作为ABB目前最小的机器人,IRB 120在紧凑空间内凝聚了ABB产品系 列的全部功能与技术。其重量减至仅25kg,结构设计紧凑,几乎可安装在任何地方,比如工作站内部,机械设备上方,或生产线上其他机器人的近旁。IRB 120广泛适用于电子、食品饮料、机械、太阳能、制药、医疗、研究等领域,进一步增强了ABB新型第四代机器人家族的实力。采用白色涂层的洁净室ISO 5级机型适用于高标准洁净生产环境,开辟了全新应用领域。这款6轴机器人最高荷重3kg(手腕(五轴)垂直向下时为4kg),工作范围达580mm,能通过柔性(非刚性)自动化解决方案执行一系列作业。IRB 120是实现高成本效益生产的完美之选,在有限的生产空间其优势尤为明显。

机器人作为高柔性的执行体必将在电子制造业内得到更为广泛的应用,会让更多的产业工人从枯燥无味,恶劣高危的工作环境中解放出来。而机器人制造厂商也在针对电子行业的机器人应用进行新的产品以及应用的开发,未来我们会在各类制造业工厂中越来越多的看到机器人工作的身影。更加安全,高效,稳定的生产环境和生产模式将是我们未来发展的方向。

【名词解释】 Machine Tending:机器人针对机床设备上下料及服务应用。 QuickMove2和TrueMove2:ABB机器人第二代运动控制软件,可以将机器人的加减速时间控制在最短,并且使机器人运行时以路径控制为优先。 Robot Studio:ABB的机器人电脑端软件,可实现与机器人连接,程序传输,离线编成,界面开发等一系列应用。 Multi Move:ABB多机器人控制软件,可实现一台标准ABB控制柜对最多4台ABB机器人进行控制,并可控制多台机器人协同工作。

本文来自《机器人网》2014年特刊

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2014-12-30

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