MiR持续挖掘复合机器人功能,实践五大制造场景的细分应用
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2021年被誉为复合机器人元年,这代表着行业认可复合型机器人成为未来技术发展的重要趋势。如同拥有了人的腿、手、眼,复合机器人能够满足工业运用场景愈发细分的生产需求。有中国工业媒体预估,至2025年,本土复合机器人的销量有望突破1.2万台[《复合机器人迎来落地“元年”》,高工机器人,2021年8月21日]。
早在2020年2月,全球移动机器人市场的领导者Mobile Industrial Robots(以下简称:MiR)便与优傲机器人(Universal Robots,以下简称为UR)携手,投资3,600万美元在丹麦共同建立协作机器人中心,强强联手开拓复合机器人市场。
何为复合型协作移动机器人?
复合型机器人,是一种集移动机器人和工业机器人两项功能为一身的机器人。以MiR的技术为例,MiR的自主移动机器人(Autonomous Mobile Robot——AMR)通过搭配UR的协作机器人手臂及相关夹具,即可形成复合型移动协作机器人。
在工业制造业环境下,AMR行驶底盘的自主导航的能力替代了人类腿脚的行走功能,而协作机器人手臂主要是替代人类手臂的功能,两者结合,大幅延展了机器人的功能和可用场景。
配合了UR机械手臂的MiR AMR,能够完成更多元精细的动作,包括:包装码垛、质量检测、抓放、点胶、焊接、组装及实验室分析等。
MiR实践制造环境下,五大细分场景的成熟应用
场景一:半导体行业晶圆盒运输
硅晶圆是所有半导体不可或缺的基础,是微芯片的基础。其性能从根本上决定了芯片的运行速度。硅晶圆的生产环境要求极高,所有进入制造空间的人与设备均需要无菌无尘。
而在这一严格环境下,过往晶圆的运输和上下物料主要由人工完成。这一操作流程存在不稳定性,或影响产线的制造效率,甚至可能因为人员走动而带来产品受到污染的可能。
MiR250 AMR搭配UR10e机械臂,并配置晶圆盒运输载具模块,主要解决的就是无尘车间晶圆盒的运输和上下料自动化的场景。该复合机器人可支持4寸、6寸、8寸、12寸晶圆盒,最多3盒12寸晶圆盒的运输和上下料工作。
场景二:半导体行业后道封装运输
封装测试属于芯片制造的后道工序,主要是将晶圆厂完成的晶圆片切割成裸片,并进行封装和测试,最后输出芯片成品给芯片设计公司。
封测是中国在半导体行业中全球市场份额较高的一个环节。封测厂商也需要投资大量的专用设备,一般占半导体设备整体市场的15%。先进的后道工厂,其资本和研发投入需大量专用设备和工艺支持[《半导体封测设备行业深度研究》,未来智库,2021年12月4日]。而封测分为两个环节:封装与测试。
MiR250 AMR搭配UR10e机械臂,配置后道封装运输载具模块,可通过工业协作六轴机器人,将背负的Magazine放入或取出生产设备,一次性可运输12盒Magazine。
场景三:半导体行业后道封装测试
而配置了后道封装测试载具模块的MiR250 AMR复合机器人,能够实现Input Magazine和Output Magazine产品收板及出板自动化机构,复合机器人可直接将Input Magazine中的产品放入生产设备测试,同时可将测试完成的产品收回到Output Magazine。以上应用均配合有无检测,震动抑制等装置,可加配RFID读取或条码读取装置,进行生产追溯。
场景四:智能制造产线上下物料精准自动化
通过采用复合机器人,生产车间、机台、产线之间便能够实现物料转运自动化。复合机器人可以运输并且抓取各种规格的产品,在不同工位之间移动,大幅降低生产线对人工物料运输及上下料的依赖。
MiR目前有六台搭配UR协作机械臂的AMR在位于南京的中德智能制造研究院中运行。这六台复合机器人与中德研究院内的加工中心配合,嵌入其工业移动协作分拣系统,展示和培训产品的上下料、转移运输等环节。
场景五:智能制造精密扫描,质检样品拣选自动化
以快销品行业为例,面对产品品类繁多,生产周期越来越短的情况,生产制造需要满足市场交货期更短、更准时及价格压力更大的多层次要求。车间作为任何制造型企业的中心,其效率管理好坏,直接影响着产品“质量、成本、交货期”各项指标的完成。搭配UR机械臂的MiR AMR,可以肩负起在产线自主移动,实现从生产线到质检实验室及存储区域的质检样本自动拣选与运输自动化,简化了相关工作流程,从而帮助产线提升效率。