工业机器人的种类和特点

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。

自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来，工业机器人的研制和应用发展迅速，在生产中应用日益广泛，已成为现代制造业重要的高度自动化装备。

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。

下面介绍三种机器人的应用案例

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，一个人看管两台机器，每天做着重复单调的动作，而且刚制作好的线路板还会散发出刺鼻的气味对人体带来一定的伤害，AOI扫描机器散发的红外光也是一个隐形的杀手。我们用一台六轴多关节机器人，替代工人负责两台AOI的放板、翻板和收板，每班可以完成七百多块PCB硬板的收放，综合效率可以达到1块/min(其中包括AOI机器扫描时间)。若能进一步将与收放板机配合的上下料运输线，连接上AGV做固定线路转运，就可以实现上下工序的完全自动化生产了。

2.SCARA机器人用于线路板线圈检测工序

目前多层板线圈短路的整套检测设备市面上还寥寥无几，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开启设备检测，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。我们利用SCARA机器人可以完成配合检测设备的上下料和对位放置，实现一次性对大孔径的板子所有的线圈经行检测；对小孔径的板子，我们利用SCARA设备执行端固定探头，通过视觉定位，用探头对每一个线圈进行检测，我们的设备也有效地避免了人工操作时因为线圈孔径小或孔径多而出现漏检。与人工操作相比可以显着提高检测测效率，并避免因漏检导致的质量问题。

3.DELTA机器人用于小线路板成品装盒工序

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，由于FPC软而且薄在捡的时候很不方便因此效率会大大降低，Delta800加上一套视觉系统可以从凌乱的FPC堆里面挑出合格的然后按照要求摆放到吸塑盘里面，效果不逊于人工。他的速度可以达到60片/min，完全可以取代人工去进行分拣装盘。

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。